《机械设计基础课程设计》高等院校机械设计基础全套教学课件

机械设计基础课程设计

全套可编辑PPT课件项目1传动装置的总体设计.pptx项目2传动零件设计.pptx项目3减速器结构设计.pptx项目4轴的设计.pptx项目5减速器装配工作图绘制.pptx项目6零件工作图设计.pptx项目7设计计算说明书撰写.pptx项目8减速器UG辅助设计.pptx项目1传动装置的总体设计任务1.1确定传动方案【任务书】设计一款用于带式输送机的一级减速器。带式输送机装置的工作条件为：常温下连续单项运转，两班制工作（每班按8小时计算），工作载荷较平稳，空载启动，运输带速度允许有±5%误差，室内工作，有粉尘。已知条件组号123456输送带工作拉力Fw/kN2.62.72.82.93.03.1输送带速度νw/m·S-11.41.31.31.21.21.4卷筒直径D/mm360350350330310300任务1.1确定传动方案一般机器是由原动机、传动装置和工作机构三部分组成。传动装置是介于原动机和工作机构之间的中间装置，用来实现变速（减速或增速）以及运动形式的转变，使工作机构能够完成预定的运动，同时把原动机输出的功率和扭矩传递到工作机，以实现能量的转变或完成有用功。1.1.1传动装置的组成机械装置的传动方案通常由运动简图表示。传动方案的运动简图不仅明确地表示了各部件的组成和连接关系以及组成机器的原动机、传动装置和工作机三者之间运动和力的传递关系，而且也是传动装置中各零部件设计的重要依据。1.1.1传动装置的组成如：带式输送机又称胶带输送机、皮带输送机，广泛应用于家电、电子、电器、机械等各行各业物件的组装、检测、调试、包装及运输等，是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，传动装置其基本工作原理是，在电动机1的驱动下，通过带传动装置2（小带轮、V带及大带轮）将运动和动力传递给齿轮减速器3输入轴，并通过减速器将原动机的高速、低转矩变为低速、高转矩传递给工作机滚筒5和输送带4。1.1.1传动装置的组成

合理的传动方案，除应满足工作机的性能要求、适应工作条件、工作可靠外，还应使结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、使用寿命长、传动效率高和使用维护便利等。带式运输机四种传动方案1.1.2拟定传动方案采用一级带传动和一级闭式齿轮传动，该方案外廓尺寸较大，带传动有减振和过载保护作用，但不适合繁重的工作要求和恶劣的工作环境。采用二级圆柱齿轮传动，该方案结构尺寸小，传动效率高，适合于在繁重及恶劣的环境下长期工作，且使用维护方便。采用二级圆锥—圆柱齿轮减速传动，传动特点与二级圆柱齿轮减速传动方案类同，但加工圆锥齿轮比圆柱齿轮困难，成本高。采用一级蜗杆减速器，该方案结构紧凑，但传动效率低，功率损耗大，不适合长期连续工作的场合。1.1.2拟定传动方案性能指标传

动

机

构平带传动V带传动圆柱摩擦轮传动链传动齿轮传动蜗杆传动外廓尺寸大大大大小小传动精度低低低中等高高工作平稳性好好好差一般好自锁能力无无无无无有过载保护有有有无无无使用寿命短短短中等长中等缓冲吸振能力好好好一般差差制造及安装精度低低中等中等高高要求润滑条件不需不需一般不需中等高高环境适应性不能接触酸、碱、油类和爆炸性气体一般好一般一般常用机械传动的主要性能及适用范围平带传动V带传动圆柱摩擦轮传动链传动齿轮传动蜗杆传动运动简图如何画？1）带传动为摩擦传动，传动平稳，能缓冲吸振，噪音小，但传动比不准确，传递相同转矩时，结构尺寸较其他传动形式大。因此，应布置在高速级。2）链传动靠链条与链轮啮合工作，平均传动比恒定，并能适应恶劣的工作条件，但运动不均匀，有冲击，不适于高速传动，故应布置在多级传动的低速级。3）斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，当采用双级齿轮传动时，高速级常用斜齿轮。1.1.2拟定传动方案4）蜗杆传动平稳，传动比大，但传动效率低，适用于中、小功率及间歇运转的场合。当和齿轮传动同时应用时，应布置在高速级，使其工作齿面间有较高的相对滑动速度，利于形成流体动力润滑油膜，提高效率，延长寿命。5）圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的运动。由于圆锥齿轮（特别是当尺寸较大时）加工比较困难，应放在传动的高速级，并限制其传动比，以减小其直径和模数。6）开式齿轮传动工作环境一般较差，润滑不良，磨损严重，故寿命较短，应布置在低速级。7)斜齿轮传动教直齿轮传动平稳，宜布置于高速级或要求传动平稳的场合。1.1.2拟定传动方案另外需注意的是：1）制动器通常设在高速轴，并需注意：位于制动器后面的传动机构不应用带传动和摩擦传动。2）为简化传动装置，一般总是将改变运动形式的机构（如连杆机构、凸轮机构）布置在传动系统的末端或低速处。3）传动装置的布局要求结构紧凑、匀称，强度和刚度好，适合车间布置和工人操作，便于装拆和后期维修。4）在传动装置总体设计中，有时还要防止因过载而造成机器重大损失的问题。此时需在传动系统的某一环节加设安全保险装置。1.1.2拟定传动方案项目1传动装置的总体设计任务1.2选择电动机1.2.1常见电动机

电动机的种类、类型和结构形式要根据电源种类（直流或交流）、工作条件（环境、温度、空间位置等）及负荷性质、大小、起动特性和过载情况等来选择。由于生产单位一般多采用三相交流电源，因此，无特殊要求时均应选用三相交流电动机，其中以三相异步交流电动机应用最广泛。电动机型号意义：以Y132S2-2B3为例，Y表示系列代号，132表示机座中心高，S2表示短机座，第二种铁芯长度（M代表中机座，L代表长机座），2为电动机的极数，B3表示安装型式。1.2.1常见电动机电动机功率是不是选的越大越好？1.2.1选择电动机的功率（容量）

电动机功率选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。功率过小不能保证工作机的正常工作或使电动机长期过载而提早损坏；功率选得过大，则电动机的价格高，经常不在满载下运转，效率和功率因数都较低，造成浪费。所选电动机的额定功率应等于或稍大于满足工作要求的功率，即：满足电动机输出工作要求的功率

为：

式中:—工作机所需有效功率，由工作机的工艺阻力及运行参数确定；—电动机至工作机之间传动装置的总效率。不同专业机械的，有不同的计算方法，例如：1.2.1选择电动机的功率（容量）电动机至工作机之间传动装置的总效率按下式计算：式中：分别为传动装置中每一对传动副（例如齿轮、蜗杆、带传动或链传动等）、每对运动副（例如联轴器、滚动轴承）的效率。1.2.1选择电动机的功率（容量）1.2.3确定电动机的转速同类型、同额定功率的电动机有多种转速可供选用，例如Y系列三相异步电动机常用的同步转速有3000、1500、1000及750r/min四种。通常多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，如无特殊需要，不选用低于750r/min的电动机。同步转速越低，其极数也就越多而外廓尺寸及重量就越大，故价格越高，但这可使传动装置总传动比及尺寸减小。同步转速高则相反。因此应全面分析比较其利弊来选定电动机转速。例如带式输送机的卷筒转速输送带的速度，m/min；D:输送带的卷筒直径，mm。1.2.3确定电动机的转速按照工作机转速要求和传动机构的合理传动比范围，可以推算电动机转速的可选范围，即：其中为工作机的转速，

为传动装置总传动比的合理范围，通过计算得出。项目1传动装置的总体设计任务1.3传动装置总传动比的确定及其分配1.3.1传动装置总传动比的确定及其分配传动装置的总传动比可根据电动机的满载转速和工作机轴的转速算出，即：然后将总传动比合理地分配给各级传动。总传动比等于各级传动比的连乘积，即：当设计多级传动的传动装置时，分配传动比是一个重要的步骤；往往由于传动比分配不当，造成尺寸不紧凑、结构不协调、成本高、维护不便等诸多问题。要做到较合理地分配传动比应注意以下几点：1．各级传动机构的传动比应尽量在推荐范围内选取2．传动装置中各级传动间应尺寸协调、结构匀称。1.3.1传动装置总传动比的确定及其分配例如，在由带传动和单级齿轮减速器组成的双级传动中，带传动的传动比不宜过大，一般应使iV带≦i齿轮，这样可使传动装置结构较为紧凑。当带的传动比过大时，大带轮的外圆半径大于减速器中心高H，造成安装困难（例如有时需将地基挖坑）。1.3.1传动装置总传动比的确定及其分配3．各传动件彼此不发生干涉碰撞。例如，在双级圆柱齿轮减速器中，若高速级传动比过大，可能会使高速级的大齿轮顶圆与低速级大齿轮的轴相碰，如左图所示。传动比分配不当，也会使滚筒与开式齿轮传动的小齿轮轴发生干涉，如右图所示。1.3.1传动装置总传动比的确定及其分配4．应使各级大齿轮浸油深度合理（低速级大齿轮浸油稍深，高速级大齿轮能浸到油），为此应使两大齿轮的直径相近。通常在展开式二级圆柱齿轮减速器中，低速级中心距大于高速级，因此为使两大齿轮的直径相近，应使高速级传动比大于低速级传动比。1.3.1传动装置总传动比的确定及其分配1.3.2传动装置运动和动力参数的计算在选定了电动机型号，分配了传动比之后，应将传动装置中各轴的功率、转速和转矩计算出来，为传动零件和轴的设计计算提供依据。在计算时应注意以下几点：1．各轴的转速可根据电动机的满载转速及传动比进行计算。2．各轴的功率和转矩均按输出处计算，有两种计算方法，其一是按工作机需要电动机实际输出的功率计算；其二是按电动机的额定功率计算。3．由于有轴承功率损耗，同一根轴的输入功率（或转矩）与输出功率（或转矩）数值是不同的，通常仅计算轴的输出功率和转矩。

计算时，将传动装置中各轴从高速到低速依次定为Ⅰ轴、Ⅱ轴……（电动机外伸轴定为0轴），相邻两轴间的传动比为，相邻两轴间的传动效率为

，各轴的输入功率为

，各轴转速为

，各轴的输入转矩为

，则各轴功率、转速和转矩的计算公式为：1.3.2传动装置运动和动力参数的计算谢谢机械设计基础

单元2：传动零件设计2-1：V带传动的设计01CONTENT目录学习情境描述02学习目标及任务书03获取信息04任务实施相关知识点05传动零件是减速器的核心零件，传动零件的设计包括确定齿轮减速器各级传动件的材料、主要参数及其结构尺寸，确定箱外传动零件如带传动、链传动签的主要参数和尺寸，为绘制装配草图做好准备。一般先设计减速器外的传动零件，再确定减速器内各传动零件的传动比及各轴转速、转矩的精确数值，这样的计算结果误差较小，最后进行减速器内传动零件的设计。减速器外的传动零件设计时先确定出外传动件，如带传动、链传动的有关参数。带传动通常选用结构简单的V带传动，计算确定出带的型号、长度和根数，主、从动带轮的直径，传动中心距。123学习情境描述学习目标123能够根据机构（部件）要实现的运动选择带传动的类型；掌握带传动的基本设计计算方法，能够设计简单的带传动，并使其不失效；在带传动的设计时，要严谨细致，统筹兼顾，注重团队协作能力的培养。带传动装置中典型零件V带及带轮的设计与选用。任务书1）带传动的主要失效形式有哪些？2）V带传动设计步骤的步骤有哪些？获取信息引导问题1:带传动的设计。1）根据所给条件，查表选取KA，确定计算功率Pc。获取信息引导问题2：带传动的计算功率Pc2）如何选择V带的型号？获取信息引导问题2：带传动的计算功率Pc1）根据所选带型图及ddmin，查表选取小带轮的基准直径dd1。获取信息引导问题3:确定带轮基准直径的依据是什么？设计中为什么要限制小带轮的最小直径ddmin？引导问题4:为什么要演算带的线速度？带速的合理范围是什么？若不在合理范围内应该如何调整？01

根据经验公式，初定中心距a0

02

根据初定中心距a0及计算公式，计算带长，查表选取相近的基准带长L03

计算实际中心距a获取信息引导问题5:确定带的基准长度Ld获取信息引导问题7:确定V带的根数。引导问题6:为什么要验算小带轮包角?小带轮包角在多少范围内合适?当包角太小，应如何增大包角?1）如何确定V带的根数?如果设计计算结果超过8根，应如何调整计？获取信息引导问题9:认识带轮的组成及类型。引导问题8:如何选择带轮材料？1）如何确定V带的根数?如果设计计算结果超过8根，应如何调整计？0102031)各组派代表阐述设计方案。2)各组对其他组的设计方案提出自己不同的看法。3)教师结合大家完成的情况进行点评，选出最佳方案。进行决策010203045.确定中心距a和带的基准长度Ld6.验算小带轮包角3.确定带轮的基准直径dd1和dd24.验算带速v1.确定设计功率Pc2.选择V带的型号7.确定V带根数z8.确定单根V带初拉力F09.计算带对轴的压力FQ工作实施1）根据任务要求计算V带传动的设计的具体参数。2）确定带轮的几何尺寸，绘制小带轮的工作简图。评价反馈各组代表展示作品，介绍任务的完成过程。作品展示前应准备阐述材料，并完成评价表2-1-1

任务评价表。2.1.1V带传动特点、类型及结构学习情境的相关知识点2.1V带传动的设计带传动是一种常用的、成本较低的动力传动装置，具有运动平稳、清洁（无需润滑）、噪声低的特点，同时具有缓冲、减振、过载保护的作用，且维修方便。按传动带的截面形状带传动可分为平带传动、V带传动、多楔带传动和圆形带传动，其中普通V带传动应用最广。普通V带是用多种材料制成的无接头环形带。这些材料包括顶胶1、抗拉体2、底胶3和包布4，其组成方式如图2-1-5所示，根据抗拉体结构的不同，普通V带分为帘布结构和线绳结构两种。帘布V带制造方便，线绳V带柔韧性好，主要用于载荷不大和带轮直径较小的场合。1.确定计算功率2.选择带型号3.确定带轮基准直径学习情境的相关知识点2.1V带传动的设计2.1.2V带设计步骤4.验算带速v5.确定中心距a和带的基准长度Ld6.验算小带轮包角7.确定V带根数z8.确定单根V带的初拉力F09.计算带对轴的压力FQ10.确定带轮结构工作图2.1.3V带设计及选用注意事项学习情境的相关知识点2.1V带传动的设计1.带传动常用V带传动。V带设计的主要内容是确定V带型号和根数，带轮的材料，直径和中心距等。2.注意带轮的大小与其它机件的装配协调问题。例如，小带轮轴孔直径、长度是否与电动机轴径、长度相符；小带轮直径是否能与电动机中心高相配合；大带轮直径是否与机器底座干涉等。3.带轮的直径确定后，应验算实际传动比和大带轮的转速，并以此修正减速器的传动比和输入转矩。4.算出V带对轴的压力，为分析轴的受力做好准备。单元2：传动零件设计2-2：齿轮传动的设计01CONTENT目录学习情境描述02学习目标及任务书03获取信息04任务实施相关知识点05齿轮是机械产品的重要基础零件，齿轮传动是传递机器动力和运动的一种主要形式。与带传动、摩擦机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、安全可靠等特点，因此已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。齿轮减速器是机械行业常用的机械传动装置，它能将原动机高速、低扭矩通过几级齿轮传动变为低速、高扭矩传递给工作机，满足工作机的工作要求。12312学习情境描述学习目标12了解齿轮传动的特点及应用场合。能正确计算齿轮的几何尺寸。3能根据轮齿的失效形式选用设计准则和计算公式。4能设计计算圆柱齿轮传动的几何参数。5能根据计算结果选择相应的齿轮结构形式及齿轮传动润滑方式。6通过分组的方式，培养学生的合作精神与竞争意识，坚定信心，实干兴邦，形成良好的职业素养。对一级圆柱齿轮减速器中典型零件齿轮进行设计与选用。任务书获取信息引导问题1:齿轮传动的失效形式。1）什么叫硬齿轮、什么叫软齿轮？2）齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的失效形式有哪五种？图2-2-2齿轮传动的失效形式获取信息引导问题2:渐开线齿轮的正确啮合条件是什么？引导问题3:如何按用途、工作条件、传达功率选择齿轮精度。获取信息引导问题4:小齿轮齿数选择的原则？

引导问题5:如何选择齿轮的材料和热处理。

制造齿轮的材料主要是各种钢材，其次是铸铁，还有其它非金属材料。

钢材可分为锻钢和铸钢两类，只有尺寸较大（d＞400~600mm）,结构形状复杂的齿轮宜用铸钢外，一般都用锻钢制造齿轮。

软齿面齿轮多经调质或正火处理后切齿，常用45、40Cr等。因齿面硬度不高，易制造，成本低，故应用广，常用于对尺寸和重量无严格限制的场合。

由于在啮合过程中，小齿轮的轮齿接触次数比大齿轮多。因此，若两齿轮的材料和齿面硬度都相同时，则一般小齿轮的寿命较短。为了使大、小齿轮的寿命接近，应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的高出30~50HBS。对于高速、重载或重要的齿轮传动，可采用硬齿面齿轮组合，齿面硬度可大致相同。获取信息引导问题6:确定齿轮的模数。

引导问题7:如何确定齿轮的宽度B？

引导问题8:计算齿轮的几何参数（分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、中心距）。m=d1/z1

齿宽系数是大齿轮齿宽b和小齿轮分度圆直径d1之比，增大齿宽系数，可减小齿轮传动装置的径向尺寸，降低齿轮的圆周速度。但是齿宽越大，载荷分布越不均匀。为便于装配和调整，常将小齿轮齿宽加大5~10mm，但设计计算时按大齿轮齿宽计算。0102031)各组派代表阐述设计方案。2)各组对其他组的设计方案提出自己不同的看法。3)教师结合大家完成的情况进行点评，选出最佳方案。进行决策2）确定带轮的几何尺寸，绘制小带轮的工作简图。1）按最佳方案进行齿轮设计。1.选+-择齿轮精度等级。3.按齿面接触疲劳强度设计。2.选材与热处理。4.确定齿轮的主要参数。工作实施

5.校核弯曲疲劳强度。评价反馈各组代表展示作品，介绍任务的完成过程。作品展示前应准备阐述材料，并完成评价表2-2-1

任务评价表。2.2.1齿轮传动特点、类型及结构相关知识点2.2齿轮传动的设计齿轮是机械产品的重要基础零件，齿轮传动是传递机器动力和运动的一种主要形式。优点：①能保证传动比恒定不变；②适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达150m/s；③结构紧凑；④效率高，一般效率η＝0.94～0.99；⑤工作可靠且寿命长。缺点：①对制造及安装精度要求较高，制造成本较高；②无过载保护，需专门加工设备；③低精度的齿轮会产生有害的冲击、噪声和振动，④当两轴间距离较远时，采用的齿轮较笨重，不适合用于远距离传动。齿轮的分类，按两轴线的相对位置，可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。1.选择齿轮精度等级2.选择齿轮材料与热处理3.简化计算相关知识点2.2齿轮传动的设计2.2.2齿轮传动零件设计步骤4.确定主要参数5.计算齿轮的几何尺寸6.校强度7.确定齿轮结构形式

设计齿轮传动时，先根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式，确定相应的设计准则。对于软齿面（硬度≤350HBS）的闭式齿轮传动，润滑条件良好，齿面点蚀将是主要的失效形式，在设计时，通常按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。对于硬齿面（硬度＞350HBS）的闭式齿轮传动，抗点蚀能力较强，轮齿折断的可能性大，在设计计算时，通常按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核。开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损。但由于磨损的机理比较复杂，目前尚无成熟的设计计算方法。故只能按齿根弯曲疲劳强度计算，用增大模数10%～20%的办法来考虑磨损的影响。8.绘制齿轮工作图2.2.3齿轮设计及选择注意事项相关知识点2.2齿轮传动的设计1.根据工作环境和工作性能用类比的方法确定齿轮材料，若设计成齿轮轴还应兼顾轴的强度、刚度要求，为加工方便起见，尽可能减少材料种类，同级减速器各小齿轮和大齿轮材料尽量分别一致。选择材料时，还需注意毛坯的制造方法。当齿轮直径d≤500mm时,多采用锻造毛坯。当d＞500mm时，多采用铸造毛坯。小齿轮齿根圆与轴径接近时，多采用齿轮轴，材料应兼顾轴的要求。同一减速器的各级小(大)齿轮的材料应尽可能一致，以减少材料牌号和工艺要求。2.圆柱齿轮传动的中心距α、模数m、齿数z、传动比及螺旋角β等主要参数互相影响并保持一定的几何关系，设计时应不断调整，综合考虑，以便得到合理的最后数值。2.2.3齿轮设计及选择注意事项相关知识点2.2齿轮传动的设计3.正确处理设计计算的尺寸数据，分别视不同情况进行标准化、圆整或得出精确值。例如，模数必须为标准值；中心距、齿宽应圆整；分度圆、齿根圆和螺旋角必须取精确的数值，一般精确到小数点后面两位等。4．一对相啮合的齿轮（圆锥齿轮除外），考虑轴向装配误差，通常小齿轮宽度要大于大齿轮宽度5～10ｍｍ。开式齿轮支承刚度较小，齿宽系数应取小些，以减少轮齿载荷集中。5.开式齿轮传动常用于低速级，一般采用直齿轮。因开式齿轮传动润滑条件差、磨损严重，故只需计算齿轮的弯曲强度，再将计算所得模数增大10%～20%。6齿轮的孔径和轮毂尺寸与轴的结构尺寸有关，暂不能确定。主题讨论试阐述带传动的特点，并就其特点阐述其应用范围？谢谢聆听机械设计基础课程设计

项目3：减速器结构设计3.1：减速器箱体结构设计学习情境描述

减速器是原动机和工作机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。在某些场合也用来增速，称为增速器。减速器工作时，箱体是用以支持和固定轴系零件，保证传动件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件。箱体重量约占减速器总重量的50%。根据减速器的用途，合理选择箱体的结构形式，合理设计箱体的结构并确定尺寸，并使具有足够的刚度、可靠的密封及便于传动件润滑和密封是箱体结构设计的重要内容。学习目标能正确选择箱体的结构形式。能合理设计箱体结构。能合理确定箱体的尺寸与形状。掌握箱体结构设计的方法。任务书根据给定参数完成减速器箱体结构形式的选择，合理设计箱体的结构、确定尺寸、画出结构简图并标注尺寸。学习情境的相关知识点1.箱体的结构形式铸造箱体学习情境的相关知识点1.箱体的结构形式焊接箱体学习情境的相关知识点2.箱体要具有足够的刚度增大箱体轮廓尺寸以提高刚性(a)箱体轮廓尺寸较小，刚性差

（b）箱体轮廓尺寸较大，刚性较大学习情境的相关知识点2.箱体要具有足够的刚度合理设计肋板(a)平板式箱体加外肋

（b)凸壁式箱体学习情境的相关知识点2.箱体要具有足够的刚度箱体链接凸缘及底座凸缘学习情境的相关知识点3.箱盖与箱座密封性回油沟结构回油沟形状及尺寸a=5～8(铸造)a=3～5(机加工)b=6～10mmc=3～5mm学习情境的相关知识点4.传动件润滑和散热的装置学习情境的相关知识点5.箱体结构要有良好的工艺性铸造工艺性学习情境的相关知识点5.箱体结构要有良好的工艺性机械加工工艺性加工表面与非加工表面应分开（a）箱体底面形状

（b）凸台结构项目3：减速器结构设计3.2：减速器附件设计学习情境描述

为了使减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检查油面高度等，在减速器箱体上常需设置某些装置或零件，这些统称为减速器附件。它们主要包括窥视孔和窥视孔盖、通气器、油标、放油螺塞、定位销、起盖螺钉、起吊装置、轴承端盖等。根据减速器附件的用途，合理设计附件的结构形式并确定尺寸，使减速器具备较完善的性能。学习目标掌握减速器附件的用途。能合理设计减速器附件结构并确定尺寸。任务书根据给定参数合理设计减速器附件的结构、确定尺寸、画出结构简图。学习情境的相关知识点1.窥视孔与窥视孔盖

窥视孔用于检查传动件的啮合情况、润滑状态、接触斑点及齿侧间隙，还可用来注入润滑油，故窥视孔应开在便于观察传动件啮合区的位置，其尺寸大小应便于检查操作，如图3-2-1所示。窥视孔可用铸铁、钢板或有机玻璃制成，它和箱体之间应加密封垫，还可在孔口处加过滤装置，以过滤注入油中的杂质，如图3-2-2所示。箱盖上放盖板的表面应设计一个高度为3～5mm凸台，以便刨削或镜削。学习情境的相关知识点1.窥视孔与窥视孔盖图3-2-1检查孔的结构图3-2-2带有过滤网的检查孔学习情境的相关知识点2.通气器减速器工作时，由于摩擦发热，箱体内的温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙处向外渗漏。为使箱内外气压一致，通常多在箱盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使箱体内的热空气自由逸出，达到箱体内外气压相等，从而保持其密封性能。通气器的结构形式很多，图3-2-3（a）所示为简易的通气器，常用带孔螺钉制成，用于比较清洁的场合;图3-2-3b为性能较好的通气器，其内部做成各种曲路，并设有金属网，以防止灰尘进入。学习情境的相关知识点2.通气器（a）带孔螺钉通气器

（b）设有金属网的通气器

学习情境的相关知识点3.游标油标用来指示油面高度，应设置在便于检查及油面较稳定之处(如低速级传动件附近)。常用的油标有圆形油标、长形油标、管状油标和杆式油标。一般多用带有螺纹的杆式油标(图3-2-4)，杆式油标结构简单，其上有刻线表示最高及最低油面。油标安置的部位不能太低，以防油进入油标座孔而溢出，其倾斜角度应便于油标座孔的加工(图3-2-5)及油标的装拆。学习情境的相关知识点3.游标学习情境的相关知识点4.放油螺塞放油孔应设在箱座底面的最低处，常将箱体的内底面设计成向放油孔方向倾斜1°～1.5°，并在其附近做出一小凹坑，以便于攻螺纹及油污的汇集和排放。图3-2-6（a）所示的结构工艺性较好，图3-2-6（b）所示的结构未开凹坑，加工工艺性差。放油螺塞常为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处，应加封油圈密封，封油圈常用石棉橡胶纸板或皮革制成。学习情境的相关知识点4.放油螺塞学习情境的相关知识点5.定位销为了精确地加工轴承座孔，保证减速器每次拆装后轴承座的上下半孔始终保持加工时的位置精度，应在箱盖和箱座的剖分面加工完成并用螺栓联接之后、镗孔之前，在箱盖和箱座的联接凸缘上配装两个定位销。定位销的位置应便于钻、铰加工，且不妨碍附近联接螺栓的装拆。两定位销应相距较远，且不宜对称布置，以提高定位精度。

学习情境的相关知识点6.起盖螺钉为了便于起箱盖，可在箱盖凸缘上装设1～2个起盖螺钉。装拆箱盖时，可先拧动此螺钉顶起箱盖。起盖螺钉直径一般与凸缘联接螺栓相同，钉头部位应为细圆柱形，以免损坏螺纹。

学习情境的相关知识点7.起吊装置用于拆卸及搬运减速器

吊耳、吊环、吊钩的结构谢谢聆听机械设计基础

项目4：传动零件设计轴的设计01CONTENT目录学习情境描述02学习目标及任务书03获取信息04任务实施相关知识点05轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。机器上所安装的旋转零件，例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承才能正常工作，轴是机械中不可缺少的重要零件。学习情境描述学习目标12理解轴的作用、分类、常用材料及热处理；掌握轴的结构设计方法，并选用合适的轴承；3了解常用联轴器的结构及应用，能正确选择联轴器型号；4能正确选择滚动轴承型号及其润滑和密封的方式；5能进行键连接的选择。6学会勤于思考，贯彻新发展理念，掌握基本的机械原理分析能力。设计单级圆柱齿轮减速器两轴的结构，选择合适的轴系标准件，并绘制轴的结构简图。任务书获取信息引导问题1:轴的设计。1）轴设计的基本准则是什么？2）轴的常用材料有哪些？1）直齿圆柱齿轮中，具有标准模数和标准压力角的圆是

圆。获取信息引导问题2：轴的结构设计。1）轴的结构设计须满足哪些要求？2）如何合理布置轴上的零件？3）常用的轴上零件的轴向定位及固定有哪些？获取信息引导问题3:各轴段的直径和长度的确定。1）最小轴径的是如何确定的？2）如何确定各轴段直径和长度？（1）拟订轴上零件装配方案。（2）确定轴上零件的位置和固定方式。（3）确定各轴段的直径。（4）确定各轴段的长度。（5）结构细节设计，确定其余尺寸，如键槽、倒角、圆角、退刀槽、砂轮越程槽等。获取信息引导问题4:联轴器的作用是什么，如何进行联轴器的选择？

引导问题6:如何选择键的类型和型号？1）如何选择轴承的类型？2）如何选择轴承的尺寸？3）轴承的精度等级如何选择？4）滚动轴承的润滑的意义是什么？常用的润滑方式有哪些？5）滚动轴承的密封的意义是什么？常用的密封方式有哪些？

引导问题5:滚动轴承的选择。0102031)各组派代表阐述设计方案。2)各组对其他组的设计方案提出自己不同的看法。3)教师结合大家完成的情况进行点评，选出最佳方案。进行决策

2）选定滚动轴承的代号。

3）进行轴的结构设计。1）按最佳方案进行轴设计，确定轴的最小直径。1.选择轴的材料及热处理，确定许用应力。3.选择合理的联轴器型号，确定轴的最小直径。4.绘制轴的结构简图并标注尺寸。2.确定轴上零件的位置和固定方式。工作实施

1.轴上各段直径的确定。3.选择键的类型及尺寸。2.初估轴的最小直径。评价反馈各组代表展示作品，介绍任务的完成过程。作品展示前应准备阐述材料，并完成评价表4-1任务评价表。4.1.1轴的分类相关知识点4.1轴轴的类型很多，根据受载情况，轴可分为三类：(1)心轴。承受弯矩（M），不传递转矩（T）的轴，如自行车前轮轴（固定心轴）和火车车轮轴（转动心轴）。(2)传动轴。以传递转矩为主，不承受弯矩或承受很小弯矩的轴，如汽车的传动轴（图4-1-9）。(3)转轴。既传递转矩，又承受弯矩的轴，如图所示的齿轮轴。4.1.2轴上零件的定位相关知识点1.轴上零件的周向固定轴上零件周向固定的目的是为了传递转矩和防止零件与轴产生相对转动。轴上零件周向固定的方法常用的有键、花键和销联接以及过盈配合和成型联接。为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承。并尽可能不采用悬臂的支承形式，力求缩短支承跨距及悬臂长度。同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸。2.轴的结构工艺性轴的形状应力求简单，阶梯数尽可能少。为了便于切削加工，一根轴上的圆角应尽可能取相同的半径。轴上磨削和车螺纹的轴段应分别设有砂轮越程槽和螺纹退刀槽，其尺寸可参见课程设计附表或机械设计手册。轴上尽量避免开小孔、切口和凹槽。必须开小孔时，孔端要倒角。4.1轴4.1.3各轴段的直径和长度的确定相关知识点1.各轴段直径确定a)按扭矩估算轴段直径dmin；b)按轴上零件安装、定位要求确定各段轴径，与标准零件相配合轴径应取标准值，同一轴径轴段上不能安装三个以上零件。2.各轴段长度①各轴段与其上相配合零件宽度相对应；②转动零件与静止零件之间必须有一定的间隙。4.1轴相关知识点4.2.键的类型和型号的选择4.2.1键的类型

键分为平键、半圆键、楔键和切向键等几种类型。按其用途不同，平键又分为普通平键、导向平键和滑键三种。普通平键按其端部形状不同，分为圆头键（A型）、平头键（B型）和半圆头键（C型），减速器中大多采用普通平键联接。4.2.2键型号选择键是标准件，设计时先根据工作要求选择键的类型，再根据轴径选择键的尺寸。键的尺寸有:键宽b、键高h、键长L。键宽b和键高h根据键所在轴段的轴径选取。键长L根据被联接件的轮毂宽度选取，通常键长比轮毂宽度小5~10mm，并取标准长度系列。4.3.1轴承类型的选择相关知识点4.3滚动轴承的型号选择1.承载能力。轴承所受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要根据，同时也应考虑极限转速。如转速较高，载荷较小，要求旋转精度较高时，宜选用球轴承；转速较低，载荷较大或有冲击载荷时应选用滚子轴承。以径向载荷为主时，首选深沟球轴承，当径向载荷较大时，可用圆柱滚子轴承。而只受轴向力时可选用推力球轴承。同时受径向载荷与轴向载荷的作用，可选用角接触球轴承和圆锥滚子轴承等。2.调心性。当两个轴承座孔不同轴线或轴承载后变形大时，轴承内、外圈会发生相对偏斜时，应选用调心轴承。3.安装与拆卸。装拆频繁的轴承选用分离型轴承为好。经济性。一般球轴承比滚子轴承价廉，选择高精度轴承须慎重，对旋转精度有严格要求的高速轴，才选用高精度，一般的机械传动中可用普通精度等级的轴承。相关知识点同一类型同一内径的轴承，随其外观和宽度尺寸的不同，其承载能力也不同。选择轴承尺寸时，要计算承载能力（计算方法可参阅教材有关内容），按承载能力确定轴承尺寸。1.根据轴颈处的直径大小初步确定轴承内径尺寸，同时初步选择具有中等承载能力的外径尺寸和宽度尺寸（也可同时选择几个型号），查出这些轴承的基本额定动负荷值Cr。2.计算轴承所受的径向载荷、轴向载荷和当量动载荷。3.根据轴承寿命要求计算轴承所需的基本额定动载荷。4.比较Cr和Cr´大小，若Cr接近并大于Cr´，则说明所选轴承尺寸合适；否则，需根据承载要求重新选择外径尺寸系列或宽度系列。若仍不合适或结构不允许，则需重新选择轴承类型或改变轴颈尺寸。应注意，在选择单个轴承型号时，必须同时考虑轴承在轴上的定位、轴颈与轴承孔同轴度的保证以及轴热膨胀的补偿等问题。4.3.2轴承尺寸的选择相关知识点1.轴承的轴向固定定位为保证滚动轴承轴系能正常传递轴向力且不发生窜动，在轴上零件定位固定的基础上，必须合理地设计轴系支点的轴向固定结构。典型的结构形式有三类：（1）两端固定工作温度变化不大和支承跨距较小（跨距L<400mm）的短轴，宜采用两端都单向固定的形式，如图4-7所示。利用轴上两端轴承各限制一个方向的轴向移动，合在一起就可以限制轴的双向移动，轴的热伸长量可由轴承自身的游隙进行补或用调整垫片调节。4.3.4滚动轴承的组合设计相关知识点（2）一端固定，一端游动当轴较长或工作温度较高时，轴的热膨胀收缩量较大，宜采用一端双向固定、一端游动的结构，如图4-8所示。固定端由单个轴承或轴承组承受双向轴向力，而游动端则保证轴伸缩时能自由游动。4.3.4滚动轴承的组合设计图4-8一端双向固定、一端游动

图4-9两端游动相关知识点（3）两端游动要求能左右双向游动的轴，可采用两端游动的轴系结构。如图4-9所示，人字齿轮传动的高速主动轴，为了自动补偿轮齿两侧螺旋角的误差，使轮齿受力均匀，采用允许轴系左右少量轴向游动的结构，故两端都选用圆柱滚子轴承。与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端固定，以便两轴都得到轴向定位。4.3.4滚动轴承的组合设计相关知识点1.轴向间隙的调整采用两端固定支承的轴承部件，为补偿轴在工作时的热伸长，在装配时应留有相应的轴向间隙。轴承间隙的调整方法有：①通过加减轴承端盖与轴承座端面间的垫片厚度来实现，如图4-10（a）；②用螺纹件调整轴向间隙，如图4-10（b）。2.轴上传动件位置的调整在某些机器部件中，轴上传动件需要准确的轴向位置，这可以通过调整移动轴承的轴向位置来达到。4.3.5滚动轴承装置的调整（a）垫片调整间隙

（b）螺纹件调整间隙图4-10轴承轴向调整间隙调整相关知识点1.装配装配滚动轴承时，不可用手锤直接敲打轴承外圈和内圈，这样受力不均，容易倾斜，应加附具。当轴承内圈与轴过盈较小时，可用铜或软钢制的套筒垫在内圈端面上用手锤敲入。当过盈较大时，对于尺寸较小的轴承可用压入法，即用压力机在内圈上施加压力将轴承压套入轴颈中，对于尺寸较大的可用热胀法，即把内圈放在热油中加热，然后用压力机装在轴颈上，如图4-11(a)、(b)所示。轴承上标有规格、牌号的端面应装在可见部位，以便将来更换。2.拆卸最简单的办法是用錾子顶在内圈或外圈端面上，用手锤在周边轻轻敲击将轴承拆下。一般使用拉出器拆卸，使用时将钩爪紧挂在内圈上，螺杆顶在轴端面，用手柄旋进螺杆，就能把轴承拉出，如图4-11(c)所示。4.3.6滚动轴承的装配和拆卸图4-11轴承装配、拆卸方法相关知识点1.滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，同时也有吸振、冷却、防锈等作用。合理的润滑对提高轴承性能，延长轴承的使用寿命有重要意义。滚动轴承的润滑材料有润滑油、润滑脂及固体润滑剂，具体润滑方式可根据速度因素dn值，参考表4-3选择。d为轴颈直径，mm；n为工作转速，r/min。4.3.7滚动轴承的润滑和密封相关知识点滚动轴承常采用润滑脂或润滑油进行润滑。可根据轴承内径d和转速n的乘积选择润滑剂的种类(详见教材)。1.脂润滑当浸油齿轮的圆周速度小于2m/s或dn≤2X105mm•r/min(d为轴承内径，n为轴转速)时，宜采用脂润滑。采用脂润滑时，为防止减速器箱体里的油飞溅到轴承内，与润滑脂混合而使润滑脂变质，应在轴承面向箱体内壁一侧，加挡油环，如图4-12所示。润滑脂的装填量不应超过轴承空间的1/2～1/3。4.3.7滚动轴承的润滑和密封图4-12

脂润滑的轴承的注油孔与挡油环相关知识点1.滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，同时也有吸振、冷却、防锈等作用。合理的润滑对提高轴承性能，延长轴承的使用寿命有重要意义。滚动轴承的润滑材料有润滑油、润滑脂及固体润滑剂，具体润滑方式可根据速度因素dn值，参考表4-3选择。d为轴颈直径，mm；n为工作转速，r/min。4.3.7滚动轴承的润滑和密封相关知识点2.油润滑滚动轴承常用的油润滑方式有以下几种。1)浸油润滑:当轴承位置较低时，可使轴承局部浸人箱体的油中进行润滑，如图4-13所示。油面不应高于最低一个滚动体的中心。为保证两个轴承都润情良好，应在两个轴承内侧安装挡油环(图4-13)。4.3.7滚动轴承的润滑和密封图4-13

滚动轴承的浸油润滑相关知识点2.油润滑滚动轴承常用的油润滑方式有以下几种。2)飞溅润滑:当轴上的传动零件浸入箱体内的油中时，可利用该传动件把油池中的油溅到箱盖内壁上，润滑油顺着内壁流入箱座结合面的输油沟中，再经轴承端盖的槽进入轴承进行润滑，如图4-14所示。4.3.7滚动轴承的润滑和密封图4-14

输油沟润滑相关知识点2.油润滑滚动轴承常用的油润滑方式有以下几种。3)刮油板润滑:当浸入油中的传动件的圆周速度低于2m/s时，溅油效果较差，为保证可靠润滑，可采用刮油板装置将油从传动件端面上刮下来，导人油沟并流入轴承，如图4-15所示。4.3.7滚动轴承的润滑和密封图4-15刮油板润滑相关知识点2.滚动轴承的密封为了充分发挥轴承的性能，不仅要防止润滑剂中脂或油的泄漏，而且还要防止有害异物从外部侵入轴承内，因而有必要尽可能采用完全密封。密封装置是轴承系统的重要设计环节之一。设计要求应能达到长期密封和防尘作用；摩擦和安装误差都要小；拆卸、装配方便且保养简单。密封按照其原理不同可分为接触式密封和非接触式密封两大类。①接触式密封适用于低速，且要求接触处轴的表面硬度大于40HRC，粗糙度Ra<0.8μm。a.毡圈密封适用于脂润滑，环境清洁，轴颈圆周速度V<4～5m/s，工作温度<90℃的场合。b.密封圈密封适用于油润滑，轴颈圆周速度V<7m/s，工作温度在-40～100℃的场合，它是标准件。4.3.7滚动轴承的润滑和密封相关知识点2.滚动轴承的密封②非接触式密封非接触式密封利用狭小和曲折的间隙密封，不直接与轴接触，故可用在高速场合。其又分为间隙密封和迷宫密封间隙密封，间隙密封用于工作环境清洁、干燥的场合，如图4-17（a）所示。迷宫密封适用于脂润滑或油润滑，工作环境要求不高，密封可靠的场合，如图4-17（b）所示。4.3.7滚动轴承的润滑和密封(a)间隙密封(b)迷宫密封图4-17非接触式密封相关知识点联轴器是将两轴轴向联接起来并传递扭矩及运动的部件，具有一定的补偿两轴偏移的能力。为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。联轴器有时也兼有过载安全保护作用。一般在传动装置中有两个联轴器：一个是减速器高速轴与电动机相连的联轴器，另一个是减速器低速轴与工作机相连的联轴器。连接减速器高速轴与电动机相连的联轴器，转速高、转矩小，减震性能良好，所以多选用弹性套柱销联轴器；连接减速器低速轴与工作机相连的联轴器，转速较低、转矩较大，减速器与工作机常不在同一底座上而要求两者之间有较大的轴线偏移补偿，多选用弹性柱销联轴器。确定了联轴器的类型后，再选择联轴器的型号和尺寸。1.转矩TT↑，选刚性联轴器、无弹性元件或有金属弹性元件的挠性联轴器；T有冲击振动，选有弹性元件的挠性联轴器；2.转速nn↑，非金属弹性元件的挠性联轴器；3.对中性对中性好选刚性联轴器，需补偿时选挠性联轴器；4.装拆考虑装拆方便，选可直接径向移动的联轴器；5.环境若在高温下工作，不可选有非金属元件的联轴器；6.成本同等条件下，尽量选择价格低，维护简单的联轴器。4.4联轴器的选择主题讨论试举例生活中常见的轴，并明确其类型？谢谢聆听课程设计指导书

项目5：减速器装配工作图绘制5-1：减速器装配草图的设计5-2：减速器装配工作图绘制减速器装配图有那哪些内容？主题讨论？0102CONTENT目录绘制减速器结构草图的一般步骤装配草图设计的三个阶段01绘制减速器结构草图的一般步骤选择比例尺，合理布置图面估计减速器的轮廓尺寸，采用A0或Al号图纸，尽量用1:1的比例绘制装配草图。通常采用主、俯、左三个视图，并配以必要剖视和局部剖视图来表达减速器的结构。原则上应使各视图均匀地布置于图幅上。1绘制减速器结构草图的一般步骤确定各零部件的相互位置1)确定传动件的轮廓和相对位置在主视图和俯视图上绘制箱体内传动零件的中心线以及分度圆、齿顶圆和齿宽及轮载长度等轮廓线。其它细部结构暂不画出。为保证全齿宽啮合和便于安装，小齿轮的齿宽B1应比与其相啮合的大齿轮的齿宽B2大5～10mm。2图5-1-1一级减速器装配草图（一）绘制减速器结构草图的一般步骤确定各零部件的相互位置2)确定箱体内外壁和轴承座端面的位置①大齿轮齿顶圆与箱体内壁的距离△1≥1.2δ(δ为箱座壁厚，见表3-1-2)。小齿轮一侧的箱体内壁线暂不画出，待箱体结构设计时，按其投影关系确定。②箱体内壁距小齿轮端面的距离△2主要考虑、铸造和安装精度，一般取△2>δ。③箱体外壁线由箱体内壁位置及箱体壁厚δ确定。2图5-1-2一级减速器装配草图（二）绘制减速器结构草图的一般步骤确定各零部件的相互位置2)确定箱体内外壁和轴承座端面的位置④轴承座外端面的位置，由轴承座宽度L确定。对于剖分式箱体，L的大小应考虑箱体壁厚δ、轴承旁联接螺栓扳手空间尺寸C1、C2(见表表3-1-2)的大小以及区分加工面与非加工面的尺寸8～12mm。即L=δ+C1+C2+(8～12mm)。2图5-1-2一级减速器装配草图（二）绘制减速器结构草图的一般步骤确定各零部件的相互位置3)确定轴承和轴承端盖的位置①轴承在轴承座孔中的位置与轴承的润滑方式有关。若轴承采用箱体内的润滑油润滑，则轴承内端面至箱体内壁的距离△3=3～5mm，如图4-4a所示;若轴承采用脂润滑，则△3=10～15mm，如图4-4b所示。轴承宽度B由初选的轴承型号确定。2图5-1-2一级减速器装配草图（二）绘制减速器结构草图的一般步骤确定各零部件的相互位置3)确定轴承和轴承端盖的位置②若采用嵌入式轴承端盖，应使端盖外端面与箱体外壁在同一平面上;若采用凸缘式端盖，则端盖外端面的位置由其凸缘厚度E决定。一般取E=1.2d3(d3为端盖联接螺钉的直径，见表3-1-2)。2图5-1-2一级减速器装配草图（二）绘制减速器结构草图的一般步骤1）确定各轴段的径向尺寸。各轴段径向尺寸的确定方法可参考项目4中学习任务4.1中的有关内容。其中，安装定位套和挡油板处的直径可与轴承处的直径可相同，也可不同。2)确定各轴段的长度。各轴段长度的确定可参考项目4中学习任务4.1中的有关内容。还应注意：①轴在轴承座孔中的长度取决于轴承座的宽度L。②轴伸出箱体外的长度，与轴上零件的装拆及轴承端盖螺钉的装拆有关。3.轴的结构设计绘制减速器结构草图的一般步骤4确定轴上支点跨距，校核轴的强度5验算轴承寿命6校核键的挤压强度7设计轴系细部结构绘制减速器结构草图的一般步骤根据轴承类型和各轴的结构尺寸，参考教材有关内容计算出轴的支撑点跨距Al、B1、E1和A2、B2、E2，确定力学模型，计算支反力，绘制轴的弯矩图和扭短图，按弯扭合成强度进行校核。若强度不足，可加大轴径并同时修改轴及相关零件的结构尺寸1）传动零件的结构设计；2）滚动轴承的组合设计；3）轴承端盖的结构设计；4）轴承组件的密封设计。具体验算方法参考项目4中学习任务4.4滚动轴承的组合设计具体验算方法参考项目4中学习任务4.2键类型和型号选择8设计箱体结构9

设计减速器附件结构10检查修改装配草图绘制减速器结构草图的一般步骤减速器箱体多采用剖分式结构，铸造毛坯。设计箱体结构时，必须保证其具有足够的强度和刚度。绘制装配草图时，通常在三个视图上同时进行。减速器通常有窥视孔及窥视孔盖板、通气器、油标、定位销、放油螺塞、起盖装置、起吊装置及轴承端盖等附件。其设计方法可参考项目3学习任务3.2

减速器附件设计中有关内容。完成后的装配草图如5-1-3所示。02装配草图设计的三个阶段010203草图设计第二阶段1）设计传动零件；2）设计轴上其它零件及与轴承支点结构有关零件的具体结构；装配草图设计的三个阶段草图设计第一阶段1）轴的结构设计；2）确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点；草图设计第三阶段1）设计减速器机体，包括机体形状、尺寸确定、轴承旁凸台结构尺寸、设计加强筋、机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等）、联接螺栓和螺钉的尺寸及位置、地脚座凸缘、机座、机盖联接凸缘的厚度及宽度。2）设计减速器附件，包括检查孔、检查盖、通气器、起盖螺钉、油标、排油孔螺塞、定位销等。装配草图示例图5-1-5二级圆柱齿轮减速器装配草图主体部分图5-1-4一级圆柱齿轮减速器装配草图主体部分学习情景5：减速器装配工作图绘制5-1：减速器装配草图的设计5-2：减速器装配工作图绘制0103CONTENT目录减速器装配工作图视图的要求减速器装配图常见错误和问题02减速器装配工作图内容04减速器装配图示例要求1要求2要求3要求4减速器齿轮轴和斜齿轮的螺旋线方向应表达清楚，螺旋角应与计算相符。螺栓、螺钉、滚动轴承等可以按机械制图中规定的投影关系绘制，也可采用标准中规定的简化画法、省略画法和示意法。完成减速器装配图时，应尽量把减速器的工作原理和主要装配关系集中表达在一个基本视图上。画剖视图时，对于相邻的不同零件，其剖面线的方向不应相同，以示区别，而一个零件在各剖视图中剖面线方向和间距则应一致。减速器装配工作图视图的要求要求5：装配图绘制完成后，应进行尺寸、技术要求、减速器特性的标注、零件的编号及零件明细表和标题栏的填写，检查无误后加深，形成完整的装配图1．尺寸标注装配图上应标注的尺寸有:规格（性能）尺寸、配合（装配）尺寸、安装尺寸、外形尺寸及其他重要尺寸。2．技术特性应在装配图上适当位置写出减速器的技术特性，包括：输入功率和转速、传动效率、总传动比及各级传动比、传动特性等，可在装配图上列表表示。4．零件编号零件序号的编写应符合国家标准。零件序号在装配图上应按要求以顺时针或逆时针方向对各个零件正确编号并整齐排列，不得遗漏和重复。对于结构、材料、尺寸相同的零件只能编写一个序号。编号与零件之间用指引线相连。指引线之间不得相交，也不得与有关剖面线平行。3．技术要求在装配图上应标注出在视图上无法表示的关于装配、调整、检验、维护等方面的技术要求，通常包括以下几方面：对零件的要求；对润滑剂的要求；对密封的要求；对安装调整的要求；对试验的要求；对包装、运输和外观的要求。减速器装配工作图内容装配工作图内容包括表达减速器装配结构的一组视图、主要配合尺寸及配合要求、技术特性、技术要求、零件编号及明细表、标题栏等。5．零件明细表和标题栏零件明细表和标题栏必须符合标准。详见机械制图有关内容。6．图纸加深图纸加深应在图纸检查无误后再加深。7．检查装配图4）设计计算的尺寸与实际尺寸是否一致；5）视图表达是否符合机械制图规定；三个视图的投影关系是否正确；啮合轮齿、螺纹及滚动轴承等的画法；6）尺寸标注是否完整且不多余；零件序号是否按顺序编制完整，不遗漏、重复；且与明细表一一对应，注意材料牌号与设计一致；标出技术特性、撰写技术要求。7．检查装配图1）装配图是否与传动方案一致；2）传动件、轴、轴承及轴上零件结构是否合理；定位、固定是否可靠；加工、装拆是否方便；润滑、密封如何考虑的；3)箱体的结构与工艺性是否合理；加工面与非加工面；附件的布置是否恰当、结构是否正确；减速器装配工作图内容减速器装配图常见错误和问题油标的插孔位置太高，油标不便插入和拔出，凸台无法加工放油孔位置偏高，箱内的油放不干净轴承盖螺钉设计在剖分面上，结构不合理各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工正确设计应使各轴承座孔外端面平齐，各轴承内端面对齐。减速器装配图常见错误和问题齿轮啮合部分的正确画法如图所示，从动件齿顶圆画成虚线螺栓联接的正确画法如图所示减速器装配图常见错误和问题减速器装配图常见错误示例：图中错误原因分别为：1）.轴承盖（静止）与轴（回转件）之间应有间隙。2）.毡圈及键的结构尺寸应按规定绘制。3）.输油沟的油直接流回油池，达不到润滑轴承的目的。4）.高速轴斜齿轮顶圆直径小于轴承孔，最好设挡油环。5）.齿轮啮合的画法不符规定，应：主动轮齿画实线，从动轮齿画虚线。6）.凸台和箱体连接处俯视图投影关系不对。7）.两轴承与高速轴未做轴向固定。8）.轴承盖端无通油缺口，输油沟中的油难以进入轴承室润滑。减速器装配图常见错误和问题9）.轴承盖一部分太厚，厚度不均，铸造工艺性差。10）.轴肩未缩进齿轮轮毂，套筒不能压紧齿轮。11）.轴的键槽离装入端过远，装配室轴上的键不易对准轮毂的键槽。12）.套筒止推面过小，难以压紧齿轮。13）.齿轮辐板未开孔。14）.凸缘连接螺栓的尺寸c1、c2绘制时误换，使扳手空间不足且易漏油。15）.键槽离轴身过度圆角太远，加剧应力集中。16）.轴承内侧面应缩进轴承室少许，以防安装或调整时轴承露出内壁。17）.轴承盖端部外圆应变小一段，以减少配合长度和便于油流进缺口。18）.轴肩过高，轴承内圈不能用拆卸器拆卸。19）.轴端伸出过长。20）.两轴承应尽可能靠近，以提高轴的刚性和强调。21）.轴承盖外端面（螺钉头支撑面）的加工面积过大。22）.距离B过小，弹性套柱销难于装拆。23）.箱座与底基接触的加工面过大。24）.油塞的位置太高，油污排放不尽。25）.油标尺过短，不能测量最低油面。26）.凸台与螺钉孔的接触处应沉孔。27）.油标尺与左吊耳相对位置错误，无法装拆，插座孔也无法加工。28）.销钉未露头，难以拆卸。减速器装配图常见错误和问题29）.弹簧垫圈的开口斜向画错，凸台与其接触处应沉孔。30）.螺栓长度大于箱座底部凸缘与凸台的距离，无法自下向上装入。31）.轴承盖固定螺钉螺钉不应设在箱体结合面上。32）.箱盖与检查孔盖板接触面应凸起加工面，还应装入密封垫。33）.检查孔过小且位置不便观察齿轮啮合，缺通气装置。34）.箱盖结合面缺倒棱，内壁上的油无法流入输油沟。35）.起盖螺钉处下凸峰不应开螺孔，图示结构失去起盖作用。36）.无铸造斜度。37）.箱体外壁的宽度误画成箱体内壁的宽度。38）.油标尺插座的投影关系不对。39）.凸台与箱体连接处侧视图投影关系不对。40）.此处位局部剖视，看不到键沉入键槽的部分。减速器装配图示例谢谢聆听机械设计基础课程设计

项目6零件工作图设计6.1零件工作图设计概述6.26.3目录CONTENTS轴类零件工作图设计齿轮类零件工作图的设计主题讨论零件工作图主要包含哪些内容？你知道如何进行轴类零件工作图的设计吗？零件工作图设计概述单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述你的观点6.1零件工作图是制造、检验和制定零件工艺规程的基本技术文件，在装配工作图的基础上拆绘和设计而成，其基本尺寸与装配图中对应零件尺寸必须一致，如果必须改动，则应对装配工作图作相应的修改。零件工作图既要反映设计者的意图，又要考虑到制造、装拆方便和结构的合理性，内容应包括制造和检验零件所需的全部详细内容。6.1零件工作图设计概述【任务描述】⒈掌握零件工作图的内容；⒉能根据零件图对对零件进行形体分析；⒊能够正确、完整地识读零件图尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及技术要求。4.培养学思用贯通、知信行统一的新时代职业素养。6.1零件工作图设计概述【任务目标】6.1零件工作图设计概述【任务书】识读图6-1-1柱塞阀的零件图。6.1零件工作图设计概述【任务分组】请完成任务分组，并填写表6-1-1。【制定计划】在组长带领下制定工作计划，进行任务分工。6.1零件工作图设计概述【获取信息】？引导问题1:一张完整的零件图应包含哪些内容？？引导问题2:零件图需标注哪些内容？6.1零件工作图设计概述【小提示】：

组成机器的最小单元称为零件，表示零件结构、大小、技术要求的图样，称为零件图。零件图的内容有：1.一组视图

在零件图中须用一组视图来表达零件的形状和结构，应根据零件的结构特点选择适当的剖视、剖面、局面放大等表达方法，用最简明的方法将零件的形状、结构表达出来。2.完整的尺寸

零件图上的尺寸不仅要标注的完整、清晰，而且还要注得合理，能够满足设计意图，适宜于制造生产，便于检验。3.技术要求

零件图的技术要求包括表面粗糙度、尺寸极限与配合、表面形状公差和位置公差、表面处理、热处理、检验等要求,零件制造后要满足这些要求才能算是合格产品。4.标题栏

零件图标题栏的内容一般包括零件名称、材料、数量、比例、图的编号以及设计、描图、绘图、审核人员的签名等。6.1零件工作图设计概述【素质养成小贴士】：零件图是加工制造和检验零件的依据，是生产中必不可少的技术文件。任何一个从事机械行业的人，都是从画好最简单的零件图开始的；识读和绘制零件图，是每一个机械新手必须要经过的阶段。机械行业向来都是需要长时间的积累和学习的，万丈高楼平地起，基础很重要，让我们先从画好一张零件图做起吧！6.1零件工作图设计概述【任务决策】1.各组讨论识读零件图的结果；2.各组探讨其他组的结果，并提出自己的意见；3.教师结合大家完成的情况进行点评，各组确定最终答案。【任务实施】根据零件图信息，将在图中识读出的信息列出。【检查评价】各组代表展示作品，介绍任务的完成过程并填写任务评价表6-1-2。【总结反思】1.根据评价表反馈意见进行作业修订；2.用简练的语言总结本任务的关键知识点。【相关知识点】6.1零件工作图设计概述6.1.1零件工作图的设计内容1.绘制视图；2.标注尺寸和公差；3.标注必要的形状和位置公差及表面粗糙度；4.编写技术要求；5.绘制填写标题栏。6.1零件工作图设计概述6.1.2零件工作图的设计要求1.每个零件必须单独绘制在一个标准图幅中；2.零件的基本结构和主要尺寸应与装配工作图相符；3.标注尺寸时要选好基准面；4.零件的所有表面都应注明表面粗糙度等级；5.零件工作图上要标注必要的形位公差；6.凡是用图样和符号不便于表达，而在制造和检验时又必须保证的条件和要求，均可在技术要求中用文字说明；7.标题栏应绘制在图纸的右下角。6.1零件工作图设计概述轴类零件工作图设计单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述你的观点6.2一个机件通常可按照其机构和特点制订出多个表达方案，在确定最佳方案时，要在完整、清晰地表达机件各部分结构形状的前提下，力求绘图数量少、绘图简单、看图方便。轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一，在实际应用中，应根据零件的结构特点恰当地选择表达方法，确定表达方案。6.2轴类零件工作图设计【任务描述】1.能对轴类零件进行形体分析并选择合适的视图对其进行表达；2.能够正确、完整地完成零件图尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及技术要求的标注。3.培养学生分析问题、解决实践问题的能力，以及创新设计思维。6.2轴类零件工作图设计【任务目标】6.2轴类零件工作图设计【任务书】根据图示轴类零件的轴测图，自选图纸和比例绘制零件工作图，并完成必要的标注。6.2轴类零件工作图设计【获取信息】？引导问题1:如何对零件图的视图进行选择？？引导问题2:分析如何选择视图对图6-1中的零件进行表达？6.2轴类零件工作图设计【小提示】：

为满足生产的需要，零件图的一组视图应视零件的功用及结构形状的不同而采用不同的视图及表达方法。零件图视图选择的内容有：1.主视图的选择主视图是表达零件最主要的视图，主视图选择是否合理直接关系到读图、画图是否方便。①零件的加工位置。主视图的选择应尽可能反映零件的主要加工位置，即零件在主要加工工序中的装夹位置。主视图与加工位置一致是为了制造者读图方便。②零件的工作位置。工作位置是指零件在机器或部件中工作时的位置。支架、箱体等零件的结构形状比较复杂，主视图宜尽可能选择零件的工作状态绘制。③零件的形状特征。对于一些工作位置不固定，而加工位置又多变的零件，在选择主视图时，应以表示零件形状和结构特征以及各组成部分之间的相对位置为主。2.其他视图的选择要完整、清晰、简明地表达零件的内、外结构形状，仅有主视图是不够的，必须适当选择一定数量的其他视图。确定其他视图的原则：灵活采用各种表达方法，在满足完整、清析地表达零件的前提下，尽可能减少视图的数量，力求绘图简便。6.2轴类零件工作图设计引导问题3:在空白区域绘制图6-2-2零件的草图。【小提示】：

对于轴、套、盘、盖类零件，主视图的位置尽量与零件的加工位置一致，便于加工时直接进行图物对照，也便于检验尺寸。

图

6-2-2轴类零件示意图6.2轴类零件工作图设计？引导问题4:标注零件的尺寸通常有哪些步骤？【小提示】：

标注零件的尺寸通常按下述步骤进行：

1.分析尺寸基准，注出主要形体的定位尺寸；

2.形体分析，注出主要形体的定形及定位尺寸；

3.形体分析，标注次要形体的定形及定位尺寸；

4.整理加工，完成全部尺寸的标注。6.2轴类零件工作图设计？引导问题5:标注零件的尺寸通常应遵循哪些原则？【小提示】：零件图中的尺寸标注，除了要满足正确、齐全和清晰的要求外，还要考虑标注尺寸合理。标注尺寸合理指所注尺寸既要满足设计使用要求，又能符合工艺要求，便于零件的加工和检验。1.合理选择尺寸基准零件在长、宽、高三个方向至少要选择一个尺寸基准。常选择零件结构的对称面、回转轴线、主要加工面、重要支承面或结合面作为尺寸基准。2.主要尺寸应直接注出为保证设计精度要求，主要尺寸和重要尺寸应直接注出。主要尺寸指影响产品性能、工作精度、准确位置和配合精度的尺寸；非主要尺寸指非配合的直径、长度、外轮廓尺寸等。3.避免出现封闭尺寸链封闭尺寸链是指尺寸线首尾相接，绕成一整圈的一组尺寸。4.符合加工顺序和便于测量按零件的加工顺序标注尺寸，便