三周机械设计课程设计（第2讲）

机械设计课程设计第二讲

减速器的构造减速器装配图底图设计（第1阶段）

一减速器的构造二级圆柱齿轮减速器一减速器的构造圆锥-圆柱齿轮减速器表5-1铸铁减速器箱体结构尺寸之一(mm)

名称符号

减速器类型及尺寸关系

圆柱齿轮减速器

锥齿轮减速器

蜗杆减速器

箱座壁厚δ一级：0.025a＋1≥80.0125(dm1十dm2)十1≥8；

dm1、dm2为小、大锥齿轮平均直径0.04a＋3≥8二级：0.025a＋3≥8

箱盖壁厚δ1(0.8～0.85)δ≥8(0.8～0.85)δ≥8蜗杆在上：δ1=δ蜗杆在下：δ1=0.85δ≥8

地脚螺栓直径df0.036a+120.018(dm1＋dm2)＋1≥120.036a＋12

地脚螺栓数目na≤250时，n=4a＞250～500时，n=6

4第五章减速器的构造及润滑表5-2铸铁减速器箱体结构尺寸之二(mm)名称符号尺寸关系名称符号尺寸关系箱座凸缘厚度b1.5δ轴承旁凸台半径R1c2箱盖凸缘厚度b11.5δ1凸台高度h见图7-2箱座底凸缘厚度b22.5δ外箱壁至轴承座端面距离l1c1＋c2＋（5～8）轴承旁连接螺栓直径d10.75df大齿轮顶圆(蜗轮外圆)与内箱壁距离△1≥δ箱盖与箱座连接螺栓直径d2(0.5～0.6)df连接螺栓d2的间距l150～200齿轮端面与内箱壁距离△2≥δ轴承盖螺钉直径d3(0.4～0.5)df箱盖肋厚m10.85δ1视孔盖螺钉直径d4(0.3～0.4)df箱座肋厚m0.85δ定位销直径d(0.7～0.8)d2轴承盖外径D2见图6-27df、dl、d2至外箱壁距离c1见表5-3轴承旁连接螺栓距离s见图7-2df、d2至凸缘边缘距离c2见表5-3第五章减速器的构造及润滑

表5-3螺栓的扳手空间尺寸c1、c2和沉头座坑直径D0(mm)

螺栓直径M8M10M12M16M20M24M30

至外箱壁距离c1≥13161822263440

至凸缘边距离c2≥11141620242834

沉头座坑直径D0≥18222633404861

第五章减速器的构造及润滑

减速器的基本结构是由轴系部件、箱体及附件三大部分组成。一、轴系部件轴系部件包括传动零件、轴和轴承组合。

1．传动零件减速器箱内传动零件有圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆、蜗轮等。通常根据传动零件的种类命名减速器。

2．轴传动件装在轴上以实现回转运动和传递功率。减速器普遍采用阶梯轴。传动零件与轴多用平键连接。一减速器的构造3．轴承组合轴承组合包括轴承、轴承盖、密封装置以及调整垫片等。

轴承盖用来固定轴承、承受轴向力，以及调整轴承间隙。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。凸缘式调整轴承间隙方便，密封性好；嵌入式质量较轻，结构简单。在输入和输出轴外伸处，为防止灰尘、水气以及其他杂质进入轴承，引起轴承磨损和腐蚀，以及防止润滑剂外漏，需在轴承盖孔中设置密封装置。为了调整轴承间隙，有时也为了调整传动零件(如锥齿轮、蜗轮)的轴向位置，需在轴承盖与箱体轴承座端面之间放置调整垫片。调整垫片由若干薄的软钢片组成，通过增减垫片的数量来达到调整的目的。一减速器的构造

二、箱体减速器箱体按毛坯制造方式的不同可以分为铸造箱体和焊接箱体。从结构形式上可以分为剖分式和整体式。

剖分式铸造箱体的结构尺寸以及相关零件尺寸关系的经验值见表5-1～表5-3。一减速器的构造

三、附件为了使减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检查油面高度、检查传动件啮合情况、保证加工精度和装拆方便等，在减速器箱体上常需设置一些附加装置或零件，简称为附件。它们包括：视孔与视孔盖、通气器、油标、放油螺塞、定位销、启盖螺钉、吊运装置、油杯等。一减速器的构造

这一阶段的设计内容是根据齿轮的尺寸画出箱体轮廓，根据轴的初算直径和轴上零件的装配和定位关系，确定阶梯轴的结构形式，根据轴承的润滑方式，确定轴承的位置和型号，并确定是否设置甩油环，以及确定轴承端盖的结构和尺寸。选择键连接的类型和尺寸。当轴系部件的结构和尺寸初步确定后，便可对轴、轴承及键进行强度校核。建议此阶段在非正式图纸上进行（设计草图），待校核合格后再画在正式图纸上。二减速器装配图底图设计（第1阶段）二减速器装配图底图设计（第1阶段）第一节装配图的绘制准备第二节初步绘制装配底图第三节轴系部件草图设计

一、必要的技术数据

1．传动零件的主要尺寸数据绘制主要视图时，所需传动零件的尺寸数据为；中心距、分度圆直径、齿顶圆直径、齿轮宽度、锥齿轮的分度圆锥角等。

2．传动零件的位置尺寸传动零件之间的位置尺寸以及它们距箱体内壁的尺寸均属位置尺寸。减速器各传动零件之间以及传动零件与箱体之间的位置尺寸的推荐数据见表5-2。二减速器装配图底图设计（第1阶段）第一节装配图的绘制准备

二、装配图的视图选择减速器的装配图通常需要三个视图来表示。必要时应附加剖视图或局部视图。选择视图时，可参考相应的减速器图例。三、布置图面一般一级减速器用A1图纸绘制装配图，二级减速器用A0图纸绘制装配图。绘制时按规定应先绘出图框线及标题栏，图纸上所剩的空白图面即为绘图的有效面积。为了加强设计的真实感，优先选用1：1的比例尺。布置图面时，可找相应的减速器图例作对比后确定。若图面布置不合适(如图形偏于图纸的一边)，将会给后续的设计工作带来很大麻烦。二减速器装配图底图设计（第1阶段）二减速器装配图底图设计（第1阶段）第二节初步绘制装配底图一、二级展开式圆柱齿轮减速器二、圆锥-圆柱齿轮减速器

首先在主视图和俯视图上画出各齿轮的中心线、节圆、齿顶圆和齿轮宽度。

通常小齿轮比大齿轮宽5～8mm。

两级大齿轮间的距离△3应大于8mm。第二节初步绘制装配底图一、二级展开式圆柱齿轮减速器二减速器装配图底图设计（第1阶段）

为避免齿轮与箱体内壁相碰，一般取箱体内壁与小齿轮端面的距离为△2，大齿轮顶圆与箱体内壁的距离为△1。

小齿轮顶圆一侧的箱体内壁线目前还无法确定，先不画出。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

根据润滑要求，大齿轮顶圆距箱座内底面的距离应大于30～50mm。

箱座底板厚度为δ，在主视图中进一步画出箱体内、外壁线，箱体壁厚δ和δ1。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

分箱面凸缘的宽度尺寸：A=δ＋c1＋c2，此处的c1和c2是分箱面连接螺栓d2的扳手空间尺寸。

轴承座的宽度尺寸：B=δ＋c1＋c2＋（5～8）mm，此处的c1和c2是轴承旁连接螺栓d1的扳手空间尺寸。5～8mm为箱体侧加工面与非加工面间的距离。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

在主视图中画出右侧分箱面凸缘结构，凸缘厚度b和b1。

在俯视图中画出分箱面三个侧面的外边线，图中的e为轴承盖凸缘的厚度。

根据主视图的高度和俯视图的宽度便可确定侧视图的尺寸。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

按所确定的中心线位置，首先画出锥齿轮的轮廓尺寸。取大锥齿轮轮毂长度l=(1.1～1.2)d，d为锥齿轮轴孔直径。取大锥齿轮轮毂端面与箱体轴承座内端面间轴向距离△4=(0.6～1.0)δ，δ为箱座壁厚。二、圆锥-圆柱齿轮减速器二减速器装配图底图设计（第1阶段）

靠近大锥齿轮一侧的箱体轴承座内端面确定后，在俯视图中以小锥齿轮中心线作为箱体宽度方向的中线，便可确定箱体另一侧轴承座内端面位置，箱体宽度方向关于小锥齿轮轴线是对称的。箱体采用对称结构，便于设计和制造，也美观。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

轴承座内端面距小圆柱齿轮端面的距离为△2，小圆柱齿轮宽度大于大圆柱齿轮宽度5～8mm，一般情况下，大圆柱齿轮与大锥齿轮之间仍有足够的距离△5。在俯视图中画出圆柱齿轮轮廓。在主视图中画出齿轮轮廓。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

小锥齿轮背锥面距箱盖内壁的距离为△1，大圆柱齿轮顶圆距箱体内壁的距离为△1。大圆柱齿轮距箱座内底面的距离应大于30～50mm。画出箱盖及箱座内壁的位置。箱座底板厚度为δ，在主视图中进一步画出箱体内、外壁线，箱体壁厚δ和δ1。二减速器装配图底图设计（第1阶段）二减速器装配底图图设计（第1阶段）

分箱面凸缘的宽度尺寸：A=δ＋c1＋c2，此处的c1和c2是分箱面连接螺栓d2的扳手空间尺寸。

轴承座的宽度尺寸：B=δ＋c1＋c2＋（5～8）mm，此处的c1和c2是轴承旁连接螺栓d1的扳手空间尺寸。5～8mm为箱体侧加工面与非加工面间的距离。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

在主视图中画出右侧分箱面凸缘结构，凸缘厚度b和b1。

在俯视图中画出分箱面三个侧面的外边线，图中的e为轴承盖凸缘的厚度。

根据主视图的高度和俯视图的宽度便可确定侧视图的尺寸。

小锥齿轮轴承座外端面位置及结构暂不考虑，待设计小锥齿轮轴系部件时确定。二减速器装配图底图设计（第1阶段）二减速器装配图底图设计（第1阶段）

为了便于轴上零件的拆装，配合轴段前应设置轴肩。轴肩分定位轴肩和非定位轴肩，定位轴肩的高度h一般取为h=（0.07～0.1）d，d为配合轴段的轴径。非定位轴肩的尺寸无严格要求，一般取为1～3mm，不应过大。第三节轴系部件设计二减速器装配图底图设计（第1阶段）

与齿轮相配的轴段长度应比轮毂宽度短2～3mm，以便套筒可靠的压紧齿轮。为保证左轴承能方便拆卸，轴承的定位轴肩高度应查轴承标准。采用凸缘式轴承盖时，轴承间隙的大小是通过调整垫片来调整的，调整垫片是由一组薄的软钢片（如08F）组成。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

轴承在分箱面轴承座中的位置与轴承的润滑方式有关。若轴承采用脂润滑，轴承到箱体内壁的距离为8～12mm，轴上要加装甩油环。若轴承采用油润滑，轴承到箱体内壁的距离为3～5mm。a）脂润滑b）油润滑二减速器装配图底图设计（第1阶段）

轴伸出轴承端盖部分的长度lB与伸出端安装的零件结构有关。在有的情况下，希望在不拆去减速器外伸端连接零件的情况下，打开减速器的轴承端盖或打开减速器上盖，需要拆装轴承端盖上的螺钉。图示轴系结构的伸出端安装的联轴器不影响螺钉的拆卸，可取lB=（0.15～0.25）d2，d2为轴伸出段的直径。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

在图6-10中，轴伸出端连接的零件影响到轴承盖螺钉的拆装，为了在不拆下轴端零件的情况下拆卸轴承盖螺钉，可取lB≥（3.5～4）d3，d3为轴承盖螺钉直径。在图6-11中，轴伸出端连接的零件不影响螺钉的拆装，但有弹性套柱销的拆装问题。lB由装拆弹性套柱销的距离B确定，B值可从联轴器标准中查取。

图6-10轴端伸出长度lB

图6-11轴端伸出长度lB二减速器装配图底图设计（第1阶段）

当小锥齿轮大端齿顶圆直径小于轴承套杯凸肩孔径时，应采用图6-12的结构。此时，轴上零件可以在套杯外与轴安装成一体后装入或推出套杯，装拆方便。当小锥齿轮大端齿顶圆直径大于轴承套杯凸肩孔径时，轴系组件不能整体装入或推出套杯，装拆很不方便。此时应采用图6-13的结构。二减速器装配图底图设计（第1阶段）

为保证锥齿轮传动的啮合精度，装配时需要调整小锥齿轮的轴向位置，使两锥齿轮的锥顶重合。用套杯凸缘内端面与轴承座外端面之间的一组垫片1调整小锥齿轮的轴向位置。轴承端盖与套杯凸缘外端面之间的一组垫片2用以调整轴承间隙。二减速器装配图底图设计（第1阶段）