減速器殼體機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)

1、減速器殼體機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述1前言本課題是箱體加工及夾具設(shè)計(jì)，箱體零件加工屬于典型零件，由于箱體零件結(jié)構(gòu)比較復(fù) 雜，加工工藝也相對(duì)復(fù)雜，通常都是采用鑄鐵材料，先鑄造成毛坯，然后經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后， 進(jìn)行機(jī)加工，在機(jī)加工過(guò)程中，一般采用先面后孔的加工路線。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，先進(jìn)性加工工藝日新月異，主要由以下發(fā)展趨勢(shì)：1 .采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)2 .成形精度向近無(wú)余量方向發(fā)展3 .成型質(zhì)量向近無(wú)“缺陷”方向發(fā)展4 .機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展5 .采用新型能源及復(fù)合加工。解決新型材料的加工和表面改性難題6 .采用自動(dòng)化技術(shù)、實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的優(yōu)化控制7 .采用清潔能源及原材

2、料、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)8 .加工與設(shè)計(jì)之間的界線趨漸淡化，并趨向集成及一體化。9 .10 .工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)繁密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展2主題部分2.1常用減速器的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用減速器的種類很多常用的齒輪及蝸桿減速器按其傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn);大致可分為三類；(1)齒輪減速器主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐一圓柱齒輪減速器三種。(2)蝸桿減速器主要有圓柱蝸桿減速器、圓弧齒蝸桿減速器、錐蝸桿減速器和蝸桿一齒輪減速器等。(3)行星減速器主要有漸開線行星齒輪減速器、擺線針輪減速器和諧波齒輪減速器等。常用減速器的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用1齒輪減速器2單級(jí)圓柱齒輪減速器3分流式雙級(jí)圓

3、柱齒輪減速器4同軸式雙級(jí)圓柱齒輪減速器5圓錐減速器6圓錐一圓柱齒輪減速器7蝸桿減速器齒輪減速器按減速齒輪的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和多級(jí)減速器幾種；按軸在空間的相互配置方式可分為立式和臥式減速器兩種；按運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的特點(diǎn)可分為展開式、同軸式和分流式減速器等。單級(jí)圓柱齒輪減速器的最大傳動(dòng)比一般為 810,作此限制主要為避免外廓尺寸過(guò)大。若要求i10時(shí)，就應(yīng)采用二級(jí)圓柱齒輪減速器。二級(jí)圓柱齒輪減速器應(yīng)用于 i : 8 50及高、低速級(jí)的中心距總和為 250400mmm)情況下。圖示三級(jí)圓柱 齒輪減速器，用于要求傳動(dòng)比較大的場(chǎng)合。圓錐齒輪減速器和二級(jí)圓錐一圓柱齒輪減速器，用于需要輸入軸與輸出軸成 90

4、配置的傳動(dòng)中。因大尺寸的圓錐齒輪較難精確制造，所以圓錐一圓柱齒輪減速 器的高速級(jí)總是采用圓錐齒輪傳動(dòng)以減小其尺寸，提高制造精度。齒輪減速器的特點(diǎn)是效率高、壽命長(zhǎng)、 維護(hù)簡(jiǎn)便，因而應(yīng)用極為廣泛。蝸桿減速器蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大的情況下可以獲得很大的傳動(dòng)比，同時(shí)工作平穩(wěn)、噪聲較小，但缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低。蝸桿減速器中應(yīng)用最廣的是單級(jí)蝸桿減速器。單級(jí)蝸桿減速器根據(jù)蝸桿的位置可分為上置蝸桿、下置蝸桿及側(cè)蝸桿三種，其傳動(dòng)比范圍一般為i : 10 70設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選用下置蝸桿的結(jié)構(gòu)，以便于解決潤(rùn)滑和冷卻問(wèn)題。蝸桿一齒輪減速器這種減速器通常將蝸桿傳動(dòng)作為高速級(jí)，因?yàn)楦咚贂r(shí)蝸桿的傳動(dòng)效率較高。 它適

5、用的傳動(dòng)比范圍為50130減速器傳動(dòng)比的分配由于單級(jí)齒輪減速器的傳動(dòng)比最大不超過(guò)10,當(dāng)總傳動(dòng)比要求超過(guò)此值時(shí)，應(yīng)采用二級(jí)或多級(jí)減速器。此時(shí)就應(yīng)考慮各級(jí)傳動(dòng)比的合理分配問(wèn)題，否則將影響到減速器外形尺寸的大小、承載能力能否充分發(fā)揮等。根據(jù)使用要求的不同，可按下列原則分配傳動(dòng)比：(1)使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近于相等；(2)使減速器的外廓尺寸和質(zhì)量最小；(3)使傳動(dòng)具有最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；(4)使各級(jí)傳動(dòng)中大齒輪的浸油深度大致相等。減速器的結(jié)構(gòu)圖示為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)，它主要由齒輪(或蝸桿)、軸、軸承、箱體等組成。箱體必須有足夠的剛度，為保證箱體的剛度及散熱，常在箱體外壁上制有加強(qiáng)肋。為方便減

6、速器的制造、裝配及使用， 還在減速器上設(shè)置一系列附件，如檢查孔、透氣孔、油標(biāo)尺或油面指示器、吊鉤及起蓋螺釘?shù)取?.1 減速器的研究狀況七十年代中期以來(lái)，隨著冶金、礦山、化工、水泥等各行業(yè)的發(fā)展，對(duì)設(shè)備的 性能要求越來(lái)越高，生產(chǎn)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大和自動(dòng)化程度的提高，同時(shí)要求環(huán)境 噪聲有所降 低,對(duì)其傳動(dòng)系統(tǒng)提出了高承載能力、高壽命、低噪聲等高要求， 從而促使減速器的發(fā)展和更新。我國(guó)從七十年代末開始研究通用硬齒面齒輪減速 器,于86年完成標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，制訂了以圓柱齒輪減速器(ZBJ1900488)為代表的新一代減速器標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小， 或者傳

7、動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。 另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱 點(diǎn)，特別是大型的減速器問(wèn)題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)使用的大型減速器 (500kw以上)，多從國(guó)外(如丹麥、德國(guó)等)進(jìn)口，花去不少的外匯。20世紀(jì)70- 80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊 密結(jié)合。其主要類型：齒輪減速器；蝸桿減速器；齒輪一蝸桿減速器；行星齒輪減速器。在機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)件中，齒輪減速器占有非常重要的地位，其產(chǎn)品水平和質(zhì)量對(duì)機(jī)械 產(chǎn)品有著重大的影響。目前國(guó)內(nèi)外齒輪減速器的發(fā)展趨向?yàn)?，產(chǎn)品制造水平進(jìn)一步精密化，承載能力進(jìn)一步得以提高，各種不同系列產(chǎn)品之間的模塊化互換程度越來(lái)越高，這對(duì)系列產(chǎn)

8、品的大批量生產(chǎn)提供了便利，也為產(chǎn)品的進(jìn)一步擴(kuò)展留下了空間。目前國(guó)際上幾大典型的傳動(dòng)基礎(chǔ)件公司均擁有獨(dú)具特色的模塊化產(chǎn)品組合體系和極其豐富的產(chǎn)品系列，產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全球2.2 減速器的發(fā)展趨勢(shì)1、高水平、高性能。 圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高 4倍以上，體 積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。2、積木式組合設(shè)計(jì)?；緟?shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)充和花樣翻新， 利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。3、型式多樣化，變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸 懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范

9、圍。2.3 課題科學(xué)意義減速器是一種由封閉在剛性克體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)或齒輪蝸桿傳動(dòng)所組成的 獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置。它是一種相對(duì)精密的機(jī) 械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起 匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，而且由于結(jié)構(gòu)緊湊效率高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單 并可成批生產(chǎn)在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。3總結(jié)隨著國(guó)內(nèi)變速器市場(chǎng)的發(fā)育成長(zhǎng)，變速器產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化，產(chǎn)品的針對(duì)性越來(lái) 越強(qiáng)，因此在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)到加入 WTCB良好的合作開發(fā)機(jī)遇，取長(zhǎng)補(bǔ)短，同時(shí)更應(yīng)認(rèn)識(shí)到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)者 的巨大

10、壓力。要緊跟各行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢(shì)，要緊跟地板化、綠色環(huán)?；陌l(fā)展方向，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情變速器，具有良好的發(fā)展前途。機(jī)械工程學(xué)報(bào)ISTICEIPKU-2011年7期梁錫昌呂宏展 LIANG XichangL(U) Hongzhan中國(guó)機(jī)械工程isticpku -2007年9期魏效玲張亞春張艷偉 Wei XiaolingZhang YachunZhang Yanwei 煤礦機(jī)械pku-2008年1期謝方偉李炳文 XIE Fang-weiLI Bing-wen機(jī)械工程學(xué)報(bào)ISTICEIPKU -2011年7期梁錫昌呂宏展 LIANG XichangL(U) Hongzhan裝備制造技術(shù)-2005年4期顧航 GU Hang8機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，陳立德主編.北京：高等教育出版社，2007朱淑萍.機(jī)械加工工藝及裝備北京：機(jī)械工藝出版社，20077周明衡.減速器手冊(cè)選用M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002-6-1.王寧，王興權(quán)等.基于Pro/E減速器的虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真J.新技術(shù)新工藝， 2008年3期.1安美玲，孫偉.基于Pro/E的減速器參數(shù)化建模與運(yùn)動(dòng)仿真J.機(jī)械研究與應(yīng)， 2009, 22(2)9陳秀寧.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)M.浙江：浙江大學(xué)出版社，200210銀金光，王洪.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京：科學(xué)出版社，2005,08.P.