花键配合精度,粗糙度及配合等级选择
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各种加工方法能够达到的尺寸的经济精度表1 孔加工的经济精度表2 圆锥形孔加工的经济精度表3 圆柱形深孔加工的经济精度表4 花键孔加工的经济精度表5 外圆柱表面加工的经济精度表6 端面加工的经济精度(mm)表7 用成形铣刀加工的经济精度(mm)注:指加工表面至基准的尺寸精度。
表8 同时加工平行表面的经刘精度(mm)注:指两平行表面距离的尺寸精度。
表9 平面加工的经济精度注:1 表内资料适用于尺寸<1m,结构刚性好的零件加工,用光洁的加工表面作为定位和测量基准。
2 端铣刀铣削的加工精度在相同的条件下大体上比圆柱铣刀铣削高一级。
3 细铣仅用于端铣刀铣削。
表10 公制螺纹加工的经济精度表11 花键加工的经济精度表12 齿形加工的经济精度各种加工方法能够达到的形状的经济精度表13 平面度和直线度的经济精度表14 圆柱形表面形状精度的经济精度注:形状精度等级的公差值见附表2、3。
表15 曲面加工的经济精度表16 在各种机床上加工时形状的平均经济精度各种加工方法所能够达到的相互位置的经济精度表17 平行度的经济精度表18 端面跳动和垂直度的经济精度表19 同轴度的经济精度表20 轴心线相互平行的孔的位置经济精度注:对于钻、卧镗及组合机床的镗孔偏差同样适用于铰孔。
表21 轴心线相互垂直的孔的位置经济精度注:在镗空间的垂直孔时,中心距误差可按上式相应的找正方法选用。
各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度表22 各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度各类型面的加工方案及经济精度表23 外圆表面加工方案表24 孔加工方案表25 平面加工方案——机械篇标准公差及形位公差附表1 标准公差值注:基本尺寸小于1mm时,无IT14至IT18。
13 22-4-25 10:32附表2 平面度、直线度公差值附表3 圆度、圆柱度公差值附表4 平行度、垂直度、倾斜度公差值附表5 同轴度、对称度、圆跳动、全跳动公差值参考文献1 《金属机械加工工艺人员手册》修订本上海科学技术出版社1981年2 《机械制造工艺学》顾崇衔等编著陕西科学技术出版社1982年3 《航空机械设计手册》第三机械工业部612所编1979年4 《机械制造工艺学课程设计简明手册》华中工学院机械制造工艺教研室编1981年5 《机械工程手册》第46篇机械工业出版社1981年6 《圆柱齿轮加工》上海科学技术出版社1979年切削用量切削用量的选择原则正确地选择切削用量,对提高切削效率,保证必要的刀具耐用度和经济性,保证加工质量,具有重要的作用。
一、零件的分析根据零件简图分析,该零件为花键轴,其长度与直径之比L/D<5,所以该零件为钢性主轴。
从表面加工类型看,主要加工的表面有外圆柱面、花键、键槽、螺纹,属于典型的加工表面,易加工。
该零件外圆柱面的尺寸公差和表面粗糙度有些偏高,需要磨削加工。
二、毛坯的选择1.常见的毛坯种类1.1铸件对形状较复杂的毛坯,一般可用铸造方法制造。
目前大多数铸件采用砂型铸造,对尺寸精度要求较高的小型铸件,可采用特种铸造,如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等。
1.2锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。
因此锻件的力学性能较好,常用于受力复杂的重要钢质零件。
其中自由锻件的精度和生产率较高,主要用于产量较大的中小型锻件。
1.3型材型材主要有板材、棒材、线材等。
常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。
就其制造方法,又可分为热轧和冷拉两大类。
热轧型材尺寸较大,精度较低,用于一般的机械零件。
冷拉型材尺寸较小,精度较高,主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。
1.4焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。
其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。
但其抗振性较差,变形大,需经时效处理后才能进行机械加工。
2.毛坯的材料和尺寸的选择根据工艺规程,大量生产的零件应该选择精度和生产率高的毛坯制造方法,此花键轴需要保证其力学性能,由于长度与直径之比L/D<5,为减少材料消耗和机械加工劳动量。
综合考虑锻件具有较高的综合力学性能,在硬度方面也有较高的性能。
由于经过锻造后金属内部,纤维组织沿表面均匀分布,具有较高的抗拉,抗弯及抗扭强度。
故此轴选用锻件作为毛坯。
选用模锻适用于中小型零件大批量生产且加工余量较少。
因次,选择45钢的锻件作为该零件的毛坯,适合单件小批量生产,该毛坯的尺寸为Ф40mm×180mm的45钢锻件。
三、加工方法1.常见的加工方法1.1车削车削中工件旋转,形成主切削运动。
花键作用齿厚国标花键分为外花键和内花键,其中外花键的“作用齿厚”通常指的是实际接触宽度,也就是花键齿形在传动过程中的有效宽度。
作用齿厚主要用于计算齿接触疲劳寿命和传动性能评估。
关于作用齿厚的具体国标数值,由于花键的种类、模数、齿数等参数的不同,作用齿厚的数值也会有所不同。
因此,要确定某个特定花键的作用齿厚国标,需要查阅相关的国家标准或行业标准,了解具体的参数和要求。
请注意,这些标准可能因国家或地区的不同而有所差异。
因此,在实际应用中,需要根据具体的情况选择合适的标准,并参考相关的技术文档和规范,以确保花键的设计和制造符合要求。
确定花键的种类、模数、齿数等参数需要考虑多个因素,包括传递的转矩、轴径大小、定心精度要求以及应用场景等。
以下是一些确定这些参数的一般步骤:1.确定花键的种类:1.根据应用场景和定心精度要求,可以选择矩形花键或渐开线花键。
矩形花键适用于定心精度高、稳定性好的场合,而渐开线花键则适用于传递大转矩和轴径较大的情况。
2.考虑是否需要特殊的连接形式,如键槽或直键。
2.计算模数:1.模数(m)通常根据齿高(h)和压力角来确定。
可以使用公式m = h / cos(压力角) 来计算。
2.模数是花键设计中的重要参数,它决定了花键齿的形状和大小。
3.确定齿数:1.齿数(z)与轴的直径和花键长度有关。
常用的齿数有6、8、10、12等。
2.齿数需要根据传递的转矩和轴径大小进行选择,以确保足够的承载能力和传递效率。
4.确定齿宽和齿高:1.齿宽(b)通常是轴直径的三分之一到四分之一。
2.齿高(h)通常是齿宽的一半到三分之二,也可以根据模数和压力角计算得出。
5.计算花键长度:1.花键长度(L)由花键上的齿数和齿距决定。
齿距(p)等于齿宽加上齿槽宽度(一般为0.05mm到0.06mm)。
6.查阅相关标准:1.在确定花键参数时,应查阅相关的国家标准或行业标准,了解具体的参数范围和要求。
这些标准通常会提供关于花键尺寸、公差、配合等方面的详细信息。
第八章键与花键联结的精度8.1 内容键联结和花键联结广泛用作轴和轴上传动件(如齿轮、带轮、链轮、联轴器等)之间的圆周方向的定位,用以传递转矩,有时也用作轴上传动件的导向,如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联结。
8.1.1 基本内容本章的基本内容有:1. 平键联结的设计。
包括平键联结的结构和几何参数。
平键联结的精度设计,包括配合尺寸的公差带和配合种类;非配合尺寸的公差带;平键联结配合表面的几何公差和表面粗糙度;平键和键槽的检测。
平键联结公差在图样上的标注。
2. 矩形花键联结的设计。
包括几何参数和定心方式。
矩形花键联结的精度设计,包括基准制、公差带、几何公差、表面粗糙度和花键的检测。
矩形花键公差在图样上的标注。
本章的学习目的:了解普通平键和矩形花键的结构和几何参数;掌握平键和矩形花键联结公差配合的特点;掌握矩形花键联结的定心方式;能够正确标注图样上平键和矩形花键联结的尺寸公差、几何公差及表面粗糙度。
了解平键与矩形花键的公差检测。
8.1.2 学习重点1. 平键联结的公差设计(1)平键联结的结构和几何参数平键联结由键、轴槽、轮毂槽等三部分组成。
键和键槽的宽度b为配合尺寸,通过选择不同的配合性质,可分别用作固定联结和导向联结;其余尺寸(如:键的高度h和长度L以及轴键槽的深度t1、轮毂键槽的深度t2)为非配合尺寸,可规定较大的公差。
(2)平键联结的精度设计①平键联结配合尺寸的公差带和配合种类根据国标规定,平键为标准件,键和键槽宽度的配合采用基轴制。
键宽只采用一种公差带h8 ;轴槽宽(H9、N9、P9)和轮毂槽宽(D10、JS9、P9)则采用三种公差带,分别与平键组成松联结、正常联结和紧密联结等三种性质不同的配合,以满足不同用途的需要。
松联结:H9D10h8h8与,主要用于导向平键,轮毂可在轴上作轴向移动;正常联结:N9JS9h8h8与,键在轴上及轮毂中均固定。
用于载荷不大的场合,或经常拆卸;紧密联结:P9P9h8h8与,键在轴槽及轮毂槽中均固定,而比以上两种配合更紧。
花键轴检验标准一、尺寸精度1.轴的直径尺寸应符合设计要求,一般轴径偏差应不大于轴径公差的50%。
2.花键轴的外径尺寸应符合设计要求,一般外径偏差应不大于外径公差的50%。
二、形状精度1.花键轴的键齿形状应符合设计要求,键齿的两侧面应平行、对称。
2.花键轴的键齿两侧面应垂直于轴线,其垂直度误差应不大于0.01mm。
三、位置精度1.花键轴的键齿与轴线的偏移量应不大于0.1mm。
2.花键轴的键齿间距离的偏差应不大于0.1mm。
四、表面粗糙度1.花键轴的键齿表面粗糙度应不大于Ra3.2μm。
2.花键轴的非键齿部分(轴肩、端部等)表面粗糙度应不大于Ra6.3μm。
五、键齿材质1.花键轴的键齿材料应符合设计要求,一般为合金钢、碳素钢等。
2.材料的化学成分和力学性能应符合相关标准规定。
六、硬度1.花键轴的硬度应符合设计要求,一般为HRC50~65。
2.硬度检测方法可采用洛氏硬度计进行测量。
七、抗疲劳性能1.花键轴应具有一定的抗疲劳性能,应按照设计要求进行抗疲劳试验。
2.试验方法可采用循环加载试验机进行,试验条件和加载频率应根据具体设计要求确定。
八、耐腐蚀性能1.花键轴应具有一定的耐腐蚀性能,应按照设计要求进行耐腐蚀试验。
2.试验方法可采用盐雾试验、浸渍试验等,试验条件和时间应根据具体设计要求确定。
九、键齿损伤1.花键轴的键齿不应有明显的损伤和磨损,如发现损伤应及时修复或更换。
2.损伤修复后应重新进行精度检测和硬度测试,确保满足使用要求。
十、装配配合1.花键轴在装配过程中应与配合件保持良好的配合关系,无卡滞现象。
2.装配后应对配合面进行检测和调整,确保花键轴的正常运转和使用寿命。
第七章平键、花键联结的公差与检测键联结和花键联结应用广泛,以传递扭矩,键和花键联结属于可拆卸联结,常用于需要经常拆卸和便于装配之处。
键(单键)分为平键、半圆键、切向键和楔形键等几种。
花键分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键等几种,其中以矩形花健的应用最广泛。
第一节平键联结的公差与检测平键分为普通平键和导向平键两种,前者用于固定联结,后者用于导向联结。
一、平键联结的公差与配合1、平键联结的几何参数键宽、键槽宽:b键高:h轴槽深:t轮毂槽深:t1键长:L2.尺寸公差带⑴基准制基轴制键是用标准的精拔钢制造的,是标准件。
在键宽与键槽宽的配合中,键宽相当于“轴”,键槽宽相当于“孔”。
由于键宽同时要与轴槽宽和轮毂槽宽配合,而且配合性质往往又不同,因此键宽与键槽宽的配合均采用基轴制。
⑵公差带键宽——一种公差带:h9轴槽——三种公差带:H9、N9、P9轮毂槽——三种公差带:D10、Js9、P9t、t1的公差由GB1095——79专门规定键高h ——一般采用 h11键长L ——一般采用 h14轴槽长L——一般采用 H143.键槽的位置公差与表面粗糙度⑴位置公差:规定了轴槽对轴的轴线和轮毂槽对孔的轴线的对称度公差。
根据不同的使用要求,按GBll84—80中对称度公差的7—9级选取。
⑵表面粗糙度:轴槽和轮毂槽两侧面的粗糙度参数推荐为Ra1.6~3.2um;底面的粗糙度为6.3um。
例题:某机构轴与齿轮(φ56H7/r6)采用平键固定联结,选择键联结的公差与配合并标注在图上。
解:1、查表7-1 键的公称尺寸 b×h=16×10 2、选择配合采用一般键联结轴槽:16N9 轮毂槽:16Js93、位置公差对称度按8级查公差为:20um4、表面粗糙度轴槽、轮毂槽侧面:Ra为3.2um底面6.3um5、查表7-1 得各尺寸偏差标于图上第二节矩形花键联结的公差与检测一、概述花键联结用于传递扭矩,配合件之间还可以做轴向相对运动。