机械设计课程设计B

1、武汉理工大学物流工程学院 机械设计与制造系罗齐汉 20212021年年1010月月1818日星期一日星期一第一章第一章 绪论绪论 1.培养综合运用所学培养综合运用所学机械设计基础机械设计基础课程及其它有关先课程及其它有关先修课程的基本理论和基础知识，从整体出发全面考虑机械修课程的基本理论和基础知识，从整体出发全面考虑机械产品的设计，提高分析问题和解决问题的能力。产品的设计，提高分析问题和解决问题的能力。2.学习和掌握机械设计的基本方法和步骤：产品规划学习和掌握机械设计的基本方法和步骤：产品规划方案设计方案设计技术设计技术设计制造及试验，为专业课程设计制造及试验，为专业课程设计及毕业设计打好基础

2、。及毕业设计打好基础。3.进行机械设计基本技能的训练，其中包括：计算和绘图进行机械设计基本技能的训练，其中包括：计算和绘图技能、运用各种设计资料（标准、规范、手册、图册等）、技能、运用各种设计资料（标准、规范、手册、图册等）、使用经验公式估算及编写设计计算说明书。使用经验公式估算及编写设计计算说明书。二、内容：二、内容： 机械设计课程设计一般选择由机械设计课程设计一般选择由机械设机械设计基础计基础课程所学过的大部分零件所组成课程所学过的大部分零件所组成的机械传动系统或简单机械作为设计课题。的机械传动系统或简单机械作为设计课题。目前较多采用的是以齿轮减速器为主体的目前较多采用的是以齿轮减速器为主

3、体的机械传动系统或典型机械作为设计课题。机械传动系统或典型机械作为设计课题。1.题目：题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器单级斜齿圆柱齿轮减速器n设计带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器，用于铸工车间运型砂，单班制工作，工作有轻微振动，使用寿命为10年（其中轴承寿命为3年），其传动示意图及原始数据如下：题号123运输带工作拉力F（N）9001000800运输带速度v(m/s)2.52.32.7卷筒直径D(mm)2502002301.电动机2.联轴器3.斜齿圆柱齿轮减速器4.卷筒5.运输带1.题目：题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器单级斜齿圆柱齿轮减速器学号学号1，192，203，214，225，236，247

4、，258，269，27运输带工作拉力运输带工作拉力F（N）900100080011001050120011001000750运输带速度运输带速度v(m/s)2.52.32.722.22.52.82.92.7卷筒直径卷筒直径D(mm)250200230210220210210220280学号学号10，2811，2912，3013，3114，3215，3316，3417，3518，36运输带工作拉力运输带工作拉力F（N）450051004500465046004800520050004000运输带速度运输带速度v(m/s)2.52.32.722.22.52.82.92.7卷筒直径卷筒直径D(mm)

5、250200230210220210210220280机械设计课程设计要求学生独立完成以下工作：机械设计课程设计要求学生独立完成以下工作：v 传动装置的方案设计，进行传动参数的计算，传动零件、传动装置的方案设计，进行传动参数的计算，传动零件、轴和轴承的设计计算。轴和轴承的设计计算。 v 减速器装配图一张（主视图、俯视图）减速器装配图一张（主视图、俯视图）A1A1；v 零件工作图一张（低速轴）零件工作图一张（低速轴）A2A2；v 设计计算说明书一份（设计计算说明书一份（15152020页，约页，约6000600080008000字）字）v 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。机械设计课

6、程设计结束时进行课程设计总结和答辩。n按时在教室内设计；按时在教室内设计；n独立按时完成各个阶段的设计任务；独立按时完成各个阶段的设计任务；n设计教室桌椅整齐，按学号排座；设计教室桌椅整齐，按学号排座；n保持教室安静；保持教室安静；n每天打扫卫生。每天打扫卫生。一、方法一、方法: v 全面考虑机械零件的强度、刚度、工艺、经济和维护的全面考虑机械零件的强度、刚度、工艺、经济和维护的要求；要求；v 采用边设计、边画图、边修改的采用边设计、边画图、边修改的“三边法三边法”交叉进行；交叉进行；v 以学生独立工作为主，教师只对课程设计的原则问题负以学生独立工作为主，教师只对课程设计的原则问题负责指导；责

7、指导；v 使用标准和规范。使用标准和规范。1设计准备阶段设计准备阶段2传动装置的设计阶段传动装置的设计阶段3减速器装配草图设计阶段减速器装配草图设计阶段4完成减速器装配工作图阶段完成减速器装配工作图阶段5绘制零件工作图阶段绘制零件工作图阶段6编写设计计算说明书阶段编写设计计算说明书阶段7答辩阶段答辩阶段三、进度三、进度 2周完成（周完成（1月月12日日1月月23日）日）1. 传动装置的总体设计与传动零件的设计计算阶段传动装置的总体设计与传动零件的设计计算阶段n时间：时间：1天，天，（1月月12 日）日） n单纯计算阶段：计算功率、选电机、传动比分配、单纯计算阶段：计算功率、选电机、传动比分配、

8、设计计算各级传动零件。设计计算各级传动零件。2. 减速器草图设计阶段减速器草图设计阶段n时间：时间：4天，（天，（1月月13日日1月月16日）日） n“三边三边”阶段：初估轴径，联轴器、滚动轴承和阶段：初估轴径，联轴器、滚动轴承和键的选择与计算；轴与滚动轴承的组合设计，轴键的选择与计算；轴与滚动轴承的组合设计，轴的强度计算。的强度计算。三、进度三、进度 2周完成（周完成（1月月12日日1月月23日）日）3. 完成减速器装配图阶段完成减速器装配图阶段n时间：时间：3天天，（，（1月月17日日1月月19日）日） n绘制装配图阶段：绘三视图，局部剖等，检查后绘制装配图阶段：绘三视图，局部剖等，检查后

9、加深；标注尺寸、公差、技术要求、明细表等。加深；标注尺寸、公差、技术要求、明细表等。4. 绘制零件工作图，及整理编写说明书阶段绘制零件工作图，及整理编写说明书阶段n时间：时间：23天天，（，（1月月20日日1月月21日）日） 5. 答辩答辩n时间：时间：12天天，（，（1月月22日日1月月23日）日） 四、成绩评定四、成绩评定n装配图与平时成绩：装配图与平时成绩：50%；n零件图：零件图： 10%；n说明书：说明书： 20%；n答辩：答辩： 20%；n四种成绩缺一不可！四种成绩缺一不可！n优秀优秀 90；89良好良好 80；79中等中等 70；69及格及格 60；不及格；不及格60。五、评分标

10、准五、评分标准n学习态度；学习态度；n独立工作能力；独立工作能力；n设计质量：设计思路清楚，概念正确。设计质量：设计思路清楚，概念正确。n装配图：结构正确、投影准确、表达清楚、图面装配图：结构正确、投影准确、表达清楚、图面美观整洁；美观整洁；n零件图：制造工艺、检验项目、尺寸及加工符号零件图：制造工艺、检验项目、尺寸及加工符号技术要求齐全、与装配图相符。技术要求齐全、与装配图相符。n说明书：内容完整、计算准确、论述清晰、文字说明书：内容完整、计算准确、论述清晰、文字精炼、书写工整、符合格式。精炼、书写工整、符合格式。n答辩：正确回答问题、讲述条理清楚、语言简练。答辩：正确回答问题、讲述条理清楚

11、、语言简练。 一、传动系统的方案设计一、传动系统的方案设计n1 电动机n2 联轴器n3 斜齿圆柱齿轮减速器n4 卷筒n5 运输带拟定传动装置总体方案，绘拟定传动装置总体方案，绘制出传动系统运动简图制出传动系统运动简图(已已知给定方案，则能对方案进知给定方案，则能对方案进行评价分析行评价分析)二、电动机选择二、电动机选择1. 类型的选择：类型的选择： 小型异步电机型号很多，通常选用小型异步电机型号很多，通常选用Y系列三相系列三相异步电动机（因为价廉、性能好、防爆、结构简异步电动机（因为价廉、性能好、防爆、结构简单、维修方便）。单、维修方便）。2. 转速的选择：转速的选择：同步转速有：同步转速有：

12、3000、1500、1000、750；从价格看，从价格看，n：300015001000750;：转速转速n 经济，但传动比经济，但传动比 i ，传动装置复杂，价格，传动装置复杂，价格一般选同步转速一般选同步转速 1000r.p.m或或750r.p.m传动比传动比i应在规定范围之内应在规定范围之内(闭式圆柱齿轮闭式圆柱齿轮i=35)3. 功率和型号的选择功率和型号的选择工作机所需功率工作机所需功率P wP w=Fv/1000 (kw) 电动机工作功率电动机工作功率(实际功率实际功率) PdPd =P w/ 工作机到电动机之间的总效率工作机到电动机之间的总效率 = 联联2 轴承轴承 3 齿论齿论

13、滚筒滚筒 （P6表表2-2 P34表表3-4）电机型号的确定电机型号的确定Pe Pd (P147表表16-1) 电机电机 (P148表表16-2)电机的安装电机的安装同步转速同步转速 (P209表表9-39) 型号型号 (P210表表9-40) 及外形尺寸及外形尺寸（填表（填表P10表表2-4）表2-4 电动机的数据及总传动比电动机型号额定功率 kW同步转速r/min满载转速 r/min总传动比轴伸尺寸 DEmmY160L-61110009704.837421101. 各轴的转速各轴的转速(r/min)n=nmn=n/in = n2. 各轴的输入功率各轴的输入功率(kW)P=Pd 联联P=P

14、齿齿 轴承轴承 P=P 轴承轴承 联联3. 各轴的输入转矩各轴的输入转矩T=9550 P/nT=9550 P /nT=9550 P /n（填表（填表P10表表2-5）注意：注意：1。转速转速实际值是电机的实际值是电机的满载转速满载转速nm，而不是，而不是同步同步转速转速nt。2。计算功率计算功率P应是电机的实际应是电机的实际工作功率工作功率Pd，而不是，而不是其其额定功率额定功率Pe表表2-5 各轴的运动及动力参数各轴的运动及动力参数轴号转速n r/min功率P kW转矩T N.m传动比 i97010.649104.8434.837200.5410.123482.072200.549.8214

15、67.6901 一、传动零件的设计计算一、传动零件的设计计算（齿轮设计）n齿轮材料与热处理、许用应力齿轮材料与热处理、许用应力n软齿面，按接触强度设计软齿面，按接触强度设计n初选初选Z1，K，d，n计算计算Z2，d1，d2，a，mnn调整调整，重新计算，重新计算d，da，df，b等参数等参数n校核弯曲强度校核弯曲强度n软齿面，例如，小齿轮软齿面，例如，小齿轮45钢，调质达钢，调质达220HBS；大齿轮大齿轮da2400mm，ZG310-570钢正火达钢正火达180HBS;n设计过程按齿面接触强度设计，设计过程按齿面接触强度设计，z1=1925,不能不能太大，太大，mn2mm2mm，实际中心距取

16、，实际中心距取5 5的倍数；的倍数；要算要算到秒到秒，且且8 80 025250 0 。nd,df,da保留小数点后三位，孔要取标准，齿宽保留小数点后三位，孔要取标准，齿宽b1=b2+(510)圆整。圆整。n传动比计算及分配后出现误差，需控制总传动比传动比计算及分配后出现误差，需控制总传动比的相对误差在的相对误差在2%以内。以内。n齿轮结构尺寸见齿轮结构尺寸见P103104 ,P5354%2iiii实n按扭转强度法估算按扭转强度法估算C=106117，1个键，个键，d1.05n输入轴外伸端用联轴器与电机相联输入轴外伸端用联轴器与电机相联dI=(0.81.2)DD-电机轴直径电机轴直径n输出轴：

17、输出轴：同时考虑同时考虑d轴承轴承d轴承轴承-(510)mm3nPCd 3IIIInPCd n高速轴：弹性套柱销联轴器高速轴：弹性套柱销联轴器（P128，P196）或弹性柱销联轴器或弹性柱销联轴器（P130，P198 ）n低速轴：凸缘联轴器低速轴：凸缘联轴器（P125，P195 ）或或鼓形齿式联轴器鼓形齿式联轴器（P126）n其中：轴孔和键槽形式其中：轴孔和键槽形式（P124）n一般选用长圆柱形轴孔（一般选用长圆柱形轴孔（Y型）型）n型号选择：根据计算扭矩、转速、轴径型号选择：根据计算扭矩、转速、轴径 n深沟球轴承（深沟球轴承（6类）类）P117，P191 、或角或角接触球轴承（接触球轴承（7

18、类）类） P119，P193 、圆锥、圆锥滚子轴承（滚子轴承（3类）类） P113，P182n轻系列以上。全固式轻系列以上。全固式n滚动轴承润滑方式：滚动轴承润滑方式：n当大齿轮圆周速度当大齿轮圆周速度v23m/s时，采用飞溅时，采用飞溅油润滑油润滑n当大齿轮圆周速度当大齿轮圆周速度v2m/s时，采用脂润滑时，采用脂润滑一、设计装配图的准备一、设计装配图的准备n减速器主要由传动零件（齿轮）、轴及轴承，箱体和附件组成。 一、设计装配图的准备一、设计装配图的准备n方法：方法：1. 边计算边边计算边画图边修改；画图边修改；2. 整个设计整个设计要协调，要要协调，要照顾各个部照顾各个部分。分。nD1(

19、0.81.2)d电动机电动机n计算转矩计算转矩Tc=KAT(教材教材P265)nd2=d1+(510)mmnd3=d2+(15)mm-取取5的倍数的倍数n轴承的选择轴承的选择(6类类P117)nd4=根据滚动轴承查根据滚动轴承查dand5=小齿轮小齿轮n若小齿轮若小齿轮df d4，则齿轮加大，则齿轮加大mn，z1、z2不变重不变重新计算尺寸，强度不用重新计算。新计算尺寸，强度不用重新计算。nd6=d4nd7=d305. 131nPCdnd3=d3高速级高速级+510mmnd2=d3-(15)mmnd1=d2 -(510)mmnd4= d3+(25)mmnd5= d4+(1012)mmnd6=根

20、据滚动轴承查根据滚动轴承查dand7=d305. 131IIIIIInPCd取取5的倍数的倍数确定滚动轴承确定滚动轴承nl1=l联轴器联轴器-(23)mmnl2=由结构定，要保证由结构定，要保证(1015)mm和和BnL3l7由高速轴定由高速轴定1. 平键平键n键的高度h和宽度b根据轴的轴径d选取(P107，P180)。n键长L根据轴上零件轮毂宽度B决定：nL键=L轴-(510)mm2. 螺栓的选择螺栓的选择n中心距中心距a (P24表表5-1，P58表表4-17)n地脚螺钉直径地脚螺钉直径df (通孔直径、沉头座直径、底座凸缘尺寸通孔直径、沉头座直径、底座凸缘尺寸)n轴承旁联螺栓直径轴承旁联

21、螺栓直径d1=0.75df n箱座、箱盖联接螺栓直径箱座、箱盖联接螺栓直径d2=(0.50.6)df(通孔直径、沉头座直径、凸缘尺寸通孔直径、沉头座直径、凸缘尺寸)n轴承盖螺栓直径轴承盖螺栓直径d3、视孔盖螺栓直径、视孔盖螺栓直径d4、吊环螺栓直径吊环螺栓直径d53. 确定轴承座孔宽度确定轴承座孔宽度LnL=1+c1+c2+(58)mmnc1、c2 轴承旁连轴承旁连接螺栓扳手空间最接螺栓扳手空间最小尺寸，小尺寸，(P24表表5-1，P58表表4-17)凸凸缘尺寸缘尺寸n1 1箱盖壁厚度箱盖壁厚度n凸台外凸出凸台外凸出58mm4. 挡油盘挡油盘n当滚动轴承采用当滚动轴承采用脂润滑脂润滑时，轴承靠

22、箱体时，轴承靠箱体内壁一侧应装挡油盘。内壁一侧应装挡油盘。n当滚动轴承采用当滚动轴承采用油润滑油润滑时，若轴上小斜时，若轴上小斜齿轮直径小于轴承座孔直径，为防止齿齿轮直径小于轴承座孔直径，为防止齿轮啮合过程中挤出的润滑油大量冲入轴轮啮合过程中挤出的润滑油大量冲入轴承，轴承靠箱体内壁一侧也应装挡油盘。承，轴承靠箱体内壁一侧也应装挡油盘。n挡油盘有两种形式：一种是用挡油盘有两种形式：一种是用1 12mm2mm钢钢板冲压而成，另一种是铸造而成的。板冲压而成，另一种是铸造而成的。 5. 轴承盖轴承盖n凸缘式：调整间隙方便，传力大，密封性凸缘式：调整间隙方便，传力大，密封性好，但工艺复杂好，但工艺复杂(

23、P132表表14-1，P199表表9-23)n嵌入式：结构简单，密封性差，调整间隙嵌入式：结构简单，密封性差，调整间隙要打开箱盖，传力小要打开箱盖，传力小(P132表表14-2 ，P200表表9-24)n根据滚滚动轴承外径根据滚滚动轴承外径轴承盖的尺寸轴承盖的尺寸6. 密封装置密封装置n根据密封处的轴表面的圆周速度、润滑剂根据密封处的轴表面的圆周速度、润滑剂种类、密封要求、工作温度、环境条件等种类、密封要求、工作温度、环境条件等来选择密封件。来选择密封件。 n一般选用接触式密封：毡圈油封一般选用接触式密封：毡圈油封(P143表表15-8，P208表表9-38)n参考比例：参考比例：a130mm

24、，比例，比例1:1 130 a170mm，比例，比例1:1.5 a170mm，比例，比例1:2n画出传动零件的中心线画出传动零件的中心线n画出齿轮的齿廓画出齿轮的齿廓 n画出箱体内壁线画出箱体内壁线(P24表表5-1， P58表表4-17)n确定轴承座孔宽度确定轴承座孔宽度L，画轴承座的外端线，画轴承座的外端线nL=1+c1+c2+(58)mmnL=1+c1+c2n确定滚动轴承的位置确定滚动轴承的位置n油润滑：滚动轴承距箱体内壁油润滑：滚动轴承距箱体内壁35mmn脂润滑：滚动轴承距箱体内壁脂润滑：滚动轴承距箱体内壁1015mmn轴的结构设计轴的结构设计n轴的径向尺寸的确定轴上零轴的径向尺寸的确

25、定轴上零件用轴肩定位的相邻轴径的件用轴肩定位的相邻轴径的直径一般相差直径一般相差510mm510mm。n当滚动轴承用轴肩定位时，当滚动轴承用轴肩定位时，其轴肩直径由滚动轴承标准其轴肩直径由滚动轴承标准中查取。中查取。n为了轴上零件装远立便或加为了轴上零件装远立便或加工需要，相邻轴段直径之差工需要，相邻轴段直径之差应取应取13mm13mm。n轴上装滚动轴承、传动件和轴上装滚动轴承、传动件和密封件等处的轴段直径应取密封件等处的轴段直径应取相应的标准值。相应的标准值。n轴上安装零件的轴段长度由轴上安装零件的轴段长度由轮毂宽决定轮毂宽决定L=B-(23)mmL=B-(23)mm。1. 1. 轴的强度校

26、核轴的强度校核 n根据初绘装配草图的轴的结构根据初绘装配草图的轴的结构, ,确定作用确定作用在轴上的力的作用点。一般作用在零件、在轴上的力的作用点。一般作用在零件、轴承处的力的作用点或支承点取宽度的中轴承处的力的作用点或支承点取宽度的中点，对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承，点，对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承，则应查手册来确定其支承点则应查手册来确定其支承点n绘出轴的受力计算简图，绘制弯矩图、转绘出轴的受力计算简图，绘制弯矩图、转矩图及当量弯矩图矩图及当量弯矩图n对对1 12 2个危险剖面进行强度校核个危险剖面进行强度校核n只要求校核低速轴只要求校核低速轴2.2.滚动轴承寿命的校核计算滚动轴承寿命

27、的校核计算n轴承的寿命最好与减速器的寿命大致相等。如达轴承的寿命最好与减速器的寿命大致相等。如达不到，至少应达到减速器检修期不到，至少应达到减速器检修期(2(23 3年年) )。n如果寿命不够，可先考虑选用其它系列的轴承，如果寿命不够，可先考虑选用其它系列的轴承，其次考虑改选轴承的类型或轴径。其次考虑改选轴承的类型或轴径。n如果计算寿命太大，可考虑选用较小系列轴承。如果计算寿命太大，可考虑选用较小系列轴承。3.3.键联接强度校核键联接强度校核n键联接强度校核，应校核轮毂、轴、键三者挤压键联接强度校核，应校核轮毂、轴、键三者挤压强度的弱者。强度的弱者。n若强度不够，可增加键的长度，或改用双键、花

28、若强度不够，可增加键的长度，或改用双键、花键，甚至可考虑增加轴径来满足强度的要求。键，甚至可考虑增加轴径来满足强度的要求。 1.箱盖、箱体结构设计，减速器各附件的选择和设箱盖、箱体结构设计，减速器各附件的选择和设计，初步完成装配图绘制计，初步完成装配图绘制(用细实线轻画，绝不能用细实线轻画，绝不能边画边加深，更不能先打剖面线边画边加深，更不能先打剖面线)；2.审核装配图，自审、互审，最后必须由老师审核审核装配图，自审、互审，最后必须由老师审核认可，作进一步修改；认可，作进一步修改；3.完成剖面线、标注尺寸、零件编号及加深全图；完成剖面线、标注尺寸、零件编号及加深全图；4.编写技术要求、技术特性

29、、标题栏、明细表等。编写技术要求、技术特性、标题栏、明细表等。1. 基本视图的选择基本视图的选择n减速器装配图常需选择主视图、俯视图和侧视图减速器装配图常需选择主视图、俯视图和侧视图三个视图为主，并结合必要的剖视、剖面和局部三个视图为主，并结合必要的剖视、剖面和局部视图加以辅助。视图加以辅助。2.2.比例尺比例尺n装配图用装配图用A1n参考比例：参考比例：a130mm，比例，比例1:1 130 a170mm，比例，比例1:1.5 a170mm，比例，比例1:23. 视图布置视图布置确定轴承旁联螺栓位置确定轴承旁联螺栓位置(P30)(P30)n为了增大剖分式箱体轴承为了增大剖分式箱体轴承座的刚度

30、，轴承旁联螺栓座的刚度，轴承旁联螺栓距离应尽量量小，但是不距离应尽量量小，但是不能与轴承盖联接螺钉相干能与轴承盖联接螺钉相干涉，一般涉，一般SDSD2 2，D D2 2为轴为轴承盖外径。用嵌入式轴承承盖外径。用嵌入式轴承盖时，盖时，D D2 2为轴承座凸缘的为轴承座凸缘的外径，两轴承座孔之间，外径，两轴承座孔之间，装不下两个螺栓时，可在装不下两个螺栓时，可在两个轴承座孔间距的中间两个轴承座孔间距的中间装一个螺栓。装一个螺栓。 n在最大的轴承座孔的那个轴在最大的轴承座孔的那个轴承旁联接螺栓的中心线确定承旁联接螺栓的中心线确定后，根据轴承旁联接螺栓直后，根据轴承旁联接螺栓直径径d dl l确定所需

31、的扳手空间确定所需的扳手空间c c1 1和和c c2 2值，值，用作图法确定凸台用作图法确定凸台高度高度h h。用这种方法确定的。用这种方法确定的h h值不一定为整数，可向大的值不一定为整数，可向大的方向圆整为方向圆整为R R2020标准数列值。标准数列值。其它较小轴承座孔凸台高度，其它较小轴承座孔凸台高度，为了制造方便，均设计成等为了制造方便，均设计成等高度。考虑铸造拔模，凸台高度。考虑铸造拔模，凸台侧面的斜度一般取侧面的斜度一般取1 1：2020。 3.确定箱盖顶部外表面轮廓确定箱盖顶部外表面轮廓(P31 (P31 P62P62) )n对于铸造箱体，箱对于铸造箱体，箱盖顶部一般为圆弧盖顶部

32、一般为圆弧形。大齿轮一侧，形。大齿轮一侧，可以轴心为圆心，可以轴心为圆心，以以R=dR=da2a2/2+/2+1 1+1 1为为半径画出圆弧作为半径画出圆弧作为箱盖顶部的部分。箱盖顶部的部分。3.确定箱盖顶部外表面轮廓确定箱盖顶部外表面轮廓(P31 (P31 P66P66) ) n在一般情况下，大齿轮轴承座孔凸台均在此在一般情况下，大齿轮轴承座孔凸台均在此圆弧以内。而在小齿轮一侧，用上述方法取圆弧以内。而在小齿轮一侧，用上述方法取的半径画出的圆弧，往往会使小齿轮轴承座的半径画出的圆弧，往往会使小齿轮轴承座孔凸台超出圆弧，一般最孔凸台超出圆弧，一般最好使小好使小齿轮轴承座齿轮轴承座孔凸台在圆弧以

33、内，这时圆弧半径及应大于孔凸台在圆弧以内，这时圆弧半径及应大于R R，(R(R为小齿轮轴心到凸台处的距离为小齿轮轴心到凸台处的距离) )。用。用只为半径画出小齿轮处箱盖的部分轮廓只为半径画出小齿轮处箱盖的部分轮廓 ( (圆圆心可以不在轴心上心可以不在轴心上) )。n在初绘装配草图时，在长度方向小齿轮一侧在初绘装配草图时，在长度方向小齿轮一侧的内壁线还未确定，这时根据主视图上的内的内壁线还未确定，这时根据主视图上的内圆弧投影，可画出小齿轮侧的内壁线。圆弧投影，可画出小齿轮侧的内壁线。n画出小齿轮、大齿轮两侧圆弧后，可作两圆画出小齿轮、大齿轮两侧圆弧后，可作两圆弧切线。这样，箱盖顶部轮廓完全确定了

34、。弧切线。这样，箱盖顶部轮廓完全确定了。4.4.确定箱座高度确定箱座高度H H和油面和油面(P31 (P31 P67P67) ) n减速器工作时，一般要求齿轮不得搅起油池减速器工作时，一般要求齿轮不得搅起油池底的沉积物。底的沉积物。这样，要保证大齿轮齿顶圆到这样，要保证大齿轮齿顶圆到油池底面的距离油池底面的距离303050mm50mm，即箱体的高度即箱体的高度HHd da a2 2/ /2+(302+(3050)50)mmmm+ +(3+(35)mm5)mm，并将其，并将其值圆整为整数值圆整为整数。 油面油面(P31(P31，P77P77) )n对于圆柱齿轮传动，对于圆柱齿轮传动，圆柱齿轮浸入

35、油中至少应有圆柱齿轮浸入油中至少应有一个齿高，且不得小于一个齿高，且不得小于lOmmlOmm，这样就能确定，这样就能确定最低最低油面油面。考虑到油的损耗，还应给出一个。考虑到油的损耗，还应给出一个最高油面最高油面，一般中小型减速器一般中小型减速器至少要高出最低油面至少要高出最低油面5 510mm10mm。 n油面确定后，便可算出减速器的贮油量油面确定后，便可算出减速器的贮油量V V，这个，这个V V应满足应满足VVVV 。如。如VVVV，则应加高箱座高度，则应加高箱座高度H H。VV可以这样确定：对于单级减速器，每传递可以这样确定：对于单级减速器，每传递lkWlkW功率，需油量为功率，需油量为

36、(0.35(0.350.7)L(0.7)L(油的粘度低取小油的粘度低取小值，油的粘度高取大值值，油的粘度高取大值) )；对于多级减速器，按；对于多级减速器，按级数成比例增加。级数成比例增加。 5.5.输油沟的结构确定输油沟的结构确定 n当轴承利用齿轮飞溅起当轴承利用齿轮飞溅起来的润滑油润滑时，应来的润滑油润滑时，应在箱座联接凸缘上开输在箱座联接凸缘上开输油沟。输油沟的结构见油沟。输油沟的结构见P19P19图图4-114-11，P79P79图图4-454-45 。开输油沟时还应注意，开输油沟时还应注意，不要与联接螺栓孔相干不要与联接螺栓孔相干涉。涉。 6.6.箱盖、箱座凸缘及联接螺栓的布置箱盖、

37、箱座凸缘及联接螺栓的布置 n为防止润滑油外漏，凸缘应有足够的宽度。为防止润滑油外漏，凸缘应有足够的宽度。另外，还应考虑安装联接螺栓时，要保证另外，还应考虑安装联接螺栓时，要保证有足够的扳手活动空间。有足够的扳手活动空间。n布置凸缘联接螺栓时，应尽量均匀对称。布置凸缘联接螺栓时，应尽量均匀对称。为保证箱盖与箱座接合的紧密性，螺栓间为保证箱盖与箱座接合的紧密性，螺栓间距不要过大，对中小型减速器不大于距不要过大，对中小型减速器不大于150150200mm200mm。布置螺栓时，与别的零件间。布置螺栓时，与别的零件间也要留有足够的扳手活动空间。也要留有足够的扳手活动空间。 7.箱体结构设计 n足够的刚

38、度足够的刚度。箱体除有足够的强度外，还需有足够的刚。箱体除有足够的强度外，还需有足够的刚度，后者比前者更为重要。若刚度不够，会使轴和轴承在度，后者比前者更为重要。若刚度不够，会使轴和轴承在外力作用下产生偏斜，引起传动零件啮合精度下降，使减外力作用下产生偏斜，引起传动零件啮合精度下降，使减速器不能正常工作。因此，在设计箱体时，除有足够的壁速器不能正常工作。因此，在设计箱体时，除有足够的壁厚外，还需在轴承座孔凸台上下，做出刚性厚外，还需在轴承座孔凸台上下，做出刚性加强肋加强肋。n良好的箱体良好的箱体结构工艺性结构工艺性。箱体的结构工艺性，主要包括。箱体的结构工艺性，主要包括铸造工艺性和机械加工工艺

39、性等。铸造工艺性和机械加工工艺性等。n箱体的箱体的铸造工艺性铸造工艺性：设计铸造箱体时，力求外形：设计铸造箱体时，力求外形简单简单、壁、壁厚均匀、过渡平缓。在采用砂模铸造时，箱体厚均匀、过渡平缓。在采用砂模铸造时，箱体铸造圆角铸造圆角半半径一般可取径一般可取R5mmR5mm。为使液态金属流动畅通，壁厚应大于。为使液态金属流动畅通，壁厚应大于最小铸造壁厚最小铸造壁厚( (最小铸造壁厚见表最小铸造壁厚见表9-15)9-15)。还应注意铸件应。还应注意铸件应有有1:101:101:201:20的的拔模斜度拔模斜度。 7.箱体结构设计n箱体的箱体的机械加工工艺性机械加工工艺性：为了提高劳动生产率和经济

40、效益，：为了提高劳动生产率和经济效益，应尽量减少机械加工面。箱体上任何一处应尽量减少机械加工面。箱体上任何一处加工表面加工表面与非加工与非加工表面要分开，不使它们在同一平面上。采用凸出还是凹入结表面要分开，不使它们在同一平面上。采用凸出还是凹入结构应视加工方法而定。轴承座孔端面、窥视孔、通气器、吊构应视加工方法而定。轴承座孔端面、窥视孔、通气器、吊环螺钉、油塞等处均应环螺钉、油塞等处均应凸起凸起3 38mm8mm。支承螺栓头部或螺母的。支承螺栓头部或螺母的支承面，一般多采用凹入结构，即沉头座。沉头座锪平时，支承面，一般多采用凹入结构，即沉头座。沉头座锪平时，深度不限，锪平为止，在图上可画出深度

41、不限，锪平为止，在图上可画出2 23mm3mm深深，以表示锪平，以表示锪平深度。箱座底面也应铸出凹入部分，以减少加工面。深度。箱座底面也应铸出凹入部分，以减少加工面。n为保证加工精度，缩短工时，应尽量减少加工时工件和刀具为保证加工精度，缩短工时，应尽量减少加工时工件和刀具的调整次数。因此，同一轴线上的的调整次数。因此，同一轴线上的轴承座孔轴承座孔的直径、精度和的直径、精度和表面粗糙度应尽量表面粗糙度应尽量一致一致，以便一次镗成。各轴承座的外端面，以便一次镗成。各轴承座的外端面应在同一平面上，而且箱体两侧轴承座孔端面应与箱体中心应在同一平面上，而且箱体两侧轴承座孔端面应与箱体中心平面对称，便于加

42、工和检验。平面对称，便于加工和检验。注意：n铅笔用2H，绘图要轻n丁字尺、三角板合理应用n布局合理n先画出结构框架，再画局部n不要先画剖面线n不要先画尺寸线用AutoCAD绘图注意：n要求用笔记本电脑，带到设计教室设计绘图n不要按零件建立图层，应该按线型建立图层（粗实线、细实线、中心线、虚线、双点划线、尺寸标注线）。先用粗实线图层绘图，再把不同线型的图形改为相应图层。n学会用对象捕捉、正交工具等绘图。n学会用修改工具绘图。n按1:1绘图，打印时，按比例缩小打印。图纸布局n俯视图图纸布局n主视图三、三、减速器附件设计减速器附件设计1.1.窥视孔和视孔盖窥视孔和视孔盖 n窥视孔的位置应开在齿轮啮合

43、区的上方，窥视孔的位置应开在齿轮啮合区的上方，便于观察齿轮啮合情况，并有适当的大便于观察齿轮啮合情况，并有适当的大小，以便手能伸入进行检查。小，以便手能伸入进行检查。n窥视孔平时用盖板盖住，盖板可用铸铁、窥视孔平时用盖板盖住，盖板可用铸铁、钢板或有机玻璃制成。盖板与箱盖之间钢板或有机玻璃制成。盖板与箱盖之间应加密封垫片。盖板与箱盖用螺钉联接。应加密封垫片。盖板与箱盖用螺钉联接。窥视孔及其盖板的尺寸见窥视孔及其盖板的尺寸见P133P133表表14-4 14-4 P200P200表表9-269-26 。 2.通气器通气器 n通气器通常装在箱顶或窥视孔盖板上。通气器通常装在箱顶或窥视孔盖板上。它有通

44、气螺塞和网式通气器两种。清它有通气螺塞和网式通气器两种。清洁的环境用通气螺塞，灰尘较多的环洁的环境用通气螺塞，灰尘较多的环境用网式通气器。通气器的结构和尺境用网式通气器。通气器的结构和尺寸见寸见P136P136表表14-914-9至至P137P137表表14-1114-11， P203P203表表9-319-31至至P204P204表表9-339-33 。 3.起吊装置 n包括吊耳或吊环螺钉和吊钩。吊环螺钉包括吊耳或吊环螺钉和吊钩。吊环螺钉或吊耳设在箱盖上。吊耳和吊钩的结构或吊耳设在箱盖上。吊耳和吊钩的结构尺寸见尺寸见P137P137表表14-12 14-12 P205P205表表9-349-

45、34 。吊。吊环螺钉是标准件，按起吊重量由环螺钉是标准件，按起吊重量由P138P138表表14-13 14-13 P205P205表表9-359-35选取其公称直径。选取其公称直径。 4.油面指示器 n油面指示器的种类很多，有杆式油标油面指示器的种类很多，有杆式油标( (油标尺油标尺) )、圆形油标、圆形油标、长形油标和管状油标。长形油标和管状油标。n在难以观察到的地方，应采用杆式油标。杆式油标结构简在难以观察到的地方，应采用杆式油标。杆式油标结构简单，在减速器中经常应用。油标上刻有最高和最低油面的单，在减速器中经常应用。油标上刻有最高和最低油面的标线。带油标隔套的油标，可以减轻油搅动的影响，

46、故常标线。带油标隔套的油标，可以减轻油搅动的影响，故常用于长期运转的减速器，以便在运转时，测油面高度。间用于长期运转的减速器，以便在运转时，测油面高度。间断工作的减速器，可用不带油标隔套的油标。设置油标断工作的减速器，可用不带油标隔套的油标。设置油标凸凸台的位置台的位置要注意，要注意，不要太低不要太低，以防油溢出，不要太高，以以防油溢出，不要太高，以防与箱体凸缘或吊钩相干涉，油标尺中心线一般与水平面防与箱体凸缘或吊钩相干涉，油标尺中心线一般与水平面成成45450 0或大于或大于45450 0。n减速器离地面较高，容易观察时或箱座较低无法安装杆式减速器离地面较高，容易观察时或箱座较低无法安装杆式

47、油标时，可采用圆形油标、长形油标等。油标时，可采用圆形油标、长形油标等。n各种油面指示器的结构尺寸见各种油面指示器的结构尺寸见P134P134表表14-514-5至至P135P135表表14-8 14-8 P201P201表表9-279-27至至P203P203表表9-309-30 。 5.放油孔和螺塞放油孔和螺塞 n放油孔应设置在箱座内底面放油孔应设置在箱座内底面最低处最低处，能将污油放，能将污油放尽。箱座内底面常做成尽。箱座内底面常做成1 10 01 15 50 0倾斜面，在油孔倾斜面，在油孔附近应做成凹坑，以便污油的汇集而排尽。附近应做成凹坑，以便污油的汇集而排尽。n螺塞有六角头圆柱细牙

48、螺纹和圆锥螺纹两种。圆螺塞有六角头圆柱细牙螺纹和圆锥螺纹两种。圆柱螺纹油塞，自身不能防止漏油，应在六角头与柱螺纹油塞，自身不能防止漏油，应在六角头与放油孔接触处加油封垫片。而圆锥螺纹能直接密放油孔接触处加油封垫片。而圆锥螺纹能直接密封，故不需油封垫片。封，故不需油封垫片。n螺塞螺塞直径直径可按减速器箱座壁厚可按减速器箱座壁厚2 22.52.5倍选取。倍选取。n螺塞及油封垫片的尺寸见螺塞及油封垫片的尺寸见P139P139表表14-1414-14和表和表14-15 14-15 P207P207表表9-369-36和表和表9-379-37 6.起盖螺钉起盖螺钉 n起盖螺钉安装在箱盖凸缘上，数量为起盖

49、螺钉安装在箱盖凸缘上，数量为1 12 2个个，其，其直径直径与与箱体凸缘联接螺栓直径相同，箱体凸缘联接螺栓直径相同，长度长度应大于箱盖凸缘厚度。应大于箱盖凸缘厚度。螺钉端部应制成圆柱端，以免损坏螺纹和剖分面。螺钉端部应制成圆柱端，以免损坏螺纹和剖分面。7.7.定位销定位销n两个定位销应设在箱体联接凸缘上，相距尽量远些，而两个定位销应设在箱体联接凸缘上，相距尽量远些，而且距对称线距离不等，以使箱座、箱盖能正确定位。此且距对称线距离不等，以使箱座、箱盖能正确定位。此外，还要考虑到定位销装拆时不与其它零件相干涉。外，还要考虑到定位销装拆时不与其它零件相干涉。n定位销通常用定位销通常用圆锥定位销圆锥定

50、位销，其，其长度长度应稍大于上下箱体联应稍大于上下箱体联接凸缘总厚度，使两头露出，以便装拆，定位销为标准接凸缘总厚度，使两头露出，以便装拆，定位销为标准件，其件，其直径直径可取可取凸缘联接螺栓直径的凸缘联接螺栓直径的0.80.8倍。定位销的结倍。定位销的结构尺寸见构尺寸见P109P109表表11-31 11-31 P181P181表表9-159-15 。 四、完善装配草图四、完善装配草图 n完成各个视图，各视图零件的投影关系要正确。完成各个视图，各视图零件的投影关系要正确。装配工作图上，有些结构如螺栓、螺母、滚动轴装配工作图上，有些结构如螺栓、螺母、滚动轴承、定位销等可以按机械制图国家标准的简

51、化画承、定位销等可以按机械制图国家标准的简化画法绘制。法绘制。n轴承允许画一半，另一半用细实线表示轴承允许画一半，另一半用细实线表示n同一规格的的螺栓，允许只绘一个，但要清楚表示其同一规格的的螺栓，允许只绘一个，但要清楚表示其结构，其余用中心线表示。结构，其余用中心线表示。n装配图中，配合部分、圆角、倒角及退刀槽允许省略。装配图中，配合部分、圆角、倒角及退刀槽允许省略。n为了表示清楚各零件的装配关系，必须有足够的为了表示清楚各零件的装配关系，必须有足够的局部剖视图。局部剖视图。减速器装配草图的检查和修改减速器装配草图的检查和修改 n先从箱内零件开始检查，然后扩展到箱先从箱内零件开始检查，然后扩

52、展到箱外附件；先从齿轮、轴、轴承及箱体等外附件；先从齿轮、轴、轴承及箱体等主要零件检查，然后对其余零件检查。主要零件检查，然后对其余零件检查。在检查中，应把三个视图对照起来，以在检查中，应把三个视图对照起来，以便发现问题。便发现问题。 检查以下内容检查以下内容 n总体布置是否与传动装置方案简图一致。总体布置是否与传动装置方案简图一致。n轴承要有可靠的游隙或间隙调整措施。轴承要有可靠的游隙或间隙调整措施。n轴上零件的轴向定位：轴肩定位高度是否合适。用套筒等定位时，轴上零件的轴向定位：轴肩定位高度是否合适。用套筒等定位时，轴的装配长度应小于零件轮毂长度轴的装配长度应小于零件轮毂长度23mm23mm

53、。n保证轴上零件能按顺序装拆。注意轴承的定位轴肩不能高于轴承保证轴上零件能按顺序装拆。注意轴承的定位轴肩不能高于轴承内圈高度。外伸端定位轴肩与轴承盖距离保证轴承盖联接螺钉装内圈高度。外伸端定位轴肩与轴承盖距离保证轴承盖联接螺钉装拆或轴上零件装拆条件。拆或轴上零件装拆条件。n轴上零件要有可靠的周向定位。轴上零件要有可靠的周向定位。n当用油润滑轴承时，输油沟是否能将油输入轴承二当用脂润滑轴当用油润滑轴承时，输油沟是否能将油输入轴承二当用脂润滑轴承时，是否安装挡油盘，透盖处是否有密封。承时，是否安装挡油盘，透盖处是否有密封。 n油面高度是否符合要求。油面高度是否符合要求。n齿轮与箱体内壁的距离要保证

54、。齿轮与箱体内壁的距离要保证。n箱体凸缘宽度应留有扳手活动空间。箱体凸缘宽度应留有扳手活动空间。n箱体底面应考虑减少加工面，不能整个表面与机座接触。箱体底面应考虑减少加工面，不能整个表面与机座接触。n装螺栓、油塞等处要有沉头座或凸台。装螺栓、油塞等处要有沉头座或凸台。 五、完成减速器装配工作图五、完成减速器装配工作图 1 1绘制与加深装配图各视图绘制与加深装配图各视图2 2标注主要尺寸与配合标注主要尺寸与配合n特性尺寸特性尺寸 即反映减速器技术性能的尺寸，如传动零件的即反映减速器技术性能的尺寸，如传动零件的中心距及其偏差中心距及其偏差( (参见参见P167P167表表18-13 18-13 P

55、 P221221表表9-539-53) )。n外形尺寸外形尺寸 即反映减速器所占空间位置的尺寸，如减速器即反映减速器所占空间位置的尺寸，如减速器的总长、总宽和总高。的总长、总宽和总高。n安装尺寸安装尺寸 即与支承件、外接零件联系的尺寸，如箱座底即与支承件、外接零件联系的尺寸，如箱座底面尺寸、地脚螺栓孔中心线的定位尺寸及其直径和间距、面尺寸、地脚螺栓孔中心线的定位尺寸及其直径和间距、减速器中心高、轴外伸端的配合长度和直径等。减速器中心高、轴外伸端的配合长度和直径等。n主要零件的配合尺寸主要零件的配合尺寸 传动零件与轴，联轴器与轴，轴承传动零件与轴，联轴器与轴，轴承内圈与轴，轴承外圈、套杯与箱体轴

56、承座孔等相配合处，内圈与轴，轴承外圈、套杯与箱体轴承座孔等相配合处，均应标注配合尺寸及其配合和精度等级。均应标注配合尺寸及其配合和精度等级。P41P41表表5-2 5-2 P81P81表表4-234-23列出了减速器主要零件的荐用配合，供设计时参考。列出了减速器主要零件的荐用配合，供设计时参考。3写出减速器的技术特性 4. 编写技术要求编写技术要求( (P199P199图图20-120-1 P239P239图图10-110-1) )啮合侧隙啮合侧隙 n齿轮的传动件啮合时，非工作齿面间应留有侧隙，齿轮的传动件啮合时，非工作齿面间应留有侧隙，用以防止齿轮副因误差和热变形而使轮齿卡住，用以防止齿轮副

57、因误差和热变形而使轮齿卡住，并为齿面间形成油膜留有空间，保证轮齿的正常并为齿面间形成油膜留有空间，保证轮齿的正常润滑条件。为了保证传动质量，必须规定齿轮副润滑条件。为了保证传动质量，必须规定齿轮副法向侧隙的最小和最大极限值。法向侧隙的最小和最大极限值。n关于圆柱齿轮减速器的最小法向侧隙可以按关于圆柱齿轮减速器的最小法向侧隙可以按P42P42表表5-45-4查出。查出。n侧隙的检查则可以用塞尺或压铅丝法进行。侧隙的检查则可以用塞尺或压铅丝法进行。 接触斑点接触斑点 n接触斑点由传动件精度来确定。具体数值，请接触斑点由传动件精度来确定。具体数值，请查查P167P167表表18-13 18-13 P

58、221P221表表9-539-53 。n检查接触斑点的方法是，在主动件齿面上涂色，检查接触斑点的方法是，在主动件齿面上涂色，并将其转动，观察从动件齿面着色情况，由此并将其转动，观察从动件齿面着色情况，由此分析接触区的位置及接触面积的大小。分析接触区的位置及接触面积的大小。n当侧隙及接触斑点不符合要求时，可对齿面进当侧隙及接触斑点不符合要求时，可对齿面进行刮研、跑合或调整传动件的啮合位置。行刮研、跑合或调整传动件的啮合位置。 滚动轴承的轴向间隙滚动轴承的轴向间隙(游隙游隙)的的要求要求n在安装和调整滚动轴承时，必须保证一在安装和调整滚动轴承时，必须保证一定的轴向游隙，否则会影响轴承的正常定的轴向

59、游隙，否则会影响轴承的正常工作。对于可调游隙轴承工作。对于可调游隙轴承( (如角接触球轴如角接触球轴承和圆锥滚子轴承承和圆锥滚子轴承) )，其轴向游隙值可由，其轴向游隙值可由P123P123表表12-812-8查出，对于深沟球轴承，一查出，对于深沟球轴承，一般应留有般应留有=0.20=0.200.40mm0.40mm的轴向间隙。的轴向间隙。n轴向间隙的调整，可用垫片或螺钉来实轴向间隙的调整，可用垫片或螺钉来实现。现。 减速器的密封要求减速器的密封要求 n在箱体剖分面、各接触面及密封处均不在箱体剖分面、各接触面及密封处均不允许出现漏油和渗油现象。剖分面上允允许出现漏油和渗油现象。剖分面上允许涂密

60、封胶或水玻璃，但不允许塞入任许涂密封胶或水玻璃，但不允许塞入任何垫片或填料。为此，在拧紧联接螺栓何垫片或填料。为此，在拧紧联接螺栓前，应用前，应用0.05mm0.05mm的塞尺检查其密封性。的塞尺检查其密封性。 润滑剂的牌号和容量大小润滑剂的牌号和容量大小 n润滑剂对减少运动副间的摩擦、降低磨损和散润滑剂对减少运动副间的摩擦、降低磨损和散热冷却起着重要作用。关于传动件与轴承所用热冷却起着重要作用。关于传动件与轴承所用润滑剂的选择参见润滑剂的选择参见P140P140P141P141、教材、教材P106P106。n一般齿轮减速器常用一般齿轮减速器常用HL68、HL100、HL150等液压油等液压油