《減速器測繪與分析》實訓指導書

2022-03-29 09:27:11 字數 3878 閱讀 5100

一、實訓目的

1.通過對減速器的拆裝與觀察,了解減速器的整體結構、設計布局及傳動方案,了解各組成部分的作用和潤滑方式,加深對軸系結構的感性認識。

2.通過對減速器中某軸系部件的拆裝與分析,了解軸上零件的定位方式、軸系與箱體的定位方式、軸承及其間隙調整方法、密封裝置等;觀察與分析軸的工藝結構。

3.通過分析軸的各部分結構尺寸的合理性,掌握聯軸器、軸承、鍵等的選用方法,訓練學生使用國家標準的能力。

4.通過對軸的工作能力分析,鞏固和綜合應用受力分析、失效分析、強度計算等的基本方法,培養學生必要的計算能力以及解決實際問題的能力。

5.通過對減速器軸系零部件的精度分析,理解國家標準對常用零部件各項精度的有關規定和選用原則,並加深了解根據零部件的功能要求選用其尺寸精度、配合精度、形狀位置精度、表面粗糙度的基本方法。

6.通過傳動系統運動簡圖、受力圖、強度計算簡圖、軸的零件草圖、軸系結構裝配草圖的繪製,以及編寫課題說明書,提高圖形表達技能和文字表達能力。

7.通過對不同型別減速器的分析比較,加深對機械零部件結構設計的感性認識,為機械零部件設計打下基礎。

二、實訓內容及任務要求

1.每小組(一般四人)拆裝一台減速器,測繪、分析後將零件裝配復原,並使傳動系統能正常運轉。對傳動系統進行結構分析、運動分析、工作能力分析並確定電動機型號;對傳動系統進行精度分析,合理確定並標註公差與配合;對低速級輸出軸進行加工工藝分析,提出工藝流程;編寫課題說明書。

2.綜合運用機械設計基礎、機械製造基礎的知識和繪圖技能,完成傳動裝置的測繪與分析,通過這一過程全面了解乙個機械產品所涉及的結構、強度、製造、裝配以及表達等方面的知識,培養綜合分析、實際解決工程問題的能力,培養團隊協作精神。

3.測繪全部非標準件草圖(徒手繪製)每組完成一套,並依據測量資料確定全部標準件的型號。每人完成:

減速器裝配圖a1一張、零件工作圖a3兩張(齒輪和軸各1張)、課題計算及說明書約(含校核一根軸、一對齒輪、一對軸承)。

三、實訓裝置和工具

(1)拆裝用減速器。單級直齒圓柱齒輪減速器、兩級直齒圓柱齒輪減速器、錐齒輪減速器、蝸桿減速器。

(2)扳手、手錘、銅棒、直尺、鉛絲、軸承拆卸器、游標卡尺、百分表及表架。

(3)煤油、油盆若干。

四、實訓步驟

1.了解減速器的型別與結構

減速器是一種封閉在箱體內的齒輪、蝸桿蝸輪等傳動零件組成的傳動裝置,裝在原動機和工作機之間用來改變軸的轉速和轉矩,以適應工作機的需要。由於減速器結構緊湊、傳動效率高、使用維護方便,因而在工業中應用廣泛。

減速器常見的有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和蝸桿減速器三種型別。在圓柱齒輪減速器中,按齒輪傳動級數可分為單級、兩級和多級。減速器的結構隨其型別和要求的不同而異,一般由齒輪、軸、軸承、箱體和附件等組成。

通過觀察減速器外部結構,判斷傳動級數、輸入軸、輸出軸及安裝方式。

2.拆卸減速器零部件

(1)觀察減速器的外形與箱體附件,了解附件的功能、結構特點和位置,測出外廓尺寸、中心距、中心高。減速器的結構分析和零部件分析見本章後述內容。

(2)開啟減速器箱蓋,觀察箱內零件間有無干涉現象,並觀察結構中是如何防止和調整零件間相互干涉的。測量各級嚙合齒輪的中心距;從箱體中取出各傳動軸部件,分析工作情況、裝配關係,畫機構簡圖。

(3)拆卸減速器時注意:①按拆卸順序給所有零、部件編號,並登記名稱和數量,然後分類、分組保管,避免產生混亂和丟失,記錄減速器零部件的相關內容,見表1;②拆卸時避免隨意敲打造成破壞,並防止碰傷、變形等,以便再裝配時仍能保證減速器正常運轉。

表1 零部件明細表

3.測繪零件

(1)分析各種零部件的結構、功能、型別,並分出標準件和非標準件;對標準件,要測量出其基本尺寸,然後查有關的國家標準確定其代號,列於表1;對於非標準件要繪製草圖,測量、標註尺寸,確定技術要求,給每個零件草圖畫圖框和標題欄,並在標題欄中註明零件名稱、材料、標準及代號、數量、編號(按拆卸順序所編的號)。

(2)確定各齒輪引數:齒數z、中心距a、旋向及幾何尺寸,並標於草圖上(待用),測量方法見表2。

(3)測定軸承的軸向間隙。固定好百分表,用手推動軸至一端,然後再推動軸至另一端,百分表所指示出的量值差即是軸承軸向間隙的大小。

(4)測定齒輪副的側隙。將一段鉛絲插入齒輪間,轉動齒輪碾壓鉛絲,鉛絲變形後的厚度即是齒輪副側隙的大小,用游標卡尺測量其值。

(5)仔細觀察箱體剖分面及內部結構、箱體內軸系零部件間相互位置關係,確定傳動方式。數出齒輪齒數並計算傳動比,判定斜齒輪或蝸桿的旋向及軸向力、軸承型號及安裝方式,繪製機構傳動示意圖。

(6)取出軸系部件,拆卸零件並觀察分析各零件的作用、結構、周向定位、軸向定位、間隙調整、潤滑、密封等問題。把各零件編號並分類放置。

(7)分析軸承內圈與軸的配合,軸承外圈與機座的配合情況。

表2 常用測量方法

續表2(8)零件測繪時的注意事項。①對實際測量所得的資料有時不能直接標註在圖上,而要進行有效的處理;②零件上非配合面、非接觸面、不重要表面在測量所得的尺寸有小數時,應圓整,並盡可能與標準尺寸系列中的數值相同或相近;③零件中相配合的軸、孔尺寸應取一致;有配合關係的尺寸應在測出其基本尺寸的基礎上,經分析、查閱有關手冊後確定;④對一些計算尺寸不能圓整的,應精確到小數點後三位,如中心距、中心高等重要尺寸的計算;⑤對標準結構或與標準件相配合的結構,如直徑、鍵槽、輪齒、退刀槽、銷孔等以及與滾動軸承相配合的軸或箱體孔,測量出尺寸後應查國家標準取標準值。⑥零件上的製造缺陷如縮孔、刀痕、砂眼、毛刺以及使用過程中所造成的磨損或損壞的部位,不畫或加以修正;零件上的工藝結構,如倒角、退刀槽等應查有關標準手冊來確定並畫在圖樣上。

4.繪製裝配草圖

繪製減速器裝配草圖是進行結構設計的一種方法,是檢驗減速器傳動零件、軸及軸承裝置、箱體及附件的結構是否合理的重要手段。因此,減速器裝配草圖應與減速器零件測繪交叉、相互補充、反覆修改後完成。減速器裝配草圖必須按比例繪製,可視具體情況畫1~2個檢視。

畫圖過程中注意:①零件是否得到可靠的定位和固定;②零件能否被順利進行裝拆;③零件是否具有良好的製造工藝性;④傳動零件及軸承的良好潤滑是否***;⑤減速器整體結構是否緊湊與合理。

5. 傳動系統運動分析計算

(1)基本引數計算。計算系統總傳動比、總效率,電機的轉速、輸出轉矩、確定電機型號,並將有關引數填於表3;計算各級傳動比和效率、計算各軸的轉速、功率與轉矩填於表4。計算方法在本節後敘內容。

表3表4(2)工作能力分析計算。①校核低速級大齒輪齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度(參考本教材第六章);校核輸出軸的強度(參考本教材第十二章);③校核輸出軸的滾動軸承(參考本教材第十二章)。

6. 繪製裝配圖和零件工作圖

根據零件草圖畫裝配圖,繪製零件工作圖,繪製方法和注意事項參閱本章前述內容。繪圖時注意進行精度分析,合理選擇並標註公差配合,標註尺寸及其偏差、形位公差、表面粗糙度,注寫必要的技術要求,填寫標題欄等。對低速級輸出軸進行加工工藝分析,畫工藝流程圖。

7.編寫計算說明書

格式及內容要求參閱本章後述內容。此外,說明書還可以包括一些其他技術說明,如裝配、拆卸、安裝時的注意事項,將採取的措施,嚙合件及軸承的潤滑方法和潤滑劑的選擇,散熱和冷卻等;測繪過程;測量方法;傳動系統運動分析計算;低速級輸出軸進行加工工藝分析;對存在問題提出改進意見等。

8.裝配

拆卸、測量、觀察、分析過程結束後,按拆卸的反順序裝配好減速器。步驟如下:

在煤油裡清洗各零件,檢查有無零件及其他雜物留在箱體內後,擦淨箱體內部,將各傳動軸部件裝入箱體內;②將嵌入式端蓋裝入軸承壓槽內,並用調整墊圈調整好軸承的工作間隙;③將箱內各零件擦淨並塗上機油防鏽,再用手轉動高速軸,觀察有無零件干涉,經指導老師檢查無誤後合上箱蓋;④鬆開起蓋螺釘,裝上定位銷,並打緊。裝上螺栓、螺母,用扳手分多次均勻擰緊;⑤裝好軸承端蓋,觀察所有附件是否都裝好。最後用棉紗擦淨減速器外部,放回原處,擺放整齊。

(五)減速器的有關引數

(1)工作機轉矩:約100~200 n﹒m,不計工作機效率損失。

(2)動力**:電壓為380v的三相交流電源;電動機輸出功率pd=1.5kw。

(3)工作情況:兩班制,連續單向執行,載荷較平穩。

(4)使用期:10年,每年按360天計。

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