减速器测绘实训说明书.doc

摘 要减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速器的作用：1）降速同时提高输出扭矩（扭矩：扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。），扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 2）速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。减速器工作原理：减速器一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。关键字：动力传达机构，齿轮的速度转换器，转矩，传递动力等。目 录摘 要1目 录2引 言1、通用减速器的发展趋势42、促使减速器水平提高的主要因素4一、减速器1.1、减速器的概念及应用领域51.2、减速器的作用51.3、减速器的工作原理51.4、减速器与变频器的区别51.5、减速器的种类51.6、常用减速器及其特点61.7、减速器安装时的注意事项6二、蜗轮蜗杆减速器72.1蜗杆涡轮减速器介绍72.2蜗杆涡轮减速器特点72.3蜗杆涡轮减速器分类72.4蜗杆涡轮减速器常见问题及分析72.5蜗杆涡轮减速器常见问题及解决方法82.6蜗杆涡轮减速器主要涉及参数 82.7蜗杆涡轮机构图92.5蜗杆涡轮减速器装配图10三、测绘实训任务及其完成过程113.1测绘过程及其步骤113.2测绘过程所使用的工具11 3.2.1游标卡尺11 3.2.2钢直尺123.3蜗杆涡轮减速器零件部分及测量时注意事项14 3.3.1齿轮部分13 3.3.2端盖部分13 3.3.3轴类部分133.4绘图工具介绍 15 3.4.1 AutoCAD15 3.4.1.1 AutoCAD画零件图时注意事项15 3.4.2 UG15四、实训总结16五、谢辞17六、参考文献18引 言20世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。1、通用减速器的发展趋势如下：高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。2、促使减速器水平提高的主要因素有：理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。结构设计更合理。加工精度提高到ISO56级。轴承质量和寿命提高，润滑油质量提高。自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB113070圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB17960的89级提高到GB1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW ，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。根据实训设计任务书的要求，本次我们选择了蜗轮蜗杆减速器作为测绘。u 一、减速器 1、减速器的概念及应用领域：减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。 2、减速器的作用：1）降速同时提高输出扭矩（扭矩：扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。），扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。2）速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。 3、减速器工作原理：减速器一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。 4、减速器与变频器的区别：减速机是通过机械传动装置来降低电机（马达）转速，而变频器是通过改变交流电频率以达到电机（马达）速度调节的目的。通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的。国内比较有名气的变频器生产企业有三晶、英威腾等等。 5、减速器的种类：减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。按照传动类型可分为斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器和行星齿轮减速器等；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 6、常用减速器及其特点：1）常用的减速机有：行星摆线减速机、蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、行星齿轮减速器、减速电机。2）特点：其蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。行星减速机其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大，但价格略贵。行星摆线减速机是一种应用行星传动原理，采用摆线针轮啮合，设计先进、结构新颖的减速机构。这种减速机在绝大多数情况下已替代两级、三级普通圆柱齿轮减速机及圆柱蜗杆减速机，在军工、航天、冶金、矿山、石油、化工、船舶、轻工、食品、纺织、印染、制药、橡胶、塑料、及起重运输等方面得到日益广泛的应用。 7、减速器安装时的注意事项：1）安装减速机时，应重视传动中心轴线对中，其误差不得大于所用联轴器的使用补偿量。对中良好能延长使用寿命，并获得理想的传动效率。2）在输出轴上安装传动件时，不允许用锤子敲击，通常利用装配夹具和轴端的内螺纹，用螺栓将传动件压入，否则有可能造成减速机内部零件的损坏。最好不采用钢性固定式联轴器，因该类联轴器安装不当，会引起不必要的外加载荷，以致造成轴承的早期损坏，严重时甚至造成输出轴的断裂。3）减速机应牢固地安装在稳定水平的基础或底座上，排油槽的油应能排除，且冷却空气循环流畅。基础不可靠，运转时会引起振动及噪声，并促使轴承及齿轮受损。当传动联接件有突出物或采用齿轮、链轮传动时，应考虑加装防护装置，输出轴上承受较大的径向载荷时，应选用加强型。4）按规定的安装装置保证工作人员能方便地靠近油标，通气塞、排油塞。安装就位后，应按次序全面检查安装位置的准确性，各紧固件压紧的可靠性，安装后应能灵活转动。减速机采用油池飞溅润滑，在运行前用户需将通气孔的螺塞取下，换上通气塞。按不同的安装位置，并打开油位塞螺钉检查油位线的高度，从油位塞处加油至润滑油从油位塞螺孔溢出为止，拧上油位塞确定无误后，方可进行空载试运转，时间不得少于2小时。运转应平稳，无冲击、振动、杂音及渗漏油现象，发现异常应及时排除。 经过一定时期应再检查油位，以防止机壳可能造成的泄漏，如环境温度过高或过低时，可改变润滑油的牌号。下面将详细地介绍蜗轮蜗杆减速器u 二、蜗轮蜗杆减速器 1、蜗轮蜗杆减速器介绍：几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。 2、蜗蜗轮蜗杆减速器的特点：轮蜗杆减速器是一种结构紧凑、传动比大，在一定条件下具有自锁功能的传动机械。而且安装方便、结构合理，得到越来越广泛的应用。它是在蜗轮蜗杆减速器输入端加装一个斜齿轮减速器，构成的多级减速器可获得非常低的输出速度，比单级蜗轮减速机具有更高的效率，而且振动小、噪声及能低。 3、蜗轮蜗杆减速器的分类：1）根据形状可分为：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥面蜗杆传动。主要型号：WP系列蜗轮蜗杆减速机、WH系列蜗轮蜗杆减速机和CW系列蜗轮蜗杆减速机等。2）蜗轮蜗杆减速器国家标准：TP型平面包络环面蜗轮减速器 （JB/T9051-1999）CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器（JB/T7935-1999）ZC1型双级蜗杆及齿轮-蜗杆减速器（JB/T7008-1993）SCW轴装式圆弧圆柱蜗杆减速机（JB/T6387-1992）WD型圆柱蜗杆减速机（JB/ZQ4390-79）CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器（GB9147-88）WH系列圆弧圆柱蜗杆减速机（JB2318-79） 4、蜗轮蜗杆减速器的常见问题及分析：常见问题及其原因:1）减速机发热和漏油蜗轮减速机为了提高效率，一般均采用有色金属做蜗轮， 采用较硬的钢材，由于它是滑动摩擦传动，在运行过程中，就会产生较高的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面产生间隙，而油液由于温度的升高变稀，容易造成泄漏。主要原因有四点，一是材质的搭配是否合理，二是啮合磨擦面的表面质量，三是润滑油的选择，添加量是否正确，四是装配质量和使用环境。2）蜗轮磨损蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料一般用45钢淬硬至HRC45一55,还常用40C:淬硬HRC50一55，经蜗杆磨床磨削至粗糙度RaO. 8 fcm,减速机正常运行时，蜗杆就象一把淬硬的“锉刀”，不停地锉削蜗轮，使蜗轮产生磨损。一般来说，这种磨损很慢，象某厂有些减速机可以使用10年以上。如果磨损速度较快，就要考虑减速机的选型是否正确，是否有超负荷运行，蜗轮蜗杆的材质，装配质量或使用环境等原因。3）传动小斜齿轮磨损一般发生在立式安装的减速机上，主要跟润滑油的添加量和润滑油的选择有关。立式安装时，很容易造成润滑油油量不足，当减速机停止运转时，电机和减速机间传动齿轮油流失，齿轮得不到应有的润滑保护，启动或运转过程中得不到有效的润滑导致机械磨损甚至损坏。4）蜗杆轴承损坏减速机发生故障时，即使减速箱密封良好，该厂还是经常发现减速机内的齿轮油已经被乳化，轴承已生锈、腐蚀、损坏，这是因为减速机在运停过程中，齿轮油由热变冷后产生的水分凝聚造成;当然，也和轴承质量，装配工艺方法密切相关。 5、蜗轮蜗杆减速器的常见问题的解决方法：1）保证装配质量。可购买或自制一些专用工具，拆卸和安装减速机部件时，尽量避免用锤子等其他工具敲击；更换齿轮、蜗轮蜗杆时，尽量选用原厂配件和成对更换；装配输出轴时，要注意公差配合；要使用防粘剂或红丹油保护空心轴，防止磨损生锈或配合面积垢，维修时难拆卸。2）润滑油和添加剂的选用。蜗齿减速机一般选用220#齿轮油，对重负荷、启动频繁、使用环境较差的减速机，可选用一些润滑油添加剂，使减速机在停止运转时齿轮油依然附着在齿轮表面，形成保护膜，防止重负荷、低速、高转矩和启动时金属间的直接接触。添加剂中含有密封圈调节剂和抗漏剂，使密封圈保持柔软和弹性，有效减少润滑油漏。3）减速机安装位置的选择。位置允许的情况下，尽量不采用立式安装。立式安装时，润滑油的添加量要比水平安装多很多，易造成减速机发热和漏油。4）建立润滑维护制度。可根据润滑工作“五定”原则对减速机进行维护，做到每一台减速机都有责任人定期检查，发现温升明显，超过40或油温超过80，油的质量下降或油中发现较多的铜粉以及产生不正常的噪声等现象时，要立即停止使用，及时检修，排除故障，更换润。 6、蜗轮蜗杆减速器主要设计参数：带的圆周力、带速、圆筒直径、扭力计算、蜗杆头数z1，蜗轮齿数z2、传动比i、模数与压力角、强度校核等参数。 7、蜗轮蜗杆的机构图：1） 蜗杆二维图：2） 蜗轮二维图： 8、蜗轮蜗杆减速器装配图：主视图俯视图u 三、测绘实训任务及完成过程 1、测绘过程及其步骤：根据减速器实物，分析其工作原理、画装配示意图、进行零件测绘、画出零件草图、再根据草图使用绘图软件画零件图及装配图。 2、实训测绘过程所使用的工具：1 ).游标卡尺a游标卡尺的介绍：游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。b游标卡尺结构组成：游标卡尺由主尺和副尺（又称游标）组成。主尺与固定卡脚制成一体；副尺与活动卡脚制成一体，并能在主尺上滑动。游标卡尺有0.02、0.05、0.1mm三种测量精度。游标卡尺二维结构图：1尺身2上量爪 3尺框 4紧固螺钉 5深度处 6游标7下量爪C游标卡尺的读取方法：游标卡尺是利用主尺刻度间距与副尺刻度间距读数的。以0.02mm游标卡尺为例，主尺的刻度间距为1mm，当两卡脚合并时，主尺上49mm刚好等于副尺上50格，副尺每格长为0.98mm。主尺与副尺的刻度间相关为103980.02mm，因此它的测量精度为0.02mm（副尺上直接用数字刻出）。d使用游标卡尺时的注意事项：校对游标卡尺的零位。移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，亦不宜过松以免掉了。当测量零件的外尺寸时：卡尺两测量面的联线应垂直于被测量表面，不能歪斜。测量时，可以轻轻摇动卡尺，放正垂直位置。如卡尺带有微动装置，此时可拧紧微动装置上的固定螺钉，再转动调节螺母，使量爪接触零件并读取尺寸。决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小于所测尺寸，把卡尺强制的卡到零件上去。这样做会使量爪变形，或使测量面过早磨损，使卡尺失去应有的精度。用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。在游标卡尺上读数时，应把卡尺水平的拿着，朝着亮光的方向，使人的视线尽可能和卡尺的刻线表面垂直，以免由于视线的歪斜造成读数误差。为了获得正确的测量结果，可以多测量几次。2）钢直尺钢直尺：钢直尺是最简单的长度量具，它的长度有150，300，500和1000 mm四种规格。图1-1是常用的150 mm钢直尺。钢直尺的读数及其注意事项: 钢直尺用于测量零件的长度尺寸(图1-2)，它的测量结果不太准确。这是由于钢直尺的刻线间距为1mm，而刻线本身的宽度就有0.10.2mm，所以测量时读数误差比较大，只能读出毫米数，即它的最小读数值为1mm，比1mm小的数值，只能估计而得。如果用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸(轴径或孔径)，则测量精度更差。其原因是：除了钢直尺本身的读数误差比较大以外，还由于钢直尺无法正好放在零件直径的正确位置。所以，零件直径尺寸的测量，也可以利用钢直尺和内外卡钳配合起来进行钢直尺的使用方法:a）量长度 b)量螺距 c)量宽度 d)量内孔 e)量深度 f)划线 在实训过程中我们只需钢直尺测量长度。 3、蜗轮蜗杆减速器结构零件部分及测量时注意事项1）齿轮部分：输出轴齿轮结构图 传动轴轴齿轮 齿轮部分：有输出轴齿轮1个、传动轴轴齿轮1个、蜗轮1个。蜗轮图已在上一节中提及。测量时应注意的问题：齿轮要测量的参数有：齿轮的外径，孔径，数齿数，算模数等。2）端盖部分：输出轴端盖1 传动轴端盖1 输入轴端盖此蜗轮蜗杆减速机构的端盖共有：输出轴端盖2个、传动轴端盖2个、输入轴端盖1个、顶盖1个。 顶盖测量时需要注意的事项：正确使用游标卡并测量端盖的外径，孔径，厚度等。使用游标卡时要注意读数，减少不必要的误差。使用钢直尺量取长度时比1mm还小的值需要估计读取。3）轴类部分：传动轴 输出轴轴类部分有： 传动轴1个、输出轴1个、蜗杆1个。蜗杆二维结构图已在上一节中提及。测量时的注意事项：测量轴类零件时需要要到游标卡尺及钢直尺。游标卡尺用来测量轴的直径，钢直尺用来测量轴的长度。正确使用游标卡尺并准确读取数值，为了获得正确的读数可多测量几次。在使用钢直尺用于测量零件的长度尺寸时，它的测量结果不太准确。这是由于钢直尺的刻线间距为1mm，而刻线本身的宽度就有0.10.2mm，所以测量时读数误差比较大，只能读出毫米数，即它的最小读数值为1mm，比1mm小的数值，只能估计而得。 4、绘图工具介绍本次实训用到了AutoCAD，UG等绘图软件。1）AutoCAD：画蜗轮蜗杆减速器零件图和装配图并标注尺寸，绘制各类明细表，及技术要求等，明细表及技术要求均由参考文献所得。使用AutoCAD画零件图时的注意事项：首先要知道产品设计中，首先要根据使用要求进行装配图纸设计，再根据装配图画出零件图，再根据零件图进行加工制造，各零件制造完成后再装配成部件或机器。选择正确的视图来正确的表达零件。能表达零件的视图有：基本视图（主视图、俯视图、左视图等），剖视图（全剖视图、半剖视图、局部剖视图、旋转剖等）以及断面图（移除断面图、重合断面图）。一组图形：完整、清晰地表达出零件的结构形状。零件尺寸：齐全、清晰合理地标注出零件的全部尺寸、形状大小和相互之间的位置关系。尺寸标注应满足正确、清晰、完整的要求，还必须合理。即标注的尺寸既符合零件的设计要求，又便于加工和检验，这就要根据零件的设计和工艺要求，正确的选择尺寸基准和恰当的配置尺寸。尺寸合理要分清零件尺寸的主、次；选配适当的尺寸公差和正确的尺寸基准。技术要求；要用规定的符号、数字或文字说明制造、检验时应达到的技术指标，如：尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度、材料热处理及其它的要求。标题栏：说明零件的名称、材料、数量、作图比例、设计和审核人员、设计单位和时间等。2）UG：画蜗轮蜗杆减速器三维零件图，并进行装配。四、实训总结2011年11月27号，我们开始了维持两周的测绘实训，按照实训教学任务书一步一步完成。根据任务书中共有三个测绘项目供我们选择：台虎钳零件测量与制图、减速器零件测量与制图、注塑模具零件测量与制图。对于在大专时学过减速器的我自然而然的选择了减速器，虽在大专时也做过减速器的测绘，但是这次的实训也不能掉以轻心。测绘实训第一天的任务就是根据减速器实物，分析其工作原理、拆装部件并进行零件测绘，再画出零件草图。选择减速器项目的同学不少，因此这就需要我们团队合作，明确分工，各自测量出分到的尺寸，然后统一起来，最终组合成整体的减速器尺寸，这就锻炼了我们的团队协作精神。拆装减速器之时在同学的解说下，进一步加深减速器的工作原理的这一知识点。后面更加紧张的工作就陆陆续续的开始了。整个测绘实训过程下来，确实很辛苦，因为在进行测绘实训的同时我们还得复习好各科以应战考试，这就得我们合理的分配利用时间了，所幸的是我们不需要手绘，而是用绘图工具来绘图，但这个也