《减速器的轴及轴上零件的结构设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《减速器的轴及轴上零件的结构设计（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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。 I - 2-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
2、标准的孔径。d2d2= d+2a, a为定位轴肩咼度。通常取a=3-10mmd2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+15mm,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d4d4= d3+15m m （自由轴肩），d4与齿轮孔相配，应圆整为标准直径。d5d5= d4+2a， a为定位轴环咼度，通常可取a=310mmd6= 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
3、-17中各阶梯长度可由表1-2-3确定。表1-2-3轴各段长度的确定符号确定方法及说明L1按轴上零件的轮毂宽度决定，一般比毂宽短23mm。也可按（1.21.5） d1取定。L2l2=i3+i4（i3为轴承端盖及联接螺栓头的高度）L3L3=B+l2+/2+（23）B 轴承宽度L4L4按齿轮宽度b决定，L4=b-（23）mmL5无挡油环时，l5=b有挡油环时，l5=b+挡油环的毂宽注：表中12、13、14、/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14；轴承端盖及联接螺栓头高度的总尺寸13;轴承端面至箱体内壁的距离12;转动零件端面至箱体内壁的距离 /2
4、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
5、轮一般用锻钢制造。当齿轮的齿顶圆直径daW200mm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=200500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
6、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符号名称尺寸（mm）转动零件端面至箱体内壁的距离/2=1015,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。纠齿顶圆与减速器内壁之间的最小间隙/121.26 6箱座壁厚。l轴承支点的跨距由草图设计决定Li#,箱外零件至轴承支点的计算距离#,L】=B/2+l3+l4+l5/2L2轴承端面至箱体内壁的距离轴承用油池内油润滑时# l
7、2=5-10,轴承用 脂润滑且有挡油环时L2=10-15。L3轴承端盖及联接螺栓头高度根据轴承端盖结构型式决定L4箱外转动零件至固定零件的距离#L4=1520L5*箱外零件与轴的配合长度L5= （1.21.5） d,d-配合轴径P生表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。符号尺寸关系符号尺寸关系（D轴承外径）306062100110130140230D,D0-(2.53) d3d3 （螺钉直径）6881010121216e1.2 d3n （螺钉数）4466e1(0.100.15)D (e1 三e)dod3+(l2)m由结构确定DoD+2.5 d?4810D,D0
8、+(2.53) d3b810D4(0.850.9)Dh(0.81)b不带0型密圭寸圈带0型密封圈D(fJ408035110115170D封404550556063656870758085E2(h11)568d封354045505558606365707580S101215D封9095100105110115120125130135140145810d封859095100105110115120125130135140D3D+e2当D封=3050, W 实际3.1D4D20Df408085110115-170m由轴承部件结构确定e2(h11)81012注：透盖毡圈密封槽的尺寸参见表1-2-13S
9、151820D3D3=D+(1015)d4(h9)d4 d封（与D封相应）bo4（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24mm ），但必须保留够 的配合长度e。（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。A组B组C组厚度50. 50. 20. 10. 50. 150. 10. 50. 150. 12
10、5片数Z342144133注：1.材料冲压铜片或08钢抛光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。2.d 2=D（24）用于凸缘D0,D2,nXd见表（1-2-5）式轴承盖D轴承外径D2=D-1用于嵌d2按轴承外圆沢入式安装尺寸确定J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”。第四节减速器附件的结构设计、观察孔及盖板观察孔应开在箱盖顶部，便于检查，观察轮齿啮合情况的部位。箱体内润滑油也由观察孔 注入，因此，孔口尺寸应足够大。观察孔
11、平时用盖板封住。盖板常用钢板或铸铁制成，为了 防止渗油，盖板应垫有纸质封油垫片。中小型减速器的观察孔及盖板的结构尺寸见表1-2-8。表1-2-8观察孔和盖板尺寸透气塞一般安装在箱盖的顶部。简单的透气塞可装在观察孔的盖板上并兼作把手用。图1-2-20为与观察孔盖铸在一起的透气塞。m 图1-2-21为钢制小型透气塞焊在观察孔盖上并兼作把手占砧图 1-2-21图1-2-22为用螺纹联接在盖板或箱盖上的透气塞。其结构尺寸见表1-2-9。图 1-2-22表1-2-9透气塞结构尺寸（图1-2-22）mmtiD3SLIaMIOx 11311.5If)lf8231.25此16.5丨丄191024M16k 1.
12、52219.617丄12251.53025.4222815J-51.53225.4122915丄7M27 x 1.53S31.227.MJ-4丄36.93236IAi8IW33X24536.9323S丄5041.6362658二、油标油标的作用是观测箱体内润滑油的油面高度。常用油标有油标尺（图1-2-23）、长形油标（图1-2-24）、圆形油标（图1-2-25）以及管状 油标（图1-2-26）。油标尺结构简单，但在工作时不能直接观察到油面高度，由于制作方便, 一般减速器使用较多。圆形、长形和管状油标均为窗式结构,可直接观察到油面，其尺寸规 格已标准化，用于较为重要的或大型减速器。d也habDA1124126281()642016M16416612852622M20620&4215It)632胚图 1-2-23长形油标(GB116179)ALfib皿R用丨.螺订数即锻订 GB8186750804fl2612IS2013136Mfix 128D1 1104531IS2822.515.5146M6:x 1 丄I2C1505036加40282518IS8M6:x 1420024060-LL25373fl221910M6x 16材料 丨-血粉未冶金-理门肓机璇璃门-行掃檬胶板标记示例子A=120长型油标油标 120GB116179图 1-2-24I 2显聖聲
