单级圆锥齿轮减速器夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985机械加工工艺课程设计单级圆锥齿轮减速器买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985目 录第一章 产品概述 .41.1 减速器的应用范围 .41.2 箱体的性能和作用 .41.3 减速器及箱体的结构 .41.4 箱体的装配及相关技术要求 .5第二章 图纸技术要求分析 .62.1 尺寸标注完整新分析 .62.2 重要配合表面合理性分析 .72.3 加工的重难点 .82.3.1 机加工的重点 .82.3.2 机加工的难点 .8第三章 计算生产纲领 确定生产类型 .8第四章 材料、毛坯及其制造方法 .94.1 材料分析 .94.2 毛坯铸造工艺 .104.2.1 铸造方法 .104.2.2 箱盖的铸造工艺 .134.2.3 箱座的铸造工艺 .144.3 毛坯热处理 .14第五章 大致工艺过程和定位基面的选择及分析 .155.1 零件的加工工艺过程 .155.1.1 箱盖的机加工工艺过程 .165.1.2 箱座的机加工工艺过程 .185.1.3 合箱的机加工工艺过程 .205.2 重要工序的工艺 .22第六章 箱盖两起吊螺栓孔的加工 .246.1 钻孔工艺分析 .246.2 钻孔机加工工序卡 .256.3 机床选择 .276.4 刀具选择 .276.4.1 锪钻的选择 .276.4.2 钻头的选择 .286.4.3 丝锥的选择 .296.5 切削液和润滑液 .296.6 钻削参数 .296.7 工时定额 .31第七章 夹具设计 .327.1 夹紧力的计算 .327.2 夹紧装置的设计 .337.2.1 夹紧机构简图 .337.2.2 夹紧机构尺寸的确定 .347.2.3 夹紧机构的受力分析和方案比较 .36买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709857.2.4 执行元件的选择 .397.2.5 关键零部件的校核 .407.2.6 气压回路的设计 .417.3 定位元件的设计计算 .427.4 钻模板的设计 .457.4.1 钻套的选择 .467.4.2 衬套的选择 .467.5 支撑件的设计 .47实习总结 .48参考文献 .50买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第一章 产品概述本次机械加工工艺课程设计，本组的工艺和夹具的设计对象是一款单级的圆锥齿轮减速箱的箱体。1.1 减速器的应用范围减速器是安装于原动机和执行机构之间用于降低转速、增加转矩以满足各种工作器械需要的闭式传动设备，几乎在各种机械装置的传动系统中都能见到它的踪迹，如交通工具中的船舶、汽车，建筑用的重型机械，矿山机械，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，甚至日常生活中常见的家电等。减速器作为一种重要的机械传动部件，应用非常广泛，并在机械工业发展的漫长道路中，发挥了至关重要的作用。从传动级数上分，减速器可分为单级减速器和多级减速器，从传动部件结构上分减速器可分为直齿轮减速器、斜齿轮减速器、人字齿轮减速器、锥齿轮减速器和人字齿轮减速器。本次课程设计本组仅对单级锥齿轮减速器进行讨论。1.2 箱体的性能和作用箱体的主要作用可以概括为：1）传动机构的载体；2）润滑机构的载体；3）冷却机构的载体；4）密封原件的载体。箱体一般对各种运动部件起支撑作用，并且在机器工作的过程中具有保证各个运动副处于正确的相对位置，同时有吸收冲击、缓和振动的作用。对于在内部开设有油槽或是水道的箱体，还能对其内部的各个运动副提供润滑或冷却作用。此外，箱体还能为其内部的运动部件提供一个密封环境，进而隔绝外界的污染，保持内部共工作环境的性对稳定。因此变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。对于本设计对象其作用还包括将输入轴的传动方向旋转 90，以利于在有空间限制的情况下将输入轴的动力传输到输出轴。1.3 减速器及箱体的结构锥齿轮减速器的结构如图 1-1 所示，从源动机出的高速转动从输入轴 1 输入，经相互啮合的锥齿轮 3 和 4 进行减速后从输出轴 5 输出。减速器的减速比买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985i 为齿轮 4,5 的齿数比 ，力矩放大倍数为 ,其中 分别Z43i1231、23为输入轴承，齿轮对，输出轴承的效率。图 1-1 单级圆锥齿轮减速器简图变速箱体的在整个减速器中的作用是支承两传动轴，保证两轴的垂直度和位置度，而且，它还要保证与其他零部件的正确安装。变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋，形状不规则，有精度较高的多个平面、轴承孔、螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形，其三维结构示意如图 12。图 1-2 单级圆锥齿轮减速器箱体三维结构图1.4 箱体的装配及相关技术要求根据减速器箱体的性能，功用，加工，安装，结合图纸给出的信息，分析箱体的装配情况如下：（1）前后方向的中心轴孔需安装轴承和齿轮轴，加工精度要求高，包括：买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985与轴承外圈的配合精度 ，粗糙度 Ra 1.6，同轴度 0.03，圆柱度 0.012。0.41（2）左右方向中心轴孔需安装轴承和齿轮轴，加工精度要求高，包括：与轴承外圈的配合精度 ，粗糙度 Ra 1.6，同轴度 0.03，圆柱度 0.012，另外0.4为了保证两圆锥齿轮的啮合，轴心孔与前后向的中心孔有较高的垂直度要求（0.05 ） 。（3）箱盖下表面和箱座上表面配合要求密封度高，所以对两平面的粗糙度（Ra 1.6） ，平面度要求很高（0.04 ） 。（4）箱盖和箱座的前后端面、左端面，需安装轴承端盖和紧固螺钉，对粗糙度（Ra 3.2） ，与轴线的垂直度（0.06 ）有较高要求。（5）视窗上表面需安装封盖，对表面的粗糙度有要求。（6）箱盖左边安装轴承，对轴承需要有润滑，设置了油孔，油孔的上端面需安装螺钉以密封，故有粗糙度要求（Ra 12.5） 。（7）为了检测箱座中润滑油的深度，需安装油标孔，油标孔口需要安装游标尺，而且有密封要求，故端面有粗糙度要求（Ra 12.5） 。（8）为了定期更换润滑油，在箱底右下角设有排油孔。孔口端面安装螺栓密封，要求不得漏油，故有粗糙度要求（Ra 12.5） 。（9）减速器箱体需要固定在支架上，故对四个螺栓孔的位置有较高要求。（10）箱盖与箱座需要用螺栓连接，为保证即盖和机盖后边缘平齐，错位小，对其连接螺栓孔相互之间的位置有较高要求，且对表面有粗糙度也有要求（Ra 12.5） 。（11）所有螺栓和箱体相接触的表面有较高的平面度，与螺栓轴线的垂直度有较高要求，为减少加工面需要做出锪孔或凸台。机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于 2mm。在整个箱体零件中，要求最高的要数三个轴孔：为保证齿轮的正确啮和和轴的正确安装，对前后轴孔的同轴度，前后轴孔与座测轴孔的垂直度和位置度有很高要求。三个轴孔与轴承相连接，对其表面粗糙度，径向全跳有很高要求。除此之外，其他的相关要求如下：（1）铸造尺寸精度为 IT18；（2）速器箱体铸成后，应清理并进行时效处理（3）未注明的倒角为 C2，其他加工表面的粗糙度为 Ra12.5；（4）未注明的铸造倒角半径为 R3 5mm ；（5）机械加工未标注偏差尺寸处精度为 IT12；（6）应检查与机座接合面的密封性，用 0.05mm 塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的 1/3，用涂色法去检查接触面积达每个结合面一个斑点。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第二章 图纸技术要求分析2.1 尺寸标注完整新分析经分析，图纸上缺少一下尺寸：1.箱盖和箱座外缘尺寸，宽度没有，应为 340；2.箱座油孔端面的宽度没有标注，应为 26。2.2 重要配合表面合理性分析确定箱体的加工精度为 IT7，以此审核减速器箱体的相关尺寸和要求，以下为重要配合表面的尺寸和标注的合理性分析。箱盖：错误：缺左右方向中心孔基准：F1. 前后方向中心轴孔与轴承配合（配合精度，粗糙度，同轴度，圆柱度）错误：粗糙度应为 1.6缺少圆柱度，应为 0.0122. 左右方向中心轴孔与轴承配合（配合精度，粗糙度，圆柱度，垂直度）错误：缺少圆柱度：0.012左右向中心轴孔的垂直度要求：0.05轴线不需要位置度要求（一般位置度常用于控制螺栓和螺钉连接）3. 箱盖前后端面（粗糙度，与轴线的垂直度）错误：与轴线的垂直度：0.064. 箱盖左端面（粗糙度，与轴线的垂直度）错误：与轴线的垂直度：应为 0.065. 视窗上表面（粗糙度）6. 下表面和箱座上表面配合（粗糙度，平面度）错误：平面度值 0.047. 左边轴承润滑装螺钉油孔上端面（粗糙度）8. 箱盖与箱座连接螺栓表面（粗糙度）9. 箱盖起吊螺栓孔，为了使加工更加高效，节省工时，降低加工难度和，将螺纹孔设计成通孔。如此，在加工过程中，可不需控制螺纹的深度，如此以便排屑。箱座：1. 前后方向中心轴孔与轴承配合（配合精度，粗糙度，同轴度，圆柱度）错误：粗糙度为 1.6买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709852. 左右方向中心轴孔与轴承配合错误：缺少圆柱度：0.012左右向中心轴孔的垂直度要求：0.05轴线不需要位置度要求（一般位置度常用于控制螺栓和螺钉连接）3. 箱座前后端面（粗糙度，与轴线的垂直度）错误：与轴线的垂直度：0.064. 箱座左端面错误：与轴线的垂直度：0.065. 和箱座上表面配合错误： 平面度值 0.046. 油标孔口端面（粗糙度）错误：未设置螺纹，以安装油标，应改为：M16，深 10mm7. 排油孔口端面（粗糙度）8. 箱盖与箱座连接螺栓表面（粗糙度）2.3 加工的重难点2.3.1 机加工的重点（1）箱盖和箱座的结合面，平面较大，需要经过粗铣、精铣、粗磨、精磨等一系列机加工工艺过程，以保证表面的粗糙度和平面度，从而保证箱体的密封性。（2）减速器箱盖、箱体的轴承孔，其中轴承孔为了保证装配，同轴，运转的流畅性，应在箱盖、箱体合箱后再进行镗孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两个孔中心线的垂直度，以保证啮合平稳，减少能量损失。2.3.2 机加工的难点（1）箱盖、箱体结合面上的连接螺栓孔，需采用专用钻模，这样可以保证孔的位置精度要求。（2）减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行时效处理，以消除内应力，加工时要注意夹紧位置和夹紧力大小，防止零件变形。（3）箱盖视窗的表面加工，表面上钻孔及攻丝，由于视窗与竖直方向成16倾斜，需严格注意加工工艺，特别是夹具的夹紧及刀具的加工方式。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985第三章 计算生产纲领 确定生产类型由于加工零件最终质量为箱盖质量 m=38.8kg，箱座质量 =57.6kg（100kg） ，属于轻型零件。确定年产量 Q：2000 件，该零件在每台产品中的数量 n：1 件/台，废品率： 2%，备品率 ：3%，则年产量：(1%)401(2%3)420()Nn件由此可确定生产类型为中批量生产。因此，可得出箱体生产的生产类型和要求如下：（1）机床设备和布置 零件的加工可以采用万能和专用设备，按工艺路线布置成流水生产线的生产加工模式。（2）工装夹具 广泛使用专用夹具和特种工具。（3）刀具和量具 采用专用的刀具进行加工，并使用专用量具进行检测。（4）装夹方法 采用找正装夹或夹具装夹。在重要加工工序时，一般采用夹具装夹。（5）装配方法 普遍采用互换装配，同时，保留某些局部采用钳工试配。（6）毛坯制造 采用金属模造型和模锻。（7）工人技术要求 中等要求。（8）工艺过程要求 除有较详细的工艺过程以外，对重要零件的关键工序需有详细说明的工序操作。（9）生产率和成本 均属于中等水平。第四章 材料、毛坯及其制造方法4.1 材料分析图纸给定的材料为 HT200。灰铸铁是工业上常用的铸铁材料。灰铸铁的组织是由液态铁水缓慢冷却时通过石墨化过程形成的，其基体组织有：铁素体、珠光体和铁素体加珠光体 3 种。为了提高灰铸铁的性能，常对灰铸铁进行孕育处理，以细化片状石墨，常用的孕育剂有硅铁和硅钙合金。经孕育处理的灰铸铁成为孕育铸铁。对于灰铸铁来说，热处理只能改变铸铁的基体组织，而不能改变石墨的形状和分布。由于石墨片对基体连续性的破坏严重，易产生应力集中，因此热处理对灰铸铁强化效果不大，其基体强度利用率只有 30%50%。灰铸铁常用的热处理有如下几种：除内应力退火（又称人工时效） ；消除白口组织退火；表面淬火。灰铸铁脆性较高，塑性较差，焊接性能差，不能锻造和冲压。但灰铸铁存在以下显著的优越性能：（1）优良的减震性 由于石墨对机械振动起缓冲作用，从而阻止振动能量买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985的传播。灰铸铁的减震性能为钢的 510 倍，是制造机床床身、机器底座的好材料。（2）耐磨性好 石墨本身是一种良好的润滑剂，而石墨剥落后又可使金属基体形成储存润滑油的凹坑，故灰铸铁的耐磨性能优于钢，适于制造机器导轨、衬套、活塞环等。（3）缺口敏感性好 由于石墨的存在，已使金属基体形成了大量的缺口，因此，外来缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚微，从而增加了零件工作的可靠性。（4）铸造性能优良，切削加工性好 灰铸铁的含碳量近于共晶，流动性好。由于灰铸铁在结晶过程中伴有石墨析出，石墨析出所产生的体积膨胀抵消