减速器壳体机械加工工艺及工装设计
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减速器壳体机械加工工艺及工装设计
【摘要】
设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对减速器箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对减速器进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对减速器箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。
关键词： 减速器 加工工艺 定位 夹具设计
Abstract
This Paper requires that" with quality beg development, with benefits seek to live on to store ", under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the casing part drawing for gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of bearing hole and the base hole of the casing of gear reducer, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement.
Key phrase: gear reducer,processing technology,Fixed position,Tongs design
目 录
摘要……………………………………………………………………………………………1
第1章 绪论…………………………………………………………………………………1
第2章 减速机机壳加工工艺………………………………………………………………2
2.1 箱体的结构……………………………………………………………………………2
2.1.1尺寸较大 ………………………………………………………………………2
2.1.2形状复杂 ………………………………………………………………………2
2.1.3精度要求 ………………………………………………………………………2
2.1.4有许多紧固螺钉定位箱孔 ……………………………………………………2
2.2 箱体的材料、毛坯及热处理…………………………………………………………2
2.2.1 毛坯种类的确定……………………………………………………………2
2.2.2毛坯的形状及尺寸的确定 ……………………………………………………3
2.2.3毛坯的材料热处理 ……………………………………………………………3
第3章 减速机箱体加工工艺过程及分析 …………………………………………………5
3.1 速器箱体的主要技术要求 …………………………………………………………5
3.2 减速器箱体的机械加工工艺过程 …………………………………………………6
3.3 零件图分析 …………………………………………………………………………6
3.4 减速器加工的工艺路线 ……………………………………………………………7
3.4.1 加工方法的选择………………………………………………………………7
3.4.2 加工阶段的划分………………………………………………………………8
3.4.3 工序的集中与分散 …………………………………………………………9
3.4.4 加工顺序的安排 ……………………………………………………………9
第4章 减速器壳体工艺过程………………………………………………………………10
第5章 主要表面的加工……………………………………………………………………12
5.1 箱体的平面加工……………………………………………………………………12
5.2 主轴孔的加工………………………………………………………………………12
5.3 孔系加工 …………………………………………………………………………12
5.3.1 从箱体一端进行加工 ………………………………………………………13
5.3.2 从箱体两端进行镗孔 ………………………………………………………13
第6章 定位基准的选择……………………………………………………………………14
6.1 粗基准的选择………………………………………………………………………14
6.2 精基准的选择………………………………………………………………………15
第7章 工艺尺寸的计算……………………………………………………………………17
7.1 加工余量的确定……………………………………………………………………17
7.1.1 顶面的加工余量 ……………………………………………………………17
7.1.2 底面的加工余量 ……………………………………………………………17
7.1.3 箱体左右端面的加工余量 …………………………………………………17
7.1.4 箱体前后端面的加工余量 …………………………………………………17
7.1.5 两轴承孔的加工余量 ………………………………………………………17
7.2寸链的计算 …………………………………………………………………………17
7.2.1 两中心面与底面的尺寸链计算 ……………………………………………18
7.2.2 观油孔的尺寸链的计算 ……………………………………………………19
7.3 切削用量的选择……………………………………………………………………19
7.4 切削的工时定额具的动作过程……………………………………………………22
第8章 夹具设计 …………………………………………………………………………29
8.1 设计任务分析………………………………………………………………………29
8.2 设计方案论证………………………………………………………………………29
8.3 切削力及夹紧力的计算……………………………………………………………29
8.4 计及操作的简要说明………………………………………………………………30
8.5 结构分析……………………………………………………………………………30
8.6 夹具的公差…………………………………………………………………………31
8.7 工序精度分析………………………………………………………………………31
第9章 镗床夹具设计 ……………………………………………………………………32
9.1 结构分析……………………………………………………………………………33
9.2 夹具的结构类型……………………………………………………………………34
9.3 夹紧力大小的确定原则……………………………………………………………35
9.4 定位销尺寸确定与高度计算………………………………………………………36
9.4.1 定位销尺寸的确定……………………………………………………………37
9.4.2 定位销高度的计算……………………………………………………………38
参考文献 ……………………………………………………………………………………40
致谢 …………………………………………………………………………………………41
第1章 绪 论
减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。
减速机有很多种,各种的工作原理和结构都不相同, 它主要通过改变传动比来进行减速的,常见的有齿轮、蜗轮减速。常用的减速机有皮带,齿轮、蜗轮和行星摆线减速.齿轮减速机体积大,造价高,结构复杂,加工复杂,维修不方便,可以用于重负荷设备,蜗轮减速机结构简单,维修不便,体积大,可改变方向,有制动的作用,可用于重负荷设备.行星摆线减速机结构简单,维修方便,体积小造价低,加工复杂,可用于轻负荷设备.皮带减速,结构简单,造价低,加工简单,维修量低,减速范围低,允许丢转,用于轻负荷设备,可配合以上三种加速机一起使用,可扩大减速范围和增加启动力矩
减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。
减速机的作用
1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。
2）降速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。
第2章 减速器箱体的加工工艺
2.1 箱体的结构特点
箱体是机器和部件的基础零件,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动.常见的箱体零件有:各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等.
各种箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点 :
2.1.1尺寸较大
箱体通常是机器中最大的零件之一,它是其他零件的母体,如大型减速箱体长达5~6m,宽3~4m,重50~60吨,正因为它是一个母体,所以它是机器整体的最大零件.
2.1.2形状复杂
其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力,尽量缩小体积.有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸台.凸边等结构来满足工艺与力的要求
2.1.3精度要求
有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。
2.1.4有许多紧固螺钉定位箱孔
这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有时给加工带来很大的困难。
由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如减速箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。
2.2箱体的材料、毛坯及热处理
2.2.1 毛坯种类的确定
常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：
（1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。
（2） 依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。
（3） 依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。
（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。
本减速器是大批量的生产，材料为HT200用铸造成型。
2.2.2毛坯的形状及尺寸的确定
毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：
（1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。
（2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。
（3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。
在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。
2.2.3毛坯的材料热处理
长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT20~40，HT25~47，当载荷较大时，采用HT30~54，HT35~61高强铸铁。
箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊参考文献
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致 谢
本毕业设计是在指导院长的指导下完成的，在我即将完成毕业设计之际，衷心感谢指导老师的悉心指导以及在生活上给予的关心和帮助。老师不仅以其渊博的学识、创造性的思维方式、严谨的治学风范、高度的责任感使作者在学术上受益匪浅、而且言传身教，以其高尚的人格和坦荡宽广的胸怀教导了我做人的道理。在此毕业设计完成之际，瑾向肖伟跃老师表示最衷心的感谢，并致以崇高的敬意！
在课题的研究和设计过程中，得到了师兄的无私帮助，在此对他们表示衷心的感谢。
在设计工作中，得到了机械工程学院有关领导和老师的帮助与支持，在此表示衷心的感谢。最后，深深地感谢老师和家人多年来的支持、理解和关心