机设基课设PPT学习教案

1、会计学1 机设基课设机设基课设 2 上箱 体 通气 罩 挡 油 圈 轴 承 第1页/共41页 3 一、概述（见机械设计基础课程设计-唐增宝 常 建娥版P21，下称 P26） 基本方法：边画、边算、边改。 二、设计装配图的准备（见P21P24） 1.箱体结构型式的确定 箱体结构介绍见 P15P17。 铸造箱体结构尺寸见 P24表5-1。 2.润滑方式的选择 减速器的润滑说明见 P17P20。 1）齿轮的润滑 采用油池浸油润滑。 应使低速级大齿轮浸油深度为一到二个齿高，保证不低于10mm。 2）轴承润滑 一般采用飞溅润滑，也可采用润滑脂润滑。 第2页/共41页 4 3.图面布置 主要参考样图见 P

2、198P199。 1）选择图纸幅面和比例尺 按任务安排选用图纸幅面为A1。 按实际情形 ，一般选用比例尺为1：1或1：2（也可选用1：1.5）比较适当。 2）选择视图 按对应的参考样图，采用三个视图表达。 3）图面布置 按对应的参考样图进行图面布置。 应注意留出零件明细表、技术特性和技术要求所需位置空间。 第3页/共41页 5 三、减速器装配草图设计（见 P25P40） 1.设计内容（见 P1517） 轴系零件的结构设计；见P26P28 减速器箱体结构设计。见P29P30 2.初绘减速器装配草图（见 P25P28） 1）画齿轮中心线和轴线(见 P25) 2）画齿轮轮廓(见 P25) 取小齿轮比

3、大齿轮宽68mm； 3）画箱体部分内壁线和外壁线 按 P24表5-1计算： 箱座壁厚 （估值810mm）； 箱盖壁厚1（估值8mm）； 齿顶圆与箱体内壁距离1（估值1012mm） ； 齿轮端面与箱体内壁距离2 （估值20mm）。 第4页/共41页 6 2 1 1 1 2 见 P25 第5页/共41页 7 4）画轴承廓线、轴承座外端线及轴承端盖廓线 按初选轴承内径d、外径D和轴承宽B画轴承廓线。 按 P24表5-1确定轴承旁联螺栓直径d1及其相应扳手空间C1和边缘厚C2，得轴承座孔宽度： L=+ C1 + C2 + 58 根据L画轴承座外端线。 按参考样图采用凸缘式轴承端盖，由 P133表14-

4、1确定结构尺寸并画轴承端盖廓线。 第6页/共41页 8 5 L L5 8 C1+ C 2 参见 P26 第7页/共41页 9 5）轴的结构设计（参见 P26 27） a）轴的径向尺寸确定 轴的径向尺寸一般应由两端向中间确定。 联轴器、带轮 、透盖、滚动轴承等配合轴段由孔径定轴径； 滚动轴承定位轴肩直径da应查滚动轴承表确定； 用轴肩定位的相邻轴段轴径相差610mm； 不需轴肩定位的相邻轴段轴径相差13mm 。 b）轴的轴向尺寸确定（参见 P27 28） 轴的轴向尺寸一般应由中间向两端确定。 与联轴器、带轮和齿轮配合的轴段长应比轮毂宽短23mm，在联轴器、带轮与透盖之间的外伸轴段长应方便透盖螺钉

5、取出，初取1216mm； 与滚动轴承配合的轴段长比轴承宽12mm； 当需用套筒或挡油盘等固定轴上零件时，相应轴段长应比轮毂宽短23mm 。 在装配图中允许不画轴的退刀槽，越程槽和倒角。 第8页/共41页 10 1216 121 6 da 轴径同联轴器标准孔径 轴段长比联轴器轮毂宽短23mm 轴段长比齿轮轮毂宽短23mm 轴径参考电机轴确定 轴段长参考联轴器轮毂孔宽确定 da 见 P26 第9页/共41页 11 6）键设计（参见 P107） 推荐选用A型平键。 按键所在轴段直径由P107表11-8确定键宽b和键高h。 键长按短于所在轴段长度510mm选取，在零件装入一侧，键端距轴端距离应为25m

6、m。综合考虑，最后由表中键的长度系列确定键长。 25 L L510 第10页/共41页 12 3.轴、滚动轴承及键联接校核计算（见 P28） 在校核计算之前，需对齿轮进行受力分析，确定齿轮的圆周力、 轴向力和径向力的大小和方向。力的作用点为齿宽中点。 1）轴的强度校核 只要求校核低速轴。校核计算仿（机械设计基础黄华 梁版P26，下称）P24712-4.中轴的强度计算 式12-5； 式12-6进行参照 P250实例 （注意直齿 圆柱齿轮=0,cos =1) 。 轴上零件的分布力应简化为力作用宽度中点的集中力； 轴所受支承反力作用点应查轴承表确定。 必须画出轴的受力图、弯矩图，转矩图及合成弯矩图。

7、 2）滚动轴承寿命计算 滚动轴承寿命一般应与减速器的寿命相同，如难以达到，则 不能低于23年。 只要求计算低速轴滚动轴承寿命。计算 可仿 P289例14-3进行。 3）键联接强度校核 校核低速轴上大齿轮的键联接。 以上的校核计算如不合格，则需修改设计以满足要求。 第11页/共41页 13 4. 完成减速器装配草图（见 P28P40） 1）轴上零件的结构设计 a）画齿轮结构 齿轮结构见 P189P192。齿轮啮合画法 按参考样图。 b）画滚动轴承结构见 P192P196 滚动轴承简化画法见 P67。 c）画套筒和轴端挡圈 在需要处画套筒，套筒结构根据需要设计参见 P28图5-8 。 轴端挡圈可略

8、去不画。 d）画挡油盘和甩油盘 当轴承用脂润滑时，为防止润滑油冲掉润滑脂，需装挡油 盘；用油润滑时，为防止大量热油涌入轴承也需装挡油盘。 铸造挡油盘结构见 P20图4-13和P29图 5-10；冲压挡油盘见 P29图5-10。 第12页/共41页 14 e）画轴承盖结构 凸缘式轴承盖分透盖和闷盖两种，结构见 P132表14-1，按参考样图选取相应型式。 f）画密封件 密封件按参考样图选取。 毡圈油封见 P143表15-8。 2）减速器箱体的结构设计 a）箱体壁厚及结构尺寸的确定 铸造箱体壁厚与结构尺寸见 P24表5-1。 b）轴承旁联螺栓凸台结构尺寸的确定 取轴承旁联螺栓为M8M10； 螺栓见

9、 P95表11-12，螺母见P102表11- 21，弹簧垫圈见 P103表11-23。 确定旁联螺栓位置尺寸：S=D2，D2为轴承端盖外径。 第13页/共41页 15 确定凸台高度 按螺栓的扳手空间C1和边缘厚C2得凸台宽度，由此确定高度h，所得凸台尺寸应圆整。 c）确定箱盖顶部外表面轮廓 大齿轮一侧：R1=da2/2+1+ 1 小齿轮一侧：R2R S=D2 C2C1 D2 hh d）确定箱座高度 箱座高度：H da2/2+3050+8+35 mm e）输油沟的结构确定 轴承采用飞溅润滑时，应在箱座凸缘上开输油沟。输油沟的结构见 P19图4-11。 注意所开输油沟不能与联接螺栓孔通连。 见 P

10、30 图5-12 第14页/共41页 16 f）箱盖、箱座凸缘及联接螺栓的布置参见 P31图5-13 箱盖、箱座凸缘厚: b1=1.5 1，b=1.5 （估值为10mm） 箱底座凸缘厚: b2=2.5 （估值20mm） 地脚螺钉：M12M16（推荐取M12） 箱底座凸缘宽: l C1min+C2min（估值约40mm） 螺栓布置应均匀对称，为保证箱盖和箱座联接的紧密型，螺栓间距以不大于150mm为宜。 g）箱体结构的刚度设计 为了保证箱体刚度，除应有足够壁厚外，还应在轴承座孔凸台上下做出刚性加强筋。见 P34图5-15 h）箱体工艺性设计 铸造箱体的工艺性设计 铸造圆角半径一般取R5mm，拔模

11、斜度取1：101：20。 箱体机械加工工艺性设计 为减少加工面，轴承座孔端面等处采用凸台结构，凸起为38mm，而螺栓和螺母支承面采用沉头座，沉头座深可画为23mm箱座底面也应采取凹凸结构。 第15页/共41页 17 1 R1 R R2 同右端 H 3050+ ha b 2 b1b 3 5 同右 端 第16页/共41页 18 2）减速器附件设计 以下各附件可比照参考样图确定并画出。 a）窥视孔和视孔盖 结构尺寸见参见 P134表14-4。 窥视孔的位置和大小按能看到所有齿轮啮合的要求确定。 b）通气器 型式及结构尺寸见参见 137P138表14- 9表14-11。 c）起吊装置 箱盖吊耳和箱座吊

12、钩结构尺寸见 P138表14-12。 箱盖吊环见 P139表14-13。 d）油面指示器 各种油面指示器见 P134P135表14-5表14-8。 杆式油标的取放应不受干涉。 e）放油孔和螺塞 螺塞结构尺寸和油封见 P140表14-14和表14-15。 放油孔的位置应能保证箱内污油全部放出。箱座内底面常做向放油孔成1 1.5 的倾斜面，在油孔附近做成凹坑。 第17页/共41页 19 f）起盖螺钉见 P198P199， 起盖螺钉安装在箱盖凸缘上，数量为一个到两个。推荐选用 M10普通螺栓，端部制成圆柱状。 g）定位销 定位销采用圆锥销，直径按凸缘螺栓直径的0.8倍（估值为8mm）选取，长度应大于

13、箱座、箱盖总厚度凸缘并符合标准长度系列，凸缘结构尺寸见 P109表11-31。 4）完善装配草图见 P33P 按视图的对应关系完成三个视图，各视图投影关系应正确。 齿轮、螺纹紧固件、滚动轴承等标准件和常用件的绘制应符合国家标准的规定画法和简化画法。 5）减速器装配草图的检查和修改见 P33P 按先箱内，再箱外，先齿轮、轴、轴承及箱体等主要零件， 再其余零件顺序检查装配草图的正误。 检查项目见见 P33中111各项。 第18页/共41页 20 第四讲 完成减速器装配图 第19页/共41页 21 1. 绘制与加深装配图各视图（见 P40） 建议按下面顺序绘制和加深装配图： 标注尺寸与配合； 画对称

14、线 、中心线和轴线； 画指引线和零件编号； 画剖面线，注意同一零件各视图剖面线都应相同，不同零件在各视图中的剖面线应不同； 描粗加深轮廓线。 2. 标注主要尺寸与配合（见 P40） 在装配图中主要标注下列四类尺寸： 1）特性尺寸 反映机械技术性能的尺寸。 在减速器装配图中所标注的特性尺寸是齿轮中心距及其偏 差，偏差数值根据中心距查 P167表18-13确定。 2）外形尺寸 机械所占空间位置的尺寸。 在减速器装配图中应标出总长、总宽、总高。 第20页/共41页 22 3）安装尺寸见 P40） 机械与支承件、外接零件的联系尺寸。 在减速器装配图中应标出箱座底面尺寸，地脚螺栓孔的中心线定位尺寸及孔径

15、，减速器的中心高，轴外伸端的配合长度和直径等。 4）主要零件的配合尺寸见 P41） 机械内部主要零件轴孔之间的配合尺寸。装配图中配合尺寸的标注形式是基本尺寸和配合公差代号。 在减速器装配图中需要标注配合尺寸的是： 齿轮与轴：应同时标注孔和轴的公差代号； 轴承与轴：按基孔制，只标注轴的公差代号； 箱座与轴承：按基轴制，只标注孔的公差代号； 套筒与轴：应同时标注孔和轴的公差代号； 座孔与凸缘式轴承盖：应同时标注孔和轴的公差代号。 推荐选用的配合见P41表5-2，也可比照参考样图标注。 第21页/共41页 23 3. 填写减速器技术特性表（见P41） 技术特性表见P41表5-3，也可按参考样图。 4

16、. 编写技术要求（见 P41P42） 技术要求是有关装配、调整、检验、润滑和维护等方面内 容的文字说明。 1）齿轮啮合侧隙和接触斑点要求 应仿照参考样图给出最小啮合侧隙和最低接触斑点要求。 圆柱齿轮的最小侧隙根据中心距范围查 P42表5-4确定，一般取所在范围的上限值。 圆柱齿轮的接触斑点见 P167表18-13， 一般均按8级精度取值。 第22页/共41页 24 2）滚动轴承的轴向间隙（游隙）要求 应仿照参考样图给出滚动轴承的游隙要求。 轴向游隙值利用垫片等调整。角接触球轴承和圆锥滚子 轴承轴向游隙值可查 P123表12-8确定。 3）减速器的密封要求 按参考样图。见 P198P198图20

17、-1 4）润滑剂的牌号和容量大小 润滑油牌号及其用途见P140表15-3；润滑脂牌号及其用 途见P141表15-4。 一般按参考样图。见 P198P198图 20-1 5）减速器的试验要求 按参考样图。见 P198P198图 20-1 6）减速器清洗和油漆要求 按参考样图。见 P198P198图 20-1 第23页/共41页 25 5. 零件编号（见 P43） 需对装配图上每个不同零件、部件编号。零件编号要齐全 且不重复，相同零件和独立部件只能有一个编号。 编号应统一按顺时钟或逆时针方向顺序编排。 6. 编制标题栏及零件明细表（ 见P43） 标题栏和明细表格式见P66图9-1和图9-2。 标题

18、栏中填写图名、比例、件数、质量、图号以及设计者 和审核者等。明细表中填写减速器所有的零件、部件的编号、 名称、数量、材料和标准规格等。明细表应由下往上填写。 7. 检查装配工作图及常见错误示例分析（ 见 P43P47） 1）检查装配工作图 完成装配工作图后，应再作一次仔细检查。 检查内容见 P43中111各项。 2）常见错误示例分析 常见错误示例分析见P43P47表5-5表510。 第24页/共41页 26 第六讲 零件工作图 第25页/共41页 27 一、轴类零件工作图设计（见 P50P51 ） 在A3图纸上绘制低速轴零件工作图一张。 轴的结构和尺寸必须与装配图一致。 参考图样见P53图6-

19、3，以下均可仿照样图进行。 1.视图选择 一般选择为：轴的一个主视图，键槽、孔的若干断面图， 退刀槽、越程槽和中心孔等细小结构的若干局部放大图。 2.尺寸标注 1）径向尺寸标注 每一轴段必须标注直径。 2）轴向尺寸标注 标注轴向尺寸时，应正确选择基准面，尽可能使尺寸标注 符合轴的加工工艺和测量要求，还应避免出现封闭尺寸链。 一般取齿轮定位轴肩为主要尺寸基准，以轴承的定位轴肩 和轴两端面为辅助尺寸基准。 轴向尺寸正确标注见 P50图6-1，错误标 注见 P51图6-2。 第26页/共41页 28 3.尺寸公差及形位公差标注 有配合的轴段必须按装配图上的配合代号由 P154表17-3查出偏差数值，

20、再标注直径和上下偏差。 键槽的宽度和深度的上下偏差数值由P107表11-28确定。 轴与轴承、齿轮及联轴器等配合表面应标注形位公差。标注项目见P52表6-1，公差数值按表中所列再查表确定。 键槽的对称度根据键槽宽度按8级精度查P156表17-6确定。 4.表面粗糙度标注 表面粗糙度选用见P52表6-2。 轴与轴承配合表面一般粗糙度为Ra0.8，与齿轮，联轴器配合表面及密封轴段表面为Ra1.6。 5.技术要求 轴类零件的技术要求主要有： 热处理及硬度要求等； 加工要求； 对未注明的倒角、圆角的尺寸说明。 第27页/共41页 29 二、齿轮类零件工作图设计（见P50P51） 在A3图纸上绘制低速轴

21、大齿轮零件工作图一张。 齿轮的结构和尺寸必须与装配图一致。 齿轮参考图样见 P55图6-3，以下均可仿 照样图进行。 1.视图选择 一般选择两个视图，即齿轮的主视图和侧视图。侧视图可 为完整视图也可为局部视图。 2.尺寸及公差标注 1）尺寸标注 齿轮为回转体，应以轴线为基准标注径向尺寸，以端面为 基准标注轴向尺寸。 必须标注齿轮分度圆直径，不标注齿根圆直径。 2）公差标注 标注尺寸公差的有： 第28页/共41页 30 齿轮轴孔的尺寸公差 应按装配图上的配合代号由 P153表17-2 查出偏差数值，再标注直径和上下偏差。 齿顶圆的尺寸公差 齿顶圆需标注尺寸公差，一般根据齿顶圆直径按偏差代号 h8

22、查 P154表17-3确定上下偏差。 键槽的宽度和深度的尺寸公差 由 P107表11-28确定上下偏差。 标注形位公差的有： 轴孔的圆柱度 一般根据轴孔直径按8级精度查P159表17- 9确定。 两端面的端面圆跳动 一般根据分度圆直径范围按8级精度查P168表18-14确定。 齿顶圆的径向圆跳动 一般根据分度圆直径范围按8级精度查P168表18-14确定。 键槽的对称度 一般根据键槽宽度按8级精度查P157表17-6确定。 第29页/共41页 31 3.表面粗糙度标注 表面粗糙度选用见P54表6-3。 轴孔与轴的配合表面一般粗糙度为Ra1.6，齿面、两端面 及键槽两侧面一般粗糙度为Ra3.2，

23、齿顶粗糙度为Ra6.3。 4.啮合特性表 位于齿轮零件图右上角的啮合特性表所列内容有： 1）齿轮基本参数 齿数Z、模数mn、齿形角n、螺旋角及其旋向、变位 系数x、中心距及其偏差afa、配对齿轮的齿数及图号； 2）齿轮的精度等级 圆柱齿轮选用8级精度，齿厚偏差按d125mm时为JL， 125d1600mm为KM确定，标注仿照样图。见 P198） 3）齿轮检验项目 圆柱齿轮： 齿圈径向跳动公差Fr 公法线长度变动公差FW 第30页/共41页 32 齿距极限偏差fpt 齿形公差ff 以上四项数值均根据分度圆直径及模数（FW不需模数） 按8级精度查P166表18-11确定。 齿向公差F 按有效齿宽和

24、8级精度查P167表18-12确定。 公法线平均长度WnK及上下偏差EWms、EWmi和跨齿数K 先按螺旋角并利用内插法查P164表18-8确定当量齿数系数K ，由此计算出当量齿数Z = K Z， Z 数值应取到小数点后两位。 再按Z 的整数部分查P163表18-7得跨齿数K和单位模数的公法线长度W，按Z 的小数部分查P164表18-9得单位模数的公法线长度修正值W，由此计算出实际公法线平均长度 WnK=（ W+ W）mn 最后根据分度圆直径和模数按8级精度和齿厚偏差代号查出齿厚极限上偏差Ess和下偏差Esi ，并由此计算出公法线平均长度极限偏差值 第31页/共41页 33 上偏差： EWms

25、=Esscos 0.72Frsin 下偏差： EWmi=Esicos +0.72Frsin Fr：齿圈径向跳动公差。 ： 齿形角， =n=20 。 此计算式见P161表18-5注。 5.技术要求 齿轮类零件的技术要求主要有： 对铸件、锻件等毛坯件要求； 热处理及硬度要求等； 对未注明的倒角、圆角的尺寸说明。 第32页/共41页 34 第五讲 编写计算说明书 机械设计基础 课程设计说明书 班级； 姓名： 学号： 湖工大-商贸学院 第33页/共41页 35 一、设计计算说明书的内容（见 P62） 设计计算说明书内容应按P62所列十四项，不得省略。 二、设计计算说明书的要求（见 P62） 设计计算说

26、明书应采用学校统一印制的封面及首页，首页 的填写须按规定。 计算说明书最后应标出页次，编好目录，装订成册，装订 顺序应为封面、首页、目录、设计任务书和正文页。 其余见P62说明。 三、设计计算说明书的书写格式举例（见 P63） 仿照 P63的格式和图7-1的图示书写说 明书。 第34页/共41页 36 第六讲 答辩准备和总结 第35页/共41页 37 一、答辩的准备（见P64） 答辩的准备见P64有关内容。 答辩时应将装订好的设计计算说明书，叠好的图纸 一起装 入袋内，交给课程设计指导教师。 二、设计总结 （见P64） 根据自己的体会，按P64所建议的四个方面写出课程设计 的总结，并作为附页装订入课程设计计算说明书。 第36页/共41页 38 附：答辩题 1.1 闭式软齿面齿轮的主要失效形式和计算准则是什么？ 1.2 为什么斜齿轮的螺旋角