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。作为机械类专业的学生有必要熟悉减速器的结构与设计，本实验是为了解减速器的结构、主要零件的加工工艺性，对于详细的减速器技术设计过程在“机械设计课程设计”这一课程中予以介绍。
齿轮减速器、蜗杆减速器的种类繁多，但其基本结构有很多相似之处。本实验为了使同学了解减速器的一般结构设计、主要零件加工工艺而设立的。实验中应注意掌握减速器的结构、主要零件的加工工艺。减速器的结构随其类型和要求不同而异，其基本结构由箱体、轴系零件和附件三部分组成。图5-1为单级圆柱齿轮减速器，现结合该图简要介绍一下减速器的结构。
图5-1 减速器的结构
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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，箱体通常制成削分式。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（件4）和箱座（件20）之间用螺栓（件17、18、19和件31、32、33）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。
箱体通常用灰铸铁（HTl50或HT200）铸成，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．轴系零件
图中高速级的小齿轮直径和轴的直径相差不大，将小齿轮与轴制成一体（件10）。大齿轮与轴分开制造，用普通平键（件15）作周向固定。轴上零件用轴肩，轴套（件22），封油环（件24、30）与轴承端盖（件21、13、12、27）作轴向固定。两轴均采用角接触轴承（件25、28）作支承，承受径向载荷和轴向载荷的联合作用。轴承端盖与箱体座孔外端面之间垫有调整垫片组（件16、29），以调整轴承游隙，保证轴承正常工作。
该减速器中的齿轮传动采用油池浸油润滑，大轮齿的轮齿浸入油池中，靠它把润滑油带到啮合处进行润滑。滚动轴承采用润滑脂润滑，为了防止箱体内的润滑油进入轴承，应在轴承和齿轮之间设置封油环（件24、30）。轴伸出的轴承端盖孔内装有密封元件，图中采用的内包骨架旋转轴唇型密封圈（件11、23），对防止箱内润滑油泄漏以及外界灰尘、异物浸入箱体，具有良好的密封效果。
3．减速器附件
（1）定位销（件6）：
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。
（2）观察孔盖板（件2）：
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，观察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（件3）；以防漏油。
（3）通气器（件1）：
通气器用来沟通箱体内、外的气流，箱体内的气压不会因减速器运转时的油温升高而增大，从而提高了箱体分箱面、轴伸端缝隙处的密封性能，通气器多装在箱盖顶部或观察孔盖上，以便箱内的膨胀气体自由溢出。
（4）油面指示器（件9）：
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，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。 （5） 放油螺塞（件⑦）：
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，平时放油孔用油螺塞旋紧，放油螺塞和箱体结合面之间应加防漏垫圈（件8）。 （6） 启箱螺钉（件5）：
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，并拧人启箱螺钉。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：
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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。
二、实验目的
1． 熟悉减速箱的基本结构，了解常用减速箱的用途及特点。 2．了解减速箱各组成零件的结构及功用，并分析其结构工艺性。 3．了解减速箱中零件的装配关系及安装、调整过程。 4．了解轴承和齿轮的润滑。
5．学习减速箱的基本参数测定方法。
6．为课程设计时，能设计一台合理的减速器打下良好的基础。
三、实验设备与工具
1．二级圆柱齿轮减速器。 2．锥齿轮—圆柱齿轮减速器。 3．蜗轮蜗杆减速器。 4．拆装工具。
5．测量工具。
四、实验步骤
1．课前仔细阅读实验指导书，结合图5-1了解减速器的使用场合、作用及其主要结构特点。 2．观察减速器的外形，用手来回推动减速器的输入输出轴，体会轴向窜动；打开观察孔盖，转动高速轴，观察齿轮的啮合情况。注意观察孔开设的位置及尺寸大小；通气器的结构及特点；螺栓凸台位置（并注意扳手空间是否合理）；轴承座加强筋的位置及结构；吊耳及吊钩的型式；减速器箱体的铸造工艺特点以及加工方法。特别要注意观察箱体与轴承盖接合面的凸台结构。
3．观察定位销孔的位置，取出定位销，再用扳手旋下箱盖上的有关螺钉，借助启盖螺钉将箱盖与箱体分离。利用起吊装置取下箱盖，并翻转180~一旁放置平稳，以免损坏结合面。
4．观察箱体内轴及轴系零件的结构、各零、部件间的相互位置，分析传动零件所受的径向力和轴向力向机体基础传递的过程，并进行必要的测量，将测量结果记于实验报告的表格中。画出传动示意图。
5．取出轴承压盖，将轴系部件取出并放在木板或胶皮上，详细观察轴系部件上齿轮、轴承、封油环等零件的结构，分析轴及轴上零件的轴向定位方法及轴上零件的周向定位方法；分析由于轴的热胀冷缩时轴承预紧力的调整方法和零件安装、拆卸方法。并绘制轴系部件的结构草图。
6．观察减速器润滑与密封结构装置，分析齿轮与轴承的润滑方法及轴承的密封方法；油槽及封油环、甩油环的应用；加油方式、放油塞，油面指示器的位置和结构。
7．利用钢皮尺、卡尺等简单工具，测量减速箱各主要部分参数与尺寸。将测量结果记于实验报告的表5-1、表5-2中。
（1） 测出各齿轮的齿数，求出各级分传动比及总传动比。
（2） 测出中心距，并根据公式计算出齿轮的模数，斜齿轮螺旋角的大小。
（3） 测量各齿轮的齿宽，算出齿宽系数；观察并考虑大、小齿轮的齿宽是否应完全相等。 （4） 齿轮与箱壁间的间隙，滚动轴承型号及安装方式等。 （6） 测量各种螺钉直径，，根据实验报告的要求测量其它有关尺寸，并记录于表5-1中。 8．按拆卸的相反顺序将减速器复原，并拧紧螺钉。注意：安放箱盖前要旋回启箱螺钉。 9．整理工具，经指导老师检查后，才能离开实验室。
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实 验 报 告
实验名称：
姓名： 班级： 学号： 一、实验目的 二、实验设备与仪器
三、实验结果
1． 画出减速器传动示意图 2． 画出轴系部件的结构草图 4
3． 减速器各主要部分的尺寸与参数的测量结果。
表5-1 减速器箱体尺寸测量结果
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
表5-2 减速器的主要参数
齿 数 高速低速传动比 i=i1i2 模 数m （mn）（mm） 齿宽b及齿宽系数d（mm） 小齿轮b= 轴型 号 承 安装方式 小齿轮 Z1= Z3= 高速级i1 高速级 高速级 大齿轮b= 低速级i2 低速级 低速级 大齿轮 Z2= Z4= 总传动比i 名 称 地脚螺栓孔直径 轴承旁联接螺栓直径 箱盖与箱座联接螺栓直径 轴承压盖螺钉直径 观察孔螺钉直径 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱座凸缘厚度 箱盖凸缘厚度 箱座底部凸缘厚度 轴承旁凸台高度 轴承旁联接螺栓距离 地脚螺栓间距 尺 寸（mm） d= 小齿轮b= 大齿轮b= d= 第一根轴 第二根轴 第三根轴 5
4．回答问题
（1）轴承座孔两侧的凸台为什么比箱盖与箱座的联接凸缘高?
（2）箱盖上的吊耳与箱座上的吊钩有何不同?
（3）箱体凸缘的螺栓联接处均做成凸台或沉孔平面，为什么?
（4）箱盖与箱体的联接凸缘宽度及地座凸缘宽度的确定，受何种因素影响?
（5）滚动轴承的间隙是怎样调整的?
（6）你所拆卸的减速器中，轴承用何种方式润滑? 如何防止箱体的润滑油混入轴承中?
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