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1、 机械设计课程设计 第二次布置,机械设计教研室 2007年1月,了解减速器的各种附件、箱体传动件以及轴承的结构特点； 初绘装配草图及验算轴与轴承； 在初绘装配草图以及验算轴与轴承的基础上，完成装配图。 掌握“边绘图，边计算，边修改”的交替工作法，复杂装配（工作）图设计程序。,主要内容,减速的基本结构由传动零件（齿轮或蜗杆、蜗轮等）、轴和轴承、箱体、润滑和密封装置以及附件等组成。根据不同要求和类型，减速器有多种结构。,2 减速器的结构,减 速 器 的 结 构,附图1,附图2,减 速 器 的 结 构,减 速 器 的 结 构,基本程序：,22 装配图设计,一、装配草图设计：装配图反映各个零件的相互关
2、系，结构形状以及尺寸，是绘制零件工作图的依据。所以必须综合考虑对零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、调整和润滑等要求，用足够的视图和剖面图表达清楚。 草图设计（按比例、按投影关系绘制。但可简化与省略，如：不画剖面线，不标注配合及尺寸等） 教师审阅 装配工作图设计,装 配 草 图 设 计,装配草图设计阶段：1、草图第一阶段：通过绘图设计轴的结构尺寸及选出轴承型号；确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点；计算轴的强度和轴承寿命。（P55-57：p68-69） （P70-72）3、草图第二阶段：设计传动零件、轴上其他零件及与轴承支点结构有关零件的具体结构。例如齿轮，端盖，润滑与密封等。（p60-62,
3、p70-72）4、草图第三阶段：减速器的机体及附件设计（P62-66）,装 配 草 图 设 计,装配草图设计第一阶段框图,初算各级轴径,画出传动零件的中心线和轮廓线,画出机体内壁线和机体对称线,定出轴承和轴承座端面位置，设计轴的结构,定出轴的支点和力作用点,进行轴的受力分析和绘制力矩图,验算轴、键的强度和轴承寿命,必要时修改轴的结构,装配草图设计草图设计第一阶段,二、草图设计第一阶段： 设计内容： 1、完成轴的结构设计：dmin： 按扭矩初估而得的作为轴端直径。 确定轴各段直径（考虑零件定位及轮毂孔直径） 确定轴各段长度（考虑零件宽度及零件间相互距离） 轴承型号的确定,2、确定轴的支点距离和轴
4、上零件力的作用点。,设计过程： 1、绘制前的准备： 电机型号：查出其外伸轴径d和外伸长度l，中心高H； 确定联轴器型号：两端轴孔直径和轴孔长； 初选轴承类型（径向力和轴向力作用）； 轴承润滑方式：（见P62）：浸油齿轮V2 m/s时，可采用脂润滑。,装配草图设计草图设计第一阶段,齿轮润滑：（P60）V12 m/s时可采用浸油润滑。 注意油池深度与浸油。一般浸油深度：浸油齿轮一个齿高，但10 mm；锥齿轮：整齿宽（至少半齿）。齿顶圆至油池底面距离3050 mm。 确定密封方式：（P6365）V轴5m/s时采用毡圈密封； 封油环（齿状）：（P63） 轴承盖结构：（P7374）,装配草图设计草图设计
5、第一阶段,2、草图设计过程 选择视图、图纸幅面(1号图)、绘图比例(1:2) 及布置图面位置(估计减速器轮廓尺寸)；,装配草图设计草图设计第一阶段,装配草图设计草图设计第一阶段,由里向外，先画中心线和轮廓线，再画细部结构。, 画传动零件的中心线及轮廓线、箱体内壁线,步骤及要点：b1b2510；机体内壁与小齿轮端面及大齿轮顶圆应有间隙2、1； 防止高速级大齿轮与低速级轴相碰。,装配草图设计草图设计第一阶段, 初估轴的外伸直径；通过绘图进行轴和轴承部件结构的初步设计；定出轴的支承距离及轴上零件作用力的位置。,三、精算： 轴的安全系数校核，弯扭组合强度计算（ 高速轴） 轴承寿命（ 高速轴轴承） 键
6、（ 高速轴上键）,四、草图第二阶段： 任务:轴系结构设计 内容：设计传动零件、轴上其它零件及与轴承支点结构有关零件的具体结构。 传动件结构设计：（P2831）见前,装配草图设计精算阶段,齿轮设计时应注意：,1）齿轮传动的参数和几何尺寸有严格的要求：模数m：取标准值；中心距a：圆整；分度圆直径d1、d2：精确到小数点后3位；螺旋角：精确到秒；其他结构尺寸尽量取整，以便加工。,2）小齿轮是否采用齿轮轴,装配草图设计草图设计第二阶段,2.轴承组合设计： （P5260）轴系轴向固定与调整方法；轴系结构与画法；轴系润滑与密封；轴承盖结构；,轴结构细化 圆角、倒角：表85，表86（P145P146） 退刀
7、槽：表87 砂轮越程槽等：表88（P147）,装配草图设计草图设计第二阶段,图47，49均为面对面安装，安装方便。,背对背安装，轴承安装要在套杯内进行，轴承间隙要靠圆螺母调整，很不方便。用的较少。,装配草图设计草图设计第二阶段,P95,五、装配草图第三阶段： 任务：完成装配草图 内容：1、设计减速器机体和附件机体形状、尺寸确定，P66P67 轴承旁凸台结构尺寸，P6768 加强筋； 机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等）； 联接螺栓、螺钉的尺寸、位置，P73 地脚座凸缘、机座、机盖联接凸缘的厚度及宽度。,装配草图设计草图设计第三阶段,2.完成减速器附件：七大附件的结构设计 检查孔,盖 P78
8、作用：检查啮合、注油,装配草图设计草图设计第三阶段,装配草图设计草图设计第三阶段,排油孔螺塞 P77；,油标 P75；,作用：测量油面高度,作用：排出油污,装配草图设计草图设计第三阶段,定位销 P80；,装配草图设计草图设计第三阶段,作用：确定箱盖箱体的相对位置。,定位销,起吊装置 P80。,装配草图设计草图设计第三阶段,装配草图设计草图设计第三阶段,完成的草图,六、完成减速器装配图： 参见图43（P38P39）。 装配图内容包括各个视图、尺寸、技术要求、零件编号、明细表、标题栏等。 1.标注尺寸：特性尺寸；配合尺寸；安装尺寸；外形尺寸。见P102，P103。 2.零件序号、明细表、标题栏：P
9、103P104。 3.技术特性：P39 图43 4.技术要求：P39 图43 5.检查装配图,装 配 工 作 图 设 计,装 配 工 作 图 设 计,装配图的检查 1、装配图是否与传动方案一致； 2、传动件、轴、轴承及轴上零件结构是否合理；定位、固定是否可靠；加工、装拆是否方便；润滑、密封如何考虑的； 3、箱体的结构与工艺性是否合理；加工面与非加工面；附件的布置是否恰当、结构是否正确； 4、设计计算的尺寸与实际尺寸是否一致；,5、视图表达是否符合机械制图规定；三个视图的投影关系是否正确；啮合轮齿、螺纹及滚动轴承等的画法； 6、尺寸标注是否完整且不多余；零件序号是否按顺序编制完整，不遗 漏、重复
10、；且与明细表一一对应，注意材料牌号与设计一致；标出技术特性、撰写技术要求。,参看P97 图5-5常见错误示例。,1、不合理结构：插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。,2、不合理结构：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净,3、不合理结构：轴承盖螺钉设计在剖分面上。,4、不合理结构：各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工。,正确：各轴承座孔外端面平齐，各轴承内端面对齐。,5、不合理结构：定位销孔位置不当。,齿轮啮合的正确画法：5条线，从动件齿顶圆画虚线。,螺栓联接的正确画法,零件工作图设计和绘制 编写设计计算说明书 答辩准备及答辩,零件工作图设计及计算说明书,3-1 零件工作图设计概述零件工
11、作图是零件制造、检验和制订工艺规程的基本技术文件。它既要反映出设计意图，又要考虑到制造的可能性、合理性和经济性。 零件工作图应包括制造和检验零件所需全部内容。 零件的基本结构及主要尺寸应与装配图一致，不应随意更改。如必须更改，应对装配图作相应的修改。,零件工作图设计,设计内容：1、低速级低速轴2、低速级大齿轮 零件工作图的要求： 正确选择和合理布置视图 合理标注尺寸 标注公差及表面粗糙度 编写技术要求 画出零件工作图标题栏,零件工作图设计,零件工作图设计,手册P107：,3-2 轴类零件工作图的设计要点设计内容：低速级低速轴 1、视图 一般只需一个主视图； 在有键槽和孔的地方增加必要的局部剖面
12、图； 细小结构（如退刀槽、中心孔）局部放大图。 设计时用2号图纸，选用比例1:1。,零件工作图设计轴类零件设计要点,零件工作图设计轴类零件设计要点,2、标注尺寸对所有尺寸包括倒角、圆角都应标注无遗，或在技术要求中说明。 不允许出现封闭的尺寸链。 应根据加工工艺的要求选择基准面，进行标注；,零件工作图设计轴类零件设计要点,零件工作图设计轴类零件设计要点,l,零件工作图设计轴类零件设计要点,为主基准 为辅助基准,3、表面粗糙度轴的所有表面都要加工。表面粗糙度可查P112 或按表 6-5 选择。,零件工作图设计轴类零件设计要点,零件工作图设计轴类零件设计要点,4、标注尺寸公差凡有配合处的直径按装配图
13、的配合性质标出尺寸的偏差。 键槽的尺寸偏差及标注方法可查有关手册。(键槽深度标注d-t的尺寸偏差P193)在零件工作图上对尺寸及偏差相同的直径应逐一标注，不得省略；参见P109说明，P111图6-4及有关手册。,零件工作图设计轴类零件设计要点,手册P111,5、形位公差下表列出了在轴上应标注的形位公差项目，供设计时参考。轴的形位公差标注方法及公差值可参考P109111图6-4、表6-16-4或有关手册。,零件工作图设计轴类零件设计要点,形位公差的确定方法：类比法 计算法P169172 表8-368-39,6、技术要求在图上不便表示而在制造时又必须遵循的要求和条件。参见P112 。 主要内容：
14、对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料； 对材料表面机械性能的要求，如热处理方法，对处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等； 对机械加工的要求 对未注明倒角、圆角半径的说明。,零件工作图设计轴类零件设计要点,零件工作图设计轴类零件设计要点,7、轴零件工作图示例,3-3 齿轮类零件工作图的设计要点这类零件系指齿轮、蜗杆和蜗轮等。在零件工作图中除了零件图形和技术要求外，还应有啮合特性表。设计内容：低速级大齿轮 1、视图这类零件图一般用两个视图表示：主+侧简化：侧视图只画轴孔和键槽。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,注：角方向应在视图上清楚的画出。 设计时用2号图纸，选用比例1：1。,零件工
15、作图设计齿轮类零件设计要点,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,2、标注尺寸 a) 径向尺寸：以轴的中心线为基准标出。注：齿根圆在图纸上不标出。 b)齿宽方向的尺寸：以端面为基准标出。有关齿轮零件工作图的尺寸标注，参见P114126或有关手册。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,除啮合参数（齿顶圆、分度圆）为精确值外，其它尺寸（轮缘厚度、辐板厚度、轮毂及辐板开孔尺寸等）应圆整。,3、表面粗糙度可参考手册P115表6-6。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,4、尺寸公差和形位公差尺寸公差 a)齿顶圆直径的极限偏差。参见P205表8-70或有关手册； 作基准（IT79) 不作基准（IT11) b)轴孔或齿轮轴轴颈的公差。参见P205表8-70或有关手册； c)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差。参见P193表8-61或有关手册；,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,形位公差 d)齿顶圆的径向跳动公差。P205表8-70； e)齿轮端面的端面跳动公差。P205表8-71； f)齿轮轴孔的圆柱度公差。其值约为轴孔直径公差的0.3倍，并圆整至P170表8-39的标准值； g)键槽的对称度公差。其值可取轮毂键槽宽度公差的1/2； 键槽的平行度公差。一般可不注，精度高，可参见P115或有关手册。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,
