机械设计课程设计第二次课件

《机械设计课程设计》第二次布置机械设计教研室2007年1月-2-1.了解减速器的各种附件、箱体传动件以及轴承的结构特点；2.初绘装配草图及验算轴与轴承；3.在初绘装配草图以及验算轴与轴承的基础上，完成装配图。4.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]-3-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。§2－１减速器的结构-4-减速器的结构附图1-5-附图2减速器的结构-6-减速器的结构-7-基本程序：§2－2装配图设计方案设计运动（动力）参数计算传动件设计计算装配草图设计装配工作图设计-8-一、装配草图设计：装配图反映各个零件的相互关系，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-9-★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,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-10-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-11-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3minnpCd2、确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点。-12-设计过程：1、绘制前的准备：①电机型号：查出其外伸轴径d和外伸长度l，中心高H；②确定联轴器型号：两端轴孔直径和轴孔长；③初选轴承类型（径向力和轴向力作用）；④轴承润滑方式：（见P62）：浸油齿轮V≤2m/s时，可采用脂润滑。装配草图设计——草图设计第一阶段Ｈld-13-⑤齿轮润滑：（P60）V≤12m/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≮10mm；锥齿轮：整齿宽（至少半齿）。齿顶圆至油池底面距离≮30～50mm。⑥确定密封方式：（P63~65）V轴＜5m/s时采用毡圈密封；封油环（齿状）：（P63）⑦轴承盖结构：（P73—74）装配草图设计——草图设计第一阶段-14-2、草图设计过程①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841594150-15-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。②画传动零件的中心线及轮廓线、箱体内壁线步骤及要点：•b1＝b2＋5～10；•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。-16-装配草图设计——草图设计第一阶段③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。-17--18--19-三、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（★★★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。1.传动件结构设计：（P28～31）见前装配草图设计——精算阶段-20-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β：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-21-2.轴承组合设计：（P52～60）①轴系轴向固定与调整方法；②轴系结构与画法；③轴系润滑与密封；④轴承盖结构；⑤轴结构细化┏圆角、倒角：表8—5，表8—6（P145～P146）┃退刀槽：表8—7┗砂轮越程槽等：表8—8（P147）装配草图设计——草图设计第二阶段-22--23-图47，49均为面对面安装，安装方便。-24-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。-25--26--27-装配草图设计——草图设计第二阶段P95-28-五、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①机体形状、尺寸确定，P66～P67②轴承旁凸台结构尺寸，P67～68③加强筋；④机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等）；⑤联接螺栓、螺钉的尺寸、位置，P73⑥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——草图设计第三阶段作图确定。考虑联接刚度、保证联接可靠并结合扳手空间（C1+C2）-29-2.完成减速器附件：七大附件的结构设计①检查孔,盖P78作用：检查啮合、注油装配草图设计——草图设计第三阶段检查孔盖板检查孔-30-③起盖螺钉P81；启盖螺钉作用：顶起箱盖②通气器P78-79通气器作用：内外气压平衡装配草图设计——草图设计第三阶段-31-⑤排油孔螺塞P77；④油标P75；放油螺塞油标作用：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-32-⑥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-33-⑦起吊装置P80。也可在箱盖上直接铸造出吊耳来起吊箱盖。吊耳为吊运整台减速器，在箱座两端凸缘下面铸出吊钩。吊钩吊环螺钉装在箱盖上，用于吊运箱盖。吊环螺钉装配草图设计——草图设计第三阶段-34-装配草图设计——草图设计第三阶段完成的草图-35-六、完成减速器装配图：参见图4—3（P38～P39）。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：①特性尺寸；②配合尺寸；③安装尺寸；④外形尺寸。见P102，P103。2.零件序号、明细表、标题栏：P103～P104。3.技术特性：P39图4—34.技术要求：P39图4—35.检查装配图装配工作图设计-36-装配工作图设计-37-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；-38-5、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；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。-39-参看P97图5-5常见错误示例。-40-1、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。-41-2、不合理结构：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净-42-3、不合理结构：轴承盖螺钉设计在剖分面上。-43-4、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。-44-5、不合理结构：定位销孔位置不当。-45-齿轮啮合的正确画法：5条线，从动件齿顶圆画虚线。-46-螺栓联接的正确画法-47-1.零件工作图设计和绘制2.编写设计计算说明书3.答辩准备及答辩零件工作图设计及计算说明书-48-§3-1零件工作图设计概述零件工作图是零件制造、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。零件工作图设计从装配图拆零件。-49-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：1.正确选择和合理布置视图2.合理标注尺寸3.标注公差及表面粗糙度4.编写技术要求5.画出零件工作图标题栏零件工作图设计-50-零件工作图设计手册P107：-51-§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-52-零件工作图设计——轴类零件设计要点-53-2、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-54-１、并联尺寸组２、串联尺寸组零件工作图设计——轴类零件设计要点a1a3a4a5a8a7a6a2l-55-零件工作图设计——轴类零件设计要点①②a５a８cL５a3cla3cla５a８cL５L①②③①为主基准②为辅助基准①②-56-3、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——轴类零件设计要点其余12.5-57-零件工作图设计——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。-58-零件工作图设计——轴类零件设计要点手册P111-59-5、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P109~111图6-4、表6-1~6-4或有关手册。零件工作图设计——轴类零件设计要点轴孔的圆柱度圆柱面相对轴心线径向跳动度齿轮、轴承定位的端面跳动度键槽的对称度7~86~86~78~9形位公差的确定方法：类比法计算法P169~172表8-36~8-39-60-6、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：①对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；②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；③对机械加工的要求④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-61-零件工作图设计——轴类零件设计要点7、轴零件工作图示例-62-§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：β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。-63-零件工作图设计——齿轮类零件设计要点-64-零件工作图设计——齿轮类零件设计要点-65-2、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P114~126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。-66-3、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-67-4、尺寸公差和形位公差尺寸公差a)齿顶圆直径的极限偏差