機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)課件

減速器草圖設(shè)計(jì)

2011年12月21日機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)名稱符號參數(shù)設(shè)計(jì)原則箱體壁厚δ箱蓋壁厚δ1凸緣厚度箱座b箱蓋b1底座b2箱座肋厚m箱蓋肋厚m1地腳螺釘型號df數(shù)目n軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑尺寸d2觀察孔蓋螺釘C2凸臺高度h凸臺半徑R1箱體外壁至軸承蓋座端面的距離l1注釋：a：中心距之和，a＝xxx（mm）機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)一、草圖設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1、確定各零件的結(jié)構(gòu)、形狀以及它們在機(jī)器中的相互位置。2、取得計(jì)算零件的強(qiáng)度、剛度所必須的基本尺寸。

通過繪制草圖畫出主要零件（齒輪、蝸輪、蝸桿、軸承以及軸端零件）的位置，定出階梯軸各軸段的詳細(xì)結(jié)構(gòu)尺寸，求出傳動件力的作用點(diǎn)和軸的支撐點(diǎn)跨距。注意：1、線條要輕而細(xì)，以便將來修改，但必須能清晰地看圖。同時(shí)對標(biāo)準(zhǔn)件可用示意畫法僅表示其外形輪廓，暫不畫詳細(xì)結(jié)構(gòu)。倒角、圓角及剖面線也不畫出。2、所有零件尺寸必須嚴(yán)格按比例畫出，以便取得準(zhǔn)確的零件結(jié)構(gòu)形狀。草圖并不是草草涂畫，因?yàn)樵谒幕A(chǔ)上加深即應(yīng)可得到未標(biāo)注的裝配圖。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)步驟1、通過運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和傳動零件計(jì)算，取得傳動件的基本尺寸。如齒輪的齒頂圓、分度圓、齒寬、中心距等尺寸。2、估算減速器的外形尺寸，選定合適的比例尺，將傳動件的中心線適當(dāng)?shù)夭贾迷趫D面上，即布置圖面。3、畫出傳動件的外形尺寸。4、根據(jù)零件的位置尺寸要求確定傳動件的相互位置及箱體內(nèi)壁線和壁厚。5、根據(jù)扭矩計(jì)算獲得的最小軸徑進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)時(shí)由（箱體）外向里推，根據(jù)軸上各零件的位置確定各軸段的直徑及長度；根據(jù)軸徑及工作要求初選軸承型號和密封件。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)6、根據(jù)初選的軸承完成支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，同時(shí)確定箱體有關(guān)部分尺寸。7、力學(xué)計(jì)算。

即根據(jù)從圖面上獲得的傳動件力作用點(diǎn)和軸的支撐點(diǎn)跨距校核軸的強(qiáng)度。具體內(nèi)容有：分析軸所收的力；畫彎矩圖；判斷危險(xiǎn)截面；計(jì)算危險(xiǎn)截面的工作應(yīng)力；校核軸的靜強(qiáng)度（初步）和疲勞強(qiáng)度（精確校核）；對蝸桿軸還須進(jìn)行剛度校核。

軸滿足強(qiáng)度要求后，分別校核軸承的壽命、鍵強(qiáng)度和聯(lián)軸器強(qiáng)度。8、根據(jù)前面計(jì)算對草圖進(jìn)行必要的修正，然后考慮潤滑、密封、拆裝、監(jiān)護(hù)及起吊等要求，完成箱體、箱蓋和其它部分的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

至此，草圖設(shè)計(jì)基本完成，自己仔細(xì)檢查后，交指導(dǎo)老師審核，若指導(dǎo)老師認(rèn)可，草圖設(shè)計(jì)即算完成。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)三、兩級圓柱齒輪減速器草圖設(shè)計(jì)舉例1、選擇視圖——三視圖

在各視圖上畫出軸的中心線位置。中心線位置須選擇合適，否則繪圖時(shí)會出現(xiàn)圖面放不下或視圖重疊。2、布置圖面1）確定繪圖的有效面積。2）選定比例尺，盡量用1：1。3）確定傳動零件的中心線及對稱面位置。4）畫出傳動零件的外廓尺寸和箱體的內(nèi)壁線。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1、繪出一對齒輪（如高速級齒輪）的輪廓尺寸和外形，確定它們的位置，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離大于或等于10～15mm的原則確定第二對齒輪（低速級）的軸向位置。另外為了保證全齒寬嚙合，大齒輪的齒寬按計(jì)算確定齒寬繪制，小齒輪齒寬增大5～10mm。2、根據(jù)齒輪端面與箱體內(nèi)表面間的間隙須大于箱體壁厚繪出箱體的內(nèi)表面，根據(jù)大齒輪的齒頂圓距內(nèi)壁大于或等于1.2δ，繪出大齒輪端的箱體內(nèi)壁，而小齒輪端由主視圖定出。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)3、定出軸承的內(nèi)端面位置，根據(jù)是軸承外圈與內(nèi)機(jī)壁間應(yīng)留有3～5mm（油潤滑）或8～12mm（脂潤滑）的距離。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)兩級圓柱齒輪傳動受力點(diǎn)位置示意機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)4、進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)，確定軸的各段直徑和長度。

根據(jù)扭矩，確定軸的最小軸徑——在軸的兩頭。考慮鍵槽等影響因素適當(dāng)放大（對于直徑大于100mm的軸，單鍵放大3％。雙鍵放大7％，軸徑小于等于100mm時(shí)，單鍵放大5～7％，雙鍵放大10～15％），然后圓整，并以此為基礎(chǔ)從外向里推，定出軸的各段長及其直徑，此時(shí)要考慮其它軸系零件的尺寸及是否標(biāo)準(zhǔn)件，還要考慮定位、拆裝等要求。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)5、軸的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)軸的尺寸和工作情況初選軸承型號，并完成軸承的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及與之有關(guān)的箱體和其它部分尺寸和形狀的設(shè)計(jì)以及潤滑和密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如軸承孔的直徑、軸承孔的長度、軸承端蓋的機(jī)構(gòu)和尺寸、軸承旁螺栓直徑和距離、凸臺的高度和寬度等。另外為保證軸承孔端面的加工，應(yīng)由凸臺再突出5mm左右。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)6、定出軸外伸部分尺寸

軸外伸部分尺寸主要是長度，因直徑已確定。該長度主要與外部零件（如聯(lián)軸器、帶輪）有關(guān)，確定原則是外部零件要便于拆裝。若外部零件是聯(lián)軸器則聯(lián)軸器內(nèi)端面到端蓋螺釘間的距離視聯(lián)軸器而定；若外部零件為其它傳動零件則距離為15mm左右。7、量出受力點(diǎn)間的距離

這一步是為了下一步軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的校核作準(zhǔn)備。所量取的數(shù)值最后圓整為整數(shù)。

取力作用點(diǎn)時(shí)，對于傳動零件取在輪緣寬度中部。對于支撐點(diǎn)，當(dāng)軸承為深溝球軸承時(shí)，支撐反力取在軸承中間；當(dāng)為角接觸軸承時(shí)，支撐反力取在距離軸承外端面a處，如圖所示，a值可查軸承手冊。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)兩級圓柱齒輪傳動受力點(diǎn)位置示意機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)1、2、3步驟同前，分別為選擇視圖（三視圖）和布置圖面（畫出傳動零件的中心線、畫上傳動零件、畫出箱體內(nèi)壁線）、選定軸承型號并定出軸承位置（到內(nèi)機(jī)壁）。須注意的是小錐齒輪的中心線是箱體寬度的對稱線。四、圓錐齒輪減速器設(shè)計(jì)舉例機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)4、確定小錐齒輪支撐結(jié)構(gòu)。

根據(jù)l1＝（2～2.5）l2

，l1

＝2.5d確定小錐齒輪軸上兩軸承的位置，然后從中間向兩端推出各軸段的長度。其它兩軸設(shè)計(jì)同前。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)5、完成支撐部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（小錐齒輪軸）1）套杯結(jié)構(gòu)2）軸承定位、拆裝3）軸承座孔尺寸4）軸承端蓋尺寸5）凸臺尺寸6）軸承旁螺栓尺寸

最后，根據(jù)外部零件確定軸外伸部分尺寸，量出受力點(diǎn)間的距離，草圖設(shè)計(jì)第一階段即告完工。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)五、蝸桿減速器設(shè)計(jì)舉例

蝸桿傳動由于蝸桿軸和蝸輪軸既不平行又不相交，故無法在一個(gè)視圖內(nèi)畫出蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)，因此畫草圖時(shí)須在主視圖和側(cè)視圖上同時(shí)進(jìn)行。1、布置視圖，并在主側(cè)視圖上由算得的中心距定出蝸桿和蝸輪得中心線位置。2、在主視圖上畫出蝸桿的節(jié)圓、齒頂圓、齒根圓、螺紋長度及蝸輪的節(jié)圓和最大圓，在側(cè)視圖上畫出蝸輪的輪廓。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)3、根據(jù)蝸桿軸較長，且軸徑又細(xì)，因此蝸桿軸的軸承跨距應(yīng)盡可能小，蝸桿軸承座常伸到箱體內(nèi)側(cè)，為了保證蝸輪與軸承座間的傳動間隙，常將軸承座內(nèi)端面作成斜面。一般取蝸桿軸跨距l(xiāng)≈（0.9～1）da2。4、根據(jù)d＝d根－（2～4）mm為依據(jù)，從中間向兩端推算出蝸桿軸的結(jié)構(gòu)（也可從最小軸徑從外向里推）。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)5、考慮蝸桿軸細(xì)長（300mm）受熱伸長量大，支撐采用一端游動一端固定方式，根據(jù)軸徑初選軸承型號并設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)。注意：1、根據(jù)軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁間距5～10mm確定軸承位置。2、為增大蝸桿軸剛度（減小跨距），應(yīng)使軸承座向里伸進(jìn)，但軸承座與蝸輪頂圓間隙應(yīng)大于箱體壁厚。3、兩端軸承座孔尺寸相同（一般兩支撐點(diǎn)都加套筒），應(yīng)大于蝸桿頂圓直徑機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)6、在兩視圖上畫出箱體內(nèi)壁，根據(jù)為頂圓到箱體內(nèi)壁間距大于壁厚。7、畫出蝸桿軸承端蓋輪廓。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)8、在側(cè)視圖上定出箱體外表面的寬度（應(yīng)大于蝸桿軸承端蓋的凸緣直徑）。9、計(jì)算蝸輪軸的最小軸徑，并確定蝸輪軸結(jié)構(gòu)。確定蝸輪軸所用軸承的代號、位置（內(nèi)箱壁向外5～10mm）。并設(shè)計(jì)軸承座孔、軸承座旁螺栓等。10、畫出軸外伸部分（蝸桿軸由大帶輪定