《機械設計基礎實踐》 課件全套 劉曉瑞 第1-5章 概述- 編制設計計算說明書、設計總結(jié)和答辯

機械設計基礎實踐第1章

概述12024/12/201.1機械設計基礎課程設計的目的 1.2機械設計基礎課程設計的內(nèi)容 1.3

機械設計基礎課程設計的步驟 1.4機械設計基礎課程設計中應注意的問題 1.5計算機輔助設計繪圖 22024/12/201.1機械設計基礎課程設計的目的機械設計基礎課程設計的課程學習應達到以下培養(yǎng)目的：（1）培養(yǎng)學生的知識綜合能力。（2）培養(yǎng)學生完整、系統(tǒng)的機械設計能力。（3）培養(yǎng)學生自主學習能力增強創(chuàng)新意識。32024/12/20

1.2機械設計基礎課程設計的內(nèi)容

機械裝備一般由動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等組成，其整個裝備的硬件部分均需要進行設計計算。其中傳動系統(tǒng)目前絕大多數(shù)采用以減速器為主的傳動方式，減速器中涉及專業(yè)基礎課程中學過的大量零部件設計，如圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸桿，以及與之配套得帶傳動、鏈傳動等，十分具有代表性。圖1-1帶式輸送機傳動裝置及結(jié)構簡圖42024/12/20

1.2機械設計基礎課程設計的內(nèi)容 機械設計基礎課程設計包括以下內(nèi)容：(1)傳動裝置的方案設計和總體設計；(2) 各傳動零件的設計；(3)減速器裝配圖和零件圖設計；(4)設計計算說明書編寫和答辯；在整個課程設計過程中每個學生應完成以下工作量：繪制1張減速器裝配圖（A0或A1）；(2)繪制1~2張零件圖（A2或A3），齒輪或軸（可手繪）；(3)編寫設計計算說明書1份；(4)配套三維建模1份（裝配體）（選做）。52024/12/20

1.3

機械設計基礎課程設計的步驟

進行機械設計基礎課程設計，首先根據(jù)設計要求，結(jié)合實際應用場景分析其傳動方案，再根據(jù)傳動要求如輸入輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等對傳動零部件、軸、齒輪等進行計算，然后進行傳動機構的設計，最后繪圖，整理整個設計計算過程完成設計說明書，最終作為傳動系統(tǒng)的設計依據(jù)。

在整個設計過程中會有很多因素對設計結(jié)果產(chǎn)生影響，這就需要不能只以計算結(jié)果作為唯一設計依據(jù)，還需要多方考慮。整個的設計過程需要邊計算、邊作圖、邊修改來逐步完成。62024/12/20

1.3

機械設計基礎課程設計的步驟步驟內(nèi)容1.前期準備（1）熟悉設計要求，明確具體參數(shù)條件和設備使用環(huán)境；（2）查閱相關資料、視頻，或者實地考察了解設計對象的工作原理和當前實際應用結(jié)構組成；（3）準備與設計過程有關的資料，如設計標準、選型手冊、繪圖工具等，復習與設計相關的專業(yè)性課程內(nèi)容，機械設計和機械原理等2.方案制定（1）制定設計計劃；（2）制定傳動系統(tǒng)的傳動方案3.傳動系統(tǒng)設計（1）動力源選擇。根據(jù)傳動要求計算動力源大小，選擇合適設備。一般選擇電動機作為動力源，即確定電動機的類型、型號；（2）傳動設備的設計，根據(jù)傳動的速度、扭矩或者功率確定合適的傳動比，并合理分配。4.傳動裝置設計計算（1）傳動軸設計，功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩；（2）傳動軸上齒輪、蝸輪、鍵等設計；（3）減速器外部的帶傳動、鏈傳動等設計。5.裝配圖設計（1）選擇標準件聯(lián)軸器、軸承等，結(jié)合軸的傳動計算，初步確定軸的直徑；（2）結(jié)合齒輪、軸的計算結(jié)果確定減速器的結(jié)構（減速器的結(jié)構設計時應注考慮安裝位置是否有要求）；（3）確定軸的承重位置，注意受力點和整個軸的長度，對軸進行扭矩、彎矩、壽命校核。（4）根據(jù)最終軸的結(jié)果對齒輪等進行設計機械設計基礎課程設計的主要步驟如下：72024/12/20

1.3

機械設計基礎課程設計的步驟6.繪制裝配圖（1）減速器箱體及其相應附件機構設計并繪制；（2）標注尺寸、配合和序號（3）撰寫技術要求、明細欄、標題欄等7.繪制零件圖（1）單個零件的繪制（2）標注尺寸、粗糙度、公差要求等（3）撰寫技術要求、標題欄等8.整理設計說明書（1）整理整個設計計算過程，按設計內(nèi)容和格式要求撰寫設計說明書；（2）整理整個設計資料，圖紙、說明書等。9.繪制三維建模根據(jù)設計結(jié)果繪制三維模型，組建三維實體動畫。82024/12/201.4機械設計基礎課程設計中應注意的問題

為更好的完成設計任務，掌握整體設計的方法技能，設計過程有以下幾方面需要引起注意：（1）參考與創(chuàng)新（2）理論計算與最終結(jié)構設計和尺寸選擇（3）零件結(jié)構設計要注意實際的生產(chǎn)加工情況（4）箱體結(jié)構設計時注意考慮安裝及后期維護（5）標準件的使用（6）圖文匹配（7）獨立自主92024/12/201.5計算機輔助設計繪圖

計算機輔助設計繪圖是指在設計過程中使用計算機進行設計計算與繪圖，包括二維工程圖、三維模型和有限元分析等。目前使用使用較為廣泛的二維和三維繪圖軟件有CAXA、AutoCAD、UG、SolidWorks、Pro/Engineer等。使用計算機設計繪圖時應注意以下幾點：（1）選擇合適的軟件。（2）繪圖過程中注意標準與規(guī)范。（3）注意整體與局部。應從整體來分析設計，但是繪圖時要注意局部細節(jié)。（4）分析要完整全面。（5）需要注意結(jié)構設計的整體性。機械設計基礎實踐102024/12/20第2章機械傳動裝置總體設計2.1傳動裝置的方案擬定 2.2電動機的選擇 2.3傳動比的分配 2.4

計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)2.5減速器外傳動件的設計 2.6

減速器內(nèi)傳動件的設計 112024/12/20第2章機械傳動裝置總體設計學習目標：1、能夠綜合應用專業(yè)知識進行傳動方案的設計，掌握基本選型和計算方法；2、了解設計過程和具體零部件設計要點及注意事項。3、熟悉和運用設計資料，具有運用標準、規(guī)范、手冊及其它有關技術資料的能力、計算能力和繪圖能力。122024/12/202.1傳動裝置的方案擬定

傳動裝置通常包括鏈傳動、帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動等，應用時可單獨用其中一種或者進行組合使用，具體要根據(jù)實際需求確定。傳動裝置起到傳遞運動和動力的作用，并在傳遞過程中能夠改變運動的方式、速度、轉(zhuǎn)矩等，在很大程度上決定了系統(tǒng)的效率、質(zhì)量，對整套設備的性能和品質(zhì)有著決定性作用。鏈傳動帶傳動齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動132024/12/202.1傳動裝置的方案擬定表2-1常用傳動裝置主要性能傳功形式效率η速度v/（m/s）功率P/kW壽命常用值最大值帶傳動平帶0.94~0.98≤60≤203500帶輪的直徑較大時，壽命較長。普通V帶約3500~5000hV帶0.90~0.94≤25~30≤40500同步帶0.96~0.98≤50≤10100齒輪傳動圓柱齒輪閉式0.96~0.99開式0.94~0.967級精度≤255級精度斜齒≤130

直齒≤750斜齒、人字齒≤50000潤滑和密封好時，壽命可到數(shù)十年圓錐齒輪閉式0.94~0.98開式0.92~0.95直齒＜5曲齒5~40

直齒1000蝸桿傳動閉式0.7~0.92開式0.5~0.7≤15≤50750精度和潤滑較好時，壽命較長鏈傳動閉式0.95~0.97開式0.90~0.93≤20最大30~40≤1003500鏈條壽命約5000~15000h142024/12/202.1傳動裝置的方案擬定傳動裝置方案設計的一般原則：(1)

合理選擇傳動型式應考慮的因素：功率大小、安裝空間、環(huán)境惡劣、傳動比、變速要求。(2)傳動鏈的選擇(3)傳動裝置的各級順序安排(4)安全與經(jīng)濟性152024/12/202.2電動機的選擇

電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的設備，電動機提供動力通過傳動裝置傳遞到執(zhí)行裝置。電動機的種類繁多，在機械設計基礎課程設計時應當根據(jù)實際需要的使用要求、環(huán)境、負荷等來選擇合適的電動機。1.電動機種類

電動機按用途不同可以分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機。

按電源的不同可以分為交流電機和直流電機，

按電壓的不同可以分為單相電動機和三相電動機，

按運轉(zhuǎn)特性不同可以分同步電動機和異步電動機。162024/12/202.2電動機的選擇2.能效為響應目前低碳環(huán)保、節(jié)約能源的要求，在選擇電動機時應優(yōu)先選擇能效等級高的電動機，如YE2和YE3系列的三相異步電動機。3.功率電動機功率選擇應當合適，選擇過大，電能浪費嚴重，選擇過小，電動機運行時會出現(xiàn)過載損壞。4.結(jié)構型式現(xiàn)場使用環(huán)境的優(yōu)劣會對電機的結(jié)構產(chǎn)生影響。一般分為以下四類：基礎防護型電動機；封閉型電動機；密封型電動機；防爆型電動機。172024/12/202.2電動機的選擇5.其他電動機選擇時應考慮功率、和現(xiàn)場的使用電壓，一般是使用380V，功率較大時可選擇3kV，6kV和10kV。電動機的轉(zhuǎn)速在選擇時，應考慮是否有減速器，以及實際運行的轉(zhuǎn)速進行綜合考慮，課程設計時優(yōu)先考慮轉(zhuǎn)速為1500r/min，3000r/min。根據(jù)選定的電動機類型、功率、轉(zhuǎn)速等選定具體的電動機型號。182024/12/202.3傳動比的分配

在電動機選定后，根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機軸的轉(zhuǎn)速nw就能夠確定出傳動裝置的總傳動比。

傳動裝置的總傳動比為：i=nm/nw

nm——電動機的滿載轉(zhuǎn)速；

nw——執(zhí)行機構的轉(zhuǎn)速；

在多級傳動裝置中，總傳動比為：i=i1i2i3···in式中，i1，i2，i3，···，in為各級傳動裝置的傳動比。192024/12/202.3傳動比的分配

是否能夠合理的對總傳動比進行分配，對傳動裝置的傳動級數(shù)、結(jié)構布局、輪廓尺寸、潤滑狀態(tài)和動力傳遞有重要的影響。傳動比的分配需要注意以下幾點：（1）單級傳動比不應過大，否則會導致結(jié)構尺寸很大；.（2）傳動裝置盡可能結(jié)構尺寸小，減輕重量。（3）傳動時，特別是存在兩級以上的大齒輪傳動，應注意為保證齒輪能浸入潤滑油中，各大齒輪的直徑應相近。202024/12/202.3傳動比的分配傳動類型傳動比

傳動類型傳動比摩擦輪傳動≤7~10

錐齒輪傳動2~3平帶傳動≤5

蝸輪蝸桿傳動10~40V帶傳動≤7

鏈傳動≤5~8同步帶傳動≤10

圓柱齒輪傳動3~5表2-3傳動裝置傳動比的推薦表212024/12/202.4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1、電動機

2、聯(lián)軸器

3、減速器

4、卷筒

5、鋼絲繩圖2-4提升機傳動裝置簡圖傳動裝置的運動和動力參數(shù)，主要是指各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。1.轉(zhuǎn)速（n）軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速：nⅠ=nm

r/min

軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速：nⅡ=nⅠ/iⅠ

r/min軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速：nⅢ=nⅡ/iⅡ

r/min

卷筒的轉(zhuǎn)速：n卷=nⅢ

r/min其中，nm表示電動機滿載運動的轉(zhuǎn)速，nⅠ、nⅡ、nⅢ軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的轉(zhuǎn)速，n卷為卷筒的轉(zhuǎn)速，iⅠ、iⅡ為軸Ⅰ與軸Ⅱ、軸Ⅱ與軸Ⅲ的傳動比。222024/12/202.4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1、電動機

2、聯(lián)軸器

3、減速器

4、卷筒

5、鋼絲繩圖2-4提升機傳動裝置簡圖2.機械效率（η）傳動裝置中，總的機械效率為各個傳動效率的乘積，各個傳動效率包含軸承、聯(lián)軸器、各級傳動（如齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動等）。圖2-4的機械效率如下。η總=η1·η2·η軸承1·η軸承2·η軸承3·η聯(lián)1·η聯(lián)2其中，η總為總體的機械效率；η1、η2為兩級齒輪的效率；η軸承1、η軸承2、η軸承3為每對軸承的效率；η聯(lián)1、η聯(lián)2為兩個聯(lián)軸器的效率。232024/12/202.4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1、電動機

2、聯(lián)軸器

3、減速器

4、卷筒

5、鋼絲繩圖2-4提升機傳動裝置簡圖3.功率（P）PⅠ=Pd·η聯(lián)1

kWPⅡ=PⅠ·η1·η軸承1

kWPⅢ=PⅡ·η2·η軸承2

kWP卷=PⅢ·η軸承3·η聯(lián)2kWPd為電動機的輸出功率；PⅠ、PⅡ、PⅢ、P卷分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、卷筒軸的輸入功率。242024/12/202.4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1、電動機

2、聯(lián)軸器

3、減速器

4、卷筒

5、鋼絲繩圖2-4提升機傳動裝置簡圖4.轉(zhuǎn)矩（T）電動機的輸出轉(zhuǎn)矩為：

N·mTⅠ=Td·η聯(lián)1

N·mTⅡ=TⅠ·iⅠ·η1·η軸承1N·mTⅢ=TⅡ·iⅡ·η2·η軸承2N·mT卷=TⅢ·η軸承3·η聯(lián)2N·mTⅠ、TⅡ、TⅢ、T卷為軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、卷筒軸的輸入轉(zhuǎn)矩。252024/12/202.5減速器外傳動件的設計

傳動裝置由減速器和減速器外傳動件組成，減速器外傳動件包括帶傳動、鏈傳動、開式齒輪及聯(lián)軸器。

傳動裝置進行設計計算時，如果有減速器外傳動件，應當注意計算先后順序。當存在帶傳動時，由于其具有緩沖、吸震作用，一般布置在高速級與電機相連，應先確定帶傳動的傳動比（根據(jù)帶輪的直徑確定其傳動比），再進行減速器傳動比的設計（減速器傳動比由齒輪齒數(shù)確定），可以減少整套傳動裝置傳動比的誤差；當存在鏈傳動時，由于其傳動時瞬時速度不均勻、平穩(wěn)性差、噪聲等特點，一般位于低速級，與減速器和執(zhí)行裝置相連，計算時應先進行減速器的設計，確定傳動比后再進行鏈傳動的設計，這樣可以修正通過鏈傳動的傳動比，減少整套傳動裝置傳動比的誤差。262024/12/202.6

減速器內(nèi)傳動件的設計

減速器是傳動裝置的核心部件，很大程度上影響傳動裝置的性能。減速器內(nèi)的傳動件有圓柱齒輪（直齒輪、斜齒輪和人字齒輪）、圓錐齒輪和蝸輪蝸桿，通過相互組合設計出合適的減速器，需要注意以下幾點：（1）齒輪材料的選擇，應考慮齒輪的大小與毛坯制造方式。（2）為減小齒輪在運行過程中的磨損、膠合、點蝕、變形和斷裂等情況的出現(xiàn)。（3）齒輪傳動設計中，選擇參數(shù)時應盡可能選擇標準值和取整數(shù)，如模數(shù)的選擇標準值和齒寬取整。（4）蝸輪蝸桿傳動時，存在摩擦嚴重的情況，選擇材料時應注意材料的耐磨性和抗膠合性。（5）蝸輪蝸桿的旋向一般選擇右旋。（6）蝸桿要進行強度、剛度以及熱平衡的計算。機械設計基礎實踐機械設計基礎實踐第一章概述第二章機械傳動裝置總體設計第三章減速器裝配圖設計第四章減速器零件圖設計第五章設計計算說明書、總結(jié)和答辯機械設計常用標準和規(guī)范機械設計實例機械設計基礎實踐減速器裝配圖設計機械設計基礎實驗導讀292024/12/20

在傳動裝置整體方案設計、傳動零件設計計算等工作完成后，即可進行減速器裝配圖的設計工作。裝配圖表達了機器總體結(jié)構的設計思想、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(jié)構形狀。設計通常是從繪制裝配圖著手，確定所有零件的位置、結(jié)構和尺寸，并以此為依據(jù)繪制零件工作圖。裝配圖也是機器組裝、調(diào)試、維護等的技術依據(jù)，所以繪制裝配圖是設計過程中的重要環(huán)節(jié)，設計時必須綜合考慮零件的材料、強度、剛度、加工工藝、裝配和潤滑等要求，使用足夠的視圖和剖面圖將其表達清楚。機械設計基礎實踐學習目標

學會減速箱以及相似機械結(jié)構的裝配圖設計方法；

掌握自上而下的機械設計方法；

掌握通過查閱手冊的方式進行機械零件設計的方法；

掌握通過查閱理論公式或經(jīng)驗公式進行零件校核的方法。第3章減速器裝配圖設計機械設計基礎實踐3.1概述3.2減速器裝配圖草圖繪制及設計3.3軸的結(jié)構設計3.4軸、軸系及鍵的校核計算3.5軸系部件的結(jié)構設計3.6減速箱部件的結(jié)構設計3.7減速器的附件3.8裝配圖圖面要求裝配圖內(nèi)容312024/12/20裝配圖工作應該包括以下四方面內(nèi)容：

完整、清晰、準確地表達減速器全貌的一組視圖；

必要的尺寸標注，包括特性尺寸、外形尺寸、安裝尺寸和配合尺寸；

技術要求及裝配、調(diào)試和檢修說明；

零件編號、零件明細表和標題欄。3.1概述設計裝配圖步驟裝配圖的設計過程中，涉及到的內(nèi)容較多，既包含結(jié)構設計，又有校核計算，過程較為復雜，往往需要采用“邊計算、邊繪圖、邊修改”的方法逐步完成，在不同的設計步驟內(nèi)又需要反復計算、反復修改，直到符合設計要求。因此，為了減少工作量和避免重復勞動，更為了獲得結(jié)構合理、表達規(guī)范的圖樣，在裝配圖的設計中往往需要先進行草圖繪制，最后再完成裝配圖。裝配圖設計內(nèi)容322024/12/20裝配圖設計，主要是軸系部件的設計和箱體的設計，設計內(nèi)容如下：通過裝配圖的草圖繪制，檢驗設計中傳動比分配的合理性及傳動相關零件尺寸的合理性；選定箱體的結(jié)構形式，確定傳動零件的結(jié)構與箱體之間的位置關系；通過軸的結(jié)構設計初選軸承型號，并且進行壽命計算；確定軸的尺寸、鍵的尺寸并對其進行結(jié)構計算；根據(jù)軸系的尺寸設計減速器箱體及箱體附件的尺寸；補全尺寸標注、公差標注、零件標號及零件明細欄和技術要求。3.1概述確定機座內(nèi)壁和軸承端面的位置332024/12/20在初步確定軸徑后可以考慮將軸安裝到減速箱箱體中。大體來說，減速箱箱體分為內(nèi)壁和外壁。內(nèi)壁用于固定、支撐減速箱內(nèi)部的軸類結(jié)構，因此當軸類的基本軸徑確定后就可以大致確定機體內(nèi)壁和軸承端面的位置。設計草圖時，各種尺寸數(shù)據(jù)需要圓整成常用值3.1減速器裝配圖草圖繪制及設計初選軸承型號342024/12/20滾動軸承的類型由載荷、轉(zhuǎn)速和工作條件等要求確定。對于固定端，一般直齒圓柱齒輪傳動的軸可選擇深溝球軸承，斜齒圓柱齒輪傳動的軸可根據(jù)軸向力的大小選用深溝球軸承角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。對于游動端，可選用深溝球軸承或圓柱滾子軸承。滾動軸承的內(nèi)徑尺寸在軸的徑向尺寸設計中確定：寬度和外徑尺寸的選擇，由于沒有進行受力分析，通常按照從高速軸到低速軸尺寸逐漸加大的原則進行，比如高速軸軸承初選特輕或輕系列，中間軸初選輕系列或中系列，低速軸初選中系列或重系列。此時選擇的軸承型號只是初選，隨后需根據(jù)壽命計算結(jié)果再進行必要的調(diào)整。對于兩端各單向固定的支承方式，一根軸上的兩個支點宜采用同一型號和尺寸的軸承這樣，軸承座孔可以一次鏜出，以保證加工精度。初選軸承型號可以參考本書后面章節(jié)的相關內(nèi)容3.1減速器裝配圖草圖繪制及設計軸的初步結(jié)構設計352024/12/20在軸的支撐尚未確定的情況下，無法利用強度確定軸徑。此時就需要先行估算軸徑，估算的方法就是按傳遞功率和軸的轉(zhuǎn)速初步確定軸徑d。

此外，對外伸軸，初算軸徑常作為軸的最小直徑（即軸端直徑），這時應取較小的C值；對非外伸軸，初算軸徑常作為軸的最大直徑，應取較大的C值。由于軸要與聯(lián)軸器配合，因此在計算得到最小軸徑值后，需要盡量將其圓整為標準值。。軸的材料Q235、20354540Cr、35SiMn、42SiMn、38SiMnMo、200CrMnTi160~135135~118118~107107~98常用材料的承載情況確定常數(shù)3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計362024/12/20軸的結(jié)構設計應使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸，既要滿足受力合理、強度足夠的要求，又要保證軸有良好的使用性能，使軸上的零件定位準確、固定可靠、裝拆方便，并有良好的加工工藝性。按照這些要求設計出的軸通常為階梯軸。以一級圓柱齒輪減速器的輸入軸為例，說明軸的結(jié)構和設計方法。3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計372024/12/20軸各段直徑確定首先需要確定軸上各段的直徑。在考慮直徑的時候，不僅要考慮軸的安裝和固定，還需要考慮軸上的受力情況，同時還應該考慮定位、固定、加工精度和表面粗糙度等其他方面的要求。通常來說，為了保證軸便于安裝，軸的直徑從軸端面位置向中間逐漸增大，軸徑到達最大后又逐漸減小，形成階梯軸的結(jié)構。軸的設計以初步計算的軸徑d為基礎進行。不承受軸向力也不固定軸上的零件時，相鄰直徑變化較小，通常變化值僅取1~3mm。但是如果軸上需要安裝標準零件，如軸承等，則需要軸徑與軸承內(nèi)圈相匹配。通常來說，軸徑應該取較為標準的數(shù)值，一般是以0、5結(jié)尾的數(shù)值3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計382024/12/20

3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計392024/12/20直徑確定方法及說明為軸中最小直徑。同時需要圓整到聯(lián)軸器的安裝直徑。為齒輪安裝軸，也有可能設計為齒輪軸。需要考慮齒輪的內(nèi)徑。3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計402024/12/20當軸的各段直徑確定后，就可以確定軸的軸向尺寸了。在確定階梯軸軸向尺寸，也就是階梯軸各段的長度時，要充分考慮每段軸中排布的零件及該零件的結(jié)構、零件安裝后的位置、配合長度等條件，如果不充分考慮則可能出現(xiàn)所有軸上零件安裝完后軸總長度不夠或者超出太多等情況。

對于安裝齒輪、帶輪或鏈輪的軸段，要考慮輪轂寬度。輪轂寬度一般取為軸直徑d的1.25~2倍，即l=(1.25~2)d。為了保證這類零件的端面與軸向固定件（套筒、擋圈等）可靠接觸與固定，該軸段的長度又應該略短于相配輪轂的寬度，一般取L=2~3mm。正確錯誤3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計412024/12/20

凸緣式端蓋裝有彈性套柱銷聯(lián)軸器3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計422024/12/20對于沒有外伸段的軸段。當軸承內(nèi)圈不需要固定時，軸的端面與軸承的外側(cè)通常對齊；若軸承內(nèi)圈需要用彈簧擋圈或止動墊片和圓螺母固定，則軸的端面比軸承的外側(cè)長5~8mm，若軸承內(nèi)圈需要用軸端擋圈固定，則軸的端面比軸承的外側(cè)短Δl=2~3mm。軸承內(nèi)圈不需固定用彈簧擋圈固定用螺母固定用軸端擋圈固定3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計432024/12/20

安裝滾動軸承的軸段不論是否為外伸端，軸承在軸承座中的位置與軸承的潤滑方式均有關，這也決定了安裝滾動軸承軸段的長度。若軸承采用脂潤滑，軸承到箱體內(nèi)壁的距離Δ5=8~12mm，軸上要加裝擋油盤；若軸承采用油潤滑則Δ5=3~5mm。脂潤滑油潤滑3.3軸的結(jié)構設計階梯軸各段的結(jié)構設計442024/12/20軸的形狀，從滿足強度和節(jié)省材料角度考慮，最好是紡錘狀的拋物線回轉(zhuǎn)體。但是這種形狀的軸既不便于加工，也不便于軸上零件的固定；從加工考慮，設計結(jié)果往往是直徑不變的光軸，但光軸不利于零件的拆裝和定位。由于階梯軸接近于等強度，而且便于加工和軸上零件的定位和拆裝，所以實際上的軸多為階梯形。為了能選用合適的圓鋼和減少切削用量，階梯軸各軸段的直徑不宜相差過大，一般取為5~10mm。為了便于切削加工，一根軸上的圓角應盡可能取相同的半徑，退刀槽取相同的寬度，倒角尺寸相同；一根軸上各鍵槽應開在同一母線上，若開有鍵槽的軸段直徑相差不大時，應盡可能采用相同寬度的鍵槽，以減少加工時的換刀次數(shù)。需要磨削的軸段，應該留有砂輪越程槽，以便磨削時砂輪可以磨削到軸肩的端部；需要切制螺紋的軸段，應留有退刀槽，以保證螺紋牙均能達到預期的高度。為了便于裝配，軸端應加工出倒角（一般為45o），以免裝配時把軸上零件的孔壁擦傷；過盈配合零件的裝入端應加工出導向錐面，以便零件能順利地壓入。3.3軸的結(jié)構設計軸上鍵槽的位置和尺寸確定452024/12/20普通平鍵應該小于所在軸段的長度，并且需要留有一定的間隙，間隙Δ=1~3mm。為了便于安裝，鍵槽要靠近裝入零件的一側(cè)，也就是靠近軸徑減小的一側(cè)，以便零件輪轂上的鍵槽與鍵容易對準。當軸上有多個鍵槽時，各個鍵槽應該布置在同一條母線上。如果軸徑尺寸相差不大，各鍵槽端面可以按照直徑較小軸段取相同尺寸，這樣可以在加工時使用同一把刀具，提高零件的工藝性。左圖中的鍵槽位置分布不合理，軸的工藝性較差。正確錯誤如果軸的設計中出現(xiàn)了兩個及以上鍵槽，則軸的粗估直徑應該擴大7~10%3.3軸的結(jié)構設計軸的支點距離和力作用點的確定462024/12/20根據(jù)軸上零件的位置、軸的外伸長度，可以定出軸的支點距離和軸上零件的力作用點位置，進一步可以繪制裝配圖草圖。對于軸上力的作用點來說，帶輪和齒輪的力作用線的位置可取在輪緣中部，滾動軸承支反力作用點可近似認為在軸承寬度的中部。

I軸兩支點距離為A1+B1，II軸兩支點距離為A2+B2裝配圖草圖繪制完成后，就可以對裝配圖進行整體布局了。3.3軸的結(jié)構設計軸的強度校核472024/12/20在軸長度及結(jié)構形式未知的情況下，往往是無法求出支撐反力和彎矩圖的。所以無法對軸進行疲勞強度計算。此時通常按照抗扭強度計算公式來進行軸徑的初步估算，并采用降低許用切應力的方法來考慮彎曲的影響，以求出等直徑的鋼軸。然后以該光軸為基準，按軸上零件及工藝要求進行軸的結(jié)構設計，得出軸的結(jié)構草圖，從而確定各軸段的直徑和長度、載荷作用點和支承位置等，然后進行軸的強度校核計算。經(jīng)過校核計算，判斷軸的強度是否滿足需要，結(jié)構、尺寸是否需要修改。確定支點距離及零件的力作用點后，即可進行受力分析和畫出力矩圖。根據(jù)軸的結(jié)構尺寸、應力集中的大小和力矩圖判定一個或幾個危險截面，按彎扭合成的受力狀態(tài)對軸進行強度校核。如果強度不夠，則必須對軸的一些參數(shù)，如軸徑、圓角半徑、斷面變化尺寸等進行修改；如果強度富余過多，可待軸承壽命及鍵連接的強度校核后，再綜合考慮是否修改和如何修改軸的結(jié)構。3.3軸的結(jié)構設計軸的強度校核482024/12/20當主要考慮扭轉(zhuǎn)作用時，根據(jù)力學知識可知：扭轉(zhuǎn)切應力為：

軸的抗扭截面模量計算方法為：對于一般轉(zhuǎn)軸，強度校核的基本公式為：對于實心軸，危險截面的抗彎截面模量

安全系數(shù)的計算為：

軸徑粗估軸草圖設計軸扭轉(zhuǎn)切應力校核軸抗扭截面校核軸強度校核軸危險截面抗彎模量校核3.4軸、軸系及鍵的校核計算傳動零件及其附件結(jié)構設計492024/12/20齒輪結(jié)構形狀與尺寸可采用的材料、毛坯大小及制造方法有關。在一級圓柱齒輪減速器設計中，齒輪選用多為中、小型的鍛造齒輪。在進行齒輪設計時，需要考慮該齒輪的結(jié)構及加工工藝。齒輪根據(jù)尺寸大小可設計為齒輪軸、實心式齒輪、腹板式齒輪和輪輻式齒輪。各種齒輪結(jié)構及尺寸設計可以參考下表。序號結(jié)構形式結(jié)構說明1齒輪軸3.5軸系部件的結(jié)構設計502024/12/20山西工程技術學院機械工程系序號結(jié)構形式結(jié)構說明2實心齒輪3腹板式結(jié)構的齒輪3.5軸系部件的結(jié)構設計512024/12/20序號結(jié)構形式結(jié)構說明4輪輻式結(jié)構的齒輪3.5軸系部件的結(jié)構設計傳動零件及其附件結(jié)構設計522024/12/20軸承端蓋的作用為固定軸承以及調(diào)整軸承間隙并且承受軸向力。軸承端蓋分為嵌入式和凸緣式兩種。嵌入式端蓋可以卡進減速箱箱體，不需要用螺釘連接在減速箱箱體上；但凸緣式軸承端蓋需要使用螺紋或者其他方法與減速箱箱體結(jié)合。繪圖示例嵌入式軸承端蓋的結(jié)構及尺寸（材料為Q235-A或HT150）3.5軸系部件的結(jié)構設計532024/12/20螺釘數(shù)45~696470~10984110~149106150~23012~166凸緣式軸承端蓋的結(jié)構及尺寸（材料為Q235-A或HT150）3.5軸系部件的結(jié)構設計潤滑與密封542024/12/20

油潤滑軸承脂潤滑軸承3.5軸系部件的結(jié)構設計潤滑與密封552024/12/20

在這部分的裝配圖設計時，需要根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速選擇軸承的潤滑方式，并且根據(jù)不同的潤滑方式修改裝配圖中的軸承端蓋及機座的結(jié)構。3.5軸系部件的結(jié)構設計潤滑與密封562024/12/20

3.5軸系部件的結(jié)構設計潤滑與密封572024/12/20

在減速器輸入軸或輸出軸外伸處，為防止?jié)櫥瑒┫蛲庑孤┘巴饨缁覊m、水分和其他雜質(zhì)滲入，導致軸承磨損或腐蝕，應該設置密封裝置。密封類型很多，密封效果也不相同。常見密封形式及其性能說明參見下表。密封類型密封形式圖示適用場合說明接觸式密封氈圈密封脂潤滑，要求環(huán)境清潔，軸頸圓周速度不大于4~5m/s工作溫度不超過90℃矩形斷面的毛氈圈被安裝在梯形槽內(nèi)，它對軸產(chǎn)生一定的壓力從而起到密封作用3.5軸系部件的結(jié)構設計582024/12/20密封類型密封形式圖示適用場合說明接觸式密封唇形密封圈唇形密封圈用皮革、塑料或耐油橡膠制成，有的具有金屬骨架，有的沒有骨架，皮碗是標準件。圖a密封唇朝里，目的防漏油；圖b密封唇朝外，目的防灰塵、雜質(zhì)進入。3.5軸系部件的結(jié)構設計592024/12/20密封類型密封形式圖示適用場合說明非接觸式密封油溝密封脂潤滑，干清潔環(huán)境燥靠軸與蓋間的細小環(huán)形油溝密封間隙取0.1~0.3mm。在軸承蓋上車出溝槽，在槽中填充潤滑脂，可提高密封效果曲路密封脂潤滑或油潤滑，工作溫度不高于密封用脂的滴點，這種密封效果可靠將旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間間隙做成迷宮形式，在間隙中充填潤滑脂以加強密封效果3.5軸系部件的結(jié)構設計減速器結(jié)構設計602024/12/20名稱符號尺寸關系基座壁厚機蓋壁厚機座凸緣厚度機蓋凸緣厚度機座底凸緣厚度地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目軸承旁連接螺栓直徑機蓋與機座連接螺栓直徑3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器結(jié)構設計612024/12/20名稱符號尺寸關系軸承端蓋螺釘直徑窺視孔蓋螺釘直徑定位銷直徑見下張表見下張表軸承端蓋螺釘直徑窺視孔蓋螺釘直徑3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器結(jié)構設計622024/12/20名稱符號尺寸關系軸承旁凸臺半徑凸臺高度便于扳手操作即可外機壁至軸承座端面距離大齒輪齒頂圓與內(nèi)機壁距離齒輪端面與內(nèi)機壁距離機蓋、機座肋厚軸承端蓋外徑軸承端蓋凸緣厚度軸承旁連接螺栓距離做到盡量靠近但是不干涉3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器結(jié)構設計632024/12/20螺栓直徑M8M10M12(M14)M16(M18)M20(M22)M24(M27)M3013161820222426303436401114161820222426283234沉頭座直徑1822263033364043485361

減速器箱體整體設計可以參考本節(jié)表格中的內(nèi)容。相關計算和設計參數(shù)可以參考經(jīng)驗公式給出。

減速器箱體是本章中設計最復雜的部分，需要讀者認真比對每一組經(jīng)驗數(shù)據(jù)。3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器機體設計642024/12/20

基座高度對于傳動件采用的浸油潤滑減速器，機座高度除了應滿足齒頂圓到油池底面的距離不小于30~50mm外，還應該保證能夠容納一定的潤滑油，保證潤滑和散熱達到要求。在進行設計時，應該在離開大齒輪齒頂圓30~50mm處，畫出機體油池的底面線，并且初步確定為機座高度

然后根據(jù)傳動件的浸油深度確定油面高度，就可以估算出潤滑油的貯油量。如果計算出的貯油量不夠，則機體設計時應將底部適當下移，增加機座高度。3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器機體設計652024/12/20

具體數(shù)據(jù)還需要參考減速器結(jié)構設計中表格的內(nèi)容3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器機體設計662024/12/20機蓋外輪廓機蓋頂部的外緣輪廓通常由弧線和直線組成。圓弧部分的目的是包圍齒輪，直線的排布是為了機蓋頂部具有更好的工藝性。大齒輪一側(cè)通常為圓弧，而大齒輪與小齒輪通過直線連接。大齒輪一側(cè)圓弧半徑為：

3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器機體設計672024/12/20

3.6減速器箱體的結(jié)構設計減速器機體設計682024/12/20油溝的形式輸油溝布置圓柱端銑刀加工成的輸油溝油溝尺寸鑄造油溝圓柱端銑刀銑削油溝盤形銑刀銑削油溝3.6減速器箱體的結(jié)構設計窺視孔和窺視孔蓋692024/12/20窺視孔應設在機蓋的上部，以便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸應足夠大，以便于檢查和手能伸入機體內(nèi)操作。減速器內(nèi)的潤滑油也由窺視孔注入，為了減少油的雜質(zhì)，可在窺視孔口安裝過濾網(wǎng)。窺視孔要有蓋板，機體上開窺視孔處應凸起一塊，以便機械加工出支撐蓋板的表面并用墊片加強密封。蓋板常用鋼板或鑄鐵制成，用M6~M10螺釘緊固。鋼板制鑄鐵制窺視孔和窺視孔蓋的材料為Q235-A或HT150，其結(jié)構及尺寸可以參考下頁PPT中的表格進行設計和繪制。3.7減速器附件窺視孔和窺視孔蓋702024/12/20機械設計基礎實踐減速器裝配圖設計減速器的附件100120150180200箱體寬-(15~20)M6~M8，螺釘數(shù)4~6個5~103~5窺視孔和窺視孔蓋的結(jié)構及尺寸（材料為Q235-A或HT150）通氣器712024/12/20通氣器的作用是排放內(nèi)部空氣和水分，排除熱量，從而保持減速器的正常運行，通氣孔不直接通向頂端，以免灰塵落入。用于較清潔的場合還可以使用帶過濾網(wǎng)式通氣器。當減速器停止工作后，過濾網(wǎng)可阻止灰塵隨空氣進人機體內(nèi)。通氣器多安裝在窺視孔蓋上或機蓋上。安裝在鋼板制的窺視孔蓋上時，用一個扁螺母固定。有時為防止螺母松脫落到機體內(nèi)，將螺母焊在窺視孔蓋上，這種形式結(jié)構簡單，應用廣泛。安裝鑄鐵制窺視孔蓋或機蓋上時，要在鑄件上加工螺紋孔和端部平面。

通氣器的結(jié)構可以參考后頁PPT中的表格。3.7減速器附件722024/12/20簡易通氣器的結(jié)構及尺寸M12×1.251816.514191024M16×1.52219.617231225M20×1.53025.422281546M22×1.53225.422291547M27×1.53831.227341848M30×24236.932361848M33×24536.932382048M36×25041.636462558鋼板制鑄鐵制3.7減速器附件732024/12/20帶過濾網(wǎng)的通氣器的結(jié)構及尺寸M18×1.5M33×1.58916404012716184025.422622M27×1.5M48×1.5124.5246054151022246036.932722M36×1.5M64×1.5166308070201328328053.14110333.7減速器附件油標742024/12/20常見的油標有油標尺、圓形油標、長形油標等，這些油標都有螺紋方便安裝。M1241262810642016M1641663512852622M20620842151063226

3.7減速器附件放油孔和放油螺塞752024/12/20放油孔是為了方便排出已經(jīng)不能繼續(xù)使用的潤滑油。放油孔、螺塞及封油墊的結(jié)構及尺寸M14×1.5M16×1.5M20×1.522263019222512121533419.621.925.417192215172223.7減速器附件啟蓋螺釘和定位銷762024/12/20

啟蓋螺釘定位銷3.7減速器附件吊環(huán)、吊耳772024/12/20為拆卸及搬運，應在機蓋上裝配吊環(huán)螺釘或鑄出吊鉤、吊耳，并在機座上鑄出吊鉤。吊耳（在箱蓋上鑄出）吊耳環(huán)（在箱蓋上鑄出）吊鉤（在箱蓋上鑄出）3.7減速器附件裝配圖草圖782024/12/20根據(jù)裝配圖繪制第一階段要求將一級圓柱齒輪減速器各核心傳動部件選型和計算后，先繪制到草圖上；之后根據(jù)裝配圖繪制第二階段要求按照核心轉(zhuǎn)動部件的選型選擇傳動附件，從而形成減速器中最核心的部分；最后根據(jù)裝配圖繪制第三階段要求繪制減速器機體和其他結(jié)構，最終完成減速器繪制的草圖部分。草圖部分完成后就需要對草圖進行標注完成最終裝配圖。3.8裝配圖圖面要求標注尺寸792024/12/20特性尺寸：傳動零件的中心距及其偏差。本次課程設計主要標注一級齒輪傳動的中心距；外形尺寸：總長、總寬和總髙等，它們是表示減速器大小的尺寸，以便考慮所需空間大小及工作范圍，供車間布置及裝箱運輸時參考。安裝尺寸：包括機體底座尺寸（包括長、寬、高），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，輸人軸與輸出軸外伸端的配合長度和直徑，以及軸外伸端端面與減速器某基準軸線的距離。配合尺寸：包括軸與帶輪、齒輪、聯(lián)軸器、軸承的配合尺寸，軸承與軸承座孔的配合尺寸等。主要零件的配合處都應標出尺寸、配合性質(zhì)和精度等級。配合性質(zhì)和精度的選擇對減速器的工作性能、加工工藝及制造成本等有很大影響，應根據(jù)相關資料認真確定。尺寸標注不可缺失，也不可重復，公差配合應當標注完整3.8裝配圖圖面要求編寫技術特性和技術要求802024/12/20在裝配圖的適當位置寫出減速器的技術特性，包括減速器的輸入功率和輸人軸的轉(zhuǎn)速、減速器傳動比等。在裝配圖上還需要寫出一些在視圖上無法表示的關于裝配、調(diào)整、檢驗和維護等方面的技術要求。正確制定這些技術要求將保證減速器的各種性能。技術要求通常包括以下幾個方面的內(nèi)容。1.對零件的要求。例如：裝配前，檢驗零件的配合尺寸，合格的零件才能進行裝配。2.對潤滑劑的要求。3.傳動側(cè)隙量和接觸斑點。例如：嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗不小于0.16mm，鉛絲不得大于最小側(cè)隙的四倍。4.對安裝調(diào)整的要求。例如：安裝齒輪時，必須保證需要的傳動側(cè)隙。5.對密封的要求。6.對包裝、運輸及外觀的要求。例如：機體表面應涂漆。3.8裝配圖圖面要求零件標號并列出明細欄812024/12/20零件編號要完全，但不能重復，圖紙上相同零件只能有一個編號。零件編號方法可以采用不區(qū)分標準件和非標準件的方法，統(tǒng)一編號；也可以將標準件和非標準件分開，分別編號。編號線不能相交,也不能與剖面線平行。由幾個零件組成的獨立組件（如滾動軸承、通氣器等）可作為一個零件編號。編號可按順時針或逆時針方向順序排列。零件編號的表示應符合國家制圖標準的規(guī)定。明細表是減速器所有零件的詳細目錄，填寫明細表的過程也是最后確定零件材料和標準件的過程。應盡量減少零件材料和標準件的種類和規(guī)格。明細表由下向上填寫。標準件必須按照規(guī)定的標記,完整地寫出零件名稱、材料、主要尺寸及標準代號，同時還應該注明材料的牌號；非標準件應該給出設計代號，設計代號和其零件圖的圖紙編號一一對應；齒輪必須注明其主要參數(shù)，如模數(shù)m、齒數(shù)z、螺旋角β等。零件缺失是常見問題，需要反復查看設計圖紙才能找出錯誤3.8裝配圖圖面要求檢查裝配圖822024/12/20完成裝配圖后，應仔細檢查圖紙的設計質(zhì)量，需要檢査的主要內(nèi)容如下：

1.視圖的數(shù)量是否足夠，是否能清楚地表達減速器的工作原理和裝配關系；2.各零件的結(jié)構是否合理，加工、裝拆、調(diào)整、維修及潤滑是否可行和方便；3.尺寸是否符合標準系列或圓整，標注是否正確，重要零件的位置及尺寸（如齒輪、軸、支點距離等）是否符合設計計算的要求，是否與零件工作圖一致，相關零件的尺寸是否協(xié)調(diào)，配合與精度的選擇是否適當?shù)龋?.技術要求和技術性能是否完善正確；5.零件編號是否齊全，標題欄及明細表各項是否正確，有無遺漏；6.制圖是否符合國家標準。畫完零件圖，并檢查、修改后，應再加深描粗。所有文字和數(shù)字應按制圖規(guī)定的格式和字體要求清晰地寫出，圖紙應保持整潔。至此，裝配圖繪制完成，緊接著需要繪制減速器的零件圖3.8裝配圖圖面要求機械設計基礎實踐第四章

減速器零件圖設計832024/12/20學習目標：1.掌握零件圖繪制過程中視圖選擇、尺寸標注、公差和粗糙度標注、技術要求編寫的方法。2.能夠繪制減速器軸、齒輪、箱體等典型零件的零件圖。3.具備運用所學專業(yè)知識和技能，正確、合理地繪制零件圖，編制零件加工、檢驗、裝配等工藝的技術要求的能力。4.了解現(xiàn)代機械設計技術及其在實際工程中的應用，掌握一般機械設計的基本方法和技能。842024/12/204.1對零件圖的要求

零件圖需清楚表達零件內(nèi)全部的結(jié)構形狀和尺寸，設計者在繪制零件圖時應根據(jù)零件結(jié)構復雜程度，合理選擇圖紙幅面，做到視圖布局合理、齊整、表達清楚。1.圖幅及視圖選擇

一般減速器軸類、齒輪類零件圖選用A3橫幅幅面。

確定表達方案，一張圖紙中視圖選擇要恰當，做到視圖少、表達清、布局整齊。852024/12/204.1對零件圖的要求

根據(jù)設備各零件裝配關系，零件圖中應標注必要的極限偏差，限制尺寸加工精度。零件重要表面和形狀的相對位置，應標注必要的幾何公差。零件圖標注公差用以滿足零件加工精度和裝配要求，同時也是評定零件質(zhì)量的重要指標。3.公差標注4.表面粗糙度標注

零件的每一結(jié)構、要素表面均應標注粗糙度值，在滿足設計要求的條件下，表面粗糙度值應選用較大值，便于加工。當有多個表面粗糙度值相同時，可采用簡化注法，在圖紙標題欄上方空白處統(tǒng)一標注。2.尺寸標注

零件圖中的尺寸決定零件幾何結(jié)構的位置和大小，它是零件加工和檢驗的重要依據(jù)。

尺寸標注要求做到：正確、完整、清晰、合理。

零件圖中尺寸應與裝配圖保持一致。862024/12/204.1對零件圖的要求（1）材料的力學性能和供貨狀態(tài)要求。（2）零件熱處理要求。（3）零件加工過程中的特殊要求，如加工順序或配合加工等。（4）檢驗的要求，如零件表面無損檢測方式和合格級別的要求。（5）未注倒圓、倒角要求。（6）其他特殊要求。5.技術要求

零件在制造、檢驗、組裝、使用維護等環(huán)節(jié)需要滿足一定的技術要求，設計者應在圖紙上注明。不同零件根據(jù)其加工工藝、工作特性等方面技術要求內(nèi)容也不同，一般有以下幾種：872024/12/204.1對零件圖的要求

對于齒輪、蝸輪、蝸桿等嚙合傳動件，應在零件圖右上角緊貼邊框列出嚙合特性表，便于制造工藝編制時合理選擇加工刀具和誤差檢驗。嚙合特性表應列出主要幾何參數(shù)、精度等級、檢驗項目、偏差等內(nèi)容。6.傳動件的嚙合特性表7.標題欄

標題欄應按照機械制圖標準緊貼圖框右下角繪制，本課程設計推薦使用標準標題欄，對接工廠實踐，增強應用能力。

需要指出在零件圖繪制過程中，如發(fā)現(xiàn)裝配圖有不合理處，可對其進行修改。最終定稿的裝配圖與零件圖應保持一致。882024/12/204.2軸類零件圖設計一般選取軸向水平放置為主視圖，圖框用橫幅。鍵槽和孔采用移出斷面圖表達。對于尺寸較小的倒角、退刀槽、砂輪越程槽等結(jié)構采用局部放大圖表達。1.視圖選擇2.標注尺寸

軸類零件尺寸有徑向尺寸、軸向尺寸和其余倒角、鍵槽等尺寸。軸向尺寸標注應根據(jù)加工工藝選好基準面。對于起到軸向定位的軸段長度應直接標出，如齒輪安裝定位、軸承安裝定位。長度誤差不影響軸工作和裝配的軸段可不直接標注，避免出現(xiàn)封閉尺寸鏈，該段軸長度由其他尺寸計算得出，如安裝油封軸段、端部軸承段。892024/12/204.2軸類零件圖設計

右圖為減速器軸零件圖尺寸標注示例，所注尺寸反映了軸車削主要加工工序順序。選擇d3軸段左側(cè)為基準面，L2、L3、L4、L5均以該基準面為基準，減少重要軸段加工誤差。尺寸L2確保齒輪和左側(cè)軸承定位可靠，尺寸L4確保右側(cè)軸承支撐點位置精度。L6連接聯(lián)軸器，L7為次要尺寸，密封軸段d6和左側(cè)軸承安裝軸段d1的長度誤差對減速器裝配和使用影響最小，將其作為封閉環(huán)，通過計算得出，避免出現(xiàn)封閉尺寸鏈。例1

鍵槽定位尺寸和長度尺寸在軸主視圖中標出，鍵槽寬度和深度可在斷面圖中標出。為方便測量，鍵槽深度尺寸基準應以軸外圓輪廓為基準，不應選取軸中心對稱線為基準。軸上倒圓、倒角、退刀槽等結(jié)構可在局部放大圖中標注尺寸，若尺寸相同則可在技術要求中統(tǒng)一說明。902024/12/204.2軸類零件圖設計（1）尺寸公差

軸上有裝配要求的軸段直徑應標注其極限尺寸。鍵槽的寬度和深度以及其他需要標注尺寸偏差的結(jié)構也應標出。3.公差標注（2）幾何公差

軸的重要表面和對要素間相對位置要求高的部位應標注幾何公差，以滿足軸設計要求，它能提高軸的加工精度、裝配質(zhì)量，達到設計要求的工作性能。一般情況下，幾何公差的精度隨著軸的轉(zhuǎn)速、載荷的增加而提高。

軸上安裝傳動件（齒輪、渦輪等）的軸段，為達到良好的嚙合傳動，應在該軸段標注徑向圓跳動公差，傳動件定位的軸肩應標注軸向圓跳動公差。對于高轉(zhuǎn)速、精度要求高的的傳動，還應標注圓度或圓柱度。

一般在安裝軸承的軸段標注徑向圓跳動公差、圓度或圓柱度公差，軸承定位軸肩處標注軸向圓跳動公差。912024/12/204.2軸類零件圖設計

軸的輸入或輸出端一般安裝聯(lián)軸器或帶輪、鏈輪，軸向精度要求不高，所以只需標注徑向圓跳動公差。

鍵槽起到傳動件連接的作用，通常標注鍵槽寬度的對稱度公差。

軸公差標注示意軸上不同表面應根據(jù)設計要求標注粗糙度。4.表面粗糙度標注軸類零件圖技術要求可參照以下幾方面：（1）熱處理要求，表面硬度要求。（2）未注倒角。（3）未注圓角半徑。（4）特殊加工工藝說明。（5）特殊檢驗、裝配說明，如表面要求磁粉檢測。5.技術要求編寫922024/12/204.3齒輪類零件圖設計

齒輪類零件同軸類零件類似，也是回轉(zhuǎn)體，長徑比較小，一般選用非圓半剖或全剖視圖作為主視圖。

組合式蝸輪應以部件圖的形式繪制，再分別繪制齒圈和輪芯的零件圖。齒輪軸和蝸桿的視圖與軸類零件圖相似，如需表達齒形參數(shù)，可增加局部剖視圖。1.視圖選擇2.尺寸標注

齒輪零件圖中主要標注徑向和軸向尺寸，即直徑和寬度。齒輪徑向尺寸基準選取輪轂孔軸心線。徑向尺寸需標注分度圓直徑、齒頂圓直徑、輪轂直徑和輪緣、腹板上孔的尺寸等。齒根圓直徑由齒輪參數(shù)可得，不必標注。齒輪軸向尺寸以輪轂端面（也是安裝和檢測基準）為基準，主要標注齒輪厚度。

錐齒輪除以上尺寸標注外，還須將錐距和錐角進行標注，一般標注外錐距、分錐角、根錐角。錐距精確到μm，錐角精確到分，分錐角精確到秒。

組合結(jié)構的蝸輪部件圖應標注裝配尺寸。齒輪上鑄造或鍛造的結(jié)構尺寸應標注拔模斜度。932024/12/204.3齒輪類零件圖設計

蝸輪尺寸標注示例

齒輪、錐齒輪尺寸標注示例942024/12/204.3齒輪類零件圖設計

（1）尺寸公差

齒輪齒頂圓、輪轂圓、鍵槽分別與配對齒輪、軸、鍵進行配合，應按配合要求在零件圖上標注極限偏差。

錐齒輪還應標注端面到錐齒大端和錐頂角的極限偏差。

渦輪應標注中心距和端面到中分面軸向距離的極限偏差。3.公差標注

（2）幾何公差

齒輪類零件圖須在齒頂圓和輪轂端面標注圓跳動度，保證齒輪運轉(zhuǎn)時受載均勻和良好的傳動精度。輪轂孔標注圓度或圓柱度，保證齒輪和軸安裝滿足設計要求。在鍵槽兩側(cè)面須標注對稱度。

（1）尺寸公差

模數(shù)小的齒面粗糙度值選相對小值，模數(shù)大的齒面粗糙度值選大值。4.表面粗糙度標注952024/12/204.3齒輪類零件圖設計

嚙合傳動零件圖中應編寫嚙合特性表，齒輪的主要參數(shù)不能在圖中標注的均應在嚙合特性表中體現(xiàn)，其內(nèi)容包括齒輪參數(shù)、精度等級、檢驗項目等。

嚙合特性表應緊貼圖框右上角空白處列出。5.嚙合特性表

齒輪類零件圖的技術要求主要包括以下幾方面：（1）材料力學性能、熱處理要求。（2）未注倒圓、倒角、公差等級。（3）有型式試驗要求的齒輪應詳細注明，如動平衡試驗。（4）特殊的加工和檢驗要求。（5）其他技術要求。

6.技術要求962024/12/204.4箱體類零件圖設計

主視圖選取一般按工作位置表達箱體主要形狀。俯視圖采用結(jié)合面方向投影，表達結(jié)合面緊固件開孔和箱體內(nèi)部結(jié)構，前后兩部分大致呈對稱結(jié)構。左視圖和右側(cè)向視圖表達箱體左右兩側(cè)結(jié)構尺寸。視圖中須配以剖視圖表達箱體厚度和孔洞結(jié)構，對于細節(jié)部位再加以局部視圖、放大圖等詳細表達。1.視圖選擇2.尺寸標注（1）長度尺寸

長度方向尺寸基準通常選取軸承安裝孔軸線（加強筋中線），主要標注軸承安裝孔定位尺寸、結(jié)合面緊固螺栓孔和銷孔定位尺寸、地腳螺栓孔定位尺寸、箱體長度、結(jié)合面外延長度和其他結(jié)構尺寸。972024/12/204.4箱體類零件圖設計（3）高度尺寸

高度方向尺寸選取安裝面或結(jié)合面作為基準，主要標注箱體高度、底座厚度、結(jié)合面厚度、視油窗定位等尺寸。

減速器箱體尺寸、公差標注示例（2）寬度尺寸

寬度方向尺寸基準選用箱體中線，主要標注箱體寬度、結(jié)合面外延寬度、結(jié)合面緊固螺栓孔和銷孔定位尺寸、地腳螺栓孔定位尺寸等。982024/12/204.4箱體類零件圖設計

（1）尺寸公差

箱體尺寸公差標注主要在軸承安裝孔，孔的定位尺寸對轉(zhuǎn)動件安裝精度影響較大，故需要標注偏差尺寸?？缀洼S承配合，徑向尺寸需要標注極限偏差。（2）幾何公差

減速器箱體結(jié)合面、軸承端蓋密封面應標注平面度公差，確保使用過程中不泄漏潤滑油。軸承安裝孔應標注圓柱度、同軸度等公差，保證轉(zhuǎn)動零件安裝和運行精度。其他部位根據(jù)設計要求進行合理標注。3.公差標注

箱體零件需進行機加工的表面均應標注粗糙度,一般配合要求高的表面粗糙度要求也高。4.表面粗糙度標注992024/12/204.4箱體類零件圖設計箱體類零件圖技術要求根據(jù)設計需要編寫，可參考以下幾方面：（1）鑄件表面清砂，時效處理。（2）鑄造質(zhì)量要求。（3）內(nèi)部清理要求，防止雜質(zhì)殘留，污染潤滑油脂。（4）內(nèi)外表面除銹防腐要求。（5）箱體裝配要求，結(jié)合面涂膠種類說明，組裝完成后密封要求。（6）未注倒圓、倒角標注。（7）其他特殊要求。5.技術要求機械設計基礎實踐第5章

編制設計計算說明書、設計總結(jié)和答辯1002024/12/20學習目標：1.掌握設計計算說明書需編寫的內(nèi)容，能夠按要求編寫設計計算說明書。2.規(guī)范整理設計資料。3.完成答辯準備，順利答辯。4.培養(yǎng)遵守答辯紀律、良好表達設計內(nèi)容、規(guī)范整理資料的習慣。1012024/12/205.1設計計算說明書的內(nèi)容

設計計算說明書是機械設計技術資料的重要組成部分，是設計的理