机械设计课程讲义2

完成装配图草图设计完成装配图设计零件工作图设计和绘制编写设计计算说明书答辩准备及答辩第二阶段内容了解减速器的结构完成装配草图设计轴的设计箱体设计附件设计轴承、键等的设计计算三.完成装配图设计了解减速器的结构减速器的基本结构由传动零件（齿轮）、轴和轴承、箱体、润滑和密封装置以及附件等组成。减速器结构部分看手册P14-20

。注：仔细阅读表3-1铸铁减速器箱体结构尺寸完成装配草图设计（参见手册第四章）装配图反映各个零件的相互关系，结构形状以及尺寸，是绘制零件工作图的依据。所以必须综合考虑对零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、高速和润滑等要求，用足够的视图和剖面图表达清楚。整个流程为：装配草图初设计→校核计算→检查→完成装配图。装配图设计按比例、按投影关系绘制。（参见手册P59第二篇）完成装配图设计草图第一阶段精算草图第二阶段草图第三阶段完成装配图一、草图第一阶段（手册P23-28）1、完成轴的结构设计2、确定轴的支点距离和轴上零件的作用点3、开始设计计算完成装配草图设计1、完成轴的结构设计，确定轴的直径和轴向长度尺寸完成装配草图设计确定dmin

：按扭矩初估而得的dmin作为轴端直径。当轴端与联轴器的相配合时，则dmin应与联轴器孔相匹配，必要时应改变dmin。（教材例题）确定轴各段直径di确定轴各段长度Li完成装配草图设计2、确定轴的支点距离和轴上零件的作用点（参考教材第14章轴的设计例题和手册P26~P28

）以及材料力学相关资料2）开始草图设计（手册P28图4-6）比例自定；合理布置图画，估计减速器轮廓尺寸：画法：由里向外，先画中心线和轮廓线，再画内部结构。画出传动零件的中心线和轮廓线，机件内壁线和机体对称线，定出轴承和轴承座端面位置。完成装配草图设计二、精算1、轴的弯扭合成强度计算(教材例题)

。2、轴承寿命校核，复习教材第16例题

。3、键强度计算，复习教材第10章。

完成装配草图设计三、草图第二阶段1、传动件结构设计：手册P29（齿轮具体结构设计）。2、轴承组合设计，手册P29

～31完成装配草图设计进一步绘制草图，手册P31图4-12四、

草图第三阶段（手册P31～35）1、设计减速器箱体部分2、完成减速器附件的结构设计完成装配草图设计箱体形状、尺寸确定轴承旁凸台结构尺寸，加强筋，机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等），联接螺栓、螺钉的尺寸、位置，地脚座凸缘、机座、机盖联接凸缘的厚度及宽度。装配草图修改完成后，绘制减速器装配图完成装配图设计（参见手册35～46）√完成装配图设计注意：检查装配图俯视图草图，图4-22、4-28、4-35为例装配工作图表达了机器总体结构的设计、部件的工作原理和装配关系，也表达出各零件间的相互位置、尺寸及结构形状。它是绘制零件工作图、进行部件装配、调试及维护的技术依据。绘制减速器装配图，应标注必要的尺寸和公差配合，写出减速器特性、技术要求和零件序号，编写零件明细表及标题栏。一、图面布置1）根据传动零件的设计尺寸，同时考虑到传动零件之间的位置尺寸以及它们距箱体内壁之间的尺寸，初步估计选用几号图纸。2）按机械制图的规定在选定的图纸上，绘出外框线及标题栏，具体尺寸按国家制图标准3）在图纸的有效面积内，安排三个视图的位置，同时要考虑编写技术要求和零件明细表所需要的图面空间，4）根据传动零件（轴、齿轮、蜗杆、蜗轮等）的设计尺寸，确定并画出传动零件的中心线位置，绘制传动零件的轮廓线（如齿顶圆、节圆、齿面宽等）和箱体的內壁线。完成装配图草图设计二、装配草图绘制第二阶段在减速器轴系零件设计计算完成之后，轴的结构形状以及各段长度和直径即已知，同时也初步选定了所需联轴器和轴承的型号。在装配底图上就可以把整个轴的结构尺寸绘制出来。1）绘出轴的结构尺寸后，即可根据轴上各零件的位置关系，确定出轴的支承位置和轴上传动零件力的作用位置，进一步计算轴的支承跨距，作轴的强度校核计算、轴承的寿命验算以及键联接的强度校核计算。这一阶段的设计往往交叉在计算和绘图的反复过程中。2）通过绘制轴的尺寸，还可以核查与传动零件的设计尺寸有无干涉，做到及时发现问题，及时修改设计。三、装配草图绘制第三阶段

减速器装配底图绘制的第三阶段，主要是画传动零件和支承零件的具体结构尺寸，同时还要进行部分箱体结构尺寸的绘制。传动零件和支承零件的具体结构尺寸设计，在轴设计完成之后，即可参阅教材和指导书有关内容进行经验性设计，并结合结构的合理性适当修改。

四、装配草图绘制第四阶段

装配底图绘制的第四阶段，主要是针对箱体及其附件展开的。本课程设计中，有关箱体及其附件的设计均是经验性设计，可依据指导书提供的有关资料及数据。本阶段的绘图约占装配底图绘制工作量的一半。

一般绘图次序是先箱体，后附件；先主体，后局部；先轮廓，后细节。画图应在三个视图上协调进行，以能清楚表达箱体结构的视图为主，兼顾其他视图。完成装配图设计经过前面几个阶段的设计，完成了装配草图。但草图上可能还存在有不合理、不协调，甚至错误的地方。所以在画装配图前，一定要对草图进行认真检查，经检查、修改无误后，方可动手绘制装配图。一般是在装配草图的基础上按照国家制图标准加工完成。也可重新画图。作为完整的装配图，还应标注出必要的尺寸、编写技术要求、零件序号、明细表和标题栏等。装配图尺寸的标注装配图是组装各零件的依据，图上应标注的尺寸有：1）特性尺寸：如传动零件的中心距及其偏差。2）外形尺寸：如减速器的总长、总宽和总高。3）安装尺寸：如箱体底座的尺寸（包括长、宽、厚）；地脚螺栓孔中心的定位尺寸；地脚螺栓孔的中心距和直径；减速器的中心高；主动轴与从动轴外伸端的配合长度和直径等。4）配合尺寸：如轴与带轮、链轮、齿轮、蜗轮、联轴器、轴承的配合尺寸；轴承与轴承座孔的配合尺寸等。标注这些尺寸的同时应标出配合种类与精度等级。装配图尺寸标注：外形尺寸，特性尺寸，安装尺寸，配合尺寸减速器零件的荐用配合参见手册37页表4-2尺寸标注参照手册83页图10-1减速器技术特性参照P37页技术特性表零件序号、标题栏和明细表具体要求按照手册P117页的表11-1的要求绘制，零件序号的标注需按照机械制图要求，参照P38页要求标注。编写技术要求——保证减速器的工作性能。1.对零件的要求2.对润滑剂的要求3.对密封的要求4.对安装调整的要求5.对实验的要求6.对包装、运输及外观的要求减速器技术条件的具体内容可参考手册图10-1完成正式装配工作图应注意下列几点：1）画剖视图时，不同的零件其剖面线的方向或间距应不同，而同一零件在几个视图上的剖面线方向和间距都应该相同。2）对于薄壁零件，在图面上的尺寸小于2mm（如视孔盖板下的油垫纸板等）的剖视图，可用全剖涂黑表示。但未剖到的垫片等则不应该涂黑。涂黑工作应待所有剖面线画完，且在零件轮廓线加深后再进行，以保证图面清晰。3）根据教学要求，装配工作图上某些结构可用简化画法。参照手册P60-63的表零件工作图是零件制造、检验和制订工艺规程的基本技术文件。它既要反映出设计意图，又要考虑到制造的可能性、合理性和经济性。零件工作图应包括制造和检验零件所需全部内容。如图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、对材料及热处理的说明及其他技术要求、标题栏等；零件的基本结构及主要尺寸应与装配图一致，不应随意更改。如必须更改，应对装配图作相应的修改。从装配图拆零件。二、零件工作图设计设计内容：1、轴

2、齿轮或蜗轮

3、箱座或箱盖零件工作图的要求：正确选择和合理布置视图合理标注尺寸标注公差及表面粗糙度编写技术要求画出零件工作图标题栏零件工作图设计零件工作图设计——轴类零件设计要点（手册P47～48）轴类零件工作图的设计要点设计内容：1、视图一般只需一个主视图；在有键槽和孔的地方——增加必要的局部剖面图；细小结构（如退刀槽、中心孔）——局部放大图。设计时用3号图纸，比例自定。

2、标注尺寸——

主要径向尺寸和轴向尺寸。

首先应选好基准面，并尽量使尺寸的标注反映加工工艺的要求；不允许出现封闭的尺寸链。对所有的倒角、圆角都应标注无遗，或在技术要求中说明。下图为轴类零件长度尺寸的标注示例，图中2为主要基准面，1为辅助基准面。注意图中键槽位置的标注方法。211基准面通常选择在传动零件定位面处或轴的端面处3、表面粗糙度★轴的所有表面都要加工。表面粗糙度可查P48按表5-2选择。4、标注尺寸公差凡有配合处的直径按装配图的配合性质标出尺寸的偏差，查P168表18-2，18-3。键槽的尺寸偏差及标注方法可查有关手册。25、形位公差

P48表5-3列出了在轴上应标注的形位公差项目，供设计时参考。轴的形位公差标注方法及公差值可参考手册第十八章。轴孔的圆柱度圆柱面相对轴心线径向跳动度齿轮、轴承定位的端面跳动度键槽的对称度7~86~86~78~96、技术要求参见P48

在图上不便表示而在制造时又必须遵循的要求和条件。主要内容：①对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；②对材料表面机械性能的要求，如热处理方法，对处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等；③对机械加工的要求④对未注明倒角、圆角半径的说明。零件工作图设计——轴类零件设计要点齿轮类零件工作图的设计要点

这类零件系指齿轮、蜗杆和蜗轮等。在零件工作图中除了零件图形和技术要求外，还应有啮合特性表。1、视图这类零件图一般用两个视图表示：主+侧简化：侧视图只画轴孔和键槽。零件工作图设计——齿轮类零件设计要点注：β角方向应在视图上清楚的画出。设计时用3号图纸，比例自定。零件工作图设计——齿轮类零件设计要点零件工作图设计——齿轮类零件设计要点2、标注尺寸a)径向尺寸：以轴的中心线为基准标出。

★注：齿根圆在图纸上不标出。b)齿宽方向的尺寸：以端面为基准标出。有关齿轮零件工作图的尺寸标注，参见P107-111图例或有关手册。零件工作图设计——齿轮类零件设计要点除啮合参数（齿顶圆、分度圆）为精确值外，其它尺寸（轮缘厚度、辐板厚度、轮毂及辐板开孔尺寸等）应圆整。4、尺寸公差和形位公差（参见手册第十九章）

尺寸公差a)齿顶圆直径的极限偏差。b)轴孔或齿轮轴轴颈的公差。c)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差。3、表面粗糙度(可参考手册P175表18-11)。

形位公差d)齿顶圆的径向跳动公差。e)齿轮端面的端面跳动公差。f)齿轮轴孔的圆柱度公差。g)键槽的对称度公差。其值可取轮毂键槽宽度公差的1/2；键槽的平行度公差。一般可不注，精度高，可参见有关手册。零件工作图设计——齿轮类零件设计要点5、啮合特性表（☆不得省略）内容：①齿轮的主要参数、精度等级②齿轮的检验项目

计算及查取方法：

圆柱齿轮啮合特性表

（参见手册p107图10-14～10-16）

零件工作图设计——齿轮类零件设计要点6、技术要求材料、热处理、加工、齿轮毛坯等箱座、箱盖零件设计要点（《机械精度设计》）参见手册P49-50

计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之一。说明书的内容和设计任务有关。对于本课程设计，其说明书的内容大致包括：1、内容（1）目录（标题及页次）；（2）设计任务书；（3）前言（题目分析，传动方案的拟定等）；（4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；（5）传动零件的设计计算；三、编写设计计算说明书参见手册第六章（6）轴的设计计算及校核；（7）键联接的选择和计算；（8）滚动轴承的选择和计算；（9）联轴器的选择；（10）润滑和密封的选择；（11）箱体设计及说明（12）减速器附件的选择及说明；（13）设计小结；（14）参考资料（资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年月）。2、要求和注意事项必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上，要求计算正确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整洁。要装订成册。3、书写格式示例编写设计计算说明书计算及说明结果注意：轴的强度校核涉及的图集中在一页反映，即：轴的结构设计草图轴的空间受载简图水平面、垂直面受力图水平面、垂直面弯矩图合成弯矩图扭矩图

完成设计后，应及时做好本课程设计的最好一个环节——答辩的准备工作及答辩。在答辩前，应做好以下两方面的工作：1、整理工作：按要求完成规定的设计任务；说明书装订好，连同设计图纸放在《机械设计课程设计资料袋》内；资料袋封面写上班级、姓名、学号、指导教师、题目等。四、准备答辩事宜２、做好总结

认真回顾有关设计过程及设计内容，进一步把还不懂的、不甚懂的或尚未考虑到的问题弄懂、弄透，以便取得更大的收获。充分做好答辩前的准备工作。本次课程设计答辩根据教学安排，具体答辩安排由指导教师确定。希望同学们按时进行答辩，并预祝同学们取得好成绩！（1）装配前所有零部件用煤