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轴类零件的测绘方法

2018-03-02王加文

中国设备工程 2018年4期
关键词:轴类键槽公差

王加文

(新钢机制公司,江西 新余 338004)

在设备管理工作中,轴类零件占到很大的一个比例,常常因为扭断、弯曲、磨损或者其他原因损坏,需要测绘图纸,按图加工制作。在测绘过程中,摸索出一套比较科学合理的测绘方法,借助各种行之有效的方法还原零件原有的尺寸,绘制出准确合理的零件图,生产出合格的零件。

1 测绘工具的准备

零件测绘不同于产品检验,需要非常高的精度要求,只要能够还原其基本尺寸即可。一般常规产品需要准备的测量工具有:带深度的游标卡尺(200mm);钢片尺(300mm);卷尺(5m);外径卡规(L=300mm)。

理由如下:第一,产品测绘不同于产品检验,测量精度控制,长度尺寸为1mm,直径尺寸为0.1mm,能够满足测绘要求。而该游标卡尺和卷尺均能达到测绘要求。第二,当测量直径在中间部位,且大于100mm时,超出游标卡尺(200mm)的测量直径量程,需要使用外径卡尺。

2 重要尺寸分析

轴类零件按照受载性质不同,可分为心轴、转轴和传动轴。心轴只承受弯矩而不承受扭矩,如滑轮轴;转轴既承受弯矩又承受扭矩,如主动车轮轴;传动轴则主要承受扭矩,如水泵轴、齿轮轴。要根据轴的使用特点,做好其重要尺寸分析,把握关键尺寸。

(1)轴承位。其光洁度较高,应认真观察该位置是否磨损,其与轴承配合的选用原则:①绝大多数选择过渡配合(H7/j6、H7/k6、H7/m6)或过盈配合(H7/n6、H7/p6、H7/r6);②与G、E(Gx)级公差轴承配合的轴,其公差等级一般为IT6。

(2)联轴器、车轮、制动轮部位。光洁度较高,应了解现场是否传递扭力的大小及安装时是否热装情况,一般选用过渡配合(H7/j6、H7/k6、H7/m6);传递较大负荷时,采用过盈配合(H7/n6、H7/p6、H7/r6)。

(3)键槽部位。普通键槽剖面尺寸应符合GB/T 1095,为了便于装配,在轴上键槽宽度应做成过渡配合N9或过盈配合P9,深度应按标准+0.2mm。

(4)螺纹。应测量出基本尺寸、螺距及螺纹旋向,再通过查询设计手册进行复核。重点要辨识细牙螺纹、英制螺纹、管螺纹。

(5)油孔。加油孔螺纹不能直接测量出来,当油嘴型号不能确定时,应测量出底径再查设计手册进行复核。一般是细牙螺纹,如M10×1、M14×1.5较普遍。

3 草图的绘制

(1)首先应在绘图纸上把被测轴的外形图画好。

(2)可以先把需要测绘的尺寸线留好,也可以边测量边标注。

(3)非常重要的尺寸,为了保证原始数据的可追溯性,可以标注测量的原始数值,长度最小单位为mm,直径和深度最小单位为0.1mm。

(4)有些不能直接测量的数值,或测量精度达不到的数值,可以初步测量,事后查阅相关手册,进行复核。如内螺纹测量出内径,键槽测量出宽度和深度,再复查手册确定尺寸。

(5)为提高效率,能够简洁用文字表述的,可以文字表述,如6-M12深15、10-¢18。

(6)为保险起见,由尺寸链构成的尺寸相加,总数值应与测量的总长度相吻合。如果轴的每段尺寸相加,与轴的总长度不能够吻合时,应重新核定各基本尺寸,直到确定无误。

4 电脑图的绘制

(1)查阅《机械设计手册》,确定需按标准标注的螺纹尺寸、键槽尺寸,公差等级及配合等。

(2)进行电脑绘图,图形绘制好后,应尺寸标注齐全,并填写好材质、名称、数量、图号、技术要求,加工符号,尺寸公差等。

(3)标注尺寸时应注意,重要的尺寸一定要标公差和相应的粗糙度,越重要的尺寸,光洁度越高。尺寸链标注一定不要有封闭环,要留出最不重要的一个尺寸不予标注。这样的图样重点突出,加工人员易于理解操作。

5 定稿图的细节处理

(1)轴上各处圆角半径应尽可能统一,过渡圆角半径必须小于与之相配的零件的圆角半径。

(2)为了便于装配零件,轴端应制出45°的倒角。

(3)当轴的某段有螺纹或需磨削加工时,需留出退刀槽。

(4)当轴上有两个以上的键槽时,应置于同一直线上。

(5)轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉,对应力集中的敏感性较低,同时也可以用热处理的办法提高耐磨性和抗疲劳强度,故比较广泛采用,最常用的是45号钢。合金钢比碳钢具有更高的机械性能和更好的淬火性能。因此在传递大动力,并要求减小尺寸与质量,提高轴颈的耐磨性,以及处于高温或低温条件下工作的轴,常采用合金钢。

6 测绘注意事项

在测绘过程中,应该观察仔细,有些细节应该注意到,以避免出现差错。比如说螺纹的牙型和旋向、键槽是否是对称的双键槽、轴上是否有定位孔和油孔。

轴的关键部位一般来说是5的倍数,如车轮、制动轮、联轴器位置,如果测量的尺寸不是5的倍数,就有必要复核与之相配合的零件,按实测尺寸进行设计公差尺寸。

应向使用和维修人员征询改进意见,比如说是否要增设便于安装的吊装孔、是否要增设防转功能的卡板槽、是否要增设轴向定位的轴肩和挡板位。

7 轴类零件测绘实例

根据实物测绘的轴的草绘图,见图1。

图1 主动轴草绘图

经过查阅设计手册确定28键槽基本尺寸,3.2卡槽基本尺寸,计算并确定右侧圆锥度1:10,确定轴承位¢135和车轮安装位置尺寸¢110等尺寸公差及粗糙度,最终完成的图见图2。

图2 主动轴最终完成图

8 结语

零件图测绘是一个还原产品原始尺寸的过程,而轴类零件是零件类别里面最基本和最普遍的一个零件,其他的零部件通过轴类零件实现其功能。测绘轴类零件需要借助相应的设计手册,尽可能按照标准化操作,同时也要根据现场实际情况,按配置做设计,提高其功能性。

[1]成大先.机械设计手册[M].化学工业出版社.

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