機(jī)械設(shè)計(jì)課程講義2

完成裝配圖草圖設(shè)計(jì)完成裝配圖設(shè)計(jì)零件工作圖設(shè)計(jì)和繪制編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書答辯準(zhǔn)備及答辯第二階段內(nèi)容了解減速器的結(jié)構(gòu)完成裝配草圖設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)箱體設(shè)計(jì)附件設(shè)計(jì)軸承、鍵等的設(shè)計(jì)計(jì)算三.完成裝配圖設(shè)計(jì)了解減速器的結(jié)構(gòu)減速器的基本結(jié)構(gòu)由傳動(dòng)零件（齒輪）、軸和軸承、箱體、潤(rùn)滑和密封裝置以及附件等組成。減速器結(jié)構(gòu)部分看手冊(cè)P14-20

。注：仔細(xì)閱讀表3-1鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸完成裝配草圖設(shè)計(jì)（參見(jiàn)手冊(cè)第四章）裝配圖反映各個(gè)零件的相互關(guān)系，結(jié)構(gòu)形狀以及尺寸，是繪制零件工作圖的依據(jù)。所以必須綜合考慮對(duì)零件的材料、強(qiáng)度、剛度、加工、裝拆、高速和潤(rùn)滑等要求，用足夠的視圖和剖面圖表達(dá)清楚。整個(gè)流程為：裝配草圖初設(shè)計(jì)→校核計(jì)算→檢查→完成裝配圖。裝配圖設(shè)計(jì)按比例、按投影關(guān)系繪制。（參見(jiàn)手冊(cè)P59第二篇）完成裝配圖設(shè)計(jì)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(cè)P23-28）1、完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、確定軸的支點(diǎn)距離和軸上零件的作用點(diǎn)3、開(kāi)始設(shè)計(jì)計(jì)算完成裝配草圖設(shè)計(jì)1、完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定軸的直徑和軸向長(zhǎng)度尺寸完成裝配草圖設(shè)計(jì)確定dmin

：按扭矩初估而得的dmin作為軸端直徑。當(dāng)軸端與聯(lián)軸器的相配合時(shí)，則dmin應(yīng)與聯(lián)軸器孔相匹配，必要時(shí)應(yīng)改變dmin。（教材例題）確定軸各段直徑di確定軸各段長(zhǎng)度Li完成裝配草圖設(shè)計(jì)2、確定軸的支點(diǎn)距離和軸上零件的作用點(diǎn)（參考教材第14章軸的設(shè)計(jì)例題和手冊(cè)P26~P28

）以及材料力學(xué)相關(guān)資料2）開(kāi)始草圖設(shè)計(jì)（手冊(cè)P28圖4-6）比例自定；合理布置圖畫，估計(jì)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(nèi)部結(jié)構(gòu)。畫出傳動(dòng)零件的中心線和輪廓線，機(jī)件內(nèi)壁線和機(jī)體對(duì)稱線，定出軸承和軸承座端面位置。完成裝配草圖設(shè)計(jì)二、精算1、軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算(教材例題)

。2、軸承壽命校核，復(fù)習(xí)教材第16例題

。3、鍵強(qiáng)度計(jì)算，復(fù)習(xí)教材第10章。

完成裝配草圖設(shè)計(jì)三、草圖第二階段1、傳動(dòng)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：手冊(cè)P29（齒輪具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）。2、軸承組合設(shè)計(jì)，手冊(cè)P29

～31完成裝配草圖設(shè)計(jì)進(jìn)一步繪制草圖，手冊(cè)P31圖4-12四、

草圖第三階段（手冊(cè)P31～35）1、設(shè)計(jì)減速器箱體部分2、完成減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成裝配草圖設(shè)計(jì)箱體形狀、尺寸確定軸承旁凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸，加強(qiáng)筋，機(jī)體工藝結(jié)構(gòu)（沉頭座、凸臺(tái)、鑄造圓角等），聯(lián)接螺栓、螺釘?shù)某叽纭⑽恢?，地腳座凸緣、機(jī)座、機(jī)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(shè)計(jì)（參見(jiàn)手冊(cè)35～46）√完成裝配圖設(shè)計(jì)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(dá)了機(jī)器總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、部件的工作原理和裝配關(guān)系，也表達(dá)出各零件間的相互位置、尺寸及結(jié)構(gòu)形狀。它是繪制零件工作圖、進(jìn)行部件裝配、調(diào)試及維護(hù)的技術(shù)依據(jù)。繪制減速器裝配圖，應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和公差配合，寫出減速器特性、技術(shù)要求和零件序號(hào)，編寫零件明細(xì)表及標(biāo)題欄。一、圖面布置1）根據(jù)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)尺寸，同時(shí)考慮到傳動(dòng)零件之間的位置尺寸以及它們距箱體內(nèi)壁之間的尺寸，初步估計(jì)選用幾號(hào)圖紙。2）按機(jī)械制圖的規(guī)定在選定的圖紙上，繪出外框線及標(biāo)題欄，具體尺寸按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)3）在圖紙的有效面積內(nèi)，安排三個(gè)視圖的位置，同時(shí)要考慮編寫技術(shù)要求和零件明細(xì)表所需要的圖面空間，4）根據(jù)傳動(dòng)零件（軸、齒輪、蝸桿、蝸輪等）的設(shè)計(jì)尺寸，確定并畫出傳動(dòng)零件的中心線位置，繪制傳動(dòng)零件的輪廓線（如齒頂圓、節(jié)圓、齒面寬等）和箱體的內(nèi)壁線。完成裝配圖草圖設(shè)計(jì)二、裝配草圖繪制第二階段在減速器軸系零件設(shè)計(jì)計(jì)算完成之后，軸的結(jié)構(gòu)形狀以及各段長(zhǎng)度和直徑即已知，同時(shí)也初步選定了所需聯(lián)軸器和軸承的型號(hào)。在裝配底圖上就可以把整個(gè)軸的結(jié)構(gòu)尺寸繪制出來(lái)。1）繪出軸的結(jié)構(gòu)尺寸后，即可根據(jù)軸上各零件的位置關(guān)系，確定出軸的支承位置和軸上傳動(dòng)零件力的作用位置，進(jìn)一步計(jì)算軸的支承跨距，作軸的強(qiáng)度校核計(jì)算、軸承的壽命驗(yàn)算以及鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核計(jì)算。這一階段的設(shè)計(jì)往往交叉在計(jì)算和繪圖的反復(fù)過(guò)程中。2）通過(guò)繪制軸的尺寸，還可以核查與傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)尺寸有無(wú)干涉，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改設(shè)計(jì)。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(dòng)零件和支承零件的具體結(jié)構(gòu)尺寸，同時(shí)還要進(jìn)行部分箱體結(jié)構(gòu)尺寸的繪制。傳動(dòng)零件和支承零件的具體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，在軸設(shè)計(jì)完成之后，即可參閱教材和指導(dǎo)書有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì)，并結(jié)合結(jié)構(gòu)的合理性適當(dāng)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(duì)箱體及其附件展開(kāi)的。本課程設(shè)計(jì)中，有關(guān)箱體及其附件的設(shè)計(jì)均是經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì)，可依據(jù)指導(dǎo)書提供的有關(guān)資料及數(shù)據(jù)。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(xì)節(jié)。畫圖應(yīng)在三個(gè)視圖上協(xié)調(diào)進(jìn)行，以能清楚表達(dá)箱體結(jié)構(gòu)的視圖為主，兼顧其他視圖。完成裝配圖設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)前面幾個(gè)階段的設(shè)計(jì)，完成了裝配草圖。但草圖上可能還存在有不合理、不協(xié)調(diào)，甚至錯(cuò)誤的地方。所以在畫裝配圖前，一定要對(duì)草圖進(jìn)行認(rèn)真檢查，經(jīng)檢查、修改無(wú)誤后，方可動(dòng)手繪制裝配圖。一般是在裝配草圖的基礎(chǔ)上按照國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)加工完成。也可重新畫圖。作為完整的裝配圖，還應(yīng)標(biāo)注出必要的尺寸、編寫技術(shù)要求、零件序號(hào)、明細(xì)表和標(biāo)題欄等。裝配圖尺寸的標(biāo)注裝配圖是組裝各零件的依據(jù)，圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸有：1）特性尺寸：如傳動(dòng)零件的中心距及其偏差。2）外形尺寸：如減速器的總長(zhǎng)、總寬和總高。3）安裝尺寸：如箱體底座的尺寸（包括長(zhǎng)、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(dòng)軸與從動(dòng)軸外伸端的配合長(zhǎng)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(biāo)注這些尺寸的同時(shí)應(yīng)標(biāo)出配合種類與精度等級(jí)。裝配圖尺寸標(biāo)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(jiàn)手冊(cè)37頁(yè)表4-2尺寸標(biāo)注參照手冊(cè)83頁(yè)圖10-1減速器技術(shù)特性參照P37頁(yè)技術(shù)特性表零件序號(hào)、標(biāo)題欄和明細(xì)表具體要求按照手冊(cè)P117頁(yè)的表11-1的要求繪制，零件序號(hào)的標(biāo)注需按照機(jī)械制圖要求，參照P38頁(yè)要求標(biāo)注。編寫技術(shù)要求——保證減速器的工作性能。1.對(duì)零件的要求2.對(duì)潤(rùn)滑劑的要求3.對(duì)密封的要求4.對(duì)安裝調(diào)整的要求5.對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求6.對(duì)包裝、運(yùn)輸及外觀的要求減速器技術(shù)條件的具體內(nèi)容可參考手冊(cè)圖10-1完成正式裝配工作圖應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1）畫剖視圖時(shí)，不同的零件其剖面線的方向或間距應(yīng)不同，而同一零件在幾個(gè)視圖上的剖面線方向和間距都應(yīng)該相同。2）對(duì)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(yīng)該涂黑。涂黑工作應(yīng)待所有剖面線畫完，且在零件輪廓線加深后再進(jìn)行，以保證圖面清晰。3）根據(jù)教學(xué)要求，裝配工作圖上某些結(jié)構(gòu)可用簡(jiǎn)化畫法。參照手冊(cè)P60-63的表零件工作圖是零件制造、檢驗(yàn)和制訂工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件。它既要反映出設(shè)計(jì)意圖，又要考慮到制造的可能性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。零件工作圖應(yīng)包括制造和檢驗(yàn)零件所需全部?jī)?nèi)容。如圖形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、對(duì)材料及熱處理的說(shuō)明及其他技術(shù)要求、標(biāo)題欄等；零件的基本結(jié)構(gòu)及主要尺寸應(yīng)與裝配圖一致，不應(yīng)隨意更改。如必須更改，應(yīng)對(duì)裝配圖作相應(yīng)的修改。從裝配圖拆零件。二、零件工作圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)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(biāo)注尺寸標(biāo)注公差及表面粗糙度編寫技術(shù)要求畫出零件工作圖標(biāo)題欄零件工作圖設(shè)計(jì)零件工作圖設(shè)計(jì)——軸類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)（手冊(cè)P47～48）軸類零件工作圖的設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、視圖一般只需一個(gè)主視圖；在有鍵槽和孔的地方——增加必要的局部剖面圖；細(xì)小結(jié)構(gòu)（如退刀槽、中心孔）——局部放大圖。設(shè)計(jì)時(shí)用3號(hào)圖紙，比例自定。

2、標(biāo)注尺寸——

主要徑向尺寸和軸向尺寸。

首先應(yīng)選好基準(zhǔn)面，并盡量使尺寸的標(biāo)注反映加工工藝的要求；不允許出現(xiàn)封閉的尺寸鏈。對(duì)所有的倒角、圓角都應(yīng)標(biāo)注無(wú)遺，或在技術(shù)要求中說(shuō)明。下圖為軸類零件長(zhǎng)度尺寸的標(biāo)注示例，圖中2為主要基準(zhǔn)面，1為輔助基準(zhǔn)面。注意圖中鍵槽位置的標(biāo)注方法。211基準(zhǔn)面通常選擇在傳動(dòng)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(biāo)注尺寸公差凡有配合處的直徑按裝配圖的配合性質(zhì)標(biāo)出尺寸的偏差，查P168表18-2，18-3。鍵槽的尺寸偏差及標(biāo)注方法可查有關(guān)手冊(cè)。25、形位公差

P48表5-3列出了在軸上應(yīng)標(biāo)注的形位公差項(xiàng)目，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。軸的形位公差標(biāo)注方法及公差值可參考手冊(cè)第十八章。軸孔的圓柱度圓柱面相對(duì)軸心線徑向跳動(dòng)度齒輪、軸承定位的端面跳動(dòng)度鍵槽的對(duì)稱度7~86~86~78~96、技術(shù)要求參見(jiàn)P48

在圖上不便表示而在制造時(shí)又必須遵循的要求和條件。主要內(nèi)容：①對(duì)材料的機(jī)械性能和化學(xué)成分的要求及允許代用的材料；②對(duì)材料表面機(jī)械性能的要求，如熱處理方法，對(duì)處理后的硬度、滲碳深度及淬火深度等；③對(duì)機(jī)械加工的要求④對(duì)未注明倒角、圓角半徑的說(shuō)明。零件工作圖設(shè)計(jì)——軸類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)齒輪類零件工作圖的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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(shù)要求外，還應(yīng)有嚙合特性表。1、視圖這類零件圖一般用兩個(gè)視圖表示：主+側(cè)簡(jiǎn)化：側(cè)視圖只畫軸孔和鍵槽。零件工作圖設(shè)計(jì)——齒輪類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)注：β角方向應(yīng)在視圖上清楚的畫出。設(shè)計(jì)時(shí)用3號(hào)圖紙，比例自定。零件工作圖設(shè)計(jì)——齒輪類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)零件工作圖設(shè)計(jì)——齒輪類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)2、標(biāo)注尺寸a)徑向尺寸：以軸的中心線為基準(zhǔn)標(biāo)出。

★注：齒根圓在圖紙上不標(biāo)出。b)齒寬方向的尺寸：以端面為基準(zhǔn)標(biāo)出。有關(guān)齒輪零件工作圖的尺寸標(biāo)注，參見(jiàn)P107-111圖例或有關(guān)手冊(cè)。零件工作圖設(shè)計(jì)——齒輪類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)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(kāi)孔尺寸等）應(yīng)圓整。4、尺寸公差和形位公差（參見(jiàn)手冊(cè)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(cè)P175表18-11)。

形位公差d)齒頂圓的徑向跳動(dòng)公差。e)齒輪端面的端面跳動(dòng)公差。f)齒輪軸孔的圓柱度公差。g)鍵槽的對(duì)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(jiàn)有關(guān)手冊(cè)。零件工作圖設(shè)計(jì)——齒輪類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)5、嚙合特性表（☆不得省略）內(nèi)容：①齒輪的主要參數(shù)、精度等級(jí)②齒輪的檢驗(yàn)項(xiàng)目

計(jì)算及查取方法：

圓柱齒輪嚙合特性表

（參見(jiàn)手冊(cè)p107圖10-14～10-16）

零件工作圖設(shè)計(jì)——齒輪類零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)6、技術(shù)要求材料、熱處理、加工、齒輪毛坯等箱座、箱蓋零件設(shè)計(jì)要點(diǎn)（《機(jī)械精度設(shè)計(jì)》）參見(jiàn)手冊(cè)P49-50

計(jì)算說(shuō)明書是設(shè)計(jì)計(jì)算的整理和總結(jié)，是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論根據(jù)，而且是審核設(shè)計(jì)的技術(shù)文件之一。說(shuō)明書的內(nèi)容和設(shè)計(jì)任務(wù)有關(guān)。對(duì)于本課程設(shè)計(jì)，其說(shuō)明書的內(nèi)容大致包括：1、內(nèi)容（1）目錄（標(biāo)題及頁(yè)次）；（2）設(shè)計(jì)任務(wù)書；（3）前言（題目分析，傳動(dòng)方案的擬定等）；（4）電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；（5）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；三、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書參見(jiàn)手冊(cè)第六章（6）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核；（7）鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算；（8）滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算；（9）聯(lián)軸器的選擇；（10）潤(rùn)滑和密封的選擇；（11）箱體設(shè)計(jì)及說(shuō)明（12）減速器附件的選擇及說(shuō)明；（13）設(shè)計(jì)小結(jié)；（14）參考資料（資料的編號(hào)【】及書名、作者、出版單位、出版年月）。2、要求和注意事項(xiàng)必須用鋼筆工整的書寫在規(guī)定格式的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書上，要求計(jì)算正確，論述清楚、文字精煉、插圖簡(jiǎn)明、書寫整潔。要裝訂成冊(cè)。3、書寫格式示例編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果注意：軸的強(qiáng)度校核涉及的圖集中在一頁(yè)反映，即：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖軸的空間受載簡(jiǎn)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(shè)計(jì)后，應(yīng)及時(shí)做好本課程設(shè)計(jì)的最好一個(gè)環(huán)節(jié)——答辯的準(zhǔn)備工作及答辯。在答辯前，應(yīng)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(shè)計(jì)任務(wù)；說(shuō)明書裝訂好，連同設(shè)計(jì)圖紙放在《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)資料袋》內(nèi)；資料袋封面寫上班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)、指導(dǎo)教師、題目等。四、準(zhǔn)備答辯事宜２、做好總結(jié)

認(rèn)真回顧有關(guān)設(shè)計(jì)過(guò)程及設(shè)計(jì)內(nèi)容，進(jìn)一步把還不懂的、不甚懂的或尚未考慮到的問(wèn)題弄懂、弄透，以便取得更大的收獲。充分做好答辯前的準(zhǔn)備工作。本次課程設(shè)計(jì)答辯根據(jù)教學(xué)安排，具體答辯安排由指導(dǎo)教師確定。希望同學(xué)們按時(shí)進(jìn)行答辯，并預(yù)祝同學(xué)們?nèi)〉煤贸煽?jī)！（1）裝配前所有零部件用煤