设计和绘制装配草图

一、装配草图设计的基本任务和准备工作

装配草图设计的基本任务是通过绘图考察初拟的运动参数、各传动件的结

构和尺寸是否协调、是否干涉；定出轴的结构、跨距和受力点的位置以计算轴

和轴承；确定出所有部件和零件的结构与尺寸，为零件工作图设计和装配图总

成设计提供必须的结构尺寸和依据。

装配草图设计包括结构设计、绘图和计算，在其交替进行中常需修改某些

零件的结构和尺寸，所以绘制草图着笔要轻、线条要细，由主到次，由粗到细，按选定的图样比例进行。对于已标准化(或规格化)了的零件(如螺栓、螺母、滚动轴承等)可先用示意法仅表示其外形轮廓尺寸，对一些倒圆、倒角等细部尺寸以及剖面线均无需画出。

装配草图设计的准备工作主要有两方面：

1.由运动简图划分部件，明确各部件运动、动力和主要参数及尺寸如图

5—1所示运动简图可以划分为电动机、V带传动、减速器、联轴器、驱动卷筒

轴系部件及机架等部件．由总体设计、传动件设计可获得电动机的型号、额定

功率、输出功率、满载转速，各轴的转速、输入功率和转矩，减速器两齿轮的

模数、齿数、轮宽、中心距和圆周速度，v带传动的型号、带长，根数、两V

带轮的宽度，基准直径和中心距等主要参数和尺寸数据。

2．考虑选择结构方案

运动简图通常仅表示机械传动系统和布局大意，进行装配草图设计时应进

一步考虑选择结构方案。如按图5—1所示胶带输送机的工作要求、运动简图及其主要参数和尺寸数据，可考虑为：百度搜索机智ask了解更多相关内容；减

速器——水平剖分式、干壁式、铸造箱体，齿轮浸油润滑，轴承脂润滑并设封

油环，采用深沟球轴承、两端单向固定，螺钉联接式轴承盖并用调整垫片组调

整轴系位置和间隙，轴伸出处采用毡圈密封，驱动卷筒轴系部件——铸造卷筒

用平键、紧定螺钉与轴固定．剖分式滚动轴承座支承；机架——槽钢焊接结构

机架，用螺栓分别与电动机滑轨、减速器、卷筒轴轴承座联接；联轴器——滑

块联轴器，用于键与减速器输出轴、驱动卷筒主轴联接．

二、部件装配草图的设计和绘制

在组成机械的各部件中应选择对机械总体关联和影响最大的部件先行设计，胶带输送机中考虑为齿轮减速器。现以该直齿圆柱齿轮减速器为例，说明部件

装配草图设计和绘制的大致步骤。

1．选择视图、图纸幅面、图样比例及布置图面位置

装配图所选视图应以能简明表达各零件的基本外形及其相互位置关系为原则。一般减速器选用正视图、俯视图和侧视图三个视图来表达，结构简单者也

可选用两个视图；必要时应加剖视图和局部向视图来表达。

图纸幅面应符合标准规定(见设计手册)，课程设计中建议采用A1或Ao号

图纸绘制装配图。

在选择图样比例和布置图面之前，应根据传动件的中心距、顶圆直径及轮宽等主要结构尺寸及参考相近似的装配图，估计出外廓尺寸，并考虑零件序号、尺寸标注、明细表、标题栏、技术特性表及技术要求的文字说明等所需田面空间，选择图样比例、合理布置田面．通常将正视图和俯视图布置在图纸左侧，

明细表、标题栏和技术特性布置在图纸右侧。图样比例须符合标准规定，为增

强设计的真实感，应优先采用l：1的图样比例，若视图相对图纸尺寸过大或过

小时，也可选用其他合适且常用的图样比例。视图、图纸幅面，图样比例的选

择和图面位置的布置，彼此密切相关，绘图时应全盘考虑、统筹兼顾、合理选定。

2．画传动件的中心线及轮廓线、箱体的内壁线

传动件、轴和轴承是减速器的主要零件，其他零件的结构和尺寸通常均需随后设计才能确定．绘图时先画主要零件，后画其他零件，由箱内零件画起，

内外兼顾，逐步向外展开。为此，应先画传动零件的中心线(在图面上也起到基准定位的作用)、齿顶圆、节圆、齿根圆、轮缘及轮毂宽等轮廓线,按箱体内壁

与小齿轮端面应留有一定间距( 为箱座壁厚)的关系画出沿箱体长度

方向的两条内壁线，再按箱体内壁与大齿轮顶圆应留有一定间距d1≥1．2d的

关系画出沿箱体宽度方向的一条内壁线，画图时应以一个视图为主，兼顾几个

视图。对于圆柱齿轮减速器，小齿轮顶圆与箱体内壁间的距离暂不确定，待进

一步设计结构时，再由正视图上箱体结构的投影确定。

3．初估轴的外伸端直径；通过绘图进行轴和轴承部件结构的初步设计及轴上零

件作用力的位置。

4．轴、轴承及键联接的校核计算

根据以上初绘草图阶段所定的轴的结构、支点和轴上零件的力作用点，分析轴

所受的力，按适当比例绘制弯矩图、扭矩图及当量弯矩图，并在其上标出特征

点的数值；同时在结构图上判定并标出轴的若干危险剖面．参照教材对各危险

剖面校核轴的强度．校核时若发现轴的强度不够，则应加大轴径，或修改轴的

结构参数(如加大圆角半径等)，以降低应力及应力集中程度。若轴的强度富裕，且其计算应力或安全系数与许用值相差不大，则以轴结构设计时确定的轴径为准，一般不再修改．对于强度裕量过大的情况，也应在综合考虑刚度，结构要

求以及轴承和键联接等的工作能力后决定是否修改，以防顾此失彼．

滚动轴承的寿命最好与减速器的使用寿命或减速器的检修期(2～3年)

大致相符．若计算结果表明轴承的寿命达不到上述要求，可不改变原选轴承而改用5000～1 0000小时作为设计寿命，而在使用过程中需定时更换轴承。在轴承寿命达不到规定要求时，宜先考虑选用另一种直径系列的轴承，其次再考虑改换轴承类型，提高轴承基本筋定动载荷。

平键联接主要校核挤压强度，计算时需注意许用挤压应力应按键、轴、轮彀三者材料最弱的选取，并注意正确计算键长。若强度不够，则可通过加大键的长度，改用双键、花键，加大轴径等措施来满足强度要求。

5．进一步绘图，进行传动件、固定装置、密封装置，箱体及附件的结构设计

上述设计的具体结构和尺寸关系可参阅本书§3—2、§4—2和§ 4—3的阐述与分析，学生应在融汇贯通的基础上发挥创造性，独立进行本阶段的设计工作，并注意绘图时应先主件后附件，先主体后局部，先轮廓后细部，同时在三个视图上交替进行．

6．装配草图的检查和修正

上述工作完成之后，应对装配草图仔细检查，认真修正，检查次序亦如绘制装配草图“由主到次”进行．检查的主要内容如下：

(1)装配草图是否与传动方案(运动简图)一致。如轴伸出端的位置，电动机的布置及外接零件(带轮和联轴器等)的匹配是否符合传动方案的要求。

(2)传动件、轴、轴承及轴上其他零件的结构是否合理，定位、固定、加工、装拆及密封是否可靠和方便。

(3)箱体的结构与工艺性是否合理，附件的布置是否恰当，结构是否正确。

(4) 重要零件是否满足强度、刚度、耐磨等要求，其计算是否正确，计算出的尺寸是否与设计计算相符。

(5)图纸幅面、图样比例、图面布置等是否合适。视图表达是否符合机械制图标准的规定，投影是否正确，可重点检查三个视图的投影关系是否协调一致，啮合轮齿、螺孔及滚动轴承等的规定画法和简化画法是否正确，为帮助学生自己检查和修正装配草图。

以上较详细地阐述了单级圆柱齿轮减速器装配草图的设计和绘制，读者可以由此得到启迪，从而自己进行两级圆柱齿轮、圆锥---圆柱齿轮以及蜗杆等减速器装配草图的设计与绘制；设计与绘制装配草图的步骤和方法基本相同，现仅就其中若干特点作些说明和提示。