第5章圓柱齒輪減速器軸系部件設(shè)計(jì)

1、第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書第5章圓柱齒輪減速器軸系部件設(shè)計(jì)裝配圖設(shè)計(jì)第一階段在傳動(dòng)裝置總體方案設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算和傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算等工作完成以后，即可著手 減速器的圖紙的設(shè)計(jì)工作。裝配圖是表達(dá)各零件結(jié)構(gòu)形狀及相互尺寸關(guān)系的圖紙，也是機(jī)器組裝、調(diào)試、維護(hù)等的 技術(shù)依據(jù)。所以，一般機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙總是從裝配圖設(shè)計(jì)開始。從裝配圖上確定所有零件的位 置、結(jié)構(gòu)和尺寸，再以此為依據(jù)分別繪制加工零件的工作圖。因此裝配圖的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì) 工作的重要階段。在這個(gè)階段必須綜合地考慮零件的強(qiáng)度、剛度、制造工藝、裝配、調(diào)整和 潤(rùn)滑等各方面的要求。在設(shè)計(jì)過程中，圖紙不可避免地要作大量反復(fù)的修改工作，以獲取最合理結(jié)構(gòu)和表達(dá)

2、最 完整的圖紙。因此裝配圖的設(shè)計(jì)總是先繪制裝配草圖。在裝配草圖上，觀察最初確定的運(yùn)動(dòng) 參數(shù)，各傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸是否協(xié)調(diào)，是否會(huì)互相干涉；在草圖上，確定軸的結(jié)構(gòu)、跨距、 受力點(diǎn)位置，并驗(yàn)算軸、軸承和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度是否足夠之后最終確定所有零件、部件結(jié)構(gòu)尺 寸，為裝配工作圖、零件工作圖的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。本章和下章將介紹圓柱齒輪減速器裝配圖的設(shè)計(jì)過程和方法。圓錐齒輪減速器裝配圖和 蝸桿蝸輪減速器裝配圖的設(shè)計(jì)特點(diǎn)將在第七章和第八章中介紹。在圓錐齒輪減速器裝配圖和 蝸桿蝸輪減速器裝配圖設(shè)計(jì)中，一些共性內(nèi)容可參考第五章和第六章內(nèi)容。5.1裝配草圖設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作在繪制裝配草圖之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀有關(guān)資料；認(rèn)真讀懂幾

3、張典型的減速器裝配圖紙；參 觀有關(guān)陳列展覽，拆裝減速器實(shí)物；比較、研究各種結(jié)構(gòu)方案特點(diǎn)，弄懂各零件部件的功用 和相互關(guān)系，做到對(duì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容心中有數(shù)。具體的準(zhǔn)備工作有以下幾方面：1.確定各類傳動(dòng)零件的主要尺寸。如：中心距、直徑（最大圓，頂圓，分度圓）、輪轂 和輪緣寬度等。2 .按已選岀的電機(jī)型號(hào)查岀其安裝尺寸。如軸伸直徑D、軸伸長(zhǎng)度E及中心高H等。3 .按工作情況、轉(zhuǎn)速高低、轉(zhuǎn)矩大小及兩軸對(duì)中情況選定聯(lián)軸器的類型。4 初定各軸最小直徑。因軸的跨距還未確定，先按軸所受的轉(zhuǎn)矩初步計(jì)算軸受扭段的最 小直徑。5 確定滾動(dòng)軸承的類型。具體型號(hào)先不確定。一般直齒圓柱齒輪傳動(dòng)和斜齒圓柱齒輪傳 動(dòng)可采用深溝球

4、軸承（60000類），若軸向力較大時(shí)，可采用角接觸軸承（70000類或30000 類）等。6 .根據(jù)軸上零件的受力情況、固定和定位的要求，初步確定軸的階梯段。具體尺寸暫不 定。如在一般情況下，減速器的高速軸、低速軸有68段；中間軸有56段組成。7 .確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封方式。8 .確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)型式。軸承端蓋用以固定軸承、調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)型有凸緣式和嵌入式兩種。凸緣式軸承端蓋，如圖5-1所示，用螺釘與機(jī)體軸承座聯(lián)接。調(diào)整軸承間隙比較方便， 密封性能也好，用得較多。這種端蓋多用鑄鐵鑄造，設(shè)計(jì)時(shí)要很好考慮鑄造工藝。嵌入式軸承端蓋，如圖5-2所示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使機(jī)體外表

5、比較光滑，能減少零件總數(shù)和 減輕機(jī)體總重量，但密封性能較差，調(diào)整軸承間隙比較麻煩。需要打開機(jī)蓋，放置調(diào)整墊片。 只宜于深溝球軸承和大批量生產(chǎn)時(shí)。如用角接觸軸承，應(yīng)在嵌人式端蓋上增設(shè)調(diào)整螺釘結(jié)構(gòu)， 以便于調(diào)整軸承間隙，如圖5-2C）所示。a)b)c)圖5-2嵌入式軸承端蓋9 .確定減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)方案并計(jì)算岀它和有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，見表4-1。10 .選擇圖紙幅面、視圖、圖樣比例及布置各視圖的位置上述各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后， 即可著手草圖的設(shè)計(jì)工作。為了加強(qiáng)真實(shí)感，盡量采用A0號(hào)或A1號(hào)圖紙阿幅面，優(yōu)先采用 1:1的比例尺繪制。一般情況下，為充分完整表達(dá)各零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸位置應(yīng)繪制三個(gè)視 圖，必要

6、時(shí)再加一些局部視圖和剖視圖。布圖之前，估算岀減速器的輪廓尺寸（參考圖5-3 ）， 并留岀標(biāo)題欄、明細(xì)表、零件編號(hào)、技術(shù)特性表及技術(shù)要求的位置，合理布置圖面。ABC一級(jí)圓柱齒輪減速器3a2a2a二級(jí)圓柱齒輪減速器4a2a2a圓錐一圓柱齒輪減速器4a2a2a一級(jí)蝸桿減速器2a3a2a表5-1視圖大小估算注：a為傳動(dòng)中心距。對(duì)于二級(jí)傳動(dòng)，a為低速級(jí)的中心距。5.2裝配草圖設(shè)計(jì)裝配草圖設(shè)計(jì)的任務(wù)是通過繪圖設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及選岀軸承型號(hào)；確定軸承的支點(diǎn)和 軸上傳動(dòng)零件的力作用點(diǎn)的位置，定出跨距和力作用點(diǎn)間的距離。提供力學(xué)模型為軸和鍵聯(lián) 接的強(qiáng)度計(jì)算，為滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算提供數(shù)據(jù)。傳動(dòng)零件、軸和軸承是減速

7、器的主要零件，其它零件的結(jié)構(gòu)和尺寸隨這些零件而定。繪 制裝配圖時(shí)，要先畫主要零件，后畫次要零件；由箱內(nèi)零件畫起，逐步向外畫；先畫中心線 和輪廓線，對(duì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)可先不畫；以一個(gè)視圖為主，兼顧其它視圖。本章主要以二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器為例，說明裝配草圖的設(shè)計(jì)步驟和方法。5.2.1確定減速器傳動(dòng)零件的相互位置1估算減速器的輪廓尺寸表5-1提供的數(shù)據(jù)可作為圖5-3視圖布置（估算減速器輪廓 尺寸的大小）的參考。2 確定齒輪中心線的位置 在大致估算了所設(shè)計(jì)減速器的長(zhǎng)、寬、高外形尺寸后，考慮 標(biāo)題欄、明細(xì)表、技術(shù)要求、技術(shù)特性、零件編號(hào)、尺寸標(biāo)注等所占幅面，確定三個(gè)視圖的 位置，畫岀各視圖中傳動(dòng)零件的中心線

8、。中心線的位置直接影響視圖布置的合理性，經(jīng)審定 適宜后再往下進(jìn)行。3 畫岀齒輪的輪廓尺寸線 如圖5-4所示，先在俯視上畫岀各齒輪的節(jié)圓、齒頂圓和齒 輪寬度，齒輪的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)暫不畫出。通常小齒輪比大齒輪寬58mm。兩級(jí)大齒輪間的距離& 應(yīng)在815mm，輸入與輸岀軸上的齒輪最好布里在遠(yuǎn)離外伸軸端的位置。同時(shí)，在主視圖中 畫岀節(jié)圓和齒頂圓。5.2.2確定箱體內(nèi)壁和軸承座端面位置1 .畫機(jī)箱體內(nèi)壁線 為避免齒輪與機(jī)體內(nèi)壁相碰，齒輪與機(jī)體內(nèi)壁留有一定距離，一般 取小齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁的距離為壓，大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁距離為A1，厶、&的數(shù)值見表 4-1。小齒輪頂圓一側(cè)的內(nèi)壁線先不畫，將來由主

9、視圖確定。內(nèi)壁線畫岀后，箱體寬度的中線 隨之確定。確定軸承在箱體座孔內(nèi)的位置 軸承在箱體軸承座孔內(nèi)的位置是由軸承潤(rùn)滑方式確定 的。當(dāng)軸承采用脂潤(rùn)滑（齒輪的圓周速度Vv 2m/s ）時(shí)，要留岀封油盤的位置，軸承內(nèi)側(cè)端-31 -第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書面與箱體內(nèi)壁的距離 4=10 15mm ,如圖5-4a所示；當(dāng)軸承采用機(jī)體內(nèi)的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑（齒輪的圓周速度V2m/s）時(shí)，軸承內(nèi)側(cè)端面與箱體內(nèi)壁的距離Ai=35 mm ,如圖5-5a所示a）正確b）不正確a）正確b）錯(cuò)誤圖5-4脂潤(rùn)滑時(shí)封油盤和軸承位置圖5-5油潤(rùn)滑時(shí)軸承位置圖5-6傳動(dòng)件、軸承座端面及箱壁位置-# -第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

10、書3.確定軸承座孔外端面位置及分箱面箱緣寬 對(duì)于剖分式齒輪減速器，軸承座孔內(nèi)測(cè) 端面常為箱體內(nèi)壁。軸承座孔外端面位置應(yīng)由箱體內(nèi)壁面及軸承座孔的寬度丨2確定，確定軸 承座孔寬度12時(shí)應(yīng)綜合考慮箱體的結(jié)構(gòu)需求：軸承座的寬度12 （即軸承座孔內(nèi)、外端面間的 距離）取決于箱體壁厚&軸承旁聯(lián)接螺栓di及其所需的扳手空間C1和C2的尺寸以及區(qū)分加 工面與毛坯面所留岀的尺寸（510mm ） o因此，軸承座寬度12 = S+ Ci + C2 + （510）mm，式 中的&、ci和C2值見表4-1 o至此，繪制的圖形見圖5-6 o5.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度要求外，還要保證軸

11、上零件的定位、固定和裝拆方便，并 有良好的加工工藝性。因此常設(shè)計(jì)成階梯軸。軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定軸的徑向尺寸、 軸向尺寸以及鍵槽的尺寸、位置等1 .確定軸的徑向尺寸階梯軸徑向尺寸的確定是在初算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。階梯軸各段徑向尺寸，由軸上零 件的受力、定位、固定等要求確定。（1）有配合或安裝標(biāo)準(zhǔn)件處的直徑軸上有軸、孔配合要求的直徑，如圖5-7中安裝齒輪和聯(lián)軸器處的直徑de和d1, 一般應(yīng) 取標(biāo)準(zhǔn)值（見表13-10 ）o安裝軸承及密封元件處的軸徑d3、d?和d2，應(yīng)與軸承及密封元件孔打h_i _ 11e=1.2thi0©B徑的標(biāo)準(zhǔn)尺寸一致。圖5-7軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)I、U和山處的局部放大

12、圖見圖5-8（2）軸肩高度和圓角半徑1）定位軸肩在圖5-7中，d1d2、d3 d4和d5de位置處的軸肩分別是聯(lián)軸器、右端軸承和齒輪的定位軸肩。如圖5-8所示，定位軸肩的高度h、圓角半徑R及軸上零件的倒角Ci或圓角Ri要保證如下 關(guān)系：h > Ri （或Ci）> R,見圖5-8b ）、c）,即圖5-7中H、皿部放大圖。軸徑與圓角半徑的關(guān)系見表 13-15表 13-17。例如：d=50mm，由表查得 R=1.6mm, Ci =2mm，則 h =3.55mm。安裝滾動(dòng)軸承處的R和R i可由軸承標(biāo)準(zhǔn)中查取。軸肩高度h除應(yīng)大于Ri外，還要小于軸承內(nèi)圈厚度hi，以便拆卸軸承，見圖5-9。如由

13、于結(jié)構(gòu)原因，必須使 h緯i時(shí)，可采用軸槽結(jié)構(gòu)，供拆卸軸承用， 見圖5-10。如果可以通過其它零件拆卸軸承，則h不受此限制，見圖5-10。尺寸h可在相應(yīng)的軸承標(biāo)準(zhǔn)中查到。2）非定位軸肩當(dāng)軸徑變化僅是為裝拆方便時(shí)，相鄰直徑差要小些，一般為13mm,如圖5-7中圖5-8軸肩高度和圓角半徑c)a）川部放大圖5-9 h v h i時(shí)軸承的拆卸圖5-10 h為i時(shí)軸承的拆卸圖5-11有封油盤時(shí)軸承的拆卸L電丄建圖5-12公差帶不同的d2 d3和d6d7處的直徑變化。這里軸徑變化處圓角R為自由表面過渡圓角，R可大些，見圖5-8a）。有時(shí)由于結(jié)構(gòu)原因，相鄰兩軸段取相同的名義尺寸，但公差帶不同，這樣可以保證軸承

14、裝拆方便。如圖5-12所示，軸承和密封裝置處軸徑取相同名義尺寸，但實(shí)際尺寸d（f9） vd（k6）。徑向尺寸確定舉例：如圖 5-7的輸岀軸，軸的徑向尺寸確定一般由外伸端開始，例如由初算并考慮 鍵槽影響及聯(lián)軸器孔徑范圍等，取di=55mm時(shí)，考慮前面所述決定徑向尺寸的各種因素，其它各段直徑 可確定為：d2=62mm （h=0.07 爲(wèi)50.1 35=3.855.5，d2= di+2 h=62.766），d3=65mm （如軸承型號(hào)取 30213） ,d4=74mm（由軸承型號(hào) 30213 查得），d7=d3=65mm, d6=70mm,d5=82mm（h=0.07 700.1 70=4.9 7，

15、d5= cb+2h=79.884）。也可取：d2=65（f9）mm，d3=65（k6）mm。2. 確定軸的軸向尺寸階梯軸各段軸向尺寸，由軸上直接安裝的零件（如齒輪、軸承等）和相關(guān)零件（如箱體軸承座孔、軸承蓋等）的軸向位置和尺寸確定。（1）由軸上安裝零件確定的軸段長(zhǎng)度 圖5-7中16、11及13由齒輪、聯(lián)軸器的輪轂寬度及軸承寬度 確定。輪轂寬度I'與輪轂孔徑d有關(guān)，可查有關(guān)零件結(jié)構(gòu)尺寸。一般情況下，輪轂寬度l' =（1.1.6）d,最大寬度l'maxW （1.8- 2）do輪轂過寬則軸向尺寸不緊湊，裝拆不便，而且鍵聯(lián)接不能過長(zhǎng)，鍵長(zhǎng)不大于（1.6 1.8）d，以免壓力沿鍵

16、長(zhǎng)分布不均勻現(xiàn)象嚴(yán)重。軸上零件靠套筒或軸端擋圈軸向固定時(shí)，軸段長(zhǎng)度l應(yīng)較輪轂寬l'小，匸l'-（23）mm，以保證套筒或軸端擋圈能與輪轂零件可靠接觸，如圖5-7中安裝聯(lián)軸器處l''>l1,安裝齒輪處l'>|6。圖5-13a）為正確結(jié)構(gòu)，圖5-13b）為錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)。圖5-13輪轂與軸段長(zhǎng)度的關(guān)系a）正確 b）錯(cuò)誤圖5-14伸出長(zhǎng)度Ib（2）由相關(guān)零件確定的軸段長(zhǎng)度圖5-7中，l2與箱體軸承座孔的長(zhǎng)度、軸承的寬度及其軸向位置、軸承蓋的厚度e及伸出軸承蓋外部分的長(zhǎng)度Ib有關(guān)。軸承座孔及軸承的軸向位置和寬度在前面已確定。當(dāng)采用凸緣式軸承蓋時(shí)，軸承蓋凸緣

17、厚度見表19-12o伸岀端蓋外部分的長(zhǎng)度Ib與伸岀端安裝的零件有關(guān)。在圖 5-14a）、b）中，Ib與端蓋固定螺釘?shù)难b 拆有關(guān)，可取B> （3.5-4）d3,此處d3為軸承端蓋固定螺釘直徑（表 4-1） o在圖5-15a）中，軸上零件不影 響螺釘?shù)鹊牟鹦叮@時(shí)可取Ib=（0.150.25）d3;在圖5-15b）中，1b由裝拆彈性套柱銷距離 B確定（B值可 由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)查岀）。因此，第二段軸的長(zhǎng)度為： b=S+ C1+C2+ （510） + e+ Ib - At- I3,并圓整。第五段軸環(huán)的長(zhǎng)度取為：l5=10mm （見表 13-17, l5=1.4h=1.4 x（0.070.1） d4=

18、7.2510.36mm）。圖5-7中，其它軸段的長(zhǎng)度如l7, I4均可由畫圖確定。（3）采用s以上過盈配合軸徑的結(jié)構(gòu)形式采用s以上過盈配合安裝軸上零件時(shí)，為裝配方便，直徑變化可用錐面過渡，錐面大端應(yīng)在鍵槽的直線部分，見圖5-16a）、b）。采用s以上過盈配合，也可不用軸向固定套筒，見圖5-16b）o圖5-15 伸出長(zhǎng)度Iba>b）圖5-16錐面過渡結(jié)構(gòu)-35 -第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書-# -第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書3. 確定軸上鍵槽的位置和尺寸鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)尺寸可按軸徑 d由表15-20查岀。平鍵長(zhǎng)度應(yīng)比鍵所在軸段的長(zhǎng)度短些，并使軸上的 鍵槽靠近傳動(dòng)件裝入一側(cè)，以便于裝配時(shí)輪

19、轂上的鍵槽易與軸上的鍵對(duì)準(zhǔn)，如圖5-17a所示，A=13mm圖5-17b）的結(jié)構(gòu)不正確，因 值過大而對(duì)準(zhǔn)困難，同時(shí)，鍵槽開在過渡圓角處會(huì)加重應(yīng)力集中。-# -第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書圖5-17軸上鍵槽的位置a）b）a）正確b）不正確當(dāng)軸沿鍵長(zhǎng)方向有多個(gè)鍵槽時(shí)，為便于一次裝夾加工，各鍵槽應(yīng)布置在同一直線上，圖5-17a）正確，圖5-17b）不正確。如軸徑徑向尺寸相差較小，各鍵槽斷面可按直徑較小的軸段取同一尺寸，以減 少鍵槽加工時(shí)的換刀次數(shù)。按上述步驟可繪岀裝配草圖，完成后的圖形見圖5-18 （一級(jí)圓柱齒輪減速器的裝配草圖）和圖 5-19（兩級(jí)圓柱齒輪減速器的裝配草圖）。由裝配草圖可確定軸上

20、零件受力點(diǎn)的位置和軸承支點(diǎn)間的距離A、B、C o圖5-18 一級(jí)圓柱齒輪減速器的裝配草圖ifir""7圖5-19兩級(jí)圓柱齒輪減速器的裝配草圖5.3軸、軸承、鍵的校核計(jì)算草圖第一階段完成后，確定了軸的初步結(jié)構(gòu)、支點(diǎn)位置和距離及傳動(dòng)零件力的作用點(diǎn)位置，即可著手對(duì)軸、鍵聯(lián)接強(qiáng)度及軸承的額定壽命進(jìn)行校核計(jì)算。計(jì)算步驟如下：1首先定出力學(xué)模型，然后求出支反力，畫出彎、扭矩圖，再計(jì)算繪制出當(dāng)量彎矩圖。2. 軸的校核計(jì)算根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸、應(yīng)力集中的大小和力矩圖判定一個(gè)或幾個(gè)危險(xiǎn)截面。用合成 彎矩法或安全系數(shù)法對(duì)軸進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算。校核結(jié)果 如強(qiáng)度不夠，應(yīng)加大軸徑，對(duì)軸的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行修

21、改。如強(qiáng)度足夠，且計(jì)算應(yīng)力或安全 系數(shù)與許用值相差不大，則以軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)確定的尺寸為準(zhǔn)不再修改。若強(qiáng)度富裕過多，可待軸承壽命 及鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核后，再綜合考慮是否修改軸的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，許多機(jī)械零件的尺寸是由結(jié)構(gòu)確定的， 并不完全決定于強(qiáng)度。3. 對(duì)軸承進(jìn)行額定壽命計(jì)算 軸承計(jì)算的額定壽命若低于減速器使用期限時(shí)， 可取減速器檢修期作 為軸承預(yù)期工作壽命。驗(yàn)算結(jié)果如不能滿足要求(壽命太長(zhǎng)或太短) ，可以改用其它尺寸系列的軸承，必 要時(shí)可改變軸承類型或軸承內(nèi)徑。4. 對(duì)鍵聯(lián)接進(jìn)行擠壓強(qiáng)度的校核計(jì)算鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核計(jì)算主要是驗(yàn)算其抗擠壓強(qiáng)度是否滿足要 求。許用擠壓應(yīng)力應(yīng)按聯(lián)接鍵、軸、輪鼓三者中材料最弱

22、的選取，一般是輪轂材料最弱。經(jīng)校核計(jì)算如 發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不足，但相差不大時(shí)，可通過加長(zhǎng)輪轂并適當(dāng)增加鍵長(zhǎng)來解決；否則，應(yīng)采用雙鍵、花鍵或增 大軸徑以增加鍵的剖面尺寸等措施來滿足強(qiáng)度要求。5.4軸承組合設(shè)計(jì)為保證軸承正常工作，除正確確定軸承型號(hào)外，還要正確設(shè)計(jì)軸承組合結(jié)構(gòu)，包括軸系的固定、軸 承的潤(rùn)滑和密封等。5.4.1軸系部件的軸向固定在圓柱齒輪減速器中，軸承支點(diǎn)跨距較小，尤其是中、小型減速器，其支點(diǎn)跨距常小于300mm。同時(shí)，齒輪傳動(dòng)效率高，溫升小，因此軸的熱膨脹伸長(zhǎng)量很小，所以軸系常采用兩端固定方式，如圖5-7所示。兩端支點(diǎn)軸承在相反方向各限制軸系一個(gè)方向的移動(dòng)。軸承內(nèi)圈的軸向固定常用軸肩或套筒

23、，夕卜 圈在箱體軸承座孔中，常采用軸承蓋作軸向固定。在軸承蓋與軸承座外端面間，裝有由不同厚度軟鋼片組成的一組調(diào)整墊片，用以補(bǔ)償軸系零件軸向 尺寸制造誤差、調(diào)整軸承游隙和少量調(diào)整齒輪的軸向位置。5.4.2軸承的潤(rùn)滑與密封按第四章第二節(jié)所述，軸承選定脂潤(rùn)滑或油潤(rùn)滑后， 要相應(yīng)地設(shè)計(jì)岀合理的軸承組合結(jié)構(gòu)，保證可靠的潤(rùn)滑和 密封。1潤(rùn)滑(1) 脂潤(rùn)滑 當(dāng)軸承采用脂潤(rùn)滑時(shí)，為防止箱內(nèi)潤(rùn) 滑油進(jìn)入軸承，造成潤(rùn)滑脂稀釋而流出，通常在箱體軸承 座內(nèi)端面一側(cè)裝設(shè)封油盤。其結(jié)構(gòu)尺寸和安裝位置見圖5-20 及圖 5-5a)。(2) 油潤(rùn)滑當(dāng)浸油齒輪將油濺到箱體內(nèi)壁上，軸 承采用油潤(rùn)滑時(shí)，如圖5-21所示。為使箱蓋內(nèi)

24、壁上的油進(jìn)人軸承，要在上箱蓋分箱面處制出坡口，在箱座分箱面上制出油溝，以及在軸承蓋上制出缺口和環(huán)形 通路。箱座分箱面上的油溝及其斷面尺寸見圖5-22。當(dāng)齒輪圓周速度 v> 3m/s，且潤(rùn)滑油粘度不高時(shí)，飛濺的油能形成油霧而直接潤(rùn)滑軸承，此時(shí)分箱面上可不制油溝。A-AB -B圖5 - 21飛濺潤(rùn)滑的油路a）圓柱銃刀加工的輸油溝b ）圓盤銃刀加工的輸油溝c）鑄造的輸油溝b = 6 8mm； c=3 5mm；a= 46mm （機(jī)械加工），a = 5 8mm （鑄造）-41 -第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書-# -第一部份機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書圖5-23擋油板軸承采用油潤(rùn)滑，當(dāng)小齒輪布置在軸承近

25、旁，而且直徑小于軸承座孔直徑時(shí)，為防止齒輪嚙合過程 擠岀的潤(rùn)滑油大量進(jìn)入軸承，應(yīng)在小齒輪與軸承之間裝設(shè)擋油盤（圖5-23）。圖5-23a的擋油盤為沖壓件，適用于成批生產(chǎn)；圖5-23b的擋油盤由車加工制成，適用于單件或小批生產(chǎn)。2密封上面已結(jié)合軸承潤(rùn)滑介紹了內(nèi)密封用的封油盤和擋油盤結(jié)構(gòu)，下面介紹軸承與外界間的密封，即外密封。外密封裝置分為接觸式與非接觸式兩種。（1）接觸式密封1）氈圈密封 如圖5-24所示，將D稍大于Do, B 大于b,di稍小于軸徑d的矩形截面浸油氈圈（圖5-24a） 嵌入梯形槽（圖5-24b ）中，對(duì)軸產(chǎn)生壓緊作用，從而 實(shí)現(xiàn)密封。氈圈及梯形槽尺寸見表18-12。氈圈密封結(jié)構(gòu)

26、簡(jiǎn)單，但磨損快，密封效果差，主要用于脂潤(rùn)滑和接觸面速度不超過5m/ s的場(chǎng)合。2） 橡膠圈密封圖5-25所示為常用的內(nèi)包骨架橡膠密封圈，由耐油橡膠制成的圈體1、 r形截面鋼環(huán)骨架2和螺旋彈簧圈3組成。它利用密封圈唇形結(jié)構(gòu)部分的彈性和彈簧圈的箍緊作用實(shí)現(xiàn)密封。軸承蓋上安裝橡膠圈的孔，按H8公差制造。橡膠圈裝入后可形成過盈配合，無需軸向固定。以防止漏油為主時(shí)，唇向內(nèi)側(cè)（圖 5-26b）;以防止外界灰塵污物侵入為主時(shí)，唇向外側(cè)（圖 5-26C）;防漏油和防灰塵都重要時(shí)，兩密封圈相背安裝（圖5-26d）,或安裝一個(gè)帶防塵副唇的密封圈（圖5- 26e）圖5-25 橡膠圈密封圖5-24氈圈密封1圈體2 骨

27、架3 彈簧a)b)c)d)e）f）g）h）圖5-26 軸承密封內(nèi)包骨架橡膠密封圈及透蓋上安裝槽的尺寸見表18-14。橡膠圈密封性能好，工作可靠，壽命長(zhǎng)，可用于脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑，軸接觸表面圓周速度v< 7m/s的場(chǎng)合。氈圈和橡膠圈密封，要求與其相接觸軸的表面粗糙度Ra值W 1.6（2）非接觸式密封1）油溝密封 如圖5-26f）所示，利用軸與軸承蓋孔之間的油溝和微小間隙充滿潤(rùn)滑脂實(shí)現(xiàn)密封，其 間隙愈小，密封效果愈好。油溝式密封槽的尺寸見表18-16。油溝式密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但密封效果較差，適用于脂潤(rùn)滑及較清潔的場(chǎng)合。2）迷宮密封 如圖5-26g）所示，它是利用固定在軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)元件與軸承蓋間構(gòu)成的曲折而狹窄的縫 隙中充滿潤(rùn)滑脂來實(shí)現(xiàn)密封。迷宮式密封效果好，密封件不磨損，可用于脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)