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實(shí) 習(xí) 總 結(jié) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 性 質(zhì) 畢業(yè)實(shí)習(xí) 學(xué) 年 2011 2012 班 級(jí) 機(jī)制 08 4 班 姓 名 趙璽超 學(xué) 號(hào) 080514020519 機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)實(shí)習(xí)總結(jié) 畢業(yè)實(shí)習(xí)期間我在學(xué)校進(jìn)行了 JZQ PM 400 型減速器的拆卸實(shí)習(xí) 了 解到了很多關(guān)于減速器的專業(yè)知識(shí) 對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助 減速器是由封閉在箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部 件 為了提高電動(dòng)機(jī)的效率 原動(dòng) 機(jī)提供的回轉(zhuǎn)速度一般比工作 機(jī)械所需的轉(zhuǎn)速高 因此齒輪減逨器 蝸桿減速器常安裝在機(jī)械的 原動(dòng)機(jī) 與工作機(jī)之間 用以降低輸入的轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大輸出的 轉(zhuǎn)矩 在機(jī)器設(shè)備中被廣泛采用 例如寶山鋼 鐵公司就有 10 多萬(wàn) 臺(tái)減速器 在其 他機(jī)器中減速器也有大量應(yīng)用 一 實(shí)習(xí)所用設(shè)備 工具及其他準(zhǔn)備事項(xiàng) 1 設(shè)備 JZQ PM 400 型減速器 1 臺(tái) 金相顯微鏡 沖擊試驗(yàn)機(jī) 箱式電阻爐 洛氏硬度計(jì) 砂輪機(jī) 2 工具 游標(biāo)卡尺 1 把 活動(dòng)扳手呆扳手各 1 把 套筒扳手 1 套 鋼板尺 1 把 毛刷 3 準(zhǔn)備 柴油 汽油 45 鋼 1 箱體結(jié)構(gòu) 減速器的箱體用來(lái)支承和固定軸系零件 應(yīng)保證傳動(dòng)件軸線 相互位置的正確性 因而軸孔必須精確加工 箱體必須具有足夠 的強(qiáng)度和剛度 一面引起沿齒輪齒款上載荷分布不勻 為了增加 箱體的剛度 通常在箱體上制出筋板 為了便于軸系零件的安裝 和拆卸 箱體通常制成剖分式 剖分面一般取在軸線所在的水平 面內(nèi) 即水平剖分 以便于加工 箱蓋 機(jī)蓋 和箱座 機(jī)座 之間用螺栓聯(lián)接成一整體 為了使軸承座旁的聯(lián) 接螺栓盡量靠近 軸承座孔 并增加軸承支座的剛性 應(yīng)在軸承座旁制出凸臺(tái) 設(shè) 計(jì)螺栓孔位置時(shí) 應(yīng)注 意留出扳手空間 為保證箱體具有足夠的 剛度 能夠承受堅(jiān)向載荷和彎矩 在軸承孔附近加支撐肋即箱 肋 為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面 的機(jī)械加工面積 箱體底座 般不 采用完整的平面 箱體通常用灰鑄鐵 HT150 或 HT200 鑄成 灰鑄鐵具有很好 的鑄造性能和減振性能 對(duì)于受沖擊載 荷的重型減速器也可采用 鑄鋼箱體 單件生產(chǎn)時(shí)為了簡(jiǎn)化工藝 降低成本可采用鋼板焊接 箱體 2 減速器附件 1 定位銷 在精加工軸承座孔前 在箱蓋和箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷 以保證箱蓋和箱座的裝配精度 同時(shí)也保證了軸承座孔的精度 兩定位圓錐銷應(yīng)設(shè)在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上 且不宜對(duì)稱布置 以加強(qiáng) 定位效果 同時(shí)在確定銷孔位置時(shí)應(yīng)考慮加工箱座鉆孔 鉸孔的方便和不妨礙鄰近聯(lián)接螺栓的裝拆 并且銷釘長(zhǎng)度應(yīng)稍大 于箱蓋和箱座的厚度之和 2 視孔蓋 為了檢查傳動(dòng)件的嚙合情況 并向箱體內(nèi)加注潤(rùn)滑油 在箱 蓋的適當(dāng)位置設(shè)置一觀察孔 觀察孔 多為長(zhǎng)方形 視孔蓋板平時(shí) 用螺釘固定在箱蓋上 蓋板下墊有紙質(zhì)密封墊片 以防漏油 3 通氣器 減速器中的零件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)使箱體內(nèi)部的溫度升髙 使箱內(nèi)氣體膨脹 壓力增大 為防止 潤(rùn)滑油黏度隨溫度的升髙而 下降 同時(shí)也防止?jié)櫥蛷南潴w分界處和外伸軸密封處泄漏 也 在減速器的箱體頂部或觀察孔蓋板上應(yīng)安裝通氣器 應(yīng)注意的是 通氣器的孔不能直通頂端 以免臟物掉入其內(nèi) 4 油尺 為了檢查箱體內(nèi)的油面高度 及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑油 應(yīng)在油箱便 于觀察和油面穩(wěn)定的部位 最好在低速 級(jí)齒輪附近裝設(shè)油面指示 器 油面指示器分油標(biāo)和油尺兩類 圖中釆用的是油尺 設(shè)計(jì)油 尺傾斜角度時(shí) 應(yīng)使加工斜孔的刀具以及取放油尺時(shí)不致與箱座 的上凸緣相碰 5 油塞 換油時(shí) 為了排放汚油和淸洗劑 應(yīng)在箱體底部 油池最低 位置設(shè)放油孔 平時(shí)放油孔用油寒旋 緊 放油螺塞和箱體結(jié)合面 之間應(yīng)加防漏墊圈 另外 為了便于污油流出 油孔一般做成向 孔端傾斜 1 2 度的結(jié)構(gòu) 6 啟蓋螺釘 裝配減速器時(shí) 常常在箱蓋和箱座結(jié)合面涂上水玻璃或密封 膠 以增強(qiáng)密封效果 但卻給開啟箱蓋帶來(lái)困難 為此 在箱蓋 側(cè)邊的凸緣上開設(shè)螺紋孔 并擰入啟蓋螺釘 啟箱蓋吋 擰動(dòng)啟 箱螺釘 迫使箱蓋與箱座分離 7 起吊裝置 為了便于搬運(yùn) 需在箱體上設(shè)置起吊裝置 圖中箱蓋上鑄有 兩個(gè)吊耳 用于起吊箱蓋 箱座上鑄有 兩個(gè)吊鉤 用于吊運(yùn)整臺(tái) 減速器 8 平墊圈 既可起到保護(hù)工件表面 增加螺絲受力面積防止時(shí)間一長(zhǎng)而 造成螺絲松動(dòng) 又可增加摩擦阻力 由于其質(zhì)地比螺絲軟 壓 緊時(shí)壓力過(guò)大它可以變形 從而防止螺絲崩斷 二 有序的拆分減速器 觀察傳動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 并分祈傳動(dòng) 系統(tǒng)中各種軸承部件的組合設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1 拆卸減速器 拆卸之前 要先淸除表面的灰塵及污垢 然后按拆卸的順序 給所有零 部件編號(hào) 并登記名稱和數(shù)量 然后分類 分組保管 避免產(chǎn)生混亂和丟失 拆卸時(shí)避免隨意敲打造成破壞 并防止碰傷 變形等 以使再裝配時(shí)仍能保證減速器正常運(yùn)轉(zhuǎn) 拆卸順序 1 拆卸觀察孔蓋 2 拆卸箱體與箱蓋連接螺栓 啟出定位銷 然后寧東啟蓋螺釘 卸下箱蓋 3 拆卸各軸兩邊的軸承端蓋 4 一邊轉(zhuǎn)動(dòng)軸順著旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒏咚佥S軸系拆下 再用橡膠錘輕 敲軸將低中素軸系拆卸下來(lái) 5 最后拆卸其他附件如油標(biāo) 油塞等 2 兩級(jí)展開式閼柱齒輪減速器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但齒輪相對(duì) 1 軸承的位置不對(duì)稱 因此此要求軸有 較大的剛度 高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn) 矩輸入端 這樣 軸在轉(zhuǎn) 矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎矩變形可部分 地互相抵消 以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象 它用于載荷 比較平穩(wěn)的場(chǎng)合 三個(gè)軸的齒輪均釆用斜齒 其優(yōu)點(diǎn) 為 1 斜齒 輪的齒廓是逐漸進(jìn)入接觸 又逐漸脫離接觸的 故工作平穩(wěn) 2 重合度較直齒輪大 缺點(diǎn)是 1 存在軸向力 2 制造較困難 1 軸承端蓋 該減速器為嵌入式結(jié)構(gòu) 為固定軸系部件的軸向位置并承受軸向力 軸承座孔兩端用軸承 蓋封閉 軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種 凸緣式軸承蓋的優(yōu)點(diǎn)是拆 裝 調(diào)整軸承間隙方便 用螺釘固定密封性好 所以應(yīng)用廣泛 但 零件數(shù)目較多 尺寸較大 外觀不平整 而嵌入式軸承蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 緊湊 不需要用螺釘緊固 重量輕 軸承座端面與軸承孔中心線不 需要嚴(yán)格垂直 但密封性較差 一般需摘端蓋的外凸部分開槽 并 加 O 型密封圈 裝拆端蓋和調(diào)整軸承間隙較麻煩 需打開機(jī)蓋放只 置和調(diào)整墊片 或釆用調(diào)節(jié)螺釘和壓蓋進(jìn)行調(diào)節(jié) 2 擋圈 彈簧式 主要作用是防止軸承與軸承端蓋直接接觸而造成磨損或其他形 式的破壞 并起到一定的密封作用 3 調(diào)整環(huán) 主要足用來(lái)調(diào)整軸承與軸承端蓋的間隙 防止間隙過(guò)大使得軸 系左右運(yùn)動(dòng)太大而產(chǎn)生太大的震動(dòng) 甚至打壞軸承端蓋 在減速器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的工藝問(wèn)題 減速器的設(shè)計(jì)是高校機(jī)械類專業(yè)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)訓(xùn)練的必選項(xiàng)目 之一 一般高職髙專機(jī)械類專門開 設(shè) 1 2 周的 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課 程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)單級(jí)或二級(jí)齒輪減速器 學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)受力 計(jì)算 一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題 但在結(jié)構(gòu)工藝方面就比較容易出問(wèn)題 且現(xiàn)在市場(chǎng)出售的一些減速器的結(jié)構(gòu)工藝也 存在問(wèn)題 雖然這些 結(jié)構(gòu)工藝方面問(wèn)題不是太大 但往往既影響制造又影響使用 下面 我將常見(jiàn)結(jié)構(gòu)工 藝方面問(wèn)題指出并糾正 供大家參考 1 減速器的上蓋殼體而外緣設(shè)計(jì)不合理 圖 1 所示的內(nèi)外緣都設(shè)計(jì)為 90 度 這樣的鑄件在起模時(shí)鑄型容易 被破壞 而圖 2 所示結(jié)構(gòu)有了斜度有利于鑄型的起模 2 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)不合理 為了增加箱體軸承座的強(qiáng)度 一般在箱體上設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋 但圖 的加強(qiáng)筋由于成直角 在鑄件冷卻時(shí)由于各部位的厚薄不同存在 冷卻速度差 導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力 這是鑄件開裂的主要 原因之一 而圖 4 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是采取尺寸平緩過(guò)渡 使內(nèi)應(yīng)力減 少 鑄件不易開裂 3 箱體上的孔位置結(jié)構(gòu)不利于鉆孔 圖 5 上圖雖然在圖上標(biāo)出了孔的位置 但在加工時(shí)無(wú)法正確鉆 孔 而圖 5 下圖在課題鑄出一個(gè)平臺(tái)之后就可以保證空的位置和 精度了 圖 6 的上下圖的原理相同 典型零部件加工工藝 1 軸類零件的加工 軸式機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一 它在機(jī)械中主要用于支承 齒輪 帶輪 凸輪以及連桿等傳動(dòng) 件 以傳遞扭矩 按結(jié)構(gòu)形式不 同 軸可以分為階梯軸 錐度心軸 光軸 空心軸 曲軸 凸輪軸 偏 心軸 各種絲桿等 其中具有等強(qiáng)度特征階梯傳動(dòng)軸應(yīng)用較廣 其加工工藝能全面地反映軸類零件的加 工規(guī)律和共性 根據(jù)軸類零 件的功用和工作條件 其技術(shù)要求主要在以卜方面 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類 一類是與軸承的內(nèi) 圈配合的外圓軸頸即支承軸頸 用 于 確定軸的位置并支承軸 尺寸精 度要求較髙 通常為 IT 5 IT7 另 類為與各類傳動(dòng)件配合的軸頸 即配合軸頸 其精度稍低 常為 IT6 IT9 2 幾何形狀精度 主要指軸頸表面 外圓錐面 錐孔等重要 表面的圓度 圓柱度 其誤差 般應(yīng) 限制在尺寸公差范圍內(nèi) 對(duì)于 精密軸 需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度 3 相互位置精度 包括內(nèi)外表面 重要軸面的同軸度 圓的 徑向跳動(dòng) 重要端面對(duì)軸心線的垂直 度 端面間的平行度等 4 表而粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求 一般根據(jù)加 工 的可能性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定 支承 軸頸常為 0 2 0 6 微米 傳動(dòng) 件配合軸頸為 0 4 3 2 微米 5 其他 倒角 倒棱及外觀修飾等要求 軸類零件材料 常用 45 鋼 精度較高的軸可選用 4Cr 軸承鋼 65Mn 也可選用球墨鑄鐵 對(duì)高速 重載的軸 選用 20CrMnTi 20Mn2B 20Cr 等低碳合金鋼或 38CrMoAl 氮化鋼 軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件 大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄 件 毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后 可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布 獲得較高的抗拉 抗彎和抗扭強(qiáng)度 熱處理方面 鍛造毛坯在加工前均需要安排正火或退火處理 使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化 消除鍛造應(yīng)力 降低材料硬度 改善切削加 工性能 調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后 半精車之前 以獲得良好的物理力學(xué) 性能 表面淬火一般安排在精加工之前 這樣可以糾正因淬火引起的局 部變形 精度要求高的軸 在局部淬火或粗磨之后 還需進(jìn)行低溫時(shí)效處 理 軸的材料 45 鋼 則加工工序?yàn)?下坯一鍛造一正火一粗車一 調(diào)質(zhì)一半精車一精車 表面淬火一 低溫回火或低溫時(shí)效處理一粗 磨一精磨 加工后的檢驗(yàn) 單件小批生產(chǎn)中 尺寸精度一般用外徑千分尺 檢驗(yàn) 大批量生產(chǎn)時(shí) 常采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn) 長(zhǎng)度大而精度高 的工件的工件可用比較儀檢驗(yàn) 表面粗糙度可用粗糙度樣板進(jìn)行檢 驗(yàn) 要求較高時(shí)則用光學(xué)顯微鏡或輪廓儀檢驗(yàn) 圓度誤差可用千分 尺測(cè)出的工件同一截面內(nèi)直徑的最大差值之半來(lái)確定 也可用千分 表借助 V 形鐵來(lái)測(cè)量 若條件許可 可用圓度儀檢驗(yàn) 圓柱度誤差 通常用千分尺測(cè)出同一軸向剖面內(nèi)最大與最小值之差的方法來(lái)確定 主軸相互位置精度檢驗(yàn)一般以軸兩端頂尖孔或工藝錐堵上的頂尖孔 為定位基準(zhǔn) 在兩支支承軸頸上方分別用千分表測(cè)量 2 箱體類零件的加工 箱體類零件通常作為裝配吋的基準(zhǔn)零件 它們將軸 套 軸承 齒輪和端蓋等零件裝配聯(lián)結(jié)起來(lái) 使其保持正確的相互位置關(guān)系 以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成所需的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力 因此 箱體類零 件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 材料選擇 加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作精度 使用性能 和壽命都有較大的影響 箱體零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 多為鑄造件 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 壁薄且不均勻 加工部位多 加工難度大 箱體零件的主要技術(shù)要求 軸頸支承孔孔徑精度及相互之間的 位置精度 定位銷孔的精度與孔距精度 主要平面的精度 表面粗 糙度等 箱體零件材料及毛坯 常選用灰鑄鐵 HT200 為減少毛 坯鑄造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 箱體鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效 箱體的村料若為 HT200 則加工工序?yàn)?鑄造一人工時(shí)效一噴 涂底漆一粗加工 精加工一油漆 箱體零件的檢驗(yàn) 1 孔的尺寸精度 一般用塞規(guī)檢驗(yàn) 單件小批生產(chǎn)時(shí)可用內(nèi)徑 千分尺或內(nèi)徑千分表檢驗(yàn) 若精度要求很高可用氣動(dòng)量?jī)x檢驗(yàn) 2 平面的直線度 可用平尺和厚薄規(guī)或水平儀與橋板檢驗(yàn) 3 平面的平面度 可用準(zhǔn)直儀或水平儀與橋板檢驗(yàn) 也可用涂 色檢驗(yàn) 4 同軸度檢驗(yàn) 一般工廠常用檢驗(yàn)棒檢驗(yàn)同軸度 5 孔間距和孔軸線平行檢驗(yàn) 根據(jù)孔距精度的高低 可分別使 用游標(biāo)卡尺或千分尺 也可用塊規(guī)測(cè)量 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可同時(shí)對(duì)零 件的尺寸 形狀和位置等進(jìn)行高精度的測(cè)量 3 圓柱齒輪的加工 齒輪是機(jī)械工業(yè)的標(biāo)志 它是用來(lái)按規(guī)定的速比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng) 力的重要零件 在各種機(jī)器和儀器中應(yīng)用非常普遍 尤以圓柱齒輪 的應(yīng)用較為廣泛 其精度要求 1 運(yùn)動(dòng)精度 確保齒輪準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動(dòng)和恒定的傳動(dòng)比 要求最 大轉(zhuǎn)角誤差不能超過(guò)相應(yīng)的規(guī)定 2 工作平穩(wěn)性 要求傳動(dòng)平穩(wěn) 振動(dòng) 沖擊 噪聲小 3 齒面接觸精度 為保證傳動(dòng)中載荷分布均勻 齒面接觸要求 均勻 避免局部載荷過(guò)大 應(yīng)力集中等造成過(guò)早磨損或折斷 4 齒側(cè)間隙 要求傳動(dòng)中的非工作面留有間隙以補(bǔ)償溫升 彈 性形變和加工裝配的誤差并利于潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存和油膜的形成 齒輪材料的選擇 根椐使用要求和工作條件選取合適的材料 普通齒輪選用中碳鋼和中碳合金鋼 如 40 45 50 40MnB 42SiMn 35SiMn2MoV 等 要求高的齒輪可 選取 20 Mn2B 18CrMnTi 30 CrMnTi 20Cr 等低碳合金鋼 對(duì) 于低速輕載的開式傳動(dòng)可選取 ZG40 ZG45 等鑄鋼材料或灰口鑄 鐵 非傳力齒輪可選取尼龍 夾布膠木或塑料 齒輪毛坯 毛坯的選擇取決于齒輪的材料 形狀 尺寸 使 用條件 生產(chǎn)批量等因素 常用的毛坯種類有 鑄鐵件 用于受力小 無(wú)沖擊 受力不大的齒輪 棒料 用于尺寸小 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 受力不大的齒輪 鍛坯 用于高速重載齒輪 鑄鋼坯 用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜 尺寸較大不易鍛造的齒輪 齒輪熱處理 在齒輪加工工藝過(guò)程中 熱處理工序的位置安排 十分重要 它直接影響齒輪的力學(xué)性能及切削加工的難易程度 一般在齒輪加工中有兩種熱處理工序 毛坯熱處理 為了消除鍛造和粗加工造成的殘余應(yīng)力 改善 齒輪材料內(nèi)部的金相組織和切削加工性能 在齒輪毛坯加工前后 安排的預(yù)先熱處理為正火或調(diào)質(zhì) 齒面熱處理 為了提高齒面硬度 增加齒輪的承載能力和耐 磨性而進(jìn)行的齒面高頻淬火 滲碳淬火 碳氮共滲和滲氮等熱處 理工序 安排在滾 插 剃齒之后 珩 磨齒之前 二級(jí)展開式減速器所用圓柱齒輪的材料若為 45 鋼 則加工工序 為 毛坯形成 棒料 粗加工 半精加工 熱處理 調(diào)質(zhì) 滲碳淬 火 齒面高頻淬火等 精加工 通過(guò)本次實(shí)習(xí)讓我進(jìn)一步的了解了減速器的從設(shè)計(jì)到加工的多方 面知識(shí)深刻的理解了設(shè)計(jì)與制造之間的內(nèi)在聯(lián)系 通過(guò)本次實(shí)習(xí)對(duì) 我個(gè)人有很大的提高 對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助