機械設(shè)計減速器的裝配圖技術(shù)設(shè)計

1、第7章 減速器的裝配圖技術(shù)設(shè)計7.1 減速器的裝配圖技術(shù)設(shè)計目的和要求7.1.1 減速器的裝配圖技術(shù)設(shè)計的目的在傳動裝置總體方案設(shè)計、運動學(xué)計算和傳動零件設(shè)計計算等有了一個階段性的結(jié)論，對滾動軸承的選用、安裝、配置、緊固、潤滑、密封等問題進行分析和研究，又對減速器內(nèi)、外部的結(jié)構(gòu)、尺寸和相對位置進行了解，完成了這些準備工作以后，即可著手進行減速器裝配圖的技術(shù)設(shè)計工作。7.1.1 減速器的裝配圖技術(shù)設(shè)計的目的裝配圖是表達各零件結(jié)構(gòu)形狀及相互尺寸關(guān)系的技術(shù)文件。它既是設(shè)計者設(shè)計機器總體結(jié)構(gòu)意圖的圖樣，也是機器組裝、調(diào)試、維護的主要依據(jù)。所以，一般機械設(shè)計圖紙總是從裝配圖設(shè)計開始。從裝配圖上確定所有零

2、件的位置、結(jié)構(gòu)和尺寸，再以此為依據(jù)分別繪制加工零件的工作圖。因此裝配圖的設(shè)計是整個設(shè)計工作的重要階段。在這個階段必須綜合的考慮零件的強度、剛度、壽命、制造工藝、裝配、潤滑和密封、檢測、維修等各方面的要求。7.1.2 減速器的裝配圖技術(shù)設(shè)計的要求 減速器裝配圖的技術(shù)設(shè)計過程是一個復(fù)雜的過程。設(shè)計者必須考慮諸多因素，遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計和校核計算相結(jié)合，計算和畫圖交叉進行，邊繪圖、邊計算、邊修改的設(shè)計理念；“由主到次，由粗到細的設(shè)計原那么和反復(fù)修改、不斷完善追求最優(yōu)的設(shè)計精神；設(shè)計者既要顧全整體、縱觀全局，有良好的整體構(gòu)思和創(chuàng)新意識，又要重視局部、枝節(jié)等細微之處，體會“牽一發(fā)而動全身的意境。具體設(shè)計時應(yīng)由

3、內(nèi)向外進行，先畫內(nèi)部傳動件，然后畫箱體、附件等。三個視圖設(shè)計要穿插進行，不能抱著一個視圖畫到底。7.1.2 減速器的裝配圖技術(shù)設(shè)計的要求根據(jù)以上的論述，可將裝配圖的技術(shù)設(shè)計分為三個階段進行：裝配圖設(shè)計的準備階段。裝配圖設(shè)計的草圖階段。裝配圖設(shè)計的完成階段。完成的裝配圖要求包括以下四方面內(nèi)容：完整、清晰地表達減速器全貌的一組視圖。用11的比例尺，在A0或A1圖紙上，按比例投影關(guān)系畫圖。必要的尺寸標注。技術(shù)要求及調(diào)試、裝配、檢驗說明。零件編號、標題欄、明細表。裝配圖的技術(shù)設(shè)計應(yīng)遵守國家標準或部頒標準，并盡可能標準化、系列化、通用化，盡量采用優(yōu)先數(shù)系。7.2 裝配圖設(shè)計的第一階段設(shè)計準備7.2.1

4、明確繪制裝配草圖的目的、要求和步驟(1)繪制減速器裝配草圖的目的1)進行減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計通過強度計算，確定了減速器中主要零件的主要尺寸，如齒輪齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、軸的直徑等，這些主要零件的其它結(jié)構(gòu)尺寸尚未確定。減速器中還有更多的零件，如箱蓋、箱座、軸承端蓋、潤滑裝置、減速器附件等的結(jié)構(gòu)和尺寸在強度設(shè)計中均未涉及。為此要通過減速器草圖的繪制來確定減速器零件的結(jié)構(gòu)尺寸和它們相互間的裝配關(guān)系。2)復(fù)核強度計算所得尺寸在結(jié)構(gòu)上是否適宜各種零件的強度計算是各自獨立進行的，因而有可能在不同零件間發(fā)生干預(yù)。如單級齒輪減速器中兩個軸上各安裝一個齒輪，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不準確，兩個齒輪將不能正確嚙合。另外，有的零件強度計

5、算適用于一定條件，如軸的強度計算結(jié)果僅適用于估算長度與真實長度誤差在10%范圍內(nèi)。但軸的真實長度是多少，誤差是否在要求范圍內(nèi)，以上這些問題只有通過畫草圖才能確定。3)為裝配圖的繪制作充分準備作為第一次搞機械設(shè)計的人員，由于對減速器中許多零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、相互裝配關(guān)系、定位法等不熟悉，心中無數(shù)，常常要通過屢次修改才能確定下來，先畫減速器裝配草圖，無疑在以后繪制正式裝配圖時不僅可以節(jié)省時間，而且可以提高圖樣質(zhì)量。(2)繪制減速器裝配草圖的要求1)用11比例尺，在A0或A1圖紙上，按比例、投影關(guān)系畫圖。2)要求畫減速器的三視圖(主、俯、側(cè)視圖)，結(jié)合局部剖視，清楚表達減速器的全部零件結(jié)構(gòu)和它們的

6、裝配關(guān)系。3)草圖設(shè)計時應(yīng)全面地考慮問題，包括零件制造及裝配工藝性，如鑄件起模斜度、軸系零件的安裝定位等。4)本教材提供了減速器中有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸資料，但是否適用于自己的設(shè)計，究竟應(yīng)選哪種規(guī)格、哪個數(shù)據(jù)，應(yīng)由同學(xué)自己去判斷。在畫草圖過程中，要有意識地培養(yǎng)自己決定結(jié)構(gòu)和尺寸的獨立工作能力。5)為了節(jié)省時間，在符合投影關(guān)系的條件下，可采用簡化畫法，如軸承只畫一個，相同的可用方框代替；螺栓只畫一個，相同的用中心線表示；對稱局部只畫一半等?？刹划嬈拭婢€，線條不必加深，圖上還可標注零件尺寸、記號等。(3)繪制減速器裝配草圖的步驟1根據(jù)傳動件的尺寸大小指中心距、頂圓直徑、輪寬等，參考類似結(jié)構(gòu)，估計出減速

7、器的外廓尺寸，做好三個視圖主視圖、俯視圖、左視圖圖面的合理布置。布置時應(yīng)注意小齒輪軸和大齒輪軸的位置，軸伸出端的方向，要與傳動方案運動簡圖一致。2繪圖時應(yīng)從一個或兩個最能反映零、部件外形尺寸和相互位置的視圖開始，齒輪減速器常選擇俯視圖作為畫圖的開始。當俯視圖畫得差不多時，輔以其它視圖。3傳動零件、軸和軸承是減速器的主要零件，其它零件的結(jié)構(gòu)和尺寸隨著這些零件而定。繪制裝配草圖時應(yīng)先畫主要零件，后畫次要零件；由箱內(nèi)零件畫起，逐步向外畫；以確定輪廓為主，對細部結(jié)構(gòu)可暫不畫，等到最后補充完整；以一個視圖為主，兼顧幾個視圖。畫圖的順序可總結(jié)為由里向外：中心線-傳動零件齒輪-軸承-箱體-其它。7.2.2

8、根本設(shè)計理念的建立和感性認識根底知識的學(xué)習(xí)1學(xué)習(xí)介紹的減速器裝配圖技術(shù)設(shè)計的理念、原那么和方法，要認識到：減速器設(shè)計內(nèi)容既多又復(fù)雜，有些地方的設(shè)計數(shù)據(jù)不能一次確定，需要屢次修改和計算，有時甚至要全部推倒重來；要克服怕麻煩、嫌枯燥的情緒，防止差不多少就對付或?qū)⒕鸵幌碌南敕ā?做好減速器裝拆試驗，觀看減速器的結(jié)構(gòu)及加工工藝錄像，仔細了解減速器各零部件的相互關(guān)系、位置及作用。初步了解減速器加工工藝過程。3認真閱讀前6章的內(nèi)容，要讀懂單級圓柱齒輪減速器的裝配工作圖。7.2.3 有關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)的準備1)齒輪傳動主要尺寸，如中心距、齒輪分度圓直徑和齒頂圓直徑、齒輪寬度和輪轂長度等。2)按已選出的電動機型號查

9、出其安裝尺寸。如軸伸直徑D、軸伸長度E、中心高H等主要尺寸。3)按工作情況、轉(zhuǎn)速上下、轉(zhuǎn)矩大小及兩軸對中情況選定連軸器的類型。連接電動機和減速器高速軸的連軸器，為了減小起動轉(zhuǎn)矩，應(yīng)具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和良好的減震性能，多采用彈性連軸器。如彈性套柱銷連軸器和尼龍柱銷連軸器等。減速器低速軸和工作機軸相連的連軸器，由于轉(zhuǎn)速較低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，如果安裝同心度能保證(如有公共的底座)，可采用剛性固定式連軸器，如凸緣連軸器。如果安裝同心度不能保證，就應(yīng)采用有良好補償位移偏差性能的剛性可移式連軸器，如金屬滑塊連軸器等。4)確定各軸最小直徑。因為尚未進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，故軸的跨距未能確定，先按軸所受的扭矩初步估算

10、軸的最小直徑。計算公式為：pd-軸傳遞的功率，KWn-軸的轉(zhuǎn)速，r/min;C-由許用應(yīng)力確定的系數(shù)。 當該直徑處有鍵槽，那么應(yīng)將計算值加大3%5%，并且還要考慮有關(guān)零件的相互關(guān)系，才能最后圓整確定軸的最小直徑。 高速軸伸出端通過聯(lián)軸器與電動機軸相連時，還應(yīng)考慮電動機軸外伸端直徑和聯(lián)軸器的型號所允許的軸徑范圍是否都能滿足要求，這個直徑必須大于或等于上述最小初算直徑，可以與電動機軸徑相等或不相等，但必須在聯(lián)軸器允許的最大直徑和最小直徑范圍內(nèi)，具體確定方法見例題7.1。例題7.1 帶式運輸機如圖2.2所示，假設(shè)減速器高速軸伸出端通過連軸器與電動機軸相接。條件如例2.1已選定電動機型號為Y132M1

11、6。其主要的參數(shù)和尺寸可見表2.4、2.5，傳遞功率Pd=4 kW，轉(zhuǎn)速n=960 r/min。電動機軸徑d=38 mm。試確定該減速器高速軸的最小直徑(即該軸的外伸段軸徑)并選擇適用的連軸器。解按扭矩法初定該軸最小直徑dmin。該段軸上有一鍵槽將計算值加大3%，dmin應(yīng)為18.23 mm。選擇連軸器根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用HL型彈性柱銷連軸器(GB 501485)(參見附表8.3)。計算扭矩為式中 T為連軸器所傳遞的名義扭矩。K為工作情況系數(shù)，查附表8.3中HL型連軸器中HL1型連軸器就能滿足傳遞扭矩的要求(Tn=160NmTC)。但其軸孔直軸范圍為d=1222 mm，滿足不了電動機的

12、軸徑要求。故最后確定選HL3型連軸器(Tn=630 NmTC，n=5 000 r/minn)。其軸孔直徑d=3042 mm，可滿足電動機的軸徑要求。最后確定減速器高速軸軸外伸處的直徑 為dmin=40 mm。與工作機相連接的減速器低速軸的最小直徑可按初算直徑考慮鍵槽的影響放大3%5%圓整確定。確定滾動軸承的類型、型號及相關(guān)尺寸可參閱第5章，并且可查閱附表6。根據(jù)軸上零件的受力情況、固定和定位的要求，初步進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定軸的階梯段，具體尺寸暫選定。一般情況下，單級圓柱齒輪減速器的軸段有68個階梯段。確定滾動軸承的潤滑和密封方式。當減速器內(nèi)的浸油傳動零件(如齒輪)的圓周速度v23 m/s時，

13、采用齒輪轉(zhuǎn)動時飛濺出來的潤滑油來潤滑軸承是最簡單的，當浸油傳動零件的圓周速度v2 m/s時，油池中潤滑油飛濺不起來，可采用潤滑脂潤滑軸承。然后，可根據(jù)軸承的潤滑方式和機器的工作環(huán)境是清潔或是多塵，選定軸承的密封型式。確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)型式。軸承端蓋用以固定軸承、調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)型式有凸緣式和嵌入式兩種。詳見第5章和表5.2。凸緣式軸承端蓋，如圖7.1所示，用螺釘與箱體軸承座連接。調(diào)整軸承間隙比較方便，密封性能也好，用得較多。這種端蓋多用鑄鐵鑄造，設(shè)計時要注意考慮鑄造工藝。圖7.1 凸緣式軸承端蓋嵌入式軸承端蓋，如圖7.2所示，結(jié)構(gòu)簡單，使零件外表比較光滑，能減少零件總數(shù)

14、和減輕減速器重量。但密封性能較差，適合于采用脂潤滑的滾動軸承裝置。嵌入式端蓋調(diào)整軸承間隙比較麻煩，需要翻開機蓋，圖7.2 嵌入式軸承端蓋 放置調(diào)整墊片，只適合于深溝球軸承和大批量生產(chǎn)時。如用角接觸球軸承，應(yīng)在端蓋上增設(shè)調(diào)整螺釘結(jié)構(gòu)，以便于調(diào)整軸承間隙，如圖7.2(c)所示。確定減速器箱體的結(jié)構(gòu)方案并計算出它和有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，詳見第6章和表6.1。確定箱體的結(jié)構(gòu)后，按第6章的相關(guān)內(nèi)容和附表確定有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸和尺寸關(guān)系的取值。由于箱體結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，各局部尺寸多借助于經(jīng)驗公式來確定。按經(jīng)驗公式計算出的尺寸可以作適當修改，稍許 放大或稍許縮小，然后圓整，與標準件有關(guān)的尺寸應(yīng)符合相應(yīng)的標準。選好圖紙幅面和比例，做好裝配圖的圖面布置工作。上述各項準備工作完成后，即可著手草圖的設(shè)計工作。為了加強真實感，培養(yǎng)圖上判斷尺寸的能力，應(yīng)用A0或A1號圖紙幅面，通常采用11的比例尺繪制。一般情況下，為了充分完整地表達各零件結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和相對位置，一定要繪制三個視圖，必要時再加一些局部視圖和