一級直齒圓柱齒輪減速器的測繪I教案

1、機電工程專業(yè)創(chuàng)新實踐實驗指導(dǎo)書一級直齒圓柱齒輪減速器的測繪I教案2.1目的1 進一步鞏固機械制圖的基本理論知識。2培養(yǎng)手工繪制零件草圖的能力。3學(xué)習(xí)并掌握Pro/E等設(shè)計軟件進行計算機幾何造型。4培養(yǎng)學(xué)生二維一一三維雙向式的工程設(shè)計能力。5培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及團隊協(xié)作精神。2.2 一級直齒圓柱齒輪減速器介紹2.2.1 工作原理齒輪減速器是安裝在電動機和工作機械之間用于傳遞動力、降低轉(zhuǎn)速的通用機械裝置。一級直齒圓柱 齒輪減速器用于平行兩軸之間的動力傳動，它是通過安裝在箱體內(nèi)的一對嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)減速的。 當電動機的動力通過齒輪軸輸入，由軸上的小齒輪將動力傳遞給從大齒輪及所在的輸岀軸，便可

2、將減速后機電工程專業(yè)創(chuàng)新實踐實驗指導(dǎo)書的動力輸出到工作機械。大小兩個齒輪的齒數(shù)比即為減速器的傳動比（如圖1-1所示）】？螺母J，墊 丁通吒蛻專】墊片除ilO7】o視孔羞3油標壓蓋/2油標預(yù)換/機電工程專業(yè)創(chuàng)新實踐實驗指導(dǎo)書機電工程專業(yè)創(chuàng)新實踐實驗指導(dǎo)書圖1-1齒輪減速器裝配示意圖222 減速器各裝配結(jié)構(gòu)的名稱及作用從減速器的傳動路線來看，它包括兩條軸系一一兩條裝配線，兩軸分別由一對滾動軸承支承在箱體上。 箱體前后對稱，兩嚙合齒輪安置在該對稱平面上，軸承和端蓋等零件對稱分布在齒輪的兩側(cè)。從減速器的結(jié)構(gòu)來看，它采用分離式結(jié)構(gòu)，即沿兩軸線平面分為箱座和箱蓋，二者采用螺栓連接，這樣便于裝修。為了保證箱

3、體上安裝軸承和端蓋的孔的正確形狀，兩零件上的孔是合在一起加工的。裝配時,它們之間采用兩錐銷定位，銷孔鉆成通孔，便于拔銷。減速器各裝配結(jié)構(gòu)的名稱及作用如下：1. 傳動裝置它是減速器的主要部分，相關(guān)零件分布在兩條軸系上。其中齒輪軸是指齒輪與軸連成一體，而大齒輪 與軸之間采用平鍵連接，并通過軸肩、軸套實現(xiàn)軸向定位。2. 包容裝置由箱體和箱蓋組成，它們包容與支承傳動裝置，使整個減速器形成一個整體，并形成密封式傳動。箱 體的左右兩邊有四個成鉤狀的加強肋板，作用為起吊運輸。3支承、調(diào)整裝置齒輪軸和軸分別由一對滾動軸承支承，軸承的軸向定位則是通過軸肩、悶蓋（或透蓋）實現(xiàn)。軸承安 裝時的軸向間隙由調(diào)整環(huán)調(diào)整，

4、防止其軸向竄動過大。4安全裝置箱蓋上方的方形窺視孔是用于觀察、檢查減速器內(nèi)部情況的，窺視孔蓋上的透氣塞鉆有通孔，可及時 釋放箱內(nèi)的氣體和水蒸汽，從而平衡減速器內(nèi)外氣壓，達到安全的目的。拆去視孔蓋可監(jiān)視齒輪磨損情況 或加油。5. 潤滑裝置減速器的齒輪采用稀油飛濺潤滑，箱體內(nèi)裝一定量的機油，機油高度約為大齒輪浸入一個齒輪深度即 可。為隨時了解箱體內(nèi)儲油情況，在箱體側(cè)壁設(shè)置有油面觀測孔，油面觀測孔的高度位置為油面淹至觀油 孔一半為好。擋油環(huán)是防止機油流入滾動軸承稀釋其潤滑脂而設(shè)置的。6. 密封裝置減速器中除在箱體分箱面間、油面觀測孔、放油螺塞、窺視孔等處要求密封外，還要在外伸軸的透蓋孔內(nèi)加設(shè)密封裝置

5、，以防外界灰塵、水汽、雜質(zhì)等進入?？稍谕干w內(nèi)孔上開一V型槽，嵌入密封圈或油毛氈等密封材料。7排污裝置減速器箱體的最低處開設(shè)放油孔，工作是通過螺塞、墊圈密封，旋開螺塞，可排放油污。為便于排放， 箱體內(nèi)表面底部應(yīng)朝放油孔一側(cè)傾斜11.5 °。8其他裝置箱體與箱蓋之間的相對位置采用定位銷進行定位，并用螺栓、墊圈、螺母等進行連接和緊固。視孔蓋 與箱蓋之間的連接用螺釘實現(xiàn)。2.3測繪步驟、內(nèi)容、要求與時間安排2.3.1 測繪步驟1了解和分析部件在測繪之前，首先要對部件進行分析、研究，了解其用途、性能、工作原理、結(jié)構(gòu)特點以及零件間的 裝配關(guān)系。2.拆卸零件在拆卸過程中，進一步了解部件各部分的裝配

6、關(guān)系、結(jié)構(gòu)和作用。在拆卸時應(yīng)注意：1）愛護零部件，按順序拆卸，防止損壞和丟失零件。2）難以拆卸的軸承、齒輪等不強拆，采用間接測量方法或查表確定尺寸。3畫裝配示意圖裝配示意圖是在機器或部件拆卸過程軸測圖所畫的記錄圖樣，是繪制裝配圖和重新進行裝配的依據(jù)。它所表達的內(nèi)容主要是各零件之間的相對位置、裝配與連接關(guān)系、傳動路線和工作情況等。在全面了解后，可以畫岀部分裝配示意圖。只有在拆卸之后才能顯示岀零件間的裝配關(guān)系，因此應(yīng)該一邊拆卸，一邊補充、完成裝配示意圖。裝配示意圖的畫法沒有嚴格的規(guī)定，通常用簡單的線條畫岀零件的大致輪廓。畫裝配示意圖時，對零 件的表達一般不受前后層次的限制，其順序可以從主要零件著手

7、，按裝配順序把其它零件逐個畫岀。裝配 示意圖畫好后，對各個零件編上序號并列表登記。應(yīng)注意圖、表、零件標簽上的序號、名稱要一致。4繪制零件草圖通過目測零件的形狀和大小，直接徒手繪制的圖樣就叫做零件草圖（特別注意：零件草圖不是潦草的 圖，必須符合國家標準的相關(guān)規(guī)定）。零件草圖應(yīng)具備零件工作圖的全部內(nèi)容，而標準件（如螺釘、螺母、 墊圈、鍵、銷等）只需確定其規(guī)格，注岀其規(guī)定標記，不必畫草圖。基本要求如下：1）草圖所采用的表達方法與零件工作圖一致；2）根據(jù)目測畫岀草圖后，應(yīng)根據(jù)零件圖尺寸標注的基本要求標注尺寸，先引岀全部尺寸線，然后逐 個用量具測量填寫。所繪制草圖的尺寸大小不一定準確，但尺寸數(shù)字必須測量

8、準確并填寫清楚。3）標準結(jié)構(gòu)（如螺紋孔的公稱直徑、鍵槽寬度、深度等）應(yīng)查表取相應(yīng)的標準值；4）零件的極限偏差可根據(jù)零件該部分與其它零件的配合關(guān)系，確定配合尺寸，再查表分別標岀各零件的偏差數(shù)值；5）對于零件的技術(shù)要求如表面粗糙度、熱處理、幾何公差等，可以根據(jù)零件的作用，參照類似的參 考書或圖紙資料加以確定；6）零件的材料應(yīng)根據(jù)零件的作用及設(shè)計要求，參照類似的參考書或圖紙資料加以確定。5. Pro/E計算機三維造型設(shè)計各組員根據(jù)各自繪制的零件草圖，利用計算機進行三維造型設(shè)計，在利用Pro/E軟件進行構(gòu)型設(shè)計時，要求如下：1） 熟悉Pro/E Wildfire的用戶界面、文件操作及工作環(huán)境的設(shè)置；2

9、）PE草繪的概念、草圖的繪制、編輯、標注以及幾何約束；3）Pro/E基準特征、基礎(chǔ)特征；4）Pro/E工程特征、特征編輯；Pro/E的上機操作見第四部分，在此不再贅述。在三維造型過程中，應(yīng)根據(jù)具體情況對二維草圖的結(jié)構(gòu)及尺寸進行修改，以不斷完善零件的結(jié)構(gòu)及尺寸。6. Pro/E計算機三維裝配，并生成裝配工程圖各小組根據(jù)組內(nèi)各組員減速器的三維零件圖，完成減速器的三維裝配，并生成二維裝配工程圖。各組 員應(yīng)對Pro/E零件裝配、工程圖的生成、標注等較為熟悉，在裝配過程中，如零件間產(chǎn)生干涉、或不能形 成配合表面等，則應(yīng)對相應(yīng)的三維零件圖以及二維零件草圖進行修改，以不斷完善零件間的相互關(guān)系及結(jié) 構(gòu)尺寸。2

10、.3.2內(nèi)容、要求與時間安排齒輪減速器測繪的內(nèi)容、內(nèi)容、要求與時間安排見表2-1。表2-1齒輪減速器測繪的內(nèi)容、要求與時間安排內(nèi)容要求時間安排了解測繪對象1. 通過拆卸零件，了解測繪對象的工作原理、裝配關(guān)系；2. 分清標準件與非標準件；1天3.學(xué)生分組，明確任務(wù)，繪制裝配示意圖，對各零件進行編號。繪制零件草圖1）根據(jù)組內(nèi)任務(wù)的分工，繪制各自的零件草圖2 ）用量具測量并標注尺寸3）確定零件的技術(shù)要求、材料等4）確定標準件的規(guī)格，并寫岀其規(guī)定標記。1.5天計算機三維造型設(shè)計1. 學(xué)習(xí)使用Pro/E三維構(gòu)型軟件的基本操作；2. 各組員根據(jù)零件草圖進行Pro/E三維造型設(shè)計；3. 在三維造型過程中對二

11、維草圖的結(jié)構(gòu)及尺寸進行完善、修 改。3天計算機三維裝配1. 學(xué)習(xí)使用Pro/E三維虛擬裝配方法以及工程圖的生成方法；2. 小組完成減速器的裝配；3. 各組員生成裝配工程圖。1.5天一級直齒圓柱齒輪減速器的測繪II2.4草圖的畫法及標準齒輪的測繪2.4.1 草圖的畫法草圖被廣泛應(yīng)用于創(chuàng)意構(gòu)思、設(shè)計交流、零件測繪。所以說草圖也是工程技術(shù)人員必須具備的一項技 能。要繪制好草圖，必須掌握好直線、圓的畫法、線段的等分等。1）直線的畫法直線的繪制要點為：標記好起始點和終止點， 鉛筆放在起始點，眼睛看著終止點，眼睛的余光看著鉛筆， 用較快的速度繪岀直線，切不要一小段一小段地畫。一般水平線從左向右繪，鉛垂線從

12、上向下繪，向右斜 的線從左下向右上繪，向左斜的線從左上向右下繪。如圖1-2 （a）所示。3）圓的畫法圓的繪制要點為：先將兩條中心線畫好，并在中心線上按半徑標記好四個點，接著先畫左半（或右半或上半），再畫右半（或左半或下半），畫大圓時，可在45°方向上再畫兩條中心線也做好標記，如圖1-2（b）、（c）所示。注意，畫圖時不必死釘住所做的標記點，而應(yīng)順勢而為。圖1-2機電工程專業(yè)創(chuàng)新實踐實驗指導(dǎo)書機電工程專業(yè)創(chuàng)新實踐實驗指導(dǎo)書4）線段的等分線段的常見等分數(shù)有2、3、4、5、8機電工程專業(yè)創(chuàng)新實踐實驗指導(dǎo)書a) 八等分線段先定等分點4,接著是等分點2、6,再就是等分點1、3、5、7。如圖1

13、3 (a)所示b) 五等分線段先定等分點2,接著是等分點1、3、4。如圖1 3 ( b)所示。i2亠.a.>1t亠?&123I5-1 i1123* FIL5 vr678圖1-32.4.2標準齒輪的測繪標準齒輪的參數(shù)中的模數(shù)、壓力角已經(jīng)標準化，因此屬于常用件，需要畫岀零件草圖。齒輪的測繪主要是確定其主要參數(shù)，標準直齒圓柱齒輪的測繪步驟如下：1. 數(shù)出齒數(shù)z。2. 測量齒頂圓直徑da。4m-3. 根據(jù)公式二計算岀計算模數(shù)。由于測量誤差或讀數(shù)錯誤，da值不一定準確，計算岀的模數(shù)還需與標準值對照，若與標準值不符，則重新測量da，計算模數(shù)并與標準值對照，取最接近的標準模數(shù)。4. 根據(jù)參數(shù)z

14、、m計算岀齒輪各部分尺寸，計算公式見表1-2。5. 測量岀齒輪的其他尺寸。6. 根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制齒輪的零件草圖。表2-2標準直齒圓柱齒輪的計算公式名稱代號計算公式齒頂高鶴=啊齒根高hf町=.25 m全齒高hh - 2.25m分度圓直徑dd =沁齒頂圓直徑圧也=£ 十2ha = 旄 十2w = 剛(玄+ 2)齒根圓直徑dfd- &2h f -2 5m - m (72.5)中心距a口 =（心十叭）/2 =啟十巧）/ 22.5零件圖的視圖選擇在繪制減速器的零件草圖時，應(yīng)當運用機械制圖所學(xué)的各種表達方法，選擇一組恰當?shù)膱D形，把零件 的形狀表達清楚。為此，必須根據(jù)零件的形狀、功用和加工

15、方法，合理地選擇主視圖和各種視圖、剖視、 剖面等。2.5.1 主視圖的選擇在選擇主視圖時，須考慮兩個問題：1 安放位置一一符合零件的加工位置或工作位置。按照加工位置安放的典型零件為軸套類和盤蓋類零件，在加工時它們的軸線都是水平放置的，因此主 視圖也應(yīng)當采用軸線水平的布置，減速器上兩條軸系上的零件的主視圖均可以采用上述方法。對于加工面多，需要在不同的機床上加工的零件，如減速器上的箱體、箱蓋，主視圖則按照該零件在 機器上的工作位置畫岀，以便和裝配圖直接對照。2投影方向一一應(yīng)能清楚地顯示岀零件的形狀特征。2.5.2視圖方案的選擇一般來說，首先選擇主視圖，再考慮其它的基本視圖，把零件的主要結(jié)構(gòu)表達岀來

16、，然后，再考慮 余下的次要部分，增加一些輔助視圖，或?qū)⒃瓉淼幕疽晥D的表達方案作些修改。在繪圖時須注意兩個問 題：1 表達是否完全。每部分的視圖是否足夠，它們的形狀、相對位置是否完全確定？2 表達是否清楚。主次關(guān)系是否恰當？是否便于看圖？以減速器為例，兩條軸系上的零件若均由回轉(zhuǎn)體（圓柱）構(gòu)成（如齒輪軸、主動軸、調(diào)整環(huán)等），貝U 只需畫主視圖，并配上斷面等輔助視圖表示鍵槽的深度等；對外形稍復(fù)雜的零件，如大齒輪等，除主視圖 外，還需繪制左視圖表示孔內(nèi)鍵槽的寬度及深度。對于箱體、箱蓋，由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，除主視圖外，應(yīng)畫岀俯視、左視等基本視圖，采用剖視等表達 方法，并加上其它輔助視圖如局部視圖、斜視圖

17、等等。2.6零件圖的技術(shù)要求零件圖應(yīng)注明零件的表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料以及其它的技術(shù)要求。1. 表面粗糙度。表面粗糙度應(yīng)根據(jù)零件各表面的配合性質(zhì)、耐磨性、抗腐蝕性、外觀要求等確定。1）鑄造毛坯面應(yīng)標注2）非重要工作面、粗加工面（如箱體底面、軸端面等）粗糙度 Ra的值為12.56.3。3）工作面、兩零件的接觸面，粗糙度 Ra的值為6.33.2。4） 重要的配合面，粗糙度 Ra的值為1.6以下。相互配合的軸與孔，軸的Ra值比孔的小，如齒輪與軸 的配合，配合的軸段 Ra如取1.6，則相應(yīng)的齒輪軸孔表面 Ra取3.2。2. 極限與配合1） 重要尺寸要有公差，如減速器兩齒輪的中心距為70&#

18、177;0.08 （查設(shè)計手冊得到）。2） 軸與孔的配合應(yīng)優(yōu)先采用基孔制，如齒輪孔與軸采用基孔制過渡配合。3） 軸承為標準件，軸承外圈與孔采用基孔制的過渡配合，在裝配圖上只需標注空的基本偏差代號K7; 軸承內(nèi)圈與軸的配合應(yīng)采用過盈配合，它的內(nèi)圈的公差是另行規(guī)定的，與一般圓柱的公差不同。在裝配圖中只注軸的基本偏差代號 m&3 形位公差為保證零件裝配的順利和可靠工作，在制造零件時，對零件的形狀、位置也有一定的要求，這就要通 過形位公差保證。有關(guān)形位公差的知識，在以后的課程中會學(xué)到，暫不作要求。4. 材料材料的選擇：軸、齒輪等多選用45鋼；箱體、箱蓋等可選用灰口鑄鐵HT200;套筒、調(diào)整環(huán)、擋油環(huán)可用Q235鋼，標準件可不注明材料。5. 其它技術(shù)要求對未標注的鑄造圓角、倒角等用文字統(tǒng)一標注。2.7裝配工程圖在利用Pro/E進行減速器的裝配并生成裝配工程圖后，應(yīng)對裝配圖上的尺寸、技術(shù)要求等進行修改、 調(diào)整，以符合工程制圖的要求。2.7.1裝配圖上應(yīng)注的尺寸減速