零件图精度设计实例优化

零件图精度设计的顺序为：性能及尺寸公差→设计基准、工艺基准尺寸公差→一般尺寸公差→工作部分几何公差→基准不重合之间的轴线不复位、定位公差→一般部分的几何公差→表面粗糙度。

1.轴类零件精度设计

轴类零件的精度设计应根据与轴相配合零件（如滚动轴承、齿轮等）对轴的精度要求，合理确定轴的各部位的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度参数值。以图13.5减速器的低速轴轴为例说明轴的精度设计。

【例13-3】单级圆柱齿轮减速器（见图13.5）低速轴公差选择与标注

【解】减速器低速轴公差选择与标注项目主要包括尺寸公差、几何公差和表面粗糙度。

（1）低速轴尺寸公差选择与标注。

由装配图配合公差可知，轴承内圈配合的轴颈尺寸公差代号为h5，查表得轴颈尺寸公差为 mm；与大齿轮内孔配合的轴尺寸公差代号为k7，查表得轴尺寸公差为 mm；与大齿轮内孔配合的轴槽尺寸公差代号为N9，查表得轴槽尺寸公差为 mm；查表得轴槽深尺寸公差为 。低速轴其余尺寸为线性尺寸的未注公差，不必标注，在技术要求做说明即可。低速轴尺寸公差标注见图13.6。

（2）低速轴几何公差选择与标注。

①两轴颈φ17与轴承内圈配合、φ20轴段与齿轮内孔配合，为保证配合性质，采用包容要求。

②轴承为P0级，查表（滚动轴承精度设计章节）轴颈φ17的圆柱度公差值为0.003 mm；轴肩的轴向跳动公差为0.008 mm。

③齿轮精度为IT7，为保证齿顶圆的径向圆跳动公差，与大齿轮内孔配合的φ20轴段的径向圆跳动精度比齿轮精度高一级，选择IT6，查表得φ20轴段径向圆跳动公差值为0.01 mm；φ20轴肩处的轴向圆跳动精度选IT7，查表得φ20轴段轴向圆跳动公差值为0.015 mm。

④轴承为 P0 级，查表得与轴承内孔配合的轴颈 表面粗糙度Ra＝0.8 μm，φ17h5轴肩表面粗糙度Ra＝3.2 μm。

⑤与齿轮内孔配合的轴段 ，查表得其表面粗糙度Ra＝0.8 μm；轴肩表面粗糙度参照与φ17h5轴肩表面粗糙度选择，取Ra＝3.2 μm。

⑥平键固定连接，则键槽侧面表面粗糙度选择Ra＝3.2 μm，键槽底面表面粗糙度选择Ra＝6.3 μm。

低速轴其他表面为粗车，表面粗糙度选择Ra＝3.2 μm。低速轴表面粗糙度标注见图13.6。

2.箱体类零件精度设计

【例13-4】单级圆柱齿轮减速器（见图13.7）机座的公差选择与标注。

【解】圆柱齿轮减速器机座属于壳体、箱体类零件，材料为铸件。由使用要求可知，机座应优先保证两孔轴线间的位置关系，它们影响高速轴组和低速轴组的装配关系。公差选择与标注主要包括尺寸公差、几何公差和表面粗糙度。(www.xing528.com)

图13.7　减速器机座

（1）壳体尺寸公差选择和标注。

由装配图公差可知，壳体中心距及极限偏差a±fa与装配图中的相同，为（48±0.019 5）mm。由装配图公差可知，高速轴组壳体孔与轴承外圈的尺寸公差代号为H7，查表（线性尺寸精度设计章节）得出其尺寸公差为：，为保证配合性质，采用包容要求。由装配图公差可知，低速轴组壳体孔与轴承外圈的尺寸公差代号为H7，查表（线性尺寸精度设计章节）得出其尺寸公差为：，为保证配合性质，采用包容要求。壳体其他尺寸为线性尺寸的未注公差，不需要标注。壳体尺寸公差标注如图13.8所示。

图13.8　壳体零件标注

（2）壳体几何公差选择和标注。

①由装配图知，两壳体孔均与轴承（PO级）外圈相配，查表（滚动轴承的精度设计章节）得两壳体孔的圆柱度公差值为0.004 mm。

②为保证两孔轴线间的位置关系，选择两壳体孔中心线的平行度。

两轴线在轴线平面上的平行度f∑ β：

f∑β=0.5(L/b)Fβ=0.5×(46/25)×0.016=0.015mm

两轴线在垂直平面上的平行度f∑δ：

f∑δ=2f∑β=2×0.015=0.03mm

为了方便标注，还可达到平行度公差要求，选择两壳体孔中心线在任意方向上的平行度，公差值取最小值为φ0.015 mm。

③壳体顶面与上机盖底面要求密封，所以对平面度要求较高，取平面度公差等级为IT6，由表（公差原则章节）查得，壳体顶面的平面度公差值为0.012 mm（要求用铲刮法进一步消除平面误差）。壳体几何公差标注见图13.8。

（3）壳体表面粗糙度选择和标注。

由装配图知，两壳体孔均与轴承（PO级）外圈相配，表面粗糙度要求较高，由表（滚动轴承的精度设计章节）查得两壳体孔表面粗糙度值Ra＝1.6 μm。壳体顶面与上机盖底面要求密封，对表面粗糙度要求较高，用磨削加工，取壳体顶面表面粗糙度值Ra＝0.8 μm。壳体其余面的表面粗糙度要求不高，选择粗糙度值Ra＝3.2 μm。壳体表面粗糙度标注见图13.8。