简单机械的设计步骤为:总体设计→零件设计→装配草图设计→装配图设计→零件工作图设计→编写设计计算说明书。以转动装置的设计举例说明:
(1)传动装置总体设计
传动方案应满足下面两个要求:
①满足工作机的工作要求;
②应具有结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便等特点。
但在实际确定传动方案中,上述两点有可能相互矛盾,所以,设计时一定要根据工作条件和主要要求,综合比较,选取其中最优者。
(2)零件设计
减速器外传动零件设计
1)普通V带传动
①已知条件。
a.原动机种类和所需的传递功率。主动轮和从动轮的轮速(或传动比);
b.工作要求及对外轮廓尺寸、传动位置的要求。
②设计内容。
a.V带的型号、长度和根数的确定;
b.带轮的材料和结构的确定;
c.传动中心距的确定;
d.带传动的张紧装置等的确定。
③注意事项。
a.检查带轮的尺寸与传动装置外廓尺寸是否适应;
b.轴孔直径和长度与电动机轴直径和长度是否对应;
c.大带轮外圆是否与机架干涉。
2)链传动
①已知条件。
a.载荷特性及工作情况;
b.传递功率;
c.主动、从动链轮的转速;
d.外廓尺寸,传动布置方式及润滑条件等。
②设计内容。
a.链条的节距、排数及链节数的确定;
b.链轮的材料及结构尺寸的确定;
c.传动中心矩的确定。
3)减速器内传动零件设计
以圆柱齿轮传动设计为例说明,内容如下:
a.齿轮材料及热处理方法的选择,一定要同时考虑到齿轮毛坯的制造方法;
b.齿轮传动的几何参数和尺寸应分别进行标准化、圆整或计算其精确值;
c.小齿轮宽度应大于大齿轮宽度,通常大5~10 mm。
(3)装配草图设计
装配图是表达各零件的相互关系、位置、形状和尺寸图样,也是机器组装调试、维护和绘制零件图等的技术依据。
1)初绘装配草图(减速器)
绘图原则:先画主要零件,后画次要零件;由箱内零件画起,内外兼顾,逐步向外画;先画零件的中心线及轮廓线,后画细部结构;以一个视图为主,兼顾其他视图。
具体步骤如下:
①选择比例尺,合理布置图面尽量选用1∶1的比例尺;估计出减速器的轮廓尺寸,再合理布置图面。
②确定减速器各零件的相互位置,其顺序为:
a.确定传动件的轮廓和相对位置;(www.xing528.com)
b.确定箱体内壁和轴承座端面的位置;
c.初步计算轴颈通常先根据轴所传递的转矩,按扭转强度来初步计算轴的直径;
d.进行轴的结构设计包括确定轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴的结构应满足:轴和轴上零件均应有准确的工作位置;轴上零件应便于装拆及调整;轴具有良好的制造工艺性等。一般都把轴设计成阶梯形。其步骤为:
确定轴的径向尺寸;
确定轴的轴向尺寸;
初步选择轴承型号;
画出轴承盖的外形;
确定轴上力的作用点及支点距离,向心轴承的支点可取轴承宽度的中点位置;角接触轴承的支点应取离轴承外圈端面的α处,α值可查轴承标准;
轴、轴承及键的校核计算;
完成减速器装配草图。
③装配草图的检查及修改。
(4)绘制装配图(减速器)
1)标注尺寸
①特性尺寸。表明减速器性能和规格的尺寸。
②配合尺寸。表明减速器内零件之间装配关系的尺寸。
③安装尺寸。表明减速器安装在基础上或安装其他零件、部件所需的尺寸。
④外形尺寸。表明减速器总长、总宽和总高的尺寸。
2)标注减速器的技术特性
减速器的技术特性包括:输入功率、输入转速、效率、总传动比、传动特性等。可将其列成表格。
3)编写技术要求
(5)零件工作图设计
零件图是制造、检验和制订零件工艺规程用的图样。它是从装配图拆绘和设计而成的。其设计要点是:
①选择和布置视图;
②标注尺寸;
③编写技术要求;
④画出零件图标题栏。
(6)编写设计计算说明书
其内容如下:
①目录;
②设计任务书;
③传动方案的分析与拟订;
④电动机的选择计算;
⑤传动装置的运动及动力参数的选择和计算;
⑥传动零件的设计计算;
⑦轴的设计计算;
⑧滚动轴承的选择和计算;
⑨键联接的选择和计算;
联轴器的选择;
减速器的润滑方式和密封类型的选择,润滑油的牌号选择和装油量计算;
参考资料。
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