機械設(shè)計課程設(shè)計3周 實踐指導

機械設(shè)計課程設(shè)計3周實踐指導第1頁/共126頁第一章概述一、課程設(shè)計的目的

1.了解機械設(shè)計的基本方法，熟悉并初步掌握簡單機械的設(shè)計方法、步驟。

2.綜合運用已學過的先修課的有關(guān)理論和知識進行工程設(shè)計，培養(yǎng)設(shè)計能力、理論聯(lián)系實際的能力以及獨立工作的能力。

3.進行機械設(shè)計基本技能的訓練，熟悉與機械設(shè)計有關(guān)的標準、規(guī)范、資料、手冊等。第2頁/共126頁二、課程設(shè)計的內(nèi)容第3頁/共126頁一般的傳動裝置設(shè)計內(nèi)容有：

1.傳動方案的擬訂；

2.電動機的選擇及運動學參數(shù)的計算；

3.傳動件的設(shè)計；

4.軸的設(shè)計；

5.軸承的選擇計算；

6.鍵、聯(lián)軸器的選擇和校核；

7.裝配圖設(shè)計；

8.零件圖設(shè)計；

9.編寫設(shè)計說明書。第4頁/共126頁三、課程設(shè)計的任務(wù)1、設(shè)計工作量

（1）減速器裝配圖1張（1號圖紙），計算機繪圖或手工繪圖；

（2）零件工作圖2張（3號圖紙），手工繪圖，要求齒輪類零件和軸類零件圖各1張；（3）設(shè)計計算說明書1份（A4紙，20頁以上）。第5頁/共126頁2、課程設(shè)計題目以教師指定為準。注意發(fā)給你們的資料。例如： 題目1：垂直斗式提升機傳動裝置設(shè)計（C）題目2：機械廠裝配車間輸送帶傳動裝置設(shè)計（D）題目3：懸掛式輸送機傳動裝置設(shè)計（E）題目4：螺旋輸送機傳動裝置設(shè)計（F）題目5：塔式起重機行走部減速裝置設(shè)計（H）……

第6頁/共126頁題目1垂直斗式提升機傳動裝置設(shè)計（C）第7頁/共126頁題目2：裝配車間輸送帶傳動裝置設(shè)計（D）第8頁/共126頁題目3：懸掛式輸送機傳動裝置設(shè)計（E）第9頁/共126頁題目4：螺旋輸送機傳動裝置設(shè)計（F）第10頁/共126頁題目6：塔式起重機行走部減速裝置設(shè)計（H）第11頁/共126頁系統(tǒng)方案參考圖1-電動機；2-V帶傳動；3-展開式二級圓柱齒輪減速器；4-聯(lián)軸器5-卷筒6-運輸帶654TT減速器系統(tǒng)方案參考圖例第12頁/共126頁減速器裝配圖參考圖例第13頁/共126頁減速器裝配圖參考圖例第14頁/共126頁1.傳動裝置總體設(shè)計(3天）2.裝配草圖設(shè)計（1周）3.裝配工作圖設(shè)計（3天）4.零件工作圖設(shè)計（1天）5.編寫設(shè)計計算說明書（2天）6.答辯（1天）四、課程設(shè)計計劃（3周）第15頁/共126頁五、成績評定

根據(jù)設(shè)計過程的表現(xiàn)、圖紙質(zhì)量、說明書及答辯四方面綜合情況評定成績，按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格評分，獨立實踐環(huán)節(jié)課程記載成績。第16頁/共126頁六、主要參考書包括《機械設(shè)計》、《機械設(shè)計課程上機與設(shè)計》主教材、機械設(shè)計（零件）課程設(shè)計指導書、機械（零件）設(shè)計手冊和圖冊等。1.吳相憲,王正為,黃玉堂主編.實用機械設(shè)計手冊.徐州:中國礦業(yè)大學出版社,19952.哈爾濱工業(yè)大學主編.機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊.北京:高等教育出版社,19913.哈爾濱工業(yè)大學主編.機械零件課程設(shè)計指導書.北京:高等教育出版社,19874.陳淑連,張愛淑,徐桂云主編.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書.

徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1995第17頁/共126頁七、課程設(shè)計的要求1.明確學習目的，端正學習態(tài)度2.在教師的指導下,由學生獨立完成3.正確處理理論計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系4.正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系5.正確使用標準和規(guī)范第18頁/共126頁第2章傳動裝置總體設(shè)計一、選擇電動機1.選擇電動機類型(見指導書）常用：Y系列三相異步電動機同步轉(zhuǎn)速：300015001000750

級數(shù)：24

6

8電動機安裝型式和尺寸第19頁/共126頁第20頁/共126頁第21頁/共126頁2.確定電動機的功率kW(1)工作機所需電動機功率或工作機的功率第22頁/共126頁傳動裝置總效率1-帶傳動；2-軸承；3-齒輪嚙合；4-聯(lián)軸器；5-工作機第23頁/共126頁第24頁/共126頁第25頁/共126頁第26頁/共126頁第27頁/共126頁(2)確定電動機型號例：Pd=3.6kWnm=960r/minnm=1440r/min查取電動機軸外伸端尺寸:D-直徑

E-長度等，電機額定功率為：4kW第28頁/共126頁二、傳動裝置總傳動比的確定和分配1.確定總傳動比ia2.分配各級傳動比減速器外傳動比減速器傳動比第29頁/共126頁(1)各級傳動比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過最大值。(4)圓錐---圓柱齒輪減速器或(2)展開式二級圓柱齒輪減速器分配原則:(3)同軸式二級圓柱齒輪減速器

i1i2=i第30頁/共126頁注意：（1）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉第31頁/共126頁（2）尺寸緊湊、便于潤滑第32頁/共126頁

按工作機所需電動機功率Pd

計算，也可按電動機額定功率Ped計算。見指導書。

三、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算

計算各軸的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T列匯總表：第33頁/共126頁第34頁/共126頁第35頁/共126頁第36頁/共126頁第37頁/共126頁第3章傳動件設(shè)計計算

一、減速器外傳動零件設(shè)計1.普通V帶傳動已知：P、n、T、i2.鏈傳動已知：P、n、T、i設(shè)計步驟：見教科書例題3.開式齒輪傳動已知：P、n、T、i第38頁/共126頁1.高速級齒輪傳動已知：P、n、T、i設(shè)計步驟：見教科書例題2.低速級齒輪傳動已知：P、n、T、i設(shè)計步驟：見教科書例題二、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計第39頁/共126頁三、按轉(zhuǎn)矩初步計算軸的最小直徑注意：1.鍵槽單鍵：加3%~5%雙鍵：加7%~10%2.圓整為標準直徑3.或按聯(lián)軸器圓整直徑≥第40頁/共126頁第41頁/共126頁四、驗算工作速度誤差五、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸注意：、≤≥8，≥≥第42頁/共126頁

第4章傳動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

傳動裝置中包含已設(shè)計的傳動零件(如齒輪、蝸輪)，將要設(shè)計的軸系和支承零件(如軸、軸承、箱體、箱蓋)及附件等。本章將介紹其結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計時要考慮整體或局部結(jié)構(gòu)的工作特點與材料的選擇；零部件結(jié)構(gòu)形狀與強度；零部件及系統(tǒng)剛度與各零部件的位置關(guān)系及固定方式；系統(tǒng)運轉(zhuǎn)精度和靈活性與各元件的加工裝配精度和使用壽命；零部件生產(chǎn)周期與加工裝配維護工藝性要求；設(shè)計結(jié)果的合理性與技術(shù)表達，包括正確的工程圖樣表達等。設(shè)計、計算和繪制圖樣一般應(yīng)交叉進行，注意：“邊計算，邊設(shè)計，邊修改，邊完善”。第一節(jié)常用減速器結(jié)構(gòu)分別給出了二級圓柱齒輪減速器、二級圓錐—圓柱齒輪減速器和各部分結(jié)構(gòu)的推薦尺寸。第43頁/共126頁第44頁/共126頁圖4-1第45頁/共126頁圖4-2第46頁/共126頁表4-1第47頁/共126頁第48頁/共126頁圖4-3第49頁/共126頁圖4-4第50頁/共126頁第二節(jié)傳動裝置裝配草圖和零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計一、裝配草圖設(shè)計準備

裝配草圖的設(shè)計主要包括：初繪裝配草圖；軸、軸承、鍵的設(shè)計和計算；軸系設(shè)計及箱體與附件設(shè)計。草圖設(shè)計準備包括：

(1)通過參觀或裝拆實際減速器，觀看錄相，閱讀相關(guān)手冊、圖冊和教材上的相關(guān)內(nèi)容，了解各零部件的功用、結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系，做到對設(shè)計內(nèi)容心中有數(shù)；

(2)根據(jù)設(shè)計計算確定傳動零件的主要尺寸，如齒輪的分度圓和齒頂圓直徑、寬度、輪轂長度、傳動中心距、電動機型號及軸端的相關(guān)設(shè)計要求；

(3)明確各個零部件的工作要求，如鍵、軸承、傳動件、滾動軸承的潤滑、密封方式等；

(4)減速器箱體的結(jié)構(gòu)形式(如剖分式或整體式等)，并計算其各部分尺寸以及附件設(shè)計等。第51頁/共126頁

二、繪制裝配草圖的步驟

減速器中的傳動零件、軸、軸承是減速器的主要零件，其他零件如箱體及附件的結(jié)構(gòu)是為了滿足主要零件工作條件而設(shè)計的，設(shè)計步驟如下：

(1)確定各級軸及傳動零件在裝配圖中的相對位置和布局；

(2)初步估計軸徑尺寸及箱體相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸；

(3)初步確定軸承型號和潤滑方式，軸承蓋、聯(lián)軸器等的類型、型號等，確定軸系部件的軸向位置；

(4)軸的受力分析及設(shè)計計算(見教科書例題)；

(5)軸承的計算和型號的確定(見教科書例題)

；

(6)校核鍵和其他零件的強度(見教科書例題)

；

(7)完成減速器的總體設(shè)計。第52頁/共126頁三、初繪裝配草圖

傳動零件、軸和軸承是減速器的主要零件，其他零件的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)圍繞其進行設(shè)計。繪制裝配草圖時應(yīng)先繪制主要零件，后繪制次要零件；軸的長度確定由內(nèi)向外，直徑確定由外向內(nèi)；由粗到細，逐步完成；繪圖時，可以先以一個視圖為主，兼顧其他視圖。

(1)布置圖面時，應(yīng)根據(jù)傳動件的中心距、頂圓直徑及輪寬等主要尺寸，估計出減速器的輪廓尺寸，合理布置圖面，選用恰當?shù)谋壤摺?/p>

(2)確定減速器各零件的相互位置時，參考圖1-7，先在主、俯視圖上畫出箱體內(nèi)傳動零件的中心線、齒頂圓、分度圓、齒寬和輪轂長等輪廓尺寸；

(3)確定軸承和外接零件位置為軸和軸承計算提供依據(jù)。第53頁/共126頁圖4-5第54頁/共126頁圖4-6二級圓柱齒輪減速器草圖初步第55頁/共126頁四、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計一)箱體與軸系零件位置傳動件、箱體、軸、軸承及軸承蓋的結(jié)構(gòu)布局和主要尺寸，可參考圖4-1~4-4，然后初步繪出相關(guān)零部件的位置。圖4-5~4-7分別根據(jù)二級圓柱齒輪、圓錐—圓柱齒輪傳動方案繪制。圖中c1、

c2、δ的確定參見表4-1。確定軸系零件軸向位置時應(yīng)注意：

(1)不同軸上的旋轉(zhuǎn)零件間，軸上旋轉(zhuǎn)零件與箱體間，均要留有一定距離，以免發(fā)生碰撞，一般取8～15mm。

(2)滾動軸承間距應(yīng)使軸系具有較大的剛度，滾動軸承距箱體內(nèi)機壁的距離Δ3，應(yīng)根據(jù)滾動軸承的潤滑和密封方式確定，當傳動零件邊緣圓周速度v大于2～3m／s時，可采用飛濺潤滑方式潤滑軸承，這時可取Δ3=3-5mm；當軸承dn值小于2×105mm·r／min或v小于2～3m／s時，可采用潤滑脂潤滑，取Δ3=8～12mm，見圖4-8。圖4-8第56頁/共126頁

（3）軸的外伸長度取決于外接零件及軸承蓋的結(jié)構(gòu)。如軸端裝有聯(lián)軸器，則應(yīng)留有足夠的裝配距離，例安裝彈性套柱銷聯(lián)軸器所要求的安裝尺寸B見圖4-9。圖4-9第57頁/共126頁(4)采用不同的軸承蓋結(jié)構(gòu)時，箱體寬度不同，軸的外伸長度也不同，當采用凸緣式軸承蓋時(圖4-10)，軸的外伸長度考慮預留拆裝軸承蓋螺釘長度L，則可在不拆下外接零件的情況下，拆裝軸承蓋螺釘，打開箱蓋；采用嵌入式軸承蓋時，L可取較小值。

圖4-10第58頁/共126頁二)軸系結(jié)構(gòu)

根據(jù)軸上各零件和支承的位置，通過計算確定軸徑尺寸和軸承后，在進行軸系結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計時應(yīng)注意以下問題：

(1)當外伸軸通過聯(lián)軸器與其它零件聯(lián)接時，根據(jù)扭矩計算的軸徑應(yīng)與聯(lián)軸器孔徑相匹配。圖3-11

軸承拆卸高度(2)軸和軸上零件要有準確的定位，便于裝拆和調(diào)整，具有良好的制造工藝性，一般把軸做成階梯形，見圖4-10。當相鄰軸段直徑變化處的軸肩是為了固定軸上零件或承受軸向力時，其直徑變化值要大些，軸肩根部圓角半徑r應(yīng)小于軸上零件的倒角C或圓角半徑r，見圖4-9中I、Ⅱ等處，定位軸肩的尺寸見表4-2。當用定位軸肩固定滾動軸承時，軸肩高度可第59頁/共126頁參見軸承安裝標準，以便于軸承拆卸，見圖4-11；僅為裝拆方便的軸肩其直徑變化值可較小，一般直徑變化量可取1～3mm。

(3)當軸表面需要磨削加工或切削螺紋時，為便于加工和提高加工效率，軸徑變化處應(yīng)留有砂輪越程槽(圖4-12)或退刀槽，具體結(jié)構(gòu)尺寸參見標準。

圖4-12(4)軸上安裝傳動零件的軸段長度應(yīng)根據(jù)所裝零件的輪轂長度確定，由于存在制造誤差，為了保證零件軸向定位可靠，應(yīng)使軸的端面與輪轂端面間留有一定距離，見圖4-13，一般取Δl=1～3mm。

圖4-13第60頁/共126頁(5)安裝鍵的軸段，便于裝配時使輪轂上的鍵槽與鍵對準，鍵槽布置應(yīng)靠近軸上零件裝入端，見圖4-14。鍵的長度可比軸轂配合長度短5～10mm，并按標準圓整。(6)對懸臂支承結(jié)構(gòu)(如小錐齒輪軸)，為使軸系具有較大的剛度，兩軸承支點跨距不宜太小，軸上零件盡量靠近支點，圖4-15給出了支點跨距與懸臂零件間的推薦距離。Δl=1～3mm

圖4-15

圖4-14第61頁/共126頁(7)裝配時需要調(diào)整齒輪的軸向位置時(如為保證大小錐齒輪錐頂重合)，常將小錐齒輪軸系裝在套杯內(nèi)，構(gòu)成一個獨立組件，并可用調(diào)整墊片調(diào)整套杯軸向位置，從而使小錐齒輪調(diào)整到正確安裝位置，見圖4-16。套杯用于固定軸承的凸肩高度應(yīng)按軸承安裝尺寸要求確定。

圖4-16第62頁/共126頁三)傳動零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)齒輪結(jié)構(gòu)齒輪結(jié)構(gòu)通常與其幾何尺寸、材料及制造工藝有關(guān)，一般多采用鍛造或鑄造毛坯。由于鍛造后的鋼材力學性能好，當齒根圓直徑與該處軸直徑差值過小時，為避免由于鍵槽處輪轂過于薄弱而發(fā)生失效，應(yīng)將齒輪與軸加工成一體。當齒頂圓直徑較大時，可采用實心或輻板式結(jié)構(gòu)齒輪。輻板式結(jié)構(gòu)又分為模鍛和自由鍛兩種，前者用于批量生產(chǎn)。輻板式結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)省材料。齒頂圓直徑da≤400～500mm時，通常采用鍛造毛坯；當受鍛造設(shè)備限制或齒頂圓直徑da>500mm時，常采用鑄造齒輪，設(shè)計時要考慮鑄造工藝性，如斷面變化的要求，以降低應(yīng)力集中或鑄造缺陷。

(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)選擇在設(shè)計齒輪或蝸輪結(jié)構(gòu)時，通常先按其直徑選擇適宜的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)推薦的經(jīng)驗公式計算相應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸，見表4-3。第63頁/共126頁

表4-3齒輪結(jié)構(gòu)鍛造齒輪第64頁/共126頁鍛造齒輪第65頁/共126頁鑄造齒輪第66頁/共126頁鑄造齒輪第67頁/共126頁五、箱體及軸承蓋的結(jié)構(gòu)一)箱體

減速器箱體是支承軸系部件、保證傳動零件正常嚙合、良好潤滑和密封的基礎(chǔ)零件，應(yīng)具有足夠的強度和剛度。箱體結(jié)構(gòu)復雜，多用灰鑄鐵鑄造；重型傳動箱體，為提高強度，可用鑄鋼；單件生產(chǎn)也可采用鋼板焊接。為便于軸系部件安裝，箱體多由箱座和箱蓋組成。剖分面多取軸的中心線所在平面，箱座和箱蓋采用普通螺栓聯(lián)接，圓錐銷定位。剖分式鑄造箱體的設(shè)計要點如下：第68頁/共126頁(1)為保證減速器支承剛度，箱體軸承座處應(yīng)有足夠的厚度，并設(shè)置加強肋。箱體加強肋有外肋和內(nèi)肋兩種結(jié)構(gòu)型式，內(nèi)肋結(jié)構(gòu)剛度大，箱體外表面平整，但會增加攪油損耗，制造工藝也比較復雜，外肋或凸壁式箱體結(jié)構(gòu)可增加散熱面積，采用較多，見圖4-17。圖4-8

圖4-17第69頁/共126頁

(2)軸承旁聯(lián)接螺栓凸臺結(jié)構(gòu)設(shè)計要有利于提高軸承座孔的聯(lián)接剛度，軸承座孔兩側(cè)聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承，以不與箱體上固定軸承蓋的螺紋孔及箱體剖分面上油溝發(fā)生干涉為準。通常取兩聯(lián)接螺栓中心距與軸承蓋外徑相近，凸臺的高度由聯(lián)接螺栓的扳手空間確定，見圖4-18。軸承座凸臺與聯(lián)接螺栓安裝凸臺的相互結(jié)構(gòu)關(guān)系應(yīng)根據(jù)作圖確定，當凸臺位于箱壁內(nèi)側(cè)時，見圖4-18a；當凸臺位置突出箱壁外側(cè)時，見圖4-18b。

圖4-18第70頁/共126頁

軸承座凸臺高度應(yīng)設(shè)計一致，以便于加工，見圖4-19。

圖4-19

(3)箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣應(yīng)有一定的厚度，以保證箱蓋與箱座的聯(lián)接剛度；箱體剖分面應(yīng)加工平整，要有足夠的寬度；螺栓間距應(yīng)不大于100～150mm，以保證箱體的密封性。第71頁/共126頁

(4)箱座底面凸緣的寬度B應(yīng)超過箱座內(nèi)壁，以利于支撐，使壁厚盡量均勻，并盡量減少加工面，見圖4-20、圖4-21b。

圖4-21

圖4-20(5)箱體的中心高由浸油深度確定，傳動零件采用浸油潤滑時，對于圓柱齒輪通常取浸油深度為一個齒高，錐齒輪浸油深度為0．5～1個齒寬，但不小于10m。第72頁/共126頁

為避免傳動零件轉(zhuǎn)動時將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，大齒輪齒頂距油池底面距離不小于30~50mm，見圖4-22。

圖4-22

為保證潤滑及散熱的需要，減速器內(nèi)應(yīng)有足夠的油量。單級減速器每傳遞1kW功率，約需油量為0.35～0.7L，潤滑油粘度大時，則用量較大，多級減速器則按級數(shù)成比例增加。第73頁/共126頁圖4-8圖4-8

(6)輸油溝設(shè)計于箱座的剖分面上，用來輸送傳動零件飛濺起來的潤滑油潤滑軸承。飛濺起的油沿箱蓋內(nèi)壁斜面流人輸油溝內(nèi)，經(jīng)軸承蓋上的導油槽流人軸承.第74頁/共126頁

輸油溝有鑄造油溝和機械加工油溝兩種結(jié)構(gòu)型式。機械加工油溝容易制造，工藝性好，故用得較多，見圖4-24b和圖4-1，其結(jié)構(gòu)尺寸見圖4-24a。

回油溝是為提高減速器箱體的密封性而設(shè)計的，回油溝的尺寸與輸油溝相同，并設(shè)計有回油槽，其結(jié)構(gòu)見圖4-25。

圖4-24

圖4-25第75頁/共126頁(7)要注意箱體結(jié)構(gòu)工藝性。對于鑄造箱體，為便于造型、澆鑄及減少鑄造缺陷和避免金屬積聚，設(shè)計時應(yīng)力求形狀簡單、壁厚均勻、過渡平緩、不應(yīng)過薄，不宜采用形成銳角的傾斜肋和壁，見圖4-26；要避免出現(xiàn)狹縫，見圖4-27。

圖4-26

圖4-27第76頁/共126頁

鑄件表面沿起模方向應(yīng)設(shè)計成1:10～1:20的起模斜度，在起模方向上應(yīng)盡量減少凸起結(jié)構(gòu)，必要時可設(shè)置活塊，有多個凸起結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡量連成一體，以減少活塊數(shù)量，見圖4-28、圖4-29。

圖4-29

圖4-28第77頁/共126頁

箱體上加工面與非加工面必須分開，并盡量減少箱體的加工面積，如箱體軸承座端面與軸承蓋、窺視孔與視孔蓋、螺塞及吊環(huán)螺釘?shù)闹С忻嫣幘鶓?yīng)做出凸臺或沉頭座，銑平或锪平，圖4-30凸臺及沉頭座的加工方法。

圖4-30第78頁/共126頁

(8)箱體造型應(yīng)簡潔明快、造型美觀。圖4-31為方型外廓鑄造減速器箱體，采用內(nèi)肋，外部幾何形狀簡單。

圖4-31第79頁/共126頁

圖4-32為焊接箱體，對于大型箱體或單件生產(chǎn)時可降低成本。

圖4-32第80頁/共126頁(二)軸承蓋

軸承蓋用來密封、軸向固定軸承、承受軸向載荷和調(diào)整軸承間隙，軸承蓋有嵌入式和凸緣式兩種。嵌入式軸承蓋軸向結(jié)構(gòu)緊湊，與箱體間無需用螺栓聯(lián)接，與O型密封圈配合使用可提高其密封效果，見圖4-33a、b，但調(diào)整軸承間隙時，需打開箱蓋增減調(diào)整墊片，比較麻煩；也可采用圖4-34c所示的結(jié)構(gòu)，用調(diào)整螺釘調(diào)整軸承間隙。

圖4-33第81頁/共126頁

凸緣式軸承蓋調(diào)整軸承間隙比較方便，密封性能好，應(yīng)用較多，但調(diào)整軸承間隙和裝拆箱體時，需先將其與箱體間的聯(lián)接螺栓拆除，見圖4-34、圖4-35。軸承蓋多用鑄鐵制造，設(shè)計時應(yīng)使其厚度均勻，見圖4-35。軸承蓋長度L較大時，在保留足夠的配合長度的條件下，可采用圖4-35b的結(jié)構(gòu)，以減少加工面。

圖4-34

圖4-35第82頁/共126頁

軸承采用箱體內(nèi)的潤滑油潤滑時，為將潤滑油油溝引入軸承，應(yīng)在軸承蓋上開槽，并將軸承蓋的端部直徑做小些，保證油路暢通，見圖4-36。軸承蓋的結(jié)構(gòu)推薦尺寸參見手冊。

圖4-36

圖4-36第83頁/共126頁三)軸承密封

對有軸穿出的軸承蓋，在軸承蓋孔與軸之間應(yīng)設(shè)置密封件，以防止?jié)櫥瑒┩饴┘巴饨绲幕覊m、水分滲入，保證軸承的正常工作。常見的密封結(jié)構(gòu)型式有以下幾種：(1)氈圈油封適用于脂潤滑及轉(zhuǎn)速不高的油潤滑，結(jié)構(gòu)型式見圖4-37。

圖4-37第84頁/共126頁(2)橡膠油封適用于較高的工作速度，設(shè)計時密封唇方向應(yīng)朝向密封方向，為了封油時，密封唇朝向軸承一側(cè)，見圖4-38a；為防止外界灰塵、雜質(zhì)浸入時，應(yīng)使密封唇背向軸承，見圖4-38b；雙向密封時，可使用兩個橡膠油封反向安裝，見圖4-38c。橡膠油封分無內(nèi)包骨架和有內(nèi)包骨架兩種，安裝結(jié)構(gòu)見圖4-38，對無內(nèi)包骨架油封，需要有軸向固定，見圖4-38a、c。軸頸與橡膠油封接觸表面應(yīng)精車或磨光，為增強耐磨性，最好經(jīng)表面硬化處理，安裝位置背側(cè)應(yīng)有工藝孔，以供拆卸。

圖4-38第85頁/共126頁(3)油溝密封和曲路密封。油溝密封適用于脂潤滑及工作環(huán)境清潔的軸承或高速密封，見圖4-39。應(yīng)用潤滑脂填滿。油溝間隙，以加強密封效果，圖4-39b是開有回油槽的結(jié)構(gòu)，有利于提高密封能力。這種密封件結(jié)構(gòu)簡單，摩擦小，但密封不夠可靠。曲路密封效果好，密封可靠，對油潤滑及脂潤滑都適用，若與接觸式密封件配合使用，效果更佳，見圖4-40。

(4)軸承與傳動件分別用油和油脂潤滑時，應(yīng)設(shè)置擋油環(huán)，將兩潤滑區(qū)域分開，結(jié)構(gòu)尺寸可參考圖4-8b。

圖4-40

圖4-39第86頁/共126頁六、減速器附件

為保證傳動裝置正常工作，給傳動零件和軸承提供良好的工作環(huán)境，需為減速器設(shè)置必要的附件。

(一)觀察孔及觀察孔蓋為了檢查箱體內(nèi)傳動零件的嚙合與潤滑情況和向箱體內(nèi)注入潤滑油，需要在傳動件嚙合區(qū)上方設(shè)置觀察孔。觀察孔應(yīng)設(shè)計大些，以便于檢查操作。在觀察孔上通過螺釘安裝附有密封墊片的觀察孔蓋，以防潤滑油滲漏，見圖4-41。觀察孔蓋可用鋼板、鑄鐵等材料制造，其結(jié)構(gòu)見圖4-42。

圖4-41

圖4-42第87頁/共126頁

(二)通氣器

減速器運轉(zhuǎn)時，箱內(nèi)會因摩擦發(fā)熱而升溫，造成氣體膨脹，箱體內(nèi)壓力增大。設(shè)置通氣器，可使箱體內(nèi)外氣體進行自由交換，使?jié)櫥筒恢卵叵潴w接合面、軸伸出處及其他縫隙向外滲漏。當使用帶有過濾網(wǎng)的通氣器時，可避免箱體外灰塵、雜物吸人箱內(nèi)影響潤滑效果。

通氣器的結(jié)構(gòu)形式很多，圖4-43a所示為簡單的通氣器，用于比較清潔的場合。圖4-43b所示為比較完善的通氣器，其內(nèi)部做成曲路，并設(shè)有濾網(wǎng)。通氣器通常安裝在箱蓋頂部或觀察孔蓋上，其結(jié)構(gòu)尺寸參見手冊。

圖4-43第88頁/共126頁(三)放油孔及螺塞

為調(diào)整箱體內(nèi)油面高度，檢修時將污油排凈，需在油池的最低位置處設(shè)置放油孔。放油孔的位置可參考圖4-44。當減速器工作時，放油孔用帶密封墊圈的螺塞封閉，密封墊圈材料為耐油橡膠、塑料或皮革等。螺塞直徑約為箱體壁厚的2～3倍。螺塞及密封墊圈的尺寸參見手冊。

圖4-44第89頁/共126頁四)油面指示器

為了測量箱體內(nèi)的油面高度，以保持正常的油量，應(yīng)在便于觀察和油面較穩(wěn)定的部位設(shè)置油面指示器。油面指示器上應(yīng)分別標出允許最高油面和最低油面的位置。最低油面為傳動零件正常運轉(zhuǎn)時所需的油面，其位置根據(jù)傳動零件的浸油潤滑要求確定，可參考圖4-22；對于中小型減速器，最高油面與最低油面間差值常取5～10m。當需要在機器運轉(zhuǎn)過程中測量油面高度時，為排除油面波動對油位測量的影響，可用帶隔離套的桿式油標。桿式油標結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，應(yīng)用較多，常見結(jié)構(gòu)形式見圖4-43，檢查油面時將油標尺拔出觀察，油痕應(yīng)位于油尺上最高、最低油面位置標線之間。無法使用桿式油標時，也可選用圓形油標或長形油標等。油面指示器的結(jié)構(gòu)及幾何尺寸參見手冊。第90頁/共126頁

圖4-43a為常用桿式油標結(jié)構(gòu)及安裝方式；圖4-43b為帶隔離套的結(jié)構(gòu)，它可避免油面攪動的影響，便于在不停車的情況下隨時檢查油面位置；圖4-43c為直裝式油標，油標上附設(shè)有通氣器，可用于箱體較矮且不便安裝于其側(cè)面時；圖4-43d為簡易油標。

圖4-43第91頁/共126頁

設(shè)計桿式油標時要注意合理確定其安裝座的位置及傾斜角度，既要避免箱體內(nèi)的潤滑油溢出，又要便于桿式油標的插取及座孔加工。桿式油標座的傾斜位置見圖4-44。桿式油標座的主視圖與側(cè)視圖局部投影關(guān)系見圖4-45。

圖4-45

圖4-44第92頁/共126頁五)起吊裝置

為方便搬運減速器或箱蓋，應(yīng)在箱座及箱蓋上分別設(shè)置起吊裝置。起吊裝置常直接鑄造在箱體表面或采用標準件。

(1)吊環(huán)或吊鉤可直接鑄造在箱體或箱蓋上，結(jié)構(gòu)形式和尺寸見圖4-46，設(shè)計時需注意其布置應(yīng)與機器重心位置相協(xié)調(diào)，并避免與其他結(jié)構(gòu)相干涉，如桿形油標座、箱座與箱蓋聯(lián)接螺栓等。

圖4-46第93頁/共126頁(2)吊環(huán)螺釘是標準件，設(shè)計時按起吊重量選取。吊環(huán)螺釘通常用于吊運箱蓋，也可用于吊運小型減速器，吊環(huán)螺釘安裝在箱蓋凸臺經(jīng)加工的螺孔中，螺孔結(jié)構(gòu)應(yīng)按吊環(huán)螺釘標準要求設(shè)計，見圖4-47。

圖4-47第94頁/共126頁六)定位銷

對于對開或同軸不同體加工的軸承座，為保證軸承座孔加工與裝配的準確性和一致性，使軸承座上下半孔或同軸的兩個軸承座孔在加工和裝配時都能保持其位置精度，應(yīng)在相關(guān)的兩零件間，如箱蓋和箱座間，設(shè)計定位銷，在鏜孔和裝配擰緊螺栓之前，安裝圓錐定位銷。兩定位銷應(yīng)相距較遠，且不宜對稱布置，定位銷的位置應(yīng)便于鉆、鉸加工，且不防礙聯(lián)接螺栓及其他附件的加工和裝拆。圓錐銷的公稱直徑(小端直徑)可取為(0.7～0.8)d2，長度應(yīng)稍大于該處零件的總厚度，見圖4-48，以便拆卸。定位銷直徑d應(yīng)取標準值。

圖4-48第95頁/共126頁七)啟蓋螺釘

為保證箱體密封，防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處滲漏，在裝配箱蓋和箱座時，通常需在剖分面上涂水玻璃或密封膠，因而在拆卸時往往因粘接較緊，不易分開。為此，需在箱蓋凸緣的適當位置上設(shè)置1～2個啟蓋螺釘。啟蓋螺釘?shù)闹睆娇扇∨c箱蓋凸緣聯(lián)接螺栓直徑相同，其螺紋長度應(yīng)大于箱蓋凸緣厚度，端部應(yīng)加工為圓柱形或半圓形，以免其端部螺紋被損壞，見圖4-49。

圖4-49第96頁/共126頁七、檢查裝配草圖與修改完善

完成減速器裝配草圖后，應(yīng)認真檢查機械裝置總裝配圖是否與總體方案一致，輸入、輸出軸的位置及結(jié)構(gòu)尺寸是否符合設(shè)計要求；圖面布置和表達方式是否完整、準確；視圖選擇、投影關(guān)系是否正確；傳動件、軸系零件、箱體和附件及其他零件結(jié)構(gòu)是否合理；定位、固定、調(diào)整、加工、裝拆是否方便可靠；重要零件的結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計計算是否一致(如中心距、分度圓直徑、齒寬、錐距、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等)。圖4-50是減速器裝配草圖設(shè)計中常見的錯誤及改正示例。第97頁/共126頁

圖4-50第98頁/共126頁第四節(jié)裝配圖樣設(shè)計

一、裝配圖樣的設(shè)計要求

裝配圖是用來表達產(chǎn)品中各零件之間裝配關(guān)系的圖樣，是技術(shù)人員了解該機械裝置總體布局、性能、工作狀態(tài)、安裝要求、制造工藝的媒介。同時，在裝配、調(diào)試過程中，工程技術(shù)人員和施工人員將依據(jù)裝配圖所規(guī)定的裝配關(guān)系、技術(shù)要求進行工藝準備和現(xiàn)場施工。在設(shè)計過程中，一般先進行裝配圖設(shè)計，再根據(jù)裝配圖繪制零件圖。零件加工完成后，根據(jù)裝配圖進行裝配和檢驗；產(chǎn)品的使用和維護，也都依據(jù)裝配圖進行。所以，裝配圖在整個產(chǎn)品的設(shè)計、制造、裝配和使用過程中起著重要作用。裝配圖是在裝配草圖的基礎(chǔ)上設(shè)計的，在完善裝配圖時要綜合考慮裝配草圖中各零件的材料、強度、剛度、加工、裝拆、調(diào)整和潤滑等要求，修改其中不盡合理之處，提高整體設(shè)計質(zhì)量。完善機械系統(tǒng)裝配圖的主要內(nèi)容包括：完整表達其裝配特征、結(jié)構(gòu)和位置；標注尺寸和配合代號；對圖樣中無法表達或不易表達的技術(shù)細節(jié)以技術(shù)要求、技術(shù)特性表的方式，用文字表達；對零件進行編號，并列于明細表中，填寫標題欄。第99頁/共126頁二、裝配圖的繪制

繪制裝配圖前應(yīng)根據(jù)裝配草圖確定圖形比例和圖紙幅面，綜合考慮裝配圖的各項設(shè)計內(nèi)容，合理布置圖面，圖紙幅面按國家標準規(guī)定選擇確定。減速器裝配圖可用兩個或三個視圖表達，必要時加設(shè)局部視圖、輔助剖面或剖視圖，主要裝配關(guān)系應(yīng)盡量集中表達在基本視圖上。裝配圖上一般不用虛線表示零件結(jié)構(gòu)形狀，不可見而又必須表達的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可采用局部剖視等方法表達。在完整、準確地表達設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)、尺寸和各零部件間相互關(guān)系的前提下，裝配圖視圖應(yīng)簡明扼要。圖樣繪制時應(yīng)注意，同一零件在各視圖中的剖面線方向一致；相鄰的不同零件，其剖面線方向或間距應(yīng)不同；對于較薄的零件剖面(一般小于2mm)，可以涂黑表達；肋板和軸類零件，如軸、螺栓、墊片、銷等，在圖中一般不繪剖面線。裝配圖上某些結(jié)構(gòu)可以采用國家標準中規(guī)定的簡化畫法，例如螺栓、螺母、滾動軸承等。對于相同類型、尺寸、規(guī)格的螺栓聯(lián)接可以只畫一個，其余用中心線表示。裝配圖底圖繪好，可先繪制零件工作圖，設(shè)計完成后，對裝配圖中某些不合理的結(jié)構(gòu)或尺寸進行修改，再完成裝配圖繪制。第100頁/共126頁三、裝配圖的尺寸標注

標注尺寸時，應(yīng)使尺寸線在布置整齊、清晰，尺寸應(yīng)盡量標注在視圖外面，主要尺寸盡量集中標注在主要視圖上，相關(guān)尺寸盡可能集中標注在相關(guān)結(jié)構(gòu)表達清晰的視圖上。在裝配圖中應(yīng)著重標注以下幾類尺寸。

1．特性尺寸表達所設(shè)計機械裝置主要性能和規(guī)格的尺寸，例如減速器傳動零件中心距及其偏差。

2．配合尺寸表達機器或裝配單元內(nèi)部零件之間裝配關(guān)系的尺寸，包括主要零件間配合處的幾何尺寸、配合性質(zhì)和精度等級，例如減速器中軸與傳動零件、軸承的配合尺寸，軸承與軸承座孔的配合尺寸與精度等級等。配合與精度的選擇對于減速器的工作性能、加工工藝及制造成本影響很大應(yīng)根據(jù)國家標準和設(shè)計資料認真選擇確定。減速器主要零件薦用配合列于表3-4。

3．安裝尺寸表達機器上或裝配單元外部安裝的其他零、部件的配合尺寸，如軸與聯(lián)軸器聯(lián)接處的軸頭長度與配合尺寸；表達其安裝位置的尺寸，如箱體底面尺寸；地腳螺栓間距、直徑，地腳螺栓與輸入輸出軸之間的幾何尺寸；軸外伸端面與減速器某基準面間的跨度；減速器中心高等。

4．外形尺寸表達機器總長、總寬和總高的尺寸。該尺寸可供包裝運輸和車間布置時參考。第101頁/共126頁

表4-4第102頁/共126頁四、標題欄和明細表

(一)標題欄

技術(shù)圖樣的標題欄應(yīng)布置在圖紙右下角，其格式、線型及內(nèi)容應(yīng)按國家標準規(guī)定完成，允許企業(yè)根據(jù)實際需要增減標題欄中的內(nèi)容。圖4-51為按課程設(shè)計要求簡化的標題欄示例。

圖4-51第103頁/共126頁(二)明細表

1．零件編號為便于讀圖、裝配及生產(chǎn)準備工作(備料、訂貨及預算等)，須對裝配圖上所有零件進行編號。零件序號與零件種類一一對應(yīng)，不可遺漏和重復。不同種類的零件，如尺寸、形狀、材料任一項目不同，均應(yīng)單獨編號，相同零件共用一個編號。零件引線不得交叉，盡量不與剖面線平行，編號數(shù)字應(yīng)比圖中數(shù)字大1～2號。對于獨立組件，如滾動軸承、墊片組、油標、通氣器等，可用一個編號。對裝配關(guān)系清楚的零件組(如螺栓、螺母、墊圈)，可共用一條引線再分別編號，見圖4-52。零件編號按順時針或逆時針順序排列，也可將標準件與非標準件分別排列。零件的編號在水平和垂直方向應(yīng)排列整齊。

圖4-52第104頁/共126頁

2．明細表明細表是裝配圖中所有零件的詳細目錄，填寫明細表的過程也是對各零、部、組件的名稱、品種、數(shù)量、材料進行審查的過程。明細表布置在標題欄的上方，明細表中每一零件編號占一行，由下而上順序填寫，零件較多時，允許緊靠標題欄左邊自下而上續(xù)表，必要時可另頁單獨編制。其中，標準件必須按照相應(yīng)國家標準的規(guī)定標記，完整地寫出零件名稱、材料牌號、主要尺寸及標準代號。明細表應(yīng)按國家標準設(shè)置，也可按規(guī)定簡化，簡化明細表格式示例見圖4-53。

圖4-53

圖4-36第105頁/共126頁五、裝配圖中的技術(shù)特性和技術(shù)要求

(一)技術(shù)特性機械裝置的技術(shù)性能指標常用簡表的形式表達于裝配圖中，如減速器的技術(shù)特性表，所列項目包括減速器的傳遞功率、傳動效率、輸入轉(zhuǎn)速和傳動零件的設(shè)計參數(shù)等，參考格式見表4-5。(二)技術(shù)要求

裝配圖的技術(shù)要求是用文字表述圖面上無法表達或表達不清的關(guān)于裝配、檢驗、潤滑、使用及維護等內(nèi)容和要求。技術(shù)要求的執(zhí)行是保證減速器正常工作的重要條件，技術(shù)要求的制訂一般要考慮以下幾個方面。

表4-5第106頁/共126頁1．裝配前要求減速器裝配前，必須按圖樣檢驗各零部件，確認合格后，用煤油或其他方法清洗，必要時零件的非配合表面可做防蝕處理，箱體內(nèi)不允許有任何雜物，箱體內(nèi)表面涂防浸蝕涂料。根據(jù)零件的設(shè)計要求和工作情況，可對零件的裝配工藝做出具體規(guī)定。

2．裝配中對安裝和調(diào)整的要求

(1)滾動軸承的安裝和調(diào)整。為保證滾動軸承的正常工作，在安裝時應(yīng)留有一定的軸向游隙。對于可調(diào)間隙軸承(如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承)的軸向游隙值可按標準選取(見第六章)；對于不可調(diào)間隙的軸承(如深溝球軸承)，可在軸承蓋與軸承外圈端面間留出間隙Δ=0.25～0.4mm。

第107頁/共126頁

軸向游隙調(diào)整方法見圖4-54和圖4-55。用墊片調(diào)整軸向游隙方法見圖4-54，先用軸承蓋將軸承頂緊，測量軸承蓋凸緣與軸承座之間的間隙δ值，再用一組厚度為δ+Δ的調(diào)整墊片置于軸承蓋凸緣與軸承座端面之間，擰緊螺釘，即可得到要求的間隙Δ

。圖4-55是用螺紋零件調(diào)整軸向游隙，可將螺釘或螺母擰緊至基本消除軸向游隙，然后再退轉(zhuǎn)到留有需要的軸向游隙時為止，最后鎖緊螺母即可。

圖4-55

圖4-54第108頁/共126頁(2)傳動側(cè)隙和接觸狀況檢驗。為保證傳動精度，齒輪、蝸桿、蝸輪等安裝后，傳動側(cè)隙和齒面接觸斑點要滿足相應(yīng)的國家標準。傳動側(cè)隙可用塞尺或?qū)U絲放人相互嚙合的兩齒面間，然后測量塞尺或鉛絲變形后厚度的方法檢查。接觸斑點是在輪齒工作表面著色，將其轉(zhuǎn)動若干周后，觀察分析著色接觸區(qū)的位置、接觸面大小來檢驗接觸狀況。當傳動側(cè)隙或接觸斑點不符合要求時，應(yīng)對齒面進行刮研、跑合或調(diào)整傳動件的嚙合位置。錐齒輪減速器可調(diào)整錐齒輪傳動中兩輪位置，使其錐頂重合。

(3)潤滑要求。潤滑對減速器的傳動性能影響較大，良好的潤滑具有減少摩擦、降低磨損、冷卻散熱、清潔運動副表面，以及減振、防蝕等功用。在技術(shù)要求中應(yīng)規(guī)定潤滑劑的牌號、用量、加注方法和更換期等。對于高速、重載、頻繁起動等工況，溫升較大，不易形成油膜，應(yīng)選用粘度高、油性和極壓性好的油品。例如重型齒輪傳動可選用粘度高、油性好的齒輪油；高速、輕載傳動可選粘度較低的潤滑油；開式齒輪傳動可選耐蝕、抗氧化及減摩性好的開式齒輪油。第109頁/共126頁

當傳動件與軸承采用同一種潤滑劑時，應(yīng)優(yōu)先滿足傳動件的要求，適當兼顧軸承潤滑的要求。對多級傳動，可按高速級和低速級對潤滑劑粘度要求的平均值來選擇潤滑劑。減速器換油時間取決于油中雜質(zhì)的多少和被氧化與被污染的程度，一般為半年左右。箱體內(nèi)油量主要是根據(jù)傳動、散熱要求和油池基本高度等因素計算確定。軸承部位如用脂潤滑，其填人量一般小于軸承腔空間的2／3；軸承轉(zhuǎn)速較高時，如n>1500r／min，一般用脂量不超過軸承空