毕业设计：一级直齿圆柱齿轮减速器结构设计与加工.doc

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1、毕业设计：一级直齿圆柱齿轮减速器结构设计与加工 宁波大红鹰学院机械与电气工程学院 毕业技能综合实训 实训报告 实训工程：一级直齿圆柱齿轮减速器结构设计与加工 。 完 成 人： 范圣锋 系 别： 数字制造系 专 业： 数控技术 班 级： 10辅助 2班 指导教师： 李燕 李延芳 毕业技能综合实训报告目录 第1阶段 减速器的概念1 1.1 减速器的介绍1 1.2 减速器的类型2 1.3 箱体2 1.4 减速器附件3 1.5 型面联接4 第2阶段 减速器的CAD绘制过程6 2.1 AutoCAD 的概念6 2.2 AutoCAD的特点6 2.3 AutoCAD 2007的用户界面6 2.4 计算及说

2、明7 2.5 绘制减速器大轴零件图10 2.6 绘制减速器大齿轮零件图11 2.7 绘制减速器大套筒零件图12 2.8 保存文件12 第3阶段 减速器的Proe绘制过程13 3.1 Proe 介绍13 3.2 Proe的特点和优势13 3.3 减速器轴的Proe 三维造型14 3.4 创立大轴轮廓15 3.5 创立大齿轮轮廓16 3.6 创立大套筒轮廓16 第4阶段 数控编程与加工18 4.1 加工工序卡18 4.2 减速器轴的数控编程18 总结与致谢21 减速器的概念 减速器的介绍 减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通

3、用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。20世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的开展，且与新技术革命的开展紧密结合。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。 选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，比拟不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。 减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。齿轮、轴及轴承组合 小齿轮与轴制成一体，称齿轮轴，这种结构用于齿轮直径与轴的直径相关不大的情况下，如

4、果轴的直径为d，齿轮齿根圆的直径为df，那么当df-d67mn时，应采用这种结构。而当df-d67mn时，采用齿轮与轴分开为两个零件的结构，如低速轴与大齿轮。此时齿轮与轴的周向固定平键联接，轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。两轴均采用了深沟球轴承。这种组合，用于承受径向载荷和不 大的轴向载荷的情况。当轴向载荷较大时，应采用角接触球轴承、圆锥滚子轴承或深沟球轴承与推力轴承的组合结构。轴承是利用齿轮旋转时溅起的稀油，进行润滑。箱座中油池的润滑油，被旋转的齿轮溅起飞溅到箱盖的内壁上，沿内壁流到分箱面坡口后，通过导油槽流入轴承。当浸油齿轮圆周速度2m/s时，应采用润滑脂润滑轴承，为防止可能溅起

5、的稀油冲掉润滑脂，可采用挡油环将其分开。为防止润滑油流失和外界灰尘进入箱内，在轴承端盖和外伸轴之间装有密封元件。一般的减速器有斜齿轮减速器 包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥针轮减速器、齿轮减速器等等 、行星齿轮减速器、摆线蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。 1圆柱齿轮减速器 单级、二级、二级以上二级。布置形式：展开式、分流式、同轴式。 2圆锥齿轮减速器 用于输入轴和输出轴位置成相交的场合。 3蜗杆减速器 主要用于传动比i 10的场合，传动比拟大时结构紧凑。其缺点是效率低。目前广泛应用阿基米德蜗杆减速器。 4齿轮蜗杆减速器 假设齿轮传动在高速级，那么结构紧凑；? 减速器假设蜗杆

6、传动在高速级，那么效率较高。 5行星齿轮减速器 传动效率高，传动比范围广，传动功率12W50000KW，体积和重量小。例如大型硬齿面行星人字齿减速器，平行轴式减速器，大型立式行星减速器，大型锚绞机双分流减速器，差动减速器这些减速器在重型起重机中应用比拟多。还有很多起重机专用减速机如TP系列行星齿轮减速机，TB,TH系列大功率减速机，冷轧专用减速机。箱体箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器，为了简化工艺、降低本钱，可采用钢板焊接的箱体。 灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。

7、为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在根底上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面。减速器附件为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。 1检查孔为检

8、查传动零件的啮合情况，并向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔。检查孔设在上箱盖顶部能直接观察到齿轮啮合部位处。平时，检查孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。 2 通气器减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏，通常在箱体顶部装设通气器。 3 轴承盖为固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷，轴承座孔两端用轴承盖封闭。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。利用六角螺栓固定在箱体上，外伸轴处的轴承盖是通孔，其中装有密封装置。凸缘式轴承盖的优点是拆装、调整轴承方便，但和嵌入式轴承盖相比，零件数目较多，尺寸较

9、大，外观不平整。 4 定位销为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的联接凸缘上配装定位销。安置在箱体纵向两侧联接凸缘上，对称箱体应呈对称布置，以免错装。 5 油面指示器检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油面指示器。 6 放油螺塞换油时，排放污油和清洗剂，应在箱座底部，油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺塞将放油孔堵住，放油螺塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈。 7 启箱螺钉为加强密封效果，通常在装配时于箱体剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此常在箱盖联接凸

10、缘的适当位置，加工出2个螺孔，旋入启箱用的圆柱端或平端的启箱螺钉。旋动启箱螺钉便可将上箱盖顶起。小型减速器也可不设启箱螺钉，启盖时用起子撬开箱盖，启箱螺钉的大小可同于凸缘联接螺栓型面联接的开展历史及研究概况早在16世纪就开始使用非圆截面轴孔传递扭矩，首先在钟表机械，然后在印刷机械和其他机械。由于在制造中工艺难度大，曾一度被键或花键所代替。17世纪中期，多棱面在车床上实现加工，但是不曾被工业部门所掌握，这种传动方式并未得到应用。20世纪中叶，奥地利工程师科拉乌兹提出了三凸边摆线廓形的几何形状及其制造工艺，设计制造了专用廓形机床，大大推进了型面无键联接廓形的应用。之后，前苏联的巴罗威奇研究了等距型

11、面及其几何特性，并深入研究了成形原理。同期，Binder h.J用光弹试验研究了等距型面联接在接触区内剪应力的分布规律。从此人们开始对等距型面联接的设计计算和制造工艺进行了比拟系统的研究。美国、联邦德国、英国、瑞士、日本等早在50年代就开始应用无键联接。德国在20世纪80年代制定了局部设计标准，俄罗斯的工程技术人员研究了等距型面的制造工艺及设备，美国一些制造商研制了专用工装。这方面的研究直到目前为止仍然是机械工程界的一个热点。研究等距型面在工业中的应用，特别是在煤矿中的应用已经成为非常重要的课题。许多煤矿机械在检修过程中，需要更换传动件如带轮或支承件如轴承，往往因为装拆困难造成零件损坏，等距型

12、面联接就能够克服这些缺点。但型面联接在我国的应用却很少见到，其根本原因是相配合的型面孔和型面轴的加工都比拟复杂，机床改造费用高。在加工型面联接零件的各种方法中，刀具与工件之间的运动都存在着确定的内联系传动链，或者相配合的型面孔和轴需要在不同的机床上完成加工。因而生产效率和效益都很低，加工质量也难保证。所以探讨一种工艺性较好的型面曲线及加工装置，对促进型面联接在国内各行业中的推广具有重要意义。无键联接是指轴和毂孔之间不使用键包括平键或花键等而组装在一起来传递扭矩和运动的一种联接方式。面无键联接可以实现间隙配合、过盈配合及过渡配合。异形截面纵向可以是柱状，也可以是锥状，其孔可以是通孔也可以是盲孔见图11。无论是在空载下还是在负载下型面联接都可以传递扭矩，而且许可相对轴向移动。由于在结构上和工艺上有独特的优越性，使用上又可以传递大扭矩，因此型面连接在各种机械传动中得到了广泛的应用。型面连接中轴的横截面或毂孔的边界称为型面曲线。常用的型面曲线有等距曲线在微分几何中也称等宽曲线、等厚曲线、或等轴曲线、摆线、正余弦曲线等。还有一类边界为折线形的型面，如正方形、三角形、六方形和四边形的轴孔构成的型面联接，以及型面曲线为对数螺旋线的型面联接等。 由于