机械设计课程设计(下

《机械设计课程设计》第二次布置21.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。《机械设计课程设计》第二阶段3减速器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。下面的附图1、附图2分别为圆柱齿轮减速器、圆锥－圆柱齿轮减速器(蜗杆减速器)的典型结构。减速器的结构4减速器的结构5减速器的结构附图167减速器的结构表3－1(P17)8基本程序：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9一、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10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（表6-7）确定轴各段长度（考虑零件宽度及零件间相互距离），表6-8轴承型号的确定3minnpCd112、确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点。设计过程：1、绘制前的准备：①电机型号：依据设计功率在手册上查出其外伸轴径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：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12⑤齿轮润滑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：V轴＜5m/s时采用毡圈密封；封油环（齿状）⑦轴承盖结构：见p32~p33。装配草图设计——草图设计第一阶段132、草图设计过程：参见第六章部分1)比例M1：1，0号图纸；2)合理布置图面；估计减速器轮廓尺寸;装配草图设计——草图设计第一阶段143)画法：由里向外，先画中心线和轮廓线，再画细部结构。画出传动零件的中心线和轮廓线，机件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，由dmin→di。15步骤及要点：①Ｂ１＝Ｂ２＋５～１０②机体内壁与小齿轮端面及大齿轮顶圆应有间隙△２、△１。③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4)确定轴上力作用点及支点跨距，计算轴承寿命。16三、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：见前装配草图设计——精算阶段17装配草图设计——草图设计第二阶段182.轴承组合设计：①轴承轴向固定与调整方法；②轴承结构与画法；③轴承润滑与密封；④轴承盖结构；⑤轴结构细化┏圆角、倒角┃退刀槽┗砂轮越程槽等装配草图设计——草图设计第二阶段19四、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；②轴承旁凸台结构尺寸；③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（表5-1)、位置；⑥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）202.完成减速器配件：七大配件的结构设计①检查孔,盖；②通气器；③油标；④排油孔螺塞；⑤起吊装置；⑥定位销；以上见设计指导书装配草图设计——草图设计第三阶段21装配草图设计——草图设计第三阶段22六、完成减速器装配图：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。2.零件序号、明细表、标题栏。3.技术特性。4.技术要求。5.检查装配图。装配工作图设计23装配工作图设计24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；255、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。26技术要求1.装配前，所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，不许有任何杂物存在。内壁涂上不被机油腐蚀的涂料两次；2.啮合侧隙用铅丝检验不小于0.16mm，铅丝不得大于最小侧隙的4倍；3.用涂色法检验斑点。按齿高接触点不小于40%；按齿长接触斑点不小于50%。必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触情况；4.应调整轴承轴向间隙：φ40为0.05--0.1mm,φ55为0.08--0.15mm;5.检验减速器剖分面、各接触面及密封处，均不许漏油。剖分面允许涂以密封油漆或水玻璃，不允许使用任何填料；6.机座内装N100润滑油至规定高度；27常见错误示例281、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。292、不合理结构：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净303、不合理结构：轴承盖螺钉设计在剖分面上。314、不合理结构：各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工。325、不合理结构：定位销孔位置不当。331.零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《机械设计课程设计》第三阶段34零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。35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36零件工作图设计标题栏37§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38零件工作图设计——轴类零件设计要点39输入轴系结构设计零件工作图设计——轴类零件设计要点40中间轴系结构设计零件工作图设计——轴类零件设计要点41输出轴系结构设计零件工作图设计——轴类零件设计要点422、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。标注径向尺寸时，凡有配合处的直径应标出尺寸。标注轴向尺寸时，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43１、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a1a3a4a5a8a7a6a2l44零件工作图设计——轴类零件设计要点①②a５a８cL５a3cla3cla５a８cL５L①②③①为主基准②为辅助基准①②453、表面粗糙度轴的所有表面都要加工。表面粗糙度可按下表选择：零件工作图设计——轴类零件设计要点其余12.546零件工作图设计——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的尺寸偏差查有关手册)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；475、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7~86~86~78~9486、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。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49零件工作图设计——轴类零件设计要点7、轴零件工作图示例50§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。512、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。523、表面粗糙度零件工作图设计——齿轮类零件设计要点534、尺寸公差和形位公差尺寸公差a)齿顶圆直径的极限偏差。参见有关手册；b)轴孔或齿轮轴轴颈的公差。参见有关手册；c)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差。参见有关手册；零件工作图设计——齿轮类零件设计要点54形位公差（表15）d)齿顶圆的径向跳动公差。e)齿轮端面的端面跳动公差。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，可参见有关手册。零件工作图设计——齿轮类零件设计要点555、啮合特性表啮合特性表内容：①齿轮的主要参数（☆不得省略）②齿轮的测量项目计算及查取方法：圆柱齿轮啮合特性表可供参考：→基本参数、精度等级和检验项目等可参见有关手册。零件工作图设计——齿轮类零件设计要点566、技术要求主要内容：①对铸件、锻件或其他类型坯件的要求；②对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；③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；④对未注明倒角、圆角半径的说明；⑤对大型或高速齿轮的平衡校验要求。零件工作图设计——齿轮类零件设计要点57零件工作图设计——齿轮类零件设计要点58零件工作图设计——齿轮类零件设计要点59§3－4编写设计计算说明书计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之一。说明书的内容和设计任务有关。对于本课程设计，其说明书的内容大致包括：1、内容（1）目录（标题及页次）；（2）设计任务书；（3）前言（题目分析，传动方案的拟定等）；（4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；（5）传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）；编写设计计算说明书60（6）轴的设计计算及校核；（7）箱体设计及说明（8）键联接的选择和计算；（9）滚动轴承的选择和计算；（10）联轴器的选择；（11）润滑和密封的选择；（12）减速器附件的选择及说明；（13）设计小结；（14）参考资料（资料