《机械设计课程设计》课件第4章.pptVIP

第4章机械结构设计4.1概述4.2减速器的结构4.3减速器的润滑4.1概述

机械结构设计是实施机械运动方案的重要步骤。机械的性能不仅取决于运动方案设计的正确性，而且也取决于结构设计的合理性。机器的工作能力与每个零部件的工作能力有关，更与各个零部件的组合形式有关，因此，机械结构设计是保证机械设计质量的重要环节。

机械零件的结构设计主要是指尺寸和形状的确定，在设计过程中需要对材料及热处理方法进行选择。

机械部件的结构设计主要是指具有一定功能的零件的组合结构设计，设计过程需要考虑安装、调整、润滑、密封及制造工艺等因素。制造工艺是结构设计的施工手段，工艺性表明施工的难易程度。随着科学技术的发展，工艺技术在不断创新，设计工程师必须了解各种工艺的特点及其必威体育精装版进展，才能设计出高性能的机械产品。

通常，机械零件的结构必须在其组合结构设计过程中确定，而用于制造的机械零件工作图，则必须在其组合结构设计完成后再绘制。在结构设计中，有一些零件为标准件，例如滚动轴承、键、螺钉等，虽然它们只是选用，但是其尺寸的确定和必要的校核计算还是需要在组合结构设计中完成。有一些零件为非标准件，例如轴的直径，只能根据轴所承受的转矩大小初步估计其最小直径，在初步估计中无法确定结构。齿轮的孔径、轮毂宽度及其在轴上的位置，也必须在结构设计中确定。结构设计的主要原则如下：

(1)能够实现总体方案的性能要求；

(2)受力状态合理，以利于提高系统刚度、减小变形、实现运动副的理想组合，保证系统性能最佳；

(3)应力分布均匀，避免出现应力集中，以提高零件的疲劳强度；

(4)工艺性好，包括制造、安装、调整、维修等方面；

(5)结构紧凑，以节约材料和空间；

(6)造型美观，以提高市场竞争力。4.2减速器的结构

减速器的结构随其类型和要求的不同而异，但其基本结构都是由轴系部件、箱体及附件三大部分组成。设计前应熟悉各类减速器的结构特点，了解减速器中各个零件、部件的功用。图4-1是单级圆柱齿轮减速器的轴测投影图。

图4-1中标出组成减速器的主要零件、部件名称，相互关系及箱体的部分结构尺寸。下面对减速器的三大组成部分作简要介绍。图4-1单级圆柱齿轮减速器的轴测投影图4.2.1轴系部件

轴系部件包括传动件、轴和轴承组合。

1．传动件

减速器箱外传动件有链轮、带轮等；箱内传动件有圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆、蜗轮等。传动件决定减速器的技术特性。通常是根据传动件的种类来命名减速器的。

2．轴

传动件装在轴上以实现回转运动和传递功率的功效。减速器普遍采用阶梯轴。传动件和轴多以平键连接。3．轴承组合

轴承组合包括轴承、轴承盖、密封装置以及调整垫片等。

(1)轴承。轴承是支承轴的部件。由于滚动轴承摩擦系数比普通滑动轴承小，而且运动精度高，在轴颈尺寸相同时，滚动轴承宽度比滑动轴承小，可使减速器轴向结构紧凑，润滑、维护简便等，所以减速器广泛采用滚动轴承。

(2)轴承盖。轴承盖用来固定轴承，承受轴向力，调整轴承间隙。轴承盖有嵌入式和凸缘式两种。凸缘式轴承盖调整轴承间隙方便，密封性好；嵌入式轴承盖质量较轻。(3)密封。在输入轴和输出轴外伸处，为防止灰尘、水气及其他杂质进入轴承，引起轴承急剧磨损和腐蚀，以及为了防止润滑剂外漏，需在轴承盖孔中设置密封装置。

(4)调整垫片。为了调整轴承间隙，有时也为了调整传动件(如圆锥齿轮、蜗轮)的轴向位置，需放置调整垫片。调整垫片由若干薄软钢片组成。4.2.2箱体

箱体是减速器的一个重要零件，用来支承和固定轴系零件，保证传动零件的正确啮合。

根据箱体毛坯制造方法的不同，箱体可分为铸造箱体(如图4-1所示)和焊接箱体(如图4-2所示)。由于铸造箱体刚性好，易切削，并可获得复杂外形，一般大多都采用铸造箱体。铸造箱体常用材料是HT150或HT200；受冲击载荷的重型减速器可采用铸钢箱体；在单件生产中，为了简化工艺和减轻整体重量，降低成本，可采用钢板焊接箱体，焊接箱体的壁厚比铸造箱体的壁厚小。图4-2焊接箱体为便于轴系零件的安装和拆卸，箱体常制成剖分式，剖分面一般取在轴线所在的水平面内，以利于加工。齿轮、轴、轴承等可在箱体外装配成轴系部件后再装入箱体，使装拆较为方便。箱盖和箱座由两个圆锥销精确定位，并用一定数量的螺栓连成一体。减速器由地脚螺栓固定在机架或地基上。箱盖顶部开设的检查孔用于检查齿轮啮合情况以及向箱内注油，平时用盖板封住。4.2.3减速器附件

为了使减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检查油面高度、检查传动零件啮合情