机械类减速器装配草图设计说明
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。
减速器装配图设计
减速器装配图设计第四章减速器装配图设计本章主要内容：减速器装配图具体设计内容⼀览；画装配图所需进⾏的计算，如轴的结构设计及计算；如何绘制减速器装配草图；减速器装配图设计；等。
⼀、概述减速器装配图既要反映齿轮、轴、轴承、箱体、螺栓等零件的具体结构和尺⼨，还应反映它们之间的传动、⽀承、联接等关系。
因此，装配图设计是设计任务中的中⼼环节。
装配图设计要综合考虑各零部件的⼯作要求、强度、刚度、加⼯、装拆、调整和润滑等多⽅⾯因素，并采⽤“边绘图、边计算、边修改”的⽅法逐步完成。
由于装配图设计⽐较重要，设计过程⼜⽐较复杂，故设计⼀般从装配草图开始。
概括地说，装配草图设计包含计算、结构设计、绘图等内容。
⽽绘图与计算是交错、反复进⾏的。
通过计算仅仅是确定了某些关键零件的主要尺⼨，⽽其它尺⼨需根据结构、⼯艺或由经验公式确定。
如果通过绘图改变了初步计算所得之数据，通常就需要进⾏验算，直⾄圆满解决为⽌。
⼆、减速器装配图的具体设计内容总起来说，减速器装配图的具体设计内容见下⾯的⽅框图：三、装配草图设计前的准备⼯作（⼀)绘制草图前应具备的技术资料(1)传动装置的运动简图；(2)各级传动零件的主要尺⼨，如齿轮和蜗杆传动的中⼼距、齿宽等；带或链传动的中⼼距、外圆直径、轮缘宽度等，其它详细结构尺⼨可暂时不确定；(3)电动机的型号，电动机轴伸出端的直径、长度和中⼼⾼等；(4)联轴器的型号，联轴器两端孔径范围、孔宽及有关装配要求的尺⼨；(5)选定减速器的结构型式和润滑⽅式。
(⼆)布置图⾯(1)选择图纸幅⾯图纸幅⾯应符合机械制图标准，见《机械零件设计⼿册》P.65表1.4—1。
课程设计中建议采⽤A1或A0号图纸。
（2）选择视图所选视图应能充分表达各零部件间的相互位置、结构形状和尺⼨关系，并能作为绘制⼯作图、进⾏机器组装及调试的主要依据。
⼀般减速器选⽤三个视图（正视图、俯视图和侧视图）。
结构简单者也可选⽤两个视图。
必要时应附加剖视图或局部视图。
机械设计基础课程设计减速器装配草图设计
5.1初绘减速器装配草图
❖ (6)初选滚动轴承型号，确定轴承安装位置。根据 上述轴的径向尺寸，即可初步选出轴承型号及具体 尺寸，同一根轴上的轴承一般都取同样型号，使轴 承座孔尺寸相同，可一次镗孔保证两孔有较高精度 的同轴度。然后再根据轴承润滑方案定出轴承在箱 体座孔内的位置，画出轴承外廓。箱体内壁距轴承 端面的距离S，轴承采用干油润滑时S=10~15mm， 采用稀油润滑时S=3~5mm(见图1.5-8和图1.5-9)。
❖ 3）中间轴轴径按式(1.5—1)确定，并以此直径为基础进行结构设计。一 般情况下，中间轴轴承内径不应小于高速轴轴承内径。
d A0 3
P n
mm
(1.5 1)
5.1初绘减速器装配草图
❖ (5)轴的结构设计。轴的结构设计，是在上述初定轴的直 径的基础上进行的。轴的结构主要取决于轴上所装的零件、 轴承的布置和轴承密封方式。齿轮减速器中的轴做成阶梯铀 (图1.5-9)。阶梯轴装配方便，轴肩可用于轴上零件的定位相 传递轴向力。但是，在设计阶梯轴时，应力求台阶数量最少， 以减少换刀次数和刀具种类，从而保证结构的良好工艺性。 阶梯轴结构尺寸的确定包括径向尺寸和轴向尺寸两部分。各 轴段径向尺寸的变化和确定主要取决于轴上零件的安装、定 位、受力状况以及轴的加工精度要求等。而各轴段的长度则 根据轴上零件的位置、配合长度、轴承组合结构以及箱体的 有关尺寸来确定。
5.1初绘减速器装配草图
❖ 图1.5-1、图1.5-2、图1.5-3为目前常见的减 速器铸造箱体结构图，其各部尺寸按表1.5-1 所列公式确定，然后，将其填写到该表的第 二列数值，以供绘图时使用。
❖ 单级圆柱齿轮减速器图
单级圆柱齿轮减速器
两级圆柱齿轮减速器
蜗杆减速器
二级减速器草图设计
两 级 圆 柱 齿 轮 传 动 受 力 点 位 置 示 意
四、圆锥齿轮减速器 设计举例
1、2、3步骤同前， 分别为选择视图 （三视图）和布置 图面（画出传动零 件的中心线、画上 传动零件、画出箱 体内壁线）、选定 轴承型号并定出轴 承位置（到内机 壁）。须注意的是 小锥齿轮的中心线 是箱体宽度的对称 线。
5、轴的支撑结构设计
根据轴的尺寸和工作情况初选轴承型号，并完成轴承的支撑结构设计 以及与之有关的箱体和其它部分尺寸和形状的设计以及润滑和密封结构设 计。如轴承孔的直径、轴承孔的长度、轴承端盖的机构和尺寸、轴承旁螺 栓直径和距离、凸台的高度和宽度等。另外为保证轴承孔端面的加工，应 由凸台再突出5mm左右。
10、画出轴外伸部分（蜗杆轴由大带轮定、蜗轮轴由联轴器定）。 最后，量出受力点间的距离，草图设计第一阶段即告完工。
6、在两视图上画出箱体内壁，根据为顶圆到箱体内壁间距大 于壁厚。 7、画出蜗 杆轴承端盖 轮廓。
8、在侧视图上定 出箱体外表面的 宽度（应大于蜗 杆轴承端盖的凸 缘直径）。 9、计算蜗轮轴的 最小轴径，并确定 蜗轮轴结构。确定 蜗轮轴所用轴承的 代号、位置（内箱 壁向外5～ 10mm）。并设计 轴承座孔、轴承座 旁螺栓等。
时对标准件可用示意画法仅表示其外形轮廓，暂不画详细结 构。倒角、圆角及剖面线也不画出。
2、所有零件尺寸必须严格按比例画出，以便取得准确的零件结 构形状。草图并不是草草涂画，因为在它的基础上加深即应可 得到未标注的装配图。
二、设计步骤
1、通过运动学、动力学和传动零件计算，取得传动件的基 本尺寸。 如齿轮的齿顶圆、分度圆、齿宽、中心距等尺寸。 2、估算减速器的外形尺寸，选定合适的比例尺，将传动 件的中心线适当地布置在图面上，即布置图面。 3、画出传动件的外形尺寸。 4、根据零件的位置尺寸要求确定传动件的相互位置及箱体内 壁线和壁厚。 5、根据扭矩计算获得的最小轴径进行轴的结构设计。
减速器装配草图及检查修
5.3 完成减速器装配草图及检查修改阶段5.3.1 传动件的结构设计∙圆柱齿轮的结构∙圆锥齿轮的结构∙蜗杆的结构∙蜗轮的结构5.3.2 密封装置的结构设计1 外伸轴处的密封在输入或输出轴外伸处，为防止杂质侵入和润滑油外漏，引起轴承磨损，要求在端盖孔内装密封件，密封形式有很多，常见的有：1)毡圈密封(FZ/T92010-1991) :主要用于轴承脂润滑，轴颈的圆周速度V≤3~5m/s.2)皮碗式密封：利用密封唇形结构，紧密贴在轴表面而起密封作用，使用时，唇形面向密封何介质。
用于轴承油润滑和脂润滑。
适用工作条件：轴外圆磨光时，速度V≤7m/s;轴外圆抛光时，速度V≤15m/s;工作温度t=-40~100摄氐度。
(内包骨架旋转皱唇型密封圈GB9877.1-88)(J型无骨架橡胶油封HG4-338-66)3)沟槽式间隙密封利用圆形间隙或沟槽填充润滑脂获得密封效果。
适用于工作环境清洁、轴承工作温度低于润滑脂滴点温度的场合。
4)迷宫式间隙密封它是利用转动元件与固定元件之间构成的曲折狭小缝隙及充满润滑脂达到密封目的。
按缝隙方向可分为径向和轴向两类。
2 轴承内侧的密封1)挡油环用于轴承脂润滑，使轴承与箱体内部隔开，防止润滑脂泄进箱内及箱内的润滑油或溅进轴承大面积稀释带走润滑脂。
挡油结构尺寸2)挡油盘挡油盘一般为钢板冲压件，主要用于轴承油润滑，入在靠近小圆柱斜齿轮的轴承内侧以防止过多的润滑油沖入轴承引起轴承发热，挡油盘与轴承座孔留有1~2mm的间隙。
--挡油盘结构5.3.3 减速器箱体和附件的设计1 减速器箱体设计箱体是减速器中较重要，形状又比较复杂的零件，它对轴系零件的支承和固定、传动件的啮合精度，减速器的润滑和密封都有影响。
箱体的制造有两种：铸造箱体---一般采用灰铸铁（HT200或HT500）制造，铸造箱体刚性好，加工方便，尤其适用形状复杂的零件，应用较广。
焊接箱体---一般采用低碳钢（Q235）焊接而成，重量轻，费时少，但焊接时易变形，适用于单件小批量生产情况。
减速器装配草图设计 (2)
指导教师：孟祥志
一、初绘草图的准备工作
1、确定齿轮的主要尺寸； 2、查出所选电动机的安装尺寸（p.280）； 3、选择联轴器的类型(建议梅花形联轴器)； 4、初选滚动轴承类型（锥齿轮、蜗轮的轴一般选用
角接触轴承如圆锥滚子轴承）；
5、确定滚动轴承的润滑和密封方式
V>2~3m/s,稀油润滑； V<=2m/s,脂润滑；
2、在各视图上，画出蜗杆和蜗轮的中心线； 画出蜗杆和蜗轮的节圆、顶圆等结构。
3、尽量缩小蜗杆轴的支点跨距以提高其பைடு நூலகம்度。
观看蜗杆装配草图
蜗杆减速机草图设计（续）
• 利用前述方法进行轴及轴承的组合 设计，确定蜗轮轴上的受力点和支 点间的距离，进行蜗轮轴的校核计 算、轴承的寿命计算和键的强度计 算。
观看蜗杆装配草图
2）低速轴外伸段直径和中间轴轴径按 d A3 P / n 设
计
观看装配草图
续二、在俯视图上初绘草图的步骤
5、设计轴的结构（核心重点）
1）确定轴的径向尺寸(定位轴肩尺寸、过渡圆角 半径查p.187表17-12，轴承定位查轴承表p.221225)；
2）确定轴的轴向尺寸。
6、初选轴承型号，确定轴承安装位置； 7、确定轴承座孔的宽度及箱缘宽度； 8、画出所有的轴承盖（预留垫片位置）； 9、画出外伸轴段，确定外伸轴段长度； 10、确定轴和轴上零件的受力点。
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时间要求
1、数据计算2天完成；
2、手绘装配草图5天完成，需老师检查并 签字，最后上交；（下周五检查）
3、装配工作图（电子版）设计2周完成， 需打印成A3图纸，经老师检查并签字；
4、各零件工作图2-3天完成，自己检查；
5、最终各电子图全部打印到A3图纸上交。
减速器装配图讲解解读
作用：测量油面高度
⑤排油孔螺塞 ； 作用：排出油污
油标
放油螺塞
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装配草图设计——草图设计第三阶段
⑥定位销 ； 作用：确定箱盖箱 体的相对位 置。
定位销
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装配草图设计——草图设计第三阶段
⑦起吊装置 。
吊耳 吊环螺钉装在箱盖上，用于吊运箱盖。 也可在箱盖上直接铸造出吊耳来起吊箱盖。 为吊运整台减速器，在箱座两端凸缘下面 铸出吊钩。 吊环螺钉
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装配工作图设计
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装配图的检查
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；
4、设计计算的尺寸与实际尺寸是否一致；
p dmin： d min C n
3
按扭矩初估而得的作为轴端直径。
确定轴各段直径（考虑零件定位及轮毂孔直径） 确定轴各段长度（考虑零件宽度及零件间相互距 离） 轴承型号的确定 2、确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点。
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装配草图设计——草图设计第一阶段
图4－28( P59)
装配草图设计——草图设计第二阶段
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装配草图设计——草图设计第三阶段
五、装配草图第三阶段： 任务：完成装配草图 内容：1、设计减速器机体和附件
①机体形状、尺寸确定， ②轴承旁凸台结构尺寸， ③加强筋；
作图确定。考虑联接刚度、保证联 接可靠并结合扳手空间（C1+C2）
④机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等）； ⑤联接螺栓、螺钉的尺寸、位置， ⑥地脚座凸缘、机座、机盖联接凸缘的厚度及宽度。
第9章 减速器装配图的总体设计
第9章减速器装配图的总体设计——装配图设计第三阶段通过减速器装配图第一、二阶段的设计，已完成减速器各零、部件的结构设计和装配关系的设计。
第三阶段的设计主要内容：按国家机械制图标准规定完成视图的绘制；标注必要的尺寸和配合关系；编写零部件的遍号、明细栏及标题栏；编制机器的技术特性表；编注技术要求说明等工作。
9.1 装配图视图的绘制装配图的视图应该符合国家机械制图标准的规定。
以两个或三个视图为主，以必要剖面或局部视图为辅。
要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。
对于齿轮减速器，尽量集中在俯视图上；对于蜗杆减速器，可取主视图和左视图为基本视图。
装配工作图的各视图应当能完整、清晰地表示各零件的结构形状和尺寸，尽量避免采用虚线。
必须表达的内部结构和细部结构可以采用局部视图或局部剖视图来表达，必要时可局部移出放大比例。
画剖视图时，相邻接的零件的剖面线方向或剖面线的间距应取不同，以便区别。
对于剖面厚度尺寸较小（≤2mm）的零件，如垫片，其剖面线允许采用涂黑表示。
同一零件在各视图上，其剖面线的方向和间距应取一致。
根据机械制图国家标准规定，在装配工作图上某些结构可以采用省略画法、简化画法和示意画法。
例如，相同类型、规格尺寸的螺栓联接，可以只画出一个，其它用中心线表示，但所画的这一个必须在各视图上表达完整。
又例如，螺栓、螺钉、螺母等可以用简化画法，滚动轴承可以用简化画法或示意画法。
9.2 装配图的尺寸和配合标注装配图上应标注的尺寸及所用配合见表9-1及表9-2。
标注尺寸时，应使尺寸线布置整齐、清晰。
并尽可能集中标注在反映主要结构关系的视图上。
多数尺寸应注在视图图形的外边。
数字要书写得工整清楚。
图9-1是减速器装配图配合尺寸标注的示例。
9.3 装配图上零件编号、明细表和标题栏9.3.1 零件的编号在装配图中零件的编号方法，可以采用不区分标准件和非标准件，统一编号；也可以把标准件和和非标准件分开，分别编号。
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减速器装配草图设计总的要求
一、要求用坐标纸1：1手工绘制设计草图，目的是用“三边设计法”设计轴系结构，确定箱体的轮廓尺寸，所有零部件只画外型轮廓，不必画细节及剖面线等，但表达要清楚。
要标注各轴段的径向尺寸二、轴结构设计时，要明确各轴肩的作用（定位或装拆零件需要），以便正确确定各轴肩尺寸。
三、两级齿轮减速器题目参考图1.5-8，要求画主视图和俯视图
蜗杆题目目参考图1.5-23，要求画主视图和俯视图
同时上交减速器装配草图设计说明
设计草图是考核内容的一部分，需要答辩。
下周五交，答辩。
草图和设计说明写上姓名、学号、题目号
注：
1课程设计指导书上由装配草图设计的详细步骤，按照步骤做即可，轴的设计也需要参考机械设计教材。
2作蜗杆减速器题目的同学，需要先看齿轮减速器装配图的设计步骤，然后看蜗杆减速器装配图的设计步骤。
3 允许齿轮轴的齿顶圆小于相邻轴径。
4作装配草图设计之前要看懂一张装配图。
两级齿轮减速器装配草图设计说明
1工作机功率1000Fv P w == 2总传动效率=总η
3工作机所需功率总
ηw r P P ==
4电机额定功率P 0= 电机满载转速n 0= 电机轴直径D= 电机轴轴伸长度= 5 总传动比 w
i ηη0=总=
分配 =⨯⨯=321i i i i 总
6各轴转速，功率，转矩
7减速器中传动件的最高圆周速度
8减速器中滚动轴承的润滑方式(润滑或油润滑) 9 减速器箱体壁厚 10减速器需要的装油量 你设计的减速器实际装油量 在主视图上标出最低和最高油面 11高速中心距。