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机械设计常用规范及设计标准

渐开线圆柱齿轮模数(GB1357─87)

注:1.对于斜齿圆柱齿轮是指法向模数m n。 2.优先选用第一系列,括号内的数值尽可能不用。

原动机和工作机特性

工况系数K

注:对于增速传动,根据经验建议取上表值的1.1倍。

原动机工作特性

工作机工作特性

平键和键槽的剖面尺寸(GB1095─79)

注:1、在工作图中轴槽深用t或(d-t)标注,轮毂槽深用(d+t1)标注。

2、(d-t)和(d+t1)的偏差按相应的t和t1的偏差选取,但(d-t)的偏差值应取负号。

3、除轴伸外,在保证传递所需扭矩条件下,允许采用较小剖面的键。但t和t1的数值必要时应重新计算,

使轴槽及轮毂槽与键的接触高度各为h/2。

4、表中“较松键联接”的偏差值适用于导向平键的联接。

5、平键轴槽的长度偏差用H14。

6、轴槽及轮毂槽宽b对轴及轮毂轴心线的不对称度公差按7~9级(GB1184─80)选取。

螺母及标准

1型六角螺母─C级(GB41─86)

标记示例:

螺纹规格D=12、性能等级为5级、不经表面处理、C级的1型六角螺母:

螺母 GB41─86─M12

1型六角螺母─A和B级(GB6170─86)

六角薄螺母─A和B级─倒角(GB6172─86)

标记示例:

螺纹规格D=12、性能等级为10级、不经表面处理、A级的1型六角螺母:螺母 GB6170─86─M12

标记示例:

螺纹规格D=12、性能等级为04级、不经表面处理、A级的六角薄螺母:

螺母 GB6172─86─M12

六角薄螺母─B级─无倒角(GB6174─86)

标记示例:

凸面板式平焊钢制管法兰(GB9119─88)

凸面钢制管法兰盖(GB9123─88)

焊接箱体各部位的钢板及焊缝尺寸

12

箱体的结构设计尚需考虑:

1)、上下箱体之间及下箱体与基础之间应可靠定位,一般采用4个相对设臵的圆柱或圆锥销。其直径约为0.8×凸缘螺栓直径。

2)、箱体内部结构设计应考虑油浴润滑时,接贮油及喷油润滑的油管安装、固定位臵。喷油润滑时排油孔应尽量选大一些(约5×齿轮外径至箱壁的距离)。

3)、在较大的减速器(长度超过1000mm)水平剖分面下凸缘上至少相互垂直地设两个50mm ×100mm放水平仪用的校准平面。在装配和安装现场可据此调整齿面的接触斑点。

偏心轴承套

偏心套(偏心量E=0.25mm)

齿轮副的两轴都设偏心套可消除水平面和垂直面两个方向的平行度误差;只在一个轴上设偏心套只能消除其中一个方向的误差。

偏心量一般为0.25mm,最大为0.5mm。

偏心套外径与机体孔的配合为H

7/h

6

,轴承与偏心套的配合为:

配合直径配合

≤300mm H7/IT5

300~500mm G7/IT5

>500mm F7/IT5

装配时轴承外圈与偏心套内孔之间在上部120°角范围内应有0.03mm的间隙。

偏心套调整齿面接触的方法

Δy={(s

1+s

2

)÷2}×(l/b)(mm)

Δx={(s

1-s

2

)÷2tanα

t

}×(l/b)(mm)

式中l、b分别为轴承跨距和齿宽(mm)

此时,轴承A的偏心套应转过Φ

A 角,轴承B应转过Φ

B

角。

Φ

A

=90°-arctan(Δy/Δx)-arcsin(Δx2+Δy2)0.5/2e

Φ

B

=90°-arctan(Δx/Δy)+arcsin(Δx2+Δy2)0.5/2e

圆柱齿轮减速器箱体形位公差(JB/ZQ4282─97)

中心距极限偏差±f a(um)

中心局a的公差:相当于GB1801(公差与配合尺寸至500mm孔、轴公差带与配合)和GB1802(公差与配合尺寸大于500至3150mm常用孔、轴公差带)及JB/ZQ4006(公差与配合尺寸大于

中心距公差是设计者规定的允许公差。公称中心距是在考虑最小侧隙及两齿轮的齿顶和其相啮合的非渐开线齿廓齿根部分的干涉的确定的。

在齿轮只是单向带载荷运转而不经常反转的情况下,最大侧隙的控制不是一个重要的考虑因素,此时中心距公差主要考虑重合度。

作为传递运动用的齿轮传动,必须控制侧隙,如果轮齿上的载荷常常反向时,则选择中心距公差时必须仔细考虑下列因素:

1)轴、箱体和轴承的偏斜;

2)由于箱体的偏差和轴承的间隙导致齿轮轴的错斜;

3)安装误差;

4)轴承跳动;

5)温度的影响(随箱体和齿轮零件的温差,使中心距产生变化);

6)旋转件的离心伸胀;

7)其他因素,例如润滑剂污染的允许程度及非金属齿轮材料的熔胀;

轴承端面距离f的公差

形位公差

箱体轴线的平行度和接合面、支承面的平行度和平面度的公差

轴承孔的圆柱度公差

注:关于减速器的箱体形位公差的标注位臵、方式及参数详见《重型机械标准》第一卷的第310~312页。

圆锥齿轮减速器箱体形位公差(JB/ZQ4283─97)

轴承端面距离f的公差见“圆柱齿轮减速器箱体”中的“轴承端面距离f的公差”;

箱体轴线的平行度、轴线的垂直度、接合面、支承面的平行度和平面度、端面跳动的公差见“圆柱齿轮减速器箱体”中的“形位公差”;

轴承孔的圆柱度公差见“圆柱齿轮减速器箱体”中的“轴承孔的圆柱度公差”;

注:关于减速器的箱体形位公差的标注位臵、方式及参数详见《重型机械标准》第一卷的第314页。

轴线平行度公差

由于轴线平行度与其向量的方向有关,所以规定了“轴线平面内的偏差”f

∑δ

和“垂直平面上

偏差”f

∑β

“轴线平面内的偏差”f

∑δ

是在两轴线的公共平面上测量的,该公共平面是用两轴的轴承跨距

中较长的一个L和另一根轴上的一个轴承来确定的。“垂直平面上偏差”f

∑β

是在与轴线公共平面相垂直的“交错轴平面”上测量的。

每项平行度偏差是以与有关轴的轴承间距离L(“轴承中间距”L)相关的值表示。

轴线平面内的轴线偏差将影响螺旋线啮合偏差。它的影响是工作压力角的正弦函数,而垂直平面上轴线偏差的影响是工作压力角的余弦函数。可见,垂直平面上的偏差所导致的啮合偏差将比同样大小的轴线平面内偏差导致的啮合偏差大2~3倍。

轴线平行度公差的最大推荐值

1)垂直平面上的轴线平行度公差的最大推荐值为:

f ∑β=0.5…

b

L

?F

β

(F

β

为齿向误差)

2)轴线平面内的轴线平行度公差的最大推荐值为

f ∑δ=2 f

∑β

轮齿的接触斑点、齿面粗糙度

齿轮装配后的接触斑点

上图及表给出了在齿轮装配后(空载)检验时,所预计的齿轮的精度等级和接触斑点之间的一般关系,但不能理解为证明齿轮精度等级的替代方法。它可以控制齿轮的齿长方向配合精度,在缺乏测试条件的特定齿轮的场合,可以应用实际的接触斑点来评定,不一定与图中所示的一致,在啮合机架上所获得的检查结果应当是相似的。图和表对齿廓和螺旋线修形的齿轮齿面是不适用的。

齿面粗糙度

图纸上的技术要求

总装图上的技术要求

一、产品的技术参数表:

1、啮合特性:包含总传动比、中心距、传动精度等级等;

2、润滑方式:油池或循环润滑,润滑油牌号等;

3、电机特性:电机功率、转速、工作持续率及过载系数等;

4、技术特性:输入轴转速、输出力矩和工作方向等。

二、连接螺栓拧紧力矩表:

1、装配前所有零件应清洗干净,逐一检查各润滑点是否相通后方可进行零部件的装配;

2、轮齿侧隙、接触斑点应符合设计要求(要列出数据);

3、滚动轴承轴向间隙:应按轴承位臵分别列出各轴承的轴向间隙或列表表示;

4、滑动轴承:上、下轴瓦的接合面要紧密贴合,用0.05mm的塞尺寸检查不入;接触率(详见设计图纸要求)。

5、球面轴承:轴承体与球面座应均匀接触,用涂色法检查,其接触率不应小于70%;

6、对圆锥销连接:应与孔进行涂色检查,其接触率不小于配合长度的60%,应分布均匀。

7、对有偏心套的产品应注明:装配时轴承外圈与偏心套内孔之间在上部120°角范围内应有0.03mm的间隙。

8、涂装要求:①涂装前,应将涂装表面的铁锈、氧化皮、油脂、灰土、泥土、盐和污物等除去;②内表面涂装油漆色标号,外表面油漆色标号(见合同)

9、技术协议(合同)中的其它要求。

四、运转要求:

1、对于单向旋转的产品,试车方向必须与工作方向一致;双向旋转的,必须双向试车;

2、在额定转速下运转时间不少于3小时,对于双向旋转的齿轮箱,不少于4小时;

3、齿轮箱应运转平衡,不允许有异常冲击和尖叫声。在额定转速、平衡温度时测量噪

声,各类齿轮箱的空载噪声应不超过以下规定:

齿轮箱的[空载噪声]允许值:

n≤500r/min I -4dB

n>500r/min II-4dB

4、试车过程中轴承温度要求:

轴承试车时的温升要求

5、全部运转过程中,油池润滑温升应≤35℃,循环润滑温升应≤25℃;各密封处、接合面处不得渗油、漏油;

6、负荷试车:负荷至额定负荷。如有条件应按25%、50%、75%、100%四个阶段加载。每个阶段运转不少于2h;

7、技术协议(合同)中的其它要求。

箱体零件图上的技术要求

1、焊接前应检查每一零件的几何尺寸和外观质量是否符合设计图纸要求,对不符合要求的零件不准进行装配组焊。

2、焊接件按JB/T5000.3-1998要求执行。

3、以某一箱体焊接后作为其它箱体的焊接基准,以轴承座端面和下箱体轴承座端面对齐后进行上箱体的焊接。

4、轴承座与各钢板间的焊缝应探伤检查,并符合GB11345(超声波)、GB3323(射线)、JB/T6064(磁粉)的规定。

极限偏差(圆柱齿轮传动),轴承孔中心线有相交性公差、中心线夹角的极限偏差(圆锥齿轮传动),轴承孔中心距的极限偏差(蜗杆传动),(要计算出具体数据)

8、轴承孔的轴线与剖分面的不重合度<0.2mm。

9、所有轴承孔的圆度和圆柱度按7级公差(GB1184-84)制造和进行检验。

10、所有轴承孔端面与其轴线的垂直度按7级公差(GB1184-84)制造和进行检验。

11、加工完后,非加工面涂防锈漆,机加工面涂防锈油。

12、如有其它特殊要求也应在此表示清楚。

箱体组合图上的技术要求

1、在箱体组合进行精加工前须进行二次人工时效,以保证箱体在精加工后各尺寸的稳定。

2、箱体上各轴承孔应在箱体按图示组合后进行加工。

3、箱体中心距轴线平行度:垂直平面上为f

∑β≤mm,轴线平面内为f

∑δ

≤mm轴承孔中心距的

极限偏差(圆柱齿轮传动),轴承孔中心线有相交性公差、中心线夹角的极限偏差(圆锥齿轮传动),轴承孔中心距的极限偏差(蜗杆传动),(要计算出具体数据)。

4、各箱体合箱后,边缘应齐平,相互错位<mm,(要有具体数据)。

注:2mm(对于长度<1000mm的减速机、3mm(对于长度>1000~2000mm的减速机)、4mm (对于长度>2000mm的减速机)

5、各箱体合箱后,未紧螺栓时,用0.05mm的塞尺检查剖分面,塞尺塞入深度:(要计算出具体数据)

注:数据按剖分面宽度的三分之一计算。

6、轴承孔的轴线与剖分面的不重合度<0.2mm。

7、所有轴承孔的圆度和圆柱度按7级公差(GB1184-84)制造和进行检验。

8、所有轴承孔端面与其轴线的垂直度按7级公差(GB1184-84)制造和进行检验。

9、剃除毛刺,锐角倒钝。

10、加工完后,非加工面涂防锈漆,机加工面涂防锈油。

11、如有其它特殊要求也应在此表示清楚。

齿轮及齿轮轴图上的技术要求

1、锻件按JB/T5000.8─1998(Ⅲ组)验收,σ

b

≥950MPa;

2、粗车后超声波探伤;

3、齿面渗碳淬火,渗碳层深DC=()mm,齿面硬度HRC58-62,芯部硬度HRC32-40。

其余应符合TL111-2001;(注:渗碳层深度为模数的0.12~0.18倍)

4、热处理后齿面、齿根喷丸处理;

5、齿面磁粉探伤,探后去磁。齿廓倒角()×45°,齿顶倒角()×45°;

6、去锐边、毛刺。未注倒角()×45%d。清根处、圆角过渡处要求抛光;

7、未注公差尺寸的偏差按 GB1804-m,未注形位公差按GB/T1184-K。

滑动轴承图上的技术要求

1、轴承本体为锻件,力学性能应符合III-JB5000.8─98《锻钢件技术条件》中的要求,σ

b ≥410N/mm2,,σs≥200N/mm;

2、轴承由上下两半组成,中分面允许刮削,要求上半自由地放臵在下半上时,中分面用0.03的塞尺应不能插入;

3、浇注轴承合金前,轴承本体应进行去应力处理;

4、轴承合金浇注的技术要求和检测按GB/T 1174-82《铸造轴承合金》执行,应无铸造缺陷;

5、精加工后的轴承内表面不允许存在气孔、裂纹、冷隔、缩松及成片的针尖型小孔等缺陷;

7、未注锐边倒角0.5×45°,未注圆角R0.5;

8、未注尺寸公差按GB/T1804-m 级执行;清洁度应符合JB 4058-85《气轮机清洁度标准》中第3.1~3.3条的要求。

轴的结构尺寸及配合

当齿轮轴的轴直径小于0.6×齿顶圆直径时,为防止心部材质明显降低,轴径必须锻出台 阶,不能用圆钢直接加工。

输入、输出轴的轴伸尺寸应符合GB1569─79《圆柱形轴伸》或GB1570─79《圆锥形轴

伸》的规定。轴上台肩的圆角可按GB6403.4─86《零件倒圆与倒角》选取,磨削的外圆的轴肩处应尽可能用内圆角。圆角的粗糙度应不低于R a 3.2μm 。轴伸上键槽与台肩的距离:当轴伸直径≤180mm 时,大于3倍的圆角半径;当轴伸直径>180mm 时,应为圆角半径的1~1.5倍。

在确定轴的许用应力时必须考虑过载工况。由键槽、轴肩台阶、退刀槽等引起的应力集中系数不得超过3。当有效应力集中系数超过3、压力装配或有异同变形时,应作详细分析。

瞬时过载设计应保证轴不产生屈服。

轴与齿轮的配合直径与公差带可按经验给定。采用调质齿轮时,配合直径d ≈0.42a ,采用硬齿面时d ≈0.5a (a 为齿轮副中心距)。配合尺寸公差带:当d ≤120mm 时,为H7/r6(或H7/p6);当d >120mm 时,为H7/s6。 轴承的选用及配合

水泥磨、轧钢机、船用等专用传动装臵的L 10(L 10是指轴承设计寿命在额定功率下,工况系数为1时90%可靠度的寿命)轴承寿命为15000~50000h ,多用25000h 。

轴承结构设计的一般原则:轴承尽量布臵在齿轮的两侧且靠近齿轮;轴承跨距不小于齿轮直径的70%;每个轴上尽可能只用两个轴承;人字齿只允许一个轴轴向固定,一般让小齿轮能自由地轴向调整;悬臂轴承的距离取2~3倍的跨距(轮齿中点至外侧轴承中点)。

一般与轴承外圈配合的箱体孔的公差带取H7,与轴承内圈配合的轴颈公差带取:d ≤40mm ,k6;40mm <d ≤100mm ,m6;100mm <d ≤200mm ,n6;d >200mm ,p6;

产品加工技术协议中的要求

铸钢件:

制造厂应按“JB/T5000.6─1998”(重型机械手册第一卷)的相关要求提供以下合格的检验报告: 材质、表面质量(非加工表面、加工表面);尺寸公差(根据确定的公差等级按负偏差验收、错型值、外圆公差值、机加工面余量)检验和质量合格证书; 铸铁件:

制造厂应按“JB/T5000.4─1998”(重型机械手册第一卷)的相关要求提供以下合格的检验报告:参见铸钢件; 焊接件:

制造厂应提供焊接件的检验报告及合格证,应提供焊缝的探伤形式(超声波探伤应符合GB11345的规定;射线探伤应符合GB3323的规定;表面磁粉探伤应符合JB/T6064的规定)及检验报告。对其中有铸件或锻件(主要指轴承座)的零件,还应提供该零件的材质和毛坯的检验报告。 齿轮、齿轮轴及轴类零件:

制造厂应提供以下合格的报告及符合设计图纸的数据:

1、零件材质和毛坯的检验报告及白点检查报告(应符合JB/T5000.8-1998《重型机械手册第一卷》);

2、对于齿轮及齿轮轴应提供啮合性能参数的检验数据; 机加工件:

制造厂应提供以下机加工件的检验数据:

滑动轴承:

制造厂应提供符合设计图纸中技术要求的数据及报告:

转运件:

在零件加工制造(或产品的装配)的过程中,如出现同一零件(或产品的装配)在不同制造厂生产制造的情况,此时,前后工序的制造厂应分别提供以下报告:

一、前工序制造厂:应按生产的零件(铸钢件、焊接件、齿轮及齿轮轴、轴类零件和机加工件)对应相应技术协议中的要求提供相关的检验报告和合格证。

二、后工序制造厂:应对上工序所提供的零件按设计图纸要求进行复检并出据相应的报告;对复检出现的问题应及时反馈;以便明确责任和协商解决办法后方可进行后工序的加工。

产品出厂检验:制造厂应对产品提供以下符合设计图纸要求的检验数据、报告和产品合格证

1、对于特大型产品试装合格的检验报告;

2、轴承、齿轮安装位臵及滑履是关键部位,应提供装配或试装时该部位的粗糙度和尺寸及形位公差的复检数据;

3、对于齿轮箱应提供以下合格的检验报告及数据:

a、外观检验;

b、齿轮侧隙检验;

c、齿轮啮合斑点检验,啮合斑点应用照片形式,或用透明胶带覆盖在啮合面上,记录下啮合斑点的分布情况,然后撕下贴在白纸上传给我方保存备查;

d、振动、噪声的检测数据;

e、密封状况。

4、技术协议(合同)中的其它要求。

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