機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)步驟(減速器的設(shè)計(jì)).doc

1、目 錄第一章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)一、電動(dòng)機(jī)選擇1.選擇電動(dòng)機(jī)的類型2.選擇電動(dòng)機(jī)的功率3.選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速4.選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)二、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.各軸轉(zhuǎn)速2.各軸功率3.各軸轉(zhuǎn)矩4.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列表第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)一、減速器箱體外傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)1.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)二、減速器箱體內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)三、選擇聯(lián)軸器類型和型號(hào)1.選擇聯(lián)軸器類型2.選擇聯(lián)軸器型號(hào)第三章 裝配圖設(shè)計(jì)一、裝配圖設(shè)計(jì)的第一階段1.裝配圖的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備2.減速器的結(jié)構(gòu)尺寸3.減速器裝配草圖設(shè)計(jì)第一階段二、裝配圖設(shè)計(jì)的第二階段1.中間軸的設(shè)計(jì)2.

2、高速軸的設(shè)計(jì)3.低速軸的設(shè)計(jì)三、裝配圖設(shè)計(jì)的第三階段1.傳動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑與密封四、裝配圖設(shè)計(jì)的第四階段1.箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.減速器附件的設(shè)計(jì)3.畫(huà)正式裝配圖第四章 零件工作圖設(shè)計(jì)一、零件工作圖的內(nèi)容二、軸零件工作圖設(shè)計(jì)三、齒輪零件工作圖設(shè)計(jì)第五章 注意事項(xiàng)一、設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)二、使用時(shí)注意事項(xiàng)第六章 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)一、電動(dòng)機(jī)選擇1.選擇電動(dòng)機(jī)的類型電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高；當(dāng)交流電動(dòng)機(jī)能滿足工作要求時(shí)，一般不采用直流電動(dòng)機(jī)，工程上大都采用三相交流電源，如無(wú)特殊要求應(yīng)采用三相交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)又分

3、為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型，一般常用的是Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，它具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)，適用于沒(méi)有特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、攪拌機(jī)等。所以選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2.選擇電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)的功率用額定功率Ped表示，所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd。功率小于工作要求則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載，發(fā)熱大而過(guò)早損壞；功率過(guò)大，則增加成本，且由于電動(dòng)機(jī)不能滿載運(yùn)行，功率因素和效率較低，能量不能充分利用而造成浪費(fèi)。工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)輸出功率應(yīng)根據(jù)工作機(jī)所需功率和中間傳動(dòng)裝置的

4、效率等確定。工作機(jī)所需功率為：，w工作機(jī)（卷筒）的效率，查吳宗澤P5表1-7。工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)輸出功率為：，1 帶傳動(dòng)效率；2滾動(dòng)軸承效率；3 齒輪傳動(dòng)效率；4聯(lián)軸器效率，查吳宗澤P5表1-7。電動(dòng)機(jī)的額定功率：Ped=（啟動(dòng)載荷/名義載荷）Pd，查吳宗澤P167表12-1選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率。3.選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速具有相同額定功率的同類型電動(dòng)機(jī)有幾種不同的同步轉(zhuǎn)速。低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)級(jí)數(shù)多，外廓尺寸較大，質(zhì)量較重，價(jià)格較高，但可使總傳動(dòng)比及傳動(dòng)裝置的尺寸減小，高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)則相反，應(yīng)綜合考慮各種因素選取適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)常用的同步轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、100

5、0r/min和750r/min，一般多選同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī)。為使傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)合理，可根據(jù)工作機(jī)的轉(zhuǎn)速要求和各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理傳動(dòng)比范圍，推算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍，即nd=(i1i2in)nw，nd為電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速范圍，i1，i2，in為各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理傳動(dòng)比范圍，nw為工作機(jī)轉(zhuǎn)速。工作機(jī)轉(zhuǎn)速：查吳宗澤P188表13-2知：iV帶傳動(dòng)=24，i單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)=25，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=(24)(35)(35)nw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推薦選擇1500r/min4.選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定功率和轉(zhuǎn)速，由吳宗澤P167表12-1確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)。電動(dòng)機(jī)的

6、主要外形尺寸和安裝尺寸（吳宗澤P168表12-3） 中心高：H 外形尺寸：L(AC/2+AD)HD 地腳安裝尺寸：AB 地腳螺栓孔直徑K 軸伸尺寸：DE 裝鍵部位尺寸：FG二、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比為i，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比比為i0，高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i1，高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i2。在已知總傳動(dòng)比要求時(shí)，合理選擇和分配各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)1）各級(jí)傳動(dòng)比都應(yīng)在推薦的合理范圍以內(nèi)（吳宗澤P188表13-2）。2）應(yīng)使各傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)合理，避免相互干涉碰撞。例如由帶傳動(dòng)和齒輪減速器組成的傳動(dòng)中，一般應(yīng)使帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比小于齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比；若帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比過(guò)大，

7、將使大齒輪過(guò)大，可能會(huì)出現(xiàn)大帶輪輪緣與底座相碰；推薦i0=22.5。對(duì)于兩級(jí)齒輪減速器，兩級(jí)的大齒輪直徑盡可能相近，以利于浸油潤(rùn)滑，一般推薦高速級(jí)傳動(dòng)比i1=(1.31.5)i2。 i0=22.5= i1=(1.31.5)i2= （nm為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速）三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)機(jī)械傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)主要是指各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，它是設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)件的重要依據(jù)。為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，需先計(jì)算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。一般按電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。1.各軸轉(zhuǎn)速軸 ：；軸 ：；軸 ：2.各軸功率軸：；軸：；軸：3.各軸轉(zhuǎn)矩軸：；軸 ；軸 4.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

8、力參數(shù)列表軸名運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/Nm軸軸軸設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置時(shí)，一般按工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd計(jì)算，轉(zhuǎn)速則取滿載轉(zhuǎn)速第二章 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算一、減速器箱體外傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)1.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1）已知條件：工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd，小帶輪轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm，傳動(dòng)比為i0，每天工作16小時(shí)，載荷變動(dòng)小，輕載啟動(dòng)。2）設(shè)計(jì)步驟見(jiàn)教材P163164。補(bǔ)充步驟9計(jì)算大小帶輪的最大直徑da(教材P160161)。3）注意事項(xiàng)： 此時(shí)應(yīng)檢查小帶輪的最大直徑與電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸是否干涉，即小帶輪的最大直徑是否大于電動(dòng)機(jī)的中心高，若大于則會(huì)干涉，若小于則不會(huì)干涉。

9、 大帶輪的最大直徑與傳動(dòng)裝置的外廓尺寸是否干涉的檢查待減速器的中心高確定后進(jìn)行。二、減速器箱體內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1）已知條件：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，輸入功率為PI，小齒輪轉(zhuǎn)速為nI，傳動(dòng)比為i1，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為10年，每年工作300天，每天工作16小時(shí)，輕微沖擊，轉(zhuǎn)向不變。2）設(shè)計(jì)步驟見(jiàn)教材P211213，P218221。3）注意事項(xiàng)： 齒輪材料要求：若采用齒輪軸時(shí)，齒輪的材料應(yīng)兼顧軸的要求，選用45鋼，同一減速器的各級(jí)小齒輪（或大齒輪）的材料若沒(méi)有特殊要求選用相同的牌號(hào)，以減少材料牌號(hào)和降低加工的工藝要求；高速級(jí)常為齒輪軸，推薦選用45鋼。 齒輪傳動(dòng)的尺寸與參數(shù)取值原

10、則：法面模數(shù)mn取為標(biāo)準(zhǔn)值，齒數(shù)z、中心距a、齒寬b取為整數(shù)，螺旋角準(zhǔn)確到“秒”，分度圓直徑準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后2到3位。4）齒輪的參數(shù)和幾何尺寸列表mn1=，1=，z1=，z2=，d1=，d2=，aI-II=，b1=，b2=，da1=，da2=，df1=，df2=5）根據(jù)上述計(jì)算尺寸判斷齒輪的結(jié)構(gòu)形式（教材P229），若為實(shí)心式在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意判斷是否采用齒輪軸。2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1）已知條件：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，輸入功率為PII，小齒輪轉(zhuǎn)速為nII，傳動(dòng)比為iII，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為10年，每年工作300天，每天工作16小時(shí)，輕微沖擊，轉(zhuǎn)向不變。2）設(shè)計(jì)步驟見(jiàn)教材P211213，P

11、218221。3）注意事項(xiàng)：與高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)相同。4）齒輪的參數(shù)和幾何尺寸列表mn3=，3=，z3=，z4=，d3=，d4=，aII-III=，b3=，b4=，da3=，da4=，df3=，df4=5）與高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)相同。三、選擇聯(lián)軸器類型和型號(hào)1.選擇聯(lián)軸器類型聯(lián)軸器除連接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外，有些還具有補(bǔ)償兩軸因制造和安裝誤差而造成的軸線偏移的功能，以及緩沖、吸振、安全寶華等功能，故要根據(jù)傳動(dòng)裝置工作要求選擇聯(lián)軸器的類型。本減速器的低速軸與工作機(jī)軸用聯(lián)軸器相連，由于聯(lián)軸器連接的這兩根軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，減速器與工作機(jī)常不在同一底座上，要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，因此常選用無(wú)彈

12、性元件的撓性聯(lián)軸器，如齒式聯(lián)軸器。2.選擇聯(lián)軸器型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器主要按傳遞的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和軸的直徑來(lái)選擇型號(hào)，型號(hào)的選擇在減速器的低速軸設(shè)計(jì)時(shí)確定。第三章 裝配圖設(shè)計(jì)裝配圖是表達(dá)各零部件結(jié)構(gòu)形狀、相互位置與尺寸的圖樣，也是表達(dá)設(shè)計(jì)人員構(gòu)思的基本語(yǔ)言。它是繪制零部件工作圖及零部件生產(chǎn)、機(jī)器組裝、調(diào)試、維護(hù)的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)裝配工作圖時(shí)，要綜合考慮工作條件、強(qiáng)度、剛度、加工、裝拆、調(diào)整、潤(rùn)滑、維護(hù)和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，要用合理和足夠的視圖表達(dá)清楚。裝配圖設(shè)計(jì)內(nèi)容多、復(fù)雜，要邊畫(huà)、邊算、邊改。減速器裝配圖設(shè)計(jì)步驟： 減速器裝配圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 繪制裝配草圖：畫(huà)出傳動(dòng)零件、箱體內(nèi)壁線和軸承座孔端面的位置，進(jìn)行軸的

13、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，校核軸和鍵的強(qiáng)度，計(jì)算軸承的壽命 進(jìn)行傳動(dòng)零件和軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇軸承的潤(rùn)滑和密封方式 設(shè)計(jì)減速器的箱體和附件 檢查裝配圖 畫(huà)正式裝配圖一、裝配圖設(shè)計(jì)的第一階段1.裝配圖的設(shè)計(jì)裝備1）準(zhǔn)備有關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)聯(lián)軸器：轂孔直徑和長(zhǎng)度（低速軸設(shè)計(jì)時(shí)確定）。帶輪：轂孔直徑和長(zhǎng)度（高速軸設(shè)計(jì)時(shí)確定）。齒輪的主要參數(shù)及尺寸：中心距、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒寬。減速器的結(jié)構(gòu)尺寸：各種螺栓、壁厚、減速器內(nèi)各零件的位置尺寸。2）選擇圖樣比例和視圖布置比例尺一般選擇1：1或1：2。一般有三個(gè)視圖，必要時(shí)還應(yīng)有局部視圖、向視圖和局部放大圖。根據(jù)減速器傳動(dòng)零件的尺寸，估計(jì)減速器的輪廓尺寸，同時(shí)考慮標(biāo)題欄、

14、明細(xì)表、技術(shù)特性、技術(shù)要求等所需空間，合理布置視圖。參考復(fù)印P16圖4-1。2.減速器的結(jié)構(gòu)尺寸減速器一般由箱體、軸系零部件、附件三大部分組成。1）一般用途的減速器箱體采用鑄鐵制造，箱體結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)復(fù)印P16圖4-2，箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸確定參考復(fù)印P18表4-1，各符號(hào)的含義見(jiàn)復(fù)印P16圖4-2和復(fù)印P19表4-3。2）減速器中各零件的位置尺寸確定參考復(fù)印P19表4-2，各符號(hào)的含義見(jiàn)復(fù)印P22圖4-6。注意事項(xiàng)：此時(shí)應(yīng)檢查大帶輪的最大直徑是否與地面發(fā)生干涉，即大帶輪的最大直徑是否大于減速器的中心高，若大于則會(huì)干涉，若小于則不會(huì)干涉。3.減速器裝配草圖設(shè)計(jì)第一階段主要任務(wù)：確定減速器內(nèi)各傳動(dòng)零件的

15、輪廓位置，箱體的內(nèi)壁線和軸承座孔端面。先從主視圖和俯視圖入手，確定箱體結(jié)構(gòu)時(shí)再補(bǔ)齊左視圖。從箱體內(nèi)的傳動(dòng)零件畫(huà)起，由內(nèi)向外，內(nèi)外兼顧。參看復(fù)印P22圖4-6。1）畫(huà)出傳動(dòng)零件的中心線。2）畫(huà)出齒輪的輪廓：從中間軸開(kāi)始畫(huà)，主視圖兩個(gè)大齒輪畫(huà)齒頂圓和分度圓，兩個(gè)小齒輪畫(huà)分度圓；俯視圖上畫(huà)出相應(yīng)齒輪的齒頂圓、分度圓和齒寬，中間軸上兩齒輪端面間距為4。3）畫(huà)出箱體內(nèi)壁線：主視圖上距低速級(jí)大齒輪齒頂圓1的距離畫(huà)箱蓋部分內(nèi)壁線，根據(jù)壁厚畫(huà)部分外壁線；俯視圖上按兩小齒輪端面與箱體內(nèi)壁間的距離2畫(huà)出沿箱體長(zhǎng)度方向的兩條內(nèi)壁線，沿箱體寬度方向畫(huà)出距低速級(jí)大齒輪齒頂圓1的一側(cè)內(nèi)壁線。高速級(jí)小齒輪的一側(cè)內(nèi)壁線及箱體

16、結(jié)構(gòu)暫不畫(huà)。4）確定箱體軸承座孔端面位置：根據(jù)軸承座孔長(zhǎng)度L1，即可畫(huà)出箱體軸承座孔外端面線。二、裝配圖設(shè)計(jì)的第二階段主要任務(wù)：進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定聯(lián)軸器和軸承的型號(hào)，軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。對(duì)低速軸進(jìn)行軸和鍵的強(qiáng)度校核、軸承的壽命計(jì)算。1.中間軸的設(shè)計(jì)已知條件：軸的輸入功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T設(shè)計(jì)步驟：1）擬定軸上的裝配方案：如圖1所示2）初步確定軸的最小直徑：（中間軸的最小直徑處無(wú)鍵槽，最小直徑無(wú)需增大）。3）確定軸的直徑 d-= d-dmin，且滿足滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈孔徑確定滾動(dòng)軸承的代號(hào)：按照載荷情況選擇滾動(dòng)軸承的類型代號(hào)（選用圓錐滾子軸承吳宗澤P75或角接觸求軸承吳宗澤P73），根據(jù)軸的

17、直徑確定軸承的內(nèi)徑代號(hào)，軸承的尺寸系列代號(hào)一般先按中等寬度選取（根據(jù)軸承的類型查相應(yīng)的軸承標(biāo)準(zhǔn)表），即對(duì)相同類型和內(nèi)徑的軸承選擇軸承標(biāo)準(zhǔn)表中Cr較大的軸承。根據(jù)軸的直徑確定軸承的內(nèi)徑代號(hào)，寫(xiě)出軸承的代號(hào)及其尺寸dIIDIITII= 軸承端蓋的設(shè)計(jì)：選凸緣式軸承蓋，尺寸計(jì)算見(jiàn)吳宗澤P166表11-10，mII=L1-TII-3 d-= d- d-，且滿足吳宗澤P11表1-16的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 d-=（1.071.1）d-，且取為整數(shù)4）確定軸的長(zhǎng)度 l-= TII+3+2+（23） l-= b3-(23) l-=4 l-= b2-(23) l-= TII+3+2+（b1-b2）/2+（23） L2=2

18、+ b3+4+ b2+2+（b1-b2）/2 L3=2L1+L2(L1=+C1+C2+（58）)5）軸上零件的周向定位：選擇高速級(jí)大齒輪和低速級(jí)小齒輪處的鍵。鍵槽距齒輪裝入側(cè)軸端距離一般為25mm，以便于安裝齒輪時(shí)使齒輪轂孔上的鍵槽容易對(duì)準(zhǔn)鍵。6）擋油環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)復(fù)印P39圖5-4圖1 中間軸的裝配方案2.高速軸的設(shè)計(jì)已知條件：I軸的輸入功率PI、轉(zhuǎn)速nI和轉(zhuǎn)矩TI設(shè)計(jì)步驟：1）擬定軸上的裝配方案：如圖2所示2）初步確定軸的最小直徑：（高速軸的最小直徑處安裝帶輪，有鍵槽，最小直徑需增大5%7%）。3）確定軸的直徑 d-dmin，且滿足吳宗澤P11表1-16的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 d-=（1.071.1）

19、d-，且滿足密封圈的孔徑；選擇密封圈，見(jiàn)吳宗澤P90表7-12 d-=d-d-，且滿足滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈孔徑確定滾動(dòng)軸承的代號(hào)：確定原則與中間軸相同。寫(xiě)出軸承的代號(hào)及其尺寸dIDIT= 軸承端蓋的設(shè)計(jì)：選凸緣式軸承蓋，尺寸計(jì)算見(jiàn)吳宗澤P166表11-10，mI= L1- TI -3，eI注意：齒輪從右端裝入，注意判斷齒輪的結(jié)構(gòu)形式，先假定采用齒輪和軸分開(kāi)制造，參照教材P229判斷齒輪的結(jié)構(gòu)形式。若齒輪和軸分開(kāi)制造，參照后面的低速軸設(shè)計(jì)。現(xiàn)以齒輪軸為例 d-=d-= daI，daI為滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的安裝尺寸，根據(jù)軸承的代號(hào)查表確定 d-= da1，da1為高速級(jí)小齒輪的齒頂圓直徑4）確定軸的長(zhǎng)度 l-

20、= 帶輪的輪轂長(zhǎng)度-（23）；帶輪的輪轂長(zhǎng)度=（1.52）d- l-=LI+eI+mI，LI1520 l-= TI+3+自行確定的長(zhǎng)度 l-=L2 -2- b1-自行確定的長(zhǎng)度 l-=b1 l-=2-自行確定的長(zhǎng)度 l-=TI+3+自行確定的長(zhǎng)度5）軸上零件的周向定位：選擇帶輪處的鍵。鍵槽距零件裝入側(cè)軸端距離一般為25mm，以便于安裝帶輪時(shí)使帶輪轂孔上的鍵槽容易對(duì)準(zhǔn)鍵。6）擋油環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)復(fù)印P39圖5-4；圖2 高速軸的裝配方案3.低速軸的設(shè)計(jì)已知條件：軸的輸入功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T設(shè)計(jì)步驟：1）擬定軸上的裝配方案：如圖3所示2）初步確定軸的最小直徑：（高速軸的最小直徑處安裝聯(lián)軸器，有鍵槽

21、，最小直徑需增大5%7%）。3）確定軸的直徑 d-=聯(lián)軸器孔徑，且聯(lián)軸器的孔徑dmin。選擇聯(lián)軸器：類型為齒式聯(lián)軸器，由吳宗澤P95表8-3，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT、轉(zhuǎn)速n和dmin選擇聯(lián)軸器型號(hào)，確定聯(lián)軸器的軸孔直徑和軸孔長(zhǎng)度 d-=（1.071.1）d-，且滿足密封圈的孔徑；選擇密封圈，見(jiàn)吳宗澤P90表7-12 d-=d-d-，且滿足滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈孔徑確定滾動(dòng)軸承的代號(hào)：確定原則與中間軸相同。寫(xiě)出軸承的代號(hào)及其尺寸dIIIDIIITIII= 軸承端蓋的設(shè)計(jì)：選凸緣式軸承蓋，尺寸計(jì)算見(jiàn)吳宗澤P166表11-10，mIII= L1- TIII -3，eIII d-d-，且滿足吳宗澤P11表

22、1-16的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 d-=（1.071.1）d-，且取為整數(shù) d-= daIII，daIII為滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的安裝尺寸，根據(jù)軸承的代號(hào)查表確定4）確定軸的長(zhǎng)度 l-=聯(lián)軸器的軸孔長(zhǎng)度-（23） l-=LIII+eIII+mIII，LIII1520 l-= TIII+3+2+（b3-b4）/2+（23） l-=b4 (23) l-1.4h（h= (d- d-)/2），且取為整數(shù) l-=L2-2-（b3-b4）/2- b4- l-自行確定的長(zhǎng)度 l-=TIII+3+自行確定的長(zhǎng)度5）軸上零件的周向定位：選擇聯(lián)軸器和高速級(jí)大齒輪處的鍵；鍵槽距零件裝入側(cè)軸端距離一般為25mm，以便于安裝齒輪和聯(lián)軸器時(shí)使

23、齒輪和聯(lián)軸器轂孔上的鍵槽容易對(duì)準(zhǔn)鍵。6）擋油環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)復(fù)印P39圖5-4。圖3 低速軸的裝配方案7）軸的強(qiáng)度校核 做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖：查設(shè)計(jì)手冊(cè)確定軸承的支點(diǎn)位置，作用在齒輪上的三個(gè)分力取在齒輪輪轂寬度的中點(diǎn)，聯(lián)軸器上的轉(zhuǎn)矩作用面取在聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)度中間平面上，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖；求出作用在齒輪上的三個(gè)分力，根據(jù)低速軸的轉(zhuǎn)向并判斷齒輪上的三個(gè)分力和聯(lián)軸器上的轉(zhuǎn)矩方向，然后把齒輪上的三個(gè)分力向軸上轉(zhuǎn)化。 做出彎矩圖：根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖分別計(jì)算水平面和垂直面上的支反力及各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別做出水平面上的彎矩MH圖和垂直面上的彎矩MV圖。然后計(jì)算總彎矩并做出M圖。 做出扭矩圖。 判斷危險(xiǎn)截面

24、，并計(jì)算危險(xiǎn)截面的合成彎矩M和轉(zhuǎn)矩T。 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。8）軸承的壽命校核（參見(jiàn)練習(xí)題） 求軸承的徑向載荷和作用在軸上的外加軸向載荷Fae；Fae= Fa4（齒輪4的軸向力） 畫(huà)出軸承所受的內(nèi)部軸向力； 計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力Fd； 判斷壓緊軸承和放松軸承； 計(jì)算軸承的軸向力Fa； 計(jì)算載荷系數(shù)X、Y； 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P； 計(jì)算軸承的壽命Lh； 判斷軸承壽命是否滿足要求9）鍵的強(qiáng)度校核（參考教材P106） 聯(lián)軸器處鍵的強(qiáng)度校核 大齒輪處鍵的強(qiáng)度校核三、裝配圖設(shè)計(jì)的第三階段1.傳動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器的傳動(dòng)零件主要有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和聯(lián)軸器，其中帶傳動(dòng)和聯(lián)軸器是外部傳動(dòng)零件，齒輪傳動(dòng)是內(nèi)

25、部傳動(dòng)零件。1）減速器外部傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)：帶傳動(dòng)和聯(lián)軸器等外部傳動(dòng)零件主要確定其安裝尺寸，即與軸配合的輪轂孔直徑和長(zhǎng)度，裝配圖只畫(huà)減速器部分，一般不畫(huà)外部傳動(dòng)零件。2）減速器內(nèi)部傳動(dòng)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：齒輪傳動(dòng)等內(nèi)部傳動(dòng)零件，需進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算可參考教材P229231或復(fù)印P3738。裝配圖的齒輪結(jié)構(gòu)畫(huà)法參見(jiàn)復(fù)印P3738。2.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑與密封1）潤(rùn)滑劑的選擇：根據(jù)三根軸上dn的最小值選擇（參考教材P332）。2）潤(rùn)滑方式的選擇：參考復(fù)印P3839。3）滾動(dòng)軸承的密封：為防止外界的灰塵、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承并防止軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油外泄，應(yīng)在外伸軸端的軸承端蓋孔內(nèi)設(shè)置密封件。密封方法有接觸式密

26、封和非接觸式密封。接觸式密封有氈圈油封和唇形密封圈等，其中氈圈油封多用于軸的圓周速度v35m/s的脂潤(rùn)滑，唇形密封圈適用于軸的圓周速度v7m/s的脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑。軸承端蓋的連接螺釘和密封處的畫(huà)法參見(jiàn)復(fù)印P39。四、裝配圖設(shè)計(jì)的第四階段1.箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器的箱體廣泛采用剖分式結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要有：1）箱體壁厚及其結(jié)構(gòu)尺寸的確定：參照復(fù)印P16表4-1確定2）箱蓋與箱座連接螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸的確定（見(jiàn)復(fù)印P4243）包括軸承旁連接螺栓位置的確定和凸臺(tái)高度h的確定3）箱蓋頂部外表面輪廓確定（見(jiàn)復(fù)印P43）箱體頂部外表面輪廓主要由大齒輪一側(cè)的圓弧、小齒輪一側(cè)的圓弧和大小齒輪圓弧的切線三部分組成。外

27、表面輪廓確定后向內(nèi)平移箱蓋壁厚1即為箱蓋內(nèi)壁，應(yīng)注意判斷高速級(jí)大齒輪的齒頂圓到箱蓋的內(nèi)壁的距離是否滿足1。此時(shí)可根據(jù)主視圖上小齒輪一側(cè)的內(nèi)壁圓弧投影，畫(huà)出俯視圖上小齒輪一側(cè)的內(nèi)壁線。4）箱體的密封與油面高度的確定（見(jiàn)復(fù)印P4344）為保證箱體密封，箱體剖分面連接凸緣應(yīng)有足夠?qū)挾龋瑫r(shí)也應(yīng)有足夠的扳手活動(dòng)空間。剖分面沿長(zhǎng)度方向的連接凸緣寬度=C1+C2+（C1、C2由Md1確定），沿寬度方向的連接凸緣寬度=C1+C2+，（C1、C2由Md2確定）。為了提高密封性，可在剖分面設(shè)置回油溝或在剖分面涂密封膠。油面最低高度的確定：由低速級(jí)大齒輪齒頂圓直徑到箱座內(nèi)表面底面的距離和兩個(gè)大齒輪浸入油池的深度兩

28、部分之和。油面最大高度的確定：兩個(gè)大齒輪浸入油池的深度不應(yīng)超過(guò)其分度圓半徑的1/3。5）其他注意要點(diǎn)肋板的設(shè)計(jì)：箱體應(yīng)有足夠的剛度，設(shè)計(jì)箱體時(shí)首先保證軸承座的剛度，使軸承座有足夠的壁厚，在軸承座孔凸臺(tái)上下處設(shè)計(jì)剛性加強(qiáng)肋。肋板的設(shè)計(jì)參照吳宗澤P223圖16-49。箱體的機(jī)加工工藝性：箱體上的加工表面和非加工表面要有一定的距離，以保證加工精度和裝配精度。采用凸出或凹入結(jié)構(gòu)應(yīng)視加工方法確定：軸承座孔端面、窺視孔、通氣器、放油螺塞、油標(biāo)等等處均應(yīng)設(shè)置38mm的凸臺(tái)；支承螺栓頭部或螺母的支承面一般應(yīng)設(shè)置沉頭座，沉頭座锪平深度不限，在圖上可畫(huà)出23mm深度。在箱座底面也應(yīng)鑄出凸出，其相應(yīng)凹槽的深度為35

29、mm，寬度的確定由箱體內(nèi)壁線向內(nèi)平移35mm確定。參看吳宗澤P223圖16-492.減速器附件設(shè)計(jì)1）窺視孔和窺視孔蓋的設(shè)計(jì)（復(fù)印P45、P53）2）通氣器的設(shè)計(jì)（復(fù)印P46）3）起吊裝置（復(fù)印P47）4）油標(biāo)（復(fù)印P49、P52）5）放油孔和放油螺塞的設(shè)計(jì)6）啟蓋螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)（復(fù)印P51）7）定位銷的設(shè)計(jì)（復(fù)印P51、P53）3.畫(huà)正式裝配圖1）檢查底圖（復(fù)印P5254）2）完善和加深（復(fù)印P54）在裝配圖繪制好后，先對(duì)視圖不要加深，在尺寸、零件編號(hào)、明細(xì)表和零件工作圖等全部?jī)?nèi)容完成并詳細(xì)檢查后再加深完成裝配圖。3）標(biāo)注尺寸（復(fù)印P5455）外形尺寸：長(zhǎng)、寬、高安裝尺寸：箱體底面尺寸（長(zhǎng)、寬、

30、厚）；地角螺栓的孔徑、位置尺寸、中心距；減速器的輸入軸、輸出軸與底座的中心高、輸入軸和輸出軸外伸端的直徑和配合長(zhǎng)度。特性尺寸：齒輪傳動(dòng)之間的中心距及其偏差主要零件的配合尺寸：表明零件之間裝配要求的尺寸，用配合代號(hào)標(biāo)注。主要有：齒輪與軸（同時(shí)標(biāo)注軸和輪轂孔的配合代號(hào)）、聯(lián)軸器與軸（裝配圖不畫(huà)聯(lián)軸器，故只標(biāo)軸的配合代號(hào)）、帶輪與軸（裝配圖不畫(huà)帶輪，故只標(biāo)軸的配合代號(hào)）、軸承內(nèi)圈孔徑與軸（只標(biāo)軸的配合代號(hào)）、軸承外圈與軸承座孔（只標(biāo)軸承座孔的配合代號(hào)）。配合精度的選擇參看復(fù)印P55表6-14。4）編寫(xiě)技術(shù)要求（復(fù)印P5556）5）對(duì)全部零件進(jìn)行編號(hào)（復(fù)印P56）：公共引線的標(biāo)注參照吳宗澤P232圖1

31、6-716）編制標(biāo)題欄和明細(xì)表（復(fù)印P56）：標(biāo)題欄和明細(xì)表參照復(fù)印P85第四章 零件工作圖設(shè)計(jì)一、零件工作圖的內(nèi)容零件工作圖是制造、檢驗(yàn)和制定零件工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件，他是在裝配圖的基礎(chǔ)上繪制而成的。一張完整的零件工作圖應(yīng)該包括：1.一組視圖2.一組尺寸3.技術(shù)要求4.標(biāo)題欄：復(fù)印P85二、軸零件工作圖設(shè)計(jì)參看復(fù)印P60圖7-31.視圖選擇軸的零件工作圖一般只需要一個(gè)主視圖，按軸的水平線布置視圖，在有鍵槽和孔的部位應(yīng)增加斷面圖，不易表達(dá)清楚地局部如退刀槽、砂輪越程槽等可以繪制局部放大圖。2.尺寸及公差的標(biāo)注徑向尺寸：軸的各段直徑都應(yīng)標(biāo)注。在裝配圖中有配合要求的軸段，應(yīng)根據(jù)裝配圖標(biāo)注的配合，

32、查表確定并在零件圖中標(biāo)注徑向尺寸及其極限偏差。極限偏差查吳宗澤P107軸向尺寸：首先選擇尺寸基準(zhǔn)，盡量使尺寸的標(biāo)注能夠反映出制造工藝與測(cè)量要求；還應(yīng)避免出現(xiàn)封閉的尺寸鏈，一般把軸上最不重要的一段軸向尺寸作為封閉環(huán)，不標(biāo)注其尺寸。軸向尺寸不標(biāo)注尺寸公差，示例參考復(fù)印P58鍵槽尺寸：參考鍵的標(biāo)準(zhǔn)吳宗澤P53，標(biāo)注軸槽的深度（d-t）、寬度b、長(zhǎng)度L和定位尺寸。（d-t）的極限偏差按相應(yīng)的t的極限偏差選取，但應(yīng)取去“-”號(hào)，寬度b的極限偏差按“正常連接的軸N9”選擇。定位尺寸：鍵槽距零件裝入側(cè)軸端距離一般為25mm，以便于安裝軸上零件時(shí)使軸上零件的鍵槽容易對(duì)準(zhǔn)鍵。倒角和過(guò)渡圓角：若倒角和過(guò)渡圓角尺寸

33、相同，可在技術(shù)要求中說(shuō)明3.形位公差的標(biāo)注為保證加工精度和裝配質(zhì)量，軸的零件工作圖上應(yīng)標(biāo)出必要的形位公差。軸的形位公差推薦項(xiàng)目參照復(fù)印P58，形狀公差的圓度、圓柱度的數(shù)值查吳宗澤P118表9-10，位置公差的圓跳動(dòng)、對(duì)稱度的數(shù)值查吳宗澤P120表9-12，具體標(biāo)注的形位公差項(xiàng)目參照復(fù)印P5859表7-1，標(biāo)注示例參照復(fù)印P60圖7-34.表面粗糙度軸的各部分精度不同，加工方法不同，表面粗糙度也不相同，軸的表面粗糙度參數(shù)Ra推薦值參考復(fù)印P59表7-2。標(biāo)注時(shí)應(yīng)注意表面粗糙度符號(hào)的尖端必須指向?qū)嶓w表面，標(biāo)注示例參照復(fù)印P60圖7-3。5.技術(shù)要求參考復(fù)印P59和復(fù)印P60圖7-3三、齒輪零件工作圖設(shè)計(jì)參看復(fù)印P65圖7-61.視圖選擇齒輪的零件工作圖一般需要兩個(gè)視圖，即主視圖和俯視圖。主視圖按軸線水平線布置，采用全剖視圖；側(cè)視圖以表達(dá)孔、鍵槽等形狀和尺寸為主，為表達(dá)齒形的有關(guān)特征及參數(shù)，必要時(shí)側(cè)視圖可畫(huà)出局部斷面圖。2.尺寸及公差的標(biāo)注徑向尺寸：以軸線為為基準(zhǔn)標(biāo)注，主要包括：齒頂圓直徑、分度圓直徑、軸孔直徑、腹板式環(huán)形槽的外徑和內(nèi)徑、孔板式孔分布中心直徑和孔的直徑。其中：軸孔直徑應(yīng)根據(jù)裝配圖上標(biāo)注的配合，查表確定并在零件圖中標(biāo)注徑向尺寸及其極限偏差，極限偏差查吳宗澤P112；齒頂圓直徑按h11查表確定并在零件圖中標(biāo)注徑向尺寸及其極限偏差，極限偏差查吳宗澤P109