減速器殼體機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)

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1、減速器殼體機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述1前言本課題是箱體加工及夾具設(shè)計(jì),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(fù) 雜,加工工藝也相對復(fù)雜,通常都是采用鑄鐵材料,先鑄造成毛坯,然后經(jīng)過時(shí)效處理后, 進(jìn)行機(jī)加工,在機(jī)加工過程中,一般采用先面后孔的加工路線。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,先進(jìn)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(shè)計(jì)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(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展5 .采用新型能源及復(fù)合加工。解決新型材料的加工和表面改性難題6 .采用自動(dòng)化技術(shù)、實(shí)現(xiàn)工藝過程的優(yōu)化控制7 .采用清潔能源及原材

2、料、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)8 .加工與設(shè)計(jì)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(jìn)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(diǎn)和應(yīng)用減速器的種類很多常用的齒輪及蝸桿減速器按其傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn);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速器等。常用減速器的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用1齒輪減速器2單級圓柱齒輪減速器3分流式雙級圓

3、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(yùn)動(dòng)簡圖的特點(diǎn)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(dòng)比一般為 810,作此限制主要為避免外廓尺寸過大。若要求i10時(shí),就應(yīng)采用二級圓柱齒輪減速器。二級圓柱齒輪減速器應(yīng)用于 i : 8 50及高、低速級的中心距總和為 250400mmm)情況下。圖示三級圓柱 齒輪減速器,用于要求傳動(dòng)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

4、配置的傳動(dòng)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(dòng)以減小其尺寸,提高制造精度。齒輪減速器的特點(diǎn)是效率高、壽命長、 維護(hù)簡便,因而應(yīng)用極為廣泛。蝸桿減速器蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大的情況下可以獲得很大的傳動(dòng)比,同時(shí)工作平穩(wěn)、噪聲較小,但缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低。蝸桿減速器中應(yīng)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(dòng)比范圍一般為i : 10 70設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(dòng)作為高速級,因?yàn)楦咚贂r(shí)蝸桿的傳動(dòng)效率較高。 它適

5、用的傳動(dòng)比范圍為50130減速器傳動(dòng)比的分配由于單級齒輪減速器的傳動(dòng)比最大不超過10,當(dāng)總傳動(dòng)比要求超過此值時(shí),應(yīng)采用二級或多級減速器。此時(shí)就應(yīng)考慮各級傳動(dòng)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(dòng)比:(1)使各級傳動(dòng)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??;(3)使傳動(dòng)具有最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;(4)使各級傳動(dòng)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(qiáng)肋。為方便減

6、速器的制造、裝配及使用, 還在減速器上設(shè)置一系列附件,如檢查孔、透氣孔、油標(biāo)尺或油面指示器、吊鉤及起蓋螺釘?shù)取?.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(shè)備的 性能要求越來越高,生產(chǎn)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大和自動(dòng)化程度的提高,同時(shí)要求環(huán)境 噪聲有所降 低,對其傳動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),制訂了以圓柱齒輪減速器(ZBJ1900488)為代表的新一代減速器標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主,但普遍存在著功率與重量比小, 或者傳

7、動(dòng)比大而機(jī)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(diǎn),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(jìn)口,花去不少的外匯。20世紀(jì)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;齒輪一蝸桿減速器;行星齒輪減速器。在機(jī)械傳動(dòng)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(jī)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?yàn)?,產(chǎn)品制造水平進(jìn)一步精密化,承載能力進(jìn)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)

8、品的大批量生產(chǎn)提供了便利,也為產(chǎn)品的進(jìn)一步擴(kuò)展留下了空間。目前國際上幾大典型的傳動(dòng)基礎(chǔ)件公司均擁有獨(dú)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(luò)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、效率高、可靠性高。2、積木式組合設(shè)計(jì)?;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(qiáng),系列容易擴(kuò)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(shè)計(jì)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(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式,擴(kuò)大使用范

9、圍。2.3 課題科學(xué)意義減速器是一種由封閉在剛性克體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)或齒輪蝸桿傳動(dòng)所組成的 獨(dú)立部件,常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置。它是一種相對精密的機(jī) 械,使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起 匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,而且由于結(jié)構(gòu)緊湊效率高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡單 并可成批生產(chǎn)在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)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(xì)化,產(chǎn)品的針對性越來 越強(qiáng),因此在保證現(xiàn)有變速器生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí),要充分認(rèn)識到加入 WTCB良好的合作開發(fā)機(jī)遇,取長補(bǔ)短,同時(shí)更應(yīng)認(rèn)識到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競爭者 的巨大

10、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)保化的發(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(jī)械工程學(xué)報(bào)ISTICEIPKU-2011年7期梁錫昌呂宏展 LIANG XichangL(U) Hongzhan中國機(jī)械工程isticpku -2007年9期魏效玲張亞春張艷偉 Wei XiaolingZhang YachunZhang Yanwei 煤礦機(jī)械pku-2008年1期謝方偉李炳文 XIE Fang-weiLI Bing-wen機(jī)械工程學(xué)報(bào)ISTICEIPKU -2011年7期梁錫昌呂宏展 LIANG XichangL

11、(U) Hongzhan裝備制造技術(shù)-2005年4期顧航 GU Hang8機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),陳立德主編.北京:高等教育出版社,2007朱淑萍.機(jī)械加工工藝及裝備北京:機(jī)械工藝出版社,20077周明衡.減速器手冊選用M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002-6-1.王寧,王興權(quán)等.基于Pro/E減速器的虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真J.新技術(shù)新工藝, 2008年3期.1安美玲,孫偉.基于Pro/E的減速器參數(shù)化建模與運(yùn)動(dòng)仿真J.機(jī)械研究與應(yīng), 2009, 22(2)9陳秀寧.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)M.浙江:浙江大學(xué)出版社,200210銀金光,王洪.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京:科學(xué)出版社,2005,08.P.Mazumdar Industrial drives and speed reducers technology and mindset Iron & Steel Review 1999, 42(8)Rajput R K. Elements of Mechanical Engineering. Katson Publ. House,1985.

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