减速箱箱体零件图

5月 5, 2022 技术支持

技术要求1.在装配前所有零件用煤油清洗,滚动轴承用汽油清洗,箱体内不允许有任何杂物2.调整固定轴承时应留间歇0.25~0.4保持间歇不小于0.114.减速箱剖分面,各接触面及密封处均不漏油5。减速箱装全损耗系统用油至规定高度6.减速箱表面涂灰色油漆设计校核审核班级学号日期材料比例:2减速箱

内容提要:本文主要是分析了箱体的结构特点,箱体零件加工工艺等内容,叙述了该箱体毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法,主要平面的形状精度和表面粗糙度,孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度等。

箱体要求加工的表面很多。在这些加工表面中,平面加工精度比孔的加工精度容易保证,于是,箱体中主轴孔(主要孔)的加工精度、孔系加工精度就成为工艺关键问题。本文主要是分析了分离式减速箱的结构特点,叙述了该箱体的毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法,主要平面的形状精度和表面粗糙度,孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度等。

箱体类零件中以机床主轴箱的精度要求最高。以某车床主轴箱,如图2-1所示为例,箱体零件的技术要求主要可归纳如下:

箱体的主要平面是装配基准,并且往往是加工时的定位基准,所以,应有较高的平面度和较小的表面粗糙值,否则,直接影响箱体加工时的定位精度,影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。

一般箱体主要平面的平面度在0.1-0.03mm,表面粗糙度Ra2.5-0.63um,各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。

箱体上的轴承支承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高,否则,将

第 2 页 影响轴承与箱体孔的配合精度,使轴的回转精度下降,也易使传动件(如齿轮)产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔精度为IT7-IT6,表面粗糙度值为Ra2.5-0.63um。 1.3主要孔和平面相互位置精度

同一轴线的孔应有一定的同轴度要求,各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求,否则,不仅装配有困难,而且使轴的运转情况恶化,温度升高,轴承磨损加剧,齿轮啮合精度下降,引起振动和噪声,影响齿轮寿命。支承孔之间的孔距公差为0.12-0.05mm,平行度公差应小于孔距公差,一般在全长取0.1-0.04mm。同一轴线上孔的同轴度公差一般为0.04-0.01mm。支承孔与主要平面的平行度公差为0.1-0.05mm。主要平面间及主要平面对支承孔之间垂直度公差为0.1-0.04mm。 1.4箱体的材料及毛坯

箱体材料一般选用HT200-400的各种牌号的灰铸铁,而最常用的为HT200。灰铸铁不仅成本低,而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。在单位生产或某些简易机床的箱体,为了缩短生产周期和降低成本,可采用钢材焊接结构。此外,精度要求较高的坐标镗床主轴箱则选用耐磨铸铁。负载大的主轴箱也可以采用铸钢件。

工艺箱体类零件是机器及其部件的基础件,它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体,并按预定传动关系协调其运动。因此,箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度,而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。

箱体零件是机器及部件的基础件,它将机器及部件中的轴、轴承和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体,并按预定传动关系协调其运动。

箱体的种类很多,其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处。

2.位置精度 包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度,同一轴线上各孔的同轴度,以及孔端面对孔轴线.此外,为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求,箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求;各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。

毛坯为铸铁件,其铸造方法视铸件精度和生产批量而定。单件小批生产多用木模手工造型,毛坯精度低,加工余量大。有时也采用钢板焊接方式。大批生产常用金属模机器造型,毛坯精度较高,加工余量可适当减小。

车床主轴箱要求加工的表面很多。在这些加工表面中,平面加工精度比孔的加工精度容易保证,于是,箱体中主轴孔(主要孔)的加工精度、孔系加工精度就成为工艺关键问题。因此,在工艺路线的安排中应注意三个问题:

对于特别精密的箱体,在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效,迅速充分地消除内应力,提高精度的稳定性。

由于平面面积较大定位稳定可靠,有利与简化夹具结构检少安装变形。从加工难度来看,平面比孔加工容易。先加工批平面,把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除,在加工分布在平面上的孔时,对便于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此,一般均应先加工平面。

箱体均为铸件,加工余量较大,而在粗加工中切除的金属较多,因而夹紧力、切削力都较大,切削热也较多。加之粗加工后,工件内应力重新分布也会引起工件变形,因此,对加工精度影响较大。为此,把粗精加工分开进行,有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来,然后在精加工中将其消除。

箱体定位基准的选择,直接关系到箱体上各个平面与平面之间,孔与平面之间,孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时,首先要遵守“基准重合”和“基准统一”的原则,同时必须考虑生产批量的大小,生产设备、特别是夹具的选用等因素。

(1) 箱体的时效处理 为了消除铸造内应力,防止加工后的变形,使加工精度保持长期稳定,要进行时效处理。粗加工之后,精加工之前应有一段存放时间,以消除加工内应力。对于精密机床的主轴箱体,应为粗加工后甚至半精加工之后再安排一次时效处理。

人工时效处理的工艺规范为加热到530~560℃,保温6~8h,冷却速度≤300℃/h,出炉温度≤200℃。

(2) 箱体加工工艺的原则 拟订箱体类零件工艺过程时一般应遵循以下原则: ① “先面后孔”的原则。先加工平面,后加工孔,是箱体零件加工的一般规律。这是因为作为精基面的平面在最初的工序中应该首先加工出来。而且,平面加工出来以后,由于切除了毛坯表面的凸凹不平和表面夹砂等缺陷,使平面上的支承孔的加工更方便,钻孔时可减少钻头的偏斜,扩孔和铰孔时可防止刀具崩刃。

② “粗精分开,先粗后精”的原则。由于箱体结构复杂,主要表面的精度要求高,为

第 5 页 减少或消除粗加工时产生的切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响,一般应尽可能把粗精加工分开,并分别在不同机床上进行。至于要求不高的平面,则可将粗精两次走刀安排在一个工序内完成,以缩短工艺过程,提高工效。

(3) 主要表面加工方法的选择 箱体的主要加工表面为平面和轴承支孔。箱体平面的粗加工和半精加工,主要采用刨削和铣削,也可采用车削。铣削的生产率一般比刨削高,在成批和大量生产中,多采用铣削。箱体平面的精加工,在单件小批生产时,除一些高精度的箱体仍需手工刮研以外,一般多以精刨代刮;当生产批量大而精度要求又高时,多采用磨削。为了提高生产效率和平面间的相互位置精度,还可采用专用磨床进行组合磨削。

箱体上精度为IT7的轴承支承孔,一般采用钻—扩—粗铰—精铰或镗—半精镗—精镗的工艺方案进行加工。前者用于加工直径较小的孔,后者用于加工直径较大的孔。当孔的精度超过IT

7、表面粗糙度小于0.63μm时,还应增加一道最后的精加工或精密加工工序,如精细镗、珩磨、滚压等。

刨削箱体平面的主要特点是:刀具结构简单;机床调整方便;在龙门刨床上可以用几个刀架,在一次安装工件中,同时加工几个表面,于是,经济地保证了这些表面的位置精度。

箱体平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中,常采用铣削加工。当批量较大时,常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面,即保证了平面间的位置精度,又提高了生产率。

由于主轴孔的精度比其它轴孔精度高,表面粗糙度值比其它轴孔小,故应在其它轴孔加工后再单独进行主轴孔的精加工(或光整加工)。

目前机床主轴箱主轴孔的精加工方案有: 精镗—浮动镗;金刚镗—珩磨;金刚镗—滚压。

上述主轴孔精加工方案中的最终工序所使用的刀具都具有径向“浮动”性质,这对提高孔的尺寸精度、减小表面粗糙度值是有利的,但不能提高孔的位置精度。孔 的位置精度应由前一工序(或工步)予以保证。

从工艺要求上,精镗和半精镗应在不同的设备上进行。若设备条件不足,也应在半精

第 6 页 镗之后,把被夹紧的工件松开,以便使夹紧压力或内应力造成的工件变形在精镗工序中得以纠正。

车床箱体的孔系,是有位置精度要求的各轴承孔的总和,其中有平行孔系和同轴孔系两类。

平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同,可以在普通镗床上或专用镗床上加工。

坐标法加工孔系,许多工厂在单件小批生产中也广泛采用,特别是在普通镗床上加装较精密的测量装置(如数显等)后,可以较大地提高其坐标位移精度。

箱体上一系列相互位置有精度要求的孔的组合,称为孔系。孔系可分为平行孔系,如图5-1a所示、同轴孔系,如图5-1b所示和交叉孔系,如图5-1c所示。

孔系加工不仅孔本身的精度要求较高,而且孔距精度和相互位置精度的要求也高,因此是箱体加工的关键。

孔系的加工方法根据箱体批量不同和孔系精度要求的不同而不同,现分别予以讨论。 平行孔系的加工

平行孔系的主要技术要求是各平行孔中心线之间及中心线与基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度。生产中采用以下几种方法。

镗模法即利用镗模夹具加工孔系。镗孔时,工件装夹在镗模上,镗杆被支承在镗模的导套里,增加了系统刚性。

坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床或者数控镗铣床等设备上,借助于测量装置,

第 8 页 调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置,来保证孔距精度的一种镗孔方法。

成批生产中,一般采用镗模加工孔系,其同轴度由镗模保证。单位小批生产,其同轴度用以下几种方法来保证。

这种方法其镗杆系两端支承,刚性好,但此法调整麻烦,镗杆要长,很笨重,故只适于大型箱体的加工。

交叉孔系的主要技术要求是控制有关孔的垂直度误差。在普通镗床上主要靠机床工作台上的90度对准装置。因为它是挡块装置,结构简单,但对准精度低。

此次毕业设计所设计的题目是“分离式减速箱箱体机械加工工艺规程设计”通过这次设计,我对箱体的发展现状有了一个全面地了解,了解了箱体技术在现在以及以后机械工业中所起的作用,为自己今后更好的学习数控技术指明了方向。

通过这次毕业设计,使我对大学期间所学的知识,进行了融会贯通,有了一个全新的认识,对以前许多不太清楚的地方,通过问老师和查资料的方法,已经明白了很多,知道了自己以前学习的不足,并对自己不足的地方进行了复习,所以以后应该更加努力。

时间总是过的很快,转眼间大学生活即将在这次艰辛又充满乐趣的毕业设计中结束。 对所有帮助我完成毕业设计的老师和同学表示感谢。

这次设计,不仅使我学到了箱体技术方面的知识,端正了我的学习态度,对我以后工作起到了至关重要的作用。

通过这次设计,我对大学所学的知识进行了一次全面的总结和应用。初步了解了整个机械设计的过程,学会了怎样利用有关资料和手册去获得所需的数据,更重要的是,在这次设计中,我明白了,无论做什么事情都必须严谨,认真,不能有丝毫马虎,要有吃苦耐劳的精神。

[1] 成大先.机械设计手册.北京:化学工业出版社,1993. [2] 申永胜.机械原理教程(第2版).北京:清华大学出版社,2003. [3] 陈宏钧.典型零件机械加工生产实例.北京:机械工业出版社,1996。 [4] 王茂元.机械制造技术.北京:机械工业出版社,2000. [5] 祁红志.机械制造基础.西安:电子工业出版社,1976. [6] 王林玉.机修手册.北京:机械工业出版社,2001. [7] 吴宗泽.机械零件设计手册.北京:机械工业出版社,2005. [8] 吴宗泽机械设机师手册.北京:机械工业出版社,1999. [9] 姚振浦.实用机械传动设计手册.北京:科学技术出版社,1996 [10] 唐锡杰.公差与配合技术手册.北京:机械工业出版社,1986.

课程设计的容体系以机械的总体设计和机械零部件设计为主干,重视工程应用,突破单纯功能设计的观念,强调总体设计的指导思想和实施方法,强调机械零部件参数设计、结构设计。不仅从设计学科的角度去培养学生,还从工程系统的观点去培养学生,加强综合设计能力的培养。

课程设计是学习机械课程后进行的一项综合训练,通过这次课程设计应77熟悉和掌握软件的装配建模设计相关的知识,重点掌握复杂零件装配设计的操作过程,掌握常用工程特征工具栏和基础特征工具栏的各项命令,达到能熟练使用操作命令。掌握一级圆柱斜齿轮减速器的三维造型设计过程,并通过一级圆柱齿轮减速器的造型设计来熟悉复杂零件装配建模的设计方法。

通过课程设计这一实践环节,使学生更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法,更加重视学生的学习能力,实践能力和创新能力的培养,特别是加强培养学生创新意识和分析问题、解决问题的能力。

说明书可分3个主要部分。第1部分主要介绍减速箱零部件的绘制的设计过程。第2部分主要介绍减速箱装配体的装配方法及装配步骤。第3部分主要介绍减速箱工程图的绘制的方法。

箱体是减速器的重要组成部件,它是传动零件的基座,应具有足够的强度和刚度,尤其是下箱体,往往会安装有加强筋。

箱体通常用铸铁制造,上箱体与下箱体用螺栓联接成一体,轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔,而轴承座旁的凸台,应具有足够的承拖面,以便放置联接螺栓,并保证旋紧螺栓时满足扳手需要的空间。

1. 以FRONT面为基准草绘一个圆与另一个圆相切成拱行的平面然后用双向拉伸命令拉伸成的实体。

2. 以底面为基准草绘长方形,然后用拉伸命令拉伸成高的长方体详见图2-1。

7.创建安装孔和定位销孔,以螺栓座顶面为草绘平面,草绘各个安装孔,定位销

9.在检修平面上创建孔,M5*.5,选择【穿透】,选择【沉头】,最后在镜像,详见图2-7:

1. 以FRONT面为基准草绘一个长方体。 2. 以TOP面为基准草绘一个方体,详见图2-9:

3.以FROMT为草绘平面草绘长方形并双向拉伸切除厚度,详见图2-10:

4.创建螺栓座,以侧面为草绘平面草绘长方形,拉伸并镜像,详见图2-11:

7.1 用孔命令,在上步拉伸面上,切除地脚螺栓孔;7.2创建吊耳详见图2-14:

8.创建轴承孔,以螺栓座侧面为草绘侧面,草绘120和80的圆,拉伸并镜像,详见图2-15:

10. 创建安装孔和定位销孔,以顶部为草绘平面,草绘各个安装孔,定位销孔,详见图2-17:

11.创建筋板:以侧面为草绘平面,草绘截面,拉伸并镜像,详见图2-18:

12.创建出油孔以侧面为草绘平面,草绘截面拉伸,插入孔,详见图2-19:

小齿轮与轴制成一体,被称为齿轮轴,这种结构用于齿轮直径与轴的直径相差不大的情况,如果轴直径为d,齿轮齿根圆直径为df,则当df-d

1. 以FRONT为基准平面草绘,草绘分度圆、齿根圆、齿顶圆直径分别与图纸相符

图2-30 2. 选择基准曲线工具。选择从方程的命令,选择系统坐标系,设置坐标系类型为笛卡儿,输入曲线*cos(afa)+pi*29.42*afa/180*sin(afa) z=29.42*sin(afa)-pi*29.42*afa/180*cos(afa) x=0.(注:29.42为基圆半径,db=d*cos(af))完成曲线.选择基准点,按住Ctrl键,分别选择渐开线.单击基准面,按住Ctrl键,分别选择基准点1和圆柱外面,创建新面1。 5.单击基准面,按住Ctrl键,分别选择面1与圆心轴,旋转角度2.9,创建面2,以面2为基准,镜像渐开线.单击基准曲线,选择从方程,选择系统坐标,单击笛卡儿,输入方程:afa=60*t

8.以面4为基准,镜像曲线.以RIGNT面为基准草绘齿轮齿面,单击边界混合工具,按住Ctrl选择草绘面2和草绘面3,填充草绘面,进行合并操作,最终实体话成单个齿,然后镜像,详见图2-34:

1. 以FRONT为基准平面草绘,草绘分度圆、齿顶圆、齿根圆直径分别与图纸相符,详见图2-37:

2.以FRONT面为基准草绘分度圆与齿根圆,单击基准曲线,选择从方程,单击系统坐标,选择笛卡儿,输入坐标方程:afa=60*t x=173.585*cos(afa)+pi*173.585*afa/180*sin(afa) y=173.585*sin(afa)-pi*173.585*afa/180*cos(afa) z=0。(注:149.426为基圆半径,db=d*cos(af))点击保存退出,完成渐开线.选择基准点,按住Ctrl键,分别选择渐开线.单击基准面,按住Ctrl键,分别选择基准点1和圆柱外面,创建新面2。 5.单击基准面,按住Ctrl键,分别选择面2与圆心轴,旋转角度0.58,创建面3,以面3为基准,镜像渐开线.以FRONT为草绘平面,合并封闭曲线. 以FRONT为草绘平面,复制移动6草绘出的封闭曲线.草绘合并方向的直线的封闭曲线,将成型后的一齿阵列成171个齿,详见图2-42:

10. 以FRONT为草绘平面,草绘轮毂,并选择齿轮一个面作为基准平面,草绘四个圆,用拉伸切除命令切除四个通孔,进行不要的键槽倒圆角等操作详见图2-44:

1. 以FRONT面为基准草绘平面,进行旋转创建实体,详见图2-45,46:

5. 以FRONT为参照偏移22新建个DTM2面. 6. 以DTM2面为基准草绘平面。进行拉伸切除实体。进行必要的倒角详见图2-48:

6.4 螺钉的绘制:根据设计尺寸,螺钉的轴向截面旋转出螺杆和螺钉头,然后用拉伸

切除的方法做出螺钉头的六角形最后倒角修饰。螺钉的绘制还可以用创建族表的方法将各种型号的螺钉一起创建出来而不用反复去绘制螺杆螺钉头,减少了工作量,详见图2-52:

6.5 销的绘制:根据设计尺寸,草绘销平面用旋转命令旋转实体,详见图2-53:

6.7 轴承的绘制:根据设计尺寸,轴承是标准件所以各个尺寸已固定,所以只要根据轴承型号查表就能找出轴承的各个尺寸。内圈外圈可同时用旋转的方法绘制出来,然后再用旋转的方法绘制出一个圆柱滚子,然后再阵列出其他滚子,最后倒角修饰,详见图2-54 :

图2-54 6.8 密封端盖的绘制:根据设计尺寸,端盖的轴向截面旋转出实体,最后倒角修饰,如图2-55所示。

6.9提手式通气器与窥视孔盖的绘制:根据设计尺寸直接拉伸出实体再倒角修饰完成窥视孔盖绘制后,在基础上根据通气器尺寸,用旋转命令完成造型,详见图2-56:

6.13 螺塞的绘制:根据设计尺寸,螺塞的轴向截面旋转出实体,再用拉伸切除的方法做出螺塞头的六角形,最后倒角修饰,详见图2-60:

把装好的减速器装配体先在PROE中导出工程图,再把它保存副本为DWG格式的文件导入CAD中进行修改,详见图4-1 4-2 4-3

机械课程设计综合了机械设计学和其它专业课知识,充分展现了学生在生产实习中的实践能力。本说明书是关于减速箱设计过程,在这次为期三个星期的设计,不仅让我们对所学课程进行了一次全面深入的总复习,而且为毕业设计提供了一次热身的机会,真正实现了理论联系实际。

在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次课程设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。

在此要感谢我们的指导老师曾老师和李老师对我们悉心的指导,感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,使我终身受益。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。

毕业设计说明书 变速箱箱体机械加工工艺规程及工装设计系部: 机 械 工 程 系专业: 机械制造与自动化班级:机 制 083学生姓名:蒋培培学号:080114207指导教师:陈芳2011年5月10日

2. 轴承座进行粗铣加工结合面,其余焊接结合面应打磨光洁,去除型沙等杂质。见图1

1. 将两轴承座平行放置在平台上,使轴承孔对应保证同轴度,间距以图纸尺寸加上端面铣削余量10mm,中间用2-3根撑铁点焊固定,见图2

注意:安置两侧腹板时,按图尺寸保证间距,并保证两侧腹板的平行度及与底面的垂直度,点焊固定;间距并用撑铁固定。

4. 按图纸尺寸放置上盖板、吊耳,测量箱体高度尺寸,使结合面预留5-8mm的铣削加工余量,点焊固定。见图5

3. 将箱体从平台吊出,使箱体的焊缝处于水平状态,再完成其余的跳焊后,进行盖面焊接,满焊,焊脚尺寸不小于图纸要求。 4. 焊接箱体内侧焊缝,满焊,达图纸要求。 5. 在以上所有焊缝的焊接,均采用焊缝对称焊接。 四:箱体焊缝修整:

1. 去除撑铁,打磨平整,清理外观及内腔的焊接飞溅、焊瘤、割痕。 2. 焊接缺陷,及时补焊。 五:箱体去焊接应力热处理: 1. 另见热处理要求

2. 热处理后,此时对箱体内腔进行煤油渗漏实验,不允许有渗漏现象。 六:粗加工后去残余应力热处理

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