机械基础实训设计说明书

《机械基础实训》说明书PAGEPAGEI《机械基础实训》说明书《机械基础实训》评阅书题目机械零件测绘学生姓名李哲学号20090201198指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月日教研室意见总成绩：室主任签名：年月日摘要机械设计课程设计是学生第一次较全面的在机械设计方面的训练，也是机械设计课程的一个重要教学环节，其目的是：第一、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关先修课程的理论和知识，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使学生知识得到巩固，深化和扩展。第二、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件部件、机械传动装置和简单机械的设计原理和过程，第三、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。机械设计课程设计的题目是减速器，减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，不无夸张的说，需要动力的地方就需要减速器。本次设计分析了常见减速器的齿轮，轴，以及箱体的结构，结构比较简单，不需要复杂的加工工艺和特殊的材料即可制成，设计中零部件的大小可以通过测量数据得到，并且能够通过CAD软件对减速箱进行优化。关键字：轴系-底座，齿轮，轴目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 I1设计任务 11.1实习任务 11.2实习计划 12减速器工作原理与各部分功能 22.1减速器的工作原理 22.2减速器各部分功能 23测绘相关内容 33.1各种量具的使用方法 33.2各要素的测量方法 44相关技术要求 64.1各零件材料及热处理方法 64.2齿轮、轴零件图中配合要素的尺寸、形位公差和粗糙度确定 6总结 8参考文献 91设计任务1.1实习任务根据齿轮减速箱实体绘制出实体中除标准件外的零件的草图；并选择合理尺寸基准，标出尺寸线和尺寸界线。1.2实习计划对减速箱各零件进行测绘并将所测尺寸标注在所画草图上。对有配合要求处按照类比法确定其配合精度和尺寸公差。绘制减速箱机座、机盖、轴和齿轮零件图。

2减速器工作原理与各部分功能2.1减速器的工作原理减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机，内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，利用齿轮的速度转换器，将电动机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。就可以把高速给降低了。降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。2.2减速器各部分功能2.2.1轴的功能轴分为低速轴、高速轴等，轴的作用有接收和传递电动机动力；把高速轴的动力过度和传递给低速轴；把动力传递给差速器到驱动桥。2.2.2齿轮的功能齿轮的功能：把高速运转的动力通过齿轮的速度转换器，将电动机的回转数简述到所要的回转数。2.2.3底座的功能底座的功能：固定轴承使与轴承配合的轴得到固定，保持整个减速器的平稳性，使减速器得到更加准确的传输。3测绘相关内容3.1各种量具的使用方法3.1.1直尺（1）平尺量具：钢直尺的使用方法使用时，直尺有刻度的一边要与被测的线性尺寸平行，0刻线对准被测量线性尺寸起点，线性尺寸的终点所对应的刻度即为线性尺寸的读数值。直尺的用途有以下几个：a)量长度

b)量螺距

c)量宽度

d)量内孔

e)量深度

f)划线

（2）读数读出线性尺寸所对应的准确数值，保留一位估计值。如果用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸(轴径或孔径)，则测量精度更差。其原因是：除了钢直尺本身的读数误差比较大以外，还由于钢直尺无法正好放在零件直径的正确位置。所以，零件直径尺寸的测量，也可以利用钢直尺和内外卡钳配合起来进行。3.1.2游标卡尺3.1.2.1游标卡尺的种类游标卡尺的种类很多，除了上述普通游标卡尺外，还有专门用于测量深度和高度的深度游标卡尺和高度游标卡尺。高度游标卡尺还可以用于钳工精密划线。3.1.2.2游标卡尺的使用步骤第一步：根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整数；第二步：根据副尺零线以右与主尺某一刻线对准刻线数乘以0.02读出小数；第三步：将上面的整数和小数两部份相加，即得总尺寸。

3.1.2.3注意事项使用游标卡尺时应注意以下事项：

1、使用前先擦尽卡脚，然后合拢两卡脚使之贴合，检查主、副尺零线是否对齐。若未对齐，应在测量后根据原始误差修正读数。2、测量时，方法要正确，读数时要垂直于尺面，否则测量不正确。当卡脚与被测工件接触后，用力不能过大，以免卡脚变形或磨损，降低测量的准确度。3、不得用卡尺测量毛坯表面。使用完毕后须擦拭干净，放入盒内。3.1.3齿厚游标卡尺3.1.3.1齿厚游标卡尺使用测量时，在垂直主尺上调整齿顶高，并用游标框上的螺钉锁紧，把高度定位尺紧贴被测齿轮的齿顶，保持齿厚游标卡尺与被测齿轮轴线垂直，移动水平游标卡尺框到量爪接近齿轮侧面时，拧紧微调装置上的紧定螺钉，旋转微调装置，是两个量爪轻轻接触轮齿侧面，从水平游标卡尺上读出齿厚数值。3.1.3.2齿厚游标卡尺读数齿厚游标卡尺的测量精度不高，因为测量时以齿顶圆定位，所以齿顶圆误差和径向跳动误差会影响测量结果，齿厚游标卡尺的读数方法同一般的游标卡尺，其精度为0.02mm。3.1.4外径千分尺3.1.4.1外径千分尺使用测量时，将工件的被测部位置于两测量面之间，先转动活动套管，当两测量面快要接触工件时，改用转动测力装置，当测微螺杆的测量面紧贴零件表面时，侧微螺杆就停止转动，这时如果再旋转测力就会发出“咔、咔”的响声，表示已经拧到头了。3.1.4.2外径千分尺读数①.读出固定套筒上的尺寸数值：读出固定套筒上与活动套管端面对齐的刻线尺寸（必须注意不可遗漏应读出的0.5mm的刻线值）。②.读取活动套管上的尺寸数值：读出活动套管圆周上与固定套筒的水平基准线(中线）对齐的刻线数值，乘以0.01mm便是活动套管上的尺寸。3.求得测量尺寸：最后将这两部分尺寸相加，就是千分尺上测得的尺寸。3.2各要素的测量方法3.2.1齿轮（齿顶圆、螺旋角、孔径、孔距、厚度等测量方法）齿顶圆的测量方法：把齿轮放在一张纸上然后用铅笔沿齿轮的边界画线，把齿轮边界画出来，再把齿轮的内孔画出来，在齿轮的内圆上找3个点，组成一个三角形，然后找出三角形的垂直平分线的交点，就是内圆的于是内心，然后用圆规量取外圆的半径，就可以得到齿顶圆了。螺旋角的测量：将齿轮在白纸上一滚，就可以用量角器测得齿顶圆螺旋角，再量得近似齿顶高，就可以反算分度圆螺旋角。当然，既然是非专业设备测量，自然不会很准确，不能作为标准尺寸，但误差，却也不会很大。孔径的测量：要使量爪分开的距离小于所测内尺寸，进入零件内孔后，再慢慢张开并轻轻接触零件内表面，用固定螺钉固定尺框后，轻轻取出卡尺来读数。如图3-1游标卡尺使用。图3-1游标卡尺使用厚度的测量：可直接用直尺测量齿轮的厚度或用游标卡尺卡住两个尺边读出读数，原因是齿轮的厚度并不是关键要素。3.2.2轴（直径、长度测量）先把卡尺的活动量爪张开，使量爪张开的宽度领略大于轴，把零件贴靠在固定量爪上，然后用手推动尺框，用轻微的压力使活动量爪接触零件。使量爪接触零件并读取尺寸。这样便可测出轴的直径，在根据轴所配合的孔来圆整所读的数。轴的长度照样是用直尺来测量，在测量完后圆整所测数据。在测绘过程中，对实测数据进行分析、推断，合理的确定其基本尺寸和尺寸公差的过程成为尺寸圆整。轴向主要的尺寸是一种功能性尺寸，如参与轴向装配尺寸链的尺寸。在对这类进行圆整时，可以根据概率理论的基本思想来进行。概率论认为，制造误差是由系统误差和偶然误差造成的，其概率分布应符合正态分布，即零件的实际尺寸应位于零件公差带的中部。当令箭的轴向尺寸仅有一个实测值时，可将其视为公差的中值，对它的基本尺寸应按照国家标准所给定的尺寸系列圆整成整数。按这种方法进行圆整，所给的公差应在IT9级以内。当该尺寸在尺寸链中属孔类尺寸时取单向公差，当该尺寸属轴类尺寸时，取单向负公差，当该尺寸属长度吃内存时应采用双向公差。3.2.3箱体（孔径、孔距、厚度、圆弧测量方法）箱体零件的测量方法应根据各部位的形状和精度要求来选择，对于一般要求的线性尺寸，可用直尺或钢卷尺直接量取，如箱体零件的长、宽、高等外形尺寸；对于壳体孔、槽的深度，可用游标卡尺上的深度尺、深度游标卡尺或深度千分尺进行测量。孔径尺寸可用游标卡尺或内径千分尺进行测量，精度要求高时要采用多点量取法，即在三、四个不同的位置上进行测量，对于孔径产生磨损的情况，要选取测量中的最小值，以保证测绘较准确、可靠。测量孔间距：可用游标卡尺、卡钳或钢直尺测量。如图3-2游标卡尺测量。图3-2游标卡尺测4相关技术要求4.1各零件材料及热处理方法1、齿轮45钢调质工艺

830±10℃，水淬

回火温度℃（±10）布氏硬度HB

650

2、中间轴中间轴的材料是45号钢，其热处理方法是正火处理，所达到的硬度为180－210HBS。箱体材料：HT200应铸造并进行实效处理以消除内应力4.2齿轮、轴零件图中配合要素的尺寸、形位公差和粗糙度确定图4-1Ra的推荐极限值(1)齿轮①齿顶圆直径偏差根据公式为±0.05m。②内孔尺寸偏差：根据内孔直径，找出轴的直径，根据是基孔制配合及精度等级确定。③键槽：由轴径及测量数据确定其长、宽、深，再查表的出其宽度及深度偏差。④齿顶圆径向、端面圆跳动：根据精度等级和分度圆直径查表的出。⑤键工作面对称度，平行度：由键的公称尺寸根据表查出。（2）粗糙度：根据使用要求查表的出粗糙度①与轴承配合处根据轴的尺寸找出与其配合的轴承的尺寸，根据《使用手册》查轴承公差等级并确定配合关系，查出其尺寸公差及偏差。②与齿轮配合处：根据齿轮的精度等级却决定其精度等级，查表找出优先配合，并查处其公差级偏差。③圆柱度：根据轴径查表的出。④端面圆跳动和径向圆跳动：根据轴径查表的出。⑤键槽:与齿轮的键槽查法相同。⑥粗糙度：根据配合面和定位面查表得出。(3)机盖或机座①中心距公差：根据《使用手册》查表的出。②平行度：根据轴线长度查表的出。③粗糙度：根据其使用要求和加工方法查表的出。总结通过这次课程设计，使我对减速箱有了大体的了解，通过老师的讲解和自己的观察，使我了解到了工作原理和其内部的基本结构，也激发了我对其他结构的学习的兴趣，本次课程设计，用到的理论性知识主要出自：《机械制图》、《互换性测量》、《AutoCAD》和《工程材料》，使我对其中的理论知识又有了进一步的认识。通过本次课程设计，使我实际动手能力有了进一步的提高，使我充分认识到课本知识的重要，实训更是必不可少，使我更充分的认识到理论指导实践、理论与实践结合的重要性。本次课程设计使我对本专业的学习兴趣大大增加，也激发了我对本专业其他课程的学习兴趣。通过这次实训，认识到自己的不足及自己在理论结合实际中的不足，在日后的学习中要加强理