機械設計課程講義2

完成裝配圖草圖設計完成裝配圖設計零件工作圖設計和繪制編寫設計計算說明書答辯準備及答辯第二階段內容了解減速器的結構完成裝配草圖設計軸的設計箱體設計附件設計軸承、鍵等的設計計算三.完成裝配圖設計了解減速器的結構減速器的基本結構由傳動零件（齒輪）、軸和軸承、箱體、潤滑和密封裝置以及附件等組成。減速器結構部分看手冊P14-20

。注：仔細閱讀表3-1鑄鐵減速器箱體結構尺寸完成裝配草圖設計（參見手冊第四章）裝配圖反映各個零件的相互關系，結構形狀以及尺寸，是繪制零件工作圖的依據。所以必須綜合考慮對零件的材料、強度、剛度、加工、裝拆、高速和潤滑等要求，用足夠的視圖和剖面圖表達清楚。整個流程為：裝配草圖初設計→校核計算→檢查→完成裝配圖。裝配圖設計按比例、按投影關系繪制。（參見手冊P59第二篇）完成裝配圖設計草圖第一階段精算草圖第二階段草圖第三階段完成裝配圖一、草圖第一階段（手冊P23-28）1、完成軸的結構設計2、確定軸的支點距離和軸上零件的作用點3、開始設計計算完成裝配草圖設計1、完成軸的結構設計，確定軸的直徑和軸向長度尺寸完成裝配草圖設計確定dmin

：按扭矩初估而得的dmin作為軸端直徑。當軸端與聯(lián)軸器的相配合時，則dmin應與聯(lián)軸器孔相匹配，必要時應改變dmin。（教材例題）確定軸各段直徑di確定軸各段長度Li完成裝配草圖設計2、確定軸的支點距離和軸上零件的作用點（參考教材第14章軸的設計例題和手冊P26~P28

）以及材料力學相關資料2）開始草圖設計（手冊P28圖4-6）比例自定；合理布置圖畫，估計減速器輪廓尺寸：畫法：由里向外，先畫中心線和輪廓線，再畫內部結構。畫出傳動零件的中心線和輪廓線，機件內壁線和機體對稱線，定出軸承和軸承座端面位置。完成裝配草圖設計二、精算1、軸的彎扭合成強度計算(教材例題)

。2、軸承壽命校核，復習教材第16例題

。3、鍵強度計算，復習教材第10章。

完成裝配草圖設計三、草圖第二階段1、傳動件結構設計：手冊P29（齒輪具體結構設計）。2、軸承組合設計，手冊P29

～31完成裝配草圖設計進一步繪制草圖，手冊P31圖4-12四、

草圖第三階段（手冊P31～35）1、設計減速器箱體部分2、完成減速器附件的結構設計完成裝配草圖設計箱體形狀、尺寸確定軸承旁凸臺結構尺寸，加強筋，機體工藝結構（沉頭座、凸臺、鑄造圓角等），聯(lián)接螺栓、螺釘?shù)某叽纭⑽恢?，地腳座凸緣、機座、機蓋聯(lián)接凸緣的厚度及寬度。裝配草圖修改完成后，繪制減速器裝配圖完成裝配圖設計（參見手冊35～46）√完成裝配圖設計注意：檢查裝配圖俯視圖草圖，圖4-22、4-28、4-35為例裝配工作圖表達了機器總體結構的設計、部件的工作原理和裝配關系，也表達出各零件間的相互位置、尺寸及結構形狀。它是繪制零件工作圖、進行部件裝配、調試及維護的技術依據。繪制減速器裝配圖，應標注必要的尺寸和公差配合，寫出減速器特性、技術要求和零件序號，編寫零件明細表及標題欄。一、圖面布置1）根據傳動零件的設計尺寸，同時考慮到傳動零件之間的位置尺寸以及它們距箱體內壁之間的尺寸，初步估計選用幾號圖紙。2）按機械制圖的規(guī)定在選定的圖紙上，繪出外框線及標題欄，具體尺寸按國家制圖標準3）在圖紙的有效面積內，安排三個視圖的位置，同時要考慮編寫技術要求和零件明細表所需要的圖面空間，4）根據傳動零件（軸、齒輪、蝸桿、蝸輪等）的設計尺寸，確定并畫出傳動零件的中心線位置，繪制傳動零件的輪廓線（如齒頂圓、節(jié)圓、齒面寬等）和箱體的內壁線。完成裝配圖草圖設計二、裝配草圖繪制第二階段在減速器軸系零件設計計算完成之后，軸的結構形狀以及各段長度和直徑即已知，同時也初步選定了所需聯(lián)軸器和軸承的型號。在裝配底圖上就可以把整個軸的結構尺寸繪制出來。1）繪出軸的結構尺寸后，即可根據軸上各零件的位置關系，確定出軸的支承位置和軸上傳動零件力的作用位置，進一步計算軸的支承跨距，作軸的強度校核計算、軸承的壽命驗算以及鍵聯(lián)接的強度校核計算。這一階段的設計往往交叉在計算和繪圖的反復過程中。2）通過繪制軸的尺寸，還可以核查與傳動零件的設計尺寸有無干涉，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，及時修改設計。三、裝配草圖繪制第三階段

減速器裝配底圖繪制的第三階段，主要是畫傳動零件和支承零件的具體結構尺寸，同時還要進行部分箱體結構尺寸的繪制。傳動零件和支承零件的具體結構尺寸設計，在軸設計完成之后，即可參閱教材和指導書有關內容進行經驗性設計，并結合結構的合理性適當修改。

四、裝配草圖繪制第四階段

裝配底圖繪制的第四階段，主要是針對箱體及其附件展開的。本課程設計中，有關箱體及其附件的設計均是經驗性設計，可依據指導書提供的有關資料及數(shù)據。本階段的繪圖約占裝配底圖繪制工作量的一半。

一般繪圖次序是先箱體，后附件；先主體，后局部；先輪廓，后細節(jié)。畫圖應在三個視圖上協(xié)調進行，以能清楚表達箱體結構的視圖為主，兼顧其他視圖。完成裝配圖設計經過前面幾個階段的設計，完成了裝配草圖。但草圖上可能還存在有不合理、不協(xié)調，甚至錯誤的地方。所以在畫裝配圖前，一定要對草圖進行認真檢查，經檢查、修改無誤后，方可動手繪制裝配圖。一般是在裝配草圖的基礎上按照國家制圖標準加工完成。也可重新畫圖。作為完整的裝配圖，還應標注出必要的尺寸、編寫技術要求、零件序號、明細表和標題欄等。裝配圖尺寸的標注裝配圖是組裝各零件的依據，圖上應標注的尺寸有：1）特性尺寸：如傳動零件的中心距及其偏差。2）外形尺寸：如減速器的總長、總寬和總高。3）安裝尺寸：如箱體底座的尺寸（包括長、寬、厚）；地腳螺栓孔中心的定位尺寸；地腳螺栓孔的中心距和直徑；減速器的中心高；主動軸與從動軸外伸端的配合長度和直徑等。4）配合尺寸：如軸與帶輪、鏈輪、齒輪、蝸輪、聯(lián)軸器、軸承的配合尺寸；軸承與軸承座孔的配合尺寸等。標注這些尺寸的同時應標出配合種類與精度等級。裝配圖尺寸標注：外形尺寸，特性尺寸，安裝尺寸，配合尺寸減速器零件的薦用配合參見手冊37頁表4-2尺寸標注參照手冊83頁圖10-1減速器技術特性參照P37頁技術特性表零件序號、標題欄和明細表具體要求按照手冊P117頁的表11-1的要求繪制，零件序號的標注需按照機械制圖要求，參照P38頁要求標注。編寫技術要求——保證減速器的工作性能。1.對零件的要求2.對潤滑劑的要求3.對密封的要求4.對安裝調整的要求5.對實驗的要求6.對包裝、運輸及外觀的要求減速器技術條件的具體內容可參考手冊圖10-1完成正式裝配工作圖應注意下列幾點：1）畫剖視圖時，不同的零件其剖面線的方向或間距應不同，而同一零件在幾個視圖上的剖面線方向和間距都應該相同。2）對于薄壁零件，在圖面上的尺寸小于2mm（如視孔蓋板下的油墊紙板等）的剖視圖，可用全剖涂黑表示。但未剖到的墊片等則不應該涂黑。涂黑工作應待所有剖面線畫完，且在零件輪廓線加深后再進行，以保證圖面清晰。3）根據教學要求，裝配工作圖上某些結構可用簡化畫法。參照手冊P60-63的表零件工作圖是零件制造、檢驗和制訂工藝規(guī)程的基本技術文件。它既要反映出設計意圖，又要考慮到制造的可能性、合理性和經濟性。零件工作圖應包括制造和檢驗零件所需全部內容。如圖形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、對材料及熱處理的說明及其他技術要求、標題欄等；零件的基本結構及主要尺寸應與裝配圖一致，不應隨意更改。如必須更改，應對裝配圖作相應的修改。從裝配圖拆零件。二、零件工作圖設計設計內容：1、軸

2、齒輪或蝸輪

3、箱座或箱蓋零件工作圖的要求：正確選擇和合理布置視圖合理標注尺寸標注公差及表面粗糙度編寫技術要求畫出零件工作圖標題欄零件工作圖設計零件工作圖設計——軸類零件設計要點（手冊P47～48）軸類零件工作圖的設計要點設計內容：1、視圖一般只需一個主視圖；在有鍵槽和孔的地方——增加必要的局部剖面圖；細小結構（如退刀槽、中心孔）——局部放大圖。設計時用3號圖紙，比例自定。

2、標注尺寸——

主要徑向尺寸和軸向尺寸。

首先應選好基準面，并盡量使尺寸的標注反映加工工藝的要求；不允許出現(xiàn)封閉的尺寸鏈。對所有的倒角、圓角都應標注無遺，或在技術要求中說明。下圖為軸類零件長度尺寸的標注示例，圖中2為主要基準面，1為輔助基準面。注意圖中鍵槽位置的標注方法。211基準面通常選擇在傳動零件定位面處或軸的端面處3、表面粗糙度★軸的所有表面都要加工。表面粗糙度可查P48按表5-2選擇。4、標注尺寸公差凡有配合處的直徑按裝配圖的配合性質標出尺寸的偏差，查P168表18-2，18-3。鍵槽的尺寸偏差及標注方法可查有關手冊。25、形位公差

P48表5-3列出了在軸上應標注的形位公差項目，供設計時參考。軸的形位公差標注方法及公差值可參考手冊第十八章。軸孔的圓柱度圓柱面相對軸心線徑向跳動度齒輪、軸承定位的端面跳動度鍵槽的對稱度7~86~86~78~96、技術要求參見P48

在圖上不便表示而在制造時又必須遵循的要求和條件。主要內容：①對材料的機械性能和化學成分的要求及允許代用的材料；②對材料表面機械性能的要求，如熱處理方法，對處理后的硬度、滲碳深度及淬火深度等；③對機械加工的要求④對未注明倒角、圓角半徑的說明。零件工作圖設計——軸類零件設計要點齒輪類零件工作圖的設計要點

這類零件系指齒輪、蝸桿和蝸輪等。在零件工作圖中除了零件圖形和技術要求外，還應有嚙合特性表。1、視圖這類零件圖一般用兩個視圖表示：主+側簡化：側視圖只畫軸孔和鍵槽。零件工作圖設計——齒輪類零件設計要點注：β角方向應在視圖上清楚的畫出。設計時用3號圖紙，比例自定。零件工作圖設計——齒輪類零件設計要點零件工作圖設計——齒輪類零件設計要點2、標注尺寸a)徑向尺寸：以軸的中心線為基準標出。

★注：齒根圓在圖紙上不標出。b)齒寬方向的尺寸：以端面為基準標出。有關齒輪零件工作圖的尺寸標注，參見P107-111圖例或有關手冊。零件工作圖設計——齒輪類零件設計要點除嚙合參數(shù)（齒頂圓、分度圓）為精確值外，其它尺寸（輪緣厚度、輻板厚度、輪轂及輻板開孔尺寸等）應圓整。4、尺寸公差和形位公差（參見手冊第十九章）

尺寸公差a)齒頂圓直徑的極限偏差。b)軸孔或齒輪軸軸頸的公差。c)鍵槽寬度b的極限偏差和尺寸（d+t1）的極限偏差。3、表面粗糙度(可參考手冊P175表18-11)。

形位公差d)齒頂圓的徑向跳動公差。e)齒輪端面的端面跳動公差。f)齒輪軸孔的圓柱度公差。g)鍵槽的對稱度公差。其值可取輪轂鍵槽寬度公差的1/2；鍵槽的平行度公差。一般可不注，精度高，可參見有關手冊。零件工作圖設計——齒輪類零件設計要點5、嚙合特性表（☆不得省略）內容：①齒輪的主要參數(shù)、精度等級②齒輪的檢驗項目

計算及查取方法：

圓柱齒輪嚙合特性表

（參見手冊p107圖10-14～10-16）

零件工作圖設計——齒輪類零件設計要點6、技術要求材料、熱處理、加工、齒輪毛坯等箱座、箱蓋零件設計要點（《機械精度設計》）參見手冊P49-50

計算說明書是設計計算的整理和總結，是圖紙設計的理論根據，而且是審核設計的技術文件之一。說明書的內容和設計任務有關。對于本課程設計，其說明書的內容大致包括：1、內容（1）目錄（標題及頁次）；（2）設計任務書；（3）前言（題目分析，傳動方案的擬定等）；（4）電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算；（5）傳動零件的設計計算；三、編寫設計計算說明書參見手冊第六章（6）軸的設計計算及校核；（7）鍵聯(lián)接的選擇和計算；（8）滾動軸承的選擇和計算；（9）聯(lián)軸器的選擇；（10）潤滑和密封的選擇；（11）箱體設計及說明（12）減速器附件的選擇及說明；（13）設計小結；（14）參考資料（資料的編號【】及書名、作者、出版單位、出版年月）。2、要求和注意事項必須用鋼筆工整的書寫在規(guī)定格式的設計計算說明書上，要求計算正確，論述清楚、文字精煉、插圖簡明、書寫整潔。要裝訂成冊。3、書寫格式示例編寫設計計算說明書計算及說明結果注意：軸的強度校核涉及的圖集中在一頁反映，即：軸的結構設計草圖軸的空間受載簡圖水平面、垂直面受力圖水平面、垂直面彎矩圖合成彎矩圖扭矩圖

完成設計后，應及時做好本課程設計的最好一個環(huán)節(jié)——答辯的準備工作及答辯。在答辯前，應做好以下兩方面的工作：1、整理工作：按要求完成規(guī)定的設計任務；說明書裝訂好，連同設計圖紙放在《機械設計課程設計資料袋》內；資料袋封面寫上班級、姓名、學號、指導教師、題目等。四、準備答辯事宜２、做好總結

認真回顧有關設計過程及設計內容，進一步把還不懂的、不甚懂的或尚未考慮到的問題弄懂、弄透，以便取得更大的收獲。充分做好答辯前的準備工作。本次課程設計答辯根據教學安排，具體答辯安排由指導教師確定。希望同學們按時進行答辯，并預祝同學們取得好成績！（1）裝配前所有零部件用煤