车床传主轴箱齿轮的几何精度设计
专业：机械工程及自动化1102班
姓名：
授课教师：
2013年11月
一、问题提出：
零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出精度要
求及公差项目也不相同，针对车床主轴箱齿轮进行几何精度设计。
二、专题研究的目的：
（1）理解零件几何精度对其使用性能的影响；
（2）根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求；
（3）掌握正确的零件公差标注方法；
（4）掌握零件的几何精度设计方法；
三、研究内容：
完成图1所示齿轮零件的几何精度设计。
图1 齿轮
（1）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究；
（2）根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值；
包括齿轮的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。（3）把公差正确的标注在零件图上。
四、设计数据：
车床主轴箱齿轮主要用于降低主轴转速，增加扭矩。一般车床主轴箱齿轮属于中速、中载荷的一般齿轮。所以，齿轮精度选7级。既能完成工作要求，又能
保证一定的稳定性和寿命。
(一)尺寸设计：
1.为保证齿轮啮合时存在顶隙，在齿顶圆直径采取上偏差为0的设计，齿顶圆
基本尺寸为Φ102，公差为IT11，查表得下偏差为220μm。
2.为保证孔与轴的小过盈配合Φ40孔公差为IT7，选用基孔制，下偏差为0，
查表得上偏差为25μm。
3.齿顶高为：ha=(102-96)/2=3mm。所以，模数m=ha/ha*=3/1=3mm。
齿数z=96/3=32。压力角α=20。查表得：单个齿距偏差为：0.012mm。齿距累计总偏差为：0.038mm。齿廓总偏差为：0.016mm。螺旋线总偏差为：0.015mm。
(二)表面粗糙度的设计：
1.齿轮的工作面为齿面，在传动过程中接触的两齿面会产生一定相互滑动，导
致齿面磨损。严重时，会加大齿侧间隙而引起传动不平稳和冲击。为保证传动的平稳性，并且减小摩擦，应采用较高的表面粗糙度。查表得此处粗糙度为1.25μm。
2.齿轮Φ40 H7内孔表面与传动轴为过盈配合，内孔表面为摩擦表面，应采取
较高的表面粗糙度要求，此处粗糙度选择2.5μm。
3.齿轮端面和齿顶面为非工作表面，表面粗糙度要求较低，此处为6μm。
(三)形状位置精度设计：
1.齿轮端面采用端面圆跳动，这样同时保证了端面与基准轴的垂直度要求与齿
轮轴向的圆柱度要求。端面圆跳动选取0.015μm，比一般精度的齿轮要求高，因此在齿坯加工中，尚需留一定的余量进行精加工。
2.Φ40 H7内孔选用了形位公差圆柱度：0.005，保证了内孔对基准轴的高精度
要求。
五、设计结果：
六、参考文献
【1】《机械制造技术基础》【M】21世纪高等院校机械设计制造及其自动化专业系列教材
【2】黄劲枝《机械设计基础》【M】高职高专机电工程类规划教材【3】梁旭坤.《机械制造基础.1,公差配合材料热加工分册》【M】【4】何永熹《几何精度规范学(第2版)》【M】高等学校机械基础课程系列教材
【5】《齿轮设计手册》【M】
【6】廖念钊.《互换性与测量技术基础》【M】中国计量出版社
