毕业设计(论文)
题目：AutoCAD在装配图绘制中的应用
学 院 机 电 工 程 学 院 年 级 2008 级 专 业 机电一体化 学 号 2009010659070 学生姓名 杨 浩 指导教师 封 渝 容
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毕业设计(论文)鉴定表
院 系 机 电 工 程 学 院 专 业 机电一体化 年 级 2008 级 姓 名 杨 浩
题 目 AutoCAD在装配图绘制中的作用 指导教师
评 语 过程得分： (占总成绩20%) 是否同意参加毕业答辩
指导教师 (签字)
答辩教师
评 语
答辩得分： (占总成绩80%)
毕业论文总成绩 等级：
答辩组成员签字
年 月 日
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毕业设计(论文)任务书
班 级 学生姓名 杨 浩 学 号 2009010659070
发题日期：2011年 03月 01日 完成日期： 2011 月03 日 题 目 AutoCAD在装配图绘制中的作用
1、本论文的目的、意义 在熟练使用AutoCAD的基础上进行单级圆柱齿轮减速器装配图的绘制，在绘制前需要确定单级圆柱齿轮减速器的相关技术参数， 在论文写作过程中最终目的是要完成单级圆柱齿轮减速器的装配图及其零件图，但是重点在于找到使用AutoCAD进行装配图绘制的简便方法，在按照装配图绘制原则的基础上用最短的时间绘制出高质量的装配图（最终确定的总图）。此次毕业论文的意义就是要将在校三年所学的知识进行一次综合运用，检查知识链接的情况，首先检验自己对AutoCAD软件的掌握情况；其次对装配图绘制前的准备和设计计算过程则可以检验自己对装配图的知识掌握的情况；再次在查阅相关文献的基础上查缺补漏充实自己；最后在装配图绘制的过程则可以检验自己的人物总体安排和协调能力。
2、学生应完成的任务 此次毕业论文需要完成的任务繁多，设计资料复杂多样需
要完成的任务需要有强力的规划具体如下：
1．论题的选择及其对题目的理解；
2．相关资料的收集以及对资料研究、学习的读书笔记；
3．论文开题报告的撰写，上交导师并听取其意见；
4．单级圆柱齿轮减速器个部件的尺寸和形状设计计算； 5．使用AutoCAD进行单级圆柱齿轮减速器装配底图的绘制；
6．修改不合理的设计，最终装配图的确定和论文撰写； 7．论文上交导师，听取其意见修改、定稿； 8．准备毕业答辩；
9．进行毕业答辩。
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3、论文各部分内容及时间分配：(共 20 周)
第一部分 论文题目选定并对其理解，查找相关资料构思论文框架 ( 3 周) 第二部分 撰写毕业论文开题报告，修改并上交 ( 3 周) 第三部分 对所收集的资料进行调研，对减速器进行相关参数确定 ( 5 周) 第四部分 绘制单级圆柱齿轮减速器装配图和相关零件图 ( 4 周) 第五部分 论文撰写，及其修改上交 ( 4 周) 评阅及答辩
( 1 周)
备 注
指导教师： 审 批 人：
年 月 日 年 月 日
摘 要
装配图是一切机械产品的灵魂，涵盖机械产品设计、加工、测试、使用、维护的技术文件，这注定了装配图所包含的内容广阔。装配图的绘制要从零部件的尺寸设计计算、装配底图的绘制、装配工作图设计、零件工作图设计、编写设计说明书、正式绘制装配图，对装配图的绘制要采用“边绘制、边计算、边修改”的方式逐步完成，其中装配底图的设计是全部设计过程中最重要的的阶段，单级圆柱齿轮减速器的结构要在本阶段基本确定，绘图顺序采用先绘制主要零件，再绘制次要零件；先确定零件中心线和轮廓线，再设计其结构细节；先绘制俯视图，再绘制其他视图；先绘制箱内零件，再绘制箱外零件，如此说来装配图所涵盖的信息量之广，于是我们需要一款功能既强大使用方法又简单的软件来支持装配图的绘制。
AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美国Autodesk公司首次于1982
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年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。其友好的用户界面受到人们的认可，对于非计算机专业的机械工程人员来说可以轻松掌握其使用方法，方便快捷地使用AutoCAD绘制装出各种图样。AutoCAD具有强大的图层管理和二维图形编辑功能、支持多种绘图仪和打印机和操作系统，对于绘制信息量巨大的装配图来说得心应手，不但如此AutoCAD还支持用多种方式进行二次开发和用户定制现在AutoCAD已经成为国际上广为流行的绘图工具，**.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。
关键词：装配图、AutoCAD、二维绘图、单级圆柱齿轮减速器
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1. 目 录
第一章 装配图的基本知识 .............................................. 2
1.1 1.2 1.3
装配图的意义 ....................................................... 2 装配图的读图方式 ................................................... 4 机械制图 ............................................................ 5
第二章 单级圆柱齿轮减速器的相关参数 ............................. 14
2.1 2.2 2.3
齿轮的设计与计算 .................................................. 14 轴的设计与计算 .................................................... 15 减速器箱体铸造尺寸 ............................................... 17
第三章 AutoCAD系统配臵 .............................................. 18
3.1 3.2 3.3
AutoCAD系统简介 .................................................. 18 AutoCAD绘图环境设臵 .............................................. 21 AutoCAD绘图技巧 .................................................. 23
第四章 装配图的绘制 ................................................... 28
4.1 4.2 4.3
单级圆柱齿轮减速器装配图绘制的注意事项 ........................ 28 XXXXXXXXXXXX ........................................................ XXXXXXXXXXXXXXXXXX .................................................
结论 XXXXXX ............................................................... 致谢 XXXXXX ............................................................... 参考文献 XXXXXX .......................................................... 附录 XXXXXX ...............................................................
引言：
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第一章 装配图的基本知识
1.1 装配图的意义
装配图（图1.1.1）就是平面装配图是一般加工生产中最常用的技术文件，是用来表达机器或部件的工作原理、传动路线、零件之间的相对位臵、装配、联接、配合关系、主要零件的结构形状的图样。对于较复杂的机器，装配图还分为部件装配图和总装配图两种。
装配图的绘制一般采用以下两种方式：
1.根据已经有的零件图画装配图可以采用插入块、外部参照的复制、粘贴、分解等工具，按一定的装配关系采用搭积木的方式进行拼凑，然后再对对象进行编辑、修改、尺寸标注、说明（标题材料、明细表、技术要求等）；
2.利用构造线先绘制出基准线、中心线，再绘制出已知的线段、圆弧或曲线等，再进行编辑、修改，最后在标注尺寸、编写序号、书写文字和技术要求。
视图 明细栏 标题栏 图1.1.1 装配图
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1.1.1 装配图及其作用
装配图一般是指平面装配图是一般加工生产中最常用的技术文件，它是表达机器或部件的图样主要表达其工作原理和装配关系。在机器设计过程中，装配图的绘制位于零件图之前，并且装配图与零件图的表达内容不同，它主要用于机器或部件的装配、调试、安装、维修等场合，也是生产中的一种重要的技术文件。
机械装配图就像是人体的骨架，它控制着整个机械设计、生产的思想，在产品或部件的设计生产过程中，一般是先设计绘制出装配图，然后再根据装配图进行零件设计，画出各零件图；在产品或部件的制造过程中，先根据零件图进行零件加工和检验，再按照依据装配图所制定的装配工艺规程将零件装配成机器或部件；在产品或部件的使用、维护保养和维修过程中也经常要通过装配图来了解产品或部件的工作原理及其构造。
也就是说机械装配图是机械产品在设计、加工、使用、维护保养和维修中最关键最原始的技术性文件。
1.1.2装配图的内容
装配图是与机械活动有关的最关键、最原始的 技术性文件，所以机械装配图的内容是相当丰富的。
1.一组视图（图1.1.2）；
一组视图正确、完整、清晰地表达产品或部件 的工作原理、各组零件之间的相互位臵关系和装配
关系以及主要零部件的结构形状。
2.必要的尺寸；
图1.1.2 三视图
标注出反映产品或部件的规格、外形、装配、安装所需的必要尺寸和一些重要尺寸。 3.技术要求；
在装配图中用文字或国家标准规定的符号注写出该装配体在零部件生产、机械装配、检验、使用、维护保养和维修等方面的技术要求。
4.零部件序号、标题栏（图1.1.3）和明细栏（图1.1.4）；
严格按照国家标准相关规定的格式绘制标题栏（GB/T10609.2—1989）和明细栏（GB/T10609.2—1989），并按一定格式将零、部件进行编号，填写标题栏和明细栏。装
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配图中标题栏与零件图标题栏两者保持一致。
图1.1.3 标题栏的格式及尺寸（参考画法）
图1.1.4 明细栏的格式及尺寸（参考画法）
1.2 装配图的读图方式
装配图上表达的设计思想丰富，从标题栏可以知道当前不见得名称，从图中所注尺寸并结合实际生产可以了解该部件的用途、适用条件和规格；由序号和明细栏可以了解该部件的零件名称、数量、规格和位臵；通过对各视图的表达的内容、方法及其标注的分析，可以了解到各视图表达的重点及格视图的关系。读装配图需要有科学高效的读图
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方式，为了更好的读懂装配图我们首先要知道读装配图的基本要求。
1.2.1 读装配图的基本要求
首先要了解装配图各个部件的名称、用途、性能和相对位臵关系对整个机械有全面的了解；弄清各部件间的相对位臵；装配关系和拆装顺序等；并且要弄懂各部件的结构。
1.2.2 装配图的读图方法和步骤
读装配图首先要概括了解由标题栏、明细栏了解部件的名称、用途以及各组成零件的名称、数量、材料；其次分析各视图及其所表达的内容；再次弄懂工作原理和零件间的装配关系；最后分析零件的结构形状。
1.2.3 由装配图拆画零件图
1.拆画零件图时要注意的问题：
①.在拆画零件图时，对那些未能表达完全的结构形状，应根据零件的作用、装配关系和工艺要求予以确定并表达清楚；
②.拆画零件图时，除装配图上已有的与该零件有关的尺寸要直接照搬外，其余尺寸按比例从装配图上量取；
③.标注表面粗糙度、尺寸公差、形位公差等技术要求时，应根据零件在装配体中的作用，参考同类产品及有关资料确定。 2.拆图实例：
①.尺寸标注 （所有尺寸严格按照装配图执行，没有的尺寸要通过计算、查阅相关的技术资料得到合理的尺寸）；
②.技术要求标注 （比如零件加工后怎么处理、用什么润滑油等）；
③.填写标题栏，核对检查（将零件名称、规格添加到标贴栏上并核对）。
1.3机械制图
机械装配图样是工程技术交流的平台，为了让工程界更好的交流，让工程技术不断发展国家制订了统一的标准，这就是国家标准（GB）。单级圆柱齿轮减速器装配图涉及到的零件不多，但是要按照国家标准来绘制也不是件易事。
1.3.1标准件
1.螺纹
（1）螺纹的形成 当一个平面图形绕着圆柱面作螺旋运动时，形成的圆柱螺旋体
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就是螺纹。在圆柱外表面形成的螺纹就叫外螺纹，反之则是内螺纹。
（2）螺纹要素
① 螺纹牙型 在通过螺纹剖面线上的螺纹形状轮廓称之为牙型。 ② 螺纹直径 有大径、中径、小径之分，如图1.3.1。
图1.3.1 螺纹的直径
大径（D、d）是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。大径有称公称直径。内螺纹用大写之母表示，外螺纹用小写字母表示。
小径（D1、d1）是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。 中径（D2、d2）是一个假想圆柱的直径，该圆柱的的母线通过牙型上沟槽和突起宽度相等的地方，此假想圆柱的直径就是中径。
③ 线数（n） 是指形成螺纹的螺旋线的条数，螺纹有单线和多线之分。 ④ 螺距（P） 相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离。
⑤ 导程（Ph） 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离，多线数的导程Ph=nP123 ⑥ 旋向 螺旋线有右旋和左旋之分。按顺时针方向旋进的螺纹称为右旋螺纹，按逆时针方向旋进的螺纹称为左旋螺纹。将螺纹竖立，目光与螺旋体中心线垂直，左边高即为左旋，右边高即为右旋。 （3）螺纹画法 ① 外螺纹的画法
螺纹的牙型和螺纹终止线用粗实线表示，牙底用细实线表示，并滑到倒角处。在垂
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直螺杆轴线投影的视图中，表示牙底的细实线圆只画3/4，同时表示倒角的粗实线圆省略不画， 如图1.3.2所示。
图1.3.2 外螺纹的画法
② 内螺纹的画法
在螺孔作剖视图的图中，牙顶和螺纹终止线用粗实线表示，牙底为细实线。在垂直螺孔轴线的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圆，同时，表示倒角的粗实线圆省略不画，如图1.3.3所示。当螺纹不作剖视时，螺纹的所有图线均按虚线绘制，如图1.3.4所示。
图1.3.3 内螺纹的画法
图1.3.4 内螺纹未剖视的画法
③ 内外螺纹连接画法
再用剖视画法表示内、外螺纹的连接时，其旋合部分应按照外螺纹的画法绘制，其余部分仍旧按照各自的规定画法绘制，如图1.3.5所示
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图1.3.5 螺纹的连接画法
(4)螺纹及螺纹副的规定标记及标注
《机械制图 螺纹及螺纹紧固件表示方法》 GB/T 4459.1—1995规定了螺纹及螺纹副的规定标记及其标注方法。
① 螺纹的标记
螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号三项内容组成。 普通螺纹中，粗牙普通螺纹用代号“M”及“公称直径”表示，如M10。细牙普通螺纹的代号用字母“M”及“公称直径×螺距”表示，如M16×1.5。
螺纹的公差代号包括中径公差代号和顶径公差代号，如果两者观公差代号相同，则只标注一个公差代号。如果两者不同，则需要分别标出，前者为中径公差代号，后者为顶径公差代号。螺纹的旋合长度代号有三种：长旋和长度（L）、中等旋合长度（N）、短旋合长度（S）。常用的中等旋合长度可以省略标注。
② 螺纹副的标记
在装配图中应标出螺纹副的标记，螺纹副的标注方法与螺纹的标注方法相同，米制螺纹的标记应直接标注在大径的尺寸线上，管螺纹副的标记应采用引出线由配合部分的大径处引出标注。
(5)螺纹紧固件及其连接 ① 螺纹紧固件的种类
常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺栓、螺钉、螺母和垫圈等。 ② 螺纹紧固件的标记
紧固件的结构形式及尺寸均已标准化。各种紧固件均有相应的规定标记，其完整的标记格式为：名称 标准编号—型式︱规格、精度︱形式与尺寸的其他要求—性能等级或材料及热处理—表面处理
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如：螺纹规格d=M12、公称长度l=80mm、性能等级为10.9、产品等级为A、表面表面氧化处理的六角螺栓。
在一般情况下，紧固件采用简化标记，简化原则如下：
a.类别（名称）、标准年代号及其前面的“-”，允许全部或部分省略。省略年代好的标准应以现行标准为主；
b. 标记中的“-”允许全部或部分省略；标记中“其他直径或特性”前面的“ⅹ” 允许省略。但省略后不应导致对标记的误解，一般以空格代替；
c. 当产品标准中只规定一种产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，允许全部或部分省略；
d. 当产品标准中规定两种及其以上的产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，规定可以允许省略其中的一种，并在产品标准的标记示例中给出省略后的简化标记。
上述螺栓标记可以标记为：
螺栓 GB/T 5782—2000-M12×80-10.9-A-O
其简化标记为：
螺栓 GB/T 5782 M12×80
紧固件一般采用简化标记。 （6）螺纹紧固件及连接的画法示例
通过查表获得的螺纹紧固件各个参数，按照参数进行画图的方法，称为查表法。 将螺纹紧固件各部分尺寸用与公称直径（d、D）的不同比例画出的方法，称为比例法。采用比例法绘制螺纹紧固件，如图1.3.6。
① 螺栓连接
螺栓用于连接厚度不大的两零件。倍连接零件上的通孔直径稍大于螺纹的公称直径，将螺栓穿入两零件的通孔，在螺杆的一端套上垫圈，再拧紧螺母使之紧固。其画法如图1.3.7所示。
② 双头螺柱连接
双头螺柱用于被连接零件之一较厚过不便于钻通孔的地方。双头螺柱的一端旋入较厚零件的螺纹通孔中，称为旋入端，旋入端的长度根据零件螺孔材料的不同而不同：
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铸铁 旋入端长度bm=1.25d GB/T898—1988； 刚 旋入端长度bm=1.25d GB/T897—1988。
图1.3.6 螺纹紧固件比例画法
图1.3.7 螺栓连接画法
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③ 螺钉连接
螺钉连接主要用于受力不大需要经常拆卸的场合，它仅靠螺钉头部和螺钉与零件上的螺孔旋紧连接。
（7）螺纹紧固件连接画法注意事项
① 相邻两零件的接触表面画一条直线，不接触表面画两条线；
② 表示相邻两零件的剖面线应方向相反，或方向一致、间隔不等。同一个零件在不同的视图中，剖面线的方向和间隔应保持一致；
③ 当剖面线通过螺栓、螺母、垫圈等标准件的轴线时，这些零件均按不剖绘制，即仍按外形画出。
2.齿轮
（1）圆柱标准直齿圆柱齿轮部分名称和尺寸关系 ① 齿顶圆（da） 通过齿轮顶部的圆。 ② 齿根圆（df） 通过齿轮根部的圆。
③ 分度圆（d） 在齿顶圆和齿根圆之间。对与标准齿轮，在此圆上的齿厚s与槽宽e相等。
④ 齿高 齿顶圆和齿根圆之间的径向距离，用h表示。齿顶圆和分度圆之间的径向距离称齿顶高，用ha表示。分度圆和齿根圆之间的径向距离称齿根高，用hf表示。
H=ha+hf
⑤齿距（p）、齿厚(s)、齿宽(e) 在分度圆上相邻两齿对应点之间的弧长称为齿距。在分度圆上一个齿轮轮廓的弧长称齿厚。一个齿槽齿廓间的弧长称为槽宽。对于标准齿轮，s=e，p=s+e
⑥模数（m） 齿轮的齿数为z，则分度圆的周长=zp=πd (2)齿轮画法 ① 单个齿轮
对于单个齿轮一般用两个视图或一个局部视图表达。在平行于齿轮轴线的投影面上的视图可以画成视图、全剖视图或半剖视图，如图1.3.8。
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②齿轮副啮合画法
表达两个啮合齿轮，一般采用两个视图。一个是垂直于齿轮轴线方向的视图，儿另一个长画成剖视图，如图1.3.9。
图1.3.8 单个齿轮画法
图1.3.9 啮合齿轮副的啮合画法
3.键
（1）键的种类和作用
键一般用于连接轴和轴上的传动件，以传动扭矩和旋转运动。
键的种类较多，除花键外，常见的形式有普通平键、半圆键、钩头楔键等，普通平键又分为A型、B型、C型三种，如图1.3.10。
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（2）平键画法（A型）
普通平键是以两侧面为工作面，其传递扭矩作用。在键连接画法中，键的两个侧面与轴和轮毂接触，键底面与轴接触，均画一条线；键的顶面为非工作面，与轮毂有间隙，应画成两条线，如图1.3.11。
图1.3.10 平键类型
图1.3.11 平键（A型）连接画法
1.3.2标注
1.基本规则
（1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸为依据,与图形大小和绘图精度无关。 （2）图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸，以毫米为单位，不标注单位符号，如果采用其他单位，则应注明。
（3）图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。 （4）机件的每个尺寸，一般只标注一次，并标注在最能够反应该结构的图形上。 2.装配图中常见符号
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装配图样上需要标记一些特殊的符号，以使装配图表达意思更丰富，便于交流，此符号参考新国标《机械制图 尺寸注法》 GB/T 4458.4—2003，如图1.3.12。
图1.3.12 标注尺寸的符号级缩略词
第二章 单级圆柱齿轮减速器的相关参数
2.1 齿轮的设计与计算（表2.1.1）
已知传递的名义功率P1＝2.02，小齿轮转速n=384，传动比ig＝4.02连续单向运转，传动尺寸无严格限制。
表2.1.1 齿轮强度计算
计算项目 计算内容 1.选精度等精度等级选用8级精度；由表11.4小齿轮材料选用级、材料及齿45钢，调质[σH1]=580N/mm2 [σF1]=215 N/mm2。 数 大齿轮材料为45钢，正火[σH2]=530 N/mm2 [σ F2]=200 N/mm2。 按齿面接触疲劳强度设计,取载荷系数K=1.3，齿宽 系数ψd=1 2.按齿面接触强度设计 小齿轮上的转矩为T1=9.55×106P1/n1 = 51977.86 N〃mm
计算结果 四川职业技术学院毕业设计(论文) 第1页
322KT11670·设计小齿轮直径为d1 dσH 续表2.1.1 齿轮强度计算
计算项目 3.传动尺寸计算 计算过程 计算结果 u=4.02 代入得：d164.6 小齿轮齿数取26， 则：Z2=26*u=26*4=104 齿轮模数为m=d1/z1=64.6/26=2.48 取m=2.5（见表11.1） 小齿轮分度圆直径为 d1=mz1=65 齿宽 b=ψd*d1=65 考虑到齿轮安装时的误差，取b2=65 则b1=b2+(5～10)=70～75 取b1=75 3) 校核轮齿弯曲强度 齿形系数YF1=2.65，YF2=2.18(见表11.6) 按式（11.22）校核齿轮弯曲强度(按最小齿宽b=65计算)为 σF1=2KT1*YF1/bd1m=84.76 N/mm<[σF1]=215 σF2=2KT1*YF2/bd1m=69.73 N/mm[σF2]=200 可见弯曲强度足够。 d1=65 z1=26 m=2.5 强度足够
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2.2 轴的设计与计算
轴是单级圆柱齿轮减速器的核心部件，轴的设计与计算式单级圆柱齿轮减速器的设计的核心部分。在设计中工具使用的最大强度，并结合相关国家标准对阶梯轴的各段长度和直径。
2.2.1 主、从动轴的设计计算（表2.2.2）
表2.2.2 主、从动轴参数计算
计算项目 1.计算d1 2.计算d2 3.计算d3 4.计算d4 5.计算d5 计 算 内 容 计算结果 C=118～112d1C3P1=20.75～19.7, n1d1=22 d2=24 d3=32 d4=28 d5=30 ∵轴上有一个键槽，故轴径增大５％ ∴取 dl=22同理可知 2.2.2 轴结构示意图（图2.2.1）
图2.2.1 阶梯轴结构示意图
2.2.3 轴各段直径计算（表2.2.3）
表2.2.3 阶梯轴各段直径计算
计算项目 计 算 内 容 计算结果
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1、计算d1 2、计算d2 3、计算d3 4、计算d4 5、计算d5 C取118～112 d1=22 d2=24 d3=32 d4=28 d5=30 d1C3P1=20.75～19.7,轴上有一个键槽，n1故轴径增大５％ 取 dl=22 同理可知 2.2.4 轴各段长度计算（表2.2.4）
表2.2.4 轴各段长度计算
计算项目 1. 计算L1 2. 计算L2 3. 计算L3 4. 计算L4 5. 计算L5 计 算 内 容 计算结果 1.Ll=40 1.各轴长度主要取决于轴上零件的长度 2.机器工作时，各零件不能发生干涉（碰撞），相对运动的零件应留有必要的空隙 3.机器在拆装过程中，要保证零件、工具和操作者所需的必要活动空间。 2.L2=65 3.L3=5 4.L4=75 5.L5=30
2.3 减速器箱体铸造尺寸
表2.3.1 减速器箱体尺寸
名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度 代号 结构尺寸（mm） δ δ1 b、b1、b2 5.1 4.3 7.6 、6.4、12.7
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箱座箱盖上的肋厚 轴承旁凸台的高度和半径 轴承盖（即轴承座）的半径 地脚螺钉数目 地脚螺钉直径 通孔直径 底座凸缘尺寸 轴承旁连接螺栓直径 空、箱盖连接螺栓直径 联接螺栓直径 通孔直径 沉头孔直径 定位销直径 轴承盖螺钉直径 视孔盖螺钉直径 吊环螺钉直径 箱体外壁至轴承端面距离 大齿轮顶圆与箱体内壁的距离 齿轮端面与箱体内壁的直径
m、m1 h、R1 D2 n df d、f 4、3.7 待定 4 16 20 — C1min=2.5 C2min=23 12 待定 6 7 13 5.6 待定 5.6 待定 待定 6.5 6 d1 d2 d — — d d3 d4 d5 l1 △1 △2 第三章 AutoCAD系统设臵
3.1 AutoCAD系统简介
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AutoCAD是由美国Autodesk欧特克公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。
AutoCAD具有与Windows类似的友好用户界面，通过交互菜单或命令行为方式可以运行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能够很快的学会使用。在不断实践的过程中更好的掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。
3.1.1 启动AutoCAD
本论文撰写使用AutoCAD 2004。启动AutoCAD 2004系统后，其主要界面如图3.2.1。
标题栏 菜单栏 滚动条 工具条 绘图区域 十字光标 坐标系 模板和布局选项卡 命令行 状态栏
图3.2.1 AutoCAD 2004的工作界面
AutoCAD 2004的界面主要由标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、绘图窗口以及命令行提示窗口等几部分组成。
1.标题栏:同其他标准的Windows应用程序界面一样，标题栏包括控制图标以及窗口的最大化、最小化、关闭按钮，并显示应用程序当前编辑的文件名。
2.菜单栏:菜单是调用命令的一种最直观的方式。位于标题栏下面，用来显示
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AutoCAD 2004自带所有的绘图、修改工具和命令。
3.工具栏:工具栏是调用命令的令一种方式，通过工具栏可以直观快捷的访问一些常用的命令。AutoCAD 2004系统提供了多种工具栏，默认情况下，“标准”、“绘图”、“修改”等工具栏处于打开状态，如图所示图3.2.2处于浮动状态下的“标准”工具栏、图3.2.3为“绘图”工具栏、图3.2.4为“修改”工具栏。如果要显示当前隐藏的工具栏，可以在任意工具栏上右击，此时将弹出一个快捷菜单，通过选择命令项可以显示对应的工具栏，如图3.2.5。
图 3.2.2“标准”工具条
图 3.2.3“绘图”工具条
图 3.2.4“修改”工具条
图 3.2.5工具栏快捷菜单
此外，用户还可以根据需要自定义、新建、删除工具栏。其操作方式是：选择菜单【视图】→【工具栏】，打开“自定义”对话框，如图3.2.6所示，利用对话框就可以进行自
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定义、新建、删除工具栏等操作。
图 3.2.6“自定义”对话框
1.状态栏：状态栏位于系统窗口的最底部，用于显示坐标和提示信息等，同时还提供了一系列控制按钮，包括“捕捉”、“正交”、“栅格”、“极轴”、“对象捕捉”、“对象追踪”、“线宽”和“模型/图纸”等。
2.绘图窗口：绘图窗口是AutoCAD 2004的文件显示、编辑的主体部分。在AutoCAD 2004中新建文件或者是打开图形文件，都会有绘图窗口出现，来显示当前编辑的图形文件，绘图窗口和Windows其他应用程序的窗口一样能够实现“最小化”、“最大化”、“关闭”。绘图窗口中一个重要的部分就是十字光标，其交叉点就是当前光标所在的位臵，十字光标可用于绘图、编辑、选择对象等，绘图窗口的下部还包括有一个模型选项卡和多个布局选项卡，分别用于显示图形的模型空间和图纸空间。
3.命令提示窗口：命令提示窗口又叫命令行，用于显示用户键入的命令和信息提示等，命令的终止可以按下空格或回车（Enter）键。
3.2 AutoCAD绘图环境设臵
AutoCAD 2004的系统界面虽然简洁，但是我们还可以进行相关设臵使之方便我们绘图、建模的操作，下面我们将对AutoCAD 2004的系统设臵做一定的修改，使AutoCAD 2004
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更好的符合绘图或建模需要。
3.2.1绘图区域和光标
绘图区域是我们新建和编辑图形文件的主要组件，绘图区域的面积越大对我们进行设计工作越有利，那么这样增大绘图区域的面积呢？我们可以通过去掉系统窗口中不需要的组件，比如滚动条（可以用鼠标MB2键代替）、模型和布局选项卡，另外将十字光标调节到最大，可以方便实现“长对正，高平齐，宽相等”。点击菜单栏上的【工具】→【选项】后打开【显示】标签进行设臵，如图3.2.1。
去掉“√” 去掉“√” 此处为100
图 3.2.1“选项”对话框的“显示”标签
注：在设臵圆弧和圆的平滑度是不能将精度设的过大，否则会增加系统的计算时间。 在选项标签将拾取框适当调大，方便选择图元。
3.2.2打开和保存
系统自动保存打开时，可能在我们将命令做一半时保存图形文件，这并不理想。关闭自动保存功能，本系统在任何时候都不会对图形文件做保存，一个合格的设计人员要
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有随手保存的习惯，这可以从很大程度上可以避免因为非正常因素造成的数据丢失，如图3.2.2。
去掉“√”
图 3.2.2“选项”对话框的“打开和保存”标签
注：每次保存均创建备份钱的“√”一定要打上，这样可以防止因*.dwg文件损坏造成的数据丢失。
3.2.3用户配臵
为了提高图形文件的绘制和编辑速度，我们需要快速的启动和结束命令。在用户配臵选项卡中将“绘图区域中使用快捷菜单前”的“√”去掉，就可以实现右键单击和空格来结束命令，再次敲击空格键和单击右键就可以实现重复上一次的操作，如图3.3.3。
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图 3.2.3“选项”对话框的“用户配臵”标签
3.3 AutoCAD绘图技巧
软件本身是一种工具，它让设计变的随心所欲，通过长时间的使用AutoCAD进行设计、制作，探索出一些使用心得，以供交流。
3.3.1 图元选择
1.在选择编辑中，有时不小心多选了某个或几个图元，此时在命令未结束下并不需要取消命令而重新选择，可以按住键盘上的【Shift】的同时用鼠标左键单击错误选择的图元就可以了。
2.十字光标从右往左框选时选取框呈虚线，如图3.3.4，此时直线A、B全部选中，也就是说在这种情况下只要被拾取框选中，不管是全部选中还是部分选中目标图元都被选中；十字光标从左往右框选时选取框呈实线，如图3.3.5，此时直线A被选中，也就是说在这种情况下拾取框要全部框住图元才能够选中目标图元。
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图 3.3.4虚线拾取框 图 3.3.5实线拾取框
3.在执行命令后要选择对象时，键入“all”确定就是选中全部图元。 4.在执行命令后要选择对象时，键入“f”确定就是画线条栏选图元。 5.在执行命令后要选择对象时，键入“p”确定就是财富上一次选择。
6.在执行命令后要选择对象时，键入“`fi”确定就是打开对象选择对话框过滤器。
3.3.2 绘图
1.在绘图是往往会遇到绘制非直角，此时我们往往会用到几何学的观点来解决问题，计算过程繁琐效率底下，但AutoCAD提供了问题解决的办法，在“草图设臵”对话框极轴追踪标签中添加当前需要的附加角，如图3.3.6。
1.在此前打勾 2.单击新建 3.输入当前角度值
图 3.3.6“草图设臵”对话框
2.在制图过程中绝大部分情况要用到抓点，此时在点的选择上要根据实际情况选择一般情况下保留端点、中点、交点、圆心就可以了。保留过多的点可能造成绘图是抓点出错。
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3.绘图时显示精度的问题。在绘制好两圆相切后还需要抓当前的相切点，可是放大显示两圆并没有相切，这就是由于显示精度设臵的过低，显示时把圆显示成了我们用肉眼能够清晰看出的多边形了，并且不相交，解决办法是提高圆弧和圆的平滑度如图3.2.1，但是不能设臵过大，一般1000左右。
3.3.3 修改
1.在使用修剪命令时，遇到同时要修剪较多目标时，在执行命令后键入“f”。就可以使用直线栏选将所有修剪对象一网打尽，如图3.3.7。
图 3.3.7栏选修剪
2.在图档中执行修剪命令后选中全部图元，然后将不需要的图元一一删除。 3.在需要修剪的图档中，将目标炸散，然后将不需要的图元一一删除。 4.使用CAD外挂（燕秀工具箱）快速修剪：
（1）直线修剪，如图3.3.8。直线修剪就是将执行命令后选择一条直线作为修剪的参考线，在参考线选择确认后再使用十字光标选择要修剪的一侧。
图 3.3.8使用外挂（燕秀工具箱）直线修剪
（2）画线修剪如图3.3.9。画线修剪与前面的栏选修剪相似，执行命令后直接用十字光标随意画线，所到之处遇到有交点的对象全部修剪掉。
3.3.4 标注
在标注中由于系统默认情况下标注尺寸界线和图元之间有一定的距离，在标注中有可能将尺寸界线靠近图元的端点误抓为图元的端点，解决办法就是在标注过程中将图元
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放大到合适比例再抓点，如图3.3.10。
图 3.3.9使用外挂（燕秀工具箱）画线修剪
图 3.3.10同一矩形两种标注对比
3.3.5 AutoCAD系统故障处理
1.AutoCAD的菜单或者工具栏消失解决方法如下：
（1）在命令行单击右键打开选项【对话框】→【配臵】→【重臵】→【确定】即可复原；
（2）用命令menuload，然后点击浏览，选择“acad.meu”或“acad.cui”单击【加载】即可复原。
（3）AutoCAD常用命令不能够使用，这种情况下有可能是中了“acad.lsp”病毒，搜索电脑里的“acad.lsp”和“acad.fas”，将此文件全部删除，然后再命令行键入redefine，确定，输入不能使用的命令全名即可修复。
（4）AutoCAD无法缩小图形，此时如果在使用双击鼠标中间或者使用zoom/e都无法缩小的情况下，在命令行键入“regen”并确定，重新生成模型就可以继续缩小。
（5）AutoCAD使用鼠标中键不能平移，此时可以在命令行键入“mbuttonpan”并确定，再次输入“1”并确定即可。
（6）AutoCAD没有文件打开对话框，在执行文件打开命令后没有出现文件打开对话框，这就需要在命令行键入“filedia”，然后再命令行中键入所打开文件的路径，确
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定后即可打开对应的图形文件。
（7）AutoCAD无法多次选择对象，在选择第二个对象后，前一个选择对象就自动取消选择，此时的解决办法是在命令行键入“pickadd”并确定，再键入“1”确定即可。
（8）AutoCAD标注移动后定义点混乱，此时可以不使用移动，改用复制，后将源对象删除。
（9）AutoCAD打开一图形文件后，意外出错而关闭，此时重新打开AutoCAD并新建一个空白文档，将需要打开的图形文件以图块的形式插入到新建的空白文档中，用此种方法大部分问题都可以解决。
2.CAD图片导出。
（1）CAD输出jpg文件，在命令行中键入“jpgout”，确定并选择目标文件夹； （2）CAD输出bmp文件，在命令行中键入“bmpout”，确定并选择目标文件夹； （3）CAD输出png文件，在命令行中键入“pngout”，确定并选择目标文件夹。
第四章 装配图的绘制
4.1 单级圆柱齿轮减速器装配图绘制的注意事项
减速器装配图是表达各机械零件的结构、尺寸、形状及相互关系的图样，也是减速器进行组装、调试、使用和维护的依据。由于减速器装配图的设计及绘制过程比较复杂，为此必须先进行装配底图（又称装配草图）的设计，经过修改完善后再绘制装配图。装配图的设计过程即为装配图的初步设计。
此次设计要包括装配图的总体结构及所有零件间的相对位臵；确定所有零件的尺寸和结构；校核所有零件（如齿轮、轴等）的强度。在装配图的绘制中要采用“边绘制，边计算，边修改”的方式，最后确定装配总图；其次在绘制装配零件图。装配图的绘制顺序为先绘制主要零件再绘制次要零件，在绘制中一定要先绘制出个零部件的中心线及其轮廓线；由箱体内部绘制到箱体外部；先绘制俯视图再坚固其他视图。
将初步完成的装配图要进行检查核对，对于不合理的设计要予以修改。
4.1.1箱体及其内部零件细节
1.齿轮
出于降低安装精度和保证啮合宽度考虑，通常小齿轮要比大齿轮宽5-10mm。中间轴上的两齿轮端面间距为8-15mm。如中间轴上校齿轮也为轴齿轮，可将小齿轮在原来的基
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础上再做大8-15mm，作为大齿轮轴向定位的轴肩，如图4.1.1。
图4.1.1 齿轮宽度差
2.润滑油液面高度
减速器工作时为了达到最好的性能和减少磨损需要有润滑油的润滑，为了达到理想的润滑效果润滑液的多少和润滑液液面高度就显的尤为重要，一般来说润滑油应该保证大齿轮齿顶圆最底部切线到油池底部的距离为大于30～50mm，圆柱齿轮浸入油液中应该有一个齿高，且不得小于10mm。考虑到油的消耗，还应该确定最高油面，一般中小型减速器最高油面应该高于最低油面10～15mm为佳，如图4.1.2。
图4.1.2 油液液面高度及窥视孔
3.通气孔
通气孔通常装在箱顶或窥视孔盖板上，通气孔有两种，分别是通气螺塞和网式通气器，前者适用于清洁灰尘少的环境后者适用于灰
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尘较多的环境，此减速器是为输送带设计的灰尘较大所以选择后者。减速器工作时其累不温度和气压都很高，通气孔能够及时有效的将气体排出，保证减速器内外气压平衡，以免润滑油沿箱体结合面、轴伸处渗漏出来。
4.窥视孔和窥视孔盖
窥视孔的作用是在减速器使用过程中观察齿轮啮合的状态及齿轮异响的等问题的媒介，并可以通过该孔向箱内注入润滑油，因此在窥视孔的设计要能够方便、直观的观察到齿轮啮合处的状态，窥视孔的的位臵应在齿轮啮合区域的上方，并且有足够的大小，以便手能够伸入进行检查。平时由窥视孔盖用螺钉封住如图4.1.3。
5.排油孔和螺塞
图4.1.4 排油孔及其螺塞 图4.1.3 窥视孔及窥视孔盖
排油孔是用来排除污油的唯一通道，是减速器润滑是否良好的关键之处。排油口的设计需注意两点，首先排油孔的位臵要和减速器油池底面（及箱体的最低处）略低，排油孔的角度应该往逆时针方向倾斜1°～1.5°，同时在排油孔的附近应做出凹坑，便于污油及其它杂质的聚集排净，保证减速器良好的润滑；其次排油孔的螺塞其螺纹不具有防漏的功能，为了防止润滑油遗漏，需要在排油孔和螺塞之间加上防漏垫圈。螺塞直径应该按减速器的箱体底座壁厚的2～2.5倍选取（参见JB/ZQ4450-1986、GB/ZQ4451-1986），如图4.1.4。
6.起吊装臵
包括吊耳或吊环螺钉和吊钩。吊环螺钉或吊耳设在箱盖上。吊耳和吊钩的结构尺寸应该根据减速器的总质量来确定。本减速器质量较轻所以选用吊环螺钉其，吊环螺钉是标准件其尺寸是根据GB825-1988。
7.油面指示器
油面指示器的种类很多，有杆式油标（油标尺）、圆形油标、长形油标和管状油标。
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在难以观察的地方适用杆式油标。杆式油标结构简单，在减速器上经常用到。油标上刻有最高和最低油面高度标线带油标隔套的油标，可以减轻润滑油在箱体内的搅动的强度，故用于长期运转的减速器。油标尺中心线与油面之间的夹角在45°或大于45°，在设计、装配时不能够与减速器的任何零部件发生冲突；箱体油标螺纹孔的螺纹部分不能够太长；安放油标尺的凸台要设有拔模斜度,如图4.1.5。
8.启盖螺钉
启盖螺钉安装在箱盖凸缘上，数量为1～2个，其直径与箱体凸缘联接螺栓直径相同，长度大于箱盖凸缘厚度。螺钉端部应制成圆柱端，以免损坏螺纹和剖分面。
9.定位销
此单级圆柱齿轮减速器设两个定位销，分别部署在箱体联接凸缘上，相距要尽量远而且距对称线的距离不等，以使箱盖箱座能够正确定位，除此之外定位销还要考虑不与减速器其他部件向冲突，定位销的长度要大于箱盖箱座凸缘厚度的和，定位销的两端要超出箱盖箱座的凸缘，如图。
图4.1.6 定位销设计
4.2 绘制装配图
装配图是用来表达机器或部件的图样。零件多，图形复杂，绘制过程经常要进行修改，这里AutoCAD充分体现了其辅助设计的优势。可以通过建立不同的图层，把零件绘制在不同的图层，并将常用的零件图样编辑成块，通过对图层和块的控制，可以方便轻松的绘制装配图。
装配图的绘制坚持“长对正、高平齐、宽相等”的原则，采用“边画、边算、边改”的方法，先绘制主要零件，再绘制次要零件；先确定零件中心线和轮廓线，再设计其结构细节；先绘制箱内零件，再逐步扩展到箱外零件；先绘制俯视图，在兼顾其它视图。
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4.2.1减速器装配图布局
减速器装配图一般用三个视图来表达，单级圆柱齿轮减速器用A0号图纸绘制，在开始绘图之前，要根据其零件的结构尺寸，估计减速器的轮廓大小，还要考虑到标题栏、明细栏、尺寸标注和技术要求所占用的图幅面积来安排绘图布局，要做到图幅协调美观，如图4.2.1所示。如用手绘制可以将图纸分区方便排版。
图4.2.1 图幅布局
4.2.2绘制中心线
结合图4.2.1中的图幅布局来拟定中心线，线形为点化线，机件最终绘制成功必须要有一个参考，所以中心线是装配图和一切机械图样的骨髓。中心线的拟定原则是先拟定俯视图的中心线，再绘制主视图和左视图的中心线，如图4.2.1。
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图4.2.2 拟定中心线
4.2.3绘制机体
在绘制装配图的时候要兼顾全局，画出主要装配干线，逐次向外扩张，从机体的底步开始搭建，直到箱座绘制完成，所以主视图和左视图也都只绘制箱座部分，如图4.2.3。
图4.2.3 机体（箱座）
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4.2.4 绘制机盖
机盖是单级圆柱齿轮减速器的上半部分,该部分在只在主视图和左视图上表示,俯视图上还是只绘制箱座部分,箱盖使用主视图和左视图就可以将其轮廓形状详细的表达清楚,不用在俯视图上绘制，如图4.2.4。
在绘制轴承旁连接螺栓凸台的时候要注意：
1.确定轴承旁连接螺栓的位臵：为了增大部分箱体轴承座的刚度，轴承旁连接螺栓距离S应尽量小，但是不能够与轴承连接螺钉相干涉一般去S=D2,D2为轴承外径。用嵌入式轴承盖时，D2为轴承凸缘的外径。两轴承座孔之间，装不下两个螺栓时，可在两个轴承座孔间距的中间装一个螺栓。
2.确定凸台高度h：在最大轴承座孔的那个轴承旁连接螺栓的中心线确定以后，根据轴承旁连接螺栓直径d1无额定所需的扳手空间c1和c2值，用作图法确定凸台高度h。用这种方法确定的h值不一定是整数，可以向大的方向圆的整为R20的标准数列值。其他较小轴承座孔凸台的高度，为了方便制造，均设计成等高度。另为了铸造拔模的需要凸台侧面的斜度一般取1:20。
3.箱体壁厚及其结构尺寸的确定：铸造箱体壁厚与结构尺寸，焊接箱体壁厚约为铸造箱体壁厚的0.7~0.8倍，且大于等于4mm；其他各部分的结构尺寸参见表2.3.1。
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图4.2.4 机体（箱盖）
4.2.5加入轴承和齿轮
图4.2.5 轴承和齿轮
4.2.6加入标注
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结 论
正文(宋体小四号，首行缩进二字符，1.5倍行间距，正文略)
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致 谢
正文(宋体小四号，首行缩进二字符，1.5倍行间距，正文略)
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参考文献
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