機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

遼寧工程技術(shù)大學(xué)《機(jī)械精度設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)班 級(jí)：機(jī)自15-1學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：冷岳峰完成日期：2018-1-25課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)原始資料減速器結(jié)構(gòu)及公稱尺寸二、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）分析裝配體結(jié)構(gòu)圖使用要求并進(jìn)行精度設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括：裝配圖中配合關(guān)系，主要零件的尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度等。（2）選擇適當(dāng)比例尺，利用計(jì)算機(jī)二維繪圖軟件繪制零件圖，并標(biāo)注精度要求。（3）針對(duì)主要零件選擇一個(gè)重要尺寸，設(shè)計(jì)其檢測(cè)時(shí)使用的專用量規(guī)，并繪制該量規(guī)的工作圖。三、設(shè)計(jì)成果TOC\o"1-5"\h\z（1）零件圖（A2或A3） 1張（3）專用量規(guī)工作圖（A2或A3） 1張（4）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（5000字左右） 1份四、成績(jī)?cè)u(píng)定序號(hào)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)滿分得分1零件圖結(jié)構(gòu)表達(dá)是否完整，與裝配圖是否對(duì)應(yīng)；精度要求是否合理，標(biāo)注是否規(guī)范、完整302專用量規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算是否正確，工作圖繪制是否正確，標(biāo)注是否規(guī)范、完整303設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容是否完整、格式是否規(guī)范，設(shè)計(jì)過(guò)程態(tài)度是否端正、積極104答辯時(shí)回答是否正確、完整30總分100成績(jī)：口合格（總分260分） 口不合格（總分V60分）指導(dǎo)教師：冷岳峰日期：摘要減速器是一種相對(duì)機(jī)密的機(jī)械，使用其目的在于降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可以分為單機(jī)和多級(jí)減速器：按照齒輪形狀可以分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器，圓柱-圓錐齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式可以分為展開(kāi)式、分流式和同進(jìn)軸式減速器。減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪-蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用作原動(dòng)件與工作機(jī)之間的減速傳動(dòng)裝置。在現(xiàn)代機(jī)械應(yīng)用中應(yīng)用極為廣泛。本次課程設(shè)計(jì)以使我們掌握精度設(shè)計(jì)的方法為目的，以減速器的輸出軸精度確設(shè)計(jì)為藍(lán)本，讓我們進(jìn)行精度設(shè)計(jì)的鍛煉與實(shí)際運(yùn)用。本文對(duì)二級(jí)減速器測(cè)繪的結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明，畫出了測(cè)繪過(guò)程的零件圖，并根據(jù)測(cè)量值利用反比法求出其精度等級(jí)，其中包括幾何精度、尺寸精度、表面粗糙度的設(shè)計(jì)。其次還對(duì)卡規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后將設(shè)計(jì)編寫成說(shuō)明書。關(guān)鍵詞：減速器；卡規(guī)；表面粗糙度；幾何精度；尺寸精度AbstractReducerisarelativelyconfidentialmechanical,thepurposeistoreducespeed,increasetorque.Accordingtodifferenttransmissionstepscanbedividedintosingleandmulti-stagereducer:Accordingtothegearshapecanbedividedintocylindricalgearreducer,bevelgearreducer,cylindrical-bevelgearreducer;Accordingtothetransmissionarrangementcanbedividedintoexpansiontype,shuntTypeandwiththeshaftreducer.Thereducerisakindofindependentcomponentconsistingofgeardrive,wormdriveandgear-wormdriveenclosedinarigidhousing.Itisoftenusedasadeceleratorbetweenthemotorandtheworkingmachine.Inmodernmachineryapplicationsisextremelyversatile.Thecoursedesigntomakeusmasterthemethodofprecisiondesignforthepurposeofreduceroutputshaftprecisionisindeedablueprintfordesign,letusexerciseprecisiondesignandpracticalapplication.Thispaperdescribestheresultsofthesecondaryreducermapping,drawthepartsofthemappingprocessmap,andtheuseofinverseratiomethodtodeterminetheaccuracylevel,includingthegeometricaccuracy,dimensionalaccuracy,surfaceroughnessdesign.Followedbythecarddesign.Finally,thedesignwritteninstructions.目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1減速器精度設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"減速器各部件使用要求及分析 5\o"CurrentDocument"軸上與聯(lián)軸器相連的部分 5\o"CurrentDocument"圓柱齒輪使用要求 5\o"CurrentDocument"滾動(dòng)軸承使用要求 5\o"CurrentDocument"尺寸精度設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"基準(zhǔn)值的選擇 6\o"CurrentDocument"標(biāo)準(zhǔn)公差的等級(jí)選擇 6\o"CurrentDocument"選擇配合種類 7\o"CurrentDocument"幾何精度設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"公差項(xiàng)目選擇 7\o"CurrentDocument"基準(zhǔn)選擇 8\o"CurrentDocument"公差原則的選擇 8\o"CurrentDocument"幾何公差的選擇 8\o"CurrentDocument"公差值的選擇 8未注公差 8\o"CurrentDocument"表面精度設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"2量規(guī)的設(shè)計(jì) 10\o"CurrentDocument"量規(guī)的設(shè)計(jì)原則及其結(jié)構(gòu) 10\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)原則 10\o"CurrentDocument"結(jié)構(gòu)形狀 10\o"CurrentDocument"量規(guī)工作尺寸的計(jì)算 11參考文獻(xiàn)………………13.減速器精度設(shè)計(jì)減速器各部件使用要求及分析軸上與聯(lián)軸器相連接的部分聯(lián)軸器連接兩軸共同回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的連接、分離，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和終端。且聯(lián)軸器需拆裝和更換，輸入軸部分所選擇的聯(lián)軸器為TL8型彈性柱銷聯(lián)軸器軸徑為①40mm,因?yàn)槭褂面I連接，所以軸徑選擇為①40mm。鍵和鍵槽配合選用基軸制，且平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，查表4.7-2和書34頁(yè)得鍵的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為8級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的使用要求（1）傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性是指齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，速比變化不超過(guò)一定限度，可用齒輪一轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)角誤差表示。通常，對(duì)于速比恒定的齒輪傳動(dòng)，理論上要求在主動(dòng)輪等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪也做相等速度轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說(shuō)，在任一時(shí)刻，從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)角偏差（實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差）均為零。實(shí)際上，由于各種誤差的存在，加工后得到的齒輪，其齒廓相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心分布不均，且齒廓線也不可能是理論的漸開(kāi)線，在齒輪傳動(dòng)中必然引起傳動(dòng)比的變化。（2）傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性是指齒輪在轉(zhuǎn)一齒的范圍內(nèi)，瞬時(shí)傳動(dòng)比變化不超過(guò)一定限度。因?yàn)檫@一變動(dòng)將會(huì)引起沖擊、震動(dòng)和噪聲。它可以用轉(zhuǎn)一齒過(guò)程中的最大轉(zhuǎn)角誤差表示。實(shí)際齒輪傳動(dòng)中由于受齒廓偏差、齒距偏差等影響，傳動(dòng)比在任何時(shí)刻都不會(huì)恒定，即使只轉(zhuǎn)過(guò)很小的角度都會(huì)有轉(zhuǎn)角誤差。（3）載荷分布的均勻性載荷分布的均勻性是要求一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，工作齒面接觸良好，載荷分布要均勻，以免引起應(yīng)力集中，造成局部磨損，影響齒輪的使用壽命。（4）齒側(cè)間隙的合理性齒側(cè)間隙的合理性是指一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，非接觸面一定要有足夠間隙。滾動(dòng)軸承的使用要求（1）滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)及分類滾動(dòng)軸承是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件，通常皆成對(duì)使用。滾動(dòng)軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架組成。按滾動(dòng)體形狀，可分為球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承和滾針軸承?？紤]減速器中的軸承要承受軸向力，這段軸上的軸承選擇圓錐滾子軸承。（2）滾動(dòng)軸承的互換性為了便于在機(jī)械上安裝軸承和更換新軸承，軸承內(nèi)圈與軸頸、外圈與外殼孔之間的外互換采用完全互換；而基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的考慮，滾動(dòng)軸承各組成零件之間的內(nèi)互換一般采用分組裝配法，為不完全互換。滾動(dòng)軸承正常工作時(shí)，必須滿足下列兩項(xiàng)要求：①必要的旋轉(zhuǎn)精度。②合適的游隙。（3）滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)由軸承的尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度決定。前者是指軸承內(nèi)徑d、外徑D、寬度B的尺寸公差及圓錐滾子軸承裝配尺寸公差。后者是指軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，軸承滾道的側(cè)向擺動(dòng)，軸承內(nèi)、外圈兩端面的平行度等幾何公差要求。尺寸精度設(shè)計(jì)基準(zhǔn)制選擇由于減速器非標(biāo)準(zhǔn)件，加上經(jīng)濟(jì)方面的因素，最終選擇基孔制，則孔的公差代號(hào)為H。標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇①50軸頸：該軸頸與與精度6X的30310圓錐滾子軸承配合，參照表3-14標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)選用IT6，在以表3-5可知公差值為0.019mm；①60軸頸：該軸頸安裝傳動(dòng)齒輪，該齒輪即傳遞運(yùn)動(dòng)又傳遞動(dòng)力由表6-4可知齒輪精度等級(jí)為IT7，參考表3-14該軸頸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)選用IT6,由表3-5可知公差值為0.019mm①70軸頸：該軸頸不與任何零件配合，為非配合尺寸，由經(jīng)濟(jì)條件參照表3-14標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)選用IT18公差值為4.6mm；①60軸頸：該軸頸不與任何零件配合，為非配合尺寸，由經(jīng)濟(jì)條件參照表3-14標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)選用IT18,公差值為4.6mm；①48軸頸：該軸頸與軸承端蓋配合，參照表3-14選用精度等級(jí)IT9,由表3-5可知公差值為0.062mm;①40軸頸：該軸頸與聯(lián)軸器配合，參照表3-14選用精度等級(jí)IT6,由表3-5可知公差值為0.016mm;選擇配合種類①50軸頸：該軸頸與軸承配合，需要傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，并且在軸承磨損之后可以取下更換，還需滿足拆卸要求，因此選用過(guò)度配合，差表3-18得公差代號(hào)為k，該軸頸的配合代號(hào)為①50H7/k6①60軸頸：該軸頸與齒輪配合，需要傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，并且可以滿足拆卸要求，因此同樣為過(guò)渡配合，查表3-18得，公差代號(hào)為n,該軸頸的配合代號(hào)為①60H7/n6①48軸頸：該軸頸與軸承端蓋配合，有普通潤(rùn)滑油潤(rùn)滑支撐，采用間隙配合，查表3-18可得，該軸頸的公差代號(hào)為f，該軸頸的配合代號(hào)為①60f9①40軸頸：該軸頸與聯(lián)軸器配合，需要傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，并且要滿足拆卸要求，采用過(guò)渡配合，差表3-18可得，該軸的公差代號(hào)為m，該軸頸的配合代號(hào)為①40m6綜上，①50,①60,①48,①40標(biāo)注在零件圖上。幾何精度設(shè)計(jì)公差項(xiàng)目選擇與圓錐滾子軸承相配合的軸頸的圓柱度，與圓錐滾子軸承相配合的軸頸對(duì)其（公共）軸線的圓跳動(dòng)，與傳過(guò)渡配合動(dòng)件齒輪相配合表面對(duì)其公共支撐軸線的圓跳動(dòng)，與軸承相配合的定位軸肩的端面圓跳動(dòng)，與傳動(dòng)件齒輪相配合定位軸肩的端面圓跳動(dòng)，與鍵相配合的鍵槽的對(duì)稱度?；鶞?zhǔn)選擇以安裝時(shí)①50,①60,①40三軸頸的公共軸線為基準(zhǔn)。差原則的選擇考慮①50,①60,①40的配合關(guān)系，采用包容要求，其余公差項(xiàng)目采用獨(dú)立原則。幾何公差等級(jí)的選擇由表4-12可知，兩鍵槽的平行度選6級(jí)由表4-14知該軸的圓柱度為6級(jí)由表4-16知該軸的定位軸肩的圓跳動(dòng)與與圓錐滾子軸承相配合的軸頸對(duì)其（公共）軸線的圓跳動(dòng)為6級(jí)，與傳動(dòng)件齒輪相配合表面對(duì)其公共支撐軸線的圓跳動(dòng)為7級(jí)。公差值的選擇圓跳動(dòng)：① 50 0.012mm,① 60 0.025mm,兩端面圓跳動(dòng)：0.015mm圓柱度：① 50 0.004mm,① 60 0.004mm,鍵槽的對(duì)稱度：0.012mm未注工差：參考教材P125-P126表面精度設(shè)計(jì)運(yùn)用類比法，查表5-4可以確定各部分的表面粗糙度。（1）輸出軸和聯(lián)軸器相連接的軸端，由于制造過(guò)程不需要過(guò)于精密，并且與聯(lián)軸器連接并不需要配合要求，可確定Ra值為3.2pm。（2）安裝軸承端蓋的軸徑處，由于是輸出軸和軸承端蓋的結(jié)合面，所以表面精度Ra值可以確定為1.6pm。（3）安裝軸承處軸徑，屬于中轉(zhuǎn)速軸的軸徑所以表面粗糙度Ra值為1.0pm。（4）做軸承軸肩處其基面及表面質(zhì)量要求較高，所以確定其表面精度值Ra值為2.0pm（5）做齒輪的軸肩處，由于是制作軸時(shí)所產(chǎn)生的退刀槽，所以其表面精度值Ra值為6.3pm。（6）和齒輪接觸的軸端，采用鍵進(jìn)行配合所以該處加工精度并不需要很高，所以該處表面粗糙度值Ra為3.2pm（7）鍵槽側(cè)面，作為退刀槽，有可見(jiàn)的加工痕跡，所以確定其表面粗糙度Ra值6.3pm。（8）鍵槽底面為粗加工表面，應(yīng)用范圍較廣所以其表面粗糙度Ra值為12.5pm。2量規(guī)的設(shè)計(jì)量規(guī)的設(shè)計(jì)原則及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則當(dāng)設(shè)計(jì)的軸和孔的要求遵守包容原則時(shí)，檢驗(yàn)該軸、孔用的光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合極限尺寸判斷原則（即泰勒原則）。所謂極限尺寸判斷原則是孔或軸的作用尺寸不允許超過(guò)最大實(shí)體尺寸（MMS）：對(duì)于孔及其作用尺寸應(yīng)不小于最小極限尺寸；對(duì)于軸則應(yīng)不大于最大極限尺寸。同時(shí)，在任何位置上的實(shí)際尺寸不允許超過(guò)最小實(shí)體尺寸（I.MS）：對(duì)于孔實(shí)際尺寸應(yīng)不大于最大極限尺寸；對(duì)于軸則應(yīng)不小于最小極限尺寸。結(jié)構(gòu)形狀根據(jù)設(shè)計(jì)原則，通規(guī)應(yīng)設(shè)計(jì)成全角的，即其測(cè)量而應(yīng)具有與被測(cè)孔或軸相應(yīng)的完整表面，其尺寸應(yīng)等于被測(cè)孔或軸的最大實(shí)體尺寸，其長(zhǎng)度應(yīng)．與被測(cè)孔或軸的配合長(zhǎng)度一致：止規(guī)應(yīng)設(shè)計(jì)成兩點(diǎn)接觸式的，其尺寸應(yīng)等于被測(cè)孔或軸的最小實(shí)體尺寸。A若被測(cè)工件的孔為橢圓形，它的實(shí)際輪廓在x和，方向均.超出了極限尺寸。如果把通規(guī)和止規(guī)都做成具有全角輪廓的圓柱形塞規(guī)，則止規(guī)就發(fā)現(xiàn)不了孔在y方向己超出最大極限尺寸的幾何形狀誤差：如果把通規(guī)和止規(guī)都做成兩點(diǎn)接觸式的球端桿規(guī)或做成線接觸的片狀塞規(guī)，則通規(guī)就有可能發(fā)現(xiàn)不了孔在x方向己小于最小極限尺寸的幾何形狀誤差。這兩種情況都有可能把超差的孔誤認(rèn)為合格，因此，只有將通規(guī)做成全角塞規(guī)，—止規(guī)做成球端桿規(guī)或片狀塞規(guī)才能避免上述弊病。但在實(shí)際應(yīng)用中，極限量規(guī)常偏離上述原則。例如，為了用已標(biāo)準(zhǔn)化的量規(guī)，允許通規(guī)的長(zhǎng)度小于結(jié)合面的全長(zhǎng)；對(duì)于尺寸大于100nlrtl的孔，用全角寒規(guī)很笨重，允許用不全角塞規(guī)；環(huán)規(guī)通規(guī)不能檢驗(yàn)正在頂尖上加工的工件及曲軸，允許用卡規(guī)代替；檢驗(yàn)小孔的塞規(guī)止規(guī)，常用便于制造的全角寒規(guī)：剛度差的工件，也常用全角寒規(guī)或環(huán)規(guī)。注意，只有在保證被檢驗(yàn)工件的形狀誤差不影響配合性質(zhì)的前提下，才允許使用偏離極限尺寸判斷原則的量規(guī)。選用量規(guī)結(jié)構(gòu)形式時(shí)，必須考慮工件結(jié)構(gòu)、大小、產(chǎn)量和檢驗(yàn)效率等量規(guī)工作尺寸的計(jì)算(1)按公差和配合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定軸的上下偏差350k6+0.018 IT6=0.016+0,002es=+0.018,ei=0.018-0.016=+0.002(2)按表2-5-12查出工作量規(guī)制造公差T值和位置要素Z值卡規(guī) T=0.0024mm Z=0.0028mm；形位公差工=0.0012mm2(3)計(jì)算量規(guī)的上下偏差，畫出公差帶圖通規(guī)上偏差：Ts=es-Z+T/2=0.018-0.0028+0.0012=0.0164mm通規(guī)下偏差：Ti=es-Z-T/2=0.018-0.0028+0.0012=0.0140mm通規(guī)磨損偏差：Tu=