【正文】 箱體類零件加工工藝專機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要 IABSTRACT II引言 11減速器箱體的設(shè)計(jì) 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 82減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 9 形狀精度和表面粗糙度 9 相互位置精度和表面粗糙度 10 10 10 10 10 11 11 11 11 12 12 1夾、量具 14 14 14 1精銑切削用量 15 16 17 22 26 26 27 27 28 28 29 29 29 31 32 33 34 36 36 38 40 4傳動(dòng)軸、鍵的校核 42 43 43 45 46 47 51 52 55 57致 謝 58參考文獻(xiàn) 59 引言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、機(jī)械加工方法及設(shè)備、機(jī)械制造工藝學(xué)及工藝裝備等知識(shí)，貫穿大學(xué)的整個(gè)專業(yè)課程，是一門要求實(shí)踐性和綜合性的課程，通過我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)才使我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)理論有更加深刻的認(rèn)識(shí)，為以后的工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)后進(jìn)行的、這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)所學(xué)各專業(yè)課程的一次綜合性的復(fù)習(xí)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，分析零件的工藝機(jī)構(gòu)，對(duì)其工藝性進(jìn)行分析，然后確定加工的路線，最后設(shè)計(jì)出機(jī)床夾具和專用機(jī)床的部件。設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具和主軸箱這一典型的工裝，是我們對(duì)工程訓(xùn)練的提升，是實(shí)踐運(yùn)用到理論上來，這個(gè)對(duì)提高我們認(rèn)識(shí)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本知識(shí)，為今后從事的機(jī)械加工工藝方向的工作打下了良好的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1減速器箱體的設(shè)計(jì) 帶式輸送機(jī)的已知數(shù)據(jù)： 減速器齒輪類型：直齒圓柱齒輪； 輸送帶工作拉力：2kN； 輸送帶工作速度：。 滾筒直徑：D=260mm； 為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)范圍，以便選定合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算其驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速nW,即nW =60000V/= 一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)比約在13～15左右，可選用任務(wù)書中的傳動(dòng)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。電機(jī)所需功率PW PW =Fv/1000 =電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd =PW /傳動(dòng)裝置的總功率 =122345式中，齒輪傳動(dòng)效率為，滑動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率為，V帶傳動(dòng)效率，卷筒軸滑動(dòng)軸承5 =。則= =故Pd =PW /= 由表201選取額定功率Ped =3 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表21查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍i=2~4，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd =nW i1 i2 =528~2112 r/min可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。由【機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)】表177定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M1—6總傳動(dòng)比i=nm /nw =960/88=分配傳動(dòng)比 假設(shè)V帶傳動(dòng)分配的傳動(dòng)比i1 =，則齒輪的傳動(dòng)比i2 =電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為1軸，低速軸為2軸。則n0 =nm =960 r/minn1 = n0/ i1=960/=356 r/minn2 = n1/ i2=356/=88 r/min按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped 計(jì)算各軸輸入功率，即P0 = Ped=3 P1 = P01==P2 = P123==T0 =9550 Ped/ nm=95503/960=T1 =9550 P1/ n1=T2 =9550 P2/ n2=d1miN=A=95== (取25mm)d2min=95== （取32mm）注：當(dāng)軸處有鍵槽時(shí)加大5%~7%1）、選定齒輪的類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)、按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)、帶式機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095—88）。(3)、材料選擇。由表101選擇小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280—320HBS,大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為250—290HBS。二者硬度差為40HBS左右。(4)、選小齒輪齒數(shù)Z1=20，齒輪傳動(dòng)比為i2=，則大齒輪齒數(shù)Z2==，取Z2=802）、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即 進(jìn)行計(jì)算。3）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值(1)、試選載荷系數(shù)(2)、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。(3)、由表【機(jī)械設(shè)計(jì)】107選取齒寬系數(shù)。(4)、由表106差得材料的彈性影響系數(shù)(5)、由圖1021d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。4）、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh=60*960*1*(2*8*300*12)=(1)、由【機(jī)械設(shè)計(jì)】圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)。(2)、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1,則5）、計(jì)算(1)、試算小齒輪分度圓直徑代人中較小的值。(2)、計(jì)算圓周速度6）、計(jì)算齒寬。7）、計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) 齒高 齒高比 8）、計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)，7級(jí)精度，由【機(jī)械設(shè)計(jì)】圖108查得動(dòng)載系數(shù)。直齒輪。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表102查得使用系數(shù)。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表104用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)。由，查【2】圖1013得，故載荷系數(shù)9）、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑10）、計(jì)算模數(shù)m。11）、按齒根彎曲疲勞校核公式對(duì)小齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)。12)、確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：(1)、由【機(jī)械設(shè)計(jì)】圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞極限。(2)、由【機(jī)械設(shè)計(jì)2】圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)。13)、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞許用安全系數(shù)S=，則14）、計(jì)算載荷系數(shù)K。15）、查取齒形系數(shù)。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表105查得 。16）、查取應(yīng)力校正系數(shù)。由【機(jī)械設(shè)計(jì)】表105查得 。17）、計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。18）、設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) ，取 ，取19)、幾何尺寸的計(jì)算(1)、計(jì)算分度圓直徑(2)、計(jì)算中心距 a=d1+d2=(50+200) /2=125mm20)、計(jì)算齒輪寬度 取。鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表見表11名稱符號(hào)減速器及其形式關(guān)系機(jī)座壁厚δ+1mmmm,取10mm機(jī)蓋壁厚δ1,取8mm機(jī)座凸緣厚度b=15mm機(jī)蓋凸緣厚度b1=12mm機(jī)座底凸緣厚度p=25mm取25mm地腳螺釘直徑df+12=地腳螺釘數(shù)目na250mm,n=4軸承旁連接螺栓直徑d1 12mm機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑d210mm軸承端蓋螺釘直徑d38mm窺視孔蓋螺釘直徑d46mm定位銷直徑d6mmdf、dd2至外機(jī)壁距離c126mm,18mm,16mmdf、dd2至凸緣邊緣距離c224mm,16mm、14mm凸臺(tái)高度h45mm大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離△18mm小齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離△210mm機(jī)座肋厚mm==啟蓋螺釘d510mm軸承端蓋凸緣厚度e10mm表112減速器箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)減速器的主要加工表面為孔系和平面，為了保證箱體部件的 配精度，對(duì)箱體零件的加工，主要有如下技術(shù)要求：、形狀精度和表面粗糙度箱體上的主要支承孔(主軸孔)尺寸公差等級(jí)為IT6級(jí)，~，~~IT7級(jí)，~。箱體上有齒輪嚙合關(guān)系的齒輪嚙合孔系之間，應(yīng)有一定的孔距尺寸精度和平行度要求，否則會(huì)影響齒輪嚙合精度，使工作時(shí)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并影響齒輪使用壽命。這項(xiàng)精度主要取決于傳動(dòng)齒輪副的中心距允差和齒輪嚙合的精度。同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，否則，不僅使軸的裝配困難，并且使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況不良，加劇軸承的磨損和發(fā)熱，影響機(jī)器的精度和正常工作。支承孔間的中心距允差一般為177。 5mm；~；。 、相互位置精度和表面粗糙度箱體的主要平面一般都是裝配或加工中的定位基準(zhǔn)面，直接影響箱體與機(jī)器總裝時(shí)的相對(duì)位置和接觸剛度，也影響箱體加工中的定位精度。；。箱體的主要支承孔與裝配基面的位置精度由該部件裝配后精度要求所確定。 一般箱體零件的材料為灰鑄鐵，灰鑄鐵具有容易成形、切削性能和抗震性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。常用牌號(hào)為HT150~HT250,考慮到箱體輪廓尺寸也不算大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式上看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量較多，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成型選擇HT200鑄件。 該零件底平面因散熱 面積大，壁厚較薄，冷卻快，故有可能產(chǎn)生白口鐵組織，但因?yàn)榇思?duì)防止白口的要求不高，又采用砂型鑄造，保溫性能好，冷卻速度較慢，故能滿足箱體的使用要求。 根據(jù)鑄件的尺寸、形狀，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》表17）選用砂型鑄造。（1）減速器箱蓋、箱體主要加工部分是分割面、軸承孔、通孔和螺孔，其中軸承孔在箱蓋、箱體合箱后再進(jìn)行鏜孔加工，以確保兩個(gè)軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩個(gè)孔中心線的平行度和中心距。（2）減速器整個(gè)箱體壁薄，容易變形，在加工前要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，加工時(shí)要注意夾緊位置和夾緊力大小，防止零件變形。（3）箱蓋、箱體分割面上的10M8的孔的加工，采用專用鉆模，按外形找正，這樣可保證孔的位置精度要求。（4）兩孔平行度精度主要由設(shè)備精度來保證。工件一次裝夾，主軸不移動(dòng)，靠移動(dòng)工作臺(tái)來保證兩孔的中心距。（5）減速器箱蓋、箱體不具有互換性，所以每裝配一套必須鉆、鉸定位銷。（6）減速器若批量生產(chǎn)可采用專用鏜床，從而保證加工精度及提高生產(chǎn)效率。 粗基準(zhǔn)的選擇 箱體最先加工的是箱蓋與箱座的結(jié)合面，以凸緣不加工面為粗基準(zhǔn)，及箱蓋以凸緣上表面，底座以凸緣面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證對(duì)合面凸緣厚薄均勻，減少箱體合裝時(shí)對(duì)合面的變形。 精基準(zhǔn)的選擇 箱體的結(jié)合面與底面（裝配基面）有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；軸承孔軸線應(yīng)在對(duì)合面上，與底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。為了保證以上幾項(xiàng)要求，加工底座對(duì)合面時(shí)，應(yīng)以底面為精基準(zhǔn)，使對(duì)合面加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合；箱體合箱后加工軸承孔時(shí)，仍以底面為主要定位基準(zhǔn)，并與底面上的兩定位孔組成典型的“一面兩孔”定位方式。這樣軸承孔的加工，其定位基準(zhǔn)既符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，也符合“基準(zhǔn)重合”原則，有利于保證軸承孔軸線與對(duì)合面的重合度及與裝配基面的尺寸精度和平行度