機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3章綜述

1、第3章減速器結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑圖3-1、圖3-2、圖3-3分別為單級(jí)圓柱齒輪減速器、雙級(jí)圓柱齒輪減速器和蝸桿減速器 的典型結(jié)構(gòu)。表3-1和表3-2列出了計(jì)算減速器機(jī)體有關(guān)尺寸的經(jīng)驗(yàn)值。3.1減速器的附件廠、吊平勢(shì)臭衛(wèi)廻L sir通P器爛視孔調(diào)整墊片位館St0吊鉤地腳懺栓孔湖油面指示器.油塞觀孔蠱圖3-1單級(jí)圓柱齒輪減速器箱蓋（i）窺視孔和窺視孔蓋第3章減速器結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑-27 在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間 隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來。(2) 放油螺塞換油時(shí)，為了排出油污和清洗劑，應(yīng)在減速器底

2、部開設(shè)放油孔，平時(shí)放油孔用帶有細(xì)牙 螺紋的螺塞堵住。放油螺塞(油塞)和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。圖3-2雙級(jí)圓柱齒輪減速器(3) 油標(biāo)或油面指示器油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)件。(4) 通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙(如剖面、軸伸處間隙)向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣體 自由逸出，達(dá)到機(jī)體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。(5) 定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，銷孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的

3、(如蝸桿傳動(dòng)機(jī)體)，銷孔位置不應(yīng)對(duì)稱布置。圖3-3蝸桿減速器(6) 調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用以調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件 (如蝸輪、圓錐齒輪等)軸向位置的作用。(7) 吊環(huán)螺釘、吊鉤在機(jī)蓋上裝有吊環(huán)螺釘，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。在機(jī)座上鑄出吊鉤，用以搬運(yùn)機(jī)座或整 個(gè)減速器。(8) 密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件 多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。表3-1鑄鐵減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸名稱符 號(hào)薦用尺寸關(guān)系齒輪減速器蝸桿減速器箱座壁厚一級(jí)0.025a+1 80.04a+3 8二級(jí)0.025a+3 8箱蓋壁

4、厚S 1:一級(jí)0.02a+1 8蝸桿在上：S 138蝸桿在下：S仁0.85 3 8二級(jí)0.02a+3 8箱座剖分面處凸緣厚度bi.5 S箱蓋剖分面處凸緣厚度bii.5 S I箱座底凸緣厚度b22.5 S地腳螺栓直徑df0.036a+I20.036a+12地腳螺栓數(shù)目naw 250 時(shí)，n=4 a 250 500 時(shí)，n=6 b 500 時(shí)，n=84軸承旁聯(lián)接螺栓直徑di0.75 df上下箱聯(lián)接螺栓直徑d2（0.5 0.6）df聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)150200軸承端蓋螺釘直徑d3（0.4 0.5）df窺視孔蓋螺釘直徑d4（0.3 0.4）df定位銷直徑d（0.7 0.8）d2df、di、d2至外

5、機(jī)壁距離ci見表3-2df、d2至凸緣邊緣距離C2見表3-2軸承旁凸臺(tái)半徑R1C2凸臺(tái)高度hr根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)外機(jī)壁至軸承座端面距離liCi+C2+（8 12）大齒輪頂圓（蝸輪外圓） 與內(nèi)機(jī)壁距離 i 1.2 S齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 2 S箱蓋肋厚mim 1 0.85 S 1箱座肋厚mm 0.85 S軸承端蓋外徑D2軸承孔直徑+（55.5） d3；對(duì)嵌入式端蓋 D2=1.25D+10, D 軸承外徑軸承端蓋凸緣厚度t（1 1.2） d3軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近,以Md 1和Md 2互不干涉為準(zhǔn)，一般取 SD2表 3-2 cl、c2 值（單位：mr）i螺栓直徑M8

6、M10M12M16M20M24C1min131618222634C2min111416202428沉頭座直徑2024263240483.2機(jī)體結(jié)構(gòu)減速器機(jī)體是用以支持和固定軸系零件，是保證傳動(dòng)零件的嚙合精度、良好潤(rùn)滑及密 封的重要零件，其重量約占減速器總重量的50%。因此，機(jī)體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、重量及成本等有很大影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須全面考慮。圖3-4焊接機(jī)體機(jī)體材料多用鑄鐵（HTI50或HT200）制造。在重型減速器中，為了提高機(jī)體強(qiáng)度，也有 用鑄鋼鑄造的。鑄造機(jī)體（圖3-1、圖3-2、圖3-3）重量較大，適于成批生產(chǎn)。機(jī)體也可用鋼板焊成，如圖3-4所示。焊接機(jī)體比鑄造機(jī)

7、體輕1 /4 1/2，生產(chǎn)周期短，但焊接時(shí)容易產(chǎn)生熱變形，故要求較高的技術(shù)，并應(yīng)在焊后退火處理。機(jī)體可以作成剖分式或整體式。（1）剖分式機(jī)體圖3-1、圖3-2和圖3-3所示減速器都是剖分式機(jī)體。剖分面多取傳動(dòng)件軸線所在平面， 般只有一個(gè)水平剖分面。在大型立式齒輪減速器中，為了便于制造和安裝.也有采用兩個(gè)剖分面的(如圖3-5)。剖分式機(jī)體增加了聯(lián)接面凸緣和聯(lián)接螺校，使機(jī)體重量增大。圖3-6齒輪傳動(dòng)的整體式機(jī)體圖3-7蝸桿傳動(dòng)的整體式機(jī)體111 1 111cis1-TIL11圖3-5兩個(gè)剖分面的機(jī)體(2) 整體式機(jī)體圖3-6為齒輪傳動(dòng)的整體式機(jī)體。圖3-7為蝸桿傳動(dòng)的整體式機(jī)體。整體式機(jī)體加工量少

8、、重量輕、零件少，但裝配比較麻煩。3.3減速器的潤(rùn)滑在減速器中，良好的潤(rùn)滑可降低傳動(dòng)件和軸承的摩擦功率損耗，減少磨損，提高傳動(dòng)效 率，并能帶走摩擦表面的熱量，防止零件生銹。此外，較小的摩擦系數(shù)和摩擦面間油層的減 振性可降低動(dòng)裁荷，從而增加了運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。3.3.1減速器中齒輪、蝸輪及蝸桿的潤(rùn)滑減速器中的傳動(dòng)零件大都是采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，它們的潤(rùn)滑方式有以下兩種：1 .油池浸浴潤(rùn)滑在減速器中，當(dāng)齒輪圓周速度v1215m/s,圓柱蝸桿傳動(dòng)（下置式）圓周速度v20mm ）和潤(rùn)滑油粘度較高時(shí)，可浸入半個(gè)齒高。對(duì)圓錐齒輪要使整個(gè)齒寬浸在油中。 蝸桿上置的蝸桿減速器蝸輪的浸油深度與齒輪相同；蝸桿下置的蝸桿減速

9、器，蝸桿浸油深度 約為一個(gè)齒高，但不應(yīng)超過滾動(dòng)軸承最下面滾動(dòng)體的中心線，否則容易漏油。(a)(b)圖3-8浸浴潤(rùn)滑在多級(jí)減速器中，應(yīng)盡量使各級(jí)大齒輪的浸油深度接近相等。在兩級(jí)齒輪減速器中，如果低速級(jí)大齒輪浸油太深，減速器箱體可做成斜接合面（圖3-7b）;或采用帶油輪將油帶到未侵入油池內(nèi)的齒輪的齒面上，可參見教材。油池應(yīng)保持一定的深度，通常以大齒輪齒頂圓到油池底面的距離不小于3060mm為1kw宜，否則，會(huì)激起沉積在箱底的污物雜質(zhì)。同時(shí)，油池應(yīng)保持一定的油量，單級(jí)圓往齒輪減 速器的油量可按每傳遞Ikw功率需油0.350.7L來計(jì)算；而在蝸桿傳動(dòng)中，則按每傳遞功率需油0.61L計(jì)算。對(duì)于粘度高的潤(rùn)

10、滑油，取較大值。油池的容積越大，潤(rùn)滑油的性能 維持得越久，因而潤(rùn)滑狀況越好。2 壓力噴油潤(rùn)滑當(dāng)齒輪圓周速度 v1215m/s,或下置式蝸桿 圓周速度v10 m / s時(shí)，如果選用油池浸浴油滑，則 擾油消耗功率很大，使油溫升高。同時(shí)，油被高速擾 動(dòng)會(huì)起泡和氧化，還會(huì)將油池底部的污物、沉積等雜 物吸入噴合處。因此在這種情況下，就應(yīng)采用壓力噴 油潤(rùn)滑。噴油潤(rùn)滑是用油泵將一定壓力的潤(rùn)滑油經(jīng)噴 嘴噴到嚙合的齒面上，見圖3-9。當(dāng)v26m/s時(shí)， 噴嘴應(yīng)置于齒輪嚙出的一邊，使噴出的油不但潤(rùn)滑了齒 輪，而且還及時(shí)地冷卻了剛嚙合過的輪齒。噴油潤(rùn)滑也 常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)紫重的重型減速器，以及需要用

11、大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的重要減速器，這種潤(rùn)圖3-9噴油潤(rùn)滑滑方法比較完善，摩擦表面不斷受到經(jīng)冷卻和過濾過 的潤(rùn)滑油噴射，潤(rùn)滑和冷卻的效果良好，但須有專門的供油循環(huán)系統(tǒng)，成本較高。3.3.2減速器中滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑1 .潤(rùn)滑油潤(rùn)滑減速器中的滾動(dòng)軸承可以直接利用減速器油池內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑，方便簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是 容易漏油，對(duì)密封裝置的要求較高。此外，被磨落的金屬削混在潤(rùn)滑油中，可能被帶入滾動(dòng) 軸承，使軸承易被磨損。采用潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑方式有以下幾鐘：(1)飛濺潤(rùn)滑。減速器中只要有一個(gè)齒輪的圓周速度v2m/ s,滾動(dòng)軸承就可依靠齒輪飛濺起來的油進(jìn)行潤(rùn)滑，飛濺起來的油可以直接進(jìn)入軸承。如果齒輪的圓周速度v=1.5m

12、/s左鑄造的油溝圓柱鐵刀加盤狀耗刀加工的油兩工的油溝右，則靠飛濺到箱壁上的油來潤(rùn)滑軸承。飛濺在箱壁上的油順著箱蓋的內(nèi)壁流入箱底的油槽 中，沿油槽經(jīng)軸承端蓋上的缺口進(jìn)入軸承，如圖3.10。為使?jié)櫥湍芰魅胗筒郏渖w內(nèi)壁靠圖3-10輸油溝結(jié)構(gòu)近接合面處應(yīng)做成斜面，否則油不能流入油槽。油槽應(yīng)在箱座的接合面上，可直接鑄出或銃出。油槽尺寸一般取為a=35mm（機(jī)加工）,a=58mm（鑄造）；b=610mm ; c=35mm。為使油槽中的潤(rùn)滑油能進(jìn)入軸承，軸承端蓋與軸承接觸處需開有缺口，否則油進(jìn)不了軸承座， 如圖3-11所示，其中（a）不正確，（b）為正確的結(jié)構(gòu)。(a)誤(b)正圖3-11軸承座進(jìn)油（2）

13、刮板潤(rùn)滑。當(dāng)齒輪的圓周速度很低而不能采用飛濺潤(rùn)滑時(shí)，可利用裝在箱體內(nèi)的特制刮板，它與輪緣端面間保持微小間隙（約0.5mm），當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輪緣上的油就被刮板刮下，然后沿特制的油槽流向軸承，如圖3-12所示。廠丿圖3-12刮板潤(rùn)滑（3）油池浸浴潤(rùn)滑。如下置式蝸桿軸上的軸承，將軸承的滾動(dòng)體浸在油中取得潤(rùn)滑，但油面不能高于最下面滾動(dòng)體的中心，以免增大攪油損耗功率。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速超過1000r/min時(shí),一般不采用這種潤(rùn)滑方式，因?yàn)閿囉蛽p耗功率太大。(4) 壓力噴油潤(rùn)滑。如軸承轉(zhuǎn)速太高，可采用壓力噴油潤(rùn)滑。2 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑當(dāng)齒輪的圓周速度 v1.5m/s時(shí)，就不能依靠油的飛濺來潤(rùn)滑軸承，宜采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。在裝配時(shí)，就把潤(rùn)滑脂填入軸承中，添油時(shí) 可拆去軸承端蓋，也可開加油孔，通過箱蓋 油杯或拆去軸承端蓋，也可開加油孔，通過 油杯或用油槍供油。潤(rùn)滑脂的裝入量可占軸 承空間的1/3。每工作三個(gè)月后，補(bǔ)加新油； 每過一年，拆開清洗部件，并換用新油。為了不使?jié)櫥蛳潴w內(nèi)潤(rùn)滑齒輪的潤(rùn)滑油浸入而稀釋(稀釋后易流失)，應(yīng)在軸承靠近箱體內(nèi)壁的一側(cè)安裝封油環(huán)，見圖3-13。滾動(dòng)軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，不易漏油，故 密封裝置可以較簡(jiǎn)單。圖3-13封油環(huán)思考題1 減速器機(jī)體有那些結(jié)構(gòu)形式？各自有哪些特點(diǎn)？2 鑄造機(jī)體和焊接機(jī)體有什么區(qū)