工图课程设计指导书

1、工程图学课程设计指导书一级直齿圆柱齿轮减速器班级 姓名 指导教师 重庆工商大学机械工程学院机械基础教研室19测绘是根据实物绘制其全部工程图样，形成完整技术文件的过程。也是工程制图的实践性教学环节。通过测绘，综合运用工程制图基本知识，按工程制图国家标准，绘制工程图样。测绘在认识测绘对象，维修和改进现有设备，仿制等方面都有重要作用。测绘是工程技术人员应具备的基本技能之一。第一部分 目的要求一、 目的1、综合运用制图课所学的知识，实际动手，通过对部件实物的测量画出其装配图和零件图，以增加感性认识，加深对所学理论的理解。2、熟悉部件测绘的一般方法和步骤。 3、学会常用测量工具的使用方法。 4、学会查阅

2、有关资料。 5、为后续课程的学习打下基础。二、要求（一）对测绘对象应先对其作用、结构、性能进行分析，考虑好拆卸和装配的方法和步骤。（二）测绘零件时，除弄清每一个零件的形状、结构、大小外，还要弄清零件间的相互关系，以便确定技术要求。（三）在测绘过程中，应将所学知识进行综合分析和应用，要求整个图面应符合国家标准 机械制图的有关规定：1、画出来的图样应投影正确，视图表达得当；2、尺寸标注应可能做到正确、完整、清晰、合理；3、注写必要的技术要求，包括表面粗糙度、尺寸公差、形位公差以及文字说明（粗糙度及尺寸公差数值根据零件的性能要求合理选定，形位公差以及文字说明注写的内容参见本指导书第四部分）；4、对于

3、标准件、常用件以及与其有关的零件或部分其尺寸及结构应查阅国家标准确定。5、要熟悉掌握计算机绘图的基本技能与技巧。三、测绘时间：第三学期第17、18周 第二部分 了解和分析一级直齿圆柱齿轮减速器的作用、结构、性能和装配关系首先应对测绘的一级直齿圆柱齿轮减速器作全面的了解和分析，并查阅有关资料（如减速器图册等），了解其用途、性能、工作原理、装配关系和结构特点等。一、一级直齿圆柱齿轮减速器的作用、类型及工作原理本一级直齿圆柱齿轮减速器是通过一对直齿轮啮合传动而达到降低轴的转速的作用。如果将小齿轮轴与电机连接，则大齿轮轴就减低了速度，并以此传递动力。减速器种类很多，一般按传动件可分为圆柱齿轮减速器（轮

4、齿有直齿、斜齿或人字齿等）、圆锥齿轮减速器（轮齿有直齿、斜齿、螺旋齿等）、蜗杆蜗轮减速器（蜗杆上置式或下置式）和行星齿轮减速器等；按传动的级数不同，可分为单级、双级和多级减速器；按轴在空间的相对位置不同，可分为卧式和立式减速器。本次测绘为单级直齿圆柱齿轮减速器，是减速器中最简单的一种。二、传动路线由于输出轴（大齿轮轴）转速下降，轴上扭矩就会增大，故输出轴的直径比输入轴的直径要大一些，两轴颈选用的轴承直径也不同，沿着这条传动路线，动力由小齿轮轴输入带动大齿轮，并能过键连接将减低后的转速传到大齿轮轴输出去。三、装配关系轴通常是支承在轴承上，而轴承是装配在机体中。此减速器的两轴均只能转动，而不允许沿

5、轴向移动。因此，两轴上装配的齿轮（指大齿轮、定距环、挡油环、轴承内圈等均为端面接触），并由轴承的外圈端面与闷盖和透盖顶紧后固定在机体上，而大齿轮是通过轴肩和定距环顶住从而轴向定位，这时主要由定距环调整齿轮轴向位置。四、润滑情况1、各表面要求润滑，以减少磨损，润滑油装在机体内。机体内油面位置的确定，其用量约浸没大齿轮13个轮齿。齿轮旋转时将油带起，引起油的飞溅和雾化，这不仅润滑齿轮，还散布在轴承等各个润滑部位，这是一种飞溅润滑方式。2、为了防止润滑油渗漏出去，在一些零件上或零件间有起密封作用的结构和装置。 两个透盖上的密封槽结构，是防止油沿轴的表面向外渗出（测绘时，应按国标查出其结构和尺寸进行绘

6、图，并填加密封圈。密封槽及密封圈的结构尺寸见本指导书第四部分）。 润滑油要定期更换，脏油是通过箱体侧面的油孔放出，平时用油塞堵住，为防止油漏出，油塞上应加密封圈。 机盖上开的窥视孔，用以观察和加油。 在箱盖上装置有通气塞，以保持油腔内的大气压平衡。3、机体和机盖是通过螺栓、螺母、垫圈连接固定。4、小齿轮轴上装配的挡油环的作用是挡住过剩的润滑油进入轴承内。第三部分 测绘过程中的具体要求及注意事项一、 部件测绘的方法步骤（一）了解分析和拆卸部件 1、拆前的了解与分析（1）分析减速器的功用、性能、特点和工作原理（如前述）。（2）分析减速器的构造、组成零件的位置、作用以及两轴系零件的相互关系和定位特点

7、。（3）分析各零件间的装配关系或联接关系，认知主要配合的基准制特点。（4）分析减速器的拆装顺序、外廓尺寸、主要零件间的相对位置（如两轴中心距等），以便在拆卸前测量并记下外廓尺寸和主要相对位置尺寸，为画装配图提供依据。 2、拆卸部件 拆卸时应注意以下几点：（1）要周密制订拆卸顺序，划分部件的组成部分，以便按组成部分，分类、分组列零件清单（明细表）。（2）要合理选用拆卸工具和拆卸方法按一定顺序拆卸，严防乱敲打，硬撬拉，避免损坏零件。（3）对精度较高的配合，在不致影响画图和确定尺寸、技术要求的前提下，应尽量不拆或少拆（如大齿轮与从动轴的键联接处可不拆），以免降低精度或损伤零件。（4）拆下的零件要分类

8、、分组，并对零件进行编号登记，列出的零件明细表应注明零件序号、名称、类别、数量、材料，如系标准件应及时测主要尺寸查有关标准定标记；并注明国标号；如系齿轮应注明模数m、齿数z。（5）拆下的零件，应指定专人负责保管。一般零件、常用件是测绘对象，标准件定标记后应妥善保管，防止丢失。避免零件间的碰撞受损或生锈。（6）记下拆卸顺序，以便按相反顺序复装。（7）仔细查点和复核零件种类和数量。单级齿轮减速器零件应在老师指导下对零件统一命名、以免造成混乱。（8）拆卸中要认真研究每个零件的作用、结构特点及零件间装配关系或联接关系，正确判断配合性质、尺寸精度和加工要求，为画零件图、装配图创造条件。（二）、画装配示意

9、图装配示意图是以简单的线条和国标规定的简图符号，以示意方法表示每个零件位置、装配关系和部件工作情况的记录性图样。画装配示意图应注意以下几点：（1）、对零件的表达通常不受前后层次的限制，尽可能将所有零件集中在一个视图上表达。如仅仅用一个视图难以表达清楚时，也可补充其他视图。（2）、图形画好后，应将零件编号或写出零件名称，凡是标准件应标记。（3）、测绘较复杂的部件时，必须画装配示意图。此次测绘，如经指导老师统一批准，也可不画装配示意图，而以装配草图取代。二、测绘零件画零件草图（一）、对零件草图的要求草图应在坐标纸上完成。其内容应按零件的工作要求进行，徒手画。每个零件不必画出正规标题栏，只在相应位置

10、画一个简明标题栏，其上需写明该零件的名称、材料、比例和数量。1、内容俱全：即应有完整表达方案的一组图形，齐全的尺寸，技术要求标注和标题栏。2、目测徒手：即只凭目测实际零件形状大小，采用大致比例，用铅笔徒手画出图形（不使用绘图工具，可少量借助绘图工具画底稿，但必须徒手加深）。要先画后测注尺寸，切不可边画边测边注。3、清晰工整：零件草图与零件图的区别仅在于前者徒手画，后者用绘图工具画，其字体、图线、尺寸注法、技术要求、标题栏等项内容均应符合基本要求。（二）、画零件草图的步骤1、了解分析零件在拆前、拆中初步了解分析零件基础上，具体画某一零件时，应进一步认清零件的名称、功用以及它在部件中的位置和装配、

11、联接关系；明确零件的材料、牌号；对零件进行结构分析，凡属标准结构要素应测后查有关标准，取标准尺寸；对零件进行工艺分析，较合理地确定尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和热处理等一系列技术要求。其中最主要的是要会区分加工面与非加工面；接触面与非接触面；配合面与非配合面以及配合的基准制、配合种类和公差等级的高、低取向，表面粗糙度参数值的高、低取向。2、确定零件表达方案 选择主视图，应遵循不同典型零件主视图选择的原则，根据零件的具体结构形状特点来确定。 选择其他视图，要依照既要表达充分，又要避免重复为前提，综合确定表达方案。3、画零件草图的具体步骤 根据零件的总体尺寸和大致比例，确定图幅；画边框线和标题栏

12、；布置图形，定出各视图的位置，画主要轴线、中心线或作图基准线。布置图形还要考虑各视图间应留有足够位置标注尺寸。目测徒手画图形。先画零件主要轮廓，再画次要轮廓和细节，每一部分都应几个视图对应起来画，以对正投影关系，逐步画出零件的全部结构形状。仔细检查，擦去多余线；再按规定线型加深；画剖面线；确定尺寸基准，依次画出所有的尺寸界线，尺寸线和箭头。测量尺寸，协调联系尺寸，查有关标准核对标准结构尺寸，这时才能依次填写尺寸数值和技术要求；填写标题栏，完成零件草图的全部工作。 （三）、画各零件图的注意事项1、 机体和机盖（1）有关结构本一级直齿圆柱齿轮减速器采用剖分结构，用螺栓将机体与机盖联成一个整体，故在

13、剖分面四周有凸缘，以装配螺栓用，在与螺栓和垫片的接触应锪平；为了提高机体在轴承附近的联接刚度，在两个轴承孔的两端有凸台，以装配螺栓联接。画图时要用形体分析法，圆锥面、斜平面与圆锥相贯应找出特殊点。零件凸台上下有加强肋，也是为了提高轴承孔的刚度，测绘时应注意作出其拔模斜度。左、右两个定位销孔，是保证箱体和箱盖联接时的位置正确。在加工轴孔前，装好定位销进行镗孔。为了保证精度，其定位尺寸应与螺栓的定位尺寸分开。箱体结合面四周开有油槽，并将箱盖的内壁做成斜面，这样当润滑油由齿轮甩至机壁上后便可以沿斜面流入槽中进入轴承回到油池，而油沟经铣削加工而成。箱体下部的六个孔是安装地脚螺钉用，接触面应刮平。（2）

14、箱体和箱盖的材料：HT200。（3）技术要求：（凡属尺寸公差和形位公差等应标注在图中，文字部分在适当位置另外写出） 轴承孔和接触面粗加工后进行失效处理； 对装输入轴和输出轴的轴孔的形位公差要求如下：A 两轴承孔中心线的平行度为0.05mm。B 各轴孔外端面对轴线的垂直度为0.1mm。C 前后轴承孔轴线的同轴度为0.02mm。D 各轴承孔的圆柱度不大于其直径公差的一半。E 各轴承孔的配合精度可选7级精度。F 两轴承中必距公差为0.06mm ，在装配图上的综合公差注0.09mm 。G 机体不允许漏油。2、标准直齿圆柱齿轮（1）有关结构小齿轮与轴作成一整体，即为一个零件，称为齿轮轴，轴上有技术要求与

15、轴相同，齿轮部分的计算及结构同大齿轮。齿轮的测绘： 不论大小齿轮测绘时首先应数出其齿数Z； 测量出齿轮的齿顶圆直径：当齿数是偶数时。可用游标卡尺直接量出；若为奇数齿时，可参照图1所示方法量出； 计算模数m：根据公式求出模数后，从标准模数（GB1357-1987）中选取相近似的数值，即使模数 m标准化； 根据模数m和齿数Z和有关公式，重新计算出齿顶圆，齿根圆和分度圆的直径及其它尺寸； 测量出其它各部分的结构尺寸； 经整理加工后，绘出工作图。大齿轮键及键槽结构、尺寸必须根据轴径的大小查阅有关国家标准确定。（2）齿轮的材料：45钢（3）技术要求： 齿轮的制造精度，按“级8-7-7DC”； 齿轮轮彀两

16、基准端面对轴线的圆跳动为0.03mm ; 齿轮顶圆对轴孔轴线圆跳动为0.025mm； 齿轮轴孔的圆柱度为0.018mm； 键槽两侧面对轴线的对称度为0.08mm ; 键槽公差按键联接的公差表选定。3、圆柱齿轮测绘（1）斜齿轮齿廓的形成及啮合特点一对直齿圆柱齿轮啮合传动时，轮齿的整个齿宽进入接触，转动一定角度后又突然整个齿宽分离。使传动不够平稳。为了克服这个缺点，可将轮齿做成螺旋形状，称之为斜齿轮。斜齿轮在两齿廓啮合过程中，接触线长度由零逐渐增长，从某一位置以后又逐渐缩短，直至脱离啮合，即斜齿轮进入和脱离接触都是逐渐进行的，故传动平稳，噪音小，此外，由于斜齿轮的轮齿是倾斜的，同时啮合的轮齿对数比

17、直齿轮多，故重合度比直齿轮大。(2)斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸垂直于斜齿轮轴线的平面称为端面，与分度圆柱螺旋线垂直的平面称为法面，在进行斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算时，应当注意端面参数与法面参数之间的关系。下图中d表示分度圆周长；为螺旋角，垂直轴线的平面上齿距和模数称为端面齿距Pt和端面模数Mt；垂直分度圆柱螺旋线方向的平面上齿距和模数称为法面齿距Pn和法面模数Mn.螺旋角一般用分度圆柱面上的螺旋角表示斜齿圆柱齿轮轮齿的倾斜程度。通常所说斜齿轮的螺旋角是指分度圆柱上的螺旋角。斜齿轮的螺旋角一般为820。 模数和压力角图为斜齿圆柱齿轮分度圆柱面的展开图。从图上可知，端面齿距Pt与法面齿距Pn的

18、关系为因p=m，故法面模数mn和端面模数mt之间的关系为mn= mtcos斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算由斜齿轮齿廓曲面的形成可知，斜齿轮的端面齿廓曲线为渐开线。从端面看，一对渐开线斜齿轮传动相当于一对渐开线直齿轮传动，故可将直齿轮的几何尺寸计算方式用于斜齿轮的端面。渐开线标准斜齿轮的几何尺寸按表中的公式计算。标准斜齿圆柱齿轮传动的参数和几何尺寸计算名称代号计算公式法面模数mn端面模数mt，mn为标准值螺旋角=820端面压力角为标准值分度圆直径d1，d2齿顶高haha=mn齿根高hfhf=1.25mn全齿高hh=ha+hf=2.25mn顶隙cc=hfha=0.25mn齿顶圆直径da1，da2da1

19、=d1+2hada2=d2+2ha齿根圆直径df1，df2df1=d12hf df2=d22hf中心距a 斜齿圆柱齿轮的测绘测绘斜齿圆柱齿轮与测绘直齿圆柱齿轮不同的地方在于确定斜齿的螺旋角。下面举例说明测绘斜齿圆柱齿轮的一般方法和步骤：a) 数出齿数Z1。b) 量出齿顶圆直径da1和齿根圆直径df1。c) 计算法面模数mn，由于da1 df1=4.5mn，可计算出法面模数mn，将其标准模数表对照，取最接近的法面模数值。d) 数出另一齿数Z2，测出两齿轮的中心距a。e) 计算斜齿的螺旋角。3、轴（1）有关结构轴上的键及键槽结构、尺寸必须根据轴径的大小查阅有关国家标准（GB1059-1979）确定

20、。（2）轴的材料：45钢（3）技术要求： 有装配关系的各轴颈对轴颈轴心线的圆跳动为0.02mm； 两个轴承端面对轴线的圆跳动为0.02mm； 轴上键槽的两侧面对该轴颈轴线的对称度为0.08mm； 各装轴承的轴颈圆柱度为0.08mm。附表3 键槽测绘参数表零件名称标准件名称、规格标准件的标记轴径键宽b键槽长LD-t键的标记齿轮孔径键宽b键槽长LD+t4、透盖和闷盖（1）有关结构A透盖和闷盖装在箱体和箱盖的轴承孔内，其两端顶住轴承外圈端面，其内壁斜度为1：20，并应开槽，使润滑油经机体结合面上的沟槽流入轴承内。槽应有定位尺寸，其宽度和深度可均为4mm。B透盖内孔的密封为毡封圈密封，该毡封圈及槽密封

21、装置的结构、尺寸按附下表的结构形式画出。图2（2）材料：HT150（3）技术要求：根据零件本身作用自己拟定。5、调整垫片（1）有关结构上面介绍了两根轴的轴向定位，最后装配靠两端部的透盖、闷盖与箱机体凸台定位，故两端有1mm作调整余量，以满足装配图的技术要求，轴向间隙为0.050.1。（2）材料：HT1506、视孔盖材料：有机玻璃7、通气塞和油塞本一级直齿圆柱齿轮减速器采用“简单式通气器”和“六角螺塞”，其结构应参照零件手册上的标准形状，并根据测量结果重新设计画出零件图（因为标准上没有这样小的尺寸）。（2）材料均为Q235。8、轴承（1）有关结构直齿圆柱齿轮传动主要是承受径向力，可选用“单列向心

22、球轴承”。由于轴承的内孔与轴选用的过渡配合，为了避免损坏零件，测绘时不要拆卸，其尺寸可根据轴颈尺寸查阅有关标准（输入轴轴承内径为15，输出轴轴承内径为25）。在装配图中画轴承时尺寸参考机械制图常用滚动轴承画法。（2）技术要求：在注写尺寸时特别应注意，对于轴承内圈与轴的配合应选用基孔制优先常用配合；而对于轴承外圈与机体的配合应选用基轴制优先常用间隙配合。9、油标 （1）有关结构该结构是作用来指示油面高度，油标结构形式多样。采用的油标由油位面端盖、油位面板和油位片三部分组成。油位面端盖及油位片的材料：HT150；油位面板的材料：有机玻璃采用油标尺，其上有刻线，用以测知油面，看是否在最高、最低油面限

23、度之内。三、画零件工作图：零件工作图是根据零件草图抄正画出，除标准件外，全部零件都应画成零件工作图。根据零件大小选择图纸大小，且每张图纸只能画一个零件（最小图幅为A4）。四、画装配图草图装配图草图是根据零件工作图依次徒手画出，主要按装配内容要求画底稿图，故画图的尺寸不作要求，主要将装配结构、装配关系、视图表达和零件编号等表达清楚，发现不合理不恰当，可随时修改，以作为画装配工作图的依据。五、画装配工作图装配工作图是根据修改定稿后的装配草图来画，画图前应反复核对装配草图的方案，然后按画装配图的步骤进行，这时应以零件的草图的尺寸为出发点，但在作图过程中发现草图、测量时的尺寸或结构上的尺寸不合理或错误时，就应根据装配图的要求，对零件草图进行修改。1 减速器的视图表达及必要的尺寸标注必须符合同家标准；2 减速器的技术要求：（1）啮合的最小侧隙为；（2）啮合面的接触斑点沿齿高不小于45%，沿齿长不小于70%；（3）轴承的轴向间隙为0.050.1。（4）减速器空载试验时，高速轴转速为5001