减速机设计指导书

精品文档---下载后可任意编辑 主要内容： 减速器的类型及应用范围；减速器的组成；减速器的箱体结构；轴和传动零件的结构；滚动轴承部件的结构；减速器的润滑与密封；减速器附件。 一、概述 1．机器的组成 机器是由若干部件组成的系统。机器的组成部件按所实现的功能来分主要有：原动机即动力源、传动装置、执行机构，控制系统。 原动机是将其它形式的能源如化学能、电能、液能等转变为机械能的动力机械如内燃机、电动机、液压马达等，其功能提供机器工作的动力，它输出的运动通常为转动。 传动装置是将动力源输出的动力和运动传递给执行机构的中间装置，其功能是传递动力、进行增速或减速和变速、改变运动形式等。传动装置又分为机械传动装置、液压传动装置等种类。 执行机构是直接与工作对象接触的机构，其功能是利用机械能通过机械运动来改变工作对象的形状、位置等。 控制系统的功能是对整个机器起控制作用，以便使动力源、传动系统和执行机构彼此协调运行而完成机器的工作。 机器各组成部件的关系大致如所示： 执行机构 传动装置 原动机 控制系统 图1.1 机器的组成 2．减速器 减速器是一种机械传动装置，由图1.1可见它位于原动机和执行机构之间。 减速器有外廓尺寸紧凑、润滑条件良好、效率和运转精度较高、使用寿命较长、噪音小及安全可靠等优点，因此应用很广。 减速器已成为一种专门部件，并由专业厂家设计和制造。常用的减速器已经标准化、规格化和系列化，用户可根据各自的工作条件进行选择。 课程设计中所要求设计的减速器是非标准减速器，其设计通常是根据给定的任务参考标准系列产品资料来进行的。 二、减速器的类型和应用范围 减速器的类型很多，可以满足各种机器的不同要求。 减速器一般根据以下几种方法分类： ① 按传动条件的不同可分为齿轮减速器、蜗杆减速器、蜗杆—齿轮减速器和行星齿轮减速器。 ② 按传动的级数，可分为单级减速器、双级减速器和多级减速器。 ③按轴在空间的相对位置，可分为卧式减速器和立式减速器。 常见减速器的型式、特点及应用见《机械零件设计手册》P.685表4.1-1。 三、减速器的组成 减速器的结构虽随其类型和要求不同而异，但它一般由箱体、轴和轴上零件、轴承部件、润滑密封装置及减速器附件等组成。 为两级圆柱齿轮减速器；为圆锥—圆柱齿轮减速器。 两级圆柱齿轮减速器 圆锥—圆柱齿轮减速器 减速器上各零件的功用，见表1.1。 表1.1 减速器上各零件的功用 名称 用途 箱体 箱体由箱盖和箱座组成，起着支承轴及轴上零件的作用。为装拆方便，常采纳剖分式结构，箱盖和箱座用螺栓联成整体 轴 轴通过轴承和轴承盖固定在箱体上，用来支承传动零件传递扭炬 轴承盖 用来封闭轴承室和固定轴承 传动零件 如齿轮、蜗轮、带轮链轮及联轴器等，采纳联接件进行轴向和周向固定，用来传递运动和动力 螺塞 设在箱座下部，为排除油污和清洗减速器内腔时放油之用 油标 用来检查箱内润滑油的油面高度 窥视孔 设在箱盖顶部，用来观察、检查齿轮的啮合和润滑情况，润滑油也由此注入 通气器 用来沟通减速器内外气流，使箱体内因发热而产生的油蒸气及时排出，从而保证箱体的密封不致被破坏 起盖螺钉 用来顶起箱盖，以利拆卸 吊钩 用来吊运整台减速器 吊环螺钉 用来起吊箱盖 地脚螺丝 将减速器固定在机架或地基上 定位销 在箱体剖分面的凸缘上设两个定位销，用来确定箱盖和箱座轴承孔的相互位置 四、减速器的箱体结构 减速器箱体设计应选择合理的结构并考虑具有足够的强度、刚度和良好的工艺性。 （一）、箱体的结构型式 减速器箱体可按其毛坯制造方式、剖分与否以及外形等分成各种型式。 1．铸造和焊接箱体 （1）铸造箱体 箱体一般用灰铸铁HT150或HT200铸造。 铸造箱体（见图1.4）的优点是：适于成批生产，刚性较好，可以有复杂的外形以使结构合理等。缺点是重量较大。 图1.4 铸造箱体 （2）焊接箱体 在单件特别是大型减速器的生产中，为了减轻重量或缩短生产周期，箱体也可用A2或A3钢板焊接而成（见图1.5）。此时，轴承座部分可用圆钢、锻钢或铸钢制造。 焊接箱体的壁厚可比铸造箱体减少20-30%，但要求较高的制造技术。 2、剖分式和整体式箱体 （1）剖分式箱体 减速器箱体通常制成剖分式，剖分面常通过轴的中心线（见图1.4）。 剖分式箱体的接合面有水平式（图1.4 a,b,d）和倾斜式（图1.4 c）两种。前者易于加工，在减速器中被广泛采纳；后者有利于多级齿轮传动的浸油润滑，但对剖分面的加工不利，故应用甚少。 图1.6 立式齿轮减速器 一般减速器仅有一个剖分面，但在大型的立式圆柱齿轮减速器中，为了便于制造和安装，也有采纳两个剖分面的，如图1.6。 虽然减速器的接合面多数通过各轴的中心线，但也有例外，如轻型减速器有时不通过轴线，如图1.7。 （2）整体式箱体 整体式箱体的结构尺寸紧凑，重量较轻，易于保证轴承与座孔的配合性质，但装拆不如剖分式箱体方便，常用于小型圆锥齿轮和蜗杆减速器，如图1.8。 （二）减速器箱体设计中应考虑的几个问题 对于一般减速器，其箱体设计要考虑刚度、密封、润滑以及工艺性等因素。 1、刚度 箱体必须有足够的刚度，不允许在工作过程中产生过大的变形而影响传动精度。这是因为变形会导致两轴承孔不平行，从而引起传动中的偏载，直接影响传动效果。 为了保证箱体刚度，箱体应有足够的壁厚（见第四章表4-5），并在轴承座附近加筋板。 筋板有外筋（图1.9 a）和内筋（图1.9 b）两种结构形式。内筋刚度大、外形美观，但它阻碍润滑油的流动，铸造工艺也比较复杂，所以大多采纳外筋结构。 （a）外筋式 （b）内筋式 为了增强轴承装置部分的刚度，轴承座孔的两侧的联接螺栓应尽量靠近，为此，需要在轴承座两侧作出凸台。 凸台处螺栓联接的最普遍型式见图1.10，凸台的具体结构尺寸见图1.11，凸台高度h应根据安装时有足够的扳手空间来确定。 图15-11凸台处的螺栓联结结构 2、密封、润滑和贮油 为了保证箱盖与箱座联接处的密封可靠，应使联接处的凸缘有足够的宽度，并且联接表面要有较低的表面粗糙度（ 一般 在 以下），也可以在箱座凸缘上铣出回油沟，使渗入联接面上的油重新流回箱体腔内。 箱体内需要存贮足够的润滑油，一来用于润滑传动零件，二来起散热作用。所以，在设计箱座高度时要考虑所需油量。 当滚动轴承采纳飞溅润滑或刮板润滑时，须在剖分面联接凸缘上开出输油沟，使飞溅的油经油沟进入轴承。 3、铸造工艺性 铸造箱体必须考虑良好的铸造工艺性，因此需考虑以下几个方面： （1）为便于造型时取模，铸件表面沿拔模方向应有斜度，如图1.12所示。长度小于25mm的钢和铸铁件的拔模斜度为1:5，长度为25-50mm的钢和铸铁件的拔模斜度为1:10 ~ 1:20。 （2）力求形状简单、壁厚均匀、过渡平缓。为了避开出现因冷却不均匀而造成的内应