机械设计课程设计超详细.ppt

机械设计课程设计,第一章 概述,一、课程设计的目的 1.了解机械设计的基本方法，熟悉并初步掌握简单机械的设计方法、步骤。2.综合运用已学过的先修课的有关理论和知识进行工程设计，培养设计能力、理论联系实际的能力以及独立工作的能力。3.进行机械设计基本技能的训练，熟悉与机械设计有关的标准、规范、资料、手册等。,二、课程设计的内容,一般的传动装置设计内容有：1.传动方案的拟订；2.电动机的选择及运动学参数的计算；3.传动件的设计；4.轴的设计；5.轴承的选择计算；6.键、联轴器的选择和校核；7.装配图设计；8.零件图设计；9.编写设计说明书。,三、课程设计的任务,1、设计工作量（1）减速器装配图1张（1号图纸），计算机绘图或手工绘图；（2）零件工作图2张（3号图纸），手工绘图，要求齿轮类零件和轴类零件图各1张；（3）设计计算说明书1份（A4纸，20页以上）。,2、课程设计题目以教师指定为准。注意发给你们的资料。例如：题目1：垂直斗式提升机传动装置设计（C）题目2：机械厂装配车间输送带传动装置设计（D）题目3：悬挂式输送机传动装置设计（E）题目4：螺旋输送机传动装置设计（F）题目5：塔式起重机行走部减速装置设计（H）,题目1垂直斗式提升机传动装置设计（C）,题目2：装配车间输送带传动装置设计（D）,题目3：悬挂式输送机传动装置设计（E）,题目4：螺旋输送机传动装置设计（F）,题目6：塔式起重机行走部减速装置设计（H）,减速器系统方案参考图例,减速器装配图参考图例,减速器装配图参考图例,1.传动装置总体设计(3天）2.装配草图设计（1周）3.装配工作图设计（3天）4.零件工作图设计（1天）5.编写设计计算说明书（2天）6.答辩（1天）,四、课程设计计划（3周）,五、成绩评定,根据设计过程的表现、图纸质量、说明书及答辩四方面综合情况评定成绩，按优秀、良好、中等、及格、不及格评分，独立实践环节课程记载成绩。,六、主要参考书 包括机械设计、机械设计课程上机与设计主教材、机械设计（零件）课程设计指导书、机械（零件）设计手册和图册等。,1.吴相宪,王正为,黄玉堂主编.实用机械设计手册.徐州:中国矿业大学出版社,19952.哈尔滨工业大学主编.机械设计课程设计图册.北京:高等教育出版社,1991 3.哈尔滨工业大学主编.机械零件课程设计指导书.北京:高等教育出版社,19874.陈淑连,张爱淑,徐桂云主编.机械设计基础课程设计指导书.徐州:中国矿业大学出版社,1995,七、课程设计的要求1.明确学习目的，端正学习态度2.在教师的指导下,由学生独立完成3.正确处理理论计算与结构设计的关系4.正确处理继承与创新的关系5.正确使用标准和规范,第2章 传动装置总体设计,一、选择电动机1.选择电动机类型(见指导书）常用：Y系列三相异步电动机同步转速：3000 1500 1000 750 级数：2 4 6 8电动机安装型式和尺寸,2.确定电动机的功率,传动装置总效率,1-带传动；2-轴承；3-齿轮啮合；4-联轴器；5-工作机,(2)确定电动机型号 例：Pd=3.6 kW,查取电动机轴外伸端尺寸:D-直径 E-长度等，,电机额定功率为：4 kW,二、传动装置总传动比的确定和分配1.确定总传动比ia,2.分配各级传动比,(1)各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。,(4)圆锥-圆柱齿轮减速器,或,(2)展开式二级圆柱齿轮减速器,分配原则:,(3)同轴式二级圆柱齿轮减速器 i1i2=i,注意：（1）尺寸协调、互不干涉,（2）尺寸紧凑、便于润滑,按工作机所需电动机功率Pd 计算，也可按电动机额定功率Ped 计算。见指导书。,三、传动装置运动、动力参数计算 计算各轴的功率P、转速n和转矩T,列汇总表：,第3章 传动件设计计算,一、减速器外传动零件设计,1.普通V带传动已知：P、n、T、i,2.链传动已知：P、n、T、i,设计步骤：见教科书例题,3.开式齿轮传动已知：P、n、T、i,1.高速级齿轮传动已知：P、n、T、i设计步骤：见教科书例题,2.低速级齿轮传动已知：P、n、T、i设计步骤：见教科书例题,二、减速器内传动零件设计,三、按转矩初步计算轴的最小直径,注意：1.键槽,单键：加3%5%,双键：加7%10%,2.圆整为标准直径,3.或按联轴器圆整直径,四、验算工作速度误差,五、减速器箱体结构尺寸,注意：,、,8，,第4章 传动装置的结构设计,传动装置中包含已设计的传动零件(如齿轮、蜗轮)，将要设计的轴系和支承零件(如轴、轴承、箱体、箱盖)及附件等。本章将介绍其结构设计要求。结构设计时要考虑整体或局部结构的工作特点与材料的选择；零部件结构形 状与强度；零部件及系统刚度与各零部件的位置关系及固定方式；系统运转精度和灵活性与各元件的加工装配精度和使用寿命；零部件生产周期与加工装配维护 工艺性要求；设计结果的合理性与技术表达，包括正确的工程图样表达等。设 计、计算和绘制图样一般应交叉进行，注意：“边计算，边设计，边修改，边完善”。第一节 常用减速器结构 分别给出了二 级圆柱齿轮减速器、二级圆锥圆柱齿轮减速器和各部分结构的推荐尺寸。,图4-1,图4-2,表4-1,图4-3,图4-4,第二节 传动装置装配草图和零部件结构设计 一、装配草图设计准备 装配草图的设计主要包括：初绘装配草图；轴、轴承、键的设计和计算；轴系设计及箱体与附件设计。草图设计准备包括：(1)通过参观或装拆实际减速器，观看录相，阅读相关手册、图册和教材上的相关内容，了解各零部件的功用、结构及其相互关系，做到对设计内容心中有数；(2)根据设计计算确定传动零件的主要尺寸，如齿轮的分度圆和齿顶圆直径、宽度、轮毂长度、传动中心距、电动机型号及轴端的相关设计要求；(3)明确各个零部件的工作要求，如键、轴承、传动件、滚动轴承的润滑、密封方式等；(4)减速器箱体的结构形式(如剖分式或整体式等)，并计算其各部分尺寸以及附件设计等。,二、绘制装配草图的步骤 减速器中的传动零件、轴、轴承是减速器的主要零件，其他零件如箱体及附件的结构是为了满足主要零件工作条件而设计的，设计步骤如下：(1)确定各级轴及传动零件在装配图中的相对位置和布局；(2)初步估计轴径尺寸及箱体相关结构尺寸；(3)初步确定轴承型号和润滑方式，轴承盖、联轴器等的类型、型号等，确定轴系部件的轴向位置；(4)轴的受力分析及设计计算(见教科书例题)；(5)轴承的计算和型号的确定(见教科书例题)；(6)校核键和其他零件的强度(见教科书例题)；(7)完成减速器的总体设计。,三、初绘装配草图 传动零件、轴和轴承是减速器的主要零件，其他零件的结构尺寸应围绕其进行设计。绘制装配草图时应先绘制主要零件，后绘制次要零件；轴的长度确定由内向外，直径确定由外向内；由粗到细，逐步完成；绘图时，可以先以一个视图为主，兼顾其他视图。(1)布置图面时，应根据传动件的中心距、顶圆直径及轮宽等主要尺寸，估计出减速器的轮廓尺寸，合理布置图面，选用恰当的比例尺。(2)确定减速器各零件的相互位置时，参考图1-7，先在主、俯视图上画出箱体内传动零件的中心线、齿顶圆、分度圆、齿宽和轮毂长等轮廓尺寸；(3)确定轴承和外接零件位置为轴和轴承计算提供依据。,图4-5,图4-6 二级圆柱齿轮减速器草图初步,四、轴系结构设计一)箱体与轴系零件位置 传动件、箱体、轴、轴承及轴承盖的结构布局和主要尺寸，可参考图4-14-4，然后初步绘出相关零部件的位置。图4-54-7分别根据二级圆柱齿轮、圆锥圆柱齿轮传动方案绘制。图中c1、c2、的确定参见表4-1。确定轴系零件轴向位置时应注意：(1)不同轴上的旋转零件间，轴上旋转零件与箱体间，均要留有一定距离，以免发生碰撞，一般取815mm。(2)滚动轴承间距应使轴系具有较大的刚度，滚动轴承距箱体内机壁的距离3，应根据滚动轴承的润滑和密封方式确定，当传动零件边缘圆周速度v大于23ms时，可采用飞溅润滑方式润滑轴承，这时可取3=3-5mm；当轴承dn值小于2105mmrmin或v小于23ms时，可采用润滑脂润滑，取3=812mm，见图4-8。,图4-8,（3）轴的外伸长度取决于外接零件及轴承盖的结构。如轴端装有联轴器，则应留有足够的装配距离，例安装弹性套柱销联轴器所要求的安装尺寸B见图4-9。,图4-9,(4)采用不同的轴承盖结构时，箱体宽度不同，轴的外伸长度也不同，当采用凸缘式轴承盖时(图4-10)，轴的外伸长度考虑预留拆装轴承盖螺钉长度L，则可在不拆下外接零件的情况下，拆装轴承盖螺钉，打开箱盖；采用嵌入式轴承 盖时，L可取较小值。,图4-10,二)轴系结构 根据轴上各零件和支承的位置，通过计算确定轴径尺寸和轴承后，在进行轴系结构的详细设计时应注意以下问题：(1)当外伸轴通过联轴器与其它零件联接时，根据扭矩计算的轴径应与联轴器孔径相匹配。,图3-11 轴承拆卸高度,(2)轴和轴上零件要有准确的定位，便于装拆和调整，具有良好的制造工艺性，一般把轴做成阶梯形，见图4-10。当相邻轴段直径变化处的轴肩是为了固定轴上零件或承受轴向力时，其直径变化值要大些，轴肩根部圆角半径r应小于轴上零件的倒角C或圆角半径r，见图4-9中I、等处，定位轴肩的尺寸见表4-2。当用定位轴肩固定滚动轴承时，轴肩高度可,参见轴承安装标准，以便于轴承拆卸，见图4-11；仅为装拆方便的轴肩其直径变化值可较小，一般直径变化量可取13mm。(3)当轴表面需要磨削加工或切削螺纹时，为便于加工和提高加工效率，轴径变化处应留有砂轮越程槽(图4-12)或退刀槽，具体结构尺寸参见标准。,图4-12,(4)轴上安装传动零件的轴段长度应根据所装零件的轮毂长度确定，由于存 在制造误差，为了保证零件轴向定位可靠，应使轴的端面与轮毂端面间留有一定距离，见图4-13，一般取l=13mm。,图4-13,(5)安装键的轴段，便于装配时使轮毂上的键槽与键对准，键槽布置应靠近轴上零件装入端，见图4-14。键的长度可比轴毂配合长度短510mm，并按标准圆整。,(6)对悬臂支承结构(如小锥齿轮轴)，为使轴系具有较大的刚度，两轴承支点跨距不宜太小，轴上零件尽量靠近支点，图4-15给出了支点跨距与悬臂零件间的推荐距离。,(7)装配时需要调整齿轮的轴向位置时(如为保证大小锥齿轮锥顶重合)，常将小锥齿轮轴系装在套杯内，构成一个独立组件，并可用调整垫片调整套杯轴向位置，从而使小锥齿轮调整到正确安装位置，见图4-16。套杯用于固定轴承的凸肩高度应按轴承安装尺寸要求确定。,图4-16,三)传动零件的结构设计(1)齿轮结构 齿轮结构通常与其几何尺寸、材料及制造工艺有关，一般多采用锻造或铸造毛坯。由于锻造后的钢材力学性能好，当齿根圆直径与该处轴直径差值过小时，为避免由于键槽处轮毂过于薄弱而发生失效，应将齿轮与轴加工成一体。当齿顶圆直径较大时，可采用实心或辐板式结构齿轮。辐板式结构又分为模锻和自由锻两种，前者用于批量生产。辐板式结构重量轻，节省材料。齿顶圆直径da400500mm时，通常采用锻造毛坯；当受锻造设备限制或齿顶圆直径da 500mm时，常采用铸造齿轮，设计时要考虑铸造工艺性，如断面变化的要求，以降低应力集中或铸造缺陷。(2)结构设计参数选择 在设计齿轮或蜗轮结构时，通常先按其直径选择适宜的结构形式，然后再根据推荐的经验公式计算相应的结构尺寸，见表4-3。,锻造齿轮,五、箱体及轴承盖的结构一)箱体 减速器箱体是支承轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础零件，应具有足够的强度和刚度。箱体结构复杂，多用灰铸铁铸造；重型传动箱体，为提高强度，可用铸钢；单件生产也可采用钢板焊接。为便于轴系部件安装，箱体多由箱座和箱盖组成。剖分面多取轴的中心线所在平面，箱座和箱盖采用普通螺栓联接，圆锥销定位。剖分式铸造箱体的设计要点如下：,(1)为保证减速器支承刚度，箱体轴承座处应有足够的厚度，并设置加强肋。箱体加强肋有外肋和内肋两种结构型式，内肋结构刚度大，箱体外表面平整，但会增加搅油损耗，制造工艺也比较复杂，外肋或凸壁式箱体结构可增加散热面积，采用较多，见图4-17。,图4-8,图4-17,(2)轴承旁联接螺栓凸台结构设计要有利于提高轴承座孔的联接刚度，轴承座孔两侧联接螺栓应尽量靠近轴承，以不与箱体上固定轴承盖的螺纹孔及箱体剖分面上油沟发生干涉为准。通常取两联接螺栓中心距与轴承盖外径相近，凸台的高度由联接螺栓的扳手空间确定，见图4-18。轴承座凸台与联接螺栓安装凸台的相互结构关系应根据作图确定，当凸台位于箱壁内侧时，见图4-18a；当凸台位置突出箱壁外侧时，见图4-18b。,图4-18,轴承座凸台高度应设计一致，以便于加工，见图4-19。,图4-19,(3)箱盖与箱座联接凸缘应有一定的厚度，以保证箱盖与箱座的联接刚度；箱体剖分面应加工平整，要有足够的宽度；螺栓间距应不大于100150mm，以保证箱体的密封性。,(4)箱座底面凸缘的宽度B应超过箱座内壁，以利于支撑，使壁厚尽量均匀，并尽量减少加工面，见图4-20、图4-21b。,(5)箱体的中心高由浸油深度确定，传动零件采用浸油润滑时，对于圆柱齿轮通常取浸油深度为一个齿高，锥齿轮浸油深度为051个齿宽，但不小于10m。,为避免传动零件转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，大齿轮齿顶距油池底面距离不小于3050mm，见图4-22。,图4-22,为保证润滑及散热的需要，减速器内应有足够的油量。单级减速器每传递1kW功率，约需油量为0.350.7L，润滑油粘度大时，则用量较大，多级减速器则按级数成比例增加。,图4-8,图4-8,(6)输油沟设计于箱座的剖分面上，用来输送传动零件飞溅起来的润滑油润滑轴承。飞溅起的油沿箱盖内壁斜面流人输油沟内，经轴承盖上的导油槽流人轴承.,输油沟有铸造油沟和机械加工油沟两种结构型式。机械加工油沟容易制造，工艺性好，故用得较多，见图4-24b和图4-1，其结构尺寸见图4-24a。,回油沟是为提高减速器箱体的密封性而设计的，回油沟的尺寸与输油沟相同，并设计有回油槽，其结构见图4-25。,图4-24,图4-25,(7)要注意箱体结构工艺性。对于铸造箱体，为便于造型、浇铸及减少铸造缺陷和避免金属积聚，设计时应力求形状简单、壁厚均匀、过渡平缓、不应过薄，不宜采用形成锐角的倾斜肋和壁，见图4-26；要避免出现狭缝，见图4-27。,铸件表面沿起模方向应设计成1:101:20的起模斜度，在起模方向上应尽 量减少凸起结构，必要时可设置活块，有多个凸起结构时，应尽量连成一体，以减少活块数量，见图4-28、图4-29。,箱体上加工面与非加工面必须分开，并尽量减少箱体的加工面积，如箱体轴承座端面与轴承盖、窥视孔与视孔盖、螺塞及吊环螺钉的支承面处均应做出凸台或沉头座，铣平或锪平，图4-30凸台及沉头座的加工方法。,图4-30,(8)箱体造型应简洁明快、造型美观。图4-31为方型外廓铸造减速器箱体，采用内肋，外部几何形状简单。,图4-31,图4-32为焊接箱体，对于大型箱体或单件生产时可降低成本。,图4-32,(二)轴承盖 轴承盖用来密封、轴向固定轴承、承受轴向载荷和调整轴承间隙，轴承盖有嵌入式和凸缘式两种。嵌入式轴承盖轴向结构紧凑，与箱体间无需用螺栓联接，与O型密封圈配合使用可提高其密封效果，见图4-33a、b，但调整轴承间隙时，需打开箱盖增减调整垫片，比较麻烦；也可采用图4-34c所示的结构，用调整螺钉调整轴承间隙。,图4-33,凸缘式轴承盖调整轴承间隙比较方便，密封性能好，应用较多，但调整轴承间隙和装拆箱体时，需先将其与箱体间的联接螺栓拆除，见图4-34、图4-35。轴承盖多用铸铁制造，设计时应使其厚度均匀，见图4-35。轴承盖长度L较大时，在保留足够的配合长度的条件下，可采用图4-35b的结构，以减少加工面。,轴承采用箱体内的润滑油润滑时，为将润滑油油沟引入轴承，应在轴承盖上开槽，并将轴承盖的端部直径做小些，保证油路畅通，见图4-36。轴承盖的结构推荐尺寸参见手册。,图4-36,图4-36,三)轴承密封 对有轴穿出的轴承盖，在轴承盖孔与轴之间应设置密封件，以防止润滑剂外漏及外界的灰尘、水分渗入，保证轴承的正常工作。常见的密封结构型式有以下几种：,(1)毡圈油封适用于脂润滑及转速不高的油润滑，结构型式见图4-37。,图4-37,(2)橡胶油封适用于较高的工作速度，设计时密封唇方向应 朝向密封方向，为了封油时，密封唇朝向轴承一侧，见图4-38a；为防止外界灰尘、杂质浸入时，应使密封唇背向轴承，见图4-38b；双向密封时，可使用两个橡胶油封反向安装，见图4-38c。橡胶油封分无内包骨架和有内包骨架两种，安装结构见图4-38，对无内包骨架油封，需要有轴向固定，见图4-38a、c。轴颈与橡胶油封接触表面应精车或磨 光，为增强耐磨性，最好经表面硬化处理，安装位置背侧应有工艺孔，以供拆卸。,图4-38,(3)油沟密封和曲路密封。油沟密封适用于脂润滑及工作环境清洁的轴承或高速密封，见图4-39。应用润滑脂填满。油沟间隙，以加强密封效果，图4-39b是开有回油槽的结构，有利于提高密封能力。这种密封件结构简单，摩擦小，但 密封不够可靠。曲路密封效果好，密封可靠，对油润滑及脂润滑都适用，若与接触式密封件配合使用，效果更佳，见图4-40。(4)轴承与传动件分别用油和油脂润滑时，应设置挡油环，将两润滑区域分开，结构尺寸可参考图4-8b。,六、减速器附件 为保证传动装置正常工作，给传动零件和轴承提供良好的工作环境，需为减速器设置必要的附件。(一)观察孔及观察孔盖 为了检查箱体内传动零件的啮合与润滑情况和向箱体内注入润滑油，需要在传动件啮合区上方设置观察孔。观察孔应设计大些，以便于检查操作。在观察孔上通过螺钉安装附有密封垫片的观察孔盖，以防润滑油渗漏，见图4-41。观察孔盖可用钢板、铸铁等材料制造，其结构见图4-42。,(二)通气器 减速器运转时，箱内会因摩擦发热而升温，造成气体膨胀，箱体内压力增大。设置通气器，可使箱体内外气体进行自由交换，使润滑油不致沿箱体接合面、轴伸出处及其他缝隙向外渗漏。当使用带有过滤网的通气器时，可避免箱体外灰尘、杂物吸人箱内影响润滑效果。,通气器的结构形式很多，图4-43a所示为简单的通气器，用于比较清洁的场合。图4-43b所示为比较完善的通气器，其内部做成曲路，并设有滤网。通气器通常安装在箱盖顶部或观察孔盖上，其结构尺寸参见手册。,图4-43,(三)放油孔及螺塞 为调整箱体内油面高度，检修时将污油排净，需在油池的最低位置处设置放油孔。放油孔的位置可参考图4-44。当减速器工作时，放油孔用带密封垫圈的螺塞封闭，密封垫圈材料为耐油橡胶、塑料或皮革等。螺塞直径约为箱体壁厚的23倍。螺塞及密封垫圈的尺寸参见手册。,图4-44,四)油面指示器 为了测量箱体内的油面高度，以保持正常的油量，应在便于观察和油面较稳定的部位设置油面指示器。油面指示器上应分别标出允许最高油面和最低油面的位置。最低油面为传动零件正常运转时所需的油面，其位置根据传动零件的浸油润滑要求确定，可参考图4-22；对于中小型减速器，最高油面与最低油面间差值常取510m。当需要在机器运转过程中测量油面高度时，为排除油面波动对油位测量的影响，可用带隔离套的杆式油标。杆式油标结构简单，使用方便，应用较多，常见结构形式见图4-43，检查油面时将油标尺拔出观察，油痕应位于油尺上最高、最低油面位置标线之间。无法使用杆式油标时，也可选用圆形油标或长形油标等。油面指示器的结构及几何尺寸参见手册。,图4-43a为常用杆式油标结构及安装方式；图4-43b为带隔离套的结构，它可避免油面搅动的影响，便于在不停车的情况下随时检查油面位置；图4-43c为直装式油标，油标上附设有通气器，可用于箱体较矮且不便安装于其侧面时；图4-43d为简易油标。,图4-43,设计杆式油标时要注意合理确定其安装座的位置及倾斜角度，既要避免箱体内的润滑油溢出，又要便于杆式油标的插取及座孔加工。杆式油标座的倾斜位置见图4-44。杆式油标座的主视图与侧视图局部投影关系见图4-45。,图4-45,图4-44,五)起吊装置 为方便搬运减速器或箱盖，应在箱座及箱盖上分别设置起吊装置。起吊装置常直接铸造在箱体表面或采用标准件。(1)吊环或吊钩可直接铸造在箱体或箱盖上，结构形式和尺寸见图4-46，设计时需注意其布置应与机器重心位置相协调，并避免与其他结构相干涉，如杆形油标座、箱座与箱盖联接螺栓等。,图4-46,(2)吊环螺钉是标准件，设计时按起吊重量选取。吊环螺钉通常用于吊运箱盖，也可用于吊运小型减速器，吊环螺钉安装在箱盖凸台经加工的螺孔中，螺孔结构应按吊环螺钉标准要求设计，见图4-47。,图4-47,六)定位销 对于对开或同轴不同体加工的轴承座，为保证轴承座孔加工与装配的准确性和一致性，使轴承座上下半孔或同轴的两个轴承座孔在加工和装配时都能保持其位置精度，应在相关的两零件间，如箱盖和箱座间，设计定位销，在镗孔和装配拧紧螺栓之前，安装圆锥定位销。两定位销应相距较远，且不宜对称布置，定位销的位置应便于钻、铰加工，且不防碍联接螺栓及其他附件的加工和装拆。圆锥销的公称直径(小端直径)可取为(0.70.8)d2，长度应稍大于该处零件的总厚度，见图4-48，以便拆卸。定位销直径d应取标准值。,图4-48,七)启盖螺钉 为保证箱体密封，防止润滑油从箱体剖分面处渗漏，在装配箱盖和箱座时，通常需在剖分面上涂水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因粘接较紧，不易分开。为此，需在箱盖凸缘的适当位置上设置12个启盖螺钉。启盖螺钉的直径可取与箱盖凸缘联接螺栓直径相同，其螺纹长度应大于箱盖凸缘厚度，端部应加工为圆柱形或半圆形，以免其端部螺纹被损坏，见图4-49。,图4-49,七、检查装配草图与修改完善 完成减速器装配草图后，应认真检查机械装置总装配图是否与总体方案一致，输入、输出轴的位置及结构尺寸是否符合设计要求；图面布置和表达方式是否完整、准确；视图选择、投影关系是否正确；传动件、轴系零件、箱体和附件及其他零件结构是否合理；定位、固定、调整、加工、装拆是否方便可靠；重要零件的结构尺寸与设计计算是否一致(如中心距、分度圆直径、齿宽、锥距、轴的结构尺寸等)。图4-50是减速器装配草图设计中常见的错误及改正示例。,图4-50,第四节 装配图样设计 一、装配图样的设计要求 装配图是用来表达产品中各零件之间装配关系的图样，是技术人员了解该机械装置总体布局、性能、工作状态、安装要求、制造工艺的媒介。同时，在装配、调试过程中，工程技术人员和施工人员将依据装配图所规定的装配关系、技术要求进行工艺准备和现场施工。在设计过程中，一般先进行装配图设计，再根据装配图绘制零件图。零件加工完成后，根据装配图进行装配和检验；产品的使用和维护，也都依据装配图进行。所以，装配图在整个产品的设计、制造、装配和使用过程中起着重要作用。装配图是在装配草图的基础上设计的，在完善装配图时要综合考虑装配草图中各零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、调整和润滑等要求，修改其中不尽合理之处，提高整体设计质量。完善机械系统装配图的主要内容包括：完整表达其装配特征、结构和位置；标注尺寸和配合代号；对图样中无法表达或不易表达的技术细节以技术要求、技术特性表的方式，用文字表达；对零件进行编号，并列于明细表中，填写标题栏。,二、装配图的绘制 绘制装配图前应根据装配草图确定图形比例和图纸幅面，综合考虑装配图的各项设计内容，合理布置图面，图纸幅面按国家标准规定选择确定。减速器装配图可用两个或三个视图表达，必要时加设局部视图、辅助剖面或剖视图，主要装配关系应尽量集中表达在基本视图上。装配图上一般不用虚线表示零件结构形状，不可见而又必须表达的内部结构，可采用局部剖视等方法表达。在完整、准确地表达设计对象的结构、尺寸和各零部件间相互关系的前提下，装配图视图应简明扼要。图样绘制时应注意，同一零件在各视图中的剖面线方向一致；相邻的不同零件，其剖面线方向或间距应不同；对于较薄的零件剖面(一般小于2mm)，可以涂黑表达；肋板和轴类零件，如轴、螺栓、垫片、销等，在图中一般不绘剖面线。装配图上某些结构可以采用国家标准中规定的简化画法，例如螺栓、螺母、滚动轴承等。对于相同类型、尺寸、规格的螺栓联接可以只画一个，其余用中心线表示。装配图底图绘好，可先绘制零件工作图，设计完成后，对装配图中某些不合理的结构或尺寸进行修改，再完成装配图绘制。,三、装配图的尺寸标注 标注尺寸时，应使尺寸线在布置整齐、清晰，尺寸应尽量标注在视图外面，主要尺寸尽量集中标注在主要视图上，相关尺寸尽可能集中标注在相关结构表达清晰的视图上。在装配图中应着重标注以下几类尺寸。1特性尺寸 表达所设计机械装置主要性能和规格的尺寸，例如减速器传动零件中心距及其偏差。2配合尺寸 表达机器或装配单元内部零件之间装配关系的尺寸，包括主要零件间配合处的几何尺寸、配合性质和精度等级，例如减速器中轴与传动零件、轴承的配合尺寸，轴承与轴承座孔的配合尺寸与精度等级等。配合与精度的选择对于减速器的工作性能、加工工艺及制造成本影响很大应根据国家标准和设计资料认真选择确定。减速器主要零件荐用配合列于表3-4。3安装尺寸 表达机器上或装配单元外部安装的其他零、部件的配合尺寸，如轴与联轴器联接处的轴头长度与配合尺寸；表达其安装位置的尺寸，如箱体底面尺寸；地脚螺栓间距、直径，地脚螺栓与输入输出轴之间的几何尺寸；轴外伸端面与减速器某基准面间的跨度；减速器中心高等。4外形尺寸 表达机器总长、总宽和总高的尺寸。该尺寸可供包装运输和车间布置时参考。,表4-4,四、标题栏和明细表(一)标题栏 技术图样的标题栏应布置在图纸右下角，其格式、线型及内容应按国家标准规定完成，允许企业根据实际需要增减标题栏中的内容。图4-51为按课程设计要求简化的标题栏示例。,图4-51,(二)明细表 1零件编号 为便于读图、装配及生产准备工作(备料、订货及预算等)，须对装配图上所有零件进行编号。零件序号与零件种类一一对应，不可遗漏和重复。不同种类的零件，如尺寸、形状、材料任一项目不同，均应单独编号，相同零件共用一个编号。零件引线不得交叉，尽量不与剖面线平行，编号数字应比图中数字大12号。对于独立组件，如滚动轴承、垫片组、油标、通气器等，可用一个编号。对装配关系清楚的零件组(如螺栓、螺母、垫圈)，可共用一条引线再分别编号，见图4-52。零件编号按顺时针或逆时针顺序排列，也可将标准件与非标准件分别排列。零件的编号在水平和垂直方向应排列整齐。,图4-52,2明细表 明细表是装配图中所有零件的详细目录，填写明细表的过程也是对各零、部、组件的名称、品种、数量、材料进行审查的过程。明细表布置在标题栏的上方，明细表中每一零件编号占一行，由下而上顺序填写，零件较多时，允许紧靠标题栏左边自下而上续表，必要时可另页单独编制。其中，标准件必须按照相应国家标准的规定标记，完整地写出零件名称、材料牌号、主要尺寸及标准代号。明细表应按国家标准设置，也可按规定简化，简化明细表格式示例见图4-53。,图4-53,图4-36,五、装配图中的技术特性和技术要求(一)技术特性 机械装置的技术性能指标常用简表的形式表达于装配图中，如减速器的技术特性表，所列项目包括减速器的传递功率、传动效率、输入转速和传动零件的设计参数等，参考格式见表4-5。,(二)技术要求 装配图的技术要求是用文字表述图面上无法表达或表达不清的关于装配、检验、润滑、使用及维护等内容和要求。技术要求的执行是保证减速器正常工作的重要条件，技术要求的制订一般要考虑以下几个方面。,表4-5,1装配前要求 减速器装配前，必须按图样检验各零部件，确认合格后，用煤油或其他方法清洗，必要时零件的非配合表面可做防蚀处理，箱体内不允许有任何杂物，箱体内表面涂防浸蚀涂料。根据零件的设计要求和工作情况，可对零件的装配工艺做出具体规定。2装配中对安装和调整的要求(1)滚动轴承的安装和调整。为保证滚动轴承的正常工作，在安装时应留有一定的轴向游隙。对于可调间隙轴承(如角接触球轴承和圆锥滚子轴承)的轴向游隙值可按标准选取(见第六章)；对于不可调间隙的轴承(如深沟球轴承)，可在轴承盖与轴承外圈端面间留出间隙=0.250.4mm。,轴向游隙调整方法见图4-54和图4-55。用垫片调整轴向游隙方法见图4-54，先用轴承盖将轴承顶紧，测量轴承盖凸缘与轴承座之间的间隙值，再用一组厚度为+的调整垫片置于轴承盖凸缘与轴承座端面之间，拧紧螺钉，即可得到要求的间隙。图4-55是用螺纹零件调整轴向游隙，可将螺钉或螺母拧紧至基本消除轴向游隙，然后再退转到留有需要的轴向游隙时为止，最后锁紧螺 母即可。,图4-55,图4-54,(2)传动侧隙和接触状况检验。为保证传动精度，齿轮、蜗杆、蜗轮等安装后，传动侧隙和齿面接触斑点要满足相应的国家标准。传动侧隙可用塞尺或将铅丝放人相互啮合的两齿面间，然后测量塞尺或铅丝变形后厚度的方法检查。接触斑点是在轮齿工作表面着色，将其转动若干周后，观察分析着色接触区的位置、接触面大小来检验接触状况。当传动侧隙或接触斑点不符合要求时，应对齿面进行刮研、跑合或调整传动件的啮合位置。锥齿轮减速器可调整锥齿轮传动中两轮位置，使其锥顶重合。(3)润滑要求。润滑对减速器的传动性能影响较大，良好的润滑具有减少摩擦、降低磨损、冷却散热、清洁运动副表面，以及减振、防蚀等功用。在技术要求中应规定润滑剂的牌号、用量、加注方法和更换期等。对于高速、重载、频繁起动等工况，温升较大，不易形成油膜，应选用粘度高、油性和极压性好的油品。例如重型齿轮传动可选用粘度高、油性好的齿轮油；高速、轻载传动可选粘度较低的润滑油；开式齿轮传动可选耐蚀、抗氧化及减摩性好的开式齿轮油。,当传动件与轴承采用同一种润滑剂时，应优先满足传动件的要求，适当兼顾轴承润滑的要求。对多级传动，可按高速级和低速级对润滑剂粘度要求的平均值来选择润滑剂。减速器换油时间取决于油中杂质的多少和被氧化与被污染的程度，一般为半年左右。箱体内油量主要是根据传动、散热要求和油池基本高度等因素计算确定。轴承部位如用脂润滑，其填人量一般小于轴承腔空间的23；轴承转速较高时，如 n1500rmin，一般用脂量不超过轴承空腔体积的1312。减速器的润滑剂应在跑合后立即更换，使用期间应定期检查、更换；轴承用脂润滑时应定期加脂；润滑油润滑时应按期检查，发现润滑油不足时及时添加。(4)密封要求。为防止润滑剂流失和外部杂质侵入箱体，减速器剖分面、各接触面和密封处均不允许漏油。在不允许加密封垫片的密封界面，如箱盖箱体间剖分面等处，装配时可涂密封胶或水玻璃。螺塞等处的密封件应选用耐油材料。,3试验要求 机器在交付用户前，应根据产品设计要求和规范进行空载和负载试验。试验时，应规定最大温升或温升曲线，运动平稳性以及其他检查项目。例如规定机器安装完毕后，正反空载运转各一小时，要求运转期间无异常噪声，或噪声低于 dB；各密封处不得有油液渗出，温升不得超过 0C；各部件试验前后无明变化；各联接处无松动；负载运转的负荷和时间等。4外观、包装、运输和贮藏要求 机器出厂前，应按照用户要求或相关标准做外部处理。如箱体外表面涂防护漆等，外伸轴端做防蚀处理后涂脂包装，运输外包装应注明放置要求，如勿倒置、防水、防潮等，需做现场长期或短期贮藏时，应对放置环境提出要求等。,动画,第五章 零件图样设计,本章针对常用轴类零件，齿轮(含蜗轮)类零件和箱体类零件的图样设计要求，做一简要介绍。第一节 零件图样的设计要求 一、零件图的设计要求 零件图是制造、检验和制订零件工艺规程的依据。零件图由装配图拆绘设计而成，零件图要既反映其功能要求，明确表达零件的详细结构，又要考虑加工装配的可能性和合理性。一张完整的零件图要求能全面、正确、清晰地表达零件结构，制造和检验所需的全部尺寸和技术要求。零件图的设计质量对减少废品、降低成本、提高生产率和产品机械性能等至关重要。完整的工程图样，包括装配图及其明细表所列自制零件的工作图。在课程设计中，绘制零件图主要是培养学生掌握零件图的设计内容、要求和绘制方法，提高工艺设计能力和技能。,二、零件图的设计要点 1视图选择和布置 每个零件的视图应布置在一个标准图幅内，尽量采用1：1的比例。根据零件表达需要，采用1个或多个视图，配以适当的剖面图、剖视图和局部视图等。零件图应能完全、正确、清楚地表明零件的结构形状和相对位置，并注意与装配图的一致性。视图数量要适当，合理利用图幅，细部结构要表达清楚，必要时可以采用局部放大或缩小视图或文字说明。2尺寸标注 零件图上的尺寸是加工与检验的依据。图上标注尺寸，必须做到正确、完整、书写清楚，配合尺寸要标注出准确尺寸及其极限偏差。按标准加工的尺寸(如中心孔等)，可按国家标准规定格式标注。零件图上的形位公差，是评定零件加工质量的重要指标，应按设计要求由标准查取，并标注在零件工作图上。零件的所有加工和非加工面表面都要注明表面粗糙度。当较多表面具有同一粗糙度时，可在图幅右上角集中标注，并加注“其余”字样。,3技术要求 零件在制造过程或检验时所必须保证的设计要求和条件，不便用图形或符号表示时，应在零件图技术要求中列出，其内容根据不同的零件的加工方法和要求确定。一些在零件图中多次出现，且具有相同几何特征的局部结构尺寸(如倒角、圆角半径等)，也可在技术要求中列出。4标题栏 标题栏按国家标准格式设置在图纸的右下角，主要内容有零件的名称、图号、数量、材料、比例等。图5-1为按课程设计要求简化的零件图标题栏。,图4-36,图5-1,