軸類零件形位公差的確定

摘 要:形位公差和尺寸公差一樣是評定產品質量的一項重要指標。本文以常見的軸類零件為例，詳細分析了形位公差的公差項目、公差值、基準和公差原則的選擇和方法。

關鍵詞:形位公差 軸類零件 功能要求 經濟性

形位公差是評定機械零件的一項重要的技術經濟指標。在機械零件的設計過程中正確地選擇形位公差項目以及合理地確定形位公差數值，對提高產品的質量和降低制造成本，具有十分重要的意義。本文以減速器輸出軸為例探討機械零件形位公差的選擇方法。

一、形位公差項目的確定

確定形位公差項目時，需要考慮零件的幾何特征、功能要求、檢測方便及經濟性等因素。

1.零件的幾何特征

零件的幾何特征不同，會產生不同的形位誤差。如對圓柱面選擇圓柱度是理想項目;平面零件可選擇平面度;槽類零件可選對稱度;階梯軸、孔可選同軸度等。

2.零件的功能要求

一般來講，軸類零件的以下幾個部位除了需要控制尺寸公差外，還要提出形位公差要求:

(1)軸的支承面，它的形狀和位置正確與否直接影響軸的運轉精度。因此應對兩軸頸分別提出圓柱度要求，同時，要限制兩軸頸同軸度誤差。另外，?準60r6處與齒輪孔配合，?準42r6處連接鏈輪，這兩段軸線若不與兩處軸頸的公共軸線同軸，會影響齒輪的嚙合精度，產生振動和噪聲，應分別提出同軸度要求。

(2)軸的定位面，它的形位精度將影響軸上零件的定位(周向和軸向定位)。軸向定位如對齒輪、軸承的定位軸肩，應提出相對于兩軸頸公共軸線的垂直度要求。周向定位如兩鍵槽面，考慮鍵受載均勻性及裝拆難易程度，應提出對稱度要求。

3.檢測的方便性

確定形位公差特征項目時，要考慮到檢測的方便性與經濟性。

二、形位公差值的確定

形位公差值的確定一般是根據零件的功能要求，并考慮加工的經濟性和零件的結構、剛度等情況進行的。選擇公差值的常用方法是類比法，采用類比法時應考慮以下情況:

1.同一要素上給出的形狀公差值應小于位置公差值，位置公差值應小于尺寸公差值。t形狀

2.采用包容原則時，由于包容原則主要用于保證配合性質的要素，用尺寸公差限制形狀誤差。在尺寸公差為IT5~IT8范圍內，形狀公差值通常取尺寸公差的0.25~0.65;對于圓度和圓柱度一般可按尺寸公差同級選取。

3.在滿足零件功能要求的前提下，考慮到零件結構特點和加工難易程度，對于剛性差的零件(如細長軸、薄壁件)和跨距大的軸孔等可適當降低1~2級使用。

4.形位公差與表面粗糙度的關系:對中等精度零件，表面粗糙度Ra值占形狀公差的0.2~0.25。

根據該軸的功能要求，參考形位公差的應用舉例，選擇形位公差等值如下:(1)兩軸頸與Po級滾動軸承配合，選圓柱度6級;徑向圓跳動6級。(2)軸承、齒輪的軸肩定位端面圓跳動為7級。(3)與齒輪、鏈輪配合處圓跳動7級。(4)鍵槽工作面的對稱度為8級。各公差數值如圖所示。

三、公差原則的選擇

公差原則是確定形位公差與尺寸公差關系的原則。對減速器軸，兩軸頸?準55K6與Po級軸承配合，?準60r6、?準42r6分別與齒輪和帶輪配合，為了保證配合性質，均應選用包容原則。為保證軸承套圈的幾何精度，在遵守包容要求的情況下進一步提出圓柱度公差要求。

四、基準的選擇

一般選擇基準時，要考慮要素的功能要求及要素間的幾何關系。軸類零件，通常以兩個軸承為支承運轉，從功能要求和控制其他要素的位置精度來看，應選兩軸頸的公共軸線為基準。兩鍵槽分別以其自身的軸線為基準，以保證裝配方便。

機械零件設計中形位公差的確定是一項非常復雜的工作，理論性和實踐性都十分強，設計人員必須在正確的理論指導下，吸收先進產品的經驗，不斷實踐，只有這樣，才能使零件的形位公差確定得更為合理，也更經濟。

參考文獻:

[1]陳于萍.《互換性與技術測量》.高等教育出版社.

[2]焦建雄.《極限配合與技術測量》.中南大學出版社.

[3]忻良昌.《公差配合與測量技術》.機械工業出版社.

作者單位:廣西合浦縣中等職業技術學校