机械设计—学做一体化课件：减速器装配图的设计

减速器装配图的设计
应注意,轴段长度一般不与轴上相配零件宽度相等,以保 证轴向压紧。
决定轴承座的宽度L 时,除应考虑轴承座两旁连接螺栓 的扳手空间位置外,还应考虑轴 承的润滑方式、有无挡油环、 封油环及轴承端盖结构所需位置的大小。一般情况下,低速 轴 轴承较宽,故画图时应先从低速轴轴承画起,并使高速轴和 中间轴的轴承座宽与低速轴轴承 座宽度相等,从而使各轴承 座外端面在同一平面上,以便于一块加工(刨或铣)。在这一阶 段 绘制的一级圆柱齿轮减速器如图10－2所示。
减速器装配图的设计
② 键的选择计算。轴与齿轮、带轮、联轴器等的连接 常用普通平键,其尺寸可根据轴的 直径选取。键的长度可根 据轮毂的宽度从键的长度系列值中选取,键长一定要比轮毂 的宽度 稍短一些。然后验算键的挤压强度,如果验算结果强 度不足,可增加键的长度(但不得超过轮 毂宽度)或改用两个 键(互成120°或180°),或增大轴的直径,以满足强度要求。 使用两个键 时,考虑到各键受载不均,其承载能力应按单键的 1.5倍计算,即在验算挤压强度时,将许 用挤压力提高1.段的主要工作是设计轴系部件(包括轴上所有零 件及与轴承组合有关的零件)。 (1)传动件的结构设计。 当小齿轮齿根圆(锥齿轮为小端 根圆)到键槽顶面的距离a≤(2~2.5)mm 时,应采用齿 轮与轴做 成一体的轴齿轮,此时俯视图中的大齿轮采用全剖视而小齿 轮只能采用局部剖,以 表明两齿轮 的 啮 合 情 况。若 为 斜 齿 轮,则 应 在 小 齿 轮 未 剖 外 形 部 分 用 三 条 细 线 画 出 齿 斜方向。
减速器装配图的设计
减速器装配图的设计
3.绘图准备 1)选择图纸幅面 装配图用 A0或 A1号图纸绘出,图纸幅 面及图框格式应符合机械制图标准。 2)选择视图 一般减速器选用三个视图(正视图、俯视图 和侧视图),结构简单者可选用两个视图及必 要的剖视和局部 视图来表达。
减速器装配图的设计
3)选择图样比例和布置图面位置 (1)估计图面上除掉标题栏、明细表、减速器特性表和 技术要求等所需位置后剩下的空 白图面。国家标准规定的 标题栏、明细表的格式及尺寸见设计手册。 (2)根据传动件的大小(齿顶圆直径、轴长等)参考类似结 构,估计出减速器的大约轮廓 尺寸。 (3)根据空白图面和减速器轮廓尺寸,选择图样比例。为 了加强设计的真实感,应优先 选用1∶1或1∶2的图样。
减速器装配图的设计
图10－1 一级圆柱齿轮减速器齿轮中心距、轮廓线及箱体内壁线
减速器装配图的设计
(2)选择联轴器。 为便于确定轴的最小直径,应先选定联轴器。 ① 选联轴器类型。 联轴器的类型可根据工作要求选择。轴的转速低、刚性 大、能保证严格对中或轴的长度 不大时,可选用固定式刚性 联轴器(凸缘联轴器)。 减速器输入轴和电动机相连接时,其转速高、转矩小,多 选用弹性套柱销联轴器。它不 仅可以缓和冲击,还适用于频 繁启动或正反转的工作情况,并能补偿轴向移功和角位移,但 当角位移过大时,耐油橡胶制作的弹性圈易磨损。
减速器装配图的设计
2.选择结构方案 应认真阅读有关资料(本书第9章内容及减速器的典型结 构图9－1),观看有关减速器的 视频,拆装或观察实际减速器, 了解其中各零件的功用、类型和结构,通过分析,比较有关减 速器的结构方案,最后拟定一个切实可行的方案。表10－1给 出了结构方案选择的主要内容 及资料供参考。
减速器装配图的设计
(4)轴承的润滑与密封装置设计。 ① 轴承的润滑。轴承润滑方式的选择参看第6章6.2小节。 当采用飞溅润滑时,油沟的 形状及尺寸见第9章图9－10,这时 轴承端盖上必须开缺口,如第9章图9－15俯视图所示。 如传 动件为斜齿轮且小齿轮直径又小于轴承座孔直径时或下置式 蜗杆轴承采用油浸润滑时, 为防止小齿轮或蜗杆将不清洁的 热油挤入轴承,应加挡油环,如第9章图9－16所示。但此 时大 齿轮及蜗轮轴轴承不需挡油环。当采用油脂润滑时,应设封 油环。
减速器装配图的设计
(2)箱体上附属零件的设计。箱体上附属零件的设计见 本书第9章9.4节。
(3)减速器的润滑及油面高度的确定、润滑油的选择、 箱体接合面的密封。
装配图设计第三阶段的具体内容见图10－4,应符合任务 书中传动方案的要求。
减速器装配图的设计
图10－4 减速器装配草图设计的第三阶段
减速器装配图的设计
减速器装配图的设计
减速器装配图的设计
10.1 减速器装配图设计的准备 10.2 装配草图的设计及绘制 10.3 装配草图的检查和修改 10.4 公差配合与尺寸标注 思考与练习
减速器装配图的设计
设计及绘制装配图涉及的内容较多,既包括结构设计,又 有校核计算,因此设计过 程比较复杂,须采用“由主到次、由 粗到细”“边绘图、边计算、边修改”的方法逐步完成。
减速器装配图的设计
中小型减速器输出轴可采用弹性柱销联轴器。这种联轴 器制造容易,装拆方便,成本低, 可用于频繁启动或正反转,并 有一定轴向位移和角位移的场合,在高速级可代替弹性套柱 销 联轴器。
对于安装对中困难、频繁启动和正反转的低速重载轴的 连接,可选用齿轮联轴器。这种 联轴器的制造工艺复杂,成本 较高。对高温、潮湿或多尘的单向传动,且有一定角位移时, 可 选用滚子链联轴器。
设计及绘制装配图可按以下步骤进行: (1)装配图设计准备。 (2)设计及绘制装配草图。 (3)检查和修改装配草图。 (4)完成装配图。
减速器装配图的设计
10.1 减速器装配图设计的准备
1.准备原始资料 减速器装配图设计时,应根据有关设计计算,取得下列参 数、尺寸和数据: (1)电动机的型号、外伸轴直径、中心高等。 (2)各传动零件的主要参数和尺寸,如齿轮和蜗杆传动的 中心距、分度圆和齿顶圆直径 及齿宽等。
(5)润滑和密封是否能保证。 (6)箱体结构的合理性及工艺性,附件的布置是否恰当,结 构是否正确。 (7)重要零件(如传动件、轴、轴承及箱体等)是否满足强 度、刚度等要求,其计算方法和 结果是否正确。
减速器装配图的设计
② 轴承的密封。轴承密封的结构形式应根据设计任务 书所给定的工作环境、轴承的润滑 方式和密封处的圆周速 度等条件来确定。
装配草图设计第二阶段的设计图如图10－3所示。
减速器装配图的设计
图10－3 减速器装配草图设计的第二阶段
减速器装配图的设计
3.第三阶段 第三阶段的主要内容是设计减速器箱体及其附件结构和 尺寸,确定减速器的润滑方式及 润滑剂,完成装配图底稿。这 一阶段绘图的次序是先箱体、后附件,先轮廓、后细节。画 图时 应在几个视图上同时进行。 (1)箱体结构的设计。箱体结构的设计见第9章9.2节。连 接箱座和箱盖的螺栓组应对 称布置,在保证不与轴承端盖螺 钉发生干涉的前提下,使轴承两侧的连接螺栓尽量靠近轴 承。 一般来说,当连接螺栓的中心线与轴承盖外圆相切时,可得到 较为满意的效果。
减速器装配图的设计
② 选择联轴器的型号和尺寸。 在确定好联轴器类型之后可根据轴所传递转矩的大小和 轴的转速,参考第6章6.4节选 取适用的型号。所选型号的许 用转矩和许用转速应大于计算转矩及实际转速。必须指出的 是,每种型号的联轴器都有几种轴径,具体选用轴径时还要结 合轴的强度计算确定。
减速器装配图的设计
10.3 装配草图的检查和修改
1.结构、工艺方面 (1)装配草图布置与传动方案布置是否一致,特别注意装 配草图上轴伸出端的位置是否 符合任务书中传动方案的要 求。 (2)轴上零件沿轴向能否固定。 (3)轴上零件沿轴向能否顺利装配及拆卸。 (4)轴承轴向间隙和轴承组合位置(主要指圆
减速器装配图的设计
减速器装配图的设计
(1)画出传动零件的中心线、轮廓线及箱体内壁线。 根据图面布置,先在主视图和俯视图上画出齿轮中心线、 齿顶圆、节圆和齿轮宽度对称 线以及齿轮宽度线等轮廓线。 应注意,为避免安装误差影响轮齿的接触宽度,应使b1 较b2 宽 9~10mm(见图10－1)。箱体内壁与齿轮端面及大小齿轮顶圆 间应留有一定间隙Δ1 及 Δ2,以避免铸造箱体的尺寸误差和箱 体表面的凹凸不平造成间隙过小,甚至使箱体与齿轮相 碰,推 荐的间隙Δ1、Δ2 值见第9章中的表9－2。
减速器装配图的设计
(2)轴承端盖的结构设计。 轴承端盖的结构尺寸参阅教材有关部分。由于嵌入式轴 承端盖的密封性差,一般应选用 带 O 形密封圈的结构。若嵌 入式端盖用于固定向心角接触轴承,则应增加调整轴承间隙 的结构。
减速器装配图的设计
(3)轴系的轴向固定与调整设计。 关于轴系的轴向固定与调整设计,在教材中已进行了比 较详细的叙述,这里仅介绍一下 轴系轴向固定与调整方法的 选择。 ① 双支点单向固定,适用于一般齿轮减速器和轴承支点 跨距 <300 mm 的蜗杆减速 器的轴。 ② 一端双向固定,一端游动。它的特点是允许轴系有较 大的热伸长,但结构复杂,适用 于温升较高的细长轴。 ③ 轴系的轴向位置调整的目的是保证传动件的正确啮 合,对圆锥齿轮及蜗杆传动,调整 方法和结构可参看教材有关 章节。
(3)轴径的初步计算。 ① 选择轴的材料及热处理工艺,确定许用应力。 ② 初步估算轴径。 减速器中轴的直径可按扭转剪应力 计算公式初步估算,即
式中:P、n 分别为轴所传递的功率(kW)和从轴的转速
(r/min),A 的值由表7－2查出。
减速器装配图的设计
(4)轴的结构设计。 轴的结构设计在第7章已进行了详细系统的介绍,实际上, 轴的结构设计必须与装配图 设计一起进行。要综合考虑轴 的强度、刚度、加工工艺性和轴上零件的安装、固定、拆卸 等各 种因素。在确 定 轴 的 各 段 直 径 和 长 度 的 同 时,也 要 同 时 确 定 其 他 一 些 零 件 及 箱 体 的 有 关尺寸。 轴的结构设计可分为两步进行,即先确定轴的各段直径, 再确定轴的各段长度。在确定 轴的各段长度时,所涉及的箱 体及轴上零件尺寸,轴承盖及其固定螺钉尺寸,轴承座孔宽度 及 两旁连接螺栓尺寸,带轮或联轴器尺寸,封油环、挡油环尺 寸等,都应查出来记下,以备后用。
减速器装配图的设计
图10－2 减速器装配图设计的第一阶段
减速器装配图的设计
(5)确定轴上力的作用点和支点跨距。 轴的结构确定后,便可以从减速器装配图设计第一阶段 的草图上定出力的作用点,计算 出轴的支点距离,轴上零件作 用力一般视作集中力作用于轮缘宽度中间。 (6)校核轴、键的强度及轴承的寿命。 ① 轴的受力计算。画出受力简图并按适当比例画出弯 矩图和转矩图。弯矩图和转矩图上 的特征点必须注明数值 大小,然后校核轴的强度,其详细方法和步骤见第7章。
减速器装配图的设计
10.2 装配草图的设计及绘制
设计装配草图的最初阶段应是通过绘图确定减速器的大 致轮廓,同时进行轴的结构设 计,确定轴承的型号及位置,找出 轴承支点和轴上力作用点,继而对轴、轴承及键进行验算。 设计装配草图的最终目的是确定所有部件和零件的结构尺寸。
减速器装配图的设计
设计及绘制装配草图一般可分为三个阶段进行。 1.第一阶段 第一阶段的主要任务是:确定箱体内外零部件的外形尺 寸和相互位置关系;选择联轴 器,设计轴的结构尺寸;验算轴 的强度;校核滚动轴承的承载能力与寿命;选择键连接并验 算 其强度。 传动零件、轴和轴承是减速器的主要零件,其他零件的 结构和尺寸则由这些零件确定。 因此绘图时要先画主要零 件,后画次要零件;先由箱体内的零件画起,逐步向外画;先画 零 件的中心线及轮廓线,后画详细结构。画图时要以一个视 图(一般为俯视图)为主,兼顾其他 几个视图。
减速器装配图的设计
② 键的选择计算。轴与齿轮、带轮、联轴器等的连接 常用普通平键,其尺寸可根据轴的 直径选取。键的长度可根 据轮毂的宽度从键的长度系列值中选取,键长一定要比轮毂 的宽度 稍短一些。然后验算键的挤压强度,如果验算结果强 度不足,可增加键的长度(但不得超过轮 毂宽度)或改用两个 键(互成120°或180°),或增大轴的直径,以满足强度要求。 使用两个键 时,考虑到各键受载不均,其承载能力应按单键的 1.5倍计算,即在验算挤压强度时,将许 用挤压力提高1.5倍。