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减速器的设计 减速器概述 减速器的结构 减速器的设计 减速器概述 减速器是原动机和工作机之间的传动装置 用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的要求 减速器在机器中用来减速 也可用来增速 齿轮减速器 蜗杆减速器 蜗杆 齿轮减速器 类型 依据齿轮轴线相对于机体的位置固定与否 定轴齿轮减速器 行星齿轮减速器 按照传动形式的不同 按照传动级数 多级传动 单级传动 传动的布置 展开式减速器 分流式减速器 同轴式减速器 定轴齿轮减速器 1 单级齿轮减速器 单级圆柱齿轮减速器 传动比不宜太大 以减小大齿轮的尺寸 2 两级圆柱齿轮减速器 分流式双级圆柱齿轮减速器 同轴式双级圆柱齿轮减速器 两级锥齿轮 圆柱齿轮减速器 3 蜗杆减速器 传动比大 结构紧凑 传动效率低 通常减速器有上箱体 下箱体 端盖 轴 齿轮以及附件等组成 减速器的结构 箱体 减速器的箱体用来支承和固定轴系零件 同时形成密闭的空间的作用 应保证传动件的轴线之间的相互位置的正确性 因而轴孔必须精确加工 箱体必须具有足够的强度和刚度 以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不匀 为了增加箱体的刚度 通常在箱体上制出筋板 输入轴 输出轴 输入轴承受一定的转矩和弯矩 通常把齿轮和轴做成一体 高速级的小齿轮直径和轴的直径相差不大 输出轴承受较大的转矩和弯矩 轴上的零件用平键和台阶实现周向和轴向定位 用普通平键作周向固定 轴上零件用轴肩 轴套 封油环与轴承端盖作轴向固定 大齿轮与轴分开制造 轴 输入轴的装配 挡油圈 滚动轴承采用润滑脂润滑 为了防止箱体内的润滑油进入轴承 应在轴承和齿轮之间设置挡油圈 毛毡油封 防止润滑脂溢出外面的 输出轴的装配 套筒 为了实现轴上零件的轴向定位和改善轴的结构工艺性和加工性 通常采用套筒来代替台阶 平键 实现轴与轴上零件 齿轮等 之间的周向固定 并传递一定的扭矩 轴承 滚动轴承 球轴承 滚子轴承 圆柱滚子 圆锥滚子 球面滚子 滚针 承载不如滚子轴承 但价格相对便宜 1 按滚动体分 轴承 用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置 起支承或导向作用的零部件 滚动轴承 将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦 从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件 2 按承载方向分 向心轴承 推力轴承 向心轴承 主要承受径向载荷Fr 推力轴承 只能承受轴向载荷Fa 向心推力轴承 Fr Fa 深沟球轴承 1 推力球轴承 4 角接触球轴承 5 圆锥滚子轴承 6 圆柱滚子轴承 2 调心球轴承 3 4 螺栓 联接螺栓 地脚螺栓 1 通气螺塞 通气器 和观察孔盖板 减速器工作时 箱体内温度升高 空气膨胀 压力增大 为保持内外压力相等 不至于使润滑油沿分箱面或端盖处密封件等其它缝隙溢出 在上箱体顶部设置通气罩 通气器多装在箱盖顶部或观察孔盖上 为了检查传动零件的啮合情况 并向箱体内加注润滑油 在箱盖的适当位置设置一观察孔 观察孔多为长方形 观察孔盖板平时用螺钉固定在箱盖上 盖板下垫有纸质密封垫片 以防漏油 为固定轴承在轴上的轴向位置并承受轴向载荷 轴承座孔两端用轴承端盖密封 轴承端盖与箱体座孔外端面之间垫有调整垫片以调整轴承游隙 保证轴承正常工作 2 端盖 减速器的附件 3 定位销 为保证在箱体拆装时仍能保持轴承座孔制造加工时的精度 应在精加工轴承座孔以前在上箱体和下箱体的联接凸缘上配装定位销 定位销通常为圆锥形 4 油面指示器 为检查减速器内油池油面的高度 保持油池内有适量的润滑油 一般在箱体便于观察 油面较稳定的部位设置油面指示器 油面指示器可以是带透明玻璃的油孔或油标尺 油孔 油标尺 油标 放油螺塞 吊钩 减速器工作一定时间后需要更换润滑油和清洗 换油时 为了排放污油和清洗剂 应在箱体底部 油池最低位置开设放油孔 平时放油孔用油螺塞旋紧 放油螺塞和箱体结合面之间应加防漏封油圈 5 放油螺塞 为了便于搬运 需在箱体上设置起吊装置 图中箱盖上铸有两个吊耳 用于起吊箱盖 箱座上铸有两个吊钩 用于吊运整台减速器 吊钩 吊耳 6 起吊装置 7 启箱螺钉 为加强密封效果 通常在装配时在箱体的分箱面上涂抹水玻璃或密封胶 当拆卸箱体时往往因胶结紧密难以开启 为此在上箱体联接凸缘适当的位置加工出一两个螺孔 旋入启箱用的平端螺钉 靠螺钉拧紧产生的反力把上箱体顶起 1 综合利用所学的知识 培养解决生产实际问题的能力 2 掌握一般机械的设计方法 一 设计的目的 三 机械设计的一般过程 1 设计前的准备2 总体方案设计3 总体结构设计4 零部件设计5 绘制总装配图和零件图6 编写设计说明书 二 课程设计题目 设计一台带式运输机中使用的闭式单级圆柱齿轮减速器 四 参考资料 1 课设指导书 2 课内教材 1 机械设计基础 齿轮 轴 轴承 键 润滑等计算 2 机械制图 图框 标题栏 常用材料 减速器的设计 减速器的设计 设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器 原始数据 运输带传递的有效圆周力F 4000N 运输带速度V 0 75m s 滚筒的计算直径D 300mm 原动机为电动机 齿轮单向传动 有轻微冲击 工作时间10年 每年按300天计 单班工作 每班8小时 带式运输机传动示意图 1 电动机 2 V带传动 3 单级圆柱齿轮减速器 4 联轴器 5 滚筒 6 输送带 一 设计的题目 例子 F V 二 设计的基本步骤 1 选择电动机 2 传动比分配 3 计算各轴的转速 4 计算各轴的转矩 5 齿轮传动设计 6 轴及轴类零件的设计与选择 7 绘制装配图和零件图 计算说明书 包括机构方案说明与相关计算 齿轮 轴 轴承 键等零件的计算与校核 1 选择电动机 1 确定工作机功率 2 原动机功率 从电机到工作机之间的总效率 根据课程设计指导书或设计手册选取 一般取中间值 齿轮联轴器 1 选择电动机 1 确定工作机功率 2 原动机功率 3 确定电动机转速 根据电动机的功率和转速范围选择合适的电动机 比如选择的异步电机型号为 Y132M1 6 额定功率Ped 4kw 满载转速n0 960r min 2 传动比分配 原则 各级传动比应在合理的范围内 各级传动尺寸协调 传动比应满足 设选定电机为960r min 各级平均传动比 根据上述原则分配传动比 4 计算各轴的转矩和输入功率 3 计算各轴的转速 计算公式 各轴输入功率 注意 I轴称为高速轴 II轴称为低速轴 II轴设计输出转速与所要求的转速要相符 但误差在 以内即可满足工程要求 I II 5 齿轮传动设计 已知小齿轮轴的输入功率 小齿轮转速 传动比 设计一对标准直齿圆柱齿轮传动 轻载 工作平稳 设计确定 齿轮的精度 Z1 Z2 a m d1 d1 da1 da2 df1 df2 b1 b2 6 轴及轴类零件的设计与选择 要求设计第I II根轴 根据两轴的转矩初估轴径 再根据减速器的结构要求设计轴的结构 要注意 第I根轴是否设计成齿轮轴轴承的选择 同一根轴上的两个轴承型号相同 并进行校核 根据轴径选择合适的键 进行强度校核 7 绘制装配图 减速器装配图的画图步骤 1 读懂零件图和装配示意图2 定方案 定比例 定图幅 画出图框3 根据表达方案 画主要基准线4 画主要装配干线 逐次向外扩张5 标注尺寸6 编件号 填写明细表 标题栏和技术要求7 检查 描深 1 读懂零件图和装配示意图 厂名 2 定方案 定比例 定图幅 画出图框 3 根据表达方案 画主要基准线 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 a 画出机体 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 b 画出机盖 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 c 画出齿轮及齿轮轴 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 d 画出轴承 轴承端盖 挡油环 轴套及调整环 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 e 画出密封圈 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 f 画出螺栓 销 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 g 画出油塞 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 h 画出油标 4 画主要装配干线 逐次向外扩张 i 画出视孔盖 5 标注尺寸 拆去透气塞等零件 技术要求1 装配前所有零件用煤油清洗 滚动轴承用汽油清洗 并检验内部 不允许有金属及其它杂物存在 机体内壁涂上不能被机油浸蚀的涂料两次 2 装配前用手转动灵活 运转无噪音 减速箱的分箱面各接触面及密封处不允许漏油 3 用涂色法检验斑点 按齿高接触斑点不少于45