減速器殼體機械加工工藝與工裝設計

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1、減速器殼體機械加工工藝與工裝設計文獻綜述 1前言 本課題是箱體加工及夾具設計，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 雜，加工工藝也相對復雜，通常都是采用鑄鐵材料，先鑄造成毛坯，然后經(jīng)過時效處理后， 進行機加工，在機加工過程中，一般采用先面后孔的加工路線。 在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，先進性加工工藝日新月異，主要由以下發(fā)展趨勢： 1 .采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設計 2 .成形精度向近無余量方向發(fā)展 3 .成型質(zhì)量向近無“缺陷”方向發(fā)展 4 .機械加工向超精密、超高速方向發(fā)展 5 .采用新型能源及復合加工。解決新型材料的加工和表面改性難題 6 .采用自動化技術(shù)、實現(xiàn)工藝過

2、程的優(yōu)化控制 7 .采用清潔能源及原材料、實現(xiàn)清潔生產(chǎn) 8 .加工與設計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、特點和應用 ―減速器的種類很多「常用的齒輪及蝸桿減速器按其傳動及結(jié)構(gòu)特點;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

3、速器等。 常用減速器的主要類型、特點和應用 1齒輪減速器 2單級圓柱齒輪減速器 3分流式雙級圓柱齒輪減速器 4同軸式雙級圓柱齒輪減速器 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數(shù)可分為單級、二級、三級和多級減速器幾種；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；按運動簡圖的特點可分為展開式、同軸式和分流式減速器等。單級圓柱齒輪 減速器的最大傳動比一般為 8——10,作此限制主要為避免外廓尺寸過大。若要求 i>10時，就應采用二級 圓柱齒輪減速器。 二級圓柱齒輪減速器應用于 i : 8 50及高、低速級的中心距總和為 250

4、—400mmm)情況下。圖示三級圓柱 齒輪減速器，用于要求傳動比較大的場合。圓錐齒輪減速器和二級圓錐一圓柱齒輪減速器，用 于需要輸入軸與輸出軸成 90~配置的傳動中。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 器的高速級總是采用圓錐齒輪傳動以減小其尺寸，提高制造精度。齒輪減速器的特點是效率高、壽命長、 維護簡便，因而應用極為廣泛。 蝸桿減速器 蝸桿減速器的特點是在外廓尺寸不大的情況下可以獲得很大的傳動比，同時工作平穩(wěn)、噪 聲較小，但缺點是傳動效率較低。蝸桿減速器中應用最廣的是單級蝸桿減速器。 單級蝸桿減速器根據(jù)蝸桿的位置可分為上置蝸桿、 下置蝸桿及側(cè)蝸桿三種，其傳動比范圍

5、一般為i : 10 70 設計時應盡可能選用下置蝸桿的結(jié)構(gòu)，以便于解決潤滑和冷卻問題。 蝸桿一齒輪減速器 這種減速器通常將蝸桿傳動作為高速級， 因為高速時蝸桿的傳動效率較高。 它適用的傳動比范圍為50―130 減速器傳動比的分配 由于單級齒輪減速器的傳動比最大不超過 10,當總傳動比要求超過此值時，應采用二級 或多級減速器。此時就應考慮各級傳動比的合理分配問題，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比： (1)使各級傳動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)使傳動具有最小的轉(zhuǎn)動慣量；

6、 (4)使各級傳動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肋。為方便減速器的制造、裝配及使用， 還在減速器上設置一系列附件，如檢查孔、透氣孔、油標尺或油面指示器、吊鉤及起蓋螺釘?shù)取? 2.1 減速器的研究狀況 七十年代中期以來，隨著冶金、礦山、化工、水泥等各行業(yè)的發(fā)展，對設備的 性能要求越來越高，生產(chǎn)規(guī)模的進一步擴大和自動化程度的提高，同時要求環(huán)境 噪聲有所降 低,對其傳動系統(tǒng)提出了高承載能力、高壽命、低噪聲等高要求， 從而促使

7、減速器的發(fā)展和更新。我國從七十年代末開始研究通用硬齒面齒輪減速 器,于86年完成標準產(chǎn)品的設計，制訂了以《圓柱齒輪減速器》( ZBJ19004— 88)為代表的新一代減速器標準。 國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小， 或者傳動比大而機械效率過低的問題。 另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱 點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器 (500kw以上)，多從國外(如丹麥、德國等)進口，花去不少的外匯。 20世紀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

8、輪 一蝸桿減速器；行星齒輪減 速器。在機械傳動基礎(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)量對機械 產(chǎn)品有著重大的影響。目前國內(nèi)外齒輪減速器的發(fā)展趨向為，產(chǎn)品制造水平進一步精密化， 承載能力進一步得以提高，各種不同系列產(chǎn)品之間的模塊化互換程度越來越高， 這對系列產(chǎn) 品的大批量生產(chǎn)提供了便利， 也為產(chǎn)品的進一步擴展留下了空間。 目前國際上幾大典型的傳 動基礎(chǔ)件公司均擁有獨具特色的模塊化產(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 遍布全球 2.2 減速器的發(fā)展趨勢 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、

9、效率高、可靠性高。 2、積木式組合設計?；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， 系列容易擴充和花樣翻新， 利于組織批量生產(chǎn)和降 低成本。3、型式多樣化，變型設計多。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、浮動支承底座、 電動機與減速器一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式，擴大使 用范圍。 2.3 課題科學意義 減速器是一種由封閉在剛性克體內(nèi)的齒輪傳動蝸桿傳動或齒輪蝸桿傳動所組成的 獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置。它是一種相對精密的機 械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。減速器在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起 匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的

10、作用，而且由于結(jié)構(gòu)緊湊效率高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單 并可成批生產(chǎn)在現(xiàn)代機械中應用極為廣泛。 3總結(jié) 隨著國內(nèi)變速器市場的發(fā)育成長，變速器產(chǎn)品型譜逐步細化，產(chǎn)品的針對性越來 越強，因此在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進的同時， 要充分認識到加入 WTCB良好 的合作開發(fā)機遇，取長補短，同時更應認識到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競爭者 的巨大壓力。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， 要緊 跟地板化、綠色環(huán)?；陌l(fā)展方向，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、 適合我國國 情變速器，具有良好的發(fā)展前途。 《機械工程學報》ISTICEIPKU-2011年7期梁錫昌呂宏展 LIANG

11、 XichangL(U) Hongzhan 《中國機械工程》isticpku -2007年9期魏效玲張亞春張艷偉 Wei XiaolingZhang YachunZhang Yanwei 《煤礦機械》pku-2008年1期謝方偉李炳文 XIE Fang-weiLI Bing-wen 《機械工程學報》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 Hang [8]《機械設計基礎(chǔ)》，陳立德主編.北京：高等教育出版社，2007 朱淑萍.機械加工工藝及裝備 北京：機械工藝出版社，2007

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