一級圓柱齒輪減速器

1、一級圓柱齒輪減速器一級圓柱齒輪減速器學 院：繼續(xù)教育學院專 業(yè) ：機械設計制造及自動化考 號：140112100269學 生 姓 名：宋市委指 導 教 師： 2013 年 4 月畢業(yè)設計（論文）答辯成績評定畢業(yè)設計（論文）答辯成績評定機械設計制造及其自動化機械設計制造及其自動化 專業(yè)畢業(yè)設計（論文）第 答辯委員會于 年 月 日審定了 班級 宋市委宋市委學生的畢業(yè)設計（論文） 。 設計（論文）題目： 一級圓柱齒輪減速器設計一級圓柱齒輪減速器設計 設計（論文）說明書共 2626 頁，設計圖紙 6 6 張。畢業(yè)設計（論文）答辯委員會意見： 成 績： 機自 專業(yè)畢業(yè)設計（論文）答辯委員會主任委員 （簽

2、字）目 錄摘摘 要要 .IVIV第第 1 1 章章 概述概述 .1 1第第 2 2 章章 減速機的設計減速機的設計 .3 32.1、傳動方案分析 .32.2 選擇電動機.42.3 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比.52.4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù).62.5 初繪裝配底圖及驗算軸系零件.7第第 3 3 章章 結構設計結構設計 .13133.1 設計和繪制減速器的軸系零件.133.2 設計繪制箱體及其附件的結構.143.3 減速器附件的結構設計.16第第 4 4 章章 加工加工 .18184.1 完成裝配工作圖.184.2 設計減速器零件工作圖.204.3 潤滑與密封.22小小 結結 .

3、2424參考文獻參考文獻 .2525致致 謝謝 .2626摘 要一級圓柱齒輪減速機是位于原動機和工作機之間的機械傳動裝置。常用的減速器已標準化和規(guī)格化，用戶可根據(jù)各自的工作條件進行選擇。本次畢業(yè)設計中的減速機是根據(jù)用戶的選擇而設計的非標準減速器。機器常由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成。合理的傳動方案不僅應滿足工作機的性能要求，而且還要工作可靠、結構簡單緊湊加工方便、成本低、傳動效率高以及使用和維護方便。關鍵詞關鍵詞 傳動裝置 箱體 齒輪 低速軸沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 1第 1 章 概述減速器是位于原動機和工作機之間的機械傳動裝置。常用的減速器已標準化和規(guī)格化，用戶可根據(jù)各自的工

4、作條件進行選擇。畢業(yè)設計中的減速器設計通常是根據(jù)給定的任務，參考標準系列產品資料，進行非標準的減速器設計。（一）減速器的類型 減速器種類很多，可以滿足各種機器的不同需求。一般根據(jù)以下幾種方法進行分類：按傳動件的不同，可分為圓柱齒輪減速器、錐齒輪減速器、蝸桿減速器、齒輪蝸桿減速器和行星齒輪減速器；按傳動級數(shù)不同可分為單級減速器、雙級減速器和多級減速器；按軸在空間的相對位置不同，可分為臥式減速器和立式減速器。表 1-1 常用減速器的形式、特點及應用1、單級減速器形式推薦傳動比范圍特點及應用圓柱齒輪直齒：i5斜齒、人字齒：i10輪齒可做成直齒、斜齒或人字齒，箱體通常鑄鐵做成，單件或少批量生產時可采用

5、焊接結構，盡可能不用鑄鋼件支承通常用滾動軸承，也可用滑動軸承錐齒輪直齒：i3斜齒：i6用于輸入軸和輸出軸垂直相交的傳動下置式蝸桿i1070蝸桿在蝸輪的下面，潤滑方便，效果較好，但蝸桿攪油損失大，一般用蝸桿圓周速度v45m/s 的場合上置式蝸桿i1070蝸桿在蝸輪上面，裝拆方便，蝸桿圓周速度可高些 2、雙級減速器圓柱齒輪展開式i840雙級減速器中最簡單的一種。由于齒輪相對于軸承位置不對稱，軸應具有較大的剛度。用于載荷平穩(wěn)的場合，高速級用斜齒后直齒圓柱齒輪分流式圓柱齒輪分流式i840高速級用斜齒，低速級可用人字齒或直齒。由于低速齒輪與軸承對稱分布，沿齒寬受載均勻，軸承受力也均勻，常用于變載場合減速

6、器橫向尺寸小，兩對齒輪浸入油中深沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 2圓柱齒輪同軸式i840度大致相等但減速器軸向尺寸和質量較大，且中間軸較長，容易使載荷沿齒寬分布不均，高速軸的承載能力難以充分利用錐圓柱齒輪i815錐齒輪應用在高速級，使齒輪尺寸不致太大，否則加工困難。錐齒輪可用直齒或圓弧齒，圓柱齒輪可用直齒或斜齒二級蝸桿i702500傳動比大，結構緊湊，但效率低齒輪蝸桿i=15480分齒輪傳動在高速級和傳動在高速級兩種，前者結構緊湊，后者效率高蝸桿齒輪i=15480(二)減速器箱體的結構標準減速器有通用和專用兩種。箱體是一個重要零件，它用來支承和固定軸系零件，保證傳動傳動零件的正確嚙合，使箱

7、體內零件具有良好潤滑和密封。常用的減速器箱體的結構形式如下所述：1、鑄造箱體和焊接箱體減速器箱體大都采用鑄鐵（HT200 或 HT250）鑄造而成。鑄造箱體剛性好易切削，并可得到復雜的外形。對于重型減速器箱體，為提高箱體強度和剛度可采用球墨鑄鐵或鑄鋼來鑄造。鑄造箱體質量較大，使用于成批生產。在某些單件生產的大型減速器中，箱體也有用鋼板焊成的，軸承座部分可用圓鋼、鍛剛或鑄鋼制作。焊接箱體 比鑄造箱體請 輕 1/41/2，因而節(jié)省材料，降低成本，并且結構緊湊，外形美觀，制造簡單，生產周期短；但焊接時容易產生熱變形，要求有較高的焊接技術且焊后要退火處理。2、部分式箱體和整體式箱體減速器箱體廣泛采用部

8、分式結構。部分面常與軸線平面重合，有水平和傾斜兩種。一般減速器只有一個水平剖分面。對于小型圓錐齒輪或蝸桿減速器，為使結構緊湊，保證軸承與孔座的配合性質，常采用整體式箱體，但裝拆、調整不方便。沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 3沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 4第 2 章 減速機的設計2.12.1 傳動方案分析傳動方案分析（一）總體設計分析擬定傳動方案機器常由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成。合理的傳動方案不僅應滿足工作機的性能要求，而且還要工作可靠、結構簡單緊湊加工方便、成本低、傳動效率高以及使用和維護方便。因此，設計時應注意優(yōu)先保證重點，并統(tǒng)籌兼顧其它條件。傳動方案常用運動簡圖表示。

9、運動簡圖明確地表示了組成機器的原動機、傳動裝置和工作機三者之間的運動和動力傳遞關系，而且為傳動裝置的設計提供了重要依據(jù)。分析和選擇傳動機構的類型及組合，合理布置傳動順序，是擬定傳動方案的重要環(huán)節(jié)，通常應考慮以下幾點：（1） 帶傳動 由于其承載能力較低，在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其它傳動形式大，但運動平穩(wěn)，能吸振緩沖，因此被廣泛應用于傳動系統(tǒng)的高速級。（2） 鏈傳動 運動不平穩(wěn)，有沖擊，宜布置在傳動系統(tǒng)的低速級。（3） 斜齒圓柱齒輪傳動 平穩(wěn)性較直齒圓柱齒輪傳動好，相對可用于高速級。（4） 錐齒輪傳動 因錐齒輪加工較困難，故一般放在高速級，并限制其傳動比。（5） 蝸桿傳動 傳動比大承載能力較齒

10、輪傳動低，故常布置在傳動裝置的高速級，獲得較小的結構尺寸和叫高的齒面相對滑動速度，以便于形成液體動壓潤滑油膜，提高承載能力和傳動效率。（6） 開式齒輪傳動 其工作環(huán)境一般較差，潤滑條件不好，故壽命較短，宜布置在傳動裝置的低速級。（7） 改變運動形式的機構（8） 傳動裝置的布局 要求盡可能做到結構緊湊、勻稱，強度和剛度好，便于操作和維修。傳動方案反映運動和動力傳遞路線和各部件的組成和聯(lián)結關系。其要滿足機器的功能要求，滿足工作可靠、結構簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、使用維護便利、工藝和經濟性合理等。一般用機構簡圖表示。機構運動簡圖：沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 5圖 2-1 機構運動簡圖2.2

11、2.2 選擇電動機選擇電動機1、選擇電動機類型和結構形式 電動機類型根據(jù)電源（三相交流 380/220V） 、工作條件（室內、有灰塵、環(huán)境最高溫度 35） 、載荷特點（運轉載荷較平穩(wěn)）來選擇，選擇三相鼠籠型異步電動機。一般選用我國采用的 Y 系列電動機新產品。2、選擇電動機的容量 電動機的功率（容量）選擇的合適與否，對電動機的工作和經濟性都有影響。一般是根據(jù)工作機所需要的功率（KW）的大小和中間裝置的效率以及機器的工作條件來確定的 工作機所需功率 工作機所需的功率應由機器的工作阻力和運動參數(shù)計算求得Pw帶式輸送機效率)(042. 395. 0100085. 034001000KWwwwwVFP

12、95. 0w電動機輸出功率 由工作機所需功率和傳動裝置的總效率可求得電動機的輸出功P0率為傳動裝置總效率，包括三角帶傳動效率，一對齒總PPwo96. 0b輪傳動效率，兩對滾動球軸承效率，聯(lián)軸器效率975. 0g9801. 099. 02r0.98c918. 098. 09801. 0975. 096. 0總)(314. 3918. 0042. 30KWPPw總沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 6選取電動機額定功率 對于長期連續(xù)運轉，載荷不變或很少變化，且在常溫下工作的電動機，按下式確定電動機的額定功率 取PPm0)3 . 11 ( )(4 KWPm3、選取電動機轉速 容量相同的同類電動機，其

13、同步轉速有 3000r/min、1500r/min、1000r/min 和750r/min 四種。電動機轉速越高，則級數(shù)越少，尺寸和質量越小，價格也越低，但傳動系統(tǒng)的總傳動比增大，傳動級數(shù)要增多，傳動尺寸和成本都要增加。所以先則電動機轉速時，必須進行全面的分析和比較，通常多選用同步轉速為 1000r/min 和 1500r/min 的電動機。 對于專用傳動裝置，其設計功率按實際需要的電動機功率來計算；對于通用傳動裝置，其設計功率按電動機額定功率來計算，而轉速則按電動機額定功率時的滿載轉速來計算。滾動軸承轉速為 min22.4933085. 0100060100060rDnw 總傳動比范圍（三角

14、帶，單級圓柱齒輪）42ib53ig 206)54()32(i 電動機可選擇轉速范圍相應為：min98429522.49)206(rinnw綜合考慮，所選取同速轉速為的 Y 系列電動機 Y132M1-6，其滿載轉速為min1000r，min960rnm2.32.3 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比傳動裝置總傳動比為：50.1922.49960nnwmi分配各級傳動比 （為使三角帶傳動輪廓尺寸不致過大?。﹊igbi.3ib則齒輪傳動比 （符合一級圓柱齒輪減速器傳動比最大 8 的要5 . 635 .19iibgi求）合理分配傳動比是傳動裝置設計中的一個重要問題

15、，它將影響傳動裝置的外廓尺寸、質量及潤滑或影響減速器的中心距乃至整個機器的工作能力。在具體分配時應考慮以下幾點：沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 71）各級各類傳動比最好在推薦范圍內選取2）在 v 帶齒輪減速器中，要避免大帶輪半徑大于減速器輸入軸的中心高而造成安裝不便，因此應使帶傳動的傳動比小于齒輪傳動的傳動比。3）總傳動比和中心距都相同而傳動比分配不同，對結構尺寸的影響不同。應使各級傳動裝置具有較小的外部尺寸和最小中心距。4）各傳動零件之間不應互相干涉。5）在二級及多級臥式圓柱齒輪減速器中，為便于實現(xiàn)浸油潤滑，應使各級大齒輪浸油深度大致相等。傳動裝置的實際傳動比要由選定的齒數(shù)或標準帶輪直徑

16、準確計算，因而與要求傳動比可能有誤差，一般允許工作機實際轉速與要求轉速的相對誤差為（3%5%） 。2.42.4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)為進行傳動件的設計計算，應分別求出各軸的轉速、功率和轉矩。1、各級轉速 軸 min3203960rinnbm軸 min23.495 . 6320rinng滾動軸 min23.49rnnw2、各軸功率 軸 ）（KWbmPP84. 396. 04 軸 )(67. 3975. 0981. 084. 3KWgrPP 滾動軸 )(51. 3975. 0981. 067. 3KWgrwPP3、各軸轉矩 電動機軸 )(79.399604955

17、09550mNnPTmm電 軸 )6 .11432084. 395509550mNnPT（ 軸 )93.71123.4967. 395509550mNnPT（ 滾動軸 )(90.68023.4951. 395509550mNnPTwww運動和動力參數(shù)計算數(shù)值可列表備查軸號參數(shù)電動機軸（0）軸軸滾筒軸（w）轉速 n（r/min）96032049.2349.23沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 8功率 P（KW）43.843.673.51轉矩 T（Nm）39.79114.6711.93680.90傳動比 i36.51.00效率 0.960.9750.982.52.5 初繪裝配底圖及驗算軸系零件初

18、繪裝配底圖及驗算軸系零件初繪裝配底圖的任務是通過繪圖來確定減速器的主要結構，進行視圖的合理布置。更重要的是進行軸的結構設計，確定軸承的位置和型號，找出軸系上所受各力的作用點，從而對軸、軸承及鍵等零件進行校核。傳動零件，軸和軸承是減速器的主要零件，其它零件的結構和尺寸隨著這些零件而定。繪制裝配底圖時要先畫主要零件，后畫次要零件：由箱內零件畫起，逐步向外畫，對細部結構可先不畫，認一個視圖為主，兼顧幾個視圖。1、確定箱內傳動件輪廓及相對位置首先畫出箱內傳動件的中心線、齒頂圓、節(jié)圓、輪緣及轂寬等輪廓線。并注意各零件間的相對位置和間隙。2、箱體內壁位置的確定箱體內壁與齒輪端面及齒輪頂圖之間應留有一定的間

19、距，設計減速器結構時，必須全面考慮箱體內傳動件尺寸和箱體各方面的結構關系。如：圓柱齒輪減速器，設計高速級小齒輪處的箱體形狀和尺寸，要考慮到軸承處上下箱體聯(lián)接螺栓的布置和凸臺高度尺寸，由此來確定箱體內外壁位置。畫裝配圖時要注意，三個視圖間的投影關系，應同時畫三個視圖。對于箱體底部的內壁位置，由于考慮齒輪潤滑及冷卻，需要一定的裝油量，并使臟油能沉淀，箱體底部內壁與大齒輪頂圓的距離應大于 812 倍模數(shù)，并且不小于3050mm。3、初步進行視圖布置及繪制裝配底圖箱體內壁位置決定后，根據(jù)箱體壁厚尺寸、凸緣尺寸，即可確定箱體最大輪廓尺寸，再考慮箱外傳動零件和聯(lián)軸器的最大尺寸和位置，則可定出箱外輸入和輸出

20、軸伸出端的位置及軸伸長度的尺寸范圍。至此減速器的主要結構也就確定了。減速器各視圖的大致輪廓尺寸，并考慮好標題欄、明細表、零件編號、尺寸的標注、技術特性表及技術要求的文字說明等的位置，就可進行圖面的合理布置。布他圖時圖面留有余地，以便進行進一步設計，補充局部視圖及必要說明。4、設計齒輪減速器的軸類零件（低速軸） 選擇軸的材料，確定許用應力選用軸材料為 45 號鋼，調質處理可知沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 9（抗拉強度）MPab650（屈服點）MPas360（在靜應力下的許用彎曲應力）MPabb2151（脈動循環(huán)應力下的許用彎曲應力）MPabb1020（對稱循環(huán)應力下的許用彎曲應力）MPab

21、b601 按扭轉強度估算軸的最小直徑單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，軸輸出端與聯(lián)軸器相接，從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為3nPCd 45 號鋼 C=118 則mmd66.4923.4967. 31183考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標準，取 d=50mm 齒輪上作用力的計算齒輪所受轉矩為：mmNmNPTn10393.71193.71123.4967. 395509550齒輪作用力：圓周力NdTFt339424193.71122103徑向力NFFtr125612cos20tan339412cos20tan軸向力NFFta26712tan1256tan 軸的結構設計軸結構設計時應同時

22、考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸系結構草圖。 聯(lián)軸器的選取，可采用彈性柱銷聯(lián)軸器。查手冊可得規(guī)格 HL3 聯(lián)軸器 42112 GB5014-85 確定軸上零件的位置及固定方式。單級齒輪減速器，將齒輪布置在箱體內壁的中央，軸承對稱布置在齒輪兩邊，軸的伸出端安裝聯(lián)軸器。齒輪靠軸環(huán)和套筒實現(xiàn)軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實現(xiàn)周向固定，軸通過兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向固定，聯(lián)軸器靠軸肩、平鍵和過盈配合分別實現(xiàn)軸向固定及周向固定。 確定各級軸的直徑。將估算軸徑作為外伸端直徑與聯(lián)軸器相配，考慮聯(lián)mmd50d1沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10軸器用軸肩實現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑

23、為。齒輪和左端軸承從左側裝入，考mmd582慮裝拆方便及零件固定的要求，裝軸承處軸徑應大于，考慮滾動軸承直徑系列取d3d2。為便于齒輪裝拆，與齒輪配合處軸徑大于取。齒輪左端用mmd653d4d3mmd704套筒固定，右端用軸環(huán)定位，軸環(huán)直徑滿足齒輪定位的同時，還應滿足右側軸承的安d5裝要求，根據(jù)選定軸承型號確定。右端軸承型號與左端軸承相同，取mmd656 取軸承型號。初選軸承型號為深溝球軸承，代號 111。查手冊可得軸承寬度 B=18mm，安裝尺寸 D=68mm，故軸環(huán)直徑。mmd685 定各級軸的長度。綜合考慮軸上零件的尺寸及與減速器箱體尺寸的關系，確定各級軸的長度。 畫出軸的結構草圖（如圖

24、所示）5、校核軸的強度 畫出軸的計算簡圖，計算支反力和彎矩，由軸的結構簡圖可確定軸承支點跨距，由此可畫出軸的受力簡圖（如圖所示）水平面支反力NFFFtRDXRBX16973394)21()21(圖 2-5 軸的受力簡圖軸受力圖：水平面力投影圖：水平面彎矩圖：沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 11垂直面力投影圖：垂直面彎矩圖：合成彎矩圖：扭矩圖：當量彎矩圖：水平彎矩mNFMRBXCH5 .856985 .5016975 .50垂直面支反力由靜力學平衡方程可求得 （方向向下）NFRAZ1379NFRDZ123垂直面彎矩 mNcvMFRAZ696405 .5013795 .50mNcvMFRDZ6

25、2125 .501235 .50合成彎矩 22)(cvMcMCHM =mmN 110427)69640()5 .85698(22沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 1222)(cvMcMCHM =mmN 85923)6212()5 .85698(22畫出各平面彎矩圖和扭矩圖計算當量彎矩，轉矩按脈動循環(huán)考慮，應折合系數(shù)為：Me 59. 01026001bbbbaC 剖面最大當量彎矩為：22)()(aTcMceM=22)40900059. 0()110427(=mmN 110428畫出當量彎矩圖校核軸徑，由當量彎矩圖可知，C 剖面上當量彎矩最大為危險截面，膠合該截面直徑： mmceMbbcd04.

26、26)601 . 0(110428) 1 . 0(331考慮該截面上鍵槽影響，直徑增大 30%，所以mmdc2804.2603. 1結構設計確定的直徑為 60mm，所以強度不夠繪制軸的零件工作圖其中軸的餓結構設計包括確定軸的形狀，軸的徑向尺寸。1、 軸的徑向尺寸軸的徑向尺寸要在初估軸徑的基礎上，考慮軸承型號選擇、軸的強度、軸上零件的定位和固定，以及便于加工和裝配等。 初選軸承型號。按工作要求選擇軸承型號，直徑和寬度系列一般可先按中窄系列選取，軸承內徑則由初估直徑在考慮結構要求后確定。 保證軸有足夠的強度。首先考慮受載較大的軸段，通常是軸上各受力點附近的軸段 便于軸上零件的拆裝。故常做成階梯形軸

27、，徑向尺寸逐漸變化，區(qū)分不同加工要求，以節(jié)省加工量。 綜合考慮軸上零件的定位和固定及減少軸的應力集中決定階梯軸的相鄰直徑變化大小。階梯直徑變化為了固定軸上零件時，承受軸向力時，相鄰直徑變化可大些。另一方面要考慮減小軸的應力集中，相鄰直徑變化應盡量小，為了降低應力集中，軸徑過渡處圓角應盡量大些。 軸向尺寸應符合有關標準和規(guī)范。如軸上零件相配合的各級軸徑應盡量取標準直徑系列值等。沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 132、 定軸的軸向尺寸軸向尺寸主要取決于軸上傳動件及支承件的軸向寬度及軸向位置，并考慮有利于提高軸的強度和剛度。 保證傳動件在軸上的固定可靠。與傳動件相配軸段長度由與其配合的輪轂寬度決

28、定。平鍵聯(lián)接，鍵較配合長度稍短，并布置在偏向傳動件裝入一側，便于裝配。 支承件的位置應盡量靠近傳動件。為了減小軸的彎矩，以提高軸的強度和剛度，軸承與傳動件相互靠近，軸上的傳動件都在兩軸承之間，兩軸承支點跨距應盡量減小。軸承依靠箱內潤滑油飛濺潤滑，軸承可能靠近箱體內壁。 便于零件的拆裝。軸上零件不能靠得很近，不利于零件的拆卸，適當增加有關軸段的軸向尺寸，軸在箱體軸承孔中的軸向尺寸決定于軸承孔的長度。軸承孔的長度取決于軸承寬度和軸承旁聯(lián)接螺栓的扳手的空間尺寸。軸伸出箱外的長度和箱體零件的裝拆及固定端蓋的螺釘裝拆有關。3、 確定軸上力作用點及支點跨距。可以從裝配底圖上定出，傳動件力作用線位置可以取在

29、輪緣寬度的中部。4、 進行軸、軸承和鍵聯(lián)接的核驗計算。力作用點及支點跨距確定后，可求出軸所受的彎矩和扭矩，可選定軸的材料。綜合考慮受載大小、軸徑粗細及應力集中等因素，確定幾個危險截面，進行軸的強度校核。滾動軸承進行壽命、靜載及極限轉速的驗算，可以取軸承壽命為減速器的使用壽命，也可以取減速器的檢修期為軸承壽命，到時便于更換。如不滿足使用要求，可以改用其他寬度系列或直徑，還可改變軸承類型。鍵聯(lián)接，應分析受載情況、尺寸大小及所用材料，確定危險件進行驗算。5、 綜上所有校核計算的結果，可以對裝配底圖進行修改。沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 14第 3 章 結構設計3.13.1 設計和繪制減速器的軸

30、系零件設計和繪制減速器的軸系零件在初步繪制的裝配底圖基礎上進行軸系的結構設計，包括傳動件的結構設計，滾動軸承的組合設計等內容1、的結構設計沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15傳動件的結構與所選材料、毛坯尺寸及制造方法有關。齒輪的根圓與軸徑相差無幾，則高速軸做成齒輪軸。2、滾動軸承的組合設計軸承的組合設計應從結構上保證軸系的固定、游動與游隙的調整。此減速器結構中軸承支點跨距300mm，則采用兩端固定的軸系結構。用端蓋頂住兩軸承外圈的外側，結構比較簡單，且留有適量的軸向間隙，可以避免工作中因軸系、熱伸長而引起溫度應力，并可保證軸承靈活運轉。間隙量是靠調整的方法來控制，此減速器采用凸緣式端蓋固定

31、軸承。采用深溝球軸承（向心球軸承） ，因其為固定間隙的軸承，可以在裝配時通過調整，使固定件與軸承外側留有適量的間隙。為便于加工和裝配，同一軸系的軸承孔做成相同。3、滾動軸承的潤滑與密封此結構采用潤滑油潤滑，用箱體內的油直接潤滑軸承，油潤滑有利于軸承的冷卻散熱，對密封要求高并且油的性能由傳動件確定，長期使用含有雜質油，對軸承有不利影響，應定期更換潤滑油。箱內傳動件圓周速度較大，采用飛濺潤滑：由傳動件傳動時飛濺帶起)32(sm的油潤滑軸承。在箱體剖面上開設輸油溝，使濺起的油沿箱內避流到溝內，并在端蓋上開設缺口。為了防止裝配時缺口沒有對準油溝而將油路堵塞，將端蓋與軸承孔配合部分的外徑取小些。密封。軸

32、伸出端密封方式為有接觸式，采用橡膠油封，其密封性能較好，用于油潤滑的軸承中。采用 J 型橡膠油封油封有金屬骨架，與孔緊配合裝配。安裝油封時應注意油封的安裝方向，因其以防漏油為主，所以油封唇邊對著箱內。為了安裝方便，軸上做出斜角，還可在與油封接觸的軸段上，做出傾斜的滾花，在單向運轉時可以使?jié)B漏在軸段上的油被推回油箱內，提高密封的效果。選擇密封方式，還要考慮密封處的軸表面圓周速度、潤滑劑種類、密封的要求、工作溫度、環(huán)境條件等因素。滾動軸承組合設計后，應檢查以前所畫裝配底圖的軸承室寬度是否足夠，必要時可加寬。3.23.2 設計繪制箱體及其附件的結構設計繪制箱體及其附件的結構沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計

33、（論文） 16進行箱體及其附件的結構設計，并進行必要的驗算。畫圖次序為先箱體，后附件；先主體，后局部；先輪廓，后細節(jié)；以主視圖為主，并同時兼顧其它視圖。1、 減速器箱體的結構設計箱體起支持和固定軸系零件，保證軸系運轉精度，良好的潤滑及可靠密封等重要作用，箱體采用部分式結構，部分面通過軸心線。 箱體要具有足夠的剛度箱體在加工及使用過程中，受復雜的變載荷，而引起相應的變形。如剛度不足，會引起軸承孔中心線偏斜，影響傳動件運動精度，甚至由于載荷集中而導致運動副加劇磨損。 （A）確定合理的箱體尺寸及形狀。首先確定合理的箱座壁厚，由公式校驗，其中 T 為低速軸的轉矩。壁厚確定的情況下，增加底面積及mm86

34、17. 024沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 17箱體輪廓尺寸，可增大抗彎扭的轉矩，有利于提高箱體的整體剛性。箱體軸承孔附近及與地基結合處有較大的集中載荷，應加大壁厚，保證局部剛度。箱蓋與箱座聯(lián)接部分應有較厚的聯(lián)接凸緣。所有受載接合面都要限制表面粗糙度 Ra 不大于 1.62.5m，保證實際接觸面積，達到一定的接觸剛度，接觸面預壓強不大于 2Mpa。軸承孔座兩側的聯(lián)接螺栓應盡量靠近，軸承孔座附近應做凸臺，要有一定的高度，保證有足夠的扳手空間。（B）合理設計肋板。受載集中處設置肋板，提高局部剛度，如軸承座孔與箱底接合面處設置加強肋，減小側壁彎曲變形。加強肋布置使其受壓應力，以起支承作用。(C

35、)合理選擇材料及毛坯制造方法。箱體常用灰鑄鐵制成，鑄鐵易于切削，抗彎性能好，并具有一定吸振性，其彈性模量 E 較小，剛性較差。 箱體應有可靠的密封及便于傳動件潤滑和散熱為保證密封，剖分面聯(lián)接凸緣應有足夠寬度，要經過精刨而成。聯(lián)接螺栓間距要小于 150200mm，以保證足夠的壓緊力。為保證軸承孔精度，剖分面不得加墊片，為提高密封性，剖分面上制出回油溝，使?jié)B出的油沿回油溝的斜槽流回箱內，也可在剖分面間涂以密封膠。箱體輪廓應足夠大，以容納一定量的潤滑油，保證潤滑和散熱。傳動件浸油深度最小是一個齒高，為避免攪油損失過大，傳動件浸油深度不應超過其分度圓半徑的 1/3，同時為避免油攪動時沉渣泛起，齒頂?shù)接?/p>

36、池底面的距離不小于3050mm。 箱體要有良好的結構工藝性直接影響箱體的質量、成本，以及加工、裝配、使用和維修等。 （A）鑄造工藝性 考慮制模、造型、澆鑄和清理等工藝方便，力求簡單，減小沿拔模部分的凸起部分，并應有一定的拔模斜度。壁厚應力求均勻、過渡平緩，金屬不局部積聚，外形轉折處應有鑄造圓角，減小鑄件的內應力和減小縮孔。 （B）機械加工工藝性 應有利于減小加工面積，應減少工件和刀具的調整次數(shù)，以提高加工精度和生產率。如果一軸心線兩軸承孔座孔徑相同，便于一次鏜出。被加工面應力求在同一平面上。箱體上的加工面與非加工面應嚴格分開，并且不在同一平面內。 箱體形狀力求勻稱、美觀，考慮造型問題3.33.

37、3 減速器附件的結構設計減速器附件的結構設計1、檢查孔和檢查孔蓋檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑狀態(tài)、接觸斑點及齒側間隙，并用來注入沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 18潤滑油，孔開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，尺寸大小應便于操作。檢查孔蓋用鑄鐵制成，與箱體間加密封墊。2、 放油螺塞和放油孔放油孔設在箱座底面的最低處，其附近有足夠的空間，便于放容器。油孔制出唇邊，以利于引油到容器，箱體底面向放油方向傾斜 11.5，并在其附近形成凹坑，便于污油的匯集及排放。放油螺塞為細牙螺紋，與放油孔的接觸面處加油圈密封。3、 油標用于指示油面高度，放置于便于檢查及油面較穩(wěn)定處，其傾斜角便于油標的裝拆。4

38、、 通氣器用于通氣，使箱內外氣壓一致，避免由于運轉時，箱體內油溫升高、內壓加大，引起潤滑油的滲漏，設置于箱頂孔蓋處。5、 起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運減速器，由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構成。6、 起蓋螺栓便于開啟箱蓋，在箱蓋凸緣上裝設 1 個起蓋螺栓。拆卸箱蓋時，先擰動此螺釘，頂起箱蓋，起蓋螺釘釘頭部分為細圓柱形，以免損壞螺釘。7、 定位銷為保證箱體軸承孔的加工精度及裝配精度，在箱體聯(lián)接凸緣相距較遠處放置兩個圓錐銷，并且不對稱布置，使箱座與箱蓋可正確定位。為便于拆卸，定位銷長度大于聯(lián)接凸緣總厚度。沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 19第 4 章 加工4.14.1 完成裝配工作圖完成

39、裝配工作圖1、標注裝配圖尺寸、配合與精度等級標注尺寸有： 特性尺寸（傳動零件中心距及偏差） 最大形體尺寸（減速器總長、寬、高） 安裝尺寸（箱座底面尺寸，地腳螺栓孔中心線的定位尺寸及其徑）主要零件的配合尺寸（減速器中影響運轉性能及傳動精度的主要零件的配合尺寸）2、減速器的技術特性列表表示減速器的技術特性技術特性輸入功率（KW）輸入轉速（r/min）效率 傳動比 i3.843200.9833、編寫技術要求用文字說明在視圖上無法表達的有關裝配、調整、檢驗、潤滑、維護等方面的內容 對潤滑劑的要求潤滑劑對減少運動副間的摩擦，降低磨損及散熱、冷卻起重要的作用。箱座內裝入30 號機械油，代號 HJ-30（5

40、0時黏度 2733cst（厘斯）3.814.59E50，凝點-10，閃點180）換油時間為半年左右。 滾動軸承的軸向間隙及其調整方法用墊片調整軸向間隙，先用端蓋將軸承完全預緊，端蓋與箱體軸承座之間留有間隙，用厚度為 +的一組墊片置于端蓋和軸承座之間，即可得到需要的間隙。 傳動側隙量和接觸斑點根據(jù)傳動件精度確定。齒輪副側隙要求，根據(jù)工作條件用最大極限側隙（或maxjn）與最小極限側隙（或）來規(guī)定，通過選用適當中心距偏差、齒厚、極限maxjtminjnminjt偏差（或公法線平均長度偏差）來保證。檢查側隙的方法可以用塞尺進行測量，或將鉛絲放進傳動件嚙合的間隙中，然后測量鉛絲變形后的厚度即可。檢查接

41、觸斑點，按齒高不得大于 40%、按尺長不得大于 50%，檢查方法是在主動件齒沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 20面上涂色，將其轉動，觀察從動件齒面的著色情況，由此來分析接觸區(qū)位置及極為出面積的大小。如果側隙及接觸斑點不符合要求，可以對齒面進行刮研、跑合或調整傳動件的嚙合位置。 減速器的密封箱體剖分面、各接觸面及密封處不允許漏油，剖分面上允許涂密封膠或水玻璃，不允許塞如任何墊片或填料，軸伸處密封應涂上潤滑油。 對試驗的要求減速器裝配好后，應做空載試驗，正反轉各 1 小時，要求運轉平穩(wěn)、噪音小、聯(lián)接固定處不得松動。作負載試驗時，油泄溫升不得超過 35，軸承溫升不得超過 40。 對外觀、包裝和運

42、輸?shù)囊笙潴w表面應涂漆，外伸軸及零件需涂油并包裝嚴密，運輸及裝卸十不得倒置。4、零件編號編號要完整、不重復，圖中相同零件職能標注一次（上下箱蓋聯(lián)接螺栓） 。標準件也應單獨進行標注（如：軸承） ，獨立組合件（滾動軸承、通氣帽）應作為一個零件進行標注。裝配關系清楚的零件組（螺栓、螺母、墊圈）應引用公式線。標號方向按照順時針進行。5、 制明細表、標題欄明細表為減速器所有零件的詳細目錄，每一個零件在明細表中都應列出。其過程是確定材料及標準件的過程。標題欄總體反映其設計名稱，設計者及其材料、數(shù)量、圖號及比例等。6、 完成裝配圖完成裝配圖后，應對設計進行一次全面檢查，并應注意： 視圖數(shù)量是否足夠 尺寸標注

43、正確與否 技術要求及技術性能是否完善、正確 零件編號是否齊全 文字及數(shù)字應清晰，并按制圖規(guī)定寫出沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 214.24.2 設計減速器零件工作圖設計減速器零件工作圖零件工作圖是零件制造、檢驗及制訂工藝規(guī)程的基礎技術文件。應考慮文件的設計要求，及零件制造的可能性及其合理性。此設計繪制 4 個零件工作圖（軸、齒輪軸、齒輪、箱座）設計要求如下：1、 選擇合適的視圖每一零件單獨繪制于一張標準圖幅中，按機械制圖規(guī)定畫出，清楚反映零件內外結構形狀，使視圖數(shù)量減小到最少。視圖中表達的零件結構形狀與裝配工作圖一致。2、 尺寸及偏差的確定標注尺寸要符合機械制圖的要求，尺寸足夠且不多余。

44、考慮設計要求并便于零件的加工及檢驗，并注意： 保證設計要求及加工制造方便出發(fā)，制出正確尺寸基準。 尺寸數(shù)量足夠，避免加工時作任何計算。沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 22 尺寸盡量集中標注于反映零件工藝特性的視圖上。 配合尺寸及要求精確的幾何尺寸，標注尺寸極限偏差。 零件工作圖上尺寸與裝配工作圖一致。軸類零件圖，標注徑向尺寸及軸向尺寸。徑向尺寸應注意配合部位的尺寸及偏差，軸向尺寸應選擇合適的基準面，標注尺寸反映加工工藝及測量要求，應避免出現(xiàn)封閉的尺寸鏈。軸類零件尺寸標注應能反映主要加工工藝過程（如：低速軸的車削工序過程）低速軸的車削工序過程工序號工序名稱工序草圖所需尺寸下料，車外圓（258

45、）L11車端面，打中心孔（68）1量L2（226）L22車2（2）060. 0041. 060量L3（58）L33車3（3）021. 0002. 055量L4（95）L44車4（）4505量L5（65）L5沈陽工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 23車5（5）050. 0034. 042調頭（12）L66量車L66（6）021. 0002. 055圖 4-2 低速軸的車削工序過程齒輪零件徑向尺寸以中心線為基準標注，軸向尺寸以斷面為基準標注。3、 表面粗糙度確定零件所有表面（加工面與非加工面）應標注表面粗糙度值，多數(shù)采用 Ra 參數(shù)。根據(jù)設計要求確立保證正常工作條件下，采用數(shù)值較大者，利于加工。4、 形位公差標注零件工作圖標出必要的形位公差。保證保證減速器裝配質量及其工藝性能，用于評定零件加工質量。5、 零件工作圖技術要求根據(jù)不同的零件、加工方法確定： 材料機械性能及化學成分 鍛件及毛坯件的要求 表面機械性能要