【正文】
通常所說的壓力角是指分度圓上A點(diǎn)的壓力角,用表示。漸開線齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等,在齒形加工中,刀具的模數(shù)m和壓力角也必須與被加工的齒輪相同。(2)圓柱齒輪的加工有成形和磨法兩種加工方法。對直齒圓柱齒輪,當(dāng)m8時(shí),一般用盤狀模數(shù)銑刀在臥式銑床上進(jìn)行。磨成法是利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng),在專用機(jī)床上切出齒形。(3)圓柱齒輪的精加工銑齒、插齒和滾齒屬于齒形成形加工,之后還要進(jìn)行精加工,以進(jìn)一提高精度。第四章 公差與配合、形狀和位置公差(一)公差與配合、形狀和位置公差互換性同一批規(guī)格大小相同的零件,任取其中一件,不經(jīng)選擇和再加工,就能順利地裝配成符合使用要求的產(chǎn)品,這種性質(zhì)稱為互換性。零件具有互換性,有利于生產(chǎn)分工協(xié)作,也有利于采用先進(jìn)工藝和專用設(shè)備進(jìn)行高效率的專業(yè)化生產(chǎn)。公差與配合制度是實(shí)現(xiàn)互換性的必要條件。在實(shí)際生產(chǎn)中要嚴(yán)格遵守,在圖樣上必須正確標(biāo)注。因此,在設(shè)計(jì)時(shí),為了保證零件的互換性,應(yīng)根據(jù)零件的使用要求和加工條件,合理地給零件的某種尺寸規(guī)定一個(gè)允許的變動(dòng)量,這個(gè)允許尺寸的變動(dòng)量就是尺寸公差,簡稱公差。圖42是說明圖41所注尺寸公差與配合的示意圖。(1) 基本尺寸 設(shè)計(jì)給定的尺寸。(2) 實(shí)際尺寸 通過測量所得的尺寸(存在測量誤差)。最大極限尺寸 兩個(gè)極限尺寸中較大的一個(gè)。實(shí)際尺寸在兩個(gè)極限尺寸所決定的區(qū)間內(nèi)算合格。尺寸偏差有上偏差、下偏差和實(shí)際偏差。上、下偏差統(tǒng)算極限偏差。例如圖中軸的上偏差es=-50=-。例如圖中軸的下偏差ei=-50=-。圖42(b)中,孔的下偏差EI即為零。實(shí)際偏差在上、下偏差所決定的區(qū)間內(nèi)算合格。例如圖42中。公差沒有正、負(fù)號(hào),它是絕對值,也不能為零。圖43為公差帶圖。(7) 尺寸公差帶(簡稱公差帶)在公差帶圖中,由代表上、下偏差的兩條直線所規(guī)定的一個(gè)區(qū)域。平行細(xì)實(shí)線表示,軸的公差帶涂黑(一般畫點(diǎn))。例如,圖42中確定軸公差帶位置的基本偏差是上偏差-。這里的孔和軸主要指圓柱形的內(nèi)、外表面,也包括內(nèi)外平面組成的結(jié)構(gòu)。間隙或過盈 孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差在公差與配合中,公差帶是個(gè)很重要的概念,圖45是表示公差帶大小和公差帶位置的示意圖。下偏差的數(shù)值不相同,是因?yàn)椋╝),(b),即公差帶大小不同。而(a)與(b)的公差帶位置和大小都不同。公差帶大小由“標(biāo)準(zhǔn)公差”確定,公差帶位置由“基本偏差”確定,形成標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差兩個(gè)系列。(a)與(c)標(biāo)準(zhǔn)公差相等,基本偏差不等,(a)與(d)則標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差都不等。這樣即滿足不同的使用要求,又達(dá)到簡化統(tǒng)一、便于生產(chǎn)的目的。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值與基本尺寸分段和公差等級(jí)有關(guān),它不隨配合改變,對孔和軸都一樣,基本尺寸至500毫米標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值見附錄表51。國家標(biāo)準(zhǔn)將公差等級(jí)分為20級(jí),即IT0IT0、ITIT2……IT18。從IT01至IT18,公差等級(jí)依次降低即尺寸精確度依次降低,而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值則依次增大。 高 公差等級(jí) 低IT0IT0、IT1……IT18 小 標(biāo)準(zhǔn)公差 大例如,基本尺寸>30~50毫米時(shí)。例如,基本尺寸>30~50毫米尺寸分段時(shí),而基本尺寸在>400~500毫米尺寸分段時(shí),雖然這兩個(gè)不同尺寸分段的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值不同,但是它們的公差等級(jí)都是7級(jí),則認(rèn)為它們在使用和制造上具有同等的精確程度。一般配合尺寸中,孔用IT6~I(xiàn)T12,軸用IT5~I(xiàn)T12。當(dāng)公差帶位于零線上方時(shí),基本偏差為下偏差,當(dāng)公差帶位于零線下方時(shí),基本偏差為上偏差?;酒畲?hào)用拉丁字母及其順序表示,大寫的為孔、小寫的為軸。尺寸到500毫米的軸的基本偏差數(shù)值見附錄表52,孔的基本偏差數(shù)值見附錄表53。1T/2上偏差J K M N P R S T U V X Y Z ZA ZB ZC軸上偏差a b c cd d e ef f fg g h上偏差或下偏差Js=177。js為上偏差(es=+)或下偏差 (ei=+)即js與各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差組成的公差帶完全對稱地分布在零線兩側(cè),所以js的基本偏差認(rèn)為是上偏差或下偏差都可以,因而在圖87中畫成兩端都開口,從j~zc為下偏差ei,基中j是負(fù)值,其他都是正值,其絕對值依次增大。從附表52看到j(luò)只有5~8級(jí)公差,其他將逐漸被js取代。所以,在圖47中,k表示了二種位置,其基本偏差分成高低不同的兩個(gè)部分。從J~ZC,上偏差ES為基本偏差,其中J是正值,K~ZC都是負(fù)值,其絕對值依次增大?;酒钕盗袌D只表示公差帶屬于基本偏差的一端,另一端是開口的,如圖47所示,公差帶在圖中畫成半封閉形式,公差帶的另一端取決于各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差的大小。對于孔的另一個(gè)偏差(上偏差或下偏差)為:ES=E1+1T 或 E1=ES-1T對于軸的另一個(gè)偏差(上偏差或下偏差)為:es=ei+1T 或 ei=es-1T配合類別和基準(zhǔn)制一、配合類別根據(jù)孔和軸公差帶的關(guān)系,或者說按配合零件結(jié)合面形成間隙或過盈的情況,配合分三類,即間隙配合、過盈配合和過渡配合。這時(shí),孔的公差帶在軸的公差帶之上。最大間隙=孔的最大極限尺寸-軸的最小極限尺寸最小間隙=孔的最小極限尺寸-軸的最大極限尺寸(1) 過盈配合 具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合。最大過盈=孔的最小極限尺寸-軸的最大極限尺寸最小過盈=孔的最大極限尺寸-軸的最小極限尺寸(2) 過渡配合 可能具有間隙,也可能具有過盈的配合。過渡配合一般只計(jì)算最大間隙和最大過盈。但對裝配好的一對零件,則只得到一種結(jié)果。(1) 基孔制 基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的制度。(2) 基軸制 基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的制度。基孔制和其軸制各有三種類型的配合,如圖411和圖412所示。采用基準(zhǔn)制是為了統(tǒng)一基準(zhǔn)件的極限偏差以獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。一般情況下,優(yōu)先使用基孔制,因?yàn)榧庸は嗤畹燃?jí)的孔和軸,加工孔比加工軸要困難此。例如,直接用冷拉棒料作軸,外圓不需加工,或者同一基本尺寸的各個(gè)部分需要安裝不同配合的零件,如圖413所示的活塞銷,與連桿襯套采用間隙配合,而與活塞上的孔則采用過渡配合。尺寸至500毫米基孔制優(yōu)先、常用配合 表42基準(zhǔn)孔軸a b c d e f g hjs k mn p r s i u v x y z間 隙 配 合過 渡 配 合過 盈 配 合H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 優(yōu)先:13常用:59 尺寸至500毫米基軸基軸制優(yōu)先、常用配合 表43基準(zhǔn)孔孔A B C D E F G HJs K MN P R S T U間隙配合過渡配合過盈配合h5 h6 h7 h8 h9 h10 h11 h12 優(yōu)先:13常用:47有特殊需要時(shí),允許采用任一孔、軸公差帶組成配合。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)公差有20個(gè)公差等級(jí),基本偏差有28個(gè)代號(hào),所以能得到大量不同大小和位置的公差帶,也就可以組成大量的配合。因此,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先選用的孔、軸公差帶和與之相應(yīng)的常用和優(yōu)先選用的配合。基軸制的常用配合有47種,其中優(yōu)先的也是13種,見表43。從表42和表43規(guī)定的配合中看出,以1T8為界,孔、軸公差等級(jí)有如下關(guān)系:(1) 1T8的孔可與同級(jí)的或高一級(jí)的軸配合,如、和、(2) 高于1T8的孔均采用與高一級(jí)的軸配合,如和(3) 低于1T8的孔均采用與同級(jí)軸配合,如和為了使用方便,國家標(biāo)準(zhǔn)對規(guī)定的孔、軸公差帶列有極限偏差表。(二)公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)和查表在圖樣上標(biāo)注公差與配合時(shí),應(yīng)遵守國家標(biāo)準(zhǔn)(GB1800~180479)—84公差帶代號(hào)和配合代號(hào)的標(biāo)注規(guī)定。配合代號(hào)用孔、軸公差帶組成的分?jǐn)?shù)形式表示,分子為孔的公差帶代號(hào),分母為軸的公差帶代號(hào),見圖415(a)所示。在裝配圖上上標(biāo)注相配合零件的極限偏差時(shí),一般按圖416(a)的形式標(biāo)注,孔的基本尺寸和極限偏差注寫在尺寸線的上方,軸的基本尺寸和極限偏差注寫在尺寸線的下方。若需要明確指出裝配件的代號(hào)時(shí),則可按圖416(b)的形式標(biāo)注??缀洼S主要指圓柱形的內(nèi)、外表面,也包括其他內(nèi)、外表面中由單一尺寸決定的部分,其在裝配圖上的注法如圖418所示。在零件圖上的注法在零件圖上標(biāo)注孔或軸的公差有三種形式:(1) 在孔或軸的基本尺寸后面標(biāo)注公差帶代號(hào),如圖419(a)所示。(3) 在孔或軸的基本尺寸后面同時(shí)注出公差代號(hào)和極限偏差數(shù)值,這時(shí),極限偏差數(shù)值必須加括號(hào),如圖419(c)所示。上、下偏差的小數(shù)點(diǎn)必須對齊,小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)也必須相同,偏差數(shù)值前必須注出正負(fù)號(hào)。當(dāng)上偏差或下偏差為零時(shí),用數(shù)字“0”標(biāo)出,并與另一偏差小數(shù)點(diǎn)前的個(gè)位數(shù)對齊,如圖419(b)所示。當(dāng)上、下偏差數(shù)值相同而符合相反時(shí),則在基本尺寸后面注上“177。當(dāng)同一基本尺寸的表面各段配合要求不同時(shí),可用細(xì)實(shí)線分開,并在各段上分別注出基本尺寸和相應(yīng)的公差帶代號(hào)或者偏差數(shù)值,如圖421。查表舉列[例1]確定φ50H8的上、下偏差解 H8為孔的公差帶代號(hào),查孔的極限偏差表(附錄表55),在基本尺寸>40~50分段和公表帶H8的行列中找到+390,即得孔的尺寸。解 h6為軸的公差帶代號(hào)、查軸的極限偏差表(附錄表54),在基本尺寸>40~50分段和公差帶h6的行列中換到-16,即得軸的尺寸[例3]確定φ30中孔和軸的上、下偏差,并說明其基準(zhǔn)制和配合類別。由孔、軸極限偏差表(附表54和附表55)查得極限偏差,得孔和軸的尺寸,孔為,軸為,孔的公差為33微米,軸的公差為21微米,其值與附表553標(biāo)準(zhǔn)公差表查得的數(shù)值相同。[例4]確定φ20中孔、軸的上、下偏差,并說明其基準(zhǔn)制和配合類別解 從表43可知,這是基軸制優(yōu)先間隙配合。圖424是公差帶圖,其中孔、軸公差帶的關(guān)系表明是間隙配合,其最大間隙=+-(-)=;最小間隙=+-0=(見圖424)。形狀誤差指加工后實(shí)際表面形狀對理想表面形狀的誤差。位置誤差指零件的各表面之間、軸線之間或表面與軸線之間的實(shí)際相對位置對理想相對位置的誤差,如圖426的軸套,其左端面對軸線產(chǎn)生了垂直度誤差,這樣,就使軸套無法與其他零件的端面緊密結(jié)合。檢測時(shí),只要實(shí)際形狀和位置在給定的公差范圍內(nèi)就算合格。形位公差的術(shù)語、定義、代號(hào)注法及檢測規(guī)定等內(nèi)容詳見國家標(biāo)準(zhǔn)《形狀和位置公差》(GB1182~1184—80、GB1958—80),下面僅作簡單介紹。形位公差代號(hào)由形位公差有關(guān)項(xiàng)目的符號(hào)、框格和指引線、公差數(shù)值以及基準(zhǔn)代號(hào)的字母等組成,如圖427所示。形狀和位置公差項(xiàng)目符號(hào) 表44分類項(xiàng) 目符號(hào)分類項(xiàng)目符號(hào)形狀公差直線度位置公差定向平行度垂直度平面度傾斜度圓度○定位同軸度◎圓柱度對稱度線輪廊度位置度跳動(dòng)圓跳動(dòng)面輪廊度全跳動(dòng)框格和帶箭頭的指引線均用細(xì)實(shí)線畫出,指示箭頭和尺寸箭頭畫法相同,框格應(yīng)水平或垂直地繪制??蚋駜?nèi)的數(shù)字和字母應(yīng)與圖樣中尺寸數(shù)字的高度相同,框格的高度為字體高度的兩倍,長度可根據(jù)需要加長。基準(zhǔn)代號(hào)由基準(zhǔn)符號(hào)、圓圈、連線和字母組成,如圖428(b)所示。形位公差的標(biāo)注方法一、被測要素的標(biāo)注方法二、用帶箭頭的指引線將被測要素與公差框格的一端相連,如圖429(a)所示,指引線的箭頭應(yīng)指向公差帶的寬度方向或直徑。三、引線箭頭與被測要素、基準(zhǔn)符號(hào)、基準(zhǔn)要素相連的方法(1)當(dāng)被測要素或基準(zhǔn)為線或表面時(shí),指引線箭頭應(yīng)指在并垂直于被測線或表面的輪廊線或其延長線上,基準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)靠近輪廊線或其引出線標(biāo)注,并都應(yīng)明顯地與尺寸線錯(cuò)開,如圖430(a)、(b)所示。(3)當(dāng)被測要素或基準(zhǔn)要素為單一要素的軸線或各要素的公共軸線、公共中心平面時(shí),指引線的箭頭可以直接指在軸線或中心線上,基準(zhǔn)符號(hào)可以直接靠近公共軸線或公共中心線,如圖432(a)、(b)所示。 當(dāng)指引線箭頭與尺寸線的箭頭重疊時(shí),則指引線的箭頭可以代替尺寸線的箭頭,如圖433(a)所示。(4)簡化的標(biāo)注方法178。178。178。 如圖436(a)、(b)所示為重復(fù)出現(xiàn)的要素形位公差相同,只在其中某個(gè)要素上進(jìn)行標(biāo)注,并在公差框格上附加文字說明。 公差框格內(nèi)的公差數(shù)值指公差帶的寬度或直徑,不加說明則被測范圍為所指整個(gè)要素,如被測范圍僅為被測要素的某一部分,應(yīng)用細(xì)實(shí)線畫出該范圍,并注出尺寸,如圖437所示。 所需給出被測要素任一長度(或范圍)的公差值時(shí),其標(biāo)注方法,如圖438(a)所示。178。178。圖440是在圖樣上標(biāo)注形位公差的示例。它們是:,左、右二個(gè)端面之間(任選基準(zhǔn)),左