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1、课程设计（论文）课程名称：综合能力训练题目：带式运输机传动装置的设计一箱盖和箱座院（系）：机电工程学院专业班级：机制1301班姓 名：武逃学 号：130701148指导教师：张锦华李菲2016年7月22日摘要减速箱作为一种重要的动力传递装置，在机械化生产中起着不可替代的作用。 减速器箱体起着支撑轴系、保证传动件和轴系正常运转的重要作用。铸造箱体从 剖分面分为箱体和箱座两部分，并通过轴承旁的连接螺栓和凸缘处的连接螺栓连 接成一体，整个减速器通过箱座底部的地脚螺栓安装在基座上。本设计说明书为减速器箱体结构尺寸和想提个零件尺寸的设计及确定，其中 包括：箱体壁厚的确定、箱体凸缘厚度的确定、各类螺栓结构
2、尺寸及其位置的确 定、内外壁与齿轮相对位置的确定、箱体外肋尺寸的确定以及轴承端盖、窥视孔 盖、通气器、启盖螺栓和定位销、油标和油标座孔、放油螺塞和放油孔、箱座吊 钩等零件尺寸的确定。本设计由Solidwork软件为主，并结合AutoCAD等二维绘图软件，设计了一 个一级斜齿轮减速箱的箱盖及箱座，实现了减速箱箱体的三维模型生成，以及由 此生成二维工程图的设计思路。通过该软件特有的三维设计功能，检查、优化设 计方案，完成了减速箱箱体在计算机中的模拟设计。关键词：Solidworks软件，箱体，箱盖，三维造型目录1箱体结构的设计11.1箱体壁厚和加强肋厚11.2箱体结合面及箱座底凸缘厚度11.3螺栓
3、直径及螺栓至外壁及凸缘边缘的距离21.4轴承端盖的结构及尺寸31.5小齿轮侧向盖外廓及箱座高度的确定41.6窥视孔和窥视孔盖51.7通气器51.8启盖螺栓和定位销51.9油标和油标座孔61.10放油螺塞和放油孔61.11箱座吊钩62 设计总结7参考文献8致谢91箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造（HT 200 ）制成，减速器箱体起着支撑轴系、保证传 动件和轴系正常运转的重要作用。铸造箱体从剖分面分为箱体和箱座两部分，并 通过轴承旁的连接螺栓（Md1）和凸缘处的连接螺栓（Md2）连接成一体。整个 减速器通过箱座底部的地脚螺栓（Mdf）安装在机座上。1.1箱体壁厚和加强肋厚如果箱体在加工和加工过程
4、产生不允许的变形，就会引起轴承座中心线歪斜， 使齿轮在传动过程中产生偏载，影响减速器正常工作。因此在设计箱体结构中， 首先应保证轴承座的刚度。为此应使支承轴承座的箱体有足够的壁厚，并加设厚 度的箱座外肋和厚度的箱盖外肋。箱盖的壁厚（5 1）可参照箱座的壁厚（5）， 小于或等于其取值即可，箱座外肋厚度（m）、箱盖外肋厚度（m1）也可由以下 方式确定：5 = 0.025a + 1（1）51 = 0. 02a + 1（2）m = 0.855（3）m1 = 0.855 1（4）其中：a代表一级圆柱斜齿轮减速器中两齿轮的中心距；则可得5 = 0. 025 x 181 + 1 = 5. 525mm51 =
5、 0. 02 x 181 + 1 = 4. 62 mm参考文献1,对于中小型铸件,其最小壁厚不得小于8mm,则5、51均取8mm。则 m = 0. 85 x 8 = 6.8 mmm = 0.85 x 8 = 6. 8 mm，取 m、m 为 7mm。1.2箱体结合面及箱座底凸缘厚度为保证箱座与箱盖连接处的刚度，该处凸缘应有一定的厚度，箱座底凸缘是承载减速器受力的主要部件，要保证具有一定的强度和刚度。箱盖凸缘的厚度为 b1，箱座凸缘厚度为b ,箱座底凸缘厚度b2，如下：b1 = 1. 58 1（5）b = 1.58（6）b2 = 2. 58（7）其中：8为箱座壁厚，81为箱盖壁厚。则可得b = 1
6、. 5 x 8 = 12mm、b = 1. 5 x 8 = 12mm、b = 2. 5 x 8 = 20mm考虑到加工工艺要求，减速器轴承旁连接螺栓的凸台高度h应尽可能都保持 一致。为此，可先根据参考文献定1图5-33确定凸台高度，从而定出其他凸台 的高度。根据参考文献1轴承座端面需要加工，因此应比非加工的凸台面外伸出 3-6mm，以便将加工面与非加工面严格分开，并且大小齿轮轴的轴承座端面都应 处在同一平面上，以便一次加工成形。当相邻两凸台距离太小时，凸台之间出现狭窄缝隙，使得铸造时砂型强度不 够，在取模和浇注时易形成废品，这时将凸台设计为一体。1.3螺栓直径及螺栓至外壁及凸缘边缘的距离地脚螺
7、栓直径df、轴承旁连接螺栓直径d1、箱盖与箱座连接螺栓直径七、 轴承端盖螺栓直径d，连接螺栓至外壁的距离c、连接螺栓至凸缘边缘的距离c， 312计算公式如下：地脚螺栓：df = 0.036a + 12（8）其中：a为一级圆柱斜齿轮减速器两齿轮中心距。则可得df = 0. 036 x 181 + 12 = 18.516mm，查参考文献1表 4-2,取 M20，取地脚螺栓数n=4。c = 26 mm、c = 24 mm轴承旁连接螺栓：d1 = 0.75df(9)贝血1 = 0. 75 x 20 = 15 mm，查参考文献1表4-2，取M16。c = 22 mm、c = 20 mm箱盖与箱座连接螺栓
8、：气=(0.50.6) df(10)贝血2 = (0.50.6) x 20 = 1012mm，查参考文献1 表4-2,取M12。c = 18 mm、c = 16 mm轴承端盖螺栓直径：d3 = (0.40. 5)df(11)贝Jd3 = (0.40.5)x 20 = 810mm，查参考文献1 表 4-2,取 M10。1.4轴承端盖的结构及尺寸轴承端盖主要用来对轴承进行轴向固定并承受轴向力，同时通过轴承端盖与 减速器箱壁之间的调整垫片来调整轴承间隙。该减速器中轴承端盖选用凸缘式轴 承端盖。轴承端盖螺栓直径d3。根据参考文献1 (5.1.5)节轴承端盖的设计， 轴承端盖尺寸由以下公式确定：D =
9、D +(55. 5)d(12)23D = D + 2.5d(13)03D = D - 3d(14)503d = d + (12)(15)03D，= D - (24)(16)D = D - (1015)(17)4其中：d3为轴承端盖螺栓直径。高速轴轴承端盖：根据该轴的设计及其轴承的选用，可知：轴承外径D = 90 mm，轴承内径d = 50 mm。轴承端盖尺寸如下：D2 = 90 + (55. 5) x 10 = 140145 mm 取 140mmD0 = 90 + 2. 5 x 10 = 115mmD5 = 115 - 3 x 10 = 85mmd = 10 + (12) = 1112 mm，
10、取 12mmD = 90 一(24) = 8688 mm，取 86mmD4 = 90 一(1015)= 7580mm，取 75mm低速轴轴承端盖：根据该轴的设计及其轴承的选用，可知：轴承外径D = 130mm，轴承内径d = 75 mm。轴承端盖尺寸如下：D2 = 130 + (55. 5) x 10 = 180185mm，取 180mmD0 = 130 + 2. 5 x 10 = 155mmD5 = 155 - 3 x 10 = 125 mmd = 10 + (1 2) = 1112 mm，取 12mmD = 130 一(24) = 126128 mm，取 126mmD4 = 130 一(1
11、015) = 115120mm，取 115mm外壁至轴承座端盖距离由公式(18)确定：l = c1 + c2 + (3 6)(18)其中：c七为轴承旁连接螺栓至外壁、凸缘的距离。则可确定该距离为l = 22 + 20 + (36) = 4548mm，取48mm1.5小齿轮侧向盖外廓及箱座高度的确定通常情况下，大齿轮一侧的轴承旁凸台均在箱盖外廓圆弧之内，而小齿轮一 侧的箱盖外表现需根据结构作图确定。一般应使轴承旁螺栓凸台位于箱盖外廓圆 弧内侧。当凸台位置和高度确定之后，即可取R R绘制出箱盖外廓圆弧。据参考文献1图5-38小齿轮侧向盖外廓的计算，可计算的R, = 103.7mm， 则可确定箱盖外
12、廓圆弧半径为R = 107 mm。箱座和箱盖的外壁处于同一竖直直线上，箱盖外廓线确定以后，向下延伸， 确定箱座外壁线，向内取箱座厚度，即可确定箱座内壁线。至此，箱体四个内壁 线全部确定。确定了箱座四个内壁以后，就可以确定箱座高度1.6窥视孔和窥视孔盖在箱盖顶部做小齿轮侧向外廓圆和大齿轮侧向外廓圆，即为箱盖顶部外壁线; 向内取箱盖壁厚5，获得内壁线。减速器箱盖的顶部要开窥视孔。窥视孔的位置要能够保证齿轮的啮合区，以 便检查齿轮的啮合情况、润滑状况、接触斑点及齿侧间隙等。窥视孔尺寸要足够 大，以便手能伸入箱体内操作。窥视孔上要有盖板，根据箱体尺寸大小及参考文 献1表5-7，选取为120mm的窥视孔
13、盖。盖板要用螺栓紧固在窥视孔上，窥 视孔盖螺栓直径d由公式(19)确定。4d4 = (0. 30.4)df(19)其中：df为地脚螺栓直径。则北4 = (0.30.4) x 20 = 68mm，查参考文献1表4-2，则取M8。1.7通气器通气器的作用是是箱体内热涨气体自由逸出，以保证箱体内外压力均衡，提 高箱体有缝隙处的密封性能。所以通气器一般设计在箱盖的顶部最高处或安装在 窥视孔盖上。安装在窥视孔盖上时，用一个扁平螺母固定。，为防止落目送脱落 到箱体内，一般将螺母旱焊在窥视孔盖上。根据箱体尺寸选用M18X1.5A型通气 罩。1.8启盖螺栓和定位销箱盖与箱座装配时在剖分面上所涂密封胶会给拆卸箱
14、盖带来不变，为此常在 箱盖凸缘上装12个启盖螺栓。启盖螺栓直径与凸缘连接螺栓直径(Md2)相 同，位置共线，以便钻孔，螺栓长度应远大于箱盖凸缘厚度。为确定箱座与箱盖的相互位置，保证轴承座孔的镗孔精度和装配精度，应在 箱体的连接凸缘上距离尽量远处安置两个圆锥定位销，并尽量设置在不对称位置， 以提高定位精度，定位销长度大于箱体上下凸缘总厚度，以便装拆。定位销公称 直径按公式(20)确定。d = (0. 70. 8)d2(20)其中：d2%箱盖与箱座连接螺栓直径。贝脂=(0.70.8) x 12 = 8.49.6 mm，取 M91.9油标和油标座孔油标用于检测箱内油面高度，一般放置在便于观察油面及油
15、面稳定的减速器 侧面。在减速器侧面铸出的油标尺坐的位置和倾斜角度要合理，位置不要太低， 以防箱体内的润滑油溢出，最好与水平面成45。或大于45。的夹角，以便座孔的 加工和油标尺的插取。根据箱体结构尺寸及参考文献1表5-12 “油标尺结构尺 寸”，选取M16的油标尺。1.10放油螺塞和放油孔放油孔用于将含有杂质的润滑油倾倒出箱体，放油孔的位置应放在油池最低 处放油螺塞的直径应为箱座壁厚的23倍，采用细牙螺纹以保证紧密型。则根 据以上要求及参考文献1 表5-57 “外六角放油螺塞结构及尺寸”，可选用型号 为M20X1.5的外六角放油螺塞。1.11箱座吊钩箱座两侧铸出的吊钩主要用于起吊或搬运整个减速器。根据参考文献1图 5-58对箱座吊钩的设计要求，可计算的吊钩尺寸如下：B = c + c = 18 + 16 = 34mm(c、c分别为箱盖与箱座连接螺栓至外壁 1212和
