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减速器箱体加工工艺设计论文.doc

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减速器箱体加工工艺设计论文.doc

摘要减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递扭矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类,两者的设计、制造和使用特点各不相同。20世纪70-80年代,世界上减速器技术有了很大的发展,且与新技术革命的发展紧密结合。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大扭矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。减速器是一种相对精密的机械,使用它的目的是降低转速,增加转矩。减速器主要由传动零件齿轮或蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件所组成。其基本结构有三大部分①齿轮、轴及轴承组合②箱体③减速器附件。其中箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座,应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造,对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器,为了简化工艺、降低成本,可采用钢板焊接的箱体。灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸,箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔,而轴承座旁的凸台,应具有足够的承托面,以便放置联接螺栓,并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度,在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积,箱体底座一般不采用完整的平面。随着理论知识的日趋完善,好的材料的出现,加工精度的提高等因素的影响,减速器水平将会不断提高。关键词减速器,箱体,灰铸铁,扭矩,效率I目录摘要.................................................................................................................1绪论.................................................................................................................1一、零件的分析..............................................................................................31.1零件的工艺分析.....................................................................................................31.2确定毛坯的制造形式.............................................................................................31.3箱体零件的结构工艺性.........................................................................................3二、拟定箱体加工的工艺路线......................................................................52.1定位基准的选择.....................................................................................................52.1.1粗基准的选择...............................................................................................52.1.2精基准的选择...............................................................................................52.2加工路线的拟定.....................................................................................................5三、机械加工余量的确定..............................................................................73.1机盖.........................................................................................................................73.2机体.........................................................................................................................83.3箱体.........................................................................................................................9四、确定切削用量及基本工时....................................................................104.1箱盖.......................................................................................................................10工序1...................................................................................................................10工序2...................................................................................................................11工序3...................................................................................................................12工序4...................................................................................................................134.2机座.......................................................................................................................17工序5...................................................................................................................17II工序6...................................................................................................................18工序7...................................................................................................................19工序8...................................................................................................................20工序9...................................................................................................................24工序10.................................................................................................................274.3箱体.......................................................................................................................29工序11.................................................................................................................29工序12.................................................................................................................30工序13.................................................................................................................32工序14.................................................................................................................33工序15.................................................................................................................34工序16.................................................................................................................35工序17.................................................................................................................36工序18.................................................................................................................37工序19.................................................................................................................37工序20.................................................................................................................38工序21.................................................................................................................39工序22.................................................................................................................40工序23.................................................................................................................41工序24.................................................................................................................43工序25.................................................................................................................44五、专用夹具的设计....................................................................................465.1粗铣下平面的夹具...............................................................................................465.1.1问题的提出.................................................................................................465.1.2定位基准的选择.........................................................................................465.1.3定位方案和元件设计.................................................................................46III5.1.4夹紧方案和夹紧元件设计.........................................................................465.1.5切削力及夹紧力的计算.............................................................................475.1.6具设计及操作的简要说明.........................................................................485.2粗铣前后端面夹具的设计...................................................................................485.2.1定位基准的选择.........................................................................................485.2.2定位元件的选择.........................................................................................495.2.3定位误差的分析.........................................................................................505.2.4铣削力与夹紧力计算.................................................................................515.2.5加紧装置及夹具体设计.............................................................................525.2.6夹具设计及操作的简要说明.....................................................................53致谢...............................................................................................................54参考文献.........................................................................................................55河南工业职业技术学院毕业论文1绪论解放以来,特别是改革开放以来,机械制造工业贯彻了经济建设靠科学技术,科学技术工作面向经济建设的基本方针,执行了上质量、上品种、上水平、提高经济效益即三上一提高的工作方针,使机械制造工业跨入了稳步健康发展的历史时期,取得了巨大的成绩。现已拥有一批骨干企业,形成门类比较齐全具有相当规模和一定技术水平,能提供具有先进水平的大型成套技术装备的工业体系。机械制造工业已成为我国最大的产业部门之一。在机械加工方面,我国已大量使用涂层高速钢刀具和涂层硬质合金可转位刀具,普遍采用了50500m/min的切削速度,但与工业发达国家相比,差距在于涂层硬质合金刀具的品种还不能满足需要,超硬刀具应用所占比例很小。我国的镜面磨削机床已商品化,近年来在高速磨削、强力磨削、成形磨削和砂带磨削方面,在应用超硬磨料砂轮磨削方面都有较大发展,但高速磨削和大切深缓进给强力磨削在生产中应用不广,磨削效率与国外相差很大。电火花加工、电化学加工、激光和超声波加工等特种加工在我国广泛应用。与国外相比,对基础理论研究较少,工艺规范不够合理,所生产的机床还不成系列,尤其是高性能的数控特种加工机床生产较少,在国际上缺乏竞争力。总之,我国的机械制造工业获得了巨大的发展,但与世界先进水平相比,还有很大差距。整个水平与国外先进水平相比,至少落后十五年左右。今后机械制造工业的主要任务是要以新兴微电子、光电子技术,重大成套技术装备和基础机械的关键制造技术为重点,不断地依靠技术进步,研究开发优质高效的工艺与装备,提高产品的制造质量和制造技术水平。箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结河南工业职业技术学院毕业论文2构型式,其共同特点是结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯如航空发动机上的箱体等.在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于3050mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.河南工业职业技术学院毕业论文3一、零件的分析1.1零件的工艺分析①要加工孔的孔轴配合度为H7,表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为0.0175mm,垂直度为0.08mm,同轴度为0.02mm。②其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra小于1.6um。③盖体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um,机盖机体的结合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um,结合处的缝隙不大于0.05mm,机体的端面表面粗糙度为Ra小于12.5um。1.2确定毛坯的制造形式由于铸铁容易成形,切削性能好,价格低廉,且抗振性和耐磨性也较好,因此,一般箱体零件的材料大都采用铸铁,其牌号选用HT2040,由于零件年生产量2万台,已达到大批生产的水平,通常采用金属摸机器造型,毛坯的精度较高,毛坯加工余量可适当减少。1.3箱体零件的结构工艺性箱体的结构形状比较复杂,加工的表面多,要求高,机械加工的工作量大,结构工艺性有以下几方面值得注意①本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类,其中通孔加工工艺性最好,阶梯孔相对较差。②箱体的内端面加工比较困难,结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径,当内端面的尺寸过大时,还需采用专用径向进给装置。河南工业职业技术学院毕业论文4③为了减少加工中的换刀次数,箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致,本箱体分别为直径11和13。河南工业职业技术学院毕业论文5二、拟定箱体加工的工艺路线2.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定粗基准,然后确定精基准。2.1.1粗基准的选择根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准,机盖以下平面和两定位销孔为精基准,平面为330X20mm,两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度,定位稳定可靠在一次安装下,可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面,也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准,实现基准统一此外,这种定位方式夹紧方便,工件的夹紧变形小易于实现自动定位和自动夹紧,且不存在基准不重合误差。2.1.2精基准的选择加工的第一个平面是盖或低坐的对和面,由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则,因而在加工盖回底座的对和面时,无法以轴承孔的毛坯面作粗基准,而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀,减少箱体装合时对合面的变形。2.2加工路线的拟定分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于整个加工过程分为两个大的阶段,先对盖和低座分别进行加工,而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面,,紧固孔和定位空的加工,为箱体的装合做准备第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之

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