ZGY322减速器的测绘基于CAD的绘图 毕业论文.doc

毕业设计(论文)作 者： 学 号： 专 业： 班 级： 题 目：zgy322减速器的测绘基于cad的绘图 指导者： 2012年06月 摘 要“测绘”其实是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。本次测绘的是一个圆柱斜齿减速器，型号为zgy32-40-10.。减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属二级斜齿减速器（电机联轴器减速器滚筒）。该测绘的内容包括：减速器出厂参数确定，减速器的测绘和结构分析，传动装置总体分析，重要零件的测绘方法，绘制零件图和装配图。测绘目的能清楚表达机构零件形状，位置及装配关系，并用cad绘图软件绘制零件图和装配图。领取有关测绘工具；全面分析了解测绘对象用途、性能、工作原理，结构特点以及装配关系；绘制装配示意图；拆卸零件，绘制零件草图；量注尺寸，确定并标注有关技术要求；绘制零件图和张配图。该减速器的测绘报告基本上符合任务书所需的内容。“测绘”是学习正确表达设计构思的一次独立实践的机会。测绘技术是一项重要的基本技能。本次测绘二级圆柱斜齿轮减速器的零件图（除标准件）和装配图绘制，通过使用cad来完成，通过本课题的测绘，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习并能清楚、形象的表达减速器的外形特点。关键词：测绘；斜齿轮；cad绘图；装配目 录1 绪 论12 测绘前准备22.1测绘前的准备工作22.2常用的测量方法23 zgy322减速器的测绘43.1减速器出厂参数确定43.2传动装置总体分析43.2.1传动方案的作用和特点43.2.2电机和工作机的安装位置53.2.3画传动系统简图53.2.4传动系统运动分析计算53.3 zgy322减速器的测绘和结构分析63.3.1拆卸减速器63.3.2分析装配方案63.3.3分析各零件作用、结构及类型64 重要零件的测绘方法84.1非标件的测绘84.2标准件的测绘84.3斜齿轮的测绘95 绘制零件图和装配图115.1图层及样式的设置115.2箱体的绘制135.3轴及轴上零件的绘制145.4装配图的总体规划155.4.1视图布局155.4.2尺寸的标注155.4.3标题栏、序号和明细表155.4.4技术特性表和技术要求165.5装配图的绘制166 zgy322减速器pro/e图的生成19结 论20参考文献21致 谢22i 1 绪 论零件测绘是依据实际零件，通过分析选定表达方案，画出它的图形，测量并标注尺寸，制订并注写必要的技术要求，从而完成零件图绘制的过程。其主要目的是培养学生手脑并用的专业能力和岗位技能。机械零件测绘的特点：1.综合性强机械零件的测绘涉及面广泛，例如制图，公差，工艺，材料，实训等课程，不仅运用到了相关课程知识，还需要具备生产加工实训操作的经验体会。特别是在技术要求的制定方面最为艰难复杂，需运用多项零件的设计理念那能完成。2.实用性强机械零件测绘是以真实零件为测绘对象，作业内容不再是纸上谈兵，不再是仅针对零件的某一方面进行讨论和分析。而是全面的了解和掌握零件的设计要求和一些技术参数，通过数据的整理和图样的模拟显示，满足生产加工的需求。因此，机械零件测绘是所有课程当中最贴近实际的专业课。3.自主性和参与性强在零件测绘中，从分析零件的功能作用到确定零件的视图方案，测量标注尺寸，制定各项合理恰当的技术要求，各阶段各项工作的灵活多样，都需要测绘人员独立思考和主动查阅资料和文献，解决实际当中遇到的问题。这就使的工作形式的多样化，工作人员的主动化，和工作内容的创新化。测绘的种类：1.设计测绘测绘为了设计。根据需要对原有设备的零件进行更新改造，这些测绘多是从设计新产品或更新原有产品的角度进行的。2.机修测绘测绘为了修配。零件损坏，又无图样和资料可查，需要对坏零件进行测绘。3.仿制测绘测绘为了仿制。为了学习先进，取长补短，常需要对先进的产品进行测绘，制造出更好的产品。本文的测绘主要用于了解减速机的结构和工作原理，并辅助于实践教学。2 测绘前准备2.1测绘前的准备工作2.1.1测量工具的准备 钢板尺、三角板和游标卡尺，如图2-1所示。 (a) 钢板尺 (b) 游标卡尺 图2-1常用测量工具2.2常用的测量方法1.测量长度尺寸的方法:一般可用钢板尺或游标卡尺直接测量，如图2-2所示。(a) 用钢板尺测量长度(b) 用游标卡尺测量长度图2-2 测量长度尺寸2.测量内外径尺寸的方法:一般也是可以直接用游标卡尺测量，如图2-3所示。图2-3 测量直径尺寸3.用游标卡尺或千分尺精确测量直径；4.用钢直尺直接测量或用卡钳与钢直尺配合测量壁厚、中心高；5.用卡钳和钢直尺测量孔间距。在测绘过程中，应注意组成装配体的每个零件，除标准件外，都应画出草图。根据各个零件的结构形状画出零件视图，确定要标注的尺寸，测量零件后将尺寸填入图中，以整理后得到零件草图。对于标准件可通过测量有关尺寸，从相应标准中查出名称、规格和标准代号等，做好相应记录。画零件草图时还应尽可能注意到零件间尺寸的协调。3 zgy322减速器的测绘减速器几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从各类交通工具的发动机、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的机械启动装置等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速器的应用，且在工业应用上，减速器具有减速及增加转矩的功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备中。zgy322减速机体积小、重量轻、精度高、承载能力大、效率高，寿命长，可靠性高、传动平稳、噪声低等特点，广泛用于冶金、矿山、化工、建材、起重、运输、纺织造纸、仪器、塑料、橡胶、工程机械、能源等工业部门。3.1减速器出厂参数确定观察本减速器铭牌得知为天津减速机股份有限公司厂生产的zgy322-40-10型悬挂式齿轮减速器。根据减速器铭牌显示可知减速器输入功率为1400r/min,根据生产型号可知减速器最大外圆直径为322mm，输出轴直径为40mm，传动比为10。3.2传动装置总体分析3.2.1传动方案的作用和特点传动系统的作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机,在此起减速作用，并协调二者的转速 和转矩。传动方案的特点：体积小、重量轻、精度高、承载能力大、效率高，寿命长，可靠性高、传动平稳、噪声低。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大,机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转 矩输入端,可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作 用下产生的弯曲变形部分地抵消,以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。3.2.2电机和工作机的安装位置电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。3.2.3画传动系统简图通过直观的观察和分析画出传动系统简图，如图3-1。1.齿轮1（高速轴）；2.齿轮2（中速从动轴）；3.工作机 4.齿轮4（低速轴）；5.齿轮3（中速轴主动轮）；6.电动机；7.联轴器图3-1 zgy322减速器传动系统简图3.2.4传动系统运动分析计算1.计算总传动比：2.计算总效率：由6p19表3-1查得1（联轴器）=0.99，2（滚动轴承）=0.99，3（齿轮传动）=0.97，3.3 zgy322减速器的测绘和结构分析3.3.1拆卸减速器按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免产生混乱和丢失；拆卸时避免随意 敲打造成破坏，并防止碰伤、变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。拆卸顺序：1.拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。2.拆卸各轴两边的密封圈、端盖。3.一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。4.拆卸螺塞，油视器。3.3.2分析装配方案按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。1.检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。2.用键将齿轮轴和齿轮进行装配然后在轴两端装入轴承。3.将箱内各零件，用棉纱擦净，并涂上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。经检查无误后，合上箱盖。4.松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。5.装好密封圈，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。3.3.3分析各零件作用、结构及类型分析各零件作用主要零部件：1.轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动 并传递动力。高速轴和中速轴都属于齿轮轴；低速轴为转轴、属阶梯轴。2.轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。高速轴的为gb/t2971994圆锥滚子轴承32906轴承30205；中速轴为gb/t2971994圆锥滚子轴承32005；低速轴为gb/t273.3-1988深沟球轴承16012。3.齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作用，其中齿轮1和齿轮3属于齿轮轴，主动轮，齿数分别为z1=28；z3=15。齿轮2和齿轮4为从动轮，齿数分别为z2=60；z4=70。都为斜齿渐开线圆柱齿轮。4.联轴器：主要用于联接两轴，使他们一起转动以传递运动和转矩。附件：1.窥视孔：窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。2.通气器：使箱体内受热膨胀的气体自由排出，以保持箱体内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏。3.定位销：对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体，为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。4.启箱螺钉：由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。4 重要零件的测绘方法4.1非标件的测绘零件测绘步骤：1.确定合理的表达方案（视图、剖视、剖面）。2.徒手画零件草图（坐标纸画、目测比例、图框、标题 栏、编号）并标上尺寸线。3.测量零件尺寸，并注在草图尺寸线。标注尺寸注意问题：1.完整定位、定形尺寸。2.尺寸数据：没配合要求的一般尺寸取整数；有配合要求的确定基本尺寸、符合国标；取系列数。如轴承或联轴器孔径。3.标准结构：如倒角、退刀槽、圆角取标准，查最接近值。4.尺寸配合协调：孔与轴配合取轴径；内外螺纹配合取外螺纹直径。5.处理制造缺陷：如缩孔、砂眼、刀痕及使用中造成的损坏的部位不画或加以修正。4.2标准件的测绘测量标准件：1.量出基本尺寸。2.查标准代号、型号。3.列表“减速器标准件明细表”。如表4-1。表4-1 减速器标准件明细表序号名称及型号材料数量基本尺寸标准代号01轴承32906 451ddb=304712gb/t297-199402轴承30205451ddb=255216.3gb/t297-199403轴承 32005452ddb=254715gb/t297-199404轴承16012452ddb=609011gb/t273.3-198805a普通型键451bhl=8745gb/t1095-197906a普通型键451bhl=6625gb/t1095-197907a普通型键451bhl=161052gb/t1095-197908定位销452a822gb/t117-2000 续表序号名称及型号材料数量基本尺寸标准代号09连接螺栓m8x1q2358d=828gb/t5783-200010螺母m8x1q2358大径为8gb/t6176-200011起盖螺钉m5x0.8q2352d=516gb/t5783-200012紧定螺钉m4x0.7q2354d=414gb/t5783-200013弹性挡圈65mn1d0=85gb/t893.1-198614弹性挡圈65mn1d0=47gb/t893.1-198615唇形密封圈（大）耐油橡胶2ddb=60858gb/t1387.1-199216唇形密封圈(小）耐油橡胶1ddb=30425gb/t1387.1-199217螺钉m16x1.5q2353d=1611gb/t3105-824.3斜齿轮的测绘几何参数的确定，列表4-2。1.齿数z：直接从齿轮上数出来的结果。2.齿顶圆直径da：用游标卡尺测量得出结果。3.螺旋角：有滚印法测量得出结果。基本参数的确定：法向模数mn 。根据前面所得数据da和列方程组。求得mn查表得出标准值。4.齿根圆直径df：由公式得出结果。5.齿轮宽b：直接从齿轮上测量出来的结果。6.齿全高ha：由公式 得出结果。7.中心距a：由公式 得出结果。8.分度圆d:由公式 得出结果。9.旋向：直接从齿轮上观察，由左右手定则得出来的结果。表4-2齿轮的几何参数和基本参数列表齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数z28601570齿顶da479545180齿根圆df40.2588.2533.75168.75齿轮宽b31.5255045齿全高h3.3753.3755.6255.625中心距a68107.5模数mn1.51.52.52.5 螺旋15151010 旋向左旋右旋左旋右旋分度圆d449240175压力角20 2020205 绘制零件图和装配图5.1图层及样式的设置图层的设置：新建图层，用来创建一个新的图层。在“图层特性管理器”对话框中，点击“新建图层”按钮，在其下方图层显示框中增加若干新图层，如图5-1所示。新建图层名称，颜色，线型，线宽等可根据需要设定。图5-1图层特性管理器样式的设置：1.文字样式设置文字样式用来定义或修改文字字型的参数，包括字体，字高，字距以及倾斜角等。点击样式工具栏中“文字样式管理器”图标。弹出“文字样式”的对话框，新建所需文字样式，如图5-2所示。图5-2 “文字样式”对话框2.标注样式设置点击样式工具栏中的“标注样式管理器”图标，弹出“标注样式管理器”对话框，如图5-3所示，新建并创建符合制图国家标准的尺寸标注样式“gb”。图5-3 “标注样式管理器”对话框5.2箱体的绘制1.用相应图层绘制外轮廓线，中心线及虚线如图5-4所示。 图5-4 轮廓线，中心线及虚线 图5-5 主视图及左视图2.绘制主视图及左视图如图5-5。3.进行尺寸标注及绘制图框和表格，此图绘制完成，如图5-6。图5-6 图框和表格另一箱体按同上画法即可。5.3轴及轴上零件的绘制1.齿轮轴：采用主视图和剖视图。主视图按轴线水平布置，轴及在键槽处的剖面视图，见图5-7。 图5-7 齿轮轴 图5-8 齿轮轴值得注意的是齿轮轴上齿轮应表明其旋向，螺旋角等参数。2.绘制中间轴，齿轮轴如图5-8。3.绘制中间轴上零件，阶梯套筒如图5-9，齿轮如图5-10。 图5-9 阶梯套筒 图5-10 齿轮4.绘制输出轴，阶梯轴如图5-11及轴上零件齿轮如图5-12。 图5-11 阶梯轴 图5-12 齿轮应注意合理标注尺寸及偏差： 1.轴：参考6p113，径向尺寸以轴线为基准标注，轴各处径向尺寸应标尺寸偏差；轴向尺寸以轴孔配合端面及轴端面为基准，反映加工要求，不允许出现封闭尺寸链。 2.齿轮：参考6p116117：径向尺寸以轴线为基准，轴孔、齿顶圆应标相应的尺寸偏差；轴向尺寸以端面为基准，齿轮槽尺寸应相应标出尺寸偏差。5.4装配图的总体规划5.4.1视图布局减速器的工作原理和主要装配关系尽量集中反映在一个基本视图上。布置视图时应注意： 1.整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要求标题栏和零件明细表的位置。2.各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。5.4.2尺寸的标注1.特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如：传动零件的中心距及其极限偏差等。2.配合尺寸：减速器中有配合要求的零件应标注配合尺寸。如：轴承与轴、轴承外圈与机座、轴与齿轮的配合、联轴 器与轴等应标注公称尺寸、配合性质及精度等级。查6p106 表7-2。3.外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装 配图中整体所占空间。4.安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。 5.4.3标题栏、序号和明细表1.说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、 标准代号、 图号以及设计者姓名等内容。gb10609.1-1989 查 计算及说明结果和gb10609.2-1989 标题栏和明细表的格式。2.装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。5.4.4技术特性表和技术要求1.技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级、表的格式参考6p108表7-3，布置在装配图右下方空白处。2.技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。5.5装配图的绘制装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联 接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。根据装配示意图、零件草图画出装配图。画装配图的过程是一次检验、校对零件形状和尺寸的过程，草图中的形状和尺寸如有错误或不妥之处，应及时改正，保证使零件之间的装配关系能在装配图上正确的反映出来，以便顺利地拆画零件图。本次测绘采用直接绘制拼装法，在一个文件中将各个零件逐个画出，再根据装配关系拼装成装配图。注意：采用这种装配方法时应注意以下几点问题。1.定位问题。在拼装装配图时经常出现定位不准的问题，要使零件图在装配图中准确定位，必须充分利用“视图缩放”命令将图形放大，利用对象捕捉和对象追踪功能进行准确定位。2.可见性问题。要注意随时删除被遮挡的图线，以免使图线重叠，给继续绘图带来麻烦。3.编辑，检查问题。将某零件图拼装到装配图中以后，不一定完全符合装配图要求，很多情况下要进行编辑修改。因此，拼图后必须认真检查。绘制装配图时应注意的问题：1.先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。2.三个视图中以主视图作基本视图为主。 3.剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零 件剖面线尽可能取不同。 4.对零件剖面宽度 2mm 的剖视图，剖面允许涂黑表示。 5.同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。轴系的固定问题：1.轴向固定：滚动轴承采用轴肩和闷盖或透盖，轴套作轴向固定；齿轮同样。 2.周向固定：滚动轴承采用内圈与轴的过渡配合，齿轮与轴除采用过盈配合还采用圆头普通平键。 图5-13 装配图 图5-14 右视图根据本减速器安装要求不同有四种安装方向，在装配图中用示意图表示如图5-15。图5-15 安装方向点击绘图工具栏中“多行文字”按钮，编辑技术要求如图5-16。图5-16 技术要求在对装配好的图形进行检查修改、标注尺寸及引线，绘制图框、表格完成装配图的绘制。如图5-17。图5-17 zgy322装配图6 zgy322减速器pro/e图的生成由于本次测绘也注重于pro/e图的生成，且所出cad图均为pro/e建模做准备工作，因此在此插入pro/e最终生成的装配图和爆炸图各一张如图所示图6-1，图6-2；能直观表达减速器整体装配结构，便于观察，更好地辅助于实践教学。图6-1 zgy装配结构图图6-2 zgy结构爆炸图结 论经过这次测绘，学到了很多东西，不仅在理论上对减速器有了全新的认识，在实践能力上也得到了提高，明白了作为一名