機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)班 級(jí)： 機(jī)自15-1學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：冷岳峰完成日期：2018-1-25課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)原始資料減速器結(jié)構(gòu)及公稱尺寸、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）分析裝配體結(jié)構(gòu)圖使用要求并進(jìn)行精度設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括： 裝配圖中配合關(guān)系，主要零件的尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度 等。（2）選擇適當(dāng)比例尺，利用計(jì)算機(jī)二維繪圖軟件繪制零件圖， 并標(biāo)注精度要求。（3）針對(duì)主要零件選擇一個(gè)重要尺寸，設(shè)計(jì)其檢測(cè)時(shí)使用的專 用量規(guī)，并繪制該量規(guī)的工作圖。三、設(shè)計(jì)成果（1）零件圖（A2或A3）3）專用量規(guī)工作圖（A2或A3）4）課程設(shè)計(jì)說明書（5000字左右）四、成績?cè)u(píng)定序號(hào)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)滿分得分1零

2、件圖結(jié)構(gòu)表達(dá)是否完整，與裝配圖是否對(duì) 應(yīng)；精度要求是否合理，標(biāo)注是否規(guī)范、完 整302專用量規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算是否正確，工作圖繪制是 否正確，標(biāo)注是否規(guī)范、完整303設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容是否完整、格式是否規(guī)范， 設(shè)計(jì)過程態(tài)度是否端正、積極104答辯時(shí)回答是否正確、完整30總分100成績：合格（總分60分）不合格（總分V 60 分）指導(dǎo)教師：冷岳峰日 期：摘要減速器是一種相對(duì)機(jī)密的機(jī)械，使用其目的在于降低轉(zhuǎn)速，增加 轉(zhuǎn)矩。按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可以分為單機(jī)和多級(jí)減速器：按照齒輪形狀 可以分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器，圓柱-圓錐齒輪減速 器；按照傳動(dòng)的布置形式可以分為展開式、分流式和同進(jìn)軸式減速 器。減速器是一

3、種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪 -蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用作原動(dòng)件與工作機(jī)之間的減速傳 動(dòng)裝置。在現(xiàn)代機(jī)械應(yīng)用中應(yīng)用極為廣泛。本次課程設(shè)計(jì)以使我們掌 握精度設(shè)計(jì)的方法為目的，以減速器的輸出軸精度確設(shè)計(jì)為藍(lán)本，讓 我們進(jìn)行精度設(shè)計(jì)的鍛煉與實(shí)際運(yùn)用。本文對(duì)二級(jí)減速器測(cè)繪的結(jié)果 進(jìn)行說明，畫出了測(cè)繪過程的零件圖，并根據(jù)測(cè)量值利用反比法求出 其精度等級(jí)，其中包括幾何精度、尺寸精度、表面粗糙度的設(shè)計(jì)。其 次還對(duì)卡規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后將設(shè)計(jì)編寫成說明書。 關(guān)鍵詞：減速器；卡規(guī)；表面粗糙度；幾何精度；尺寸精度AbstractReducer is a relatively confident

4、ial mechanical, the purpose is to reduce speed, increase torque. According to different transmission steps can be divided into single and multi-stage reducer: According to the gear shape can be divided into cylindrical gear reducer, bevel gear reducer, cylindrical - bevel gear reducer; According to

5、the transmission arrangement can be divided into expansion type, shunt Type and with the shaft reducer. The reducer is a kind of independent component consisting of gear drive, worm drive and gear-worm drive enclosed in a rigid housing. It is often used as a decelerator between the motor and the wor

6、king machine. In modern machinery applications is extremely versatile. The course design to make us master the method of precision design for the purpose of reducer output shaft precision is indeed a blueprint for design, let us exercise precision design and practical application. This paper describ

7、es the results of the secondary reducer mapping, draw the parts of the mapping process map, and the use of inverse ratio method to determine the accuracy level, including the geometric accuracy, dimensional accuracy, surface roughness design. Followed by the card design. Finally, the design written

8、instructions.目錄1減速器精度設(shè)計(jì)51.1減速器各部件使用要求及分析51.1.1 軸上與聯(lián)軸器相連的部分 51.1.2 圓柱齒輪使用要求 51.1.3 滾動(dòng)軸承使用要求51.2尺寸精度設(shè)計(jì) 6123選擇配合種類71.3幾何精度設(shè)計(jì) 778888 81.4表面精度設(shè)計(jì) 82 量規(guī)的設(shè)計(jì) 102.1 量規(guī)的設(shè)計(jì)原則及其結(jié)構(gòu)102.1.1 設(shè)計(jì)原則102.1.2 結(jié)構(gòu)形狀102.2 量規(guī)工作尺寸的計(jì)算11參考文獻(xiàn)131. 減速器精度設(shè)計(jì)1.1 減速器各部件使用要求及分析聯(lián)軸器連接兩軸共同回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的 連接、分離，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和終端。且聯(lián)軸器需拆裝和更換，

9、輸入軸部分所選擇的聯(lián)軸器為TL8型彈性柱銷聯(lián)軸器軸徑為 40mm 因?yàn)槭褂面I連接，所以軸徑選擇為 40mm 鍵和鍵槽配合選用基軸 制， 且平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件， 查表 4.7-2 和書 34頁得鍵的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為 8級(jí)（1）傳 遞運(yùn)動(dòng)的 準(zhǔn)確性 齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性是指齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)， 速比變化不超過 一定限度， 可用齒輪一轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)角誤差表示。 通常， 對(duì) 于速比 恒定 的 齒輪傳動(dòng)， 理論 上要 求在主動(dòng)輪等速轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí) ， 從動(dòng)輪也 做相等速度轉(zhuǎn)動(dòng)。 也就是說， 在任一時(shí)刻， 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)角偏差（實(shí)際 轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差）均為零。 實(shí)際上， 由于各種誤差的存在， 加工 后得到的齒輪， 其

10、齒廓相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心分布不均， 且齒廓線也不可能 是理論的漸開線， 在齒輪傳動(dòng)中必然引起傳動(dòng)比的變化。（2）傳遞 運(yùn)動(dòng)的 平穩(wěn)性 傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性是指齒輪在轉(zhuǎn)一齒的范圍內(nèi)， 瞬時(shí)傳動(dòng)比變化不超過一定限度。 因 為這一變動(dòng)將會(huì)引起沖擊、震動(dòng)和噪聲。 它可以 用轉(zhuǎn)一齒過程中的最大轉(zhuǎn)角誤差表示。 實(shí)際齒輪傳動(dòng)中由于受齒廓偏 差、齒 距偏 差等影響， 傳動(dòng)比 在任 何時(shí)刻都不會(huì)恒定 ， 即 使只轉(zhuǎn)過很 小的 角 度都 會(huì)有轉(zhuǎn)角誤差。（3）載荷分布的 均勻性 載荷分布的均勻性是要求一對(duì)齒輪嚙合時(shí)， 工作齒面接觸良好，載荷分布要均勻， 以免引起應(yīng)力集中， 造成局部磨損， 影響齒輪的使 用 壽命 。（4）齒側(cè)

11、間隙的合理性齒側(cè)間隙的合理性是指一對(duì)齒輪嚙 合時(shí)， 非接觸面一定要有足夠間隙。（1）滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)及分類滾動(dòng)軸承是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件，通常皆成對(duì)使用。滾動(dòng)軸承一般由 外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架組成。按滾動(dòng)體形狀，可分為球軸承、 圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承和滾針軸承?？紤]減速器中的軸承要承 受軸向力，這段軸上的軸承選擇圓錐滾子軸承。（2）滾動(dòng)軸承的互換性 為了便于在機(jī)械上安裝軸承和更換新軸承，軸承內(nèi)圈與軸頸、 外圈與外殼孔之間的外互換采用完全互換；而基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的考 慮，滾動(dòng)軸承各組成零件之間的內(nèi)互換一般采用分組裝配法，為不完 全互換。滾動(dòng)軸承正常工作時(shí)，必須滿足下列兩項(xiàng)要求： 必要的旋轉(zhuǎn)精度。

12、合適的游隙。（3）滾動(dòng)軸承的公差等級(jí) 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)由軸承的尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度決定。前者 是指軸 承內(nèi) 徑 d、 外 徑 D、 寬度 B 的尺寸 公差 及圓 錐滾 子軸承裝 配尺 寸公差。后者是指軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，軸承滾道的 側(cè)向擺動(dòng)，軸承內(nèi)、外圈兩端面的平行度等幾何公差要求。1.2 尺 寸 精度 設(shè) 計(jì)1.2.1 基準(zhǔn)制選擇由于減速器非標(biāo)準(zhǔn)件，加上經(jīng)濟(jì)方面的因素，最終選擇基孔制， 則孔的 公差 代號(hào)為 H。1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇50軸頸：該軸頸與與精度6X的30310圓錐滾子軸承配合， 參照表 3-14 標(biāo)準(zhǔn) 公差等級(jí) 選用 IT6 ， 在以表 3-5 可知公 差

13、值 為 0.019mm ； 60 軸 頸 ： 該 軸 頸 安裝 傳動(dòng)齒輪 ， 該 齒輪 即傳 遞運(yùn)動(dòng)又 傳遞 動(dòng) 力由表 6-4 可知齒輪 精 度等級(jí) 為 IT7 ， 參考 表 3-14 該 軸 頸標(biāo) 準(zhǔn)公差 等級(jí)選 用 IT6, 由表 3-5 可知 公差 值為 0.019mm 70 軸 頸 ： 該 軸 頸 不與 任何零件 配合 ， 為 非配 合尺寸， 由經(jīng) 濟(jì) 條件參 照表 3-14 標(biāo)準(zhǔn)公差 等級(jí) 選用 IT18 公 差值為 4.6mm； 60 軸 頸 ： 該 軸 頸 不與 任何零件 配合 ， 為 非配 合尺寸， 由經(jīng) 濟(jì)條件參 照表 3-14 標(biāo)準(zhǔn)公差 等級(jí) 選用 IT18, 公差 值為

14、 4.6mm；48軸頸：該軸頸與軸承端蓋配合，參照表3-14選用精度等級(jí)IT9, 由 表 3-5 可知公 差值為 0.062mm; 40軸頸： 該軸頸與聯(lián)軸器配合， 參照表 3-14 選用精度等級(jí)IT6, 由 表 3-5 可知公差值為 0.016mm;1.2.3 選擇配合種類 50 軸 頸： 該 軸頸與 軸承 配 合， 需要 傳遞 運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn) 矩， 并且 在 軸承磨損之后可以取下更換， 還需滿足拆卸要求， 因此選用過度配 合， 差表 3-18 得公差代號(hào)為 k， 該軸頸的配合代號(hào)為 50H7/ k6 60 軸頸： 該軸頸與齒輪配合， 需要傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩， 并且可 以滿足拆卸要求， 因此同樣為過渡

15、配合， 查表 3-18 得， 公差代號(hào)為 n, 該軸 頸的配合代號(hào)為 60H7/n6 48 軸頸： 該軸頸與軸 承端蓋配合， 有普通潤滑油潤滑支撐， 采用間隙配合， 查表 3-18 可得， 該軸頸的公差代號(hào)為 f， 該軸頸的 配 合 代 號(hào) 為 60 f9 40 軸 頸： 該 軸頸 與聯(lián) 軸器 配合， 需 要傳 遞運(yùn) 動(dòng)和 轉(zhuǎn)矩， 并 且 要滿足拆卸要求， 采用過渡配合， 差表 3-18 可得， 該軸的公差代號(hào) 為 m， 該 軸 頸 的 配 合 代 號(hào) 為 40 m6綜上， 50, 60, 48, 40 標(biāo)注 在零件圖 上。1.3 幾何精度設(shè)計(jì)1.3.1 公差項(xiàng)目選擇與圓錐滾子軸承相配合的軸頸

16、的圓柱度， 與圓錐滾子軸承相配合 的軸頸對(duì)其（公共）軸線的圓跳動(dòng)， 與傳過渡配合動(dòng)件齒輪相配合表 面對(duì)其公共支撐軸線的圓跳動(dòng)， 與軸承相配合的定位軸肩的端面圓跳 動(dòng)， 與傳動(dòng)件齒輪相配合定位軸肩的端面圓跳動(dòng)， 與鍵相配合的鍵槽 的對(duì)稱度。1.3.2 基準(zhǔn)選擇以安裝時(shí) 50, 60, 40 三軸頸的公共軸線為基準(zhǔn)。1.3 公差原則的選擇考慮50,60,40的配合關(guān)系，采用包容要求，其余公差 項(xiàng)目采用獨(dú)立原則。1.3.4 幾何公差等級(jí)的選擇由表 4-12 可知， 兩鍵槽的平行度選 6級(jí)由表 4-14 知該軸的圓柱度為 6級(jí)由表 4-16 知該軸的定位軸肩的圓跳動(dòng)與與圓錐滾子軸承相配合的 軸頸對(duì)其（

17、公共）軸線的圓跳動(dòng)為 6級(jí)， 與傳動(dòng)件齒輪相配合表 面對(duì)其公共支撐軸線的圓跳動(dòng)為 7級(jí)。1.3.5 公差值的選擇圓跳動(dòng)： 500.012mm, 600.025mm,兩端面圓 跳動(dòng)： 0.015mm圓 柱 度 ： 500.004mm, 600.004mm,鍵槽的 對(duì) 稱度： 0.012mm未注工差： 參考教材 P125-P1261.4 表面精度設(shè)計(jì)運(yùn)用類比法， 查表 5-4 可以確定各部分的表面粗糙度。（1）輸出軸和聯(lián)軸器相連接的軸端， 由于制造過程不需要過于精 密，并且與聯(lián)軸器連接并不需要配合要求，可確定Ra值為3.2卩 m 。（2）安裝軸承端蓋的軸徑處， 由于是輸出軸和軸承端蓋的結(jié)合 面，所

18、以表面精度Ra值可以確定為1.6卩m 。（3）安裝軸承處軸徑 ， 屬于中轉(zhuǎn)速軸的軸徑所以表面粗糙度 Ra 值為1.0卩m 。（4）做軸承軸肩處其基面及表面質(zhì)量要求較高， 所以確定其表面精度值Ra值為2.0卩m（5）做齒輪的軸肩處， 由于是制作軸時(shí)所產(chǎn)生的退刀槽， 所以其 表面精度值Ra值為6.3卩m（6）和齒輪接觸的軸端， 采用鍵進(jìn)行配合所以該處加工精度并不 需要很高，所以該處表面粗糙度值Ra為3.2卩m（7）鍵槽側(cè)面， 作為退刀槽， 有可見的加工痕跡， 所以確定其表面粗糙度Ra值6.3卩m（ 8）鍵槽底 面為粗加 工表 面，應(yīng)用 范圍較廣 所以 其表面粗 糙度 Ra值為12.5卩m。2量規(guī)的

19、設(shè)計(jì)2.1 量 規(guī) 的設(shè) 計(jì) 原則及 其 結(jié)構(gòu)2.1.1 設(shè)計(jì)原則當(dāng)設(shè)計(jì)的軸和孔的要求遵守包容原則時(shí)，檢驗(yàn)該軸、孔用的光滑 極限量 規(guī)的 設(shè)計(jì)應(yīng)符 合極限尺 寸判 斷原則（ 即泰勒原 則）。 所謂 極限 尺寸判 斷原 則是孔或 軸的作用 尺寸 不允許超 過最大實(shí) 體尺 寸（ MMS）： 對(duì)于孔及其作用尺寸應(yīng)不小于最小極限尺寸；對(duì)于軸則應(yīng)不大于最大 極限尺 寸。 同時(shí)，在 任何位置 上的 實(shí)際尺寸 不允許超 過最 小實(shí)體尺 寸 （ I.MS）: 對(duì) 于孔實(shí)際 尺寸應(yīng)不 大于 最大極限 尺寸；對(duì) 于軸 則應(yīng)不小 于 最小極限尺寸。2.1.2 結(jié)構(gòu)形狀根據(jù)設(shè)計(jì)原則，通規(guī)應(yīng)設(shè)計(jì)成全角的，即其測(cè)量而應(yīng)具

20、有與被測(cè) 孔或軸相應(yīng)的完整表面，其尺寸應(yīng)等于被測(cè)孔或軸的最大實(shí)體尺寸， 其長度應(yīng)與被測(cè)孔或軸的配合長度一致：止規(guī)應(yīng)設(shè)計(jì)成兩點(diǎn)接觸式 的，其 尺寸 應(yīng)等于被 測(cè)孔或軸 的最 小實(shí)體尺 寸。 A 若被測(cè) 工件的孔 為 橢圓形 ，它 的實(shí)際輪 廓在 x 和 ，方 向均超 出了極限 尺寸 。 如果把 通 規(guī)和止規(guī)都做成具有全角輪廓的圓柱形塞規(guī)，則止規(guī)就發(fā)現(xiàn)不了孔在 y 方 向己 超出 最大 極 限尺寸 的幾 何 形狀誤差 ：如 果把通規(guī) 和止規(guī)都 做 成兩點(diǎn)接觸式的球端桿規(guī)或做成線接觸的片狀塞規(guī)，則通規(guī)就有可能 發(fā)現(xiàn)不 了孔 在 x 方向 己小于最 小極 限尺寸的 幾何形狀 誤差 。 這兩種 情 況都

21、有 可能 把超差的 孔誤認(rèn)為 合格 ，因此， 只有將通 規(guī)做 成全角塞 規(guī)，止規(guī)做成球端桿規(guī)或片狀塞規(guī)才能避免上述弊病。但在實(shí)際應(yīng) 用中， 極限 量規(guī)常偏 離上 述原 則。 例如， 為 了用已標(biāo) 準(zhǔn)化 的量規(guī)， 允 許通規(guī) 的長 度小于結(jié) 合面的全 長； 對(duì)于尺寸 大于 100nlrtl 的孔 ， 用 全角寒 規(guī)很 笨重， 允 許用不全 角塞 規(guī)；環(huán)規(guī) 通規(guī)不能 檢驗(yàn) 正在 頂尖 上 加工的 工件 及曲軸， 允許用卡 規(guī)代 替；檢驗(yàn) 小孔的塞 規(guī)止 規(guī)， 常用 便 于制造 的全 角寒規(guī)： 剛度差的 工件 ， 也常用 全角寒規(guī) 或環(huán) 規(guī)。 注意 ， 只有在 保證 被檢驗(yàn)工 件的形狀 誤差 不影響

22、配 合性質(zhì)的 前提 下， 才 允 許使用偏離極限尺寸判斷原則的量規(guī)。選用量規(guī)結(jié)構(gòu)形式時(shí)，必須考慮 工件結(jié)構(gòu)、大小、產(chǎn)量和檢驗(yàn)效率等2.2量規(guī)工作尺寸的計(jì)算（1）按公差和配合的國家標(biāo)準(zhǔn)確定軸的上下偏差?；IT6=0.016es=+0.018,ei=0.018-0.016=+0.002（2）按表2-5-12查出工作量規(guī)制造公差T值和位置要素Z值?卡規(guī) T=0.0024mmZ=0.0028mm ；形 位公差礦0.0012mm（3）計(jì)算量規(guī)的上下偏差，畫出公差帶圖通規(guī) 上偏差：Ts=es-Z+T/2=0.018-0.0028+0.0012=0.0164mm通規(guī) 下偏差：Ti=es-Z-T/2=0.018-0.0028+0.0012=0.0140mm通規(guī)磨