两级圆柱齿轮减速器精度分析.docx
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两级圆柱齿轮减速器精度分析
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机械精度课程大作业
两级圆柱齿轮减速器装配分析
2014年12月
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一、减速器的工作原理及实际应用
二、减速器的主要组成部件精度及配合选用分析
三、相关零件图
四、装配图（部分）
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一、减速器的工作原理和实际应用
1、两级圆柱齿轮减速器的工作原理
2、减速器的实际应用
减速机是国民经济诸多领域的机械传动装置，食品轻工、电力机械、建筑
机械、冶金机械、水泥机械、环保机械、电子电器、筑路机械、水利机械、化工
机械、矿山机械、输送机械、建材机械、橡胶机械、石油机械等行业领域对减速
机产品都有旺盛的需求。
二、减速器的组成部件精度及配合选用分析
（部分装配图）
1、轴的精度和配合选用
1）确定尺寸精度
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如图，输出轴上Φ32mm轴径与一个轴承的内圈配合，Φ60mm的轴颈与齿
轮基准孔配合，Φ45mm轴头与减速器外开始齿轮传动主动齿轮（图中未画出）
基准孔配合，Φ68mm轴肩的两端面分别为齿轮和滚动轴承内圈的轴向定位基准
面。
（轴装配图）
该轴转速不高，承受载荷不大，有轴向力，故轴承采用7211GB/T297-1994
圆锥滚子轴承，其额定动载荷为52800N。
经计算，该轴承的当量动载荷为3036N，与额定动载荷的比值小于0.07，则该轴承的负荷状态属于轻负荷。
轴承工作时承受定向负荷的作用，内圈与轴颈一起转动，外圈与箱体固定不旋转，因此轴承内圈属于负荷方向旋转。
根据以上计算，查表6.2可知，轴颈公差带代号为Φ55k6。
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（表6.2）
选取安装在Φ60mm轴颈上的从动轮的最高精度等级为
7级，查表10.10
（表10.10）
确定齿轮内孔尺寸公差为IT7，轴比孔高一级，取IT6。
同理安装在该轴端部Φ45mm轴颈上的开式齿轮精度等级为9级，该轴头尺寸公差为IT7
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Φ60mm轴颈与齿轮基准孔的配合采用基孔制，齿轮基准孔公差带代号为Φ
60H7。
（表3.10）
查表3.10，考虑输出轴上齿轮传递扭矩较大，采用过盈配合，轴颈的尺寸公差带为Φ60r6，齿轮与轴配合代号为Φ58H7/r6。
同理，Φ45mm轴与开式齿轮孔的配合亦采用基孔制，轴的尺寸公差带为Φ45n7,齿轮公差带为Φ45H8，配合代号为Φ45H8/n7，过渡配合。
④Φ55k6、Φ60r6、Φ45n7的极限偏差由表3.2和表3.4查出
Φ60r6和Φ45n7两个轴径和轴上零件的固定采用普通平键联结，
键槽宽度分
别为18mm和14mm。
键槽公差带由表
8.1中正常联结分别确定为
18N9（0
0.
043）
和14N9（0
0.043），键槽深度极限偏差由表
8.1分别确定为53（0
0.2）和39.5（0
0.
2）。
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2）确定几何精度
为保证选定的配合性质，对轴颈Φ55k6、轴Φ60r6、轴Φ45n7都采用包容要
求。
按0级滚动轴承要求，查表6.6选取轴颈的圆柱度公差为0.005mm。
（表6.6）
为保证输出轴的使用要求，轴颈Φ55、Φ60和Φ45的轴线应分别与安装基
准的公共轴线通州。
由齿轮精度为8级，由式10.15确定轴颈对公共基准轴线
A-B的径向跳动公差值为tr=0.3,Fp=0.3*0.07=0.021
Φ60mm轴对公共基准轴线A-B的径向圆跳动公差值为0.022mm，Φ45mm
轴头对基准轴线的径向圆跳动公差为0.017mm（类比法）。
轴颈的键槽相对于这个轴的轴线对称度公差值查表4.16按8级确定为
0.02mm。
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3）确定表面粗糙度参数值
查表6.7选取Φ55k6轴颈表面粗糙度参数Ra的上限值为0.8μm
（表6.7）
查表5.7选取Φ45n7和Φ60r6两轴径表面粗糙度参数Ra的上限值都为0.8μm。
（表5.7）
Φ60mm轴段的表面与密封件接触，此轴径表面粗糙度参数Ra的上限值一
般取为1.6μm。
键槽配合表面的表面粗糙度参数Ra的上限值取为3.2μm；非配合表面的Ra的上限值取为6.3μm。
输出轴其它表面粗糙度参数Ra的上限值取为152.5μm。
4）确定未注尺寸公差等级与未注几何公差等级
输出轴上未注公差及几何公差分别按GB/T1804-m和GB/T1184-K给出，并在装配图“技术要求”中加以说明。
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三、相关零件图
确定齿轮精度等级
一级从动轮转速和分度圆直径
则
查表10.5确定减速器从动轮平稳性精度为
8级
（表10.5）
确定齿轮必检偏差项目及其允许值
查表10-1得P
0.069,
f
pt
0.017,α0.02
F
F
（表10-1）
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查表10-2得Fβ0.021
（表10-2）
确定齿轮的最小法向侧隙和齿厚上、下偏差
（1）最小法向侧隙确定
查表10-6，a=117介于100与200之间，用插值法（式10-2）得
（2）齿厚上、下偏差的计算查表10.1、10.2得
L=62，b=45
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查表10.8得
则齿原上偏差为
E
（jbnmin
Jbn
f
a
tan
n
）0.94
sns
2cos
n
查表10.1和表10.7得
Pr
0.055
br
1.26IT9
0.145
因此齿厚公差为
Tsn
2
2
2tan200.1452
0.0552
2tan200.613
br
Fr
齿厚下偏差为
EsniEsnsTsn0.0940.1130.207
（3）公法线长度及其上、下偏差的计算
wk
mncos
n
K0.5Z'invn
tan
t
tan
n
0.3770
cos
端面分度圆压力角为
t2039'18"
wk
在的计算式中引用齿数
Z'Zinv
inv
t
91
0.016473
100.58
n
0.014904
.
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当量齿数
Z'
K0.511.68（取12）
9
则
wkmncosαn[π（k0.5z'invαn）]70.716
按式10.8和Fr=0.055可得
EbnsEsnscosn0.72Frsinn
0.102
Ebni
Esni
cosn0.72sin20
0.181
wk
70.716
0.102
0.181
④确定尺寸公差和几何公差
（1）基准孔的尺寸公差和几何公差
查表10.10得基准孔Φ38的公差为IT7，采用包容要求，即
38H73800.025
取按式10.12、10.13计算值中较小者
L
0.04（）F0.0016
0.1Fp0.10.0690.069
取t=0.0016
（2）齿顶圆的尺寸公差和几何公差
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查表10.10得齿顶圆的尺寸公差为IT8，即
192.5h8192.500.072
齿顶圆的圆柱度公差值t=0.0616（同基准孔）
按式10.15得齿顶圆对基准孔的径向圆跳动公差
tr0.3Fp0.30.0690.0207
（3）基准端面的圆跳动公差
按式10.14的基准面对基准孔的轴向跳动公差
ti0.2
Dd
F
0.2
183.5
b
0.0210.017
45
⑤确定齿轮副精度
（1）齿轮副中心距极限偏差
查表10.8得
fa
0.027
则图上标注为
a1170.027mm
（2）轴线平行度偏差的最大
f
L
F
0.029
b
f
0.5
LF
0.014
b
⑥确定内孔键槽尺寸及基极限偏差
采用平键联结，根据齿轮孔直径D=Φ38mm，参照机器中采用的尺寸，选键
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槽宽度b=10mm，正常联结，查表
8.1得键槽宽度的公差带
10JS9（±0.018），轮
毂槽
t2
3.3mm
Dt2
383.341.8mm
上下偏差为+0.2和0，查表4.16得对称度公差为0.015mm。
⑦确定齿轮各部分的表面粗糙度参数值
由表10.11，按7级精度查得齿轮表面的粗糙度Ra的上限值为1.25um。
由表
10.12查得基准孔表面粗糙度Ra的上限值为1.25—2.5um，取2um；基准端面和
顶圆端面粗糙度Ra上限值为2.5—5um，取3.2um。
键槽配合表面Ra的上限值
取3.2um，非配合表面Ra的上限值取6.3um，齿轮其余表面Ra的上限值取
12.5um。
（表10.11）
⑧确定齿轮上未注尺寸及几何公差等级
齿轮上未注尺寸公差按GB/T1804——2000给出，这里取中等级m;未注几何
公差按GB/T1184——1996给出，这里取K级。
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轴零件图
齿轮零件图
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2、减速器中重要结合面的配合尺寸
1）圆锥滚子轴承与轴颈、箱体轴承孔的配合
对滚动轴承内圈、外圈分别与轴颈、轴承孔相配合的尺寸只标注轴颈和轴承孔尺寸的公
差带代号。
齿轮轴、输出轴的轴颈的公差带代号分别为Φ45n7和Φ55k6。
箱体轴承孔的公
差带代号分别为Φ62H7和Φ100H7。
2）轴承端盖与箱体轴承孔的配合尺寸
轴承端盖用于轴承外圈的轴向定位。
它与轴承孔的配合要求为装配方便且不产生较大的
偏心。
因此，该配合宜采用间隙配合。
由于轴承孔的公差带已经按轴承要求确定，故应以轴
承孔公差带为基准来选择轴承端盖软煮面的公差带，由表12.2所示为其基本偏差代号，此
处结合配合性质要求，所以轴承端盖圆柱面的标准公差等级比轴承孔低2——3级。
由表12.2可确定四处轴承孔与轴承端盖圆柱面的配合尺寸分别为Φ62H7/f9和Φ100H7/f9。
3）套筒孔与轴颈配合尺寸
套筒用于从动齿轮与轴承内圈的轴向定位。
套筒孔与轴颈的配合要求与轴承端盖圆柱面
与箱体轴承孔的配合要求类似，由轴颈基本偏差确定套筒的基本偏差，如表12.2所示。
套
筒孔的标准公差等级比轴颈低2~3级。
又轴颈的基本偏差代号为k，故套筒孔与轴颈的配合
代号为Φ55D9/k6。
（表12.2）
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4）从动齿轮基准孔与输出轴轴颈的配合
考虑到输出轴上齿轮传递的扭矩较大，应采用过盈配合，应加键链接。
根据齿轮和输出
轴精度设计的结果，基准孔公差带代号为Φ60H7，轴公差带代号为Φ60r6，故齿轮与轴配
合的配合代号为Φ60H7/r6。
四、装配图（部分）
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