14减速器拆装

减速器是由在箱体内的齿轮、蜗杆蜗轮等传动零件组成的传动装置，装在原动机和工作机之间用来改变轴的转速和转矩，满足工作机的要求。由于减速器结构紧凑、传动效率高、使用维护方便，因而在工业中应用广泛。减速器的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥--圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。

14.1 减速器的结构

减速器的结构随其类型和要求的不同而异，一般由齿轮、轴、轴承、箱体和附件等组成，如图14-1所示为单级圆柱齿轮减速器的结构图。

图14-1 单级圆柱齿轮减速器的结构图

1-箱体 2-放油油塞 3-油标尺 4-齿轮 5-轴 6-起盖螺钉 7-定位销 8-箱盖 9-轴承 10-窥视孔盖 11-通气螺塞 12-螺栓 13-挡油环 14-轴承透盖 15-齿轮轴 16-键 17-轴套 18-轴承盖 19-调整环

上述减速器的箱体采用剖分式结构，由箱盖和箱体组成。箱盖与箱座用一组螺栓联接，并在剖分面的端部各有一个定位圆锥销。箱盖上设有窥视孔和起盖螺钉（有的设有吊环螺钉），窥视孔盖上装有通气器；箱座上设有油标尺和放油油塞，箱座留有螺栓孔与基座相联接。

14.2减速器拆装的注意事项

1．减速器拆装过程中，若需搬动，必须按规则用箱座上的吊耳缓吊轻放，并注意人身安全。

2．装配时应注意遵守操作要领，不能强行用力敲打。在熟知零部件的结构原理和装配顺序的前提下，按正确的位置、选用适当的工具和设备进行装配

3．测量齿轮啮合间隙时，最好由一人操作，以免伤手指。 4．测绘时，要正确使用和保管测量工具，并做到及时记录。 14.3 减速器的润滑与密封

为了保证减速器能正常工作，必须考虑齿轮与轴承的润滑。齿轮一般采用油池润滑。

滚动轴承的润滑方式与齿轮的圆周速度有关，当浸入油池中的齿轮圆周速度v=2—3m／s时，即可采用飞溅润滑。飞溅到箱盖上的油顺着内壁集入箱体接合面的油沟中，并沿着油沟导至各个轴承进行润滑。在箱盖与内壁相接的边缘处必须制出倒棱，以便油能顺利流入油沟中，如图14—2所示。为防止齿轮啮合处的热油和杂质进入轴承，有时可在轴承内侧加挡油环，如图14—3所示。

图14—2 飞溅润滑

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当齿轮的圆周速度v<2—3m／s时，宜采用脂润滑。如图14—4所示，在轴承内侧需设置封油环，以免油池中的油进入轴承室内稀释润滑脂。

图14—3挡油环结构 图14—4封油环结构

减速器需密封的部位很多，密封结构种类繁多，可根据不同的工作条件和使用要求进行选择。

1．轴伸出端的密封 此处密封的作用是防止轴承处的油流出和箱外的污物、灰尘、水分等杂物进入轴承内。常用的密封有毡圈密封(图14—5)和密封圈密封(图14—6)。毡圈一般用于轴颈速度v≤4～5m／s的脂密封；密封圈常用于轴颈速度v≤7m／s的油密封。

2．轴承靠箱体内侧的密封

(1)挡油环 适用于油润滑轴承(图14—3)。 (2)封油环 适用于脂润滑轴承(图14—4)。

3．箱体接合面的密封 通常于装配时在箱体接合面上涂密封胶或水玻璃。

图14—5毡圈密封 图14—6密封圈密封

14.4 减速器的装配

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1. 减速器的装配技术要求

减速器由机座、机盖、齿轮轴、大齿轮、轴、轴承与端盖等组成。减速器装配后应达到下列要求：零件和组件必须按照配图要求安装在规定的位置，整机性能符合设计要求；固定连接必须牢固；齿轮副啮合灵活，传动平稳，轴承间隙调整合适；润滑良好，无渗漏现象。

2. 减速器的装配

(1)零件的清洗、整形和补充加工

①零件的清洗，主要是清除零件表面的防锈油、灰尘、切屑等。 ②零件的整形，主要是修整箱盖、轴承盖等铸件的不加工表面，使其外形与箱体结合部位的外形相一致。同时，修整零件上的锐边、毛刺和搬运中因碰撞而产生的印痕。

③零件上的某些部位，需要在装配时进行补充加工。例如，箱体与箱盖、箱体与箱盖、箱体与各轴承盖的联接螺孔，需进行配钻和攻螺纹等。

⑵零件的预装

零件的预装又称试配。为了保证装配工作顺利进行，某些相配零件应先试配，待配合达到要求后再拆下。在试配过程中，有时还要进行修锉、刮削、研磨等工作。

(3)组件装配

减速器装配可分为组件装配和总装配两部分。总装配之前，可将减速器划分成主动齿轮轴、大齿轮轴、端盖等组件先行装配，以提高装配效率。

(4)总装配与调整

在完成组件装配后，即可进行总装配。减速器的总装配是以机座为基准零件，将主动齿轮轴和大齿轮轴组件安装在机座上，使两齿轮位置正确。啮合正常，然后装上机盖，用螺栓、螺母紧固；在两端面分别装上端盖组件，并利用调整垫片调整轴承的轴向间隙；装上螺塞

3

等零件，注入工业齿轮油润滑，装上视孔盖组件，总装配完毕。

(5)试车

将减速器接上电动机，并用手转动试转，一切符合要求后接上电源，用电动机带动空转试车。试车时需运转30 min以上，要求运转平稳，噪声小，固定连接处无松动，油池和轴承的温升不超过规定要求。

3. 减速器的拆卸

在拆卸设备时，应按照与装配相反的顺序进行，一般按照从外向内、先拆成部件或组件、再拆成零件的顺序进行。

⑴拆卸箱盖时应先拆开联接螺钉与定位销，再用起盖螺钉将盖、座分离，然后利用盖上的吊耳或环首螺钉起吊。拆开的箱盖与箱座应注意保护其结合面，防止碰坏或擦伤。

⑵拆卸时用力应适当，特别要注意对主要部件的拆卸，不能使其发生任何程度的损坏。

⑶拆装轴承时须用专用工具，不得用锤子乱敲。无论是拆卸还是装配，均不得将力施加于外圈上通过滚动体带动内圈，否则将损坏轴承滚道。

⑷用锤击法冲击齿轮时，必须垫加较软的衬垫，或用较软材料的锤子(如铜锤)或冲棒，以防损坏齿轮表面。

⑸拆卸下的零件应尽快清洗和检查。在一对相互配对的齿轮同一面做好标记，以便装配时容易辨认。

⑹在拆卸旋转轴时，应注意尽量不破坏原来的平衡状态。 14.5 滚动轴承的装配与拆卸

滚动轴承是一种精密部件，认真做好装配前的准备工作，对保证装配质量和提高装配工作的效率都是非常重要的。

1. 滚动轴承装配的技术要求

①按轴承的规格准备好装配所需的工具和量具。

②按图样要求认真检查与轴承相配合的零件，并用煤油或汽油将其

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清洗、擦拭干净后涂上润滑油。

③检查轴承型号与图样所标识的是否一致，并把轴承清洗干净。对于表面无防锈油涂层并包装严密的轴承可不进行清洗，尤其是对有密封装置的轴承，严禁清洗。

④安装滚动轴承时，应将轴承上带有标记代号的端面装在可视方向，以便于更换时进行查对。

⑤滚动轴承在轴上或装入轴承座孔后，不允许有歪斜的现象。 ⑥在同一根轴的两个滚动轴承中，必须使其中一个轴承在受热膨胀时留有轴向移动的余地。

⑦装配滚动轴承时，压力(或冲击力)应直接加在待配合套圈的端面上，不允许通过滚动体传递压力。

⑧轴承端面应与轴肩或支承面贴实。

⑨装配过程中应保持清洁，防止异物进入轴承内部。

⑩装配后的轴承应转动灵活，噪声小，工作温度不超过50℃。 2. 滚动轴承常用的装配方法

滚动轴承多数为较小过盈配合的装配，装配时常采用压入（或敲入）法、温差法和液压套合法等。

1）压入（或敲入）法

①采用手锤施力时，不能用手锤直接敲打轴承外圈；应使用垫套或铜棒，将轴承敲到轴上。用力应均匀，且施加在轴承内圈端面上，如图14—7(a)、(b)所示；轴承装到轴承座内孔时，力应均匀地施加在轴承外圈端面上，如图14—7(c)所示。

②借助套筒施力时，可用压力机将轴承压入轴和轴承座孔内，如图14--8所示。若无专用套筒，可采用手锤与铜棒沿零件四周对称、均匀敲入，达到装配目的。

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图14—7 用手锤与铜棒装配滚动轴承

(a)锤击方法；(b)把轴承装在轴上；(c)把轴承装在孔内

图14—8 用套筒装配滚动轴承

(a)压入轴颈；(b)压入座孔；(c)同时压入轴颈和座孔 1- 轴颈；2- 套筒；3- 内圈；4- 座孔；5- 外圈

2）温差法

⑴加热法 采用将轴承加热、使内圈涨大的方法。加热时，温度控制在8O—100℃之间，加热后取出轴承,用比轴颈尺寸太0.05mm左右的测量棒测量轴承孔径，若尺寸合适应迅速将轴承推入轴颈，如图14—9所示。

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图14—9 加热装配法 图14—10 液压套合法

⑵冷冻法 将轴承放置在工业冰箱或冷却介质中冷却，取出轴承后，

立即测量轴承外径缩小量，若尺寸合适，立即进行装配。

3）液压套合法

由手动泵产生的高压油进入轴端，经通路引入轴颈环形槽中，使轴承内孔胀大，再利用轴端螺母旋紧，将轴承装入。此法适用于轴承尺 寸和过盈量较大、叉需要经常拆装的场台，也用于可用敲击的精密轴承装配，如图14—10所示。

3．滚动轴承的拆卸方法

对于圆柱滚子轴承的拆卸，可以用压力机将轴承压出，如图14—11、12所示；也可采用顶拔器拉出的方法，如图14—13所示。

(a)从轴上压出轴承 (b)拆卸可分离轴承

图14—11 不正确的拆卸方法 图14—12 用压力机拆卸圆柱滚子轴承

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(a)用双杆顶拔器拆卸 (b)用三杆顶拔器拆卸

图14—13 用顶拔器拆卸圆柱滚子轴承

圆锥滚子轴承若直接装在锥形轴颈上，或装在紧定套上，拆卸时，先拧松锁紧螺母，然后用软金属棒和锤子，向锁紧螺母方向敲击，可将轴承拆下，如图14—14所示。

图14—14 带紧定套轴承的拆卸

14.6 齿轮的装配

齿轮装配质量的高低，直接影响着传动齿轮的工作可靠性和使用寿命，某些齿轮本身的材质、加工精度并不差，但装配后即出现异常，甚至机械事故。因此装配与调整对于齿轮的使用具有重要的作用。

1. 齿轮装配的技术要求

齿轮装配的技术要求主要决定于传动装置的用途和精度。如高精度的传动机构的齿轮要求齿轮传动精度与间隙符合公差要求；低速重载的齿轮侧重于要求接触精度；高速传动机构的齿轮侧重于要求工作平稳性、接触精度和侧隙。

(1)保证齿轮有准确的安装中心距和适当的齿侧间隙。间隙过小，齿轮转动不灵活，甚至卡齿，加速齿轮磨损；间隙过大，换向空程大，

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而且会产生冲击。

(2)保证齿面有一定的接触面积和正确的接触部位。接触面积和接触部位是互相联系的，接触部位不正确，同时反映了两啮合齿轮相互位置的误差。

2. 齿轮装配后的检查

齿轮装配后要进行检查，检查的主要项目有齿圈径向跳动和端面圆跳动等。装配后常出现的误差有两种：一是齿轮在轴上的偏摆，产生的原因是齿轮内孔与齿轮端面的垂直度误差较大或因齿轮内孔在与轴径装配时产生了较大的变形;二是齿圈径向跳动误差，产生此误差的主要原因是滚齿加工时的加工误差或因齿轮分度圆轴线与轴径轴线之间的同轴度误差。

⑴ 齿侧间隙的检查

齿侧间隙是指齿轮副啮合轮齿非工作面间法线间的空隙。齿侧间隙的作用在于补偿加工误差和安装误差、补偿热变形，避免运转时发生卡死现象，保证齿轮自由回转，储存润滑油，有良好的润滑和散热条件，不引起大的冲击。齿侧间隙的大小与齿轮模数、精度等级和中心距有关。 齿轮间隙的检查方法常用的有压铅法和百分表测量法。

①压铅法 该方法准确，应用较多。具体方法是：在两齿轮的齿间放入一些铅丝，其直径根据间隙大小选定，长度以压上3个齿为宜，然后均匀转动齿轮，使铅丝通过啮合而被压扁。厚度小的是工作侧隙，最厚的是齿顶间隙，厚度较大的是非工作侧隙。齿轮的工作侧隙和非工作侧隙之和即为齿侧间隙，如图14—15所示。厚度均用千分尺测量。

②百分表法 此法用于较精确的啮合。具体方法是：把其中一个齿轮固定，将接触百分表齿面的另一个齿轮从一侧啮合转到另一侧啮合，百分表的最大读数与最小读数之差，即为齿侧间隙，如图14—16所示。若齿侧间隙超过规定，可通过变动齿轮轴向位置和刮研齿面进行调整。

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图14—15 压铅法 图14—16 百分表测量法

⑵ 齿轮接触精度的检查

对于传递动力的齿轮，要求齿面的接触状况良好，即接触面积大而均匀，避免发生过大的载荷集中，保证齿轮的承载能力，达到减小磨损和延长使用寿命的目的。齿轮的接触精度是用接触斑点范围的大小来表示的，通常用着色法检查，见表14--1。具体检查步骤如下：

①在小齿轮齿面上涂色；

②将与之啮合的大齿轮与小齿轮对滚3-4圈； ③检查两齿轮的接触面积及位置。

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表14-1 渐开线圆柱齿轮接触斑点及调整方法

注：一般在大齿轮上涂色，并以接触痕迹为检查依据。在转动齿轮时，被动轮应轻微制动，双向工作的齿轮副，正、反转向都应检验接触斑点。

3. 齿轮装配后的跑合

齿轮副装配后必须进行空载和加载的跑合，跑合后应严格进行清洗，然后进行复装、调整，再复检验一次。

14.7 齿轮的测绘

齿轮通常精度较高，测量时要选用比较精密的量具，有条件时可借

助于精密仪器测量；另外，齿轮的许多参数都已标准化，测绘中必须与其标准值进行比较，而标准值又因各国采用的标准制度不同而不同。

齿轮测绘主要是根据齿轮及齿轮副实物进行几何要素的测量，如齿数z，齿顶圆直径ｄa，齿根圆直径dｆ、齿全高h、公法线长度Wk、中

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心距a、齿宽ｂ、固定弦齿厚ｓc及固定弦齿高hc、齿轮副法向侧隙ｎ及螺旋角β等，经过计算和分析，推测出原设计的基本参数，如模数m、齿形角α、齿顶高系数ha*、顶隙系数C*等，并据此计算出齿轮的几何尺寸，如齿顶圆直径da、分度圆直径d及齿根圆直径df等，齿轮的其它部分结构尺寸按一般测绘原则进行。

1．渐开线直齿圆柱齿轮的测绘 ⑴. 齿数z和齿宽b

被测齿轮的齿数z1和z2可直接数出，齿宽可用游标卡尺测出。 ⑵．中心距a

测量中心距时，可直接测量两齿轮轴或对应的两箱体孔间的距离，再测出轴或孔的直径，通过换算得到中心距。如图14-17所示，即用游标卡尺测量A1和A2，孔径d1和d2，然后按下式计算：

 d 1  d 2 或 a A12aA2d1d22

图14-17 中心距a的测量 图14-18 公法线长度Wk的测量

⑶.公法线长度Wk和基圆齿距Pb

通过测量公法线长度基本上可确定模数和压力角。在测量公法线长度时，需注意选择适当的跨齿数，一般要在相邻齿上多测几组数据，各次测量位置应相间隔，取其平均值。

对于直齿和斜齿圆柱齿轮，可用公法线千分尺或高精度游标卡尺测

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出两相邻齿公法线长度Wk和Wk+1（k为跨测齿数），如图14-18所示。依据渐开线性质，理论上卡尺在任何位置测得的公法线长度均相等，但实际测量时，以分度圆附近测得的尺寸精度最高。因此，测量时应尽可能使卡尺切于分度圆附近，避免卡尺接触齿尖或齿根圆角。测量时，如切点偏高，可减少跨测齿数k；如切点偏低，可增加跨测齿数k。跨测齿数k值可按公式计算或直接查表14-2。计算公式为：

表14-2 测量公法线长度时的跨测齿数k

齿形角α 2 3 4 5 跨测齿数k 6 7 8 9 被测齿轮齿数z 11.5 9~23 15 20 9~23 9~18 24~35 36~47 48~59 60~70 24~35 36~47 48~59 60~71 19~27 28~36 37~45 46~ 17~24 25~32 33~40 41~48 15~21 22~29 30~36 37~43 71~82 83~95 96~100 72~83 84~95 96~107 55~63 ~72 73~81 49~56 57~ 65~72 44~51 52~58 59~65 22.5 9~16 25 9~14 基圆齿距Pb可以通过公法线长度Wk和Wk+1的测量，计算获得 Pb＝Wk+1－Wk = Wk－Sb Sb可用齿厚游标卡尺测出。考虑到公法线长度的变动误差，每次测

量时，必须在同一位置，即取同一起始位置，同一方向进行测量。

⑷.齿顶圆直径da与齿根圆直径df

用高精度游标卡尺或螺旋千分尺测量齿顶圆直径da1和da2，在不同的径向方位上测几组数据，取其平均值。对于偶数齿轮可用游标卡尺直接测量，如图14—19所示；当被测齿轮的齿数为奇数时，不能直接测量齿顶圆直径，用游标卡尺一侧在齿顶，另一侧的齿间，测得D值，如图14—20a）所示，再通过几何关系推算获得da。

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式中θ=arctan

也可通过测量内孔直径d和内孔壁到齿顶的距离H1来确定da，通过测量内孔直径d与由内孔壁到齿根的距离H2确定df ，如图14-20b）所示。

da＝d+2Hl

df＝d+2H2

a） b）

图14-19 偶数齿齿顶圆直径da的测量 图14-20 用精密游标卡尺测量da和df

⑸.全齿高h

全齿高用深度尺直接测出全齿高h，也可以用间接测量da和df或测量内孔壁到齿顶的距离H1和内孔壁到齿根的距离H2的方法，再计算得到h,如图14-21所示。

h=H1-H2 或 h=（da-df）/2

⑹. 固定弦齿厚--ｓc及固定弦齿高--hc

用齿厚卡尺测量齿厚，测量时将垂直尺调整到相应弦齿高的位置， 即固定弦齿高，再用水平尺测量固定弦齿厚，如图14-22所示。对于同一模数、不同齿数的标准齿轮，其固定弦齿厚--ｓc及固定弦齿高--hc为一定值（见表14--3），这给计算与测量都带来方便。

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图14—21 全齿高的间接测量 图14—22齿厚卡尺测量弦齿厚

表14--3

⑺.齿侧间隙及齿顶间隙

齿侧间隙的测量，应在传动状态下利用塞尺或压铅法进行。测量时，一个齿轮固定不动，另一个齿轮的侧面与其相邻的齿面相接触，此时的最小间隙即为齿侧间隙。测量时应注意在两个齿轮的节圆附近测量，这样测出的数值较为准确。顶隙的测量，同样是在齿轮啮合状态下，用塞尺或压铅法测出。

⑻.其它测量

①精度 对于重要的齿轮，在条件许可情况下，可用齿轮测量仪器测量轮齿的精度，但应考虑齿面磨损情况，酌情确定齿轮的精度等级。

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②齿面粗糙度 可用粗糙度样板对比或粗糙度测量仪测出齿面粗糙度。

⑼.直齿圆柱齿轮基本参数的确定

齿轮测绘中，有些参数可直接测定给出；有些参数如模数、压力角、顶高系数ha*和顶隙系数c*等必须通过计算判断及比较后才能合理确定。

2．渐开线斜齿圆柱齿轮的测绘

斜齿圆柱齿轮测绘步骤与直齿圆柱齿致相同，主要是增加了齿顶圆螺旋角βa的测量和分度圆螺旋角β的计算。 1）齿顶圆螺旋角βa的测量

在齿轮的齿顶圆上涂上一层较薄的红丹，将齿轮端面紧贴直尺，顺一个方向在白纸上滚动，可得到较为清晰的压痕，如图14-23所示，用量角器量出螺旋角βa。

图

14-23 滚印法测量螺旋角

2）分度圆螺旋角β的计算

根据齿顶圆螺旋角βa和齿顶圆直径da等参数计算分度圆柱螺旋角β。 导出

过程质量评定

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圆柱齿轮减速器的拆装与测绘训练记录与成绩评定（见表14—4） 表14—4 总得分________________ 序号 项目和技术要求 拆装和测量工具的使用；工具与零部件分区，整齐有序 目测出轴承、齿轮等构造件的形状、2 各部分相对位置，并以草图的形式予以记录，测出减速箱外廓尺寸，中心距、中心高，并予以记录。 3 4 拆卸顺序正确、规范；对零件的装配关系和装拆顺序加以记录与标记 测定轴承轴向间隙 数出齿轮齿数并计算传动比，判定斜5 齿轮或蜗杆的旋向及轴向力、轴承型 号及安装方式。绘制机构传动示意图 叙述轴的结构设计，写出轴上零件所6 采用的固定方式及方法。查阅轴承代 号并记录。 7 8 正确装配减速器，传动件间隙调整合理，运转灵活 团队合作情况 合 计 得 分

15 10 15 15 15 5 15 实训记录 权重 得分 1 10 过程质量评定

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齿轮参数测绘成绩评定（见表14—5）

表14—5 总得分___________

基 本 参 数 中心距α 小齿轮齿数Z1 大齿轮齿数Z2 小齿轮顶圆直径dα１ 大齿轮顶圆直径dα２ 小齿轮全齿高h１ 大齿轮全齿高h２ 小齿轮齿宽B1 大齿轮齿宽B2 小齿轮螺旋线方向 大齿轮螺旋线方向 传动比 i12 法面模数mn1 端面模数mt1 螺旋角β 测量或计算的参数 绘制轴草图，判断零件配合类型并注明 评定标准：此表格中数据必须全部正确，否则不得分。其中测量数据必须与理论计算数据进行对比，学生判断后确定精确值。

习 题

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齿轮传动部分 （一）填空题

1．渐开线上任意点的法线必定与基圆 ，直线齿廓的基圆半径为 。

2 . 渐开线的形状取决于 ，当基圆半径趋于无穷大，渐开线是 ，齿轮就变成了 。

3.直齿圆柱齿轮的基本参数包括 、 、 、 和 五个。 4．标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件

是 ； 。连续传动的条件为 。

5．对齿轮传动的基本要求是 和 。 6．正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，避免根切的最小齿数是 。 7．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的 圆总是相切并相互作纯滚动，而两轮的中心距不一定总等于两轮的 圆半径之和。

8．渐开线齿轮的可分性是指渐开线齿轮中心距安装略有误差时， 。

9．渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的，它在 上的压力角为零，在 上的压力角最大，在 上的压力角则取为标准值，规定压力角α= 。

10．当直齿圆柱齿轮的齿数少于Zmin时，可采用 变位的办法来避免根切。

11．齿轮的常见失效形式有 、 、 、 和 。

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12．对于闭式软齿面来说， 是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按 进行校核。

13．磨粒磨损和弯曲疲劳折断是 齿轮传动的主要失效形式。 14. 渐开线齿形常用的加工方法有 和 两类。

15. 斜齿圆柱齿轮的重合度 直齿圆柱齿轮的重合度,所以斜齿轮传动平稳,承载能力 ,可用于 的场合。 16. 齿轮传动的标准安装是指 。

17.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按 强度条件计算， 。

18. 对于开式齿轮传动，目前尚无成熟可靠的计算方法，故按 强度计算。这时影响齿轮强度的主要几何参数是 。

19.高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是 。 20.在齿轮传动中，齿面疲劳点蚀是由于 的反复作用引起的，点蚀通常首先出现在 。

21.在齿轮传动中，主动轮所受的圆周力Ft1与其回转方向 ，而从动轮所受的圆周力Ft2与其回转方向 。

22. 一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是 。

23.对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当两齿轮均采用45钢时，一般应采取的热处理方式为 。

24.对齿轮材料的基本要求是：齿面 ，齿芯 ，以抵抗各种齿面失效和齿根折断。 （二）选择题

1．齿轮传动的特点是( )。 A传递功率和速度范围大 B制造和安装精度要求不高

20

C能实现无极变速

D．使用寿命长，但传动效率低。

2．形成齿轮渐开线的圆是（ ）。

A.分度圆 B 齿顶圆 C 齿根圆 D 基圆

3．一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，中心距α=160 mm，齿轮的齿距p=12.56mm，传动比 i=3，则两齿轮的齿数和为（ ）。

A 60 B 80 C 100 D 120

4．一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮必须满足( )。

A．齿形相同 B．模数相等，齿厚等于齿槽宽 c．模数相等，压力角相等 D．模数相等，压力角不相等 5. 已知下列各标准直齿圆柱齿轮的参数，齿轮1：Z1=72,da1=222mm; 齿轮2：Z2=72,h2=222mm;齿轮3：Z3=72,df3=156mm; 齿轮4:Z4=22,da4=240mm。可以正确啮合的一对齿轮是（ ）。

A 齿轮1和齿轮2 B 齿轮1和齿轮3 C 齿轮2和齿轮4 D 齿轮3和齿轮4 6. 渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是重合度（ ）。

A 1＜ε＜2 B ε＜1 C ε＞0 D ε＜0

7． 渐开线齿廓上压力角为零的点在齿轮的( )上。 ．“ 。

A基圆； B齿根圆； c分度圆； D齿顶圆 8．决定渐开线齿廓形状的基本参数是( )。 A模数； B模数和齿数；

c模数和压力角； D模数、齿数和压力角。 9．标准齿轮压力角α<20。的部位在( )。

A．分度圆以外 B．分度圆 C．分度圆内 D．基圆内 10.正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿全高等于9mm，则该齿轮的模数为( )。

A 2mm； B 3mm； C 4mm； D 8mm。

21

11.有四个直齿圆柱齿轮：1)ml=5mm，z1=20，αl=20°；2) m2=2.5mm，z2=40，α2=20°；3) m3=5mm，z3=40，α3=20°；4) m4=2.5mm，z4=40，α4=15°。下列选项中，两个齿轮的渐开线齿廓形状相同的是( )。 A 1)和2)； B 1)和3)； C 2)和3)； D 3)和4)。 12．某工厂加工一个模数为20mm的齿轮，为了检查齿轮尺寸是符合要求，加工时一般测量项目为( )。

A齿距； B齿厚； C分度圆弦齿厚； D公法线长度。 13．压力角为20。的齿轮，跨4齿测量的公法线长度为43．68mm，跨5齿测量的公法线长度为55．49mm，该齿轮的模数为( )。’

A 3mm： B 4mm； C 5mm； D 8mm。 。 14.某外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮机构的中心距为200mm，其中一个齿轮丢失，测得另一个齿轮的齿顶圆直径为80mm，齿数为18，丢失齿轮的齿数应为( )。

A 22： B 32； C 62； D 82。

15．齿轮与齿条啮合传动时，不论安装距离有否变动，下列结谂中不正确的是( )。

A齿轮的节圆始终等于分度圆； B啮合角始终等于压力角； c齿条速度等于齿轮分度圆半径与角速度的乘积； D重合度不变。

16． 用齿条插刀加工标准直齿圆柱齿轮时，齿坯上与刀具中线相切的圆是( )。

A基圆； B分度圆；v C齿根圆； D齿顶圆。 17．两个标准直齿圆柱齿轮的模数m=2mm，齿数Z1=18，Z2=31，ha*=l，α=20°。当安装中心距为50mm时，两齿轮的节圆直径d′与分度圆直径d比较，必有( )。

A d′>d B d′=d C d′dl，d2′18．铣刀加工标准斜齿圆柱齿轮时，选择铣刀号所依据的齿数是( )。

22

A实际齿数Z；B当量齿数ZV；

C最少齿数Zmin；D假想(相当)齿数Z′。

19． 润滑良好的闭式传动的软齿面齿轮，主要的失效形式是( )。 A轮齿折断； B齿面疲劳点蚀； C．齿面磨损； D齿面胶合。 20．齿面塑性变形一般容易发生在( )的情况。． ， A硬齿面齿轮高速重载工作； B开式齿轮传动润滑不良； C淬火钢或铸铁齿轮过载工作； D软齿面齿轮低速重载工作。 21．齿面疲劳点蚀首先发生在轮齿的( )。 A接近齿顶处； B靠近节线的齿顶部分； C接近齿根处； D靠近节线的齿根部分。 22．已知齿轮的制造工艺流程为：加工齿坯→齿。该齿轮的材料应选用( )。

A 20Cr B 40Cr； C QT450-10； D 20CrMnTi。 23.齿轮传动的精度等级由三个公差组组成。其中第Ⅱ公差组对性能的主要影响是( )。

A齿轮副侧隙的大小； B运动平稳性； C运动准确性； D载荷分布均匀性。

24.齿轮传动计算中的载荷系数K，主要是考虑了( )对齿轮强度的影响。

A传递功率的大小； B齿轮材料的品质；

C齿轮尺寸的大小； D载荷集中和附加动载荷。 25.为了提高齿轮传动的齿面接触强度，下列措施有效的是( )。 A分度圆直径不变条件下增大模数； B增大分度圆直径； C分度圆直径不变条件下增加齿数； D减少齿宽 26．一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于( )。

A．两分度圆 B．两基圆 C．两齿根圆 D．两齿顶圆 27．用范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在( )的场

23

滚齿→表面淬火→磨

合。

A．模数较大 B．模数较小 c．齿数较多 D．齿数较少 28．渐开线直齿圆锥齿轮的几何参数是以( )作为标准的。

A．小端 B．中端 c．大端 D．小端、大端都可以 29．对齿轮轮齿材料性能的基本要求是( )

A．齿面要硬，齿心要韧 B．齿面要硬，齿心要脆 C．齿面要软，齿心要韧 D．齿面要软，齿心要脆 30.对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般( )。

A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C. 只需按接触强度设计 D. 只需按弯曲强度设计

（三）判断题(正确的打√，错误的打×)

1．渐开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。 ( )

2．根据渐开线性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大些 ( )

3．一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20。。 ( )

4．一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ ） 5．一对相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时，其分度圆压力角也随之加大。 ( )

6．对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。 （ ) 7．所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿轮。 ( )

8．在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条传动的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。（ ）

9．满足正确啮合条件的大小两直齿圆柱齿轮齿形相同。 ( )

24

10．模数m反映了齿轮轮齿的大小，模数越大，轮齿越大，齿轮的承载能力越小。 ( )

11.一对互相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮，其分度圆总是相切的。 （ ） 12.在齿轮弯曲强度计算中要用到齿形系数YF，YF是反映轮齿抗弯曲能力的影响因素，它与模数ｍ无关，而与齿数Z有关。 （ ） 13.齿形系数YF只与模数有关，因为模数愈大，齿厚愈大。 ( ) 14. 有了参数ｍ，，ha,c,Z，便可计算出直齿圆柱齿轮传动的几何 尺寸。 ( )

15 一个齿数为Z，分度圆柱上螺旋角为的斜齿圆柱齿轮，其当量 齿数为 。 ( ) ( )

17. 一对直齿锥齿轮传动中，两轮轴线夹角∑必等于90。 ( ) 18. 在减速齿轮传动中，一对互相啮合的齿轮，其中H1H2，F1F2。 ( )

19. 齿轮传动中的齿形系数取决于模数ｍ。 （ ）

20. 在齿轮传动中，配对主从齿轮齿面硬度关系应为HB1HB2为宜。（ ） 21. 斜齿圆柱齿轮常以端面模数为标准模数。 ( ) （四）简答及计算题：

1．减速器箱体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．减速器箱体箱盖上的吊耳与箱座上的吊钩有何不同?

3. 减速器上的滚动轴承在安装时为什么要留出轴向间隙应如何调整 4. 减速器箱体减速器中哪些零件需要润滑如何选择润滑剂 5.现有一不知具体几何尺寸的齿轮，试问如何确定它的尺寸？ 已知某渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿数z=24, 分度圆压力角α=20°, 基圆齿距pb=23.614mm, 齿顶圆直径da=204.821 mm。 试求齿廓分度

25

16． 斜齿圆柱齿轮的螺旋角为根据基本参数计算后应取整数。

22. 圆锥齿轮常以小端模数为标准模数。 ( )

圆处的展角θ、 模数m、 齿顶高系数h*a、 顶隙系数c*和齿根圆直径df。

6.一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知Z1=19，Z2=68,m=2mm,a=20°,计算小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距以及齿厚和槽宽。

7.备品库内有一标准直齿圆柱齿轮，已知齿数为38，测得齿顶圆直径为99.85。准备将其用在中心距为112.5mm的传动中，试判断其可行性。如可行，试确定与之配对的齿轮齿数、模数、分度圆直径、齿顶圆和齿根圆直径、

8.某车间技术改造需选配一对标准直齿圆柱齿轮，已知主动轴的转速为400r/min，要求从动轴转速为100r/min，两轮中心距为100mm，齿数大于等于17。试求这对齿轮的模数和齿数。

9. 图14-24所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知：齿轮1的螺旋线方向和轴Ⅲ的转向

图14-24

（1）为使轴Ⅱ所受的轴向力最小，齿轮3应选取的螺旋线方向，并在图b上标出齿轮2和齿轮3的螺旋线方向；

（2）在图b上标出齿轮2、3所受各分力的方向；

26

轴 习题 （一）填空题

1．减速器输出轴的材料应具有 、 及 ，通常选用45钢并经适当热处理即能满足使用要求。

2．轴上 的部分叫做轴颈， 的部分叫做轴头。 3．轴上零件的轴向固定方法有 、 和 (写出任意三种)。

4．轴的常用材料有 、 。

5．轴上需磨削的轴段应设计出 ，需车制螺纹的轴段应有 。 （二）选择题

1．轴一般设计成( )。

A．光轴 B．曲轴 C．阶梯轴 D．挠性轴 2．一般用( )来估算轴的最小直径。

A．扭转强度计算 B．弯扭合成强度计算 c．拉压强度计算 D．剪切强度计算 3．用来安装轮毂的轴段长度应比轮毂宽度短( )。

A．1～2mm B．2～3mm C．3～5mm D．5～lOmm 4．下列不能用于轴向定位的是( )。

A．圆柱销 B．螺钉 C．平键 D．轴肩 5．尺寸较大的轴及重要的轴，其毛坯宜采用( )。

A锻制毛坯； B轧制圆钢； c铸造件； D焊接件。 6． 当受轴向力较大，零件与轴承的距离较远，且位置能够调整时，零件的轴向固定应采用( )。

A弹性挡圈； B圆螺母与止动垫圈； C紧定螺钉； D套筒。 7. 为便于拆卸滚动轴承，轴肩处的直径D(或轴环直径)与滚动轴承内圈的外径D1应保持( )的关系。

27

A D>D1； B DA使零件的轴向定位可靠； B降低应力集中，提高轴的疲劳强度； C使轴的加工方便； D外形美观。 9.轴表面进行喷丸或辗压的目的是( )。

A使尺寸精确； B降低应力集中的敏感性； C提高轴的耐腐蚀性； D美观。

10．某45钢轴的刚度不足，可采取（ ）措施来提高其刚度。

A改用40Cr钢; B淬火处理; C增大轴径; D增大圆角半径。

（三）判断题(正确的打√，错误的打×)

1．轴肩或轴环能对轴上零件起准确定位作用。 ( ) 2．轴肩、轴环均可作为轴上零件与轴之间的周向固定。( ) 3．阶梯轴轴头部分的直径应按标准直径系列中的数值选取。 ( ) 4．轴上零件的轴向固定是为了防止在轴向力的作用下零件沿轴线移动。 ( )

5．阶梯轴上各截面变化都应当有越程槽。 ( )

6．当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上。 ( ) 7．用扭转强度估算出轴的最小直径后，如轴上有一个键槽，则还需扩大7％～10％。( )

8．由于阶梯轴各轴段剖面是变化的，在各轴段过渡处必然存在应力集中。 ( )

（四）简答及计算题：

1．轴的结构设计应从哪几个方面考虑?

2．轴上零件的轴向和轴向固定各有哪些方法？各用于什么场合？ 3．有一汽车传动轴，传递的最大功率为50 kW，转速为400 r／min，试确定轴的最小直径。

28

4．有一单级减速器，输入轴传递功率P=30 kW，转速n=550 r／min，材料为45钢，输入端有一键槽，试按转矩确定输入轴的直径和键的规格。

（五）读图与改错题：

1.在图14-25轴的结构中，不合理的设计有哪几处？

图14-25

2．指出下列结构（图14-26中）标序号处的错误结构。

图14-26

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滚动轴承部分 （一）填空题

1．滚动轴承一般由 、 、 和 组成；常用滚动体的形状有 、 、 、 和 等。

2．滚动轴承代号由 、 和 组成。 3．滚动轴承常见的失效形式有 、 和 。 4．代号为6214的滚动轴承是 轴承，内径是 。 5．常用滚动轴承的密封方式有 、 、 和 。

6． 滚动轴承根据受载不同，可分为推力轴承，主要承

受 负荷；向心轴承，主要承受 负荷；向心推力轴承，主要承受 。

7． 根据工作条件选择滚动轴承类型时，若轴的转速高，载荷小应选择 轴承。在重载或冲击载荷下，最好选用 轴承。 8．滚动轴承内圈与轴的公差配合为 制,而外圈与座孔的配合采用 制。

9．在决定轴承尺寸时,应针对轴承的主要失效形式进行必要的计算、对于一般运转的轴承,应根据 失效,按 进行寿命计算、对于不转动或摆动的轴承,应根据 失效,主要进行 计算。

10．常见的轴承支承结构形式有 、 和 。（二）选择题

1．轴承是用来支撑( )的。

A．轴头 B．轴身 C．轴颈 2．滚动轴承套圈与滚动体常用材料为( )。

A．20Cr。 B．40Cr C．GCr15 D．20CrMnTi

30

3．角接触球轴承所能承受轴向载荷的能力取决于( )。

A．轴承的宽度 B．接触角的大小

C．轴承精度 D．滚动体的数目

4．一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的游 动轴承，( )。

A．使用寿命应相同 B．90%的使用寿命相同 C．最低使用寿命应相同 D．使用寿命不同 5．当要求转速较高时，宜选用( )。 A．圆锥滚子轴承 B．滚针轴承 C．深沟球轴承 D．圆柱滚子轴承

6．圆锥滚子轴承在承受径向载荷的同时也承受一定的轴向载荷，其使用寿命比只承受同样大小的径向载荷时( )。 A．长 B．短 C．相同 D．无法比较

7．滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是( )。

A.107 B.25 ×107 C.106 D.5 ×106

8.当滚动轴承的润滑和密封良好，且连续运转时，其主要的失效形式是( )。

A滚动体破碎； B疲劳点蚀； C永久变形； D磨损。 9.某轴承在基本额定动载荷下工作了106转时，该轴承失效的可能性是( )

A必然失效； B失效概率90％；

C失效概率50％； D失效概率10％。

10.角接触球轴承承受轴向负荷的能力,随接触角α的增大而（ ）。

A、 增大; B、 减少;

C、 不变; D、 增大或减少随轴承型号而定 11．滚动轴承与轴和外壳孔的配合为( )。

31

A．内圈与轴为基孔制，外圈与孔为基轴制 B．内圈与轴为基轴制，外圈与孔为基孔制 C．都是基孔制 D．都是基轴制

12．若轴受双向轴向载荷较大，转速又高时，轴承内圈应采用图14-27所示的( )。

A a： B b； C c； D d。

13．图14-28所示为正排列轴承的支承结构。若需调整齿轮轴的轴向位置，应采用措施为（ ）。

A 调整齿轮3 B 调整垫片组1 C 调整垫片组2 D调整挡油板4

图14-27

图14-28

14.某直齿圆柱齿轮减速器，工作转速较高，载荷性质平稳，轴承类型应选用( )。

A单列向心球轴承； B双列调心球轴承；

32

C角接触轴承； D单列圆柱滚子轴承。

15. 某圆锥齿轮域速器，中等转速，载荷有冲击，宜选用( )。

A单列圆锥滚子轴承； B角接触球轴承； C单列圆柱滚子轴承； D双列调心滚子轴承。

16.下列各类轴承中，（ ）能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用；而（ ）则具有良好的调心作用。

A、短圆柱滚子轴承； B、推力球轴承；

C、圆锥滚子轴承； D、调心滚子轴承；E、深沟球轴承。 17．（ ）不是滚动轴承预紧的目的。

A、增加支承刚度；B 提高旋转精度； C、减小振动和噪音；D、降低摩擦力矩、

18．在进行滚动轴承组合设计时,对支承跨距很长，工作温度变化很大的轴,为适应轴有较大的伸缩变形,应考虑（ ）。

Ａ.将一端轴承设计成游动的; B.采用内部间隙可调整的轴承; C.采用内部间隙不可调整的轴承; D.轴颈与轴承内圈采用很松的配合

19.同一根轴的两端支承,虽然承受负载不等，但常采用一对相同型号的滚动轴承,这是因为除（ ）以外的下述三点理由、

A.采用同型号的一对轴承,采购方便、 B.安装两轴承的轴孔直径相同，加工方便; C.安装轴承的两轴颈直径相同,加工方便;

D.一次镗孔能保证两轴承中心线的同轴度,有利于轴承正常工作。 20．滚动轴承接触式密封是( )。

A．毡圈密封 B．油沟式密封 C．迷宫式密封 D．甩油密封

21.对滚动轴承进行密封,不能起到（ ）作用。

A.防止外界灰尘侵入; B.降低运转噪声;

C.阻止润滑剂外漏; D.阻止箱体内的润滑油流入轴承、

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22.适用于作游动轴承的滚动轴承是（ ）。

A.深沟球轴承 B.角接触球轴承 C.圆锥滚子轴承 D.推力球轴承

23.采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是（ ）。 A、提高轴承的承载能力 B、降低轴承运转噪声

C、提高轴承的运转精度 D、防止轴在冲击振动下发生窜动 24．设计滚动轴承组合时，对支承轴距很长、温度变化很大的轴，考虑轴受热后有限的伸长量，应( )。

A．将一个支点上的轴承设计成可游动的

B．采用内部间隙可调整的轴承(如圆锥滚子轴承，角接触球轴承) C．轴颈与轴承内圈采用很松的配合 D．轴系采用两端单向固定的结构

25．有一根只用来传递转矩的轴用3个支点支承在水泥基础上，它的3个支点的轴承应选用( )。

A．深沟球轴承 B．调心滚子轴承 C．圆锥滚子轴承 D．圆柱滚子轴承 三、判断题(在括号内，正确的画“√”，错误的画“×”)

1．在滚动轴承的尺寸系列代号中，直径系列代号表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。 ( )

2.深沟球轴承主要承受径向载荷，也能够承受一定的轴向载荷。 ( )

3.推力球轴承能够承受径向载荷。 ( ) 4.圆柱滚子轴承能够承受一定的轴向载荷。 ( )

5.滚动轴承的基本额定寿命是指可靠度为90％的轴承寿命。（ ） 6．圆锥滚子轴承的内外圈可以分离，安装调整方便，一般应成对使用。 ( )

7．为了使滚动轴承可以拆卸，套筒外径不能大于轴承内圈

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外径。 ( )

8．在同一根轴上滚动轴承和滑动轴承可以混合使用。 ( )

四．简答题

1．滚动轴承的使用特点是什么?

2．滚动轴承的主要失效形式有哪些?其相应设计计算准则是什么?举出适用实例。

3．何谓滚动轴承基本额定动载荷?何谓当量动载荷?它们有何区别?当量动载荷超过基本额定动载荷时，该轴承是否可用? 4．滚动轴承的内、外圈的固定与锁紧方式有哪些?

5．选择滚动轴承类型要考虑哪些原则？还要注意哪些问题？ 6．为什么角接触球轴承与圆锥滚子轴承往往成对使用且“面对面”或“背对背”配置?

7. 如何保证轴承组合支承部分的刚度和同轴度？轴承密封的目的和方式如何？

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