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
2、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
3、标准件的轴段（如图 2 中、） ，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（GB282281） 。而不与零件相配合的轴段（如图 2中、） ，其直径可不取标准尺寸。 （3）起定位作用的轴肩称力定位轴肩（如图 2 中与、与之间的轴肩） ，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 13mm。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
4、。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：21、定位基准的选择粗基准的选择：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。精基准的选择：轴类零件的精 基准在可能的情况下一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。22、工艺路线： 轴类零件主
5、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、尺寸设计：1.主轴两段 17 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 24 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 17 的圆柱面与中间的 24 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：
