锥齿轮减速器下箱体设计.doc

--1前言1.1研究目的和意义减速器在原动机与工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，通过不同齿形和齿数的齿轮以不同级数传动，实现定传动比减速或增速。减速时称为减速器，增速时称为增速器。减速器的种类很多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器；按照传动的级数可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥—圆柱减速器；按照传动的布置形式有可分为展开式、分流式和同轴式减速器[1]。锥齿轮减速器适用于冶金、矿山、起重、运输、化工、建筑及轻工等行业。[2]锥齿轮为高速级，齿轮均采用优质合金钢渗碳淬火、精加工制成。圆柱齿轮精度比锥齿轮稍低。结构上采用模块式设计方法，主要零件可跨列互换使用，包括带底座空心输出轴的基本形式。空心输出轴有底座和无底座的悬挂式以及各种冷却方式组装配形式。1.2国内外研究现状改革开放以来，我国引进一批选进加工设备，通过引进、消化、吸收国外选进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大的提高。但是我国大多数减速器的技术水平还不高，在材料品质和工艺水平上还有许多弱点，在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，没有能够从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等基本要求。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。随着时代的进步，科技的发展，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。未来减速器的发展趋势：高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪音低、效率高、可靠性高。积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。形式多样化，变形设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式，浮动支承底座，电动机与减速器一体或连接多方位安装面等不同形式，扩大使用范围。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。1.3研究内容和方法对于箱体的工艺规程设计应遵循一下原则：可靠的保留零件图样上的所有技术要求的实现。必须满足生产纲领的要求。在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。尽量满足减轻工人的劳动强度，保证生产安全。在查阅相关加工锥齿轮减速器下机体的书籍、期刊等资料，结合自己学过的金属工艺学、几何量公差与检测、机械设计等知识，并参考一些机械加工工艺人员所用的手册和资料，以在济南机床厂学习安排工艺规程的基础上，本着保证质量、降低成本的原则，根据零件的特点，设计出锥齿轮减速器下机体的工艺规程。此锥齿轮减速器生产量较少，属小批量生产，因此机体本身采用焊接工艺加工制造。在编制中，参考大重厂现行工艺，查阅资料，分析加工方法，制定出新的工艺规程：包括加工工序安排，工序图，各工序使用的机床、夹具、刀具及切削用量和加工时间，并且绘制出零件图、工艺规程流程图，编写出设计说明书。2工艺路线的确定2.1毛坯的选择下机体毛坯的选择是各零件的材料是Q235-A,由于是钢件，因此这些零件的毛坯是可以通过铸造加工出来的，而其他组成箱体壳部分可以直接用钢板焊接工艺完成。熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法称为铸造。[5]通过铸造能获得形状相当复杂的铸件，不仅可以获得十分复杂的外形，而且能获得一般机械加工难以加工的复杂内腔。用较少的投资、较短的时间、较方便的工艺方法制造大批量的铸件，铸造的批量不限，从单件、小批，直到大量生产。由于一般铸件金属组织比较粗大，容易产生缩孔、气孔、夹渣、裂纹等各种铸造缺陷，其力学性能比锻件低，承受动载荷和冲击载荷的能力较差，而且其生产过程中工序多，一些工艺过程不易控制，铸件质量不易稳定，另外铸造的生产条件差，劳动强度高。Q235代表碳素结构钢，A表示质量