二級(jí)減速箱設(shè)計(jì)

目錄 摘 要 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第一章 Pro/ENGINEER 工業(yè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1.1 工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1.2 Pro/E 及減速箱簡(jiǎn)介 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第二章 減速箱 整體方案的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.1設(shè)計(jì)說明及過程 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.2 減速機(jī)箱體的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.3 齒輪的設(shè)計(jì)及其裝置的傳動(dòng)比的確定 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.4 軸的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.5 軸承的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.6 端蓋的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.7 套筒及密封圈的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.8 減速器附件設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2.9 零件裝配 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第三章 減速箱加工工藝文件及產(chǎn)品 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.2 制定工藝規(guī)程 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.3 箱體零件加工工 藝分析及要求 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.4 制作加工工序卡 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.5 加工產(chǎn)品 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.6 總結(jié) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是以“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”為專題，采用設(shè)計(jì)軟件 Pro/E對(duì)產(chǎn)品二級(jí)減速箱進(jìn)行設(shè)計(jì)并加工成型的。根據(jù)目前我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，為了加深對(duì)Pro/E 的認(rèn)識(shí)，在本次設(shè)計(jì)中，主要是通過對(duì)減速箱的設(shè)計(jì)，加深對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)的。 首先在設(shè)計(jì)中，第一章是對(duì)專業(yè)知識(shí)“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，其中有這個(gè)專業(yè)的發(fā)展前沿及其在工業(yè)中的應(yīng)用，并進(jìn)一步引出設(shè)計(jì)的題目（二級(jí)減速箱的設(shè)計(jì)）。第二章則是本次的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其中包括減速箱的零件圖和裝配圖，并對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行分析，確定數(shù)據(jù) ，根據(jù)零件圖，畫出其工程圖。首先給出的是減速箱的整體框架，使閱讀者一下就清楚此次設(shè)計(jì)的任務(wù)，進(jìn)而是對(duì)個(gè)個(gè)零件進(jìn)行解剖分析，零件一是上下箱體，也是本次設(shè)計(jì)的中外型較為復(fù)雜的一個(gè)，通過分析，確定其設(shè)計(jì)的的尺寸，給出工件圖，分析上下箱體的裝配。接著第二個(gè)零件是齒輪，有軸齒輪、單個(gè)齒輪及二級(jí)齒輪，畫出了其裝配圖，零件圖，工件圖，齒數(shù)配合的分析，算出其傳動(dòng)比。再者是軸承介紹了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、作用。而對(duì)其它簡(jiǎn)單的零件則是簡(jiǎn)單的介紹而已，最后則通過裝配把各個(gè)零件裝配起來，得到產(chǎn)品二級(jí)減速箱。 接著是對(duì)減速箱的一些工藝上的 要求，以提高減速箱的性能，并得出總結(jié)。 關(guān)鍵詞 ： 二 級(jí) 減速箱 、 Pro/E 應(yīng)用 、設(shè)計(jì) 第一章 Pro/ENGINEE 工業(yè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 1.1 工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展 一、概念 工業(yè)設(shè)計(jì)，其英文縮寫 ID，英文全稱為 Industrail Design.工業(yè)設(shè)計(jì)是這樣定義的： “就批量生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練、技術(shù)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及視覺感受而賦予材料、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、色彩、表面加工以及裝飾以新的品質(zhì)和資格，叫做工業(yè)設(shè)計(jì)。 二、我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展 工業(yè) 是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的主要體現(xiàn)。目前，我國(guó) 工業(yè) 總體規(guī)模已 居世界第四，僅次于美國(guó)、日本和德國(guó)，但是我國(guó) 設(shè)計(jì) 業(yè)的技術(shù)開發(fā)能力還相當(dāng)弱， 很多還是仿造國(guó)外的。在國(guó)肉的 產(chǎn)品研發(fā)水平低、研制周期長(zhǎng)直接影響著我國(guó)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 目前， Pro/Engineer 已成為國(guó)際上最為流行的三維 CAD/CAM/CAE 集成軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械和電子產(chǎn)品的研發(fā)和制造。 該軟件涵蓋概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖輸出、產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和數(shù)控加工等模塊。 我國(guó)也已經(jīng)逐漸采用了這個(gè)軟件的運(yùn)用了，如 在航空航天、汽車、機(jī)床設(shè)備、家用電器等制造行業(yè)廣泛使用。 1.2 Pro/E及減速箱簡(jiǎn)介 一、 Pro/E 簡(jiǎn)介 Pro/ENGINEER 是美國(guó) PTC(Parametric Technology Corporation)公司開發(fā)的CAD/CAM 軟件， 自 1988 年以參數(shù)設(shè)計(jì)的面貌問世以來，現(xiàn)已發(fā)展成為 3D CAD/CAM 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具及工業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè) 。具有造型設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、二維工程圖制作、結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)仿真、模具設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、管理設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。數(shù)控加工流程，制造設(shè) 置，銑削加工方法，裝配制造模式加工，零件制造 模式加工，鈑金件制造，模具與鑄造件加工以及制造模型的后處理。專門為設(shè)計(jì)人員開發(fā)的工具，能簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)過程，提高生產(chǎn)率。 Pro/ENGINEER 大大縮短設(shè)計(jì)人員花費(fèi)在創(chuàng)建、定制和細(xì)化模架部件以及注塑模具和壓鑄模具所需的模具組件上的時(shí)間。 并 提供了智能 、自動(dòng)化模架和模具組件。組件就位后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成相鄰板材和組件上的余隙切口以及鉆孔和螺紋孔的操作。該過程把模具設(shè)計(jì)人員從耗時(shí)的、重復(fù)性的模具細(xì)化工作中解放出來。另外，該工具還簡(jiǎn)化了復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作 ， 從根本上縮短了 時(shí)間 。 二、 減速箱的簡(jiǎn)介 在本次設(shè)計(jì)中，采用 Pro/ENGINEER 軟件對(duì)二級(jí)減速箱進(jìn)行設(shè)計(jì)， 減速箱是由齒輪 傳動(dòng)以及軸、軸承、箱體零件組成的在一起、并封閉在箱體內(nèi)的傳動(dòng)裝置，它安裝在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間，起降低轉(zhuǎn)速的作用，減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高，使用和維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。并用于工廠制造，通常可以按工作要求選用，必要時(shí)也可自行設(shè)計(jì)制造。 第二章 減速箱 整體方案的設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì) 說明及過程 一、概述說明 減速箱體是一種由封閉在剛性箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)組成的獨(dú)立部件，用在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的 傳動(dòng)裝置。 減速器是 常見的減速裝置，它的特點(diǎn)是工作可靠國(guó)，、制造簡(jiǎn)單，效率高、傳動(dòng)比穩(wěn)定，在各工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。如汽車行業(yè)，航天行業(yè)等等。 反之過來也可以作為增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱之為增速箱 。 本章我選擇的是以二級(jí)減速箱作為設(shè)計(jì)對(duì)象，把減速箱的整體圖形作為重點(diǎn)分析，做出其成套圖形，裝配圖及其工程圖。如圖 2 1是減速箱的裝配圖。 圖 2 1 減速箱裝配圖 從其整體可以看出其裝配圖主要分為上、下兩部分，既端蓋裝配體和底座裝配體，而對(duì)于減速箱具體零件的說明則 在表 2 2 中 ， 表 2 2 減速器零件說明表 序 號(hào) 名 稱 數(shù) 量 材 料 備 注 1 上箱蓋 1 HT200 2 螺 塞 1 HT200 3 墊 片 1 HT200 4 螺 栓 7 HT200 5 二級(jí)齒輪 1 HT200 6 底 座 1 HT150 7 封油圈 4 橡膠 8 定位圈 1 HT200 9 可通端蓋 3 45 10 小軸承 4 HT150 11 大 端蓋 1 HT200 12 齒輪軸 1 45 m= 1 z=26 13 大 軸承 2 HT150 14 大齒輪 1 HT200 m= 1 z= 52 15 軸 1 HT200 二、設(shè)計(jì)過程 在設(shè)計(jì)的的過程中其主要是聯(lián)系實(shí)際加工，設(shè)計(jì)出來的工件要加能夠加工出來才行。還有不是單單把零件圖畫出來就行，要考慮到裝配的時(shí)候，能否裝配得起來，所以在畫圖之前要綜合起要，先看整體然后現(xiàn)考慮每個(gè)零件的具體要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 在設(shè)計(jì)過程中首先考慮的是減速箱的整體框架，既上端蓋和底座，其次是齒輪方面的設(shè)計(jì)，也是最重要的一部分，其齒輪設(shè)計(jì)的多少會(huì)直接影響到 減速箱的傳動(dòng)比，而其它的絕大多分的零件都是根據(jù)這兩個(gè)而設(shè)計(jì)的。 2.2 減速機(jī)箱體的設(shè)計(jì) 一、箱體零件圖的分析 箱體包括箱蓋 2 3 圖和底座 2 4 圖兩個(gè)零件，是減速箱形狀最復(fù)雜的兩個(gè)主要零件。以下是以箱蓋為主，結(jié)合底座，對(duì)其零件圖的表達(dá)，投影各方面進(jìn)行分析。箱蓋和底座零件圖的視圖選擇如 2 3 圖給出了箱 蓋的零件圖，由于箱蓋的外部結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，而 內(nèi) 部空腔的形狀又比較簡(jiǎn)單，因此在主視圖和右視圖上主要要表達(dá)其外形 ，使其一眼看出內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。而在 2 4 圖給出的底座零件圖中，其視圖選擇與箱蓋相似，所以在表示其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的 時(shí)也采用 主視圖和右視圖。而內(nèi)部結(jié)構(gòu)為內(nèi)部投影虛線。 2 3 箱蓋 2 4 底座 二、 箱蓋的尺寸分析 箱體的厚度一般是根據(jù)中心距 A 計(jì)算的，底座和箱蓋的壁厚 B 0.025+1,減速器的中心距 A 330mm,計(jì)得壁厚為 8mm，為了上下箱體內(nèi)腔結(jié)合適當(dāng)，其內(nèi)腔的大小等于底座的內(nèi)腔的大小（如圖 2 6 所示）長(zhǎng)為 272mm,寬為 40mm， ,而端蓋的的外型尺寸長(zhǎng) 330mm,寬 104mm，高度為 91mm。 為了安裝軸承及其它零件，在箱蓋及底座的前后均設(shè)計(jì)有 軸承座，主動(dòng)軸的尺寸為 R23.5、 R37，從動(dòng)軸座的尺寸為 R31、 R47。其作用是提高其穩(wěn)定性。而為了與底面接觸比較完好，設(shè)有 8cm厚的凸面，而邊上則有 R23 的倒角，還有 27mm高的四個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)的一邊是個(gè)半圓半徑為 13cm,并在凸臺(tái)上設(shè)有螺紋孔 R4.5，其主要是為了可以和底座能夠裝配起來，箱蓋的頂部設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)為 28mm的正方形通孔，其主要是為了添加潤(rùn)滑濟(jì)，使兩齒輪的傳動(dòng)更好一些。 2 5 箱蓋工程圖 三、底座 的尺寸分析 如圖 2 6 所示是底座的工程圖，其底座的外形尺寸是長(zhǎng) 330mm、寬 104mm、高 100mm,其內(nèi)腔的尺寸是長(zhǎng) 2688mm,寬 40mm,高 92mm,倒角 R6,在俯視圖的三個(gè)軸承座上有三條圓弧半徑為 26.5mm、 26.5mm和 34mm,寬 3mm,兩圓弧的距離為 90mm,其作用是為了固定軸承，在圓弧座的下面有一塊寬為 10mm 的擋板，其作用是為了頂住軸承做，使其在受到外力的作用下不易變形，提高其穩(wěn)定性。在其主視圖的左右邊各有一個(gè)圓柱凸臺(tái)半徑分別是 34mm 和 17mm,孔半徑則分別為 28mm 和 5mm,底座是一塊長(zhǎng)為 280mm,寬為 104mm,高為 12mm 的長(zhǎng)方體，其作用是使減速箱可以平穩(wěn)的放 在平面上。而其它的尺寸則是為了與端蓋配合的，基本上是一樣的，在此就不詳細(xì)列出了。 2 6 底座工程圖 四、端蓋與底座的裝配的 分析 如圖 2 7 所示，箱蓋和底座配合的面主要有以下三個(gè) （ 1）主要平面 箱蓋與底的接合面， （ 2）主要孔軸承座孔， （ 3）其它加工表面螺孔及其邊緣的接觸。 所以在設(shè)計(jì)端蓋和底座的時(shí)候要 考慮到這方面的問題，其最終會(huì)影響到外觀，裝配 ,工作時(shí)的效率等。 其兩個(gè)接合面要打造得 2 7 裝配分析圖 粗糙點(diǎn)，增大摩擦 ；軸 承孔座要對(duì)準(zhǔn)，不可有太大的誤差，不然轉(zhuǎn)動(dòng)起來的時(shí)候會(huì)影響整個(gè)的穩(wěn)定性，上、下螺孔要在同一基準(zhǔn)軸上，邊緣要平滑些，不要有毛刺等，并要考慮到其工藝特點(diǎn)。 2.3 齒輪 的設(shè)計(jì) 及其裝置的傳動(dòng)比 的確定 一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、類型和基本要求 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)用于傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，是應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)比準(zhǔn)確、工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊且適用的圓周速度和功率范圍廣。 齒輪的類型很多，按兩輪軸線的相對(duì)位置 不同， 齒輪傳動(dòng)可分們平行軸齒輪傳動(dòng)，相交軸齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)，按齒輪的工作條件不同可分為開式齒輪傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪的基本要求（ 1）傳動(dòng)平穩(wěn)，既傳動(dòng)比 I恒定不變，否則傳動(dòng)時(shí)會(huì)引起沖擊，振動(dòng)和噪聲（ 2）具有足夠的承載能力較長(zhǎng)的使用壽命，齒輪要足夠的強(qiáng)度和風(fēng)度，以傳遞較大的動(dòng)力，并有較長(zhǎng)的使用壽命。 二、設(shè)計(jì)的基本參數(shù) 如圖 2 8 所示，為齒輪軸的實(shí)體圖，圖 2 9 側(cè) 為單一的 大 齒輪，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雖然不同，但其特點(diǎn)都是通過輪齒傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力， 齒輪軸作為主動(dòng)齒輪，圖 2 9的齒輪側(cè)做為從動(dòng)齒輪。 圖 2 8 齒輪軸 圖 2 9 大齒輪 （ 1） 主動(dòng)齒輪 齒輪軸參數(shù)的確定 如圖 2 10 所示為齒輪軸的工程圖，下面就對(duì)其工程圖尺寸進(jìn)行分析。 齒輪軸的總長(zhǎng)度為 156mm,最大直徑為 51.5mm,既齒輪的外直徑，分度圓直徑側(cè)為 50mm,總齒數(shù) Z1=20，中心距為 58mm。因?yàn)橐邶X輪軸上按裝其它的零件，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為階梯方式， 這樣裝配起來固定比較容易 。與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的部分設(shè)計(jì)為 20mm 外徑，長(zhǎng)度為 15mm,圓柱的公差為 0.01mm，因?yàn)槠溆绊懥苏w的穩(wěn)定性，所示精度要求要高一點(diǎn)。在齒輪的兩旁設(shè) 是圓柱 ,直徑為 24mm，而在圓柱 的兩側(cè)則是兩個(gè)退刀槽，其作用是為了方便加工齒輪軸，在角邊上不會(huì)有生成毛刺，提高精度，因?yàn)橥说恫墼龠^去的兩邊就是與軸承連接的了，所以這個(gè)退刀槽很有必要，而在軸承的另一側(cè)則是一段長(zhǎng)為 56mm,半徑為 18mm 圓柱，在圓柱一有下個(gè)長(zhǎng)為 25mm,寬為 6mm，深為 3mm的鍵槽，其作用是為了連接外部的的齒輪。 圖 2 10 齒輪軸工件圖 （ 2） 從動(dòng)齒輪大齒輪參數(shù)的確定 如圖 2 11 所示為大齒輪的工程圖，以下是對(duì)大齒輪參數(shù)的確定。 從動(dòng)齒輪是只與軸相連接發(fā)單一齒輪，其外徑為 126mm，寬為 15mm, 分度圓直徑側(cè)為 120mm,總齒數(shù) Z2=54，中心距為 82mm,內(nèi)部半徑 R 16mm 是按裝在軸上的，其內(nèi)孔精度的要求也是相當(dāng)高的的，其精度不要超過 0.01mm，否則會(huì)使齒輪在工作轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不均衡，影響工作，在齒輪上有個(gè)雙面凹進(jìn)去的圓環(huán)，外直徑是 96mm,內(nèi)直徑為 48mm,深度為 8mm，作用是為了減輕齒輪的重量，在 R16 與 R24 之間則一個(gè)凸上來的圓環(huán)，其作用是為了提高齒輪的的穩(wěn)定性，在高度旋 轉(zhuǎn)的時(shí)候，齒輪容易變形甚至出現(xiàn)崩裂，在內(nèi)部還有一個(gè)鍵槽，其寬度為 10mm,高 3mm,其作用是為了與軸相連接，而在各個(gè)邊上皆有倒角，大小皆為 2mm 圖 2 11 大齒輪工程圖 （ 3） 二級(jí)齒輪參數(shù)的確定 如圖 2 12 所示為二級(jí)齒輪，在二級(jí)減速箱中主要是起到提高減速的作用，從圖中可以看出在同一軸上有一大一小兩個(gè)齒輪，兩個(gè)的轉(zhuǎn)速為一樣的，既大齒輪轉(zhuǎn)過一周時(shí)，小的齒輪同樣也轉(zhuǎn)過一圈，但兩個(gè)齒輪的齒數(shù)不一樣，就是利用這一點(diǎn)來減速的，相反過也可以用來加速。 從圖中可以看出二級(jí)齒輪的的一些參數(shù)，基總長(zhǎng) 度為 86,大齒輪的的外徑為75,厚度為 14,齒數(shù)為 40；小齒輪的外徑為 39.4,厚度為15，齒數(shù)為 20。兩齒輪間的間隙為 4.5,兩邊是兩個(gè)圓柱，主要是與軸承相連接，其長(zhǎng)為 15,直徑為 20 倒角 C45。 圖 2 12 二級(jí)齒輪 （ 4） 齒輪的材料及配合 裝置的傳動(dòng)比 一、 齒輪是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的關(guān)鍵部位，也是齒輪最薄弱的環(huán)節(jié)，故齒輪傳動(dòng)的失效多發(fā)生在輪齒上，因此輪齒的設(shè)計(jì)材料非常的重要，下面表是關(guān)于些齒輪材料的的列表 .（根據(jù)表 2 12 選用 45 鋼，經(jīng)正火外理，其硬度 169 217HB。） 2 12 表 常用的齒輪材料及其力學(xué)性能 類 別 材料牌號(hào) 熱處理方法 抗拉強(qiáng)度/MPa 屈服點(diǎn)/MPa 硬 度 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 45 35 正火 調(diào)質(zhì) 588 550 294 294 169 217HBS 190 230HBS 灰鑄鐵 HT300 HT350 正火 300 350 185 278HBS 202 304HBS 鑄鋼 ZG310-570 ZG340-640 正火 570 640 310 340 156 217HBS 169 229HBS 二、如圖 2 13 所示采用的是斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng) ，其圖兩個(gè)齒輪裝配后的主視圖，俯視圖及立體圖。其主要是通過輪齒傳動(dòng)的， Z1=20， Z2=54,二級(jí)齒輪的齒數(shù)分別又是 40 和 20,所以其傳動(dòng)比 I=4 圖 2 13 齒輪配合視圖 2.4 軸的設(shè)計(jì) 一、概述 軸是組成機(jī)器的重要零件之一，它主要用來支承作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件 ，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，此次設(shè)計(jì)的是階梯軸 。在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中影響軸結(jié)構(gòu)形狀的因素有很多，主要包括發(fā)下三點(diǎn)。 （ 1）軸及軸上零件有確定的工作位置，而且固定可靠 ； （ 2）具有良好的加工和裝配工藝性能 ； （ 3）有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度，力求軸的受力合理，盡量避免或減小就力集中。 二、軸參數(shù)的確定 如圖 2 14 所示是軸的立體圖和工程圖，該主軸屬于階梯軸，中間部分直徑最 大，為 R 18mm,長(zhǎng)為 25mm,其作用是為了左邊在裝配齒輪的時(shí)候能夠固定一邊。在最大直徑的左邊是與齒輪匹配的，其半徑為 16mm,長(zhǎng)為 26.5mm,中間帶有鍵槽 ,鍵槽兩邊是 R=5mm 的半圓，長(zhǎng)為 19mm,高為 3mm,其作用是為了固定齒輪，使轉(zhuǎn)動(dòng)起來的時(shí)候齒輪能夠跟著囝轉(zhuǎn)動(dòng)起來，最左的那一節(jié)是用來固定軸的其 長(zhǎng)為 20mm,R15mm,主要的裝配有有封油圈，軸承，墊圈等，末端還有倒角 C45。而在最大直徑的右邊則是一節(jié)長(zhǎng)為 14mm,R15mm 的軸，其主要是按裝軸承，在與最大直徑相連的還有一個(gè)退刀槽，其作用是為了按裝的時(shí)候那個(gè)地方不會(huì)有東西卡住，影響其轉(zhuǎn)速，過來的一節(jié)長(zhǎng)為 23mm,R14mm 連接有墊片，通孔端蓋，最右的一節(jié)則是與外面的零件相連接發(fā)其長(zhǎng)為 34mm,R12mm，中間有鍵槽其寬為 8mm,兩端有 R 4mm 的半圓，長(zhǎng)為 24mm,末端還有倒角 C45。 圖 2 14 軸 的工程圖及立體 三、 軸材料的選擇 軸工作時(shí)主要承受彎矩和轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生應(yīng)力多為交變應(yīng)力，其主要的失效形式為疲勞破壞，因此，軸的材料應(yīng)具有較高的抗疲勞強(qiáng)度、較多的應(yīng)力集中敏感和良好的加工性能等特點(diǎn) 。 如表 2 15 為軸設(shè)計(jì)時(shí)選用的材料及力學(xué)性能 。 表 2 15 軸材料及力學(xué)性能 材料 熱處理 硬度 抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn) 抗彎曲疲勞極限 抗剪切疲勞極限 45 正火 回火 170 217 162 217 600 580 290 360 270 300 135 155 2.5 軸承的選擇 一、軸承概述 1 軸承的功能 軸承是在機(jī)器中用來支持軸各軸上零件的部件。它能保證軸的回轉(zhuǎn)精度，并能減少軸與支承間的摩擦和摩損。此次設(shè)計(jì)的軸承主要是固定在上、下箱體之間，并連接軸的作用，其中還有其它的零件，如墊片，封油圈等。在此次設(shè)計(jì)中涉及到三種不同尺寸的軸承，為了方便就不一一列舉說明了，只拿其中的一個(gè)作為設(shè)計(jì)對(duì)象，希望可以舉一反三的作用。 2 軸承的類型和特點(diǎn) 根據(jù)軸承工作時(shí)的摩擦性質(zhì)不同，可分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承兩大類。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載能力高，工作平衡，抗振性能好 ，機(jī)械效率高，潤(rùn)滑和維護(hù)方便等特點(diǎn)在減速器中，廣泛采用滾動(dòng)軸承作為軸的支承，并以單列向心球軸承作為軸的支承軸承內(nèi)圈與軸連接，外圈與軸承座孔連接，起到固定的作用。 二、軸承參數(shù)的確定 及材料的選擇 （ 1） 如圖 2 16 所示為其中一個(gè)軸承的工程圖和立體圖。主要是由兩個(gè)圓環(huán)還有兩圓環(huán)之間的一珠子組成，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，其主要是按裝在上、下箱體之間，其外徑大小為 48mm,與上、下箱體的軸承孔座相匹配，寬度為 15mm,內(nèi)孔大小為 20mm與軸匹配。內(nèi)環(huán)的外徑為 32mm,中間有 1.5mm 的 間 隙 ， 里面還有一個(gè)半徑為 2mm 的圓環(huán)，里而裝有珠子。 圖 2 16 軸承的工程圖和立體圖 （ 2）軸承材料的選擇應(yīng)具備以下幾點(diǎn)要求 1、足夠的抗壓強(qiáng)度，抗沖擊強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度 2、良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性 3、良好的跑合性，順應(yīng)性，和塑性 4、良好的導(dǎo)熱性。但由于所有的材料都不可同時(shí)滿足上述的要求，因此軸承的材料要根據(jù)具體要求而定。其常用的材料主要有以下幾種：錫基軸承合金(ZSnSb11Cu6)，鉛基軸承合金 (ZSnb8Cu4)，黃銅 (ZCuZn38Mn2pb2)，鑄鐵 (HT150、 HT200、 HT250)。 2.6 端蓋的選擇 一概述 在此次設(shè)計(jì)中涉及到的端蓋有可通端蓋和端蓋兩種，并且其端蓋的的尺寸不同，為了方便就不一一列舉說明了，也只拿其中的一個(gè)作為設(shè)計(jì)對(duì)象可通端蓋，同樣希望可以舉一反三的作用。不會(huì)給人一種累贅的感覺。 減速箱 端蓋主要是配合 上 、 下箱體 ，主要是起著 密封 的作用 ,保護(hù)里面的零件不會(huì)有灰塵或其它東西影響及破壞零件，并可起到防漏油的作用。如果端蓋設(shè)計(jì)得好的話可以 給設(shè)備使用維護(hù)帶來很大的麻煩 。 二，參數(shù)的確定 如圖 2 17是端蓋的工程圖和立體圖。從圖可以看出是一個(gè)可通端蓋其最大的直徑是 68mm,寬為 17mm,其最大直徑的寬度為 3mm,主要是因?yàn)橐浜仙稀⑾孪潴w的溝，使端蓋固定在上、下箱體間。（如圖 2 6所示，底座的工程圖）而在兩旁則是半徑為 31mm 的圓環(huán)，寬為 4mm，正好與上、下箱體的的軸承孔相配合。再過來的是一個(gè)直徑為 54mm 的圓環(huán)，而內(nèi)部還有一個(gè)直徑為 30mm 的孔，主要是軸可以向外伸，（如圖 2 14為軸的視圖）其主要是配合直徑為 28mm 的那一節(jié)，內(nèi)部其本是掏空，是主要是減輕端蓋的重量。 圖 2 17 端蓋的工程圖和立體圖 2.7 套筒及密封圈的設(shè)計(jì) 如圖 2 18為 套筒及密封圈的工程圖及立體圖，套筒的作用是起到調(diào)節(jié)軸的作用，使軸固定于最佳狀態(tài) ；密封圈的作用是為了防止灰塵進(jìn)入箱體和漏油，其材料為塑膠。 下面為兩個(gè)零件的基本尺寸，套筒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)較為簡(jiǎn)單，外徑為 40mm,內(nèi)徑為 30mm，寬為 1mm。密封圈的形狀猶如一個(gè)盤子，外徑 45mm,寬 5mm,內(nèi)部有直徑為 19mm 的 孔，中間一面是凹下去 的 ，在另一面則是凸出來，外型結(jié)構(gòu)如圖 2 8左邊圖所示。 凸郵的部分成一個(gè)圓錐，小的面直徑為 26mm,大的面直徑為 31mm,高為 2mm 圖 2 18 套筒及密封圈的工程圖及立體圖 2.8 減速器附件設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)過程中，由于要設(shè)計(jì)的零件相當(dāng)多，并且有些零件結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，在此就不一一例出了，只是在此作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，下面是圖 2 19 簡(jiǎn)單的介紹。 如圖 2 19 為減速箱其它相關(guān)的零件，其中包括的零件有定位圈，螺栓，鍵，螺塞，孔蓋，墊片，透蓋，螺釘，螺母，墊圈，端蓋。其主要是起到固定位置和調(diào)節(jié)減速箱的作用。 （ 1）定位圈主要是固定下箱體的透蓋的作用 （ 2）螺栓、螺母是用來鎖住上、下箱體的。起到密封的作用。 （ 3）鍵主要是用來連接軸和 齒輪的，使齒輪可以跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 4）墊圈、墊片主要是用來調(diào)節(jié)各零件的裝配的。 （ 5）螺 塞可以通過這向箱體添加潤(rùn)滑油。 2 19 減速箱其它裝配零件 2.9 零件 裝配 一、概述 在完成了各個(gè)零件的設(shè)計(jì)之后，接下來的就是對(duì)零件的裝配了，在前面的設(shè)計(jì)中以對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析了，所以在此就不單個(gè)零件進(jìn)行分析了。如圖 2 20,是減速箱的裝配圖，在圖中對(duì)零件進(jìn)行了編號(hào)。其零件的名稱，材料特征如表 2 21所示。 圖 2 20 減速箱裝配圖 下面就對(duì)底圖進(jìn) 行分析，從總體上看主要是通過外部的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 14 號(hào)的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪帶動(dòng) 給 11 號(hào)二級(jí)齒輪的 ，從而帶動(dòng) 二級(jí)齒輪的小齒輪 ，從 小齒輪輸入到 6號(hào)的大齒輪，在減速的過程中有兩次減速，所以才稱之為二級(jí)減速箱 。而從裝配的結(jié)構(gòu)上看，其裝配的結(jié)構(gòu)也相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單，主要是通過軸承支撐起軸與齒輪軸，并在軸上安裝了其它零件如，封油圈、墊片、端蓋等零件。 表 2 21 零件表 19 螺釘 7 18 有孔螺塞 1 17 墊片 1 16 透孔 1 HT150 15 固定圈 2 14 齒輪 2 HT200 13 小軸承 4 45 鋼 12 封油圈 4 塑膠 11 二級(jí)齒輪 1 45 鋼 10 墊片 1 9 可通端蓋 2 HT150 8 軸 1 HT150 7 大軸承 2 HT200 6 齒輪 1 45 鋼 5 底座 1 HT200 4 螺塞 1 Q235A 3 螺母 4 2 螺栓 4 HT150 1 端蓋 1 HT200 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 材料 標(biāo) 準(zhǔn) 備注 二、裝配要求 （ 1）對(duì)裝配前的零件表面要求，所有的零件表面均應(yīng)清除鐵屑并用煤油清洗干凈。 （ 2）對(duì)安裝與調(diào)整的要求，安裝滾動(dòng)軸承時(shí)內(nèi)圈應(yīng)緊貼軸肩，不得有縫隙。對(duì)于齒輪間的傳動(dòng)要嚙合，安裝后還要檢驗(yàn)，確保其精度，而為了確保安裝的精度和穩(wěn)定性在軸與軸承間安裝了墊片和調(diào)節(jié)圈。 （ 3）對(duì)密封的要求，在減速箱中主要是采用封油圈來密封的，而在底部的兩邊，一則是通過螺塞，一個(gè)則是通過密封膠來密封的 . 第三章 減速箱 加工工藝文件及產(chǎn)品 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 一、概念 基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對(duì)象上的 某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。 基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工作圖上所采用的基準(zhǔn) .；工藝基準(zhǔn)是加工過程中所采用的基準(zhǔn)。又可分