機(jī)械設(shè)計(jì)-學(xué)做一體化課件：減速器的結(jié)構(gòu)

減速器的結(jié)構(gòu)9.1減速器的類型和基本組成9.2減速器的箱體結(jié)構(gòu)9.3減速器的潤滑與密封9.4減速器的附件思考與練習(xí)

根據(jù)設(shè)計(jì)的進(jìn)展需要,本章將對(duì)圖9－0所示部分內(nèi)容作重點(diǎn)介紹,主要有:減速器的類型和基本組成、減速器的箱體結(jié)構(gòu)、減速器的潤滑與密封以及減速器的附件。本章的設(shè)計(jì)任務(wù)是完善箱體結(jié)構(gòu)。

本章重點(diǎn)和難點(diǎn)是減速器的箱體結(jié)構(gòu)和減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖9－0設(shè)計(jì)任務(wù)———減速器結(jié)構(gòu)

9.1減速器的類型和基本組成

9.1.1減速器的類型減速器的類型很多,一般可分為圓柱齒輪(包括直齒、斜齒和人字齒輪)減速器、圓錐齒輪減速器、蝸桿減速器以及它們的組合———圓錐圓柱齒輪減速器、蝸桿圓柱齒輪減速器等。

按減速器的傳動(dòng)級(jí)數(shù)又可分為單級(jí)、兩級(jí)和多級(jí)減速器等。還可按功率傳遞路線不同分為展開式、分流式及同軸式等。目前隨著科技的發(fā)展,還不斷研制出一些新型特殊結(jié)構(gòu)的減速器,如活齒減速器、推桿減速器等。

常用減速器的形式和應(yīng)用見表9－1。

9.1.2減速器的基本組成

圖9－1所示為一單級(jí)圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)圖。減速器主要由傳動(dòng)零件(如齒輪、蝸桿等)、軸、軸承、箱體及其他附件組成。

圖9－1中小齒輪12采用齒輪軸結(jié)構(gòu),大齒輪17采用輻板式結(jié)構(gòu),兩軸均采用單列向心球軸承。當(dāng)軸向力較大時(shí),可采用角接觸軸承。圖9－1減速器結(jié)構(gòu)圖9－1減速器結(jié)構(gòu)

為了便于安裝和拆卸,箱體通常做成剖分式,由箱座1和箱蓋2兩部分組成,箱蓋與箱座的剖分面常與齒輪軸線所在平面相重合。箱體為支撐傳動(dòng)零件及軸承的基座,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。常在箱體的外面設(shè)有加強(qiáng)筋以增加剛性。還應(yīng)將箱座與箱蓋連接成一體后,精確地鏜出安裝軸承的孔,以保證齒輪軸線相互位置偏差在允許范圍內(nèi)。箱座與箱蓋通常用鑄鐵制造。箱座與箱蓋用螺栓3和20連成一體,并用兩個(gè)圓柱銷7定位。螺栓3的位置應(yīng)盡量靠近軸承處,且需設(shè)置凸臺(tái),以保證螺栓頭和螺母有合適的支承面,并可增加箱體的剛性。連接螺栓應(yīng)合理布置,并注意留出扳手空間。

箱體上各附件的尺寸規(guī)格均在有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)等資料中查取。

箱蓋2上部的檢查孔是為檢查齒輪嚙合情況及向箱內(nèi)注入潤滑油而設(shè)置的,平時(shí)用檢查孔蓋板5蓋嚴(yán)。在箱座的最下部開設(shè)有放油孔,平時(shí)用放油螺塞9堵住。為了隨時(shí)檢查箱體內(nèi)的油面高低,在箱座上專門設(shè)置一個(gè)油標(biāo)尺8。

減速器工作時(shí)溫度升高,箱內(nèi)的氣體必然膨脹,為了使膨脹的氣體能隨時(shí)自由逸出箱外,以保持箱內(nèi)外氣壓平衡,避免將油從結(jié)合面上或其他縫隙中擠出,在箱體的上部設(shè)有通氣器4

為裝拆減速器時(shí)吊裝箱蓋方便起見,在箱蓋上設(shè)有吊環(huán)螺絲6,而整個(gè)減速器的吊運(yùn),則用在箱座兩端上鑄出的吊耳。在有些減速器上,為了便于掀開上蓋,在箱蓋的凸緣上特設(shè)有兩個(gè)啟蓋螺絲19(在箱體兩端對(duì)稱布置),在啟蓋時(shí),旋動(dòng)啟蓋螺絲,從而頂起上箱蓋。

減速器中齒輪、蝸桿蝸輪及軸承的潤滑是非常重要的問題。良好的潤滑可以減少摩擦損失、提高效率、增強(qiáng)散熱及防銹的能力,以保證減速器的正常工作。當(dāng)齒輪的圓周速度v≤12~15m/s時(shí)可采用浸油潤滑,大齒輪浸入油中的深度約為1~2個(gè)齒高。齒輪齒頂圓距油池底部距離應(yīng)大于30~50mm,以免齒輪攪起沉淀的油渣。而當(dāng)齒輪圓周速度v≥15m/s時(shí)可采用噴油潤滑,由油泵使?jié)櫥屯ㄟ^噴油嘴噴入齒輪嚙合處。

減速器中的軸承可以用油潤滑或潤滑脂潤滑。當(dāng)齒輪圓周速度v≥2~3m/s時(shí),可采用飛濺潤滑。圓周速度v<2~3m/s時(shí),多采用潤滑脂(黃油)潤滑。為避免濺起的潤滑油沖走軸承內(nèi)的潤滑脂,圖9－1中小齒輪軸上設(shè)有擋油盤13。

減速器在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件11,以防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi)。

9.2減速器的箱體結(jié)構(gòu)

9.2.1箱體結(jié)構(gòu)形式減速器箱體根據(jù)其毛坯制造方法和箱體剖分與否分為鑄造箱體和焊接箱體、剖分式箱體和整體式箱體。

1.鑄造箱體和焊接箱體

減速器箱體多用HT150或HT200灰鑄鐵鑄造而成。對(duì)于重型減速器,為了提高承受振動(dòng)和沖擊的能力,也可采用球墨鑄鐵(QT400-17或QT420-10或鑄鋼ZG270-500、ZG310-570)制造。

常見鑄造箱體的結(jié)構(gòu)形式見圖9－2。其中,圖9－2(a)為直壁式,圖9－2(b)、(c)和(d)為曲壁式。前者結(jié)構(gòu)簡單,但重量較重;后者結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但重量較輕。圖9－2(d)中減速器的重心下移,提高了箱體剛性,同時(shí)使減速器伸出軸的中心高與外接機(jī)器(如電動(dòng)機(jī))一致,便于安裝和基座制造。圖9－2鑄造箱體

圖9－2(a)、(b)、(d))和傾斜式(見圖9－2(c))兩種,前者加工方便,在減速器中被廣泛采用;后者有利于多級(jí)齒輪傳動(dòng)的等油面浸油潤滑,但剖分處接合面加工困難,應(yīng)用較少。

鑄造箱體剛性好,易獲得合理和復(fù)雜的外形,用灰鑄鐵制造的箱體易切削加工,但工藝復(fù)雜、制造周期長、重量大,適合于成批生產(chǎn)。

在單件生產(chǎn)中,特別是大型減速器,為了減輕重量和縮短生產(chǎn)周期,箱體也可用Q215或Q235鋼板焊接而成(見圖9－3)。此時(shí),軸承座部分可用圓鋼、鍛鋼或鑄鋼制造。焊接箱體的壁厚可以比鑄造箱體減薄20%~30%,但焊接箱體易產(chǎn)生熱變形,要求焊接人員有較高的焊接技術(shù)且焊后要進(jìn)行退火處理。圖9－3焊接箱體

對(duì)于小型圓錐齒輪或蝸桿減速器,為使結(jié)構(gòu)緊湊,重量較輕,常采用整體式箱體(見圖9－4)。整體式箱體屬于無接合面螺栓連接,易于保證軸承與其座孔的配合要求,但裝拆及調(diào)整往往不如剖分式箱體方便。圖9－4整體式蝸桿減速器箱體

9.2.2箱體的結(jié)構(gòu)尺寸

箱體結(jié)構(gòu)與受力情況均較為復(fù)雜,目前尚無成熟的計(jì)算方法。所以,箱體各部分尺寸一般按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)公式在減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過程中確定,齒輪鑄造減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如表9－2、表9－3和圖9－5所示。

表9－3箱體凸臺(tái)和凸緣的結(jié)構(gòu)尺寸圖9－5圓柱齒輪減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)照?qǐng)D

9.2.3箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求

1.箱體要有足夠的剛度

箱體剛度不足,會(huì)在加工和工作過程中產(chǎn)生過大的變形,引起軸承座孔中心線歪斜,使齒輪在傳動(dòng)中產(chǎn)生偏斜,破壞減速器的正常工作。提高箱體剛度的有效辦法是增加軸承座處的壁厚和在軸承座外設(shè)加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋厚度通常取壁厚的0.85倍。箱體的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)如圖9－6所示,其中圖9－6(a)為外筋;圖9－6(b)為內(nèi)筋;圖9－6(c)為凸壁,一般外筋結(jié)構(gòu)采用較多。圖9－6箱體的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)

對(duì)于剖分式箱體,還要保證箱蓋、箱座的連接剛度。為此,軸承座兩側(cè)的螺栓應(yīng)盡量靠近。為使連接螺栓緊靠座孔,應(yīng)在軸承座旁設(shè)置凸臺(tái)結(jié)構(gòu)(見圖9－7)。

凸臺(tái)螺紋連接有三種形式,其中,圖9－7(a)使用最普遍,圖9－7(b)需在箱座上制出螺孔,常用于箱體結(jié)構(gòu)不便采用貫穿的螺紋連接場合;圖9－7(c)為內(nèi)六角頭螺釘連接,它也需在箱座上制出螺孔,且多次裝拆后,螺孔易損壞,但其外表光滑、美觀,尺寸緊湊,在近代減速器中使用較多。凸臺(tái)高度h應(yīng)以保證足夠的螺母扳手空間為原則,具體可由S和凸臺(tái)連接螺栓的C1繪圖確定(見圖9－8)。

圖中C1、C2尺寸根據(jù)螺栓直徑d1查表9－3確定。為了便于加工,各軸承座的凸臺(tái)高度最好一樣,為此,可先確定最大的軸承座的凸臺(tái)尺寸,而后定出其他凸臺(tái)的高度。圖9－8中兩旁螺栓距離S應(yīng)盡量靠近,但對(duì)有輸油溝的箱體(見圖9－1),應(yīng)注意螺孔與油溝的位置不能相通,以免漏油。常取S≈D2(D2為軸承蓋外徑,其尺寸按表9－2選取;對(duì)于無輸油溝的箱體,則應(yīng)注意凸臺(tái)連接螺栓不要與軸承端蓋螺釘發(fā)生干涉,此時(shí)通常取S<D。

箱蓋和箱座的連接凸緣及箱座凸緣部應(yīng)有足夠的厚度,因?yàn)樗鼈兪浅休d傳力的重要部分,要求具有較高的強(qiáng)度和剛度。為確保箱座剛性,底部凸緣的接觸寬度應(yīng)超過箱座內(nèi)壁厚度,即B≥C1+C2+δ3(見圖9－8)。因此圖9－9中圖(a)的寬度正確,圖(b)的寬度則不正確。圖9－7凸臺(tái)的螺紋連接形式圖9－8凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸圖9－9－底座凸緣寬度

2.箱體接合面的結(jié)構(gòu)要求

剖分式箱體要求接合面具有良好的密封性。為此接合面要有足夠的寬度L。接合面應(yīng)精刨,重要的還須刮研。為提高密封性,還可在接合面上制出回油溝(見圖9－10(a)),使?jié)B入接合面的油經(jīng)回油溝重新流回到箱體內(nèi)部。此時(shí),箱蓋內(nèi)壁與接合面銜接處不應(yīng)制成倒棱(如圖9－10(a)中的A－A、B－B剖視圖)。另外,中小型減速器接合面凸緣上連接螺栓的間距不大于100~150mm,大型減速器可取150~200mm,并應(yīng)盡量采用對(duì)稱布置。圖9－10回油溝和輸油溝

當(dāng)減速器中滾動(dòng)軸承采用飛濺潤滑或刮板潤滑時(shí),常在箱座接合面上制出輸油溝(見圖9－10(b)),使飛濺的潤滑油沿箱蓋內(nèi)壁流入輸油溝,再經(jīng)輸油溝流入軸承室。

回油溝和輸油溝的制造方法和結(jié)構(gòu)尺寸見圖9－10,其中圖9－10(a)為回油溝;圖9－10(b)為輸油溝。

3.箱體結(jié)構(gòu)要有良好的工藝性

箱體結(jié)構(gòu)工藝性的好壞對(duì)于提高加工精度和裝配質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益,以及便于檢修維護(hù)等方面均有直接影響,故應(yīng)特別注意。箱體的結(jié)構(gòu)工藝性主要注意以下兩方面:

1)鑄造工藝性

在設(shè)計(jì)鑄造箱體時(shí),應(yīng)考慮鑄造工藝特點(diǎn),力求形狀簡單、壁厚均勻、過渡平緩、金屬不要有局部積聚。

考慮到液態(tài)金屬的流動(dòng)性,一般砂型鑄件有最小壁厚的限制(見表9－4),壁厚太薄可能出現(xiàn)鑄件充填不滿的嚴(yán)重缺陷。

為了避免因冷卻不均勻而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、裂紋或縮孔等缺陷,箱體各部分的壁厚應(yīng)力求均勻。在圖9－11所示的軸承座結(jié)構(gòu)中,圖9－11(a)會(huì)產(chǎn)生縮孔,是不正確的結(jié)構(gòu),而圖9－11(b)的結(jié)構(gòu)正確。在結(jié)構(gòu)要求各處厚薄不等時(shí),應(yīng)由厚到薄采用平緩過渡結(jié)構(gòu),鑄件過渡部分的尺寸見表9－5。圖9－11軸承座結(jié)構(gòu)

為了避免金屬積聚,不能采用銳角相交的筋和壁。例如,圖9－12(a)的結(jié)構(gòu)不正確,應(yīng)采用圖9－12(b)所示的結(jié)構(gòu)。圖9－12箱體筋和壁相交的結(jié)構(gòu)

2)機(jī)加工工藝性

箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能減少機(jī)械加工面積,以提高生產(chǎn)率和減少刀具的磨損。圖9－13所示為箱座底面的一些結(jié)構(gòu)形式,圖9－13(a)加工面積太大,且難以支承平整;圖9－13(c)是較合理的結(jié)構(gòu),當(dāng)箱座底面較短時(shí),也可采用圖9－13(b)或圖9－13(d)的結(jié)構(gòu)。圖9－13箱座底面結(jié)構(gòu)

9.3減速器的潤滑與密封

9.3.1減速器的潤滑減速器的潤滑方式很多,如油脂潤滑、浸油潤滑、壓力潤滑、飛濺潤滑等。下面分別介紹幾種潤滑方式。

1.齒輪傳動(dòng)的潤滑

除少數(shù)低速(v<0.5m/s)、小型減速器的齒輪傳動(dòng)采用脂潤滑外,絕大多數(shù)減速器的齒輪傳動(dòng)都采用油潤滑,其主要潤滑方式如下。

1)浸油潤滑

當(dāng)齒輪圓周速度v≤12m/s時(shí),常采用浸油潤滑。即將齒輪浸入箱內(nèi)油液中,當(dāng)傳動(dòng)件回轉(zhuǎn)時(shí)粘在其上的油液被帶到嚙合區(qū)進(jìn)行潤滑,同時(shí)油池的油被甩上箱壁,有助于散熱。

為避免浸油潤滑的攪油功耗太大及保證輪齒嚙合區(qū)的充分潤滑,傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺,合適的浸油深度見表9－6。

浸油潤滑的油池應(yīng)保持一定的深度和貯油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污,引起磨料磨損,也不易散熱。一般齒頂圓至油池底面的距離h不應(yīng)小于30~50mm。箱座內(nèi)底高度Hd≥da/2+(30~50)mm,式中da為浸油最深的齒輪或蝸輪的外圓直徑。箱座高度H=Hd+δ+(3~8)mm,式中δ為箱底壁厚,約為10mm。

換油時(shí)間一般為半年左右,主要取決于油中雜質(zhì)多少及油被氧化、污染的程度。

2)噴油潤滑當(dāng)齒輪圓周速度v>12m/s時(shí),則不宜采用浸油潤滑,因?yàn)檎吃邶X輪上的油會(huì)被離心力甩出而送不到嚙合區(qū),而且攪動(dòng)太大會(huì)使油溫升高、油起泡沫和氧化等,從而降低潤滑性能。此時(shí)宜用噴油潤滑,即利用油泵(壓力約0.05~0.3MPa)借助管子將潤滑油從噴嘴直接噴到嚙合面上(見圖9－14(a)),噴油孔的距離應(yīng)沿齒輪寬度均勻分布。

噴油潤滑也常用于速度不高但工作條件繁重或需借助大量潤滑油進(jìn)行冷卻的重要減速器中(例如礦井大型提升機(jī)減速器,見圖9－14(b))。圖9－14壓力噴油潤滑

2.滾動(dòng)軸承的潤滑

1)飛濺潤滑

減速器中只要有一個(gè)浸油齒輪的圓周速度v≥1.5~2m/s,就可采用飛濺潤滑。當(dāng)圓周速度v>3m/s時(shí),飛濺的油可形成油霧并能直接濺入軸承室。有時(shí)由于圓周速度尚不夠大或油的黏度較大,不易形成油霧,此時(shí)為使?jié)櫥煽?常在箱座接合面上制出輸油溝,讓濺到箱蓋內(nèi)壁上的油匯集在油溝內(nèi),而后流入軸承室進(jìn)行潤滑(見圖9－15)。圖9－15中,在箱蓋內(nèi)壁與其接合面相接觸處須制出倒棱,以便于油液流入油溝。有關(guān)油溝及倒棱的尺寸可參見圖9－10。圖9－15飛濺潤滑

采用飛濺潤滑時(shí),如果為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng),而小齒輪直徑又小于軸承座孔直徑時(shí),則應(yīng)在小齒輪軸滾動(dòng)軸承面向箱內(nèi)的一側(cè)裝設(shè)擋油環(huán),以防止斜齒輪嚙合時(shí),將油池中不清潔的熱油擠入軸承內(nèi)(見圖9－16)。圖9－16軸承室的擋油環(huán)結(jié)構(gòu)

2)刮板潤滑

當(dāng)浸入油中齒輪的圓周速度v<1.5~2m/s時(shí),油飛濺不起來;下置式蝸桿的圓周速度即使大于2m/s,但因蝸桿的位置太低,且與蝸輪軸線成空間垂直方向安置,故飛濺的油難以進(jìn)入蝸輪軸軸承,此時(shí)可采用刮板潤滑(見圖9－17),把刮下的油直接送入軸承。刮板潤滑裝置中,刮油板與輪緣之間應(yīng)保持一定的間隙(約0.5mm),輪緣的端面跳動(dòng)和軸的軸向竄動(dòng)也應(yīng)加以限制。圖9－17刮板潤滑

3)浸油潤滑

下置式蝸桿的軸承常浸在油中潤滑。此時(shí),油面一般不應(yīng)高于軸承最下面滾動(dòng)體的中心,以免油攪動(dòng)的功率損耗太大。

4)潤滑脂潤滑

當(dāng)減速器中浸油齒輪圓周速度太低(v<1.9~2m/s)時(shí),難以飛濺形成油霧,或難以導(dǎo)入軸承,或難以使軸承浸油潤滑時(shí),可采用潤滑脂潤滑。

9.3.2潤滑劑的選擇

潤滑劑的選擇與傳動(dòng)類型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)動(dòng)速度等多種因素有關(guān),一般按下述原則選擇。

1.潤滑油的選擇

減速器中齒輪、蝸桿、蝸輪和軸承大都依靠箱體中的油進(jìn)行潤滑,這時(shí)潤滑油的選擇主要考慮箱內(nèi)傳動(dòng)零件的工作條件,適當(dāng)考慮軸承的工作情況。對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng),潤滑油黏度推薦值見表9－7。

2.潤滑脂的選擇

潤滑脂主要用于減速器中滾動(dòng)軸承的潤滑,也用于開式齒輪傳動(dòng)和開式蝸桿傳動(dòng)的潤滑。潤滑脂主要根據(jù)工作溫度和工作環(huán)境選擇。

9.3.3減速器的密封

減速器需要密封的部位很多,一般有軸伸出處、軸承室內(nèi)側(cè)、箱體接合面和軸承蓋、窺視孔和放油孔的接合面等處。

密封裝置的形式繁多,結(jié)構(gòu)不一,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)各密封裝置的特點(diǎn)、不同的工作條件和使用要求進(jìn)行合理選用或自行設(shè)計(jì)。

1.軸伸出處的密封

軸伸出處密封的作用是使?jié)L動(dòng)軸承與箱外隔絕,防止?jié)櫥?脂)漏出和箱外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室,避免軸承急劇磨損和腐蝕。

1)氈圈式密封

如圖9－18所示,其中,在圖9－18(a)所示的結(jié)構(gòu)中,氈圈可以直接卡入軸承蓋的密封槽中,這種結(jié)構(gòu)簡單,有較好的密封性,但氈圈更換不便;圖9－18(b)的結(jié)構(gòu)便于定期更換氈圈及調(diào)整徑向密封力,以保持密封性及延長使用期;圖9－18(c)所示的結(jié)構(gòu)有更好的密封性和調(diào)整能力。圖9－18氈圈式密封裝置

2)O形橡膠圈密封

利用箱體上溝槽使O形橡膠圈受到壓縮而實(shí)現(xiàn)密封,在介質(zhì)作用下產(chǎn)生自緊作用而增強(qiáng)密封效果。O形圈有雙向密封的能力,其密封結(jié)構(gòu)簡單。

3)溝槽密封

溝槽密封就是利用在環(huán)形間隙或溝槽填滿潤滑脂來實(shí)現(xiàn)密封的一種方式(見圖9－19)。圖9－19(a)為環(huán)形間隙式密封裝置,其密封性能主要取決于間隙大小。間隙小則密封效果好,但要求制造精度高,一般取間隙0.2~0.5mm,但應(yīng)注意軸與孔不能相接觸且間隙應(yīng)均勻。圖9－19(b)為溝槽式密封裝置,溝槽數(shù)目應(yīng)不少于3個(gè),其密封性能比間隙式好,如要提高密封性能,可減少軸與孔的間隙和增加溝槽數(shù)目。圖9－19(c)開有回油溝,進(jìn)一步提高了密封能力。圖9－19－溝槽密封裝置

溝槽密封裝置結(jié)構(gòu)簡單,軸頸圓周速度一般無特定限制,但密封不夠可靠,適用于脂潤滑、油潤滑且工作環(huán)境清潔的軸承。溝槽尺寸見表9－8。

4)迷宮式密封

利用轉(zhuǎn)動(dòng)元件與固定元件間所構(gòu)成的曲折、狹小縫隙及縫隙內(nèi)充滿油脂來實(shí)現(xiàn)密封的方式叫迷宮式密封。

2.軸承室內(nèi)側(cè)的密封

軸承室內(nèi)側(cè)的密封按其作用可分為封油環(huán)和擋油環(huán)兩種。

1)封油環(huán)

封油環(huán)用于脂潤滑軸承,其作用是使軸承室與箱體內(nèi)部隔開,防止軸承內(nèi)的油脂流入箱內(nèi)及箱內(nèi)潤滑油濺入軸承室而稀釋、帶走油脂。封油環(huán)密封裝置如圖9－20所示。圖9－20(a)、(b)、(c)為固定式封油環(huán),其結(jié)構(gòu)尺寸可參照上述軸伸出處的密封裝置確定;圖9－20(d)、(e)為旋轉(zhuǎn)式封油環(huán),它利用離心力作用甩掉從箱壁流下的油以及飛濺起來的油和雜質(zhì),其封油效果比固定式好,是最常用的封油裝置。封油環(huán)制成齒狀,封油效果更好,其結(jié)構(gòu)尺寸和安裝方式見圖9－20(f)。圖9－20封油密封裝置

2)擋油環(huán)

擋油環(huán)用于油潤滑軸承,防止過多的油、雜質(zhì)進(jìn)入軸承室內(nèi)以及嚙合處的熱油沖入軸承內(nèi)(見圖9－21)。擋油環(huán)與軸承座孔之間應(yīng)留有不大的間隙,以便讓一定量的油能濺入軸承室進(jìn)行潤滑。

還有一種類似于擋油的裝置———貯油環(huán)裝置(見圖9－21(c)),其作用是使軸承室內(nèi)保留適量的潤滑油,常用于經(jīng)常啟動(dòng)的油潤滑軸承。貯油環(huán)高度以不超過軸承最低滾動(dòng)體中心為宜。圖9－21擋油環(huán)與貯油裝置

3.箱蓋與箱座接合面的密封

箱蓋與箱座接合面常用的密封方法是在接合面上涂密封膠(601密封膠、7302密封膠及液體尼龍密封膠等)或水玻璃,也可在接合面上同時(shí)開回油溝,如圖9－10所示。

回油溝上應(yīng)開回油道,讓滲入接合面縫隙中的油可通過回油溝及回油道流回箱內(nèi)油池以增加密封效果。少數(shù)也在接合面上開槽,并在槽內(nèi)嵌耐油橡皮條進(jìn)行密封。

為保證軸承與座孔的配合要求,一般禁止用在接合面上加墊片的方法來密封。另外,凸緣式軸承端蓋的凸緣、窺視孔蓋板以及油塞等與箱座、箱蓋的配合處均需裝紙封油環(huán)或皮封油環(huán)以保證密封效果良好。

9.4減速器的附件

9.4.1窺視孔蓋和窺視孔為了檢查傳動(dòng)件的嚙合、潤滑、接觸斑點(diǎn)、齒側(cè)間隙及向箱內(nèi)注油等,在箱蓋頂部應(yīng)設(shè)置便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)位置的窺視孔。窺視孔平時(shí)用蓋板蓋上并用螺釘予以固定,蓋板與箱蓋接合面間加裝防滲漏的紙質(zhì)封油墊片。蓋板材料可用鋼板、鑄鐵或有機(jī)玻璃制成。為避免油中雜質(zhì)侵入箱內(nèi),可在孔口裝一濾油網(wǎng)。

為減小機(jī)械加工面,窺視孔口部應(yīng)制成凸臺(tái)。中小尺寸窺視孔及蓋板的結(jié)構(gòu)尺寸見表9－9,也可以根據(jù)減速器結(jié)構(gòu)自行設(shè)計(jì)。

9.4.2排油孔與油塞

為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污,在箱座底部設(shè)有排油孔(如圖9－22所示),平時(shí)排油孔用油塞及封油墊封住。

排油孔應(yīng)設(shè)置在油池最低處,以便排凈油污。并避免與其他機(jī)件相靠近,以便于排油,排油孔的箱壁上應(yīng)制有凸臺(tái)以便加工。例如,圖9－22(a)所示的排油孔位置和結(jié)構(gòu)較好;圖9－22(b)的螺孔在加工時(shí)有半邊攻絲現(xiàn)象,應(yīng)盡量少采用;圖9－22(c)為不正確結(jié)構(gòu),因?yàn)榕庞涂滋?油污排不盡。圖9－22排油孔位置

油塞和封油圈的結(jié)構(gòu)尺寸見表9－10。

9.4.3通氣器

為溝通箱體內(nèi)外的氣流,使箱體內(nèi)的氣壓不會(huì)因減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升而增大,從而造成減速器密封處滲漏,應(yīng)在箱蓋頂部或窺視孔蓋板上安裝通氣器,可以使箱內(nèi)的熱脹氣體自由地逸出。

通氣器的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有防止灰塵進(jìn)入箱體以及足夠的通氣能力。通氣孔不要直通頂部,較完善的通氣器內(nèi)部應(yīng)做成各種曲路并具有金屬網(wǎng),防止停機(jī)后灰塵吸入箱內(nèi)。

表9－11中列出幾種通氣器的結(jié)構(gòu)和尺寸。通氣器1的防塵和通氣能力都較小,適用于發(fā)熱少和環(huán)境清潔的小型減速器中;通氣器2設(shè)有過濾金屬網(wǎng),可防止停機(jī)后灰塵吸入箱內(nèi),通氣能力較好,但尺寸較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,適用于比較重要的減速器中。

9.4.4油標(biāo)

為了檢查減速器內(nèi)的油面高度,應(yīng)在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位設(shè)置油標(biāo)。對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)則需安置在低速級(jí)傳動(dòng)件附近;長期連續(xù)工作的減速器,在油標(biāo)尺的外面常裝有油標(biāo)尺套,可以減輕油的攪油干擾,以便能在不停車的情況下隨時(shí)檢查油面。油標(biāo)有多種結(jié)構(gòu)形式,有的已制定國家標(biāo)準(zhǔn)。下面簡單介紹幾種常用油標(biāo)。

1.油標(biāo)尺

油標(biāo)尺結(jié)構(gòu)簡單,在減速器中應(yīng)用最廣,其結(jié)構(gòu)形式和安裝方法如圖9－23所示。油標(biāo)尺上刻有最高和最低油標(biāo)線。觀察時(shí)拔出油標(biāo)尺,由上面的油痕判斷油面高度是否適當(dāng)。

圖9－23(a)所示為最常用的結(jié)構(gòu)和安裝方式。圖9－23(b)的油標(biāo)尺裝有隔離套,可以穩(wěn)定油標(biāo)尺上的油痕位置,提高油面觀測效果。圖9－23(c)所示為直裝式油標(biāo)尺,這種安裝方式特別適用于箱座較矮、不便采用側(cè)裝式油標(biāo)時(shí)的情況。直裝式結(jié)構(gòu)帶有通氣孔,可代替通氣器。圖9－23(d)所示為簡易油標(biāo)尺。圖9－23油標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)和安裝

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意油標(biāo)尺的安置高度和傾斜位置。若油標(biāo)尺太低或傾斜度太小,則箱內(nèi)的油易于溢出;若油標(biāo)尺太高或傾斜度太大,則油標(biāo)尺難以拔出,油標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)尺寸見表9－12。

2.圓形、管狀和長形油標(biāo)

圓形、管狀和長形油標(biāo)為直接觀察式,可隨時(shí)觀測油面高度。其尺寸規(guī)格均有國家標(biāo)準(zhǔn),故選用方便,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,密封要求高,常用于較為重要的減速器中。

9.4.5吊環(huán)螺釘、吊耳和吊鉤

吊環(huán)螺釘裝在箱蓋上,用以拆卸和吊運(yùn)箱蓋。吊環(huán)螺釘旋入螺孔螺紋部分不應(yīng)太短,以保證足夠的承載能力(見圖9－24