主减速器设计要点

第一篇：主减速器设计要点

《主减速器设计》

第三章

主减速器设计

一、主减速器结构方案分析

主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速形式的不同而不同。

主减速器的齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。

1.螺旋锥齿轮传动

螺旋锥齿轮传动(图5-3a)的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。另外，由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，所以它工作平稳、能承受较大的负荷、制造也简单。但是在工作中噪声大，对啮合精度很敏感，齿轮副锥顶稍有不吻合便会使工作条件急剧变坏，并伴随磨损增大和噪声增大。为保证齿轮副的正确啮合，必须将支承轴承预紧，提高支承刚度，增大壳体刚度。

图5—3 主减速器齿轮传动形式

a)螺旋锥齿轮传动 b)双曲面齿轮传动 c)圆柱齿轮传动 d)蜗杆

传动

2.双曲面齿轮传动

双曲面齿轮传动(图5-3b)的主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交，主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线在空间偏移一距离E，此距离称为偏移距。由于偏移距E的存在，使主动齿轮螺旋角1大于从动齿轮螺旋角2(图5—4)。根据啮合面上法向力相等，可求出主、从动齿轮圆周力之比

F1cos1F2cos2

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图5-4双曲面齿轮副受力情况

式中,F

1、F2分别为主、从动齿轮的圆周力;β

1、β2分别为主、从动齿轮的螺旋角。

螺旋角是指在锥齿轮节锥表面展开图上的齿线任意一点A的切线TT与该点和节锥顶点连线之间的夹角。在齿面宽中点处的螺旋角称为中点螺旋角(图5—4)。通常不特殊说明，则螺旋角系指中点螺旋角。

双曲面齿轮传动比为

i0sF2r2r2cos2F1r1r1cos1

(5-2) 式中，i0s为双曲面齿轮传动比;r

1、r2分别为主、从动齿轮平均分度圆半径。

螺旋锥齿轮传动比i0L为

i0Lr2r1

(5-3) 令Kcos2cos，则i0sKi0L。由于1>2，所以系数K>1，一般

1为1.25～1.50。 这说明：

1)当双曲面齿轮与螺旋锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮传动有更大的传动比。

2)当传动比一定，从动齿轮尺寸相同时，双曲面主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮有较大的直径，较高的轮齿强度以及较大的主动齿轮轴和轴承刚度。

3)当传动比一定，主动齿轮尺寸相同时，双曲面从动齿轮直径比相应的螺旋锥齿轮为小，因而有较大的离地间隙。

另外，双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动还具有如下优点： 1)在工作过程中，双曲面齿轮副不仅存在沿齿高方向的侧向滑动，而且还有沿齿长方向的纵向滑动。纵向滑动可改善齿轮的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性。

2)由于存在偏移距，双曲面齿轮副使其主动齿轮的1大于从动齿轮的2，这样同时啮合的齿数较多，重合度较大，不仅提高了传动平稳性，而且使齿轮的弯曲强度提高约30%。

3)双曲面齿轮传动的主动齿轮直径及螺旋角都较大，所以相啮合轮齿的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮为大，其结果使齿面的接触【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// 强度提高。

4)双曲面主动齿轮的变1大，则不产生根切的最小齿数可减少，故可选用较少的齿数，有利于增加传动比。

5)双曲面齿轮传动的主动齿轮较大，加工时所需刀盘刀顶距较大，因而切削刃寿命较长。6)双曲面主动齿轮轴布置在从动齿轮中心上方，便于实现多轴驱动桥的贯通，增大传动轴的离地高度。布置在从动齿轮中心下方可降低万向传动轴的高度，有利于降低轿车车身高度，并可减小车身地板中部凸起通道的高度。

但是，双曲面齿轮传动也存在如下缺点：

1)沿齿长的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效率。双曲面齿轮副传动效率约为96%，螺旋锥齿轮副的传动效率约为99%。

2)齿面间大的压力和摩擦功，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，即抗胶合能力较低。3)双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。

4)双曲面齿轮传动必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油，螺旋锥齿轮传动用普通润滑油即可。

由于双曲面齿轮具有一系列的优点，因而它比螺旋锥齿轮应用更广泛。

一般情况下，当要求传动比大于4.5而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮传动更合理。这是因为如果保持主动齿轮轴径不变，则双曲面从动齿轮直径比螺旋锥齿轮小。当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对螺旋锥齿轮主动齿轮显得过大，占据了过多空间，这时可选用螺旋锥齿轮传动，因为后者具有较大的差速器可利用空间。对于中等传动比，两种齿轮 传动均可采用。

3.圆柱齿轮传动

圆柱齿轮传动(图5—3c)一般采用斜齿轮，广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿

车驱动桥(图5—5)和双级主减速器贯通式驱动桥。

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图5—5 发动机横置且前置前驱动轿车驱动桥 4.蜗杆传动

蜗杆(图5—3d)传动与锥齿轮传动相比有如下优点：

1)在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比(可大于7)。

2)在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声。 3)便于汽车的总布置及贯通式多桥驱动的布置。 4)能传递大的载荷，使用寿命长。 5)结构简单，拆装方便，调整容易。

但是由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作，故成本较高;另外，传动效率较低。

蜗杆传动主要用于生产批量不大的个别重型多桥驱动汽车和具有高转速发动机的大客车上。

主减速器的减速形式可分为单级减速、双级减速、双速减速、单双级贯通、单双级减速配以轮边减速等。

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1.单级主减速器

单级主减速器(图5—6)可由一对圆锥齿轮、一对圆柱齿轮或由蜗轮蜗杆组成，具有结构简单、质量小、成本低、使用简单等优点。但是其主传动比i0不能太大，一般i0≤7，进一步提高i0将增大从动齿轮直径，从而减小离地间隙，且使从动齿轮热处理困难。

单级主减速器广泛应用于轿车和轻、中型货车的驱动桥中。

2.双级主减速器

双级主减速器(图5—7)与单级相比，在保证离地间隙相同时可得到大的传动比，i0一般为7～12。但是尺寸、质量均较大，成本较高。它主要应用于中、重型货车、越野车和大客车上。

整体式双级主减速器有多种结构方案：第一级为锥齿轮，第二级为圆柱齿轮(图5—8a);第一级为锥齿轮，第二级为行星齿轮;第一级为行星齿轮，第二

图5—6 单级主减速器 级为锥齿轮(图5—8b);第一级为圆柱齿轮，第二级

为锥齿轮(图5—8c)。

对于第一级为锥齿轮、第二级为圆柱齿轮的双级主减速器，可有纵向水平(图5—8d)、斜向(图5—8e)和垂向(图5—8f)三种布置方案。

纵向水平布置可以使总成的垂向轮廓尺寸减小，从而降低汽车的质心高度，但使纵向尺寸增加，用在长轴距汽车上可适当减小传动轴长度，但不利于短轴距汽车的总布置，会使传动轴过短，导致万向传动轴夹角加大。垂向布置使驱动桥纵向尺寸减小，可减小万向传动轴夹角，但由于主减速器壳固定在桥壳的上方，不仅使垂向轮廓尺寸增大，而且降低了桥壳刚度，不利于齿轮工作。这种布置可便于贯通式驱动桥的布置。斜向布置对传动轴布置和提高桥壳刚度有利。

在具有锥齿轮和圆柱齿轮的双级主减速器中分配传动比时，圆柱齿轮副和锥齿轮副传动

比的比值一般为1.4～2.O，而且锥齿轮副传动比一般为1.7～3.3，这样可减小锥齿轮啮合时的轴向载荷和作用在从动锥齿轮及圆柱齿轮上的载荷，同时可使主动锥齿轮的齿数适当增多，使其支承轴颈的尺寸适当加大，以改善其支承刚度，提高啮合平稳性和工作可靠性。

3.双速主减速器

双速主减速器(图5—9)内由齿轮的不同组合可获得两种传动比。它与普通变速器相配合，可得到双倍于变速器的挡位。双速主减速器的高低挡减速比是根据汽车的使用条件、发动机功率及变速器各挡速【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// 比的大小来选定的。大的主减速比用于汽车满载行驶或在困难道路上行驶，以克服较大的行驶阻力并减少变速器中间挡位的变换次数;小的主减速比则用于汽车空载、半载行驶或在良好路面上行驶，以改善汽车的燃料经济性和提高平均车速。

图5-7双级主减速器

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图5-8双级主减速器布置方案

双速主减速器可以由圆柱齿轮组(图5-9a)或行星齿轮组(图5-9b)构成。圆柱齿轮式双速主减速器结构尺寸和质量较大，可获得的主减速比较大。只要更换圆柱齿轮轴、去掉一对圆柱齿轮，即可变型为普通的双级主减速器。行星齿轮式双速主减速器结构紧凑，质量较小，具有较高的刚度和强度，桥壳与主减速器壳都可与非双速通用，但需加强行星轮系和差速器的润滑。

图5—9 双速主减速器 a)圆柱齿轮式 b)行星齿轮式

1-太阳轮 2-齿圈 3-行星齿轮架 4-行星齿轮

5-接合齿轮

对于行星齿轮式双速主减速器，当汽车行驶条件要求有较大的牵引力时，驾驶员通过操纵机构将啮合套及太阳轮推向右方(图示位置)，接合齿轮5的短齿与固定在主减速器上的接合齿环相接合，太阳轮1就与主减速器壳联成一体，并与行星齿轮架3的内齿环分离，【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// 而仅与行星齿轮4啮合。于是，行星机构的太阳轮成为固定轮，与从动锥齿轮联成一体的齿圈2为主动轮，与差速器左壳联在一起的行星齿轮架3为从动件，行星齿轮起减速作用，其减速比为(1+a)，a为太阳轮齿数与齿圈齿数之比。在一般行驶条件下，通过操纵机构使啮合套及太阳轮移到左边位置，啮合套的接合齿轮5与固定在主减速器壳上的接合齿环分离，太阳轮1与行星齿轮4及行星齿轮架3的内齿环同时啮合，从而使行星齿轮无法自转，行星齿轮机构不再起减速作用。显然，此时双速主减速器相当于一个单级主减速器。

双速主减速器的换挡是由远距离操纵机构实现的，一般有电磁式、气压式和电一气压综合式操纵机构。由于双速主减速器无换挡同步装置，因此其主减速比的变换是在停车时进行的。双速主减速器主要在一些单桥驱动的重型汽车上采用。

4.贯通式主减速器

贯通式主减速器(图5-10，图5-1 1)根据其减速形式可分成单级和双级两种。单级贯通式主减速器具有结构简单，体积小，质量小，并可使中、后桥的大部分零件，尤其是使桥壳、半轴等主要零件具有互换性等优点，主要用于轻型多桥驱动的汽车上。根据减速齿轮形式不同，单级贯通式主减速器又可分为双曲面齿轮式及蜗轮蜗杆式两种结构。双曲面齿轮式单级贯通式主减速器(图5-lOa)是利用双曲面齿轮副轴线偏移的特

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图5—10 单级贯通式主减速器 a)双曲面齿轮式 b)蜗轮蜗杆式

点，将一根贯通轴穿过中桥并通向后桥。但是这种结构受主动齿轮最少齿数和偏移距大小的

限制，而且主动齿轮工艺性差，主减速比最大值仅在5左右，故多用于轻型汽车的贯通式驱

动桥上。当用于大型汽车时，可通过增设轮边减速器或加大分动器速比等方法来加大总减速

比。蜗轮蜗杆式单级贯通式主减速器(图5—10b)在结构质量较小的情况下可得到较大的 速比。它使用于各种吨位多桥驱动汽车的贯通式驱动桥的布置。另外，它还具有工作平滑无

声、便于汽车总布置的优点。如蜗杆下置式布置方案被用于大客车的贯通式驱动桥中，可降 低车厢地板高度。

对于中、重型多桥驱动的汽车，由于主减速比较大，多采用双级贯通式主减速器。根据齿轮的组合方式不同，可分为锥齿轮一圆柱齿轮式和圆柱齿轮一锥齿轮式两种形式。锥齿轮一圆柱齿轮式双级贯通式主减速器(图5—11a)可得到较大的主减速比，但是结构高度尺寸大，主动锥齿轮工艺性差，从动锥齿轮采用悬臂式支承，支承刚度差，拆装也不方便。圆柱齿轮一锥齿轮式双级贯通式主减速器(图5—11b)的第一级圆柱齿轮副具有减速和贯通的作用。有时仅用作贯通用.将其速比设计为1。在设计中应根据中、后桥锥齿轮的布置、旋转方向、双曲面齿轮的偏移方式以及圆柱齿轮副在锥齿轮副前后的布置位置等因素来确定

锥齿轮的螺旋方向，所选的螺旋方向应使主、从动锥齿轮有相斥的轴【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// 向力。这种结构与前者

相比，结构紧凑，高度尺寸减小，有利于降低车厢地板及整车质心高度。

图5—11 双级贯通式主减速器 a)锥齿轮一圆柱齿轮式 b)圆柱齿轮一锥齿轮式

1-贯通轴 2-轴间差速器

5.单双级减速配轮边减速器

在设计某些重型汽车、矿山自卸车、越野车和大型公共汽车的驱动桥时，由于传动系总传动比较大，为了使变速器、分动器、传动轴等总【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http://

成所受载荷尽量小，往往将驱动桥的速比分配得较大。当主减速比大于12时，一般的整体式双级主减速器难以达到要求，此时常采用轮边减速器(图5—12)。这样，不仅使驱动桥的中间尺寸减小，保证了足够的离地间隙，

图5—12 轮边减速器

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a)圆柱行星齿轮式 b)圆锥行星齿轮式 c)普通外啮合圆柱齿轮式

1-轮辋 2-环齿轮架 3-环齿轮 4-行星齿轮 5-行星齿轮架 6-行星齿轮轴 7-太阳轮 8-锁紧螺母

9、10-螺栓 11-轮毂 12-接合轮 13-操纵机构 14-外圆锥齿轮 15-侧盖

而且可得到较大的驱动桥总传动比。另外，半轴、差速器及主减速器从动齿轮等零件由于所受载荷大为减小，使它们的尺寸可以减小。但是由于每个驱动轮旁均设一轮边减速器，使结构复杂，成本提高，布置轮毂、轴承、车轮和制动器较困难。

圆柱行星齿轮式轮边减速器(图5-12a)可以在较小的轮廓尺寸条件下获得较大的传动比，且可以布置在轮毂之内。作驱动齿轮的太阳轮连接半轴，内齿圈由花键连接在半轴套管上，行星齿轮架驱动轮毂。行星齿轮一般为3～5个均匀布置，使处于行星齿轮中间的太阳轮得到自动定心。圆锥行星齿轮式轮边减速器(图5-1 2b)装于轮毂的外侧，具有两个轮边减速比。当换挡用接合轮12位于图示位置时，轮边减速器位于低挡;当接合轮被专门的操纵机构1 3移向外侧并与侧盖1 5的花键孔内齿相接合，使半轴直接驱动轮边减速器壳及轮毂时，轮边减速器位于高挡。

普通外啮合圆柱齿轮式轮边减速器，根据主、从动齿轮相对位置的不同，可分为主动齿轮上置和下置两种形式。主动齿轮上置式轮边减速器主要用于高通过性的越野汽车上，可提高桥壳的离地间隙;主动齿轮下置式轮边减速器(图5-12c)主要用于城市公共汽车和大客车上，可降低车身地板高度和汽车质心高度，提高了行驶稳定性，方便了乘客上、下车。

二、主减速器主、从动锥齿轮的支承方案

主减速器中必须保证主、从动齿轮具有良好的啮合状况，才能使它们很好的工作。齿轮的正确啮合，除与齿轮的加工质量、装配调整及轴承、主减速器壳体的刚度有关以外，与齿轮的支承刚度密切相关。

1.主动锥齿轮的支承

主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。 悬臂式支承结构(图5-13a)的特点是在锥齿轮大端一侧采用较长的轴颈，其上安装两个圆锥滚子轴承。为了减小悬臂长度倪和增加两支承间的距离b，以改善支承刚度，应使两轴承圆锥滚子的大端朝外，使作用在齿轮上离开锥顶的轴向力由靠近齿轮的轴承承受，而反向轴向力则由另一轴承承受。为了尽可能地增加支承刚度，支承距离b应大于2.5倍的悬臂长度a，且应比齿轮节圆直径的70%还大，另外靠近齿轮的轴径应不小于尺寸a。为了方便拆装，应使靠近齿轮的轴承【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// 的轴径比另一轴承的支承轴径大些。靠近齿轮的支承轴承有时也采用圆柱滚子轴承，这时另一轴承必须采用能承受双向轴向力的双列圆锥滚子轴承。支承刚度除了与轴承形式、轴径大小、支承间距离和悬臂长度有关以外，还与轴承与轴及轴承与座孔之间的配合紧度有关。

图5—13 主减速器锥齿轮的支承形式

a)主动锥齿轮悬臂式 b)主动锥齿轮跨置式 c)从动锥齿轮

悬臂式支承结构简单，支承刚度较差，用于传递转矩较小的轿车、轻型货车的单级主减速器及许多双级主减速器中。

跨置式支承结构(图5-13b)的特点是在锥齿轮的两端均有轴承支承，这样可大大增加支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善，因此齿轮的承载能力高于悬臂式。此外，由于齿轮大端一侧轴颈上的两个相对安装的圆锥滚子轴承之间的距离很小，可以缩短主动齿轮轴的长度，使布置更紧凑，并可减小传动轴夹角，有利于整车布置。但是跨置式支承必须在主减速器壳体上有支承导向轴承所需要的轴承座，从而使主减速器壳体结构复杂，加工成本提高。另外，因主、从动齿轮之间的空间很小，致使主动齿轮的导向轴承尺寸受到限制，有时甚至布置不下或使齿轮拆装困难。跨置式支承中的导向轴承都为圆柱滚子轴承，并且内外圈可以分离或根本不带内圈。它仅承受径向力，尺寸根据布置位置而定，是易损坏的一个轴承。

在需要传递较大转矩情况下，最好采用跨置式支承。 2.从动锥齿轮的支承

从动锥齿轮的支承(图5-13c)，其支承刚度与轴承的形式、支承间的距离及轴承之间的分布比例有关。从动锥齿轮多用圆锥滚子轴承支承。为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸c+d。为了使从动锥齿轮背面的差速器壳体处有足够的位置设置加强肋以增强支承稳定性，c+d应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的70%。为了使载荷能尽量均匀分配在两轴承上，应尽量使尺寸c等于或大于尺寸d。在具有大的主传动比和径向尺寸较大的从动锥齿轮的主减速器中，为了限制从动锥齿轮因受轴向力作用而产生偏移，在从动锥齿轮的外缘背面加设辅助支承(图5-14)。辅助支承与从动锥齿【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// 轮背面之间的间隙，应保证偏移量达到允许极限时能制止从动锥齿轮继续变形。主、从动齿轮受载变形或移动的许用偏移量如图5-15所示。

图5—14 从动锥齿轮辅助支承 图5—15 主、从动锥齿轮的许用偏移量

三、主减速器锥齿轮主要参数的选择

主减速器锥齿轮的主要参数有主、从动锥齿轮齿数z1和z

2、从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数ms主、从动锥齿轮齿面宽b1和b

2、双曲面齿轮副的偏移距E、中点螺旋角、法向压力角等。

1.主、从动锥齿轮齿数z1和z2

选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素： 1)为了磨合均匀，z

1、z2之间应避免有公约数。

2)为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不少于 40。

3)为了啮合平稳、，噪声小和具有高的疲劳强度，对于轿车，z1一般不少于9;对于货 车，z1一般不少于6。

4)当主传动比主。较大时，尽量使z1取得少些，以便得到满意的离地间隙。

5)对于不同的主传动比，z1和z2应有适宜的搭配。 2.从动锥齿轮大端分度圆直径D2和端面模数m。

对于单级主减速器，D2对驱动桥壳尺寸有影响，D2大将影响桥壳离地间隙;D2小则

影响跨置式主动齿轮的前支承座的安装空间和差速器的安装。

D2可根据经验公式初选

D2KD23Tc【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// (5-4) 式中，为D2从动锥齿轮大端分度圆直径(mm);KD2为直径系数，一般为13.0～15.3;Tc

为从动锥齿轮的计算转矩(N·m)，TcminTce,Tcs(见本节计算载荷确定部分)。

ms由下式计算

msD2z2

(5-5) 式中，ms为齿轮端面模数。

同时，ms还应满足

msKm3Tc

(5-6) 式中，Km为模数系数，取0.3～0.4。

3.主、从动锥齿轮齿面宽b1和b2

锥齿轮齿面过宽并不能增大齿轮的强度和寿命，反而会导致因锥齿轮轮齿小端齿沟变窄引起的切削刀头顶面宽过窄及刀尖圆角过小。这样，不但减小了齿根圆角半径，加大了应力集中，还降低了刀具的使用寿命。此外，在安装时有位置偏差或由于制造、热处理变形等原因，使齿轮工作时载荷集中于轮齿小端，会引起轮齿小端过早损坏和疲劳损伤。另外，齿面过宽也会引起装配空间的减小。但是齿面过窄，轮齿表面的耐磨性会降低。

从动锥齿轮齿面宽b2推荐不大于其节锥距A2的0.3倍，即b2≤0.3A2,而b2应满足b2≤10ms，一般也推荐b2=0.155D2。对于螺旋锥齿轮，b1一般比b2大10%。

4.双曲面齿轮副偏移距E E值过大将使齿面纵向滑动过大，从而引起齿面早期磨损和擦伤;E值过小，则不能发挥双曲面齿轮传动的特点。一般对于轿车和轻型货车E≤0.2D2且E≤40%A2;对于中、重型货车、越野车和大客车，E≤(0.10～0.12)D2，且E≤20%A2。另外，主传动比越大，则E也应越大，但应保证齿轮不发生根切。

双曲面齿轮的偏移可分为上偏移和下偏移两种。由从动齿轮的锥顶向其齿面看去，并使主动齿轮处于右侧，如果主动齿轮在从动齿轮中心线的上方，则为上偏移;在从动齿轮中心线下方，则为下偏移。如果主动齿轮处于左侧，则情况相反。图5-16a、b为主动齿轮轴线下偏移情况，图5-16c、d为主动齿轮轴线上偏移情况。

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图5—16 双曲面齿轮的偏移和螺旋方向 a)、b)主动齿轮轴线下偏移 c)、d)主动齿轮轴线上偏移

5.中点螺旋角

螺旋角沿齿宽是变化的，轮齿大端的螺旋角最大，轮齿小端的螺旋角最小。

弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的，双曲面齿轮副的中点螺旋角是不相等的，而且1>2,1与2之差称为偏移角(图5-4)。

选择时，应考虑它对齿面重合度F、轮齿强度和轴向力大小的影响。越大，则F也越大，同时啮合的齿数越多，传动就越平稳，噪声越低，而且轮齿的强度越高。一般F应不小于1.25，在1.5～2.0时效果最好。但是过大，齿轮上所受的轴向力也会过大。

汽车主减速器弧齿锥齿轮螺旋角或双曲面齿轮副的平均螺旋角一般为35°～40°。轿车选仔较大的值以保证较大的F，使运转平稳，噪声低;货车选用较小值以防止轴向力过大，通常取35°。

6.螺旋方向

从锥齿轮锥顶看，齿形从中心线上半部向左倾斜为左旋，向右倾斜为右旋。主、从动锥旨轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受轴向力的方向。当变速导挂前进挡时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可使主、从动齿轮有分离趋势，号止轮齿卡死而损坏。

7.法向压力角

法向压力角大一些可以增加轮齿强度，减少齿轮不发生根切的最少齿数。但对于小尺寸的齿轮，压力角大易使齿顶变尖及刀尖宽度过小，并使齿轮端面重合度下降。因此，对于轻负荷工作的齿轮一般采用小压力角，可使齿轮运转平稳，噪声低。对于弧齿锥齿轮，轿车：

货车：为20°;重型货车：为22°一般选用14°30′或16°;30′。对于双曲面齿轮，大齿轮轮齿两侧压力角是相同的，但小齿轮轮齿两侧的压力角是不等的，选取平均压力角时，轿车为19°或【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http://

20°，货车为20°。或22°30′。

四、主减速器锥齿轮强度计算

(一)计算载荷的确定

汽车主减速器锥齿轮的切齿法主要有格里森和奥利康两种方法，这里仅介绍格里森齿制锥齿轮计算载荷的三种确定方法。

(1)按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce

TceKdTemaxki1ifi0n

(5-7) 式中，为计算转矩(N·m);其它见表4-1的注释。

(2)按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩

TcsrrG2m2imm

(5-8) 式中，Tcs为计算转矩(N·m);其它见表4-1的注释。

(3)按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩TcF

TcFFtrrimmn

(5-9) 式中，TcF为计算转矩(N·m);Ft为汽车日常行驶平均牵引力(N);其它见表4-1的注释。

用式(5-7)和式(5-8)求得的计算转矩是从动锥齿轮的最大转矩，不同于用式(5-9)求得的日常行驶平均转矩。当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩Tc取前面两种的较小值，即TcminTce,Tcs;当计算锥齿轮的疲劳寿命时，Tc取TcF。

主动锥齿轮的计算转矩为

TzTci0G

(5-10) 式中，Tz为主动锥齿轮的计算转矩(N·m);i0为主传动比;G为主、从动锥齿轮间的传动效率。计算时，对于弧齿锥齿轮副，G取95%;对于双曲面齿轮副，当i0>6时，G取85%，当i0≤6时，G取90%。

(二)主减速器锥齿轮的强度计算 在选好主减速器锥齿轮主要参数后，可根据所选择的齿形计算锥齿轮的几何尺寸，而后根据所确定的计算载荷进行强度验算，以保证锥齿轮有足够的强度和寿命。

【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// 轮齿损坏形式主要有弯曲疲劳折断、过载折断、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、齿面磨损等。下面所介绍的强度验算是近似的，在实际设计中还要依据台架和道路试验及实际使用情况等来检验。

1.单位齿长圆周力

主减速器锥齿轮的表面耐磨性常用轮齿上的单位齿长圆周力来估算

pFb2

(5-11) 式中，p为轮齿上单位齿长圆周力;F为作用在轮齿上的圆周力;b2为从动齿轮齿面宽。

按发动机最大转矩计算时

p2kdTemaxkigifnD1b2103

(5-12) 式中，ig为变速器传动比;D1为主动锥齿轮中点分度圆直径(mm);其它符号同前。

按驱动轮打滑转矩计算时

prr2G2m2D2b2imm

(5-13) 式中符号同前。

许用的单位齿长圆周力[p]见表5-1。在现代汽车设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，[p]有时高出表中数值的20%～25%。

表5—1 单位齿长圆周力许用值[p]

2.轮齿弯曲强度

锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为

【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http://

w2Tk0kskm103kvmsbDJw

(5-14) 式中，w为锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力(MPa);T为所计算齿轮的计算转矩(N·m)，对于从动齿轮，TminTce,Tcs和TcF，对于主动齿轮，T还要按式(5-10)换算;k0为过载系数，一般取1;ks为尺寸系数，它反映了材料性质的不均匀性，与齿轮尺寸及热处理等因素有关，当ms≥1.6mm时，ks=(ms/25.4)0.25，当ms<1.6mm时，ks=0.5;km为齿面载荷分配系数，跨置式结构：悬臂式结构：km=1.0～1.1，km=1.10～1.25;kv为质量系数，当轮齿接触良好，齿距及径向跳动精度高时，kv=1.0;b为所计算的齿轮齿面宽(mm);D为所讨论齿轮大端分度圆直径(mm);.jw为所计算齿轮的轮齿弯曲应力综合系数，取法见参考文献[10]。

上述按minTce,Tcs计算的最大弯曲应力不超过700MPa;按TcF计算的疲劳弯曲应力不应超过210MPa，破坏的循环次数为6106。

3.轮齿接触强度

锥齿轮轮齿的齿面接触应力为

jcpD12TZk0kmkfkvbjj103

(5-15) 式中，j为锥齿轮轮齿的齿面接触应力(MPa);D1为主动锥齿轮大端分度圆直径(mm);b取b1和b2的较小值(mm);ks为尺寸系数，它考虑了齿轮尺寸对淬透性的影响，通常取1.0;kf为齿面品质系数，它取决于齿面的表面粗糙度及表面覆盖层的性质(如镀铜、磷化处理等)，对于制造精确的齿轮，kf取1.0;cp为综合弹性系数，钢对钢齿轮，cp取232.6N/mm,jj为齿面接触强度的综合系数，取法见参考文献12[10];k0、km、kv见式(5-14)的说明。

上述按minTce,Tcs计算的最大接触应力不应超过2800MPa，按TcF计算的疲劳接触应力不应超过1750MPa。主、从动齿轮的齿面接触应力是相同的。

五、主减速器锥齿轮轴承的载荷计算

1.锥齿轮齿面上的作用力

锥齿轮在工作过程中，相互啮合的齿面上作用有一法向力。该法向力可分解为沿齿轮切线方向的圆周力、沿齿轮轴线方向的轴向力及垂直于齿轮轴线的径向力。

【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http:// (1)齿宽中点处的圆周力.齿宽中点处的圆周力F为

F2TDm2

(5-16)

式中，T为作用在从动齿轮上的转矩;Dm2为从动齿轮齿宽中点处的分度圆直径，由式(5-17)确定，即

Dm2D2b2sin2(5-17) 式中，D2为从动齿轮大端分度圆直径;b2为从动齿轮齿面宽;2为从动齿轮节锥角。

由F1Fcos1cos可知，对于弧齿锥齿轮副，作用在主、从动22齿轮上的圆周力是相等的;对于双曲面齿轮副，它们的圆周力是不等的。

(2)锥齿轮的轴向力和径向力图5-1 7为主动锥齿轮齿面受力图。其螺旋方向为左旋，从锥顶看旋转方向为逆时针。FT为作用在节锥面上的齿面宽中点A处的法向力。在A点处的螺旋方向的法平面内，FT分解成两个相互垂直的力FN和Ff。FN垂直于OA且位于∠OOA所在的平面，Ff位于以OA为切线的节锥切平面内。Ff在此切平面内又可分解成沿切线方向的圆周力F和沿节锥母线方向的力Fs。F与Ff之间的夹角为螺旋角，FT与Ff之间的夹角为法向压力角。这样有

FFTcoscos

(5-18)

FNFTsinFtancos

(5-19)

FsFTcossinFtan

(5-20) 于是作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力Faz和径向力Frz分别为

FazFNsinFscos

(5-21)

FrzFNcosFssin

(5-22) 若主动锥齿轮的螺旋方向和旋转方向改变时，主、从动齿轮齿面上所受的轴向力和径向力见表5-2。

表5-2 齿面上的轴向力和径向力

轴承上的载荷确定后，很容易根据轴承型号来计算其寿命，或根据寿命要求来选择轴承型号。

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六、锥齿轮的材料

驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。它是传动系中的薄弱环节。锥齿轮材料应满足如下要求：

1)具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面具有高的硬度以保证有高的耐磨性。

2)轮齿芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。

3)锻造性能、切削加工性能及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。

4)选择合金材料时，尽量少用含镍、铬元素的材料，而选用含锰、钒、硼、钛、钼、硅等元素的合金钢。

汽车主减速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和l 6SiMn2WMoV等。

渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层(一般碳的质量分数为0.8%一1.2%)，具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性，故这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗透层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层剥落。

为改善新齿轮的磨合，防止其在运行初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬死，锥齿轮在热处理及精加工后，作厚度为0.005～0.020mm的磷化处理或镀铜、镀锡处理。对齿面壶行应力喷丸处理，可提高25%的齿轮寿命。对于滑动速度高的齿轮，可进行渗硫处理以击高耐磨性。渗硫后摩擦因数可显著降低，即使润滑条件较差，也能防止齿面擦伤、咬死习胶合。

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第二篇：立磨主减速机技术文本.

宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

VBP1800F立磨减速机技术文本

一、技术参数

设备名称：原料立磨主减速机

设备编号：

生产厂家：重庆齿轮箱有限责任公司(原四川齿轮箱厂)

型

号：VBP1800F

数

量：1台

传动功率：2100KW

T启动=2.8T磨机动性

T尖峰=3T磨机

速

比: 输入/输出轴转速:993/25.7r/min

额定输出扭矩:743KN.M

轴向载荷:5100KN

瞬间载荷:16600KN 输出轴旋转方向:从上往下看为顺时针方向

润滑油进、出口油管对称布置(面对减速机输入轴，进出口油管在左右两侧)。

传动效率：≥98%

服务系数：≥2.5AGMA

工作班制:100%工作负荷,每天连续工作24小时

主减速机成套总重:52吨(不含稀油站) 主减速机外形尺寸:φ2950(最大)×2052㎜

二、供货范围及主要零部件规格

卖方提供减速机装置一套，主要包括联轴器、电机输出轴上的半联轴器稀油站及检测装置等，详细供货范围以卖方提供的总图为准。主要包括：

1、 减速机壳体：上箱体+内齿圈+下箱体

规

格：φ2950×2052mm(外径×高)

数

量：1套

材

质：Q235-A焊接件

重

量：15573kg(上箱体+下箱体)

减速机底盘底面平面度公差等级：GB/T1184≥8级，并除油防锈。壳体具备维修用于千斤顶顶起支点。

2、 高速齿轮副

——输入锥齿轴轮(芬兰原装进口)

1 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

材

质：17CrNiMo6

数

量：1件

大端端面模数：Ms=20

齿 形 角：a=200

螺 旋 角：Bm=35°

齿

数：18

轴 交 角：900 精度等级：6GB11365 重

量：536kg ——大锥齿轮(芬兰原装进口)

材

质：17CrNiMo6

数

量：1件

大端端面模数：Ms=20

齿 形 角：a=200

螺 旋 角：Bm=35°

齿

数：63

轴 交 角：900

精度等级：6GB11365

重量：1112kg ——主动轴滚动轴承

型

号：32238/DF

NV2338

数

量：各1套

生产厂家：SKF

理论寿命：100000小时 ——从动轴滚动轴承

型

号：32056X/DF

NV260

数

量：各1套

生产厂家：SKF

理论寿命：100000小时

——从动轴(锻坯生产厂家：一重、二重、上重等)

材

质：42CrMoA

数

量：1件 ——鼓形齿联轴器

型

号：M8×Z32(自制)

材

质：42CrMoA

2 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

数

量：1套 ——支承座

材

质：Q235-A

数

量：1件

重

量：1924kg

3、行星齿轮副

数

量：1套

重

量：

kg ——内齿圈(锻坯生产厂家：一重、二重、上重等)

材

质：42CrMoA

数

量：1件

齿

数：191

法向模数：12

精度等级：7级

GB10095-88

重

量：2600Kg ——太阳轮(锻坏生产厂家：一重、二重、上重等)

材

质：17CrNiMo6

数

量：1件

齿

数：19

法向模数：12

精度等级：6GB10095-88

重

量：220kg ——行星轮(锻坯生产厂家：一重、二重、上重等)

材

质：17CrNiMo6

数

量：3件

模

数：12

齿

数：86

总

重：1400kg ——行星轴

材

质：42CrMoA

数

量：3件

总

重：1050kg ——行星轴滚动轴承

型

号：23260CAK

数

量：3套

3 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

生产厂家：SKF ——行星架

材

质：铸钢件 数

量：1套

重

量：4624kg ——推力盘

材

质：Q235-A 数

量：1件

重

量：208kg ——推力瓦

材

质：20/ZchSnSb11-6

数

量：16件

推力瓦面积×高度：Φ400×150㎜

总

重：2528kg

4、 机内密封

数

量：1套

重

量：kg ——推力盘与壳体密封

型

号：机械式密封

材

质：Q235-A 数

量：1套

生产厂家：重齿公司 ——输入轴与端盖法兰密封

型

号：O型圈+碳素纤维填料

材

质：橡胶

数

量：1组

生产厂家：重齿公司

——管道及管接头(减速机本体上)

数

量：1套

输入轴的膜片联轴器(含传动轴L=1840，最终长度由用户按设计院要求提供)

5、 型

号：DL1800

数

量：1

重

量：1355kg

电机轴径：Φ

mm×

mm(由用户提供)

6、 测温及检测装置

4 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

——机旁仪表

数量：1套

显示仪表精度：≥0.1 级

主要包括：

(1) 测温装置(接线汇集到减速机本体的接线盒中)

点

数：5点

位

置：入轴轴承处1点，推力瓦4点

测温元件：pt—100铂热电阻 (2) 测振装置

——传感器(接线汇集到减速机本体的接线盒中)

型

号：

数

量：1套

生产厂家：进口 ——变送器

型

号：

数

量：1只

生产厂家：进口

7、接线盒

数

量：1套

防护等级：IP54

8、电接点压力表(接线汇集到油站本体的接线盒中)

数

量：16块

9、高压油高压补偿阀

数

量：16只

生产厂家：配套油站厂

功

能：高压油补偿能实现对外载荷波动的自动调节

10、高低压润滑油站(四川川润(集团)有限公司) 数

量：1套

型

号：XGD-C160/500(包括机旁仪表、屏蔽电缆、接线盒及主减速机与润滑站之间的联接管理路一套)

冷 却 器：板式冷却器 油泵布置：外置卧式 压 力 表：防振式 电器元件选型：

5 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

1) 2) 3) 4) 5) 6) PLC：德国西门子公司S7系列 热继电器：施耐德 中间继电器：欧姆龙

信号灯、按钮、转换开关：施耐德 空气开关：施耐德 接触器：施耐德

三、制造标准和主要技术要求：

1、减速机按国家标准GB10095-88制造和建材行业标准TC/T878.3-2001制造.

2、除按上述规格、型号、标准及技术性能制造外，卖、买双方达成如下协议：

(1)卖方应完成对设备(含外购件)的最终油漆，其外观的色标要求：

减速机本体：BC02湖绿色

联轴器：Y06黄色

(2)卖方应在铭牌上标出买方的设备编号，具体编号详见技术文本，技术本中无编号的，在合同生效后两个月内，由买方以传真形式告知卖方;

(3)双方在合同执行过程中发生的经双方认可的技术变更作为技术文本的补充，与合同具有同等的效力;

(4)减速机所有测点接线应汇集到一个本体接线盒上;

(5)减速机壳体表面作防锈漆处理(底漆、面漆两道);

(6)与主电机相联的半联轴器内孔尺寸由买方提供图纸进行配制;

(7)在正常使用、维护条件下，减速机主体、轴承座应无漏、渗油;

(8)卖方向买方提供服务系数计算书及相关的技术说明;

3、 性能保证：

产品设计制造技术达到国际同类产品先进水平，对该产品的验收可按同类进口产品组织进行。

(1)噪音：满负荷时距减速机1M远最高允许噪音为85±5ab;

(2)齿面硬度：内齿圈的齿面硬度290-320HB;其余大小齿轮的齿面硬度为HRC60±2;

(3)服务系数：满负荷连续工作时，按ISO标准计算服务系数≥2.5。

(4)减速机空载正常振动速度：≤4.5mm/s

(5)减速机高低压油站供油温度不超过43℃，减速机滑动轴承和滚动轴承温度不超过65℃。

四、质量要求

卖方应严格按技术文本中的“制造标准和主要技术要求”进行保证工序质量的各项检验工作，并保存记录，必要时有权查阅有关的质检记录和报告。

1、以下主要零部件的自检记录，卖方必须提供给买方;

6 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

(1)克林贝格硬齿面螺旋伞齿轮副、太阳轮、行星轮、内齿圈及轴向推力轴承等主要传动件材质的化学成份分析及硬度、精度检测记录(报告);

(2)减速机出厂试验报告记录

2、出厂前的试运转会检由买卖双方参加，对会检结果予以共同确认签字;

(1)各主要零部件的相关部件尺寸会检;

(2)减速机试运转会检;

(3)各部件温升、振动会检。

3、说明：以上自检、会检项目仅是整个质量检验中的一部分，必须检测且须将检测记录提供给买主的质量检测项目，除此之外，卖方仍需进行保证工序质量的其它质量检测项目。

五、卖方提供技术资料

1.主减速机、稀油站安装、使用、维护说明

6份

2.减速机总装配图和外形图

6份

3.减速机基础安装图

6份

4.膜片联轴器

6份

5.测点、仪表、接线盒等技术资料

6份 6.稀油站电气控制原理图、外部接线图、 详细控制要求及完整的PLC控制程序

(提供电子版光盘一份)

1份

7.产品合格证

1份

8.装箱单

2份

7 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

VBP450F立磨减速机技术文本

1.技术参数 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 设备名称：VBP450F煤立磨减速机 设备编号：

生产厂家：重庆齿轮箱有限责任公司(原四川齿轮箱厂) 型

号：VBP450F 传递功率：400kW 电机功率：400kW T 启 动=2.6T磨机 T 尖 峰=3T磨机

转

速：n输入 = 985rpm

n输出 = 27.2rpm 1.10 低压稀油站：型

号：XRZ-200 生产厂家：四川川润(集团)有限公司

1.11 润滑油量：200 l/min(总流量);

1.12 润滑油品：N220或N320中负荷工业齿轮油 1.13 环境温度：-20℃至40℃ 1.14 冷却水温：≤28℃

1.15 工作班制：100%负荷工作，每天工作24小时

1.16 减速机总重量：21.390 吨(不含稀油站和膜片联轴器重量) 1.17 主减速机外形尺寸： 1.18 用

途：煤立磨

1.19 减速机输出转向：面对输出法兰向下看为顺时针方向

减速机输入转向：面对输入轴看为顺时针方向

2.设计要求

2.1

噪

音：满负荷时距减速机1m处噪音为85±5dB(A)。 2.2 滚动轴承：高速轴轴承选用SKF轴承，保证使用寿命超过10万小时。 滑动轴承：滑动轴承为无限寿命。

8 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

2.3 齿轮硬度：所有大小齿轮和齿面硬度均为HRC60±2(内齿圈齿面硬度为286-341HB)。

2.4 服务系数：满负荷连续工作时，计算接触安全强度服务系数≥1.5 (AGMA)，计算弯曲强度服务系数≥2.5(AGMA)。

2.5 减速机齿轮精度：全部不小于6-6-6GB10095(内齿圈为7级以上精度)，并按无限寿命计算。

2.6 材

质

2.6.1 低速轴：42CrMoA 2.6.2 伞齿轮副：主动轮、从动轮均为17CrNiMo6 2.6.3 低速齿轮副：太阳轮、行星轮均为17CrNiMo6，内齿圈为42CrMoA 2.7 减速机寿命：理论50年。

2.8 减速机空载正常振动速度：理论计算≤1 mm/s。 3.供货范围 3.1 提供设备

卖方提供减速机装置一套，主要包括联轴器、电机输出轴上的半联轴器稀油站及检测装置等，详细供货范围以卖方提供的总图为准。主要包括： 3.1.1 设

备

名

称：立磨减速机

型

号：VBP450F

单台重量：21.390吨

结构型式：锥—行星两级传动 3.1.2 配套件

名

称：低压稀油站

型

号：XRZ-250 冷 却 器：板式冷却器

油泵布置：外置卧式

压 力 表：防振式 电器元件选型：

1)PLC：德国西门子公司S7系列 2)热继电器：施耐德 3)中间继电器：欧姆龙

4)信号灯、按钮、转换开关：施耐德

9 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

5)空气开关：施耐德 6)接触器：施耐德

3.2 主要部件 3.2.1 减速机本体

A.上壳体

规

格：φ2090X480 mm (直径x高)

数

量：1

材

质：结构钢焊接件

重

量：2332 kg

B.下壳体

规

格：φ1800×895mm(直径x高)

数

量： 1

材

质：结构钢焊接件

重

量：3565 kg 3.2.2 高速齿轮副

A.小锥齿轮:

材

质：17CrNiMo6

外形尺寸：φ256×110(直径×齿宽)

数

量： 1

重

量：160 kg

B.从动轴(锻坯生产厂家：第二重型机器厂)

材

质：42CrMoA

数

量： 1

重

量：174 kg

C.大锥齿轮:

材

质：17CrNiMo6

外形尺寸：φ908×110㎜(直径×齿宽)

数

量： 1

重

量：305 kg

D.主动轴右端轴承

型

号：NU2330EC

数

量： 1

10 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

生产厂家：SKF

保证寿命：10万小时以上

E.主动轴左端轴承

型

号：32230/DF

数

量：1

生产厂家：SKF

保证寿命：10万小时以上

F.从动轴上部轴承

型

号：32048X/DF

数

量： 1

生产厂家：SKF

保证寿命：10万小时以上

G.从动轴下部轴承

型

号：NU334

数

量： 1

生产厂家：SKF

保证寿命：10万小时以上

H. 行星轮轴承

型

号：22340CCK/W33

数

量： 3

生产厂家：SKF

保证寿命：10万小时以上

3.2.3 低速齿轮副

A.太阳齿轮(锻坯生产厂家：第二重型机器厂)

材

质：17CrNiMo6

外形尺寸：φ172X180㎜(直径×齿宽)

数

量：1只

重

量：45 kg

B.行星轮轴(锻坯生产厂家：第二重型机器厂)

材

质：42CrMoA

数

量：3只

重

量：90kg(单个重量)

11 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

C.内齿圈(锻坯生产厂家：第二重型机器厂)

材

质：42CrMoA

外形尺寸：φ1800×180㎜(直径×齿宽)

数

量：1只

重

量：1215 kg

D. 行星轮(锻坯生产厂家：第二重型机器厂)

材

质：17CrNiMo6

外形尺寸：φ680×190㎜(直径×齿宽)

数

量：3只

重

量：293kg(单个重量)

E.输出轴滑动轴承

材

质：巴氏合金+15#锻钢

数

量：1只

规

格： φ560×φ460×165 mm(外径x内径x宽度)

重

量：76kg 3.2.4 输出法兰(锻坯生产厂家：第二重型机器厂)

材

质：45

数

量：1只

重

量：4150kg 3.2.5 轴向止推轴承

材

质：(TSW-T)+20#锻钢

数

量：1套

重

量：1380 kg 3.2.6 测温装置

点

数：5点

测温元件：Pt100铂热电阻

4.

高速膜片联轴器：(最终长度由用户按设计院要求提供) 型

号： 数

量：1套

5、 制造标准和主要技术要求：

5.1减速机按国家标准GB10095-88制造和建材行业标准TC/T878.3-2001制造.

12 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

5.2、除按上述规格、型号、标准及技术性能制造外，卖、买双方达成如下协议：

(1)卖方应完成对设备(含外购件)的最终油漆，其外观的色标要求：

减速机本体：BC02湖绿色

联轴器：Y06黄色

(2)卖方应在铭牌上标出买方的设备编号，具体编号详见技术文本，技术本中无编号的，在合同生效后两个月内，由买方以传真形式告知卖方;

(3)双方在合同执行过程中发生的经双方认可的技术变更作为技术文本的补充，与合同具有同等的效力;

(4)减速机所有测点接线应汇集到一个本体接线盒上;

(5)减速机壳体表面作防锈漆处理(底漆、面漆两道);

(6)与主电机相联的半联轴器内孔尺寸由买方提供图纸进行配制;

(7)在正常使用、维护条件下，减速机主体、轴承座应无漏、渗油;

(8)卖方向买方提供服务系数计算书及相关的技术说明; 5.3性能保证：

产品设计制造技术达到国际同类产品先进水平，对该产品的验收可按同类进口产品组织进行。

(1)噪音：满负荷时距减速机1M远最高允许噪音为85±5ab;

(2)齿面硬度：内齿圈的齿面硬度290-320HB;其余大小齿轮的齿面硬度为HRC60±2;

(3)服务系数：满负荷连续工作时，按ISO标准计算服务系数≥2.5。

(4)减速机空载正常振动速度：≤4.5mm/s

(5)减速机高低压油站供油温度不超过43℃，减速机滑动轴承和滚动轴承温度不超过65℃。

13 宁夏赛马兰山水泥有限责任公司2×2500t/d水泥熟料生产线技改项目一期工程

5.4 质量要求

卖方应严格按技术文本中的“制造标准和主要技术要求”进行保证工序质量的各项检验工作，并保存记录，必要时有权查阅有关的质检记录和报告。

1、以下主要零部件的自检记录，卖方必须提供给买方;

(1)克林贝格硬齿面螺旋伞齿轮副、太阳轮、行星轮、内齿圈及轴向推力轴承等主要传动件材质的化学成份分析及硬度、精度检测记录(报告);

(2)减速机出厂试验报告记录

5.5出厂前的试运转会检由买卖双方参加，对会检结果予以共同确认签字;

(1)各主要零部件的相关部件尺寸会检;

(2)减速机试运转会检;

(3)各部件温升、振动会检。

5.6、说明：以上自检、会检项目仅是整个质量检验中的一部分，必须检测且须将检测记录提供给买主的质量检测项目，除此之外，卖方仍需进行保证工序质量的其它质量检测项目。

6、 提供技术资料

6.1.主减速机、稀油站安装、使用、维护说明

6份

6.2.减速机总装配图和外形图

6份

6.3.减速机基础安装图

6份

6.4.膜片联轴器

6份

6.5.测点、仪表、接线盒等技术资料

6份

6.6稀油站电气控制原理图、外部接线图、 详细控制要求及完整的PLC控制程序

(提供电子版光盘一份)

1份

6.7产品合格证

1份

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6.8装箱单

2份

第三篇：二级减速器 课程设计 轴的设计

轴的设计

图1传动系统的总轮廓图

一、轴的材料选择及最小直径估算

根据工作条件，小齿轮的直径较小(选用45钢，正火，硬度HB=

。

)，采用齿轮轴结构，按扭转强度法进行最小直径估算，即

直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。

值由表26—3确定：

1、高速轴最小直径的确定

=112

初算轴径，若最小由轴器，设有一个键槽。则

，因高速轴最小直径处安装联

，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取

，

为电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166：

，综合考虑各因素，取

2、中间轴最小直径的确定

。

，

，因中间轴最小直径处安装滚动轴承，取为标准值

3、低速轴最小直径的确定

。

，因低速轴最小直径处安装联轴器，设有一键槽，则见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值

，参

。

二、轴的结构设计

1、高速轴的结构设计

图2 (1)、各轴段的直径的确定

：最小直径，安装联轴器

：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85(采用毡圈密封)，：滚动轴承处轴段，：过渡轴段，取 ：滚动轴承处轴段

，滚动轴承选取30208。 (2)、各轴段长度的确定

：由联轴器长度查表6-96得，

，取

：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由滚动轴承确定

：由装配关系及箱体结构等确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由小齿轮宽度

2、中间轴的结构设计

确定 ，取

图3 (1)、各轴段的直径的确定 ：最小直径，滚动轴承处轴段，：低速级小齿轮轴段

，滚动轴承选30206 ：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：高速级大齿轮轴段 ：滚动轴承处轴段 (2)、各轴段长度的确定 ：由滚动轴承、装配关系确定 ：由低速级小齿轮的毂孔宽度：轴环宽度

确定

确定

：由高速级大齿轮的毂孔宽度 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定

3、低速轴的结构设计

图4 (1)、各轴段的直径的确定 ：滚动轴承处轴段 ：低速级大齿轮轴段

，滚动轴承选取30210

：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：过渡轴段，考虑挡油盘的轴向定位 ：滚动轴承处轴段

：密封处轴段，根据联轴器的轴向定位要求，以及密封圈的标准(采用毡圈密封)

：最小直径，安装联轴器的外伸轴段 (2)、各轴段长度的确定

：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由低速级大齿轮的毂孔宽：轴环宽度

确定

：由装配关系、箱体结构确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定

：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由联轴器的毂孔宽

确定

轴的校核

一、校核高速轴

1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定

齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点，轴上安装的30208轴承，从表6-67可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为

，支点跨距速级小齿轮作用点到右支点

，

距B

，高

的距离为A

为

图5

2、计算轴上的作用力

如图4—1，求

：

;

3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图 (1)、垂直面

图6

;

图7 (2)、水平面

图8

; ;

;

图9 (3)、求支反力，作轴的合成弯矩图、转矩图

图10

1轴的弯矩图

图11

1轴的转矩图

(4)、按弯扭合成应力校核轴的强度

进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强度，因为是单向回转轴，所以扭转应力视为脉动循环应力，折算系数

。

已选定轴的材料为45钢正火处理，由表26-4查得因此

，严重富裕。

，

二、校核中间轴

1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定

轴上安装30206轴承，它的负荷作用中心到轴承外端面距离为

，跨距

，高速级大齿轮的力作用点C到左支点A的距离

，低速级小齿轮的力作用点D到右支点B的距离用点之间的距离轴的受力简图为：

。

。两齿轮力作

图12

2、计算轴上作用力

齿轮2：

;

齿轮3：;

3、计算支反力

(1)、垂直面支反力

图13 由

，得

由，得

由轴上合力校核：

，计算无误

(2)、水平面支反力

图14 由

，得

由，得

由轴上合力校核： ，计算无误

(3)、总支反力为

(4)、绘制转矩、弯矩图

a、垂直面内弯矩图 C处弯矩

D处弯矩

图15

b、水平面内弯矩图 C处弯矩

D处弯矩

图16 c、合成弯矩图

图17 d、转矩图

图18 (5)、弯扭合成校核

进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面(即截面D)的强度。去折算系数为

已选定轴的材料为45钢正火处理，由表26-4查得。

，因此

三、校核低速轴

1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定

齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点，轴上安装的30210轴承，从表12—6可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为

，支点跨距

，低速级大齿轮作用点到右支点B的距离为A为

，距

图19

2、计算轴上的作用力

如图4—15，求

： ;

3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图 (1)、垂直面

图20

;

图21 (2)、水平面

图22

; ;

;

图23 (3)、求支反力，作轴的合成弯矩图、转矩图

图24

图25 (4)、按弯扭合成应力校核轴的强度

校核危险截面C的强度，因为是单向回转轴，所以扭转应力视为脉动循环应力，折算系数

。

已选定轴的材料为45钢正火处理，由表26-4查得因此

，强度足够。

，

则传动系统轮廓图为

图26

第四篇：减速器箱体设计

机械制造技术课程设计任务书

题目： 减速器箱体零件的机械加工工艺规程的编制 生产纲领： 5000件 生产类型：批量生产 具体要求：

产品零件图 1张 产品毛坯图 1张 机械加工工艺过程卡 1套 机械加工工序卡 1套 课程设计说明书(3000字以上) 1份

班级： 设计者： 指导老师： 2012年12月22日

目

录

任务书………………………………… 1

一、 前言…………………………………

二、零件的分析

…………................... 4

三、毛坯的选择

…………………… 4

四、工艺规程的设计……………………

五、填写工艺过程卡和工序卡 ………

六、心得体会……………………………

七、参考文献 …………………………… 16

前言

好的计划是成功的开始，古语讲，凡事预者立，不预则废，就是这个道理。机械制造设计这门课是我们在大学里必须经历的一个任务，对以后出社会都有极大的帮助，因此它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题解决问题的能力，为今后自己出社会找工作打下一个良好的基础。

零件的分析

变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。

变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。

减速箱体共有两组主要的加工方面，他们相互间有一定的关联和要求。减速箱体结构复杂、加工面多、技术要求高、机械加工的劳动量大。因此箱体结构工艺性对保证加工质量、提高生产率、降低生产成本有重要意义。

减速箱体几个加工表面他们之间有一定的位置要求如下：

1、是12mm两侧面要保证一定的平面度要求公差为0.05mm。

2、箱体底面与侧面都有一定的粗糙度要求为12.5,6.3

3、Φ72H7孔与Φ62H7孔有一定的位置度要求公差为0.04mm;且有一定的位置要求，保证相互位置尺寸为90和120±0.06mm;与侧面也有一定的位置要求尺寸偏差为114负0.5mm。

4、由于加工孔Φ72H7时要以面1为基准，必须要保证箱体上下表面的精度所以加工表面时必须先加工面2，再以面2为基准加工面1.确保其精度。

毛坯的选择

由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，综合考虑，抗拉强度小于200MPa，所以我们可以选用灰口铸铁(HT200)，因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力进一步提高，这对于制备箱体零件具有重要意义。如果没有HT200时此种材料可以用45号钢，经正火或退火处理就可以达到强度和韧性。对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单件生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。 如果使用可锻铸铁作为箱体铸造材料，由于其石墨呈团絮状，从而使可锻铸铁比灰铸铁强度高，塑性好，韧性大。但是可锻铸铁生产周期长，工艺复杂，成本较高，尤其是不能进行锻造加工。综合考虑，多采用灰铸铁为材料HT200。

工艺规程的设计

一、 确定毛培的铸造形式

零件材料为HT200，零件为外壳零件。主要是用来支撑轴和保护机构的正常运行。HT200只适用于承受中等载荷的零件，如卧室机床上的支柱，底座，工作台，带轮。它的抗压强度明显高于抗拉强度，具有优良的铸造性能，比较好的切削加工性能和耐磨及减振性，所以作为外壳零件非常合理。由于轴在工作中比较平稳，所以箱体所受的其他应力较小，由于零件产量为1000件，属于大批量生产，零件结构又比较简单，故选择铸造毛培。

二、 基面选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。(1)粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件表面1做为粗基准。因为这个零件是长方体类的零件可以通过夹具来装夹定位(如台虎钳)。由于零件属于箱体零件体积较大而且是在上下箱体合箱后，在进行镗孔加工。所以一定要保证其加工的精度和质量。从零件我们很容易分析得到要向对零件进行加工必须限制6个自由度，我采用一面两孔定位方式，其中以端面1和一个固定圆柱销和一个削边销共同定位，其中一面能够限制3个自由度，而一个圆柱销能限制2个自由度，一个削边销能限制1个自由度。在通过两块压板对其进行加紧，这样就能很好的对其进行镗孔加工，尽可能的保证其精度。精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，此处不再制定工艺路线的出发点应当是是零件的几何形状、尺寸重复。

三、制定工艺路线

尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案：

工序一以端面1为基准铣端面2 工序二：以端面2为基准铣端面1 工序三一端面1为基准铣油槽

工序四以端面6为基准对面7进行铣削加工 工序五一端面7为基准对面6进行铣削加工

工序六将零件翻转后以面1,6为基准对面5进行铣削加工

四、 切削用量

工件材料：HT200，硬度128~192HBS，最小抗拉强度：160mpa所选道具为高速钢镶齿套面端铣刀。铣刀直径D=200，宽度L=45齿数=20.由于加工材料为HT200，故选ro=20后角=12度。选择铣刀磨钝标准及耐用度卡可以查得用高速钢加工铸铁时，后刀面的磨钝标准值最大磨损值1.6mm，铣刀直径D=200耐用度T=240min。

心得体会

每一个设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次，而每一个第一次似乎都必须经历有感觉困难重重，挫折不断一步一步克服，可能需要连续几个小时，几十个小时不停的进行攻关，最后出成果的瞬间是喜悦是轻松，是舒了口气，坚持就是胜利。在设计中学到了一些除技能之外的其他东西，领会了课堂上所未讲过的。

第五篇：二级减速器课程设计

目 录

一.设计任务书……………………………………………………1 二.传动方案的拟定及说明………………………………………3 三.电动机的选择…………………………………………………3 四.计算传动装置的运动和动力参数……………………………4 五.传动件的设计计算……………………………………………5 六.轴的设计计算…………………………………………………14 七.滚动轴承的选择及计算………………………………………26 八.箱体内键联接的选择及校核计算……………………………27 九.连轴器的选择…………………………………………………27 十.箱体的结构设计………………………………………………29 十

一、减速器附件的选择……………………………………………30 十

二、润滑与密封……………………………………………………31 十

三、设计小结………………………………………………………32 十

四、参考资料………………………………………………………33