车床传动轴的几何精度设计

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1、车床传动轴的几何精度设计所属学院：机械与电子控制工程学院专业：机械工程及自动化学生姓名：鱼鹏飞学号：10221082授课教师：张励忠1．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，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。2．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；3

2、．研究内容：完成图1所示传动轴零件的几何精度设计。（1）对轴上各部分的作用进行分析研究；（2）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究；（3）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；包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。（4）把公差正确的标注在零件图上。4．设计过程：图1·传动轴技术要求1·传动轴的作用：车床传动轴多用于传动，两端圆柱面与轴承配合。轴肩的位置是为了便于轴与轴上零件的装配，键槽通过与键配合实现扭矩的传递。由给定传动轴的零件图可知，各阶梯轴的基本尺寸均已

3、给出，但在设计时，我们要根据轴所受的转矩来初步估算，然后再按轴上零件的配合方案和定位要求，从而逐一确定各段直径。在此过程中，我们需注意以下几点：（1）轴上装配标准件的轴段（如图2中①、③、⑤、⑦），其直径必须符合标准件的标准直径系列值。也就是说轴承一类的标准件零件配合时，也是出于对互换性的考虑。且一般采用基孔制。（2）与一般零件（如齿轮、带轮等）相配合的轴段（该轴中无此段），其直径应与相配合的零件毅孔直径相一致，井采用标准尺寸（GB2822－－81）。而不与零件相配合的轴段（如图2中②、④、⑥），其直径可不取标准尺寸

4、。（3）起定位作用的轴肩称力定位轴肩（如图2中①与②、③与④之间的轴肩），其高度按相关的原则确定。为便于轴上零件安装而设置的非定位轴肩，其高度一般取1~~3mm。参照图3.因为差太多的话应力集中比较明显，不利于装卸，而且一般向经验值靠拢利于加工。②①③④⑤⑥⑦图2.传动轴图3、传动轴各部分名称2·基准的选择及加工工艺：2·1、定位基准的选择①粗基准的选择：轴类零件粗基准一般选择外圆表面。这样，一方面可方便装夹，同时也容易获得较大的支撑刚度。因为接触面积较大受力比较分散。②精基准的选择：轴类零件的精基准在可能的情况下一

5、般都选择轴两端面中心孔。这是因为轴类零件的各主要表面的设计基准都是轴线，选择中心孔作精基准，既可满足基准重合的要求，又可满足基准统一的要求。且易于对中。当不能选中心孔作为精基准时，可采用轴的外表面或轴的外表面加一中心孔作为精基准。对精度要求不高的轴，为了减少加工工序，增加支撑刚度，一般选择轴的外圆作精基准。2·2、工艺路线：轴类零件主要表面加工的工艺路线如下：下料（圆棒料毛坯）车端面、打中心孔粗车各外圆表面正火或调质修研中心孔半精车和精车各外圆表面、车螺纹铣键槽淬火修研中心孔粗、精磨外圆检验入库.使用。设计结果1、尺

6、寸设计：1.主轴两段Φ17的圆柱面与轴承过盈配合，采用基轴制。本来是应该下偏差为0，但为保证过盈，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。2.键槽所在Φ24圆柱面为过盈配合，上偏差设置+0.015下偏差设置+0.002，一般是与轴承的连接且一般向标准常用的公差值靠。2、表面粗糙度设计：车床主轴的工作面为Φ17的圆柱面与中间的Φ24圆柱面。圆柱面承受载荷较大且属于摩擦面，表面粗糙度要求Ra1.6。键槽所在圆柱面为工作面，表面粗糙度要求为Ra3.2。轴肩为了便于轴与轴上零件的装卸，表面粗糙度要求Ra1.6。3、形状位置

7、精度设计1.两段的圆柱面与键槽圆柱面和轴承配合有圆柱度要求，并且圆柱面间为装配关系有同轴度要求。为便于检测采取径向圆跳动0.015。2.两个键槽用于实现扭矩传输所以其对于AB两个基准面的对称度为0.03。主要是出于对轴刚度的破坏不要太大，还有加工键槽时尽量一次性铣完，不换刀。以下是零件图：