齿轮减速器的拆装与测绘实训设计

1、齿轮减速器的拆装与测绘实训设计由于原动机转速较高，为了满足工作机转速的需要，往往在工作机与原动机之间设置专门的降速变换装置，这种降速变换装置称为减速器。减速器是一种封闭在刚性壳体内的独立传动装置，其功用是降低原动机转速，增大转矩，实现定传动比传动。 减速器主要由传动件、轴、轴承和箱体四部分组成。其中传动件有的采用齿轮，有的采用蜗杆蜗轮，有的两者都用。大多数减速器的箱体采用中等强度的铸铁铸造而成，重型减速器则采用高强度铸铁和铸钢，单件少量生产时也可用钢板焊接而成。减速器的结构、装拆方法及其主要零件的加工工艺性，在机械产品中具有典型的代表性，作为机械类学生有必要熟知减速器的结构与设计。 减速器结构紧凑，效率较高，传递运动准确可靠，使用维护方便，可以成批生产，因此应用非常广泛，常用减速器我国已标准化、系列化，由专门厂家生产，其技术参数可查阅有关手册。 减速器种类繁多，但其基本结构有很多相似之处。其分类方法一般有以下几种： 1 按传动件类型可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器。 2 按传动比级数可分为单级减速器和多级减速器。其中两级减

2、速器按齿轮在箱体内的布置方式不同又分为展开式、分流式、同轴线式和中心驱动式。 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。 常用装拆实验用减速器系列主要有以下几种，如图80所示。 单级圆柱齿轮减速器 单级圆锥齿轮减速器 圆锥圆柱齿轮减速器 3 展开式两级圆柱齿轮减速器 同轴式两级圆柱齿轮减速器 分流式两级圆柱齿轮减速器 4 蜗杆蜗轮减速器 5 学习任务 圆柱齿轮减速器的拆装与测绘 学习目标 完成本学习任务后，你应当能： 1. 对照总装配图，分析出减速器的功能、组成、各主要 零件部件的功用； 2会拆装减速器上的零件部件，根据工况的不同，正确 选用轴上的滚动轴承； 3测量出齿轮等构造件的形状和尺寸； 4会选择和使用工具测出各种零件的尺寸； 5. 能进行轴的简单结构设计。 建议完成本学习任务的时间为20 学时 内容结构 学习任务描述 识读减速器装配图，对圆柱齿轮减速器进行规范的拆卸和装配，熟悉减速器的基本结构，了解各组成零件的结构及功用，能进行轴的结构设计和滚动轴承的选用，测量出齿轮的主要参数，注意拆装过程中的工作安全和现场管理规定。 减速器是一种装在原动机与工作机之间用以降低转速

3、，增加扭矩的装置，在生产中使用十分广泛。圆柱齿轮减速器的拆装与测绘”项目是以一个具体的机器为教学载体，学生在完成单元任务训练的过程中，逐渐展开对机械的专业齿轮的测量 与检验 测量工具 轴的结构 设计 齿轮传动的啮合原理、参数 滚动轴承的类型和选用 方法 齿轮减速器 的基本结构 接的拆装 齿轮减速器的拆装与测绘 装 6 知识、技能的理解和应用。 拆装和测绘要求 1.减速器的拆装步骤 (1).看懂装配图，了解装配关系、技术要求和配合性质。 (2).看外形，记位置。 (3).拆卸螺栓、螺钉、定位销、打开上盖。 (4).转动传动轴观看齿轮的啮合传动。 (5).看记轴结构，分拆小件，并标记拆卸次序: 2.减速器的测绘步骤 (1)目测出轴承、齿轮等构造件的形状、各部分相对位置并徒手记录下来。 (2)使用合适的测量工具测量出各种零件的尺寸。 (3)用其它工具书快速查出所测零件的代号并在代号上标注含义。 (4)核对草图，用简化、特征、规定画法画出轴承等标准件和通用件。 (5)检查完成各种零件尺寸的标注。 (6)完成减速箱零件的测量及草图的绘制。 过程质量评定 圆柱齿轮减速器的拆装与测绘训练记录与成绩评

4、定（见表81） 表81 成绩评定表 总得分_ 序号 项目和技术要求 实训记录 权重 得分 1 拆装和测量工具的使用；工具与零部件分区，整齐有序 10 2 目测出轴承、齿轮等构造件的形状、各部分相对位置并徒手记录下来 10 3 拆卸顺序正确、规范；对零件的装配关系和装拆顺序加以记录与标记 5 4 叙述轴的结构设计 10 5 会用多种方法与手段查阅关于轴承代号的相关资料 15 6 齿轮的测绘和检验 15 7 圆柱齿轮减速器正确装配、传动件间隙调整合理、运转灵活 10 8 核对草图、完成尺寸标注 20 9 团队合作情况 5 合 计 得 分 学习准备 8.1.1 圆柱齿轮减速器的结构图 7 如图81 所示，圆柱齿轮减速器的主要结构有箱体结构、轴系零件和减速器附件等 图81 圆柱齿轮减速器的结构图 8.1.1 箱体结构 减速器的箱体用来支承和固定轴系零件，应保证传动件轴线相互位置的正确性。同时为了便于轴系零件的安装和拆卸，箱体通常制成削分式。剖分面一般取在轴线所在的水平面内（即水平剖分），分为箱盖和箱座两个零件，箱体通常用灰铸铁（HTl50 或HT200）铸成。 8.1.2 轴系零件 通常将动力

5、输入轴与小齿轮制成一体。大齿轮与轴分开制造，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。两轴均采用角接触轴承作支承，承受径向载荷和轴向载荷的联合作用。轴承端盖与箱体座孔外端面之间垫有调整垫片组，以调整轴承游隙，保证轴承正常工作。该减速器中的齿轮传动采用甩油环飞溅润滑。 8.1.3 减速器附件 1.定位销 8 在精加工轴承座孔前，在箱盖和箱座的联接凸缘上配装定位销，以保证箱盖和箱座的装配精度，同时也保证了轴承座孔的精度。两定位圆锥销应设在箱体纵向两侧联接凸缘上，且不宜对称布置，以加强定位效果。 2.视孔盖 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视孔盖，视孔盖多为长方形，用螺钉固定在箱盖上，盖板下垫有有纸质密封垫片,以防漏油。 3.透气螺塞 透气螺塞用来沟通箱体内、外的气流，箱体内的气压不会因减速器运转时的油温升高而增大，从而提高了箱体分箱面、轴伸端缝隙处的密封性能，透气螺塞多装在箱盖顶部或观察孔盖上，以便箱内的膨胀气体自由溢出。 4.油标 为了检查箱体内的油面高度，及时补充润滑油，在油箱便于观察和油面稳定的部位，装设油标尺。

6、5.放油螺塞 换油时，为了排放污油和清洗剂，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。 6.起盖螺钉 装配减速器时，常常在箱盖和箱座的结合面处涂上水玻璃或密封胶，以增强密封效果，但却给开启箱盖带来困难。为此，在箱盖侧边的凸缘上开设螺纹孔，并拧人起盖螺钉。开启箱盖时，拧动起盖螺钉，迫使箱盖与箱座分离。 7.起吊装置 为了便于搬运，需在箱体上设置起吊装置。有的减速器在箱盖上铸有吊耳孔，有的减速器在箱盖上铸有吊座，安装上吊环螺钉，用于起吊减速器。 一级圆柱齿轮减速器装配见图8-2 所示，齿轮的零件图如图83 所示。 9 图82 圆柱齿轮 10 减速器（凸缘式轴承盖） 11 图83 12 齿 轮 传 动 平面齿 轮 传 动 齿轮齿条传动 空 间 齿 轮 传 动 相交轴 齿 轮 传 动 交错轴 齿 轮 传 动 曲线齿圆锥齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 8.2 齿轮传动的类型及特点 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种机械传动形式。通过轮齿的啮合将主动轴的运动和转矩传递给从动轴，使其获得预期的转速和转矩。在工程机械、矿山机械、冶金机械、各种机床、汽车运输及仪器、仪表工业中被广泛地用来传递运

7、动和动力。 8.2.1 齿轮传动的类型（图84） 直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿传动 内啮合齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动 斜齿圆锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 准双曲面齿轮传动 图84 齿轮传动的类型 8.2.2 齿轮传动的特点 13 1.齿轮传动的优点： （1）能保证瞬时传动比的恒定，传动平稳性好，传递运动准确可靠。 （2）传递的功率和速度范围大。 （3）传动效率高，一般传动效率为0.940.99。 （4）结构紧凑，工作可靠，寿命长。 2.齿轮传动的缺点: （1）制造和安装精度要求高，工作时有噪声。 （2）齿轮的齿数为整数，能获得的传动比受到一定的限制，不能实现无级变速。 （3）中心距过大时将导致齿轮传动机构结构庞大、笨重，因此，不适宜中心距较大的场合。 8.3 渐开线的形成和基本性质 8.3.1 渐开线的形成（图85） 图85 渐开线的形成 如图8-5(a)所示，设半径为rb 的圆上有一直线L 与其相切，当直线L 沿圆周作纯滚动时，直线上任一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。 该圆称为基圆，rb 称为基圆半径，直线 L 称为发生线。齿轮的齿廓就是由两段对称渐开线组成的(见图 8

8、-19(b)。 8.3.2 1.发生线上沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长， 即K N A N 。 2.渐开线上任意点的法线与基圆相切。切点N 是渐开线上K 点的曲率中心，线段NK 是渐开线上K 点的曲率半径。 14 c o s b k k r r 3.作用于渐开线上K 点的正压力FN 方向(法线方向)与点K 的速度Vk 方向所夹的锐角 k 称为渐开线在K 点的压力角，由图8-5 可知 （81） 因基圆半径rb 为定值，所以渐开线齿廓上各点的压力角不相等， 离中心愈远(即 rk 愈大)，压力角愈大，基圆上的压力角 b=0 4.渐开线的弯曲程度取决于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线变成直线。齿条的齿廓就是这种直线齿廓。 5.基圆内无渐开线。 8.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸 8.4.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要参数（图86） 图86 圆柱齿轮各部分的名称及符号 （a 外齿轮 b 内齿轮 c 齿条） 1齿数在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为该齿轮的齿数，用z 表示。 2齿顶圆过齿轮所有轮齿顶端的圆称为齿顶圆，用r a 和d a

9、 分别表示其半径和直径。 3齿槽宽在任意半径 （图86）上，两侧齿槽间的弧长称为该圆周上的齿槽宽，以e k 表示。 4齿厚在任意半径的圆 （图86）上所量得的同一轮齿两侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿厚，以s k 表示。 5齿根圆过齿轮所有齿槽底的圆称为齿根圆，用r f 和d f 分别表示其半径和直径。 k r k r 15 （84） 6齿距沿任意圆周上所量得相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿距，以p k 表示。由图8-6 可知，在同一圆周上的齿距等于齿厚与齿槽宽之和。即：p k =s k +e k 7模数和分度圆 （1）模数 由 导出 （82） 上式中的 是无理数，给齿轮的计量和制造带来麻烦，为了便于确定齿轮的几何尺寸，人们有意识地把p k 与 的比值制定为一个简单的有理数列，并把这 （83） 个比值称为模数，以m 表示。即 常用的标准模数见表82。 表82 标准模数系列（GB/T13571987） 单位：mm 注：1、选取时优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用。 2、对斜齿轮，该表所表示为法面模数。 3、模数是齿轮一个极其重要的参数，只有模数和压力角相同的同类齿轮才能啮合。同样齿数的齿轮，模数越大，齿轮的尺寸越大，轮齿也越大（图87）。 图87 相同齿数不同模数齿轮的比较 （2）分度圆直径d 所对应的圆称为分度圆，d分度圆直径、r分度圆半径。分度圆上的齿厚、齿槽宽、齿距和压力角分别用 s、e、p 和 （我国规定 =20）表示。 2 k k k r d Z p k k p d Z p m d mz 16 ( 2 ) a h h c m ( ) f a h h c m 8齿顶高、齿根高和全齿高 如图86 所示，轮齿被分度圆分为两部分，轮齿在分度圆和齿顶圆之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，以 h a 表示。介于分度圆和齿根圆之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，以 h f 表示，轮齿在齿顶圆和齿根圆之间的径向高度称为全齿高，以h

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