机电工程专业创新实践实验指导书
一级直齿圆柱齿轮减速器的测绘I 教案
2.1目的
1．进一步巩固机械制图的基本理论知识。 2．培养手工绘制零件草图的能力。
3．学习并掌握Pro/E等设计软件进行计算机几何造型。 4．培养学生二维——三维双向式的工程设计能力。 5．培养学生的自主学习能力及团队协作精神。 2.2 一级直齿圆柱齿轮减速器介绍 2.2.1 工作原理
齿轮减速器是安装在电动机和工作机械之间用于传递动力、降低转速的通用机械装置。一级直齿圆柱齿轮减速器用于平行两轴之间的动力传动，它是通过安装在箱体内的一对啮合齿轮的转动，实现减速的。当电动机的动力通过齿轮轴输入，由轴上的小齿轮将动力传递给从大齿轮及所在的输出轴，便可将减速后
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的动力输出到工作机械。大小两个齿轮的齿数比即为减速器的传动比（如图1-1所示）。
图1-1 齿轮减速器装配示意图
2.2.2 减速器各装配结构的名称及作用
从减速器的传动路线来看，它包括两条轴系——两条装配线，两轴分别由一对滚动轴承支承在箱体上。
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箱体前后对称，两啮合齿轮安置在该对称平面上，轴承和端盖等零件对称分布在齿轮的两侧。
从减速器的结构来看，它采用分离式结构，即沿两轴线平面分为箱座和箱盖，二者采用螺栓连接，这样便于装修。为了保证箱体上安装轴承和端盖的孔的正确形状，两零件上的孔是合在一起加工的。装配时，它们之间采用两锥销定位，销孔钻成通孔，便于拔销。 减速器各装配结构的名称及作用如下： 1． 传动装置
它是减速器的主要部分，相关零件分布在两条轴系上。其中齿轮轴是指齿轮与轴连成一体，而大齿轮与轴之间采用平键连接，并通过轴肩、轴套实现轴向定位。 2．包容装置
由箱体和箱盖组成，它们包容与支承传动装置，使整个减速器形成一个整体，并形成密封式传动。箱体的左右两边有四个成钩状的加强肋板，作用为起吊运输。 3．支承、调整装置
齿轮轴和轴分别由一对滚动轴承支承，轴承的轴向定位则是通过轴肩、闷盖（或透盖）实现。轴承安装时的轴向间隙由调整环调整，防止其轴向窜动过大。 4．安全装置
箱盖上方的方形窥视孔是用于观察、检查减速器内部情况的，窥视孔盖上的透气塞钻有通孔，可及时释放箱内的气体和水蒸汽，从而平衡减速器内外气压，达到安全的目的。拆去视孔盖可监视齿轮磨损情况或加油。 5．润滑装置
减速器的齿轮采用稀油飞溅润滑，箱体内装一定量的机油，机油高度约为大齿轮浸入一个齿轮深度即可。为随时了解箱体内储油情况，在箱体侧壁设置有油面观测孔，油面观测孔的高度位置为油面淹至观油孔一半为好。挡油环是防止机油流入滚动轴承稀释其润滑脂而设置的。 6．密封装置
减速器中除在箱体分箱面间、油面观测孔、放油螺塞、窥视孔等处要求密封外，还要在外伸轴的透盖孔内加设密封装置，以防外界灰尘、水汽、杂质等进入。可在透盖内孔上开一V型槽，嵌入密封圈或油毛毡等密封材料。 7．排污装置
减速器箱体的最低处开设放油孔，工作是通过螺塞、垫圈密封，旋开螺塞，可排放油污。为便于排放，箱体内表面底部应朝放油孔一侧倾斜1~1.5°。 8．其他装置
箱体与箱盖之间的相对位置采用定位销进行定位，并用螺栓、垫圈、螺母等进行连接和紧固。视孔盖与箱盖之间的连接用螺钉实现。 2.3 测绘步骤、内容、要求与时间安排 2.3.1 测绘步骤 1．了解和分析部件
在测绘之前，首先要对部件进行分析、研究，了解其用途、性能、工作原理、结构特点以及零件间的装配关系。 2．拆卸零件
在拆卸过程中，进一步了解部件各部分的装配关系、结构和作用。在拆卸时应注意： 1） 爱护零部件，按顺序拆卸，防止损坏和丢失零件。
2） 难以拆卸的轴承、齿轮等不强拆，采用间接测量方法或查表确定尺寸。 3．画装配示意图
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装配示意图是在机器或部件拆卸过程轴测图所画的记录图样，是绘制装配图和重新进行装配的依据。它所表达的内容主要是各零件之间的相对位置、装配与连接关系、传动路线和工作情况等。在全面了解后，可以画出部分装配示意图。只有在拆卸之后才能显示出零件间的装配关系，因此应该一边拆卸，一边补充、完成装配示意图。
装配示意图的画法没有严格的规定，通常用简单的线条画出零件的大致轮廓。画装配示意图时，对零件的表达一般不受前后层次的限制，其顺序可以从主要零件着手，按装配顺序把其它零件逐个画出。装配示意图画好后，对各个零件编上序号并列表登记。应注意图、表、零件标签上的序号、名称要一致。 4．绘制零件草图
通过目测零件的形状和大小，直接徒手绘制的图样就叫做零件草图（特别注意：零件草图不是潦草的图，必须符合国家标准的相关规定）。零件草图应具备零件工作图的全部内容，而标准件（如螺钉、螺母、垫圈、键、销等）只需确定其规格，注出其规定标记，不必画草图。基本要求如下：
1） 草图所采用的表达方法与零件工作图一致；
2） 根据目测画出草图后，应根据零件图尺寸标注的基本要求标注尺寸，先引出全部尺寸线，然后逐个用量具测量填写。所绘制草图的尺寸大小不一定准确，但尺寸数字必须测量准确并填写清楚。
3） 标准结构（如螺纹孔的公称直径、键槽宽度、深度等）应查表取相应的标准值；
4） 零件的极限偏差可根据零件该部分与其它零件的配合关系，确定配合尺寸，再查表分别标出各零件的偏差数值；
5） 对于零件的技术要求如表面粗糙度、热处理、几何公差等，可以根据零件的作用，参照类似的参考书或图纸资料加以确定；
6） 零件的材料应根据零件的作用及设计要求，参照类似的参考书或图纸资料加以确定。 5．Pro/E 计算机三维造型设计
各组员根据各自绘制的零件草图，利用计算机进行三维造型设计，在利用Pro/E软件进行构型设计时，要求如下：
1）熟悉Pro/E Wildfire的用户界面、文件操作及工作环境的设置； 2）Pro/E草绘的概念、草图的绘制、编辑、标注以及几何约束； 3）Pro/E基准特征、基础特征； 4）Pro/E工程特征、特征编辑；
Pro/E的上机操作见第四部分，在此不再赘述。在三维造型过程中，应根据具体情况对二维草图的结构及尺寸进行修改，以不断完善零件的结构及尺寸。 6．Pro/E 计算机三维装配，并生成装配工程图
各小组根据组内各组员减速器的三维零件图，完成减速器的三维装配，并生成二维装配工程图。各组员应对Pro/E零件装配、工程图的生成、标注等较为熟悉，在装配过程中，如零件间产生干涉、或不能形成配合表面等，则应对相应的三维零件图以及二维零件草图进行修改，以不断完善零件间的相互关系及结构尺寸。
2.3.2 内容、要求与时间安排
齿轮减速器测绘的内容、内容、要求与时间安排见表2-1。
表2-1 齿轮减速器测绘的内容、要求与时间安排 内容 要求 1. 通过拆卸零件，了解测绘对象的工作原理、装配关系； 2. 分清标准件与非标准件； 1天 时间 安排 了解测绘 对象
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3. 学生分组，明确任务，绘制装配示意图，对各零件进行编号。 1）根据组内任务的分工，绘制各自的零件草图 绘制零件 2）用量具测量并标注尺寸 草图 3）确定零件的技术要求、材料等 4）确定标准件的规格，并写出其规定标记。 1. 学习使用Pro/E三维构型软件的基本操作； 计算机三维 造型设计 2. 各组员根据零件草图进行Pro/E三维造型设计； 3. 在三维造型过程中对二维草图的结构及尺寸进行完善、修改。 1.5天 3天 1. 学习使用Pro/E三维虚拟装配方法以及工程图的生成方法； 计算机三维装配 2. 小组完成减速器的装配； 3. 各组员生成装配工程图。 1.5天 一级直齿圆柱齿轮减速器的测绘II
2.4 草图的画法及标准齿轮的测绘 2.4.1 草图的画法
草图被广泛应用于创意构思、设计交流、零件测绘。所以说草图也是工程技术人员必须具备的一项技能。要绘制好草图，必须掌握好直线、圆的画法、线段的等分等。 1） 直线的画法
直线的绘制要点为：标记好起始点和终止点，铅笔放在起始点，眼睛看着终止点，眼睛的余光看着铅笔，用较快的速度绘出直线，切不要一小段一小段地画。一般水平线从左向右绘，铅垂线从上向下绘，向右斜的线从左下向右上绘，向左斜的线从左上向右下绘。如图1-2（a）所示。 3） 圆的画法
圆的绘制要点为：先将两条中心线画好，并在中心线上按半径标记好四个点，接着先画左半（或右半或上半），再画右半（或左半或下半），画大圆时，可在45°方向上再画两条中心线也做好标记，如图1－2（b）、（c）所示。注意，画图时不必死钉住所做的标记点，而应顺势而为。
图1-2
4） 线段的等分
线段的常见等分数有2、3、4、5、8。
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