减速器箱体的计算机辅助设计及制造毕业论文

1引言 (1)

1.1减速器的基本介绍 (1)

1.2 减速器的现状与发展趋势 (1)

2 减速器箱体的计算机辅助设计与制造 (2)

2.1 减速器箱体的结构设计注意事项 (2)

2.2减速器箱体的结构设计 (8)

3 齿轮减速器数控加工与仿真模块 (13)

3.1数控加工编程功能简介和数控加工编程流程 (13)

3.2齿轮减速器箱座数控加工与仿真 (14)

4 结论 (18)

参考文献 (19)

谢辞 (20)

齿轮减速器箱体的计算机辅助设计与制造

1引言

1.1减速器的基本介绍

减速器在原动机和工作机或执行机构之间起传递转矩和匹配转速的作用，在现代机械中应用非常的广泛。减速器按用途可分为专用减速器和通用减速器两大类，两者在设计、制造和使用方面各不相同。

减速器是独立的闭式传动装置，用来增大转矩和降低转速，以满足工作需要，在某些场合也用来增速。

选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数和经济性等多种因素，比较不同类型的减速器的外形尺寸，承载能力，质量，价格等等，选择最适合的减速器。

1.2 减速器的现状与发展趋势

70～80年代以来，世界减速器技术有了很大发展，其发展的趋势主要有：

(1)高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。(2)积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。(3)型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用围。

促使减速器水平提高的主要因素有： (1)理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。(2)采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。(3)结构设计更合理。(4)加工精度提高到ISO5－6级。(5)轴承质量和寿命提高。(6)润滑油质量提高。

2 减速器箱体的计算机辅助设计与制造

2.1 减速器箱体的结构设计注意事项

减速器箱体起着支持和固定轴系零件，保证轴系运转精度，良好润滑及可靠密封等重要作用，因此应具有足够的强度和刚度。

箱体多用灰铸铁铸造。在重型减速器中，为提高箱体的强度，可用铸钢铸造。单间生产的减速器为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接箱体。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体多做成剖分式，有箱座和箱盖组成，剖分面多取轴的中心线所在的屏幕，箱座和箱盖采用普通螺栓联接，圆锥销定位。下面就以剖分式铸造箱体的设计方案设计箱体。

设计完成的减速器上下箱体分别如图1和图2所示，箱体的整体构造见图3。

图1 减速器上箱体

图2 减速器下箱体

图3 箱体的整体构造

2.1.1 轴承座的结构设计

为了保证减速器箱体的支承刚度，箱体轴承座处应有足够的厚度，并且设置加强筋。轴承座上下设置加强筋（见图4）。

图4 轴承座上下设置的加强筋

2.1.2 轴承座旁凸台结构设计

凸台的设置可使轴承座旁的联接螺栓靠近座孔，以提高联接的刚性。（如图5、图6）

图 5 轴承座旁设置凸台

设计凸台结构要注意下列几个问题：

（1）轴承座旁两凸台螺栓距离S应尽可能靠近，如图6所示。对无油构箱体（轴承采用油脂润滑）取S〈D2，应注意凸台联接螺栓（d1）与轴承盖联接螺钉（d3）不要互相干涉；对有油沟箱体（轴承采用润滑油润滑），取S≈D2〉，应注意凸台螺栓孔（d1）不要与油沟相通，以免漏油。D2则为轴承座凸缘的外径。

（2）凸台高度h的确定应以保证足够的螺母搬手空间为准则。搬手空间根据螺栓直径的大小由尺寸C1和C2确定。

（3）凸台沿轴向的宽度同样取决于不同螺栓直径所确定的C1+ C2之值，以保证足够的搬手空间。但还应小于轴承座凸缘宽度3~5mm，以便于凸缘端面的加工。

图 6 轴承座旁两凸台螺栓距离S应尽可能靠近

2.1.3 箱盖圆弧半确定径的

通常箱盖顶部在主视图上的外廓由圆弧和直线组成，大齿轮所在一侧箱盖的外表面圆弧半径 R=r+Δ1+δ1（r为齿顶圆半径）。在一般情况，轴承旁螺栓凸台均在圆弧侧，按有关尺寸画出即可。而小齿轮一侧的外表面圆弧半径应根据结构作图。

2.1.4 箱体凸缘的结构设计

确保箱体接合面的密封、定位和部传动零件的润滑。

为保证箱体轴承座孔的加工和装配的准确性，在接合面的凸缘上必须设置两个定位用的圆锥销。定位销d=（0.7～0.8）d2(d2为凸缘联接螺栓直径），两锥销距离应远一些，一般宜放在对角位置。对于结构对称的箱体，定位销不宜对称布置，以免箱盖盖错方向。

为保证箱盖、箱座的接合面之间的密封性，接合面凸缘联接螺栓的间距不宜过大，一般不大于150～180mm，并尽量对称布置。

箱座的壁应设计在底部凸缘之如图7所示。

地脚螺栓孔应开在箱座底部凸缘与地基接触的部位，箱座是受力的重要零件，应保证足够的箱座壁厚，且箱座凸缘厚度可稍大于箱盖凸缘厚度。如果滚动轴承靠齿轮飞溅的润滑油润滑时，则箱座凸缘上应开设集油沟，集油沟要保证润滑油流入轴承座孔，再经过轴承外圈