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减速器拆装实训指导书一、概述减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成的独立部件，为了提高电动机的效率，原动机提供的回转速度一般比工作机械所需的转速高，因此齿轮减速器、蜗杆减速器常安装在机械的原动机与工作机之间，用以降低输入的转速并相应地增大输出的转矩，在机器设备中被广泛采用。例如宝山钢铁公司就有10多万台减速器，在其他机器中减速器也有大量应用。作为机电一体化专业的学生在学习了机械制图、工程力学、工程材料、互换性技术与测量、机械原理、机械设计、CAD等课程以后，为进上步培养学生独立设计的能力，还要进行为时至少1周的综合实践能力训练。而减速器是一种普遍通用的机械设备，其结构包括了传统设计（直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、锅杆等），支撑件设计（轴、轴承等），箱体设计及密封等。是培养学生首次独立完成设计任务的良好参照设备。由于学生是首次独立进行机械设计，对齿轮结构、加工过程、安装形式不熟悉；对轴的结构、加工过程、选材、热处理不熟悉；对箱体结构、铸造（焊接）过程不熟悉；对轴承型号选择、密封形式选择、联接件选择与安装没有经验。所以让学生亲自动手进行减速器实物拆装很有必要。通过减速器拆装实验，可以使学生对减速器各个零部件有直观认识，进上步了解和掌握各零部件的结构意义、加工工艺、安装方法。尤其是运动与运动件之间的安装要求、运动件与固定件之间的安装要求、轴承的拆装等，通过拆装实验，都可以起到事半功倍的作用。并且，通过对减速器的拆装、结构分析和对轴系结构测绘的过程，全面细致地观察齿轮减速器的整体结构以及零，部件的结构特点，并了解它们是如何综合考虑满足功能要求，强度刚度要求、加工工艺要求、装配调整定位要求、密封润滑要求以及经济性要求的，以达到理论联系实际，加深关于结构方面的感性认识的目的，为能设计出较为合理的减速器打下良好基础。二、实训目的1、了解减速器的总体结构及其布置特点与用途；2、了解减速器各部件的名称、结构、安装位置及作用；3、了解拆装工具的使用以及减速器各部件拆装的顺序；4、了解典型零部件的加工工艺（主要包括箱体、轴、齿轮）；5、了解减速器零部件装配时的调整方法、需润滑的零件的润滑方法；6、了解齿轮减速器装配时的密封方法；7、掌握减速器调整和维修的基本方法。三、实训所用设备、工具及其它准备事项1、设备：JZQ(PM)-400型减速器1台；金相显微镜；冲击试验机；箱式电阻炉；洛氏硬度计；砂轮机；2、工具：①游标卡尺1把；②活动扳手和呆扳手各1把；③套筒扳手1套；④钢板尺1把；毛刷；3、准备：柴油、机油、45#钢。四、实训步骤(一)观察减速器的外部结构特征，分析其各部件的作用并记录下来。1、箱体结构减速器的箱体用来支承和固定轴系零件，应保证传动件轴线相互位置的正确性，因而轴孔必须精确加工。箱体必须具有足够的强度和刚度，以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不匀。为了增加箱体的刚度，通常在箱体上制出筋板。为了便于轴系零件的安装和拆卸，箱体通常制成剖分式。剖分面一般取在轴线所在的水平面内（即水平剖分），以便于加工。箱盖（机盖）和箱座（机座）之间用螺栓联接成一整体，为了使轴承座旁的联接螺栓尽量靠近轴承座孔，并增加轴承支座的刚性，应在轴承座旁制出凸台。设计螺栓孔位置时，应注意留出扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度，能够承受竖向载荷和弯矩，在轴承孔附近加支撑肋即箱肋。为保证减速器安置在基础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。箱体通常用灰铸铁（HTl50或HT200）铸成，灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能，对于受冲击载荷的重型减速器也可采用铸钢箱体。单件生产时为了简化工艺，降低成本可采用钢板焊接箱体。2、减速器附件(1)定位销：在精加工轴承座孔前，在箱盖和箱座的联接凸缘上配装定位销，以保证箱盖和箱座的装配精度，同时也保证了轴承座孔的精度。两定位圆锥销应设在箱体纵向两侧联接凸缘上，且不宜对称布置，以加强定位效果。同时在确定销孔位置时应考虑加工箱座钻孔、铰孔的方便和不妨碍邻近联接螺栓的装拆，并且销钉长度应稍大于箱盖和箱座的厚度之和。(2)视孔盖：为了检查传动零件的啮合情况，并向箱体内加注润滑油，在箱盖的适当位置设置一观察孔，观察孔多为长方形，视孔盖板平时用螺钉固定在箱盖上，盖板下垫有有纸质密封垫片；以防漏油。(3)通气器：减速器中的零件工作时产生的热量会使箱体内部的温度升高，使箱内气体膨胀，压力增大。为防止润滑油黏度随温度的升高而下降，同时也防止润滑油从箱体分界处和外伸轴密封处泄漏，在减速器的箱体顶部或观察孔盖板上应安装通气器。应注意的是，通气器的孔不能直通顶端，以免脏物掉入其内。(4)油尺：为了检查箱体内的油面高度，及时补充润滑油，应在油箱便于观察和油面稳定的部位，最好在低速级齿轮附近装设油面指示器。油面指示器分油标和油尺两类，图中采用的是油尺。设计油尺倾斜角度时，应使加工斜孔的刀具以及取放油尺时不致与箱座的上凸缘相碰。(5)油塞：换油时，为了排放污油和清洗剂，应在箱体底部、油池最低位置开设放油孔，平时放油孔用油塞旋紧，放油螺塞和箱体结合面之间应加防漏垫圈。另外，为了便于污油流出，油孔一般做成向孔端倾斜1°～2°的结构。(6)启盖螺钉：装配减速器时，常常在箱盖和箱座的结合面处涂上水玻璃或密封胶，以增强密封效果，但却给开启箱盖带来困难。为此，在箱盖侧边的凸缘上开设螺纹孔，并拧人启盖螺钉。开启箱盖时，拧动启箱螺钉，迫使箱盖与箱座分离。(7)起吊装置：为了便于搬运，需在箱体上设置起吊装置。图中箱盖上铸有两个吊耳，用于起吊箱盖。箱座上铸有两个吊钩，用于吊运整台减速器。(8)平垫圈：既可起到保护工件外表面、增加螺丝受力面积防止时间一长而造成螺丝松动，又可增加摩擦阻力；由于其质地比螺丝软，当压紧时压力过大它可以变形，从而防止螺丝崩断。(二)有序的拆分减速器，观察传动系统的基本结构，并分析传动系统中各种轴承部件的组合设计的特点。1、拆卸减速器拆卸之前，要先清除表面的尘土及污垢，然后按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免产生混乱和丢失；拆卸时避免随意敲打造成破坏，并防止碰伤、变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。拆卸顺序：(1)拆卸观察孔盖；(2)拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。(3)拆卸各轴两边的轴承端盖；(4)一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来；(5)最后拆卸其它附件如油标、油塞等。2、两级展开式圆柱齿轮减速器：结构简单、但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。它用于载荷比较平稳的场合。三个轴的齿轮均采用斜齿，其优点为：1、斜齿轮的齿廓是逐渐进入接触，又逐渐脱离接触的，故工作平稳；2、重合度较直齿轮大。缺点是：1、存在轴向力；2、制造较困难。(1)轴承端盖(该减速器为嵌入式结构)：为固定轴系部件的轴向位置并承受轴向力，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。凸缘式轴承盖的优点是拆装、调整轴承间隙方便，用螺钉固定密封性好，所以应用广泛，但零件数目较多，尺寸较大，外观不平整；而嵌入式轴承盖结构简单、紧凑，不需要用螺钉紧固、重量轻，轴承座端面与轴承孔中心线不需要严格垂直，但密封性较差，一般需在端盖的外凸部分开槽，并加O型密封圈，装拆端盖和调整轴承间隙较麻烦，需打开机盖放置和调整垫片，或采用调节螺钉和压盖进行调节。(2)挡圈(弹簧式)：主要作用是防止轴承与轴承端盖直接接触而造成磨损或其它形式的破坏，并起到一定的密封作用。(3)调整环：主要是用来调整轴承与轴承端盖的间隙，防止间隙过大使得轴系左右运动太大而产生太大的震动，甚至打坏轴承端盖。3、在减速器设计时应注意的工艺问题减速器的设计是高校机械类专业进行初步设计训练的必选项目之一，一般高职高专机械类专门开设1～2周的《机械设计基础》课程设计，设计一个单级或二级齿轮减速器。学生在进行设计时受力计算一般不会出现问题，但在结构工艺方面就比较容易出问题，且现在市场出售的一些减速器的结构工艺也存在问题。虽然这些结构工艺方面问题不是太大，但往往既影响制造又影响使用，下面我将常见结构工艺方面问题指出并纠正，供大家参考。1）减速器的上盖壳体内外缘设计不合理图1所示的内外缘都设计为90°，这样的铸件在起模时铸型容易被破坏，而图2所示结构有了斜度有利于铸型的起模。2）加强筋的设计不合理为了增加箱体轴承座的强度，一般在箱体上设计加强筋，但图3的加强筋由于成直角，在铸件冷却时由于各部位的厚薄不同存在冷却速度差，导致铸件产生很大的内应力，这是铸件开裂的主要原因之一，而图4的结构设计时采取尺寸平缓过渡，使内应力减少，铸件不易开裂。3）箱体上的孔位置结构不利于钻孔图5上图虽然在图上标示出了孔的位置，但在加工时无法正确钻孔，而图5下图在壳体铸出一个平台之后就可以保证孔的位置和精度了。图6的上下两图的原理相同。图7所示是在箱体外缘钻孔时，由于上图的外缘厚度不同，在钻孔时因为因钻头受力不平衡，而使孔的精度得不到保证。图8所示的上图因为孔壁厚薄不均，造成在钻孔是钻头走偏，影响孔的精度，而图8的下图的三种结构就能解决这个问题。4)定位销的设计不合理定位销是以限定正确的相关位置为目的的零件,故定位孔的位置不允许相互错位,因此,原则上要进行贯通加工。图9所示由于定位销与箱盖与箱座间剖分面成一定角度,使在钻定位销孔时不易确定位置,而图10的定位销位置就比较合理。图11的定位销孔虽然孔的轴线与箱盖与箱座间剖分面垂直,但由于都是盲孔,无法进行贯通加工;而图12、图13的结构就比较合理。（三）测量减速器的主要参数，并按一定比例画出传动系统的组合简图。表一减速器的主要参数数值齿轮高速齿轮低速齿轮中速齿轮（大/小）齿数齿宽齿高齿顶圆直径轴径（四）典型零部件加工工艺1、轴类零件的加工轴式机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杆等，其中具有等强度特征阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能全面地反映轴类零件的加工规律和共性。根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：（1）尺寸精度：轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5～IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6～IT9。（2）几何形状精度：主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内。对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。（3）相互位置精度：包括内外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。（4）表面粗糙度：轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2～0.6μm，传动件配合轴颈为0.4～3.2μm。（5）其它：倒角、倒棱及外观修饰等要求。轴类零件材料：常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。轴类毛坯：常用圆棒料和锻件，大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。热处理方面：锻造毛坯在加工前均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。轴的材料若