减速器 评阅书.docx

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减速器评阅书

《机械基础实训》评阅书

题目

机械零件测绘

学生姓名

学号

指导教师评语及成绩

指导教师签名：

年月日

答辩评语及成绩

答辩教师签名：

年月日

教研室意见

总成绩：

室主任签名：

年月日

摘要

齿轮减速器是一种以降低机器转速为目的的专用部件，由电动机通过皮带轮带动主动小齿轮转动，再由小齿轮带动大齿轮轴从动轴上的大齿轮转动，将动力传递到大齿轮轴，以实现减速的目的。

本次设计测绘主要是针对齿轮减速器的各部件进行系统的设计，测绘及校核，并涉及到对其各部件的材料选择以及各自的配合等方面。

首先是了解减速器的整体构成及其与各部件的位置配合，明白其工作原理。

其次进行各不部件的系统测量，绘图并根据各部分的结构选择相应的配合性质，画出其对应的电子图。

最后是关于各部件材料的选择，根据各部分的作用及要求选择其最合理的材料。

通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉减速器设计过程。

目录

摘要I

1设计任务1

1.1设计目的及意义1

1.2技术要求1

1.3指导思想1

1.4测绘内容1

2减速器工作原理与各部分功能2

3测绘相关内容3

3.1简述各种量具的使用方法3

3.2简述各要素的测量方法4

3.3齿轮基本尺寸的确定10

4相关技术要求11

4.1各零件材料及热处理方法11

4.2简述齿轮、轴零件图中配合要素的尺寸、形位公差和粗糙度确定11

5总结16

6参考文献17

1设计任务

1.1设计目的及意义

了解并能掌握齿轮减速器的工作原理及各部件的系统配置。

培养学生综合运用机械制图学的理论，结合实际机件绘制标准机械图样的能力，并使所学相关知识得到进一步的巩固和深化。

通过测绘实训，是学生将所学理论和生产实践结合起来，将学与画结合起来，牢固掌握制图知识，提高基本绘制能力和机械图样的基本技能。

1.2技术要求

掌握齿轮减速器的整体构造，正确使用各种测量仪器测量尺寸，采用正确的试图清晰的表示减速器的结构，并画出电子图。

1.3指导思想

了解齿轮减速器的工作原理及各部件装配的作用，并通过本次设计更好的了解机械专业的方向。

1.4测绘内容

（1）零件草图3张；

（2）零件工作图3张（A1一张，A3两张）

（3）电子图一张

（4）课程设计报告书一份

2减速器工作原理与各部分功能

减速器是一种以降低机器转速为目的的专用部件，由电动机通过皮带轮带动主动小齿轮轴（输入轴）转动，再由小齿轮带动从动轴上的大齿轮转动，将动力传递到大齿轮轴（输出轴），以实现减速目的。

减速器的齿轮工作时采用浸油润滑，机座下部为油池，油池内装有机油，从动齿轮浸泡在油池中，转动时可把油带到齿表，起润滑作用，为了控制机座油池中的油量，油面高度透过透明的有机玻璃圆形油标观察。

轴承依靠大齿轮搅动油池中的油来润滑，为了防止甩向轴承的油过多，在主动轴支承轴内侧设置了档油环。

当减速器工作时，由于一些零件摩擦而发热，箱内温度会升高从而引起气体热膨胀，导致箱内压力增高，因此，在顶部设计有透气装置。

透气塞是为了排放箱内的膨胀气体，减小内部压力而设计的。

透气塞使箱内的膨胀气体能够及时排出，从而避免箱内的压力增高。

拆去视孔盖后可监视齿轮的磨损情况或加油，油池底面应有斜度，放油时能使油顺利流向放油孔的位置。

放油塞用于清洗放油，其螺孔应低于油池底部，以便于放尽油泥。

该减速器有两条装配线，主动齿轮轴的两端分别由滚动轴承支撑在机座上。

由于该减速器采用斜齿圆柱齿轮，受轴向力，因此两轴均由浅沟轴承支承，轴和轴渡承采用过度配合，有较好的同轴度，进而保证齿轮的稳定性。

4各端盖分别嵌入箱内的环槽中，确定了轴和轴上零件相对于轴向机体的轴向位置。

同一轴系的两槽所对应轴上装有8个零件，其总尺寸等于8个零件尺寸之和。

为了减少积累误差，保证装配要求，两轴上装有一个调整环，装配时只需要调整轴上环的厚度即可满足轴向游隙的要求。

机体是由两部分组成，采用上下结构，沿两轴线平面分为机座和机盖，两零件采用螺栓连接，便于装配和拆卸。

为了保证机体上轴承孔的正确位置和配合尺寸，两零件必须装配后才能加工轴承孔。

因此，在机盖和机座左右两边的凸缘处分别采用圆锥销无间隙定位，以保证机盖和机座的相对位置的准确。

锥销孔钻成通孔，便于拆装。

机体前后对称，其中间空腔内安置两啮合齿轮，轴承和端盖对称分布在齿轮两侧。

轴承端盖采用嵌入式结构不用螺钉固定，结构简单，同时减轻了重量，缩短了轴承座尺寸，缺点是调整不方便，只能用不可调轴承。

输入轴和输出轴的一段从透盖孔中伸出，为了避免轴和盖之间的摩擦，盖孔之内留有一定的间隙，盖端内装有毛毡封圈，仅仅套在轴上，可防止油向外渗漏和异物进入箱内。

箱座的左右两边各有两个钩状的加强肋，作用吊运输用，机盖重量较轻，可不设重量吊环或吊钩。

3测绘相关内容

3.1简述各种量具的使用方法

3.1.1游标卡尺的使用方法

尺身和游标尺上面都有刻度。

以准确到0．1毫米的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为0．9毫米，比主尺上的最小分度相差0．1毫米。

量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，它们的第一条刻度线相差0．1毫米，第二条刻度线相差0．2毫米，……，第10条刻度线相差1毫米，即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐。

当量爪间所量物体的线度为0．1毫米时，游标尺向右应移动0．1毫米。

这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐。

同样当游标的第五条刻度线跟尺身的5毫米刻度线对齐时，说明两量爪之间有0．5毫米的宽度，……，依此类推。

在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。

游标卡尺的使用

用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。

如果对齐就可以进行测量：

如没有对齐则要记取零误差：

游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差，在尺身零刻度线左侧的叫负零误差（这件规定方法与数轴的规定一致，原点以右为正，原点以左为负）。

测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标，左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位于外测量爪之间，当与量爪紧紧相贴时，即可读数.

游标卡尺的读数

读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数部分。

然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，如第6条刻度线与尺身刻度线对齐，则小数部分即为0．6毫米（若没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进行读数）。

如有零误差，则一律用上述结果减去零误差（零误差为负，相当于加上相同大小的零误差），读数结果为：

L＝整数部分＋小数部分－零误差

判断游标上哪条刻度线与尺身刻度线对准，可用下述方法：

选定相邻的三条线，如左侧的线在尺身对应线左右，右侧的线在尺身对应线之左，中间那条线便可以认为是对准了。

如果需测量几次取平均值，不需每次都减去零误差，只要从最后结果减去零误差即可。

游标卡尺的保管

游标卡尺使用完毕，用棉纱擦拭干净。

长期不用时应将它擦上黄油或机油，两量爪合拢并拧紧紧固螺钉，放入卡尺盒内盖好。

游标卡尺有0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米3种最小读数值

【注意事项】

1．游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不得碰撞或跌落地下。

使用时不要用来测量粗糙的物体，以免损坏量爪，不用时应置于干燥地方防止锈蚀。

2．测量时，应先拧松紧固螺钉，移动游标不能用力过猛。

两量爪与待测物的接触不宜过紧。

不能使被夹紧的物体在量爪内挪动。

3．读数时，视线应与尺面垂直。

如需固定读数，可用紧固螺钉将游标固定在尺身上，防止滑动。

4．实际测量时，对同一长度应多测几次，取其平均值来消除偶然。

3.1.2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  

　　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

　　钢直尺是最简单的长度量具，它的长度有150，300，500和1000mm四种规格。

钢直尺用于测量零件的长度尺寸,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0.1～0.2mm，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。

3.2简述各要素的测量方法

（1）径向尺寸的测量

用游标卡尺或千分尺直接测量各段轴径尺寸并圆整，与轴承配合的轴颈尺寸要和轴承的内孔系列尺寸相匹配，如果直径尺寸在φ20mm（不含φ20mm）以下，有φ10mm、φ12mm、φ15mm、φ17mm四种规格，直径尺寸在20mm以上时，为5的倍数。

（2）轴向尺寸的测量

轴套类零件的轴向长度尺寸一般为非功能尺寸，用钢直尺、游标卡尺或千分尺测量各段阶梯长度和轴套类零件的总长度，测出的数据圆整成整数。

需要注意的是，轴套类零件的总长度尺寸应直接测量，不要用各段轴向的长度进行累加计算。

（3）键槽尺寸的测量

键槽尺寸主要有槽宽b、深度t和长度L，从键槽的外观形状即可判断与之配合的键的类型。

根据测量出的b、t、L值，结合键槽所在轴段的公称直径，参见机械制图教材，确定键槽的标准值及标准键的类型。

例：

测得双圆头键槽宽度为9.98，深度为5.05，长度为36，根据国标规定，标准键10×36的键槽深和测量值最接近，故可确定键槽宽度为10，深度为5，长度为36，所用圆头平键尺寸为：

10×8×36。

3.2.1齿轮

齿顶圆、螺旋角、孔径、孔距、厚度等测量方法

螺旋角

用彩色粉笔在斜齿上画线，滚动齿轮使其沿铺好的白纸上滚动，压出带有彩色粉笔的斜压痕，然后用直尺，铅笔描出压线，并画出多组直线，用量角器量出多组角度，求出平均值，即为螺旋角β

孔距

孔距是两个孔的中心距，即第一个孔德中心到第二个孔的中心的距离，测量时可用卡尺，要精确可用电子尺，首先测量出两孔最近的距离，在用这个距离加上每个的孔的半径

厚度

直接用厚度游标卡尺即可测量。

齿顶圆直径

利用三点定圆原理设计了一种测量工具，用以测量齿轮（奇数齿或偶数齿均可）齿顶圆直径和齿根圆直径，以便确定齿轮的各主要参数。

使用方法简单、方便、精度适中、成本低，便于推广使用。

关键词：

齿顶圆直径；齿根圆直径；量具

在进行齿轮测绘时，通常是测量齿顶圆直径、齿根圆直径，以此确定齿轮各主要参数。

但在测量时，有时难以实现，如在测量奇数齿轴齿轮时，必须先测一些有关的量，再进行间接换算才行。

由于间接测量，其误差大、精度低，如采用光电仪器测量，成本又较高，一些工厂难以实现。

本量具不但解决了有轴孔的奇数齿轮齿顶圆和齿根圆直径的测定，也解决了奇数齿轴齿轮的测定，对偶数齿齿轮及大轴径均可测量。

1三点定圆原理

图1

图1是以O点为圆心，以d为直径的圆，作圆的两条切线AO′、BO′交于点O′，交角为2β，连接OO′交圆周于点C，故∠AO′O＝∠BO′O＝β，在直角三角形OAO′中

OO′sinβ＝OA

（1）

OA＝OB＝OC＝d／2

（2）

O′C＝OO′-OC（3）

将式

（1）、式

（2）代入式（3），则

O′C＝d／2sinβ-d/2

＝（1-sinβ）d/2sinβ（4）

d＝2sinβO′C／（1－sinβ）（5）

式中β和O′C可测出，所以d值可求。

2量具结构

利用上述关系式，设计了专用量具，固定角β后测得O′C值，代入式（5）计算即可。

量具结构如图2，主要由测量爪1、角度盘3、读数头4组成。

图2

2.1测量爪

测量时采用面接触，测量爪1的工作面通过自己的回转中心并延伸到另一侧，以便确定β角。

测量爪用螺栓固定在回转中心上，为保证其稳定性和准确性，调整β角后，再用螺栓3将测量爪固定在角度盘上（两侧测量爪对中线夹角β相等）。

2.2读数头

读数头4选用千分尺结构，为实现标准化，可采用标准深度千分尺读数，用以测量O′C值。

2.3角度盘

角度盘2为量具主体，上面刻有供测量爪调整角度的刻度和装配测量爪用的中心（即测量爪回转中心）孔，同时在角度盘对称线上加工出装配读数头用的配合孔，装配时采用过盈配合。

2.4量具的调零

将量具在一个标准环上通过标准读数头的微调零装置调零（即测量爪中心）。

3齿轮测量

3.1测量齿顶圆直径da

无论奇数齿或偶数齿齿轮，测量时调整β角（图3），确保两测量爪（图中AO′、BO′）工作面与轮齿中线附近（OA、OB）的齿顶圆相切，转动读数头旋钮，使伸入端O′C顶到中间轮齿的齿顶C点上（跨齿数为奇数），读出O′C值，并将O′C和β值代入式（5），即可计算齿顶圆直径

da＝2sinβO′C／（1－sinβ）（6）

图3

3.2测量齿根圆直径df

如图4，O′A、O′B为两测量爪，调整β角，使测量爪工作面与齿轮轮齿中线附近齿顶相切，转动读数头旋钮，使伸入端OE顶到齿根圆E点上（跨齿数为偶数），读出OE值，由于

OO′＝AO／sinβ＝da／2sinβ（7）

图4

OE＝OO′－O′E（8）

OE＝df／2＝da／2sinβ－O′E

df＝da／sinβ－2O′E（9）

3.3齿轮参数的确定

完成da、df的测量，即可按通常方法计算齿轮的各参数。

4注意事项

调整β角时，应使两测量爪与角度盘对称线的夹角β相等；测量时尽量调整到使测量爪与轮齿中线附近的齿顶圆相切；测量齿顶圆时，跨齿数为奇数；测量齿根圆时，跨齿数为偶数；测量时，使测量爪所在平面与被测齿轮轴线垂直。

5量具的误差分析

作为量具，首先必须要满足精度要求。

5.1量具的系统误差

由式（5）可知，夹角误差和读数头误差直接影响系统误差。

由于误差比较小，对式（5）全微分，得

Δd＝2sinβΔΟ′C／（1－sinβ）

＋2O′CcosβΔβ／（1－sinβ）2（10）

由此可见，2sinβ／（1－sinβ）为常数，这说明ΔOC对Δd的影响为固定线性关系；而O′Ccosβ／（1－sinβ）2与O′C的值成比例关系，说明Δβ对Δd的影响关系与被测直径成比例关系。

以上说明系统误差是有规律的，设计制造时尽量减小那些对直径误差影响较大的参数误差。

设计制造后，可通过修正系数消除系统误差。

5.2随机误差

测量过程中，测量力的大小、量具的变形、测量时的温度、夹持位置的不同及读数误差等，都会产生一些不确定的误差，这些误差，可通过控制测量环境和反复多次测量等手段将其降到最小程度，使之满足测量要求。

6结论

对实际齿轮进行测量，结果表明原理正确、结论可靠；量具结构简单，便于制造，易推广，且可用于大轴径和圆弧面曲率半径的测量，误差适中，体积、重量适当，便于测量。

3.3齿轮基本尺寸的确定

实际测量后的尺寸，若为不重要的尺寸则视境况圆整；若为重要配合处的尺寸则与轴的配合相同。

3.2.2轴

1、直径、长度测量

用游标卡尺和直尺测量。

2、直径、长度的圆整（特别注意与轴承配合处的轴颈圆整）

除去性能尺寸，配合尺寸，定位尺寸以及个别重要和关键尺寸外其余尺寸可取整

轴与轴承配合处将实际测量尺寸的小数部分圆整到上下偏差中

3.2.3箱体

1、孔径、孔距、厚度、圆弧测量方法

1）孔径、孔距、厚度的测量与齿轮的测量相同

2）圆弧的测量：

将一张干净的白纸按压在被测圆弧上，压出圆弧痕迹，用铅笔描出压线痕迹。

画出圆弧两条任意不同切线，切点位置画出切线垂线，交点即为圆心。

即可量出圆弧的半径和圆心。

4相关技术要求

4.1各零件材料及热处理方法

高速轴：

3）材料为45钢，即为含碳量为万分之45的优质碳素结构钢，45号钢是轴类零件的常用材料，价格便宜。

4）热处理为调质处理

5）调质处理即为淬火加高温回火的热处理工艺。

调质后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，但表面硬度较低，不耐磨，所以调质后要表面淬火提高零件表面硬度。

6）淬火是将钢件加热到临界温度之上，保温一段时间，然后在水，盐水或者油中急剧冷却。

提高钢的硬度和强度极限，但淬火后引起内应力，使钢变脆，所以淬火后必须回火。

7）回火是将淬火后的钢件重新加热到临界温度以下某一温度，保温一段时间，然后再空气中或油中冷却。

用于消除淬火后的脆性和内应力，提高钢的塑性和冲击韧性。

8）低速齿轮跟轴的材料是一样的。

9）箱体与箱座材料是灰铸铁

10）灰铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金。

铸铁是一种脆性材料，不能进行轧制和锻压，但具有良好的也太流动性，引起具有良好的减震性，可加工性和耐磨性，而且价格低廉，所以被广泛应用于机械设备的制造。

11）按GB/T9-88规定，灰铸铁有7各牌号：

HT100,HT150,HT200,HT250,HT300,HT350,HT400。

HT表示灰铁汉语拼音的字首，后续数字表示最低抗拉强度（MPa）的值。

12）本次选用了HT200。

13）热处理为消除内应力的退火。

14）铸件在冷却过程中，各部分的冷却速度不同，会在铸件内产生很大的内应力，有时甚至变形开裂，而且在随后的切削加工之后还会因应力的重新分布而引起变形。

去应力退火的方法是将铸件缓慢升温至500-600℃，经过4-8小时的保温，再缓慢冷却下来。

由于是在共析温度以下进行的退火，故也叫低温退火。

4.2简述齿轮、轴零件图中配合要素的尺寸、形位公差和粗糙度确定

4.2.1简述配合

配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔，轴公差带之间的关系。

根据孔，轴公差带之间的关系，配合分为三大类。

间隙配合，过盈配合和过渡配合。

间隙配合是指具有间隙的配合，此时孔的公差带在轴的公差带之上。

过盈配合是指具有过盈的配合，此时孔的公差带全在轴的公差带之下。

过渡配合是指可能具有间隙或者过盈的配合。

此时孔德公差带与轴的公差带相互交叠。

基准制是指同一极限制的孔和轴组成的配合的一种制度。

国家标准GB/T1800.1-1997中规定了两种平行的基准制：

基孔制配合和基轴制配合。

图1-1

基孔制配合：

基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。

基孔制配合中的孔称为基准孔，它是配合的基准件，而轴为非基准键。

基轴制配合：

基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一制度。

基轴制配合中的轴称为基准轴，它是配合的基准件，而孔位非基准键。

形位公差的确定：

正确选择公差特征，公差等级，公差原则。

粗糙度的确定：

（1）比较法确定

（2）仪器测量法确定

（3）类比法确定

4.2.2标注原则

形位公差的标注

（1）代号中的指引线前头与被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。

    当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见下图b；

当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的前头可以直接指在轴线或中心线上，见下图c。

图1-2

（2）对于位置公差还需要用基准符号及连线表明被测要素的基准要素，此时基准符号与

基准要素连接的方法：

   当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。

   当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图b。

当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接靠近公共轴线或中心线标注，见上图c。

   （3）当基准符号不便直接与框格相连时，则采用基准代号（点击此处查看画法）标注，其标注方法与采用基准符号时基本相同，只是此时公差框格应为三格或多格，以填写基准代号的字母，见下图。

  （4）当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见下图。

  （5）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格画在一起，共用一根指引线箭头，见下图。

  （6）若多个被测要素有相同的形位公差（单项或多项）要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连，见下图。

   （7）如需给出被测要素任一长度（或范围）的公差值时，其标注方法见图a。

如不仅给出被测要素汪一长度（或范围）的公差值，还需给出被测要素全长（或整个要素）内的公差值，其标注方法见下图b。

粗糙度的标注

表面粗糙度符号，代号一般标注在可见轮廓线，尺寸界线，引出线或它们的延长线。

表面粗糙度的代号中的数字及符号的方向必须以三角长线部以顺时针旋转。

尺寸公差的标注

写出基本尺寸和公差代号，公差等级或上下偏差。

例如：

孔的基本尺寸为55，公差代号为H，公差等级为7级，标注如下

Φ55H7或Φ55H7（

）或Φ55（

）

5总结

设计中运用了CAD制图，在设计过程中翻阅了学过的各种关于力学，制图，公差方面的书籍，综合运用了这些知识，感觉提高许多，当然尤其是在计算机软件CAD方面的运用，深切感到计算机辅助设计给设计人员带来的方便，各种设计，计算，制图全套完成。

由于没有经验，第一次做整个设计工作，在设计过程中出现了一些细小错误比如线形，制图规格，零件设计中的微小计算错误等，但都已更正。

对图层，线形不熟悉甚至就不确定自己画出的线，在出图到图纸上时实际上是什么样子都不知道，对于各种线宽度，没有实际的概念。

再比如标注较混乱，还是因为第一次做整个设计工作，没有经验，不熟悉。

这次设计的目的是掌握机械设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械设计技能训练。

目的已经达到，有许多要求、标准心中虽然明确理解掌握但是要全力，全面的应用在实际中，还有待于提高水平。

6参考文献

《机械零部件测绘》作者：

高红出版社：

中国电力出版社

《工程材料》主编：

东南大学戴枝荣张远明出版社：

高等教育出版社

《互换性与测量技术基础》

主编：

南京工程学院-陈于萍沈阳大学-周兆元出版社：

机械工业出版社