第4节 机械系统装配结构设计.ppt

装配草图设计 手工绘图需要通过草图设计确定结构总体轮廓尺寸，确定各视图的尺寸、范围、方向、位置，图号和比例。 装配草图设计 有些设计要求由设计任务给定，有些设计要求与特定结构有关，设计者应根据设计的一般原则和具体的结构形式，确定在草图设计中需要检验的具体项目。 谢 谢！ * 一个实际应用的机械结构一般是没有多余的（无用的结构要素的） * 图示的剪切销安全离合器就是对传动链起保护作用的安全装置。设计中使销的承载能力小于系统中其他传动零件的工作能力，过载时销被剪断，使传动链中断；通过更换销可恢复传动链工作。 * 这是一些经常出现的，无法实现的铰链结构。 齿轮箱的核心功能是传动，结构设计从传动零件开始。首先根据工作能力要求确定传动零件的主要参数。 传动零件的受力通过轴和轴承传递到箱体，在传动零件设计后，进行支承零件设计，选择轴承的类型、尺寸、位置、方向和组合方式。 结构设计中，为了加工、装配、位置调整等方面的需要，需要将原理方案设计中确定的同一个构件分解为多个零件，分别加工后通过装配形成一个运动部件。 将零件装配成部件的结构需要考虑装配方向、路径和顺序，装配后能够形成正确的相对位置关系（定位），这种位置在载荷的作用下不被破坏（固定）。 将零件组装成部件的过程中，需要通过零件之间的直接接触限制零件之间的相对运动自由度。 大齿轮与轴之间通过轴颈与齿轮孔的接触限制它们之间沿径向的相对移动自由度和绕垂直于轴线方向的转动自由度，通过轴肩或轴环与齿轮端面的接触限制沿轴向移动的自由度。 中间轴与大齿轮之间也可以通过同样的方法实现定位 滚动轴承与轴之间也可以采用轴肩定位。相距较近的两个零件之间采用套筒确定轴向位置关系的方法可以使结构更简单。 为了方便加工和装配，将安装齿轮的轴段和安装轴承的轴段设计成两个不同直径的轴段，为了可靠定位，应使与齿轮配合的轴段长度比齿轮宽度略小。 中间轴与大齿轮之间也可以通过同样的结构 大齿轮与轴之间通过键连接实现转矩传递 其他滚动轴承与轴之间通过轴肩确定轴向位置 轴端的开式齿轮和带轮可以通过轴肩或套筒实现与轴之间的轴向定位 通过键连接实现转矩传递 齿轮减速箱轴系的跨距通常较短，应优先选用两端单向固定的轴系结构，并优先采用正安装方式，通过轴承端盖实现轴系的轴向定位和固定，通过改变轴承端盖与箱体端面之间的垫片厚度调整轴系的轴向间隙。 由于箱体内侧壁为非机械加工表面，位置不准确，为确保齿轮在转动中与箱体不发生干涉，二者应保持一定距离。为提高轴系支承刚度，应尽可能减小支点跨距；为保证滚动轴承的工作性能，轴承外圈应不突出轴承孔；由于箱体内侧壁位置不准确，轴承外圈内侧与箱体内壁之间应留有一定距离。 为方便装配，箱体设计成剖分式结构，选择齿轮轴线所在平面为剖分面。箱体为铸造结构，根据铸造工艺性要求确定箱体壁厚，根据传动中心距确定箱体与箱盖之间连接螺栓的直径，根据螺栓扳手空间要求和箱体壁厚确定箱体内侧壁与箱体外侧壁之间的距离（轴承孔长度）. 为防止润滑剂流失，防止箱体外的灰尘污染润滑剂，应在输入轴端和输出轴端设置密封结构，根据轴的转速和滚动轴承的润滑方式选择密封方式。 根据减速箱设计的其他要求完成其他辅助功能结构设计 装配结构设计方法 （2）典型结构设计方法 关于很多常见的应用问题，人们在长期的设计实践中积累了大量成功的、成熟的设计结构，这些典型结构综合考虑了多方面的设计要求，综合协调了各方面的设计矛盾，并经过长时间的使用证明在功能上是可靠的，在工艺上是可行的，在经济上是可接受的。 这些典型结构是机械设计知识的重要内容，学习这些典型结构设计知识有利于提高设计的效率和正确性，拓展结构设计知识范围。 装配结构设计的过程与方法 装配结构设计方法 （2）典型结构设计方法 典型结构方案中，包含成功地解决设计问题设计结果。在这些设计结果中体现了对各种设计原则的应用，包含很多重要的设计技巧，通过对这些典型结构的分析，可以学习到机械设计中特有的一些解决问题的方法。 装配结构设计的过程与方法 装配结构设计方法 （2）典型结构设计方法 例如：滚动轴承轴系结构， 润滑、密封结构 典型离合器结构， 轴毂连接结构 导轨结构， 装配结构设计的过程与方法 装配结构设计方法 （3）标准零部件及设备选用 很多常用零部件和常用设备有专业生产厂家生产，质量好，成本低，品种全，在可能的情况下应优先选用这些由专业厂家生产的零部件和设备： 如标准离合器，减速器，减速电动机，滚动导轨， 滚动螺旋组件，移动及转动工作台， 装配结构设计的过程与方法 装配草图设计 机械结构的装配图是对机械结构设计结果的完整描述，完整的装配结构