轮系的应用（齿轮系与减速器）

如图7．3所示，定轴轮系传动比可计算为

图7．3　定轴轮系传动比

定轴轮系的传动比就是输入轴与输出轴的转速之比。

在计算定轴轮系传动比时，首先要分清主动齿轮和从动齿轮，其次传动比等于各级齿轮副传动比的连乘积，即

2．定轴轮系的方向判定

一对齿轮的方向判定规则为：一对外啮合齿轮的旋转方向相反“－”；一对内啮合齿轮的旋转方向相同“＋”，如图7．4所示。

图7．4　一对齿轮旋转方向的判定

图7．5　定轴轮系方向的判定

对于定轴轮系的方向的判定，依据一对齿轮方向判定的原则确定轮系各轴的转向关系，“＋”表示输入轴与输出轴转向相同，“－”表示输入轴与输出轴转向相反。也可用作图法来确定齿轮的转向：外啮合齿轮传动，用反方向箭头表示；内啮合齿轮传动，用同方向箭头表示（见图7．5）。

任务小结

该任务讲述轮系的基本概念和简单的传动比计算。学生通过本任务的学习，知道定轴轮系的类型和应用，会计算定轴轮系的传动比，并能判定定轴轮系的旋转方向。

思考题

1．已知主动轴的旋转方向，判断如图7．6所示从动轴的旋转方向。

图7．6　定轴轮系方向的判定

任务二　轮系的应用（齿轮系与减速器）

知识要点：

1．能说出减速器的类型、结构、标准及应用。

2．键联接的识别。

3．认识轴和轴上零件。

一、观察两级圆柱齿轮减速器

1．减速器的组成

减速器由传动零件、键、轴、轴承、箱体及其附件，如图7．7所示。

2．减速器的类型及标准

减速器可分为齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮唱蜗杆减速器等。减速器现在基本已标准化，如圆柱齿轮减速器JB1130唱1970。

图7．7　两级圆柱齿轮减速器

二、键联接

通过键将轴与轴上零件结合在一起，实现周向固定，并传递转矩的联接，如图7．8所示。

图7．8　键联接

平键联接

平键是矩形截面的联接件，置于轴和轴上零件的键槽内，键的两侧面为工作面，用以传递转矩。它分为普通平键和导向平键两种。

1．普通平键联接

它的对中性良好，装拆方便，适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合，但不能实现圆周上零件的轴向定位。

2．导向平键联接

轴上安装的零件需要沿轴向移动时，可将普通平键加长。

图7．9　普通平键联接（图（b）、（c）、（d）下方为键及键槽示意图）

三、轴

轴是机器上的重要支承零部件，各种传动件都必须装在轴上，才能实现其回转运动，并通过轴来传递运动和动力。

1．轴的分类

①按照轴线形状分类，可分为直轴、曲轴和钢丝软轴。

②按照轴承受的载荷分类，可分为心轴、传动轴和转轴。

2．轴的材料

根据轴的工作性质，要求轴的常用的材料为优质碳素结构钢和合金结构钢。

3．轴的结构要满足的要求

（1）轴结构的要求

①轴上的零件要能可靠地固定在轴上。

②轴上零件应便于装拆。

③轴在结构设计中减少应力集中并便于加工。

④轴的各部分尺寸应符合标准要求。

（2）轴上零件的定位与固定

轴上零件的轴向定位与固定，查看二级圆柱齿轮减速器的轴上零件的固定方法。得出常用的轴向定位方法有轴肩、轴环、套筒、圆螺母等，如图7．10、图7．11所示。

图7．10　轴向定位方式（一）

图7．11　轴向定位方式（二）

（3）轴上零件的周向定位与固定

轴与轴上零件可能产生相对转动，故要有可靠的周向固定。固定的形式大多采用键、花键和过盈配合等形式，如图7．12所示。

图7．12　轴上零件的周向固定方法

四、轴承

轴承是支承轴及轴上零件的部件，用于确定轴与其他零件相对运动位置。它可分为滑动轴承和滚动轴承两大类，如图7．13所示。

图7．13　滚动轴承和滑动轴承

1．滚动轴承的结构、分类和特点

滚动轴承由内圈、外圈、滚动体及保持架组成。内、外圈分别与轴颈及轴承座孔装配在一起。

按滚动轴承的形状，可分为深沟球轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承等，如图7．14所示。

图7．14　滚动轴承

按滚动轴承能承受的载荷方向，可分为向心轴承、推力轴承和角接触轴承。

滚动轴承的特点如下：

①标准化程度高，成批生产，成本较低。

②启动灵活，润滑容易，易于维护。

③运转精度高，轴向结构紧凑，效率高。

④承受冲击载荷能力较差，减振性较差。

2．滚动轴承代号

国家标准规定，轴承代号由字母和数字组成，可分为三部分：前置代号、基本代号和后置代号。

（1）基本代号

基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。

（2）前置、后置代号

前置、后置代号是轴承载结构、尺寸、公差、技术要求有改变时，在基本代号左右添加的补充代号。

任务小结

该任务通过学习圆柱齿轮减速器，让学生学习了解键、轴和轴承的相关知识，也让学生理解了减速器的用途和作用。

思考题

1．键联接的作用是什么？

2．怎么对轴上零件进行固定？有哪些方法？

3．解释滚动轴承1312，30316基本代号的含义。

实践活动　拆装圆柱齿轮减速器

1．训练内容及目标

①学生在学习了减速器后，要完成的一次实践活动。

②要求学生在教师的指导下通过拆装减速器进一步掌握减速器的用途和作用。

③体会“7S”（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约）的应用。

④在小组合作中逐步树立互相帮助、互相讨论和共同进步的团队意识。

2．准备材料及工具

一台两级圆柱齿轮减速器，各种拆装及测量工具。（活扳手、游标卡尺、钢板尺、百分表、套筒扳手）

3．活动步骤及过程

①认识减速器的主要组成部分：箱体、轴承、齿轮、输入轴、键、定位销等。

②了解轴和齿轮的结构及减速器轴上零件的定位和固定。

③培养对减速器主要零件尺寸进行目测的能力。

④能正确用测量工具测量简单零件，并能准确读数。

⑤熟悉减速器上齿轮和轴承的润滑方法。

4．学生评价

采取学生自评、同学互评、教师点评方式，完成对学生此次教学活动的学习效果评价，评定学习成绩。

【学习任务单】

圆柱齿轮减速器拆装操作学习任务单

【学习评价表】

学生综合学习评价表