锥齿轮传动减速机上机体设计.doc

1前言1.1研究的目的和意义随着社会的发展和人民生活水平的日益提高，人们对产品的需求越来越多样化，这就决定了未来的生产方式趋向小批量、多品种。减速器因为其结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产等特点，而在现代社会中得到较为广泛的应用。在这里设计锥齿轮减速机目的在于进一步了解并掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理及工艺过程；训练所学技能，例如：计算、绘图、查阅资料，运用标准和规范等；更加深入了解减速器的传动关系及结构构造；学会从多方面考虑问题并用多种方法解决问题，例如绘图可选择电脑制图代替手工绘图；通过设计熟悉的机器，进一步巩固、深化已学过的理论知识，提高发现问题、解决问题的能力。1.2国内外现状减速器是联系原动机与工作机之间的独立的传动装置，用来增大转矩和降低转速，以实现动力的传动。目前，我国国内各类通用减速器的标准系列有数百个，可满足各行各业对通用减速器的基本需求。国内减速器行业龙头企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近年都在不断扩展，产品质量已达世界先进水平，承担起为我国各行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区，推动了中国装配制造业发展，对我国经济的迅速发展有很大贡献。但是在工艺水平和材料品质上还有许多不足之处，跟发达国家还有一定差距。因为在工艺及传动理论、材料上还没有明显突破，所以未能从根本上解决减速器传动功率大、传动比大、机械效率高、质量轻等这些基本问题。国外的减速器，目前以德国、丹麦和日本处于领先地位，体现在材料和缔造工艺方面占优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动格式仍以传统的定轴齿轮传动为主，体积和重量问题也未解决好。我们目前除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还要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很好的例子。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，有很高的可行性，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，各国超小型的减速器的研究成果尚不明显。在生物工程、医疗、机器人等高科技领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制出了尺寸在纳米级范围内的分子发动机，如能辅以纳米级的减速器，则有很大的应用前景[1]。1.3研究的内容在考察安排工艺规模基础上，结合相关的机械工艺基础知识安排出适用及经济可行的工艺规程，此减速机上机体年产量百台以上，属小批量生产。在编制过程中，参考二机床厂现行工艺，查阅资料，分析各自加工的利弊。制定新的加工工艺，包括加工工序安排，工序图。各工序使用的机床，刀具，切削用量及加工时间。编制出锥齿轮减速器下机体完整的工艺规程编制设计分析加工方法，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，刀具，切削用量及加工时间。设计出下机体定位元件选择，夹紧装置确定等。2工艺路线的制定2.1毛坯的选择考虑到锥齿轮减速机上机体各个零件对铸造性能、焊接性能和可加工性的要求，因此选择的材料是含碳量为0.14%-0.22%的Q235-A碳素结构钢，Q235-A主要应用于金属结构件、钢板、钢筋、螺栓、螺母、短轴及焊接结构。铸造具有以下优点：适合制造形状复杂，特别是内腔形状复杂的铸件，如箱体、机架、阀体、汽缸体等。铸件的大小几乎不受限制，如小到几克的钟表零件，大到数百吨的轧钢机机架，均可铸造成型。使用的材料范围广，凡能融化成液态的金属材料几乎均可用于铸造[2]。由于铸造的以上优点，因此这些零件的毛坯选择铸造加工。但是液态金属直接凝固成型的一般铸件，其内部组织均匀性、致密度较低，力学性能低于塑性成型件。因此铸件成型后要进行热处理以提高它的力学性能。2.2工艺路线的制定一台结构相同、要求相同的机器，或者具有相同要求的机器零件，均可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的[3]。工艺过程不是一成不变的，随着科学技术的发展，社会的进步，在保证质量和市场需求的前提下，降低成本获得最大的经济效益是制定工艺规程的最基本原则。制定工艺规程还应注意生产的安全性，积极推行绿色制造工艺。2.2.1零件机加工工序顺序的确定（1）加工阶段的划分：机械加工工艺过程一般可分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段四个阶段。有时由于毛坯余量特别大，表面特别粗糙，在粗加工前还要有去皮加工阶段[3]。（2）加工顺序的安排：遵循先粗后精、先主后次、先基面后其他的原则。对于箱体类零件，应遵循先面后孔的加工原则。加工顺序的安排还要考虑到车间设备的布置情况等具体的生产条件。设备成机群布置时，应尽可能把相同工种的工序安排在一起，避免工件在车间内往返流动，造成不必要的浪费。（3）热处理工序的安排：主要用来改善材料的性能及消除内应力。预备热处理安排在机械加工之前用以改善切削性能和消除毛坯制造时