機械設計圓錐齒輪減速器課程設計

1、第7章 圓錐齒輪減速器裝配草圖設計要點與圓柱齒輪減速器比較，圓錐齒輪減速器設計的特性內容，主要是小圓錐齒輪軸系部件設計；其次還有傳動件與箱壁位置確定方法以及大圓錐齒輪結構設計等。圓錐齒輪減速器設計步驟與圓柱齒輪減速器相同。本章以常見的圓錐圓柱齒輪減速器為例，按設計步驟，并著重介紹圓錐圓柱齒輪減速器設計的特性內容。因此，在設計圓錐圓柱齒輪減速器時，除學習本章內容外，其它共性問題須仔細參閱第5章、第6章的有關內容。在結構視圖表達方面，圓錐圓柱齒輪減速器要以最能反映軸系部件特征的俯視圖為主，兼顧其它視圖。圓錐齒輪減速器有關箱體結構尺寸見圖4-3和表4-1。減速器結構設計涉及減速器的潤滑方式。開始畫裝

2、配圖前，按4.2節(jié)減速器潤滑所述內容，先確定出傳動件及軸承的潤滑方式。減速器結構設計，包括軸系部件、箱體和附件等結構設計。軸系部件設計是裝配圖設計第一階段的內容。軸系部件包括軸、軸承組合和傳動件。7.1 軸系部件設計裝配圖設計第一階段 確定傳動件及箱體軸承座位置傳動件安裝在軸上，軸通過軸承支承在箱體軸承座孔中。設計軸系部件，首先要確定傳動件及箱體軸承座的位置。1確定傳動件中心線位置參照參考圖例，根據計算所得到的錐距和中心距數值，估計所設計減速器的長、寬、高外形尺寸（見第5章圖5-3），并考慮標題欄、明細表、技術特性、技術要求以及編號、尺寸標注等所占幅面，確定出三個視圖的位置，畫出各視圖中傳動件

3、的中心線。2按大圓錐齒輪確定箱體兩側軸承座位置 按所確定的中心線位置，首先畫出圓錐齒輪的輪廓尺寸（圖7-1）。估取大圓錐齒輪輪轂長度l=(1.11.2)b，b為圓錐齒輪齒寬。當軸徑d確定后，必要時對l值再作調整。大圓錐齒輪背部端面與輪轂端面間軸向距離較大，為使箱體寬度方向結構緊湊，大圓錐齒輪輪轂端面與箱體軸承座內端面(常為箱體內壁)間距離5應盡量小，其值與軸承的潤滑方式有關。當軸承用脂潤滑時，取5=23mm（圖7-2a）；用油潤滑時，取5=(0.61.0)（圖7-2b）?？拷髨A錐齒輪一側的箱體軸承座內端面確定后，在俯視圖中以小圓錐齒輪中心線作為箱體寬度方向的對稱線，便可確定箱體另一側軸承座內

4、端面位置。箱體采用對稱結構，可以使中間軸及低速軸調頭安裝，以便根據工作需要改變輸出軸位置。3按箱體內壁面確定圓柱齒輪位置 取箱體內壁面至小圓柱齒輪端面（靠近箱體內壁）的距離為2，并使小圓柱齒輪寬度大于大圓柱齒輪寬度510mm，在俯視圖中畫出圓柱齒輪輪廓(圖7-1)。一般情況下，大圓柱齒輪與大圓錐齒輪之間仍有足夠的距離3。同時也在主視圖中畫出齒輪輪廓。4按小圓錐齒輪確定輸入端箱體軸承座內端面位置 如圖7-1所示，取小圓錐齒輪背錐面距箱蓋內壁的距離為1=，畫出箱蓋及箱座內壁的位置。小圓錐齒輪軸承座外端面位置暫不考慮，待設計小圓錐輪軸系部件時確定。5確定箱體其余內壁位置 在此之前，與軸系部件有關的箱

5、體軸承座位置已經確定，從繪圖程序的連續(xù)和方便考慮，其余箱壁位置也可在此一并確定。取大圓柱齒輪頂圓至箱體內壁的距離為1=，畫出大圓柱齒輪齒一側的箱體內壁位置（圖7-1）。箱底位置由傳動件潤滑要求（見第四章第二節(jié)）確定，減速器中心高H應當圓整。圖7-1 傳動件、軸承座端面及箱體內壁面的位置圖7-2 軸承潤滑方式與5值 圓錐齒輪結構小圓錐齒輪直徑較小，一般可用鍛造毛坯或軋制圓鋼毛坯制成實心結構。當小圓錐齒輪齒根圓到鍵槽底面的距離x1.6m（m為大端模數）時，應將齒輪和軸制成一體；當x1.6m時，齒輪與軸分開制造，見表19-2所示。x值除與齒輪尺寸有關外，也與軸的徑向尺寸有關，需與軸的結構設計一起考慮

6、。大圓錐齒輪的直徑小于500mm時，用鍛造毛坯，一般用自由鍛毛坯經車削加工和刨齒而成。在大量生產并具有模鍛設備的條件下，才用模鍛毛坯齒輪。圖7-3 小圓錐齒輪軸系支點跨距與懸壁長度圖7-4 小圓錐齒輪懸壁長度a）不正確 b）正確圓錐齒輪的結構尺寸見表19-2所示。 軸的結構設計和滾動軸承類型選擇1軸的結構設計圓錐齒輪減速器軸的結構設計基本與圓柱齒輪減速器相同，所不同的主要是小圓錐齒輪軸的軸向尺寸設計中支點跨距的確定。因受空間限制，小圓錐齒輪一般多采用懸臂結構，為了保證軸系剛度，一般取軸承支點跨距LB1=2LCl（圖7-3）。在滿足LB1=2LCl的條件下，為使軸系部件軸向尺寸緊湊，在結構設計中

7、須力求使LCl達到最小。圖7-4a軸向結構尺寸過大，圖7-4b軸向結構尺寸緊湊。2滾動軸承類型選擇滾動軸承類型選擇與圓柱齒輪減速器的考慮基本相同（見5.4節(jié)）。但錐齒輪軸向力較大，載荷大時多采用圓錐滾子軸承。 確定支點及受力點，并校核軸、鍵、軸承支點及受力點的確定見圖7-5。軸、鍵、軸承校核計算與圓柱齒輪減速器相同（見5.3節(jié)）。圖7-5 圓錐圓柱齒輪減速器初步裝配草圖 小圓錐齒輪軸系部件的軸承組合設計1軸承布置方案的確定(1)兩端固定 由于軸的熱伸長很小，常采用兩端固定式結構。圖7-5中，小圓錐齒輪軸系為采用深溝球軸承兩端固定的結構形式。用圓錐滾子軸承時，軸承有正裝與反裝兩種布置方案，圖7-

8、6為正裝結構；圖7-7為反裝結構。反裝的支承剛度較正裝的要大。選用正裝時，圖7-6 a)為齒輪與軸分開制造的固定方法，即軸承內圈雙向固定，外圈單向固定，此方式使軸承安裝方便。圖7-6 b)為齒輪軸的固定方法，即內圈雙固定，外圈單向定，此方式適用于小圓錐齒輪外徑小于套杯凸肩孔徑的場合。圖7-6 軸承的正裝結構圖7-7 軸承的反正裝結構圖7-7為反裝方案。圖7-7 a)為齒輪軸結構，內圈靠左端的圓螺母和右端擋油盤加以單向固定，外圈靠套杯的凸肩固定。圖7-7 b)為齒輪與軸分開結構，內圈靠圓螺母和齒輪端面加以單向固定，外圈靠套杯的凸肩固定。此方案的缺點是：安裝軸承不方便，且調整游隙也麻煩，應用不多。

9、(2)一端固定和一端游動 對于小圓錐齒輪軸系，采用一端固定和一端游動的結構形式（圖7-8），一般不是考慮軸的熱伸長影響，而多與結構因素有關。圖7-8a左端用短套杯結構構成固定支點，右端為游動支點，套杯軸向尺寸小，制造容易，成本低，而且裝拆方便。圖7-8b左端密封裝置直接裝在套杯上，不另設軸承蓋，左端軸承的雙向固定結構簡單，裝拆方便。但上述兩種結構方案的軸承間隙不能調整。 a) b)圖7-8 小圓錐齒輪軸承組合結構方案(3)套杯 套杯常用鑄鐵制造。套杯的結構尺寸根據軸承組合結構要求設計。圖7-9中給出的結構尺寸可供設計參考。 圖7-9 套杯的結構和尺寸sls2s3(0.080.1)D，DD2s2(22.5)d3，D2D0(2.53)d3 D軸承外徑，d3軸承蓋螺釘直徑，Dl由軸承確定，m由結構確定2軸承潤滑小圓錐齒輪軸系部件中軸承用脂潤滑時，如圖7-10所示，要在小圓錐齒輪與相近軸承之間設封油盤；用油潤滑時，如圖7-7 b），需在箱座剖分面上制出輸油溝和在套杯上制出數個進油孔，將油導人套杯內潤滑軸承。圖710為圓錐圓柱齒輪減速器裝配草圖設計第一階段完成的內容。圖7-10 圓錐圓柱齒輪減速器第一階段裝配草圖7.2 箱體及附件設計裝配圖設計第二階段圓錐圓柱齒輪減速器箱體及附件結構設計與圓柱齒輪減速器基本相同(見第6章)。圖7-11為圓錐圓柱齒輪減速器裝配草圖設計完成第二