15.1.1 实验目的
(1) 熟悉减速器的基本构造，了解减速器的用途、特点及其拆装顺序。
(2) 观察齿轮的轴向固定方式及安装顺序。
(3) 了解轴承配置的特点及其调整方法。
(4) 了解减速器润滑和密封的方法。
(5) 了解减速器各附件的名称、结构、安装位置及作用。
(6) 培养分析、判断和正确设计减速器的能力。
15.1.2 实验设备和工具
(1) 各类典型的减速器，如一级圆柱齿轮减速器、一级圆锥齿轮减速器、一级蜗杆减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、二级同轴式圆柱齿轮减速器、二级分流式圆柱齿轮减速器、二级圆锥 圆柱齿轮减速器等(可视具体情况选用)，其特点见表15- 1。
(2) 轴承拆卸工具、活扳手、呆扳手、锤子、游标卡尺、钢皮尺、内外卡钳、百分表及表架、铅丝及涂料等。
表15- 1 常用减速器的类型及特点
(续表)
15.1.3 减速器结构
各种形式的减速器，其结构基本相似，一般均由传动零件、轴、轴承、箱体和减速器附件所组成。图15- 1为典型的一级圆柱齿轮减速器的基本结构，它主要由以下三大部分组成。
图15- 1 一级圆柱齿轮减速器
1—箱座;2—箱盖;3、9—连接螺栓;4—通气器;5—检查孔盖板;6—盖板螺钉;7—箱盖吊耳;8—定位销;
10—油标尺;11—放油螺塞;12—平键;13—齿轮轴;14—挡油环;15—滚动轴承;16—轴承闷盖;
17—低速轴;18—齿轮;19—轴承透盖;20—毡圈油封;21—间隔套筒
1) 齿轮、轴和轴承组合
当小齿轮齿根圆直径与轴径相近时，齿轮与轴通常制成一体成为齿轮轴。 大齿轮一般用键与轴连接，轴上零件采用轴肩、轴环、间隔套筒和轴承端盖做轴向固定。 各轴一般都用滚动轴承支承。当载荷很大，冲击严重和转速很高时可考虑采用滑动轴承。 在图15- 1中，两轴均用圆锥滚子轴承支承，这种组合适合于承受径向载荷和较大的轴向载荷的场合。 当轴承在承受径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承。 图中轴承是利用齿轮旋转时溅起的润滑油，通过导油槽流入轴承进行润滑。 为了防止过多的油进入轴承，在小齿轮和滚动轴承之间安装了挡油环。 当浸油齿轮圆周速度较低时，应采用润滑脂润滑轴承。 为了避免溅起的稀油冲掉润滑脂，可采用封油环将其隔开。 在轴伸和端盖之间装有毛毡油封，以防止漏油和外界污物进入箱体内。
2) 箱体
箱体应具有足够的强度和刚度，通常用灰铸铁制造。 箱体大多采用剖分式结构，即分成箱盖和箱座。 剖分面通过轴心线，这样就可在箱外将传动件和轴系零件事先安装好，然后装入箱体内。
3) 附件
考虑到减速器在制造、装配和工作等方面的需要，减速器还设置如下附件:
(1) 检查孔盖板。 箱盖上开设检查孔，是为了检视齿轮的啮合情况及向箱内注入润滑油。 平时，检查孔用检查孔盖板盖住并用螺钉固定。
(2) 通气器。 使减速器工作时产生的热空气能自由地排出箱外。
(3) 轴承盖。 用于轴向固定滚动轴承和轴系零件的轴向位置。
(4) 定位销。 保证箱盖和箱座在制造和装配时相互位置的正确性。
(5) 油面指示器。 用以检测减速器内的油量。
(6) 放油螺塞。 用于换油时放油。
(7) 启盖螺钉。 用于拆卸时顶起箱盖，使之与箱座分开。
(8) 起吊装置。 在箱体上铸出吊耳或吊钩，或装有吊环螺钉，以便搬运减速器或拆卸箱盖。
15.1.4 实验方法和步骤
(1) 开盖前先观察减速器外部形状，判断传动方式、级数、输入轴与输出轴;观察有哪些箱体附件，了解它们所处的位置、结构特点和功用;正反转动高速轴，手感齿轮副啮合的侧隙;轴向移动各轴，手感轴系的轴向游隙。
(2) 拧下箱盖与箱座连接螺栓及端盖螺钉，拔出定位销，旋转启盖螺钉，待箱盖开启3～5mm后，利用箱盖上的吊环卸下箱盖。 仔细分析减速器的各部分结构。
①箱体结构。 检查孔、透气孔、油标、放油塞、加强肋的位置及结构;定位销的位置;螺钉凸台的位置(并注意扳手空间是否合理);吊耳及吊钩的结构与位置。
②轴上零件结构。 分析轴上零件的轴向和周向定位方法，分析轴承预紧力的调整方法。
③润滑与密封结构。 分析齿轮的润滑方法以及轴承的润滑和密封方法;分析油槽的位置和加工方法以及加油方式。
(3) 绘制减速器的传动示意图，测量其主要参数和尺寸。
①数出各齿轮的齿数，计算各级传动比和总传动比。
②测出齿轮传动中心距，并根据计算公式计算出齿轮模数、斜齿轮的螺旋角。
③测量各齿轮的齿宽，算出齿宽系数;观察大小齿轮的宽度是否一致。
④确定齿轮与箱壁的间距、油池的深度和滚动轴承的型号。
(4) 检查齿轮的接触斑点。 将一对齿轮的轮齿擦干净，在小齿轮上不少于1/3轮齿的齿面上均匀地涂上一层薄涂料(如红铅油等)。 正反转动输入轴使齿轮副互相啮合(注意:小齿轮不得转过一周)，直至从动轮齿面上着色痕迹充分地呈现出来。 然后确定从动轮轮齿上着色痕迹的分布情况和尺寸，进行轮齿接触斑点的检查(图15- 2)，接触痕迹的大小在齿面展开图上用百分比计算。
图15- 2 齿轮接触斑点的检查
沿齿长方向:接触痕迹的长度b″(扣除超过模数值的断开部分c)与工作长度b′之比的百分数，即
沿齿高方向:接触痕迹的平均高度h″与轮齿工作高度h′之比的百分数，即
检查计算结果是否符合啮合齿轮齿面接触精度的要求，见表15- 2。
表15- 2 啮合齿轮齿面接触精度
注:1.接触斑点的分布位置应趋于齿面中部，齿顶和两端部棱边处不允许接触。
2.括号内数值用于轴向重合度大于0.8的斜齿轮。
(5) 齿轮侧隙的测量。 装配好减速器，但不要盖箱盖，在齿轮之间插入一直径稍大于齿轮侧隙的铅丝，转动齿轮，碾压轮齿之间的铅丝。 取出铅丝，用游标卡尺测量压扁的铅丝最薄处的厚度即为齿侧间隙，然后与标准规定的齿侧间隙进行比较，判断是否符合要求。
(6) 将箱盖盖上，装上定位销，拧紧连接螺栓。
15.1.5 思考题
(1) 减速器的用途是什么？ 常见的有哪些类型？ 它由哪几部分组成？
(2) 减速器有哪些附件，它们的作用是什么？
(3) 减速器的齿轮传动和轴承采用什么润滑方式？
(4) 通过减速器的拆装，扳手空间应为多大？ 如何考虑？
(5) 如何保证箱体有足够的刚性？
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