SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体加工工艺设计.doc
《SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体加工工艺设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体加工工艺设计.doc(24页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 编号 毕业设计(论文)题 目:SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体加工工艺设计学生姓名:窦正轩学 号:160301121547院(系):中德工程学院专业班级:机电1615指导教师:陈友广职 称:讲师 2019 年 5 月摘 要在对SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体结构和加工要求进行分析的基础上,研究了SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体材料和毛坯的选择方法,并分析了SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体零件工艺、定位基准的选择原则,并最终确定了箱体加工的精基准和粗基准。在此基础上,研究确定了SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体的具体加工方法和工艺路线。本论文对SS1.5-
2、150直齿圆柱齿轮减速箱箱体加工进行系统的研究,对类似的箱体零件加工工艺设计有重要的借鉴作用关键词:SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱;结构工艺;加工方法;工艺路线目录目录21 绪论11.1减速箱产品介绍11.2 SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体的加工要求22 材料选择及毛坯加工方法42.1 材料的选择42.2 毛坯的制造方法42.3 毛坯图的绘制53 零件工艺的分析73.1 箱体零件的工艺要求73.2 箱体零件孔系工艺性分析74 定位基面的选择及分析84.1 定位基准的选择84.1.1 粗基准的选择84.1.2 精基准的选择84.2 基准表面9表4-1 SS1.5-150直齿圆柱齿
3、轮减速箱箱体加工时的基准面95 拟定SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体的工艺路线116 SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体加工方法16总结18致谢19参考文献201苏州健雄职业技术学院毕业设计(论文)1 绪论1.1减速箱产品介绍减速箱是常用的齿轮传动机构,被广泛应用于机床、车辆、航空、航海等领域,用于连接原动机和执行机构,以实现减速增扭的功能。减速器的种类很多,按照传动级数可以分为SS1.5-150和多级减速器;按照齿轮类型可以分为圆柱齿轮、圆锥齿轮减速器;按照传动件不同,又可分为外啮合齿轮减速器、行星齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器。减速箱箱体是减速箱的重要零件,其加工质量的好坏直接影
4、响到整个减速箱的工作状况。减速箱箱体的主要功能如下:(1) 减速箱箱体是减速箱各类传动件的载体,用于支承传动零件,如齿轮、轴、轴承等。箱体的设计和加工精度直接影响传动件的安装精度和运动精度。此外,箱体还用于储存润滑油,以降低齿轮和轴承的滑动摩擦,并降低减速箱的工作温度。(2) 减速箱还起到安全保护和密封作用,避免空气灰尘进入到箱体内部,同时也避免润滑油的泄漏,使箱体内的零件不受外界环境的干扰。齿轮传动不可避免会产生振动和噪音,减速箱箱体具有一定的隔振、隔热和隔音作用,保护了操作者的人生安全。(3) 减速箱箱体的外形结构可以根据使用场合来进行设计和加工,以便于减速箱的安装和吊装。本文以SS1.5
5、-150直齿圆柱齿轮减速器为例(如图1-1所示),来研究其箱体的加工工艺。图1-1 SS1.5-150直齿圆柱齿轮传动减速箱1.2 SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体的加工要求箱体是减速箱重要的结构件,用于按照传动轴、轴承、油封等基础件。由于齿轮间的啮合作用、齿轮和轴转动时的产生的偏心惯量的作用,会产生较大的冲击,并传递到箱体上,因此要求减速箱箱体应具备足够的强度和刚度。SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱的箱体通常分为上下两个箱体,上下箱体间采用螺栓链接。箱体是机器的主要部件,用于集成SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱的传动件,并保持各传动件间相对正确的位置,从而实现协调工作。箱体的
6、制造精度直接影响减速箱的整体装配质量,以及减速箱的工作性能和实用寿命。因此,箱体的加工工艺要求较高。由于传动要求的不同,SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱设计和加工需要具有不同结构特点和箱体功能。箱体零件结构类型多种多样,结构形式复杂,箱体壁薄,内部空隙形式多种多样。因此箱体垂直面和水平面之间需要布置许多加强筋,以提高箱体的强度。为了安装轴承和轴类零件,箱体需要加工出轴承孔、螺纹孔等。由于切削刚度低,切削温度高,容易引起振动和变形,因此需要加工精度高的材料。箱体零件的选材方面,主要考虑采用灰铸铁。由于灰铸铁的耐磨性更好,抗冲击性更好,熔体和切割强度也更好,同时价格便宜,便于铸造。采用灰铸铁加
7、工的减速箱箱体,可承受齿轮传动产生的交变载荷和冲击载荷。当然,在某些特殊应用场合,会采用其他金属材料的减速箱箱体。例如,航空发动机上的箱体通常采用铝合金或铝镁合金等有色金属合金制成,目的是为了减轻重量。焊接工艺可以提高箱体的加工效率,缩短箱体的生产周期。为了方便地安装和拆卸轴元件,将沿中心线水平切割方块实体。减速箱的上盖与下箱通常采用螺栓实现连接。轴承座连接螺栓应尽可能靠近轴承座孔,靠近轴承座的平台应有足够的支撑面,以便放置连接螺栓,并保证螺栓固定所需的安装空间。若要确保方块实体具有足够的刚度,需在轴承孔附近加入支撑结构。为了保证减速器安装底座的稳定性,并尽量减少箱体主平面的加工量,箱体底座通
8、常不采用完整平面,而采用小平面来实现支撑,且小平面之间的距离需要足够大,以保证箱体的稳定性。箱体毛坯的成型方式取决于毛坯的类型和尺寸。对于单件小批生产的箱体而言,大都木模,由于木模通常是手工制作,其生产效率较低;在批量生产中,金属成型机被广泛使用,其加工精度和效率都很高,有效减少了金属切削量。箱体上的轴承孔大都为30-50毫米,通常采用镗孔的方式进行加工。大批量生产减速箱时,轴承孔系及其端面、平面、螺纹孔等均是加工的主要表面。因此,加工过程中的主要问题是孔的尺寸精度和形状精度,以及孔与平面之间的位置精度。2 材料选择及毛坯加工方法2.1 材料的选择由于箱体外形结构复杂,通常铸铁材料进行铸造。铸
9、铁具有工艺性好、加工成本低、容易成型、吸振性好等优点,常被用作箱体零件材料。常用于箱体材料的灰铸铁材料有HT200、 HT250、HT300等。综合考虑材料工艺性、性价比、耐磨性、铸造性、加工性和阻尼特性等,HT200具有更明显的优势。HT200中含有大量的石墨,含碳量2-4.3%,润滑性能较好,易于吸收振动能量,所以HT 200具有很好的抗震性和消除振动的能力。由于HT200中存在大量的石墨,切削加工时不易粘刀,切削性能好,但缺点是抗拉强度低。直径为30的HT200试件的最低抗拉强度为200MPa,其强度和塑性远低于碳钢。2.2 毛坯的制造方法生产纲领是决定箱体毛坯制造方法的主要因素之一。生
10、产纲领大小直接影响着箱体的生产组织和加工工艺,决定了从毛坯到成品间各工序的自动化程度、工艺方法和加工装备和工装夹具等。由于普通SS1.5-150齿轮减速器有社会需求量并不大,可确定本箱体的生产类型为小批生产。铸造和焊接是主要的两种箱体毛坯制造方法。考虑到本减速器的结构形状和使用场合,采用铸造的加工方式,以保证其复杂的结构形状和机加工性。砂型铸造的表面质量相对较差,加工余量大,根据本SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱的生产纲领,确定采用砂型铸造的方法加工毛坯。原因在于砂型铸造成本低、经济性好,且箱盖经铸造后还需进行切削加工,能够保证加工精度。本文采用砂型铸造工艺来实现SS1.5-150直齿圆柱
11、齿轮减速箱箱体毛坯的制造。图2-1为机盖铸造工艺图,图2-2为机座铸造工艺图。 2-1 机盖铸造工艺图2-2机座铸造工艺图2.3 毛坯图的绘制(1)机盖毛坯图的绘制(毛坯图见2-3)。本文所选用的机盖毛坯外型尺寸如下:长:428 mm宽:196+24=204 mm(两端突台的高度都为4 mm)高:140+5=145 mm(下接触面的加工余量为5mm)(2)机座毛坯图的绘制(毛坯图见2-4)。本文所选用的机座毛坯外型尺寸如下:长:428 mm 宽:196+24=204 mm(两端突台的高度都为4 mm) 高:170+25=180 mm(上接触面的加工余量为5mm)2-3 机盖毛坯图2-4机座毛坯
12、图3 零件工艺的分析3.1 箱体零件的工艺要求 本SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体的加工主要包括两方面:一是平面加工;二是孔加工。由于箱盖结构复杂,且所需要的加工工序较多,因此对该工件所进行加工工艺分析将直接影响到箱体的加工质量、加工时间和生产成本。本箱体箱盖的整体工艺分析如下:(1)减速箱箱体壁较薄,容易受力变形。在机加工前需要进行时效处理,以消除内应力。此外,在进行装夹时,夹紧位置不当、夹紧力过大都会造成箱体变形,因此还需要注意夹紧位置和夹紧力的大小,以防止箱体产生变形。(2)减速器箱体上需要加工的表面有面加工和孔的加工,其中轴承孔由位于箱盖和箱体的两个半圆孔组成,因此通常在箱盖、
13、箱体合箱后再进行镗削加工,以保证轴承孔德尺寸、形状和位置精度。(3)箱盖、箱体结合面的平面度要求较高,不仅会影响轴承孔的加工精度,同时也影响合箱后的密封性能。为防止减速箱工作时润滑油不泄漏,箱盖、箱体结合面的加工精度至关重要。另外,在加工轴承孔的端面时,需要选用专用夹具来保证前后两轴承孔的位置精度。3.2 箱体零件孔系工艺性分析箱体是集成减速箱中轴、套、齿轮、轴承的重要支撑件,并保证各类零部件的相对位置。箱体的壁厚不均匀,需要加工的部位较多,且多为薄壁。所加工的表面既有基准面,也有支承面,其中轴承孔的相对位置精度要求较高。箱体上轴承孔位同轴孔系,主要加工方法为利用镗床后立柱上的导向套支承镗杆,
14、进行镗孔(如图3-1所示)。 图3-1 箱体轴承孔孔系的镗削加工工艺4 定位基面的选择及分析4.1 定位基准的选择定位基准的选择是箱体工艺设计的首要内容。基准选择是否合理直接关系到加工质量和生产效率。箱体的定位基准选择包括了粗基准、精基准和附加基准的选择。在进行基准选择时要遵循先粗后精的原则,在加工箱体零件的过程中必须保证一些面上加工的余量均匀(如箱盖和箱体的结合面),因此通常以箱盖和箱体的结合面作为粗基准,加工底部支撑面。再以底部支撑面作为精基准加工箱盖和箱体的结合面。4.1.1 粗基准的选择在进行箱体加工前需要确定加工时的粗基准,箱体粗基准的选择通常遵循以下原则:(1)粗基准决定了加工表面
15、和非加工面之间的相互位置关系,以及加工面的均匀性。当箱体零件生产批量不大时,常采用划线的方法来确定毛坯各加工面是否有足够加工余量,在加工时常以这些划线作为定位粗基准。(2)在进行箱体加工的时候,常以非加工面作为加工中的粗基准面,来保证工件中的加工面的精度要求。由于箱体上不需要加工的表面比较多,此时需要选择与被加工面(如箱盖和箱体的结合面)有最高精度要求的面作为粗基准。(3)在加工某些零件的过程中,通常也会以需保证加工余量均匀的表面作为粗基准。(4)为确保加工过程中箱体定位准确可靠和夹持稳定,所选用的粗基准表面需要平整。(5)为避免箱体零件重复定位产生的定位误差,应避免在一次加工中多次重复使用一
16、个粗基准进行定位。4.1.2 精基准的选择SS1.5-150直齿圆柱齿轮减速箱箱体精基准的选择同样需要遵循一般零件加工时精基准的选择原则。结合减速箱箱的实际加工工艺,其精基准的选择原则如下:(1)基准重合原则。尽量采用箱体的设计基准作为箱体的精加工基准,只有在设计基准难以定位等情况下,才使用其他基准作为精基准。(2)基准统一原则。为保证加工精度,在选定箱体加工精基准后,尽可能采用该精基准完成尽可能多的加工工序。例如,在箱盖与箱体合箱后,尽量以底面为基准加工箱盖上其他表面,以提高效率和保证精度。 (3)互为基准的原则。当两个待加工表面的位置精度要求较高时,应以其中一个表面为精基准加工另一表面,然
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SS1 150 圆柱齿轮 减速 箱体 加工 工艺 设计
限制150内