一级圆柱齿轮减速器装配图的画法113页word资料Word格式文档下载.docx
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3、油封装置
轴从透盖孔中伸出，该孔与轴之间留有一定间隙。
为了防止油向外渗漏和灰尘进入箱体内，端盖内装有毛毡密封圈，此圈紧紧套在轴上，其尺寸和装配关系如图2-5所示。
图2-5
端盖内油封结构
4、透气装置
当减速器工作时，由于磨擦而产生热，箱体内温度就会升高而引起挥发气体和热膨胀，导致箱体内压力增高。
因此，在顶部设计有透气装置，通过通气塞的小孔使箱体内的热量能够排出，从而避免箱体内的压力增高。
透气装置的装配关系见图2-6。
图2-6
透气装置
5、轴套的作用及尺寸
轴套用于齿轮的轴向定位，它是空套在轴上的，因此内孔应大于轴径。
齿轮端面必须超出轴肩，以确定齿轮与轴套接触，从而保证齿轮轴向位置的固定，如图2-3所示。
6、输入轴锥体上键槽的画法见图2-7，注意A-A剖切平面位置取在槽长度方向的中间位置。
图2-7
锥轴上键槽的画法
7、螺塞的作用及尺寸：
放油螺塞用于清洗放油，其螺孔应低于油池底面，以便放尽机油。
其结构及尺寸如图2-8所示。
图2-8
螺塞结构的画法
三、装配图上应注的尺寸
装配图上应考虑注出以下五类尺寸：
1、性能规格尺寸
两轴线中心距
±
0.08
中心高
0.1
2、装配尺寸
滚动轴承
φ
k6
K7
齿轮与轴
H7/k6
销联接
H7/
k6
键联接
N9/js9
3、外形尺寸
长：
宽：
两轴端距中心
高：
通过计算或从图中量取
4、安装尺寸
孔的定位尺寸：
x和y
孔径4×
φ
5、其它重要尺寸
如齿轮宽度等。
四、装配图上的技术要求
1、轴向间隙应调整在0.10±
0.02范围内；
2、运转平稳，无松动现象，无异常响声；
3、各连接与密封处不应有漏油现象。
五、画装配图的步骤
1、合理布局，画出作图基准线：
按选择的表达方案，并考虑图形尺寸、比例、明细表、技术要求等因素，选定图纸幅面。
画出图框、标题栏、明细表的底稿线，再画各视图的基准线，即轴线、对称平面迹线及其它作图线，最后画主要零件的部分外形线。
2、依此画出装配线上的各个零件
按先画装配线上起定位作用的零件和由里到外的顺序画出各个零件。
对该减速器，在画图时应从俯视图入手，从俯视图一对啮合齿轮画起（齿轮对称面与箱体对称面重合）。
以此为基准，按照各个零件的尺寸前后对称地画出各个零件，最后应使前后两个端盖正好嵌入箱体上厚度为3±
0.1的槽。
如发现某个零件尺寸有误，一定要查找原因，同时应对零件草图上的尺寸进行修改，这也是对各零件草图上尺寸的一次校核。
两轴系结构画完后，开始画箱体，此时应三个视图配合起来画。
这样思路明、概念清、投影准、速度快。
3、补画装配细节
4、画剖面线、编排序号、画尺寸界线等
5、检查、加深
经检查校对后，擦去多余的图线，然后按线型加深。
6、画箭头，填写尺寸数值、标题栏、明细表及技术要求等
7、全面检查，完成作图
图2-9为一级圆柱齿轮减速器装配图，可参考。
箱体由箱盖与箱座组成。
箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座，并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。
箱体常采用剖分式结构（剖分面通过轴的中心线），这样，轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体，拆卸方便。
箱盖与箱座通过一组螺栓联接，并通过两个定位销钉确定其相对位置。
为保证座孔与轴承的配合要求，剖分面之间不允许放置垫片，但可以涂上一层密封胶或水玻璃，以防箱体内的润滑油渗出。
为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开，可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉（参见图1-2-3），拧入起盖螺钉，可顺利地顶开箱盖。
箱体内可存放润滑油，用来润滑齿轮；
如同时润滑滚动轴承，在箱座的接合面上应开出油沟，利用齿轮飞溅起来的油顺着箱盖的侧壁流入油沟，再由油沟通过轴承盖的缺口流入轴承（参图1-2-3）。
减速器箱体上的轴承座孔与轴承盖用来支承和固定轴承，从而固定轴及轴上零件相对箱体的轴向位置。
轴承盖与箱体孔的端面间垫有调整垫片，以调整轴承的游动间隙，保证轴承正常工作。
为防止润滑油渗出，在轴的外伸端的轴承盖的孔壁中装有密封圈（参见图1-2-3）。
减速器箱体上根据不同的需要装置各种不同用途的附件。
为了观察箱体内的齿轮啮合情况和注入润滑油，在箱盖顶部设有观察孔，平时用盖板封住。
在观察孔盖板上常常安装透气塞（也可直接装在箱盖上），其作用是沟通减速器内外的气流，及时将箱体内因温度升高受热膨胀的气体排出，以防止高压气体破坏各接合面的密封，造成漏油。
为了排除污油和清洗减速器的内腔，在减速器箱座底部装置放油螺塞。
箱体内部的润滑油面的高度是通过安装在箱座壁上的油标尺来观测的。
为了吊起箱盖，一般装有一到两个吊环螺钉。
不应用吊环螺钉吊运整台减速器，以免损坏箱盖与箱座之间的联接精度。
吊运整台减速器可在箱座两侧设置吊钩（参见图1-2-3）。
图2-9
一级圆柱齿轮减速器装配图
减速器的箱体是采用地脚螺栓固定在机架或地基上的。
减速机设计计算
1.选择电动机：
1）选电动机类型
滚动轴承效率
=0.995；
联轴器效率
=0.98。
=0.96x0.97x0.995x0.995=0.9
由上述计算，T=137
我们取减速机轴最大扭矩
=150
需要略大于
，按已知工作要求和条件，选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
2）确定电动机转速
按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。
故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×
3=459~1834r/min
符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：
因此有三种传支比方案。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min
。
3）确定电动机的型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。
其主要性能：
额定功率：
3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。
质量63kg。
2.传动比：
传动比：
取i=2
3.计算各传动参数：
1.计算各轴转速（r/min）
nI=n电机=960r/min
n
=nI/i=960/2=480（r/min）
2.计算各轴的功率（KW）
P
=P工作=15.08KW
=P
×
η总=15.08×
0.9=13.572KW
3.计算各轴扭矩（N·
mm）
T
=9.55×
106P
/n
=150N·
mm
106×
13.572/480
=270026.25N·
齿轮的选择
1、齿轮传动的设计计算
1）选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。
小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。
大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；
根据表选7级精度。
齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm
2）按齿面接触疲劳强度设计
由d1≥76.43（kT1（u+1）/φdu[σH]2）1/3
确定有关参数如下：
传动比i齿=2
取小齿轮齿数Z1=16。
则大齿轮齿数：
Z2=iZ1=2×
16=32
实际传动比I0
传动比误差：
i-i0/I=0%<
2%可用
齿数比：
u=i0=2
由表取φd=0.9
3）转矩T1
T1=9.55×
P/n1=9.55×
15.08/960
=150N·
m
4）载荷系数k
由课本P128表6-7取k=1
5）许用接触应力[σH]
[σH]=σHlimZNT/SH由图查得：
σHlimZ1=570MpaσHlimZ2=350Mpa
由查表得计算应力循环次数NL
NL1=60n1rth=60×
384×
1×
（16×
365×
8）=1.28×
109
NL2=NL1/i=1.28×
109/6=2.14×
108
由查图表得接触疲劳的寿命系数：
ZNT1=0.92ZNT2=0.98
通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0
[σH]1=σHlim1ZNT1/SH=570×
0.92/1.0Mpa=524.4Mpa
[σH]2=σHlim2ZNT2/SH=350×
0.98/1.0Mpa=343Mpa
故得：
d1≥76.43（kT1（u+1）/φdu[σH]2）1/3=76.43[1×
150000×
（6+1）/0.9×
6×
3432]1/3mm
=68.4mm
模数：
m=d1/Z1=68.4/16=3.8mm
根据表取标准模数：
m=4mm
6）校核齿根弯曲疲劳强度
根据由公式
σF=（2kT1/bm2Z1）YFaYSa≤[σH]
确定有关参数和系数
分度圆直径：
d1=mZ1=4×
16mm=64mm，d2=mZ2=4×
32mm=128mm
齿宽：
b=34mm；
取b=34mmb2=30mm
7）齿形系数YFa和应力修正系数YSa
根据齿数Z1=16,Z2=32由表得
YFa1=2.80YSa1=1.55；
YFa2=2.14YSa2=1.83
8）许用弯曲应力[σF]
根据公式式：
[σF]=σFlimYSTYNT/SF
由查表得：
σFlim1=290MpaσFlim2=210Mpa
由图6-36查得：
YNT1=0.88YNT2=0.9
试验齿轮的应力修正系数YST=2
按一般可靠度选取安全系数SF=1.25
计算两轮的许用弯曲应力
[σF]1=σFlim1YSTYNT1/SF=290×
2×
0.88/1.25Mpa=408.32Mpa
[σF]2=σFlim2YSTYNT2/SF=210×
0.9/1.25Mpa=302.4Mpa
将求得的各参数代入式（6-49）
σF1=（2kT1/bm2Z1）YFa1YSa1=（2×
150000/45×
2.52×
20）×
2.80×
1.55Mpa=77.2Mpa<
[σF]1
σF2=（2kT1/bm2Z2）YFa1YSa1=（2×
120）×
2.14×
1.83Mpa=11.6Mpa<
[σF]2
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够
9）计算齿轮传动的中心矩a
a=m/2（16+32）=4/2（16+32）=96mm
（10）计算齿轮的圆周速度V
V=πd1n1/60×
1000=3.14×
64×
960/60×
1000=3.22m/s
减速器的轴及轴上零件的结构设计
一、轴的结构设计
轴结构设计包括确定钢的结构形状和尺寸。
轴的结构是由多方面的因素决定的，其中主要考虑轴的强度、刚度、轴上零件的安装、定位、轴的支承结构以及轴的工艺性等，其设计方法和结构要素的确定，可参照教科书有关章节进行。
单级圆柱齿轮减速器的轴一般均为阶梯轴，确定阶梯轴各段的直径和长度是阶梯轴设计的主要内容。
下面通过图1-2-17和表1-2-2、表1-2-3来说明。
1、阶梯轴各段直径的确定
图1-2-17中阶梯轴各段的直径可由表1-2-2确定。
符号
确定方法及说明
d1
按许用扭转应力进行估算。
尽可能圆整为标准直径，如果选用标准联轴器，d1应符合联轴器标准的孔径。
d2
d2=d1+2a，a为定位轴肩高度。
通常取a=3-10mm
d2尽可能符合密封件标准孔径的要求，以便采用标准密封圈。
d3
此段安装轴承，故d3必须符合滚动轴承的内径系列。
为便于轴承安装，此段轴径与d2段形成自由轴肩，因此，d3=d2+1~5mm，然后圆整到轴承的内径系列。
当此轴段较长时，可改设计为两个阶梯段，一段与轴承配合，精度较高，一段与套筒配
d4
d4=d3+1~5mm（自由轴肩），d4与齿轮孔相配，应圆整为标准直径。
d5
d5=d4+2a，a为定位轴环高度，通常可取a=3~10mm
d6
d6=d3，因为同一轴上的滚动轴承最好选取同一型号。
2、阶梯轴各段长度的确定
图1-2-17中各阶梯长度可由表1-2-3确定。
表1-2-3轴各段长度的确定
L1
按轴上零件的轮毂宽度决定，一般比毂宽短2~3mm。
也可按（1.2~1.5）d1取定。
L2
L2=l3+l4（l3为轴承端盖及联接螺栓头的高度）
L3
L3=B+l2+⊿2+（2~3）B轴承宽度
L4
L4按齿轮宽度b决定，L4=b-（2~3）mm
L5
无挡油环时，L5=B有挡油环时，L5=B+挡油环的毂宽
注：
表中l2、l3、l4、⊿2参见表1-2-4。
由表中计算式可知，各段长度的确定与箱外的旋转零件至固定零件的距离l4；
轴承端盖及联接螺栓头高度的总尺寸l3；
轴承端面至箱体内壁的距离l2；
转动零件端面至箱体内壁的距离⊿2以及档油环的结构尺寸有关，这些尺寸又取决于轴承盖的类型、密封型式以及各零件在装配图中的相关位置。
因此，阶梯轴各段的长度应通过装配草图设计过程中边绘制边计算确定。
尤其值得注意的是：
当各零件相对位置确定以后，支承点的跨距即可确定，这时就可以计算支承反力，对轴的危险截面进行复合强度核核以及轴承寿命计算等，如果轴的强度不合格或者轴承寿命不符合要求，这时就要重新选择轴承和调整结构。
当然，轴的各阶梯段直径和长度也相应发生变化。
由上述可知，轴的结构设计应该在装配草图设计过程中，以边绘图、边计算、边修改的方式逐步完成。
表1-2-4为单级圆柱齿轮减速器的位置尺寸关系。
二、齿轮的结构设计
中小型减速器的齿轮一般用锻钢制造。
当齿轮的齿顶圆直径da≤200mm时，可以做成圆盘式结构。
当齿轮的齿根圆与键槽底部的距离小于!
&
（&
为模数）时，则齿轮与轴应做成一体的齿轮轴。
当da=200~500时，可以做成腹板式结构。
齿轮结构设计可参照教科书有关章节进行。
三、支承部件的结构
单级圆柱齿轮减速器轴的支承一般采用滚动轴承，如图1-2-18所示。
滚动轴承类型与尺寸选择以及轴承组合设计可参照教材有关章节进行。
轴承组合中，除滚动轴承外，还有轴承盖、调整垫片、内外密封装置的结构设计。
1、轴承盖
轴承盖的作用是固定轴承的位置并承受轴向力和密封轴承座孔。
轴承盖的材料一般为铸铁（HT150）。
轴承盖结构型式分为凸缘式（用螺钉将盖固定在箱体上）和嵌入式（用盖的圆周凸缘嵌入轴承座孔的槽内固定）。
每种结构又可分为闷盖（中间无孔）和透盖（中间有孔，用于轴外伸端的轴承座上）两种型式，如图1-2-19所示。
表1-2-4单级圆柱齿轮减速器的位置尺寸
名称
尺寸（mm）
⊿2
转动零件端面至箱体内壁的距离
⊿2=10~15，对于重型减速器应取大些
b
小齿轮的宽度
由齿轮结构设计而定。
B
轴承宽度
根据轴颈直径可按中系列预选。
⊿1
齿顶圆与减速器内壁之间的最小间隙
⊿1≥1.2δ,δ—箱座壁厚。
l
轴承支点的跨距
由草图设计决定
#!
箱外零件至轴承支点的计算距离#!
L1=B/2+l3+l4+l5/2
轴承端面至箱体内壁的距离
轴承用油池内油润滑时#L2=5-10,轴承用脂润滑且有挡油环时L2=10-15。
-轴承端盖及联接螺栓头高度
根据轴承端盖结构型式决定
箱外转动零件至固定零件的距离#
L4=15~20
*箱外零件与轴的配合长度
L5=（1.2~1.5）d,d-配合轴径
表1-2-5和表1-2-6分别列出凸缘式轴承盖和嵌入式轴承盖的结构尺寸。
尺寸关系
（D轴承外径）
30~60
62~100
110~130
140~230
D5
D0-（2.5~3）d3
d3（螺钉直径）
6~8
8~10
10~12
12~16
e
1.2d3
n（螺钉数）
4
6
e1
（0.10~0.15）D（e1≥e）
d0
d3+（1~2）
由结构确定
D0
D+2.5d3
Δ2
D2
D0+（2.5~3）d3
D4
（0.85~0.9）D
h
（0.8~1）b
不带O型密封圈
带O型密封圈
D（f9）
40~80
35~110
115~170
D封
40
45
50
55
60
63
65
68
70
75
80
85
E2（h11）
5
8
d封
35
58
S
10
12
15
D封
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
D3
D+e2
当D封=30~50，W实际3.1
D—20
85~110
由轴承部件结构确定
e2（h11）
透盖毡圈密封槽的尺寸参见表1-2-13
18
20
D3=D+（10~15）
d4（h9）
d4=d封（与D封相应）
b0
4（与W实际3.1相应）
轴承盖设计应注意下列几点：
（1）当轴承盖的宽度较长时，应在端部车出一段较小直径（比孔径小2~4mm），但必须保留够的配合长度e1。
（2）轴承采用飞溅润滑时，轴承盖端部必须开缺口并车出一段小直径，以便润滑油流入轴承。
（3）嵌入式轴承盖结我紧凑，重量轻，但承载能力较差，且不便于调整轴承间隙，不宜用于要求准确调整间隙的场合。
2、调整垫片组
调整垫片的作用是调整轴承的轴向游隙和轴承内部间隙以及轴的轴向位置。
调整垫片组由多片厚度不同的垫片组成。
调整时，根据需要组合成不同的厚度。
调整垫片组的组别，片数及厚度可由表1-2-7查得。
A组
B组
C组
厚度δ
0．5
0．2
0．1
0．15
0．125
片数Z
3
2
1
1.材料冲压铜片或08钢抛光
2.d2=D（2~4）用于凸缘
D0,D2,n×
d见表（1-2-5）式轴承盖
D—轴承外径
D2=D-1用于嵌
d2按轴承外圆入式
安装尺寸确定轴承盖
3.建议准备0.55mm的垫片若干片以备调整微小间隙用。
滚动轴承的内外密封装置的设计可参见本章第五节“减速器的润滑与密封”。
轴的计算
1、轴的结构设计
1）轴上零件的定位，固定和装配
单级齿轮传动中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对
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