【正文】 D3 D3=D+(10~15) d4(h9) d4=d 封 (與 D 封相應(yīng) ) b0 4(與 W 實(shí)際 相應(yīng) ) 軸承蓋設(shè)計(jì)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)： （ 1）當(dāng)軸承蓋的寬度較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在端部車出一段較小 直徑（比孔徑小 2~4mm ），但必須保留夠的配合長(zhǎng)度 e1。 ⊿ 1 齒頂圓與減速器內(nèi)壁之間的最小間隙 ⊿ 1≥ , δ— 箱座壁厚。 圖 減速器剖面圖 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁(yè) 共 30 頁(yè) 表 單級(jí)圓柱齒輪減速器的位置尺寸 符號(hào) 名稱 尺寸（ mm） ⊿ 2 轉(zhuǎn)動(dòng)零件端面至箱體內(nèi)壁的距離 ⊿ 2=10~15， 對(duì)于重型減速器應(yīng)取大些 b 小齒輪的寬度 由齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。 軸承蓋結(jié)構(gòu)型式分為凸緣式（用螺釘將蓋固定在箱體上）和 嵌入式（用蓋的圓周凸緣嵌入軸承座孔的槽內(nèi)固定）。 軸承蓋 軸承蓋的作用是固定軸承的位置并承受軸向力和密封軸承座孔。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 軸承圖 滾動(dòng)軸承類型與尺寸選擇以及軸承組合設(shè)計(jì)可參照教材有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參照教科書有關(guān)章節(jié)進(jìn)行 [1]。為模數(shù)）時(shí)，則齒輪與軸應(yīng)做成一體的齒輪軸。當(dāng)齒輪的齒根圓與鍵槽底部的距離小于 !amp。 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中小型減速器的齒輪一般用鍛鋼制造。由上述可知，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該在裝配草圖設(shè)計(jì)過程中，以邊繪圖、邊計(jì)算、邊修改的方式逐步完成。尤其值得注意的是：當(dāng)各零件相對(duì)位置確定以后，支承點(diǎn)的跨距即可確定，這時(shí)就可以計(jì)算支承反力 ，對(duì)軸的危險(xiǎn)截面進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)度核核以及軸承壽命計(jì)算等，如果軸的強(qiáng)度不合格或者軸承壽命不符合要求，這時(shí)就要重新選擇軸承和調(diào)整結(jié)構(gòu)。 由表中計(jì)算式可知，各段長(zhǎng)度的確定與箱外的旋轉(zhuǎn)零件至固定零件的距離 l4；軸承端蓋及聯(lián)接螺栓頭高度的總尺寸 l3；軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離 l2；轉(zhuǎn)動(dòng)零件端面至箱體內(nèi)壁的距離⊿ 2以及檔油環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，這些尺寸又取決于軸承蓋的類型、密封型式以及各零件在裝配圖中的相關(guān)位置。也可按（ ~） d1 取定。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁(yè) 共 30 頁(yè) 階梯軸各段長(zhǎng)度的確定 圖 。當(dāng)此軸段較長(zhǎng)時(shí)，可改設(shè)計(jì)為兩個(gè)階梯段，一段與軸承配合，精度較高，一段與套筒配 d4 d4= d3+1~5mm（自由軸肩）， d4 與齒輪孔相配，應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。 d3 此段安裝軸承，故 d3 必須符合滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑系列。 d2 d2= d1+2a， a 為定位軸肩高度。 圖 階梯軸各段的直徑 表 階梯軸直徑 符號(hào) 確定方法及說明 d1 按許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力進(jìn)行估算。下面通過圖 、表 。軸的結(jié)構(gòu)是由多方面的因素決定的，其中主要考慮軸的強(qiáng)度 、剛度、軸上零件的安裝、定位、軸的支承結(jié)構(gòu)以及軸的工藝性等，其設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)要素的確定，可參照教科書有關(guān)章節(jié)進(jìn)行 [1]。則大齒輪齒數(shù)： Z2=iZ1=2 16=32 實(shí)際傳動(dòng)比 I0 傳動(dòng)比誤差： ii0/I=0%2% 可用 齒數(shù)比： u=i0=2 由參考文獻(xiàn) [2]表取 φ d= 轉(zhuǎn)矩 T1 T1= 106 P/n1= 106 大齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度 220HBS；根據(jù)表選 7 級(jí)精度。 mm 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè) 4 齒輪的選擇 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。 mm） TI= 106PI/nI=150N質(zhì)量 63kg。 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S6。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有三種傳支比方案。 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 按參考文獻(xiàn) [2]P7 表 1 推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍 I’a=3~6。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁(yè) 共 30 頁(yè) 3 減速機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇電動(dòng)機(jī)： 選電動(dòng)機(jī)類型 滾動(dòng)軸承效率 ?滾 =；聯(lián)軸器效率 ?聯(lián) =。若工作溫度低于 0℃，則使用時(shí)需先將油加熱到 0℃以上。噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時(shí)為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。當(dāng)蝸桿在上時(shí)，則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。當(dāng)蝸桿在下時(shí)，油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過蝸桿軸上滾動(dòng)軸承的最低滾珠 (柱 )的中心，以免增加功率損失。此外，還應(yīng)注意，箱座上的排油孔宜開大些，以便熱油迅速排出。噴油潤(rùn)滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。速度 u≤20m/s 的齒輪傳動(dòng)常在油管上開一排直徑為 4mm 的噴油孔，速度更高時(shí)財(cái)應(yīng)開多排噴油孔。潤(rùn)滑油從自備油泵或中心供油站送來(lái)，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。圓周速度 u12m/s 的齒輪減速器不宜采用油池潤(rùn)滑，因?yàn)椋?1)由齒輪帶上的油會(huì)被離心力甩出去而送不到嚙合處； 2)由于攪油會(huì)使減速器的溫升增加； 3)會(huì)攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損； 4)加速潤(rùn)滑油的氧化和降低潤(rùn)滑性能等等。減速器的工作平衡溫度超過 90℃時(shí)，需采用循環(huán)油潤(rùn)滑，或其他冷卻措施，如油池潤(rùn)滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤管等。如果發(fā)生低速級(jí)齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級(jí)齒輪采用惰輪蘸油潤(rùn)滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級(jí)和低速級(jí)傳動(dòng)的浸油深度大致相等。對(duì)于油面有波動(dòng)的減速器 (如船用減速器 )，浸入宜深些。速度低的 (0． 5m／ s 一 0． 8m／s)也允許浸入深些，可達(dá)到 1／ 6 的齒輪半徑；更低速時(shí)，甚至可到 1／ 3 的齒輪半徑。為了減中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁(yè) 共 30 頁(yè) 少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以 1— 2 個(gè)齒高為宜。但設(shè)計(jì)時(shí)要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度 [6]。 —— 輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。為了便于傳動(dòng)零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開孔。 （ 2）新型減速器結(jié)構(gòu) 1）齒輪 — 蝸桿二級(jí)減速器； 2）圓柱齒輪 — 圓錐齒輪 — 圓柱齒輪三級(jí)減速器。在減速器中廣泛采用滾動(dòng)軸承。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，見有關(guān)圖冊(cè)。在箱蓋上備有為觀察傳動(dòng)嚙合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個(gè)凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進(jìn)螺釘時(shí)能將蓋頂起來(lái)。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過大而影響傳動(dòng)質(zhì)量。大量生產(chǎn)小型減速器時(shí)有可能采用板材沖壓箱體。少量生產(chǎn)時(shí)也可以用焊接箱體。為了和沿用已久、國(guó)內(nèi)目前還在普遍使用的中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁(yè) 共 30 頁(yè) 減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相同時(shí)，圓弧齒輪減速器在長(zhǎng)度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約 30％ [5]。 圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。這兩種布置方式可由兩對(duì)齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。它傳遞功率的范圍可從很小至 40 000kW，圓周速度也可從很低至 60m/s 一 70m／ s，甚至高達(dá) 150m／ s。但這種減速器的軸向尺寸較大。為了使左右兩對(duì)斜齒輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。為此，在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)應(yīng)注意： 1)軸的剛度宜取大些； 2)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻； 3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。二級(jí)和二級(jí)以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。大于 8時(shí)，最好選用二級(jí) (i=8—40)和 二級(jí)以上 (i40)的減速器。 減速器類型很多，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪 蝸桿、蝸桿 齒輪等 [4]。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁(yè) 共 30 頁(yè) 2 減速器概述 減速器的主要型式及其特性 減速器是 一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪 — 蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱為增速器。吊運(yùn)整臺(tái)減速器可在箱座兩側(cè)設(shè)置吊鉤（參見圖 ） [3]。為了吊起箱蓋，一般裝有一到兩個(gè)吊環(huán)螺釘。為了排除污油和清洗減速器的內(nèi)腔，在減速器箱座底部裝置放油螺塞。為了觀察箱體內(nèi)的齒輪嚙合情況和注入潤(rùn)滑油，在箱蓋頂部設(shè)有觀察孔，平時(shí)用蓋板封住。為防止?jié)櫥蜐B出，在軸的外伸端的軸承蓋的孔壁中裝有密封圈（參見圖 ）。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的軸測(cè)結(jié)構(gòu)圖 減速器箱體上的軸承座孔與軸承蓋用來(lái)支承和固定軸承，從而固定軸及軸上零件相對(duì)箱體的軸向位置。為了拆卸時(shí)易于將箱蓋與箱座分開，可在箱蓋的凸緣的兩端各設(shè)置一個(gè)起蓋螺釘（參見圖 ），擰入起蓋螺釘，可順利地頂開箱蓋。箱蓋與箱座通過一組螺栓聯(lián)接，并通過兩個(gè)定位銷釘確定其相對(duì)位置。箱體是安置齒輪、軸及軸承等零件的機(jī)座，并存放潤(rùn)滑油起到潤(rùn)滑和密封箱體內(nèi)零件的作用。 減速器一般由箱體、齒輪、軸、軸承和附件組成。 單級(jí)圓柱齒輪減速器的主要性能參數(shù)為： 傳遞功率 P（標(biāo)準(zhǔn) ZD型減速器 P=1~2021KW） 傳動(dòng)比 i為避免減速器的外廓尺寸過大，一般 i〈 6，其最大傳動(dòng)比 imax=8~10，高速軸轉(zhuǎn)速 n1，中心距 a（標(biāo)準(zhǔn) ZD型減速器 a=100~700mm ） 工作類型及裝配型式 機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)，可以根據(jù)任務(wù)書的要求參考標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可自行設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)的減速器。 由于減速器已成為一種通用的傳動(dòng)部件，因此，圓柱齒輪減速器多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，ZD（ JB113070） 為單級(jí)圓柱齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)。一般使用較多的是臥式減速器，故以臥式減速器作為主要介紹對(duì)象 [1]。前者兩 軸線平面與水平面平行。 ...................................... 24 箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工藝性 .................................................................................. 25 9 密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 26 密封 ................................................................................................................................. 26 潤(rùn)滑 ................................................................................................................................. 26 10 裝配圖 .............................................................................................................................. 27 11 設(shè)計(jì)小結(jié) .........................................................................