【正文】 4 銀金光，王洪主編 機械設(shè)計課程設(shè)計 北京 ：北京希望電子出版社， 2020 5 張策主編 機械原理與機械設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社， （ 重?。? 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 46 附錄：各軸承端蓋圖 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 47 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 48 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 49 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 50 。遇到不懂的問題，老師總是耐心的給我們指導(dǎo)，細心的講解，直到我們弄懂了為止。在這次的課程設(shè)計過程中 ,綜合運用先修課程中 所學的有關(guān)知識與技能 ,結(jié)合各個教學實踐環(huán)節(jié)進行機械課程的設(shè)計 ,一方面 ,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力 ,特別是提高了分析問題和解決問題的能力 ,為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計打下了寬廣而堅實的基礎(chǔ)。訓練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論 ,結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力 。通過四個星期的設(shè) 計實踐，使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認識 .為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ) . 機械設(shè)計是機械工業(yè)的基礎(chǔ) ,是一門綜合性相當強的技術(shù)課程，它融《機械原理》、《機械設(shè)計》、《理論力學》、《材料力學》、《公差與配合》、《 CAD 實用軟件》、《機械工程材料》、《機械設(shè)計手冊》等于一體。箱體零件圖如圖所示 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 42 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 43 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 44 設(shè) 計 小 結(jié) 這次關(guān)于帶式運輸機上的單級圓柱斜齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，不僅鍛煉了我們的計算能力，繪圖能力，而且我們還在此之間查閱了大量的資料。箱體的形位 公差和表面粗糙度要根據(jù)所查的表選擇合理的標注。 2 尺寸、形位公差、表面粗糙度的標注 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 41 一般箱體零件的尺寸標注比軸、齒輪類零件要復(fù)雜的多，為了使尺寸標注合理，避免遺漏和重復(fù)標準尺寸，要遵循先主后次的原則。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 40 齒輪的零件工作圖如圖所示。若需檢驗齒厚，則應(yīng)畫出其法面齒形，并注明齒厚數(shù)值和尺厚偏差。 3 嚙合特性表 在齒輪零件工作圖的右上角應(yīng)列出嚙合特性表。齒輪兩端面應(yīng)標注位置公差。齒輪的分度圓直徑是設(shè)計計算的基本尺寸，齒頂圓直徑、軸孔直徑、輪轂直徑等是齒輪生產(chǎn) 加工中不可缺少的尺寸。主視圖主要表示輪轂、輪緣、軸孔、鍵槽等結(jié)構(gòu)；側(cè)視圖主要反映軸孔和鍵槽的形狀和尺寸。包括材 料表面力學性能的要求，如熱處理、表面硬度等；對圖中未標注的圓角、倒角及表面粗糙度的說明等。軸的各部分精度要求不同，加工方法則不同，故其表面粗糙度也不應(yīng)該相同。 軸的重要表面應(yīng)標注形位公差，以便保證軸的加工精度。尺寸標注應(yīng)完整，不可因尺寸數(shù)值相同而省略。 功能尺寸及尺寸精度要求較高的軸段尺寸應(yīng)直接標出。 軸類零件的尺寸有徑向尺寸、軸向尺寸及鍵槽、砂輪越程 槽等西部尺寸。其他細部結(jié)構(gòu)可采用局部放大圖。它是零件制造、檢驗和制定工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件，應(yīng)包括制造和檢驗零件所需的全部內(nèi)容。 1） 表達減速器裝配結(jié)構(gòu)的一組視圖 2） 必要的尺寸及配合 3） 技 術(shù)要求 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 37 4） 零件編號及明細表 5） 減速器技術(shù)特性表 6） 標題欄 一級斜齒輪減速器裝配圖和爆炸圖見附錄。 裝配工作圖是在裝配草圖的基礎(chǔ)上繪制的。 至此，裝配圖完成情況如圖所示。（ D 為軸承孔直徑） （ 2）軸伸出箱體外的長度，與軸上零件的裝拆及軸承端蓋螺釘?shù)难b拆有關(guān)。 L=m+B+Δ 3，式中軸承端蓋定位止口的寬度 m 不應(yīng)太短，否則在擰緊螺釘時，會使端蓋發(fā)生歪斜。 5． 確定各軸段的長度 各軸段長度的確定。一般取 E=（ D3 為端蓋聯(lián)接螺釘?shù)闹睆? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4． 確定各軸段的徑向尺寸 各軸段徑向尺寸的確定。軸承寬度 B 由初選的軸承型號確定。 3． 確定軸承和軸承端蓋的位置 （ 1）軸承在軸承座孔中的位置與軸承的潤滑方式有關(guān)。 （ 4）軸承座外端面的位置，由軸承座寬度 L 確定。 （ 2）箱體內(nèi)壁距小齒輪端面的距離 Δ 2 主要考慮鑄造和安裝精度，一般取 Δ 2=10～ 15 mm。 圖 61 一級減速器裝配草圖（一） 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 34 2． 確定箱體內(nèi)外壁和軸承座端面的位置（參看圖 62） （ 1）大齒輪齒頂圓與箱體內(nèi)壁的距離 Δ 1≥ （ δ 為箱座壁厚，）。其他細部結(jié)構(gòu)暫不畫出。原則上應(yīng)使各視圖均勻地布置于圖幅上。 選擇比例尺，合理布置圖面 估計減速器的輪廓尺寸，采用 A0 或 A1 號圖紙，盡量用 1:1 的比例繪制裝配草圖。應(yīng)以一個視圖為主，兼顧其他視圖。所以繪制裝配草圖時，應(yīng)先畫主要零件，后畫次要零件；先畫箱內(nèi)零件，再畫箱外零件，內(nèi)外兼顧，由內(nèi)向外逐步繪制。 設(shè)計裝配草圖時，設(shè)計者必須綜合考慮減速器零部件的工作條件、材料、強度、剛度、制造、裝拆、調(diào)整、潤滑密封等各方面的問題，要遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核設(shè)計相結(jié)合，計算與繪圖相交叉，邊計算、邊繪圖、邊修改的設(shè)計理念和“由主到次，由粗到細”設(shè)計原則，既南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 33 要顧全整體，綜觀全局，又要重視局部和枝節(jié)等細微 之處。 （ 4）計算傳動零件的中心距、分度圓、齒頂圓直徑及齒寬尺寸。 （ 2）選擇電動機的型號 ，確定電動機的中心高、輸出軸直徑、軸伸長度等尺寸。因此 ,初次設(shè)計時，應(yīng)先繪制裝配草圖，經(jīng)設(shè)計過程中的不斷修改完善和檢查后，再繪制正式的裝配工作圖。它既是表達零部件 結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸的圖樣，也是繪制零件工作圖及機器裝配、調(diào)試和維護的依據(jù)。 滾動軸承潤滑劑選擇 由工作條件可以直接通過齒輪的運 轉(zhuǎn)將油甩到內(nèi)箱壁上，再通過內(nèi)壁上的油槽將油流到軸上，對軸承潤滑。 潤滑劑的選擇 查表 41【 2】 知：運動粘度 ?? 150cst，查表 1011【 2】 ，可選 1500 型潤滑油（ SY117288）。 箱體采用灰鑄鐵（ HT200）制造，采用鑄造工藝，箱體由箱座和箱蓋組成，箱座做成直壁，減速箱箱體尺寸按圖 421【 1】 及表 417【 1】 ,結(jié)果如下表 ： 表 箱體及其 零部件 結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號 減速器形式及尺寸關(guān)系／ mm 單級圓柱斜齒輪減速器 箱座壁厚 ? 10 箱蓋壁厚 1? 10 箱蓋凸緣厚度 1b ??? 箱座凸緣厚度 b ??? 箱座底凸緣厚度 2b ??? 地腳螺釘直徑 fd 20 地腳螺釘數(shù)目 n n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d 14 蓋與座聯(lián)接螺栓直徑 2d 10 軸承端蓋螺釘直徑 3d 8 檢查孔蓋螺釘直徑 4d 8 定位銷直徑 d 8 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 31 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1? 14 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 2? 12 箱蓋 箱座肋厚 1m m 1m =10 m =10 軸承端蓋外徑 2D 高速軸端蓋 2D ＝ 155 低速軸端蓋 2D ＝ 165 第五章 潤滑油及潤滑方式的選擇 齒輪潤滑劑的選擇 潤滑方式的確定 因為齒輪的圓周速度 v= 100060 ? ??? ?dn? m/s12m/s，所以將大齒輪的輪齒浸入油池中，采用浸油方式。同時為了避免油攪動時沉渣泛起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H2 不 應(yīng)小于 30～ 50 ㎜，由此可確定箱座高度，南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 30 傳動件的浸油深度 H1，如圖 49 所示。 圖 47 回油溝結(jié)構(gòu) a=5～ 8（鑄造） b=6～ 10 ㎜ a=3～ 5（機加工） c=3～ 5 ㎜ 圖 48 油溝形狀及尺寸 對于大多數(shù)減速器，由于其傳動件的圓周速度 v≤ m/s，故常采用侵油潤滑（當速度 v＞ m/s 時應(yīng)采用噴油潤滑）。 （ a） b1= b= （ b） b2= B=c1+c2+2δ （ c）結(jié)構(gòu)不好 圖 46 箱體聯(lián)接凸緣及底座凸緣 （ 2） 箱體應(yīng)有可靠的密封及便于傳動件潤滑和散熱 為了保證箱蓋與箱座結(jié)合面的密封性，對接合面的幾何精度和表面粗糙度應(yīng)有一 定的要求。為了保證箱體底座的剛度，取底座凸緣厚度為 ，底面寬度 B 應(yīng)超過內(nèi)壁位置，一般 B=c1+c2+2δ， c c2 為地腳螺栓扳手空間南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 29 的尺寸，見圖 46b。各軸承座凸臺高度最好一致，并且按最大軸承座凸臺高度確定，若對其它軸承座不合適，宜作適當?shù)恼{(diào)整，增大 s 值使凸臺高度降到合適的 位置。 圖 44 聯(lián)接螺栓距離 s 過大 圖 45 聯(lián)接螺栓距離 s 過小 凸臺高度 h 值得確定。 s 過大，見圖 47，不設(shè)凸臺，軸承座剛性差。 軸承座孔兩側(cè)螺栓的距離 s 的確定。大型減速器也可以采用凸壁式箱體結(jié)構(gòu)，它相當于雙內(nèi)肋板，見 圖 43b，其剛度大，外形整齊，但制造較復(fù)雜。 3） ．合理設(shè)計肋板 在箱體的受載集中處設(shè)置肋板，可以明顯提高局部剛度。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 27 （ a） 箱體輪廓尺寸較小，剛性較小 （ b）箱體輪廓尺寸較大，剛性較大 圖 42 增大箱體輪廓尺寸以提高剛性 2） ．軸承座應(yīng)有足夠的壁厚 當軸承座孔采用凸緣式軸承蓋時，由于安裝軸承蓋螺釘?shù)男枰?，所確定的軸承座壁厚已具有足夠的剛度。在相同壁厚情況下，增加箱體底面積及箱體輪廓尺寸，可以增大抗彎扭的 慣性 力，有利于提高箱體 的整體剛性。因此，設(shè)計時要注意以下幾點： 1）． 合理確定箱體的尺寸與形狀 箱體的尺寸直接影響它的剛度。 箱體的結(jié)構(gòu)形式 1 箱體的分類 按毛坯制造方法不同，箱體可分為鑄造箱體與焊接箱體；按剖分與否可分為 剖分式箱體和整體式箱體；按外形結(jié)構(gòu)不同可分為平板式箱體和凸出式箱體 。 3 附件 為了使減速器具備較完善的性能，在減速箱上常需設(shè)置某些裝置或零件，這些統(tǒng)稱為附件。 （ 4）密封裝置 在輸入輸出軸外伸處，為防止灰塵、水氣及其他雜質(zhì)侵入軸承，需在軸承蓋孔中設(shè)置密封裝置。 （ 2）軸 傳動件裝在軸上以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動和傳遞功率，減速器普遍采用階梯軸，傳動件和軸多以平鍵聯(lián)接。b=22,h=14,L=70. 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 26 第四章 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計 減速器結(jié)構(gòu) 減速器結(jié)構(gòu)因其類型、用途不同而不同，但其基本結(jié)構(gòu)都是由通用零部件、箱體及附件組成。件長根據(jù)被聯(lián)接的輪轂寬度選擇，通常鍵長比輪轂寬度小 510mm，并取標準長度 系列我們選擇的鍵是三個，各個鍵的尺寸為 b=18,h=11,L=55。鍵的尺寸有鍵寬、鍵高和鍵長。 根據(jù)以上所述，我們選擇深溝球軸承，代號 6014， d=70mm,D=110mm,B=20 和代號 6015,b=75mm,D=115mm,B=20mm. 鍵的類型和型號選擇 鍵是標準件，設(shè)計時先根據(jù)工作要求選擇鍵的類型，減速器中大多采用普通平鍵聯(lián)接。選擇軸承尺寸時，要計算承載能力，按承載能力確定軸承尺寸。 綜上所述，我們選擇的是深溝球軸承。 3） 調(diào)心性能要求 對于兩軸承孔的跨距較大，或軸受載后彎曲變形較大等情況，為使軸正常運轉(zhuǎn)，宜選用調(diào)心軸承。載荷的時宜選用滾子軸 承，只受徑向載荷時宜選用深溝球軸承，只受軸向力宜選用推力軸承。 軸承類型的選擇 選擇軸承類型的主要依據(jù)是軸承的收載情況、轉(zhuǎn)速大小以及安裝、拆卸要求等。齒輪端面與箱壁的距離取 10~15；軸承端面與箱體的內(nèi)壁的距離與軸承的潤滑 有關(guān)，軸承寬為 20， mmL 353 ? ， mmL 884? ， mmL 355 ? . 3 繪制主動軸的零件工作圖。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 23 與傳動