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1、 . . . 毕业论文(设计)题 目 齿轮减速器箱体的计算机辅助设计与制造 / 目 录摘要与关键词11引言11.1减速器的基本介绍11.2 减速器的现状与发展趋势12 减速器箱体的计算机辅助设计与制造22.1 减速器箱体的结构设计注意事项22.2减速器箱体的结构设计83 齿轮减速器数控加工与仿真模块133.1数控加工编程功能简介和数控加工编程流程133.2齿轮减速器箱座数控加工与仿真144 结论18参考文献19辞20齿轮减速器箱体的计算机辅助设计与制造摘 要:减速箱广泛运用于实际生产制造的各个领域，不同的领域所需要的性能也有很大的不同，传动比、额定载荷和工作环境等的不同对减速箱的设计有不同的要
2、求，运用传统的设计制造方式所花费时间长，效率低，很难迅速的实现产品的有效设计。本文就是通过用VB软件进行减速器箱体的尺寸和结构设计，与用数控技术进行齿轮减速器箱座数控加工与仿真。关键词:减速箱，VB软件，数控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一样。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
3、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7080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
4、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ISO56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，良好润滑与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
5、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
6、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SD2，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SD2，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35mm，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
7、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+1+1（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=（0.70.8）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
8、封性，接合面凸缘联接螺栓的间距不宜过大，一般不大于150180mm，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，再经过轴承外圈间的空隙流回箱座部，而不应有漏油现象发生，如图8所示。图 7 箱座的壁应设计在底部凸缘之图 8 箱座凸缘上应开设集油沟2.1.5 油沟的结构形式与尺寸当轴承利用传动零件飞溅起来的润滑油润滑时，应在箱座的剖分面上开设输油沟，使溅起的油沿箱盖壁经
9、斜面流入输油沟，再经轴承盖上的导油槽流入轴承。油沟的制造方法和尺寸见图9。图 9 油沟的制造方法和尺寸2.1.6 箱体结构良好的工艺性设计箱体结构应具有良好的工艺性：铸造工艺性的要求，箱壁不宜太薄，min8mm，以免浇铸时铁水流动困难，出现充不满型腔的现象。壁厚应均匀和防止金属积聚、避免产生缩孔、裂纹等缺陷。避免出现狭缝结构，因为这种结构的砂型易碎裂，正确的做法应联成整体。机械加工工艺性的。机械加工工艺性的要求轴承座孔应为通孔，最好两端孔径一样以利于加工。同一侧的各种加工端面尽可能一样平齐，以便一次调整刀具进行加工。加工表面与非加工表面必须严格区分，并尽量减少加工面积。因此，轴承座的外端面、观
10、察孔、透气塞、吊环螺钉、油标尺和油塞以与凸缘连接螺栓孔等处均应制出凸台（凸出非加工面35mm）以便加工。支承螺栓头和螺母的支承面也可以通过锪鱼眼坑的方法加工局部平面，如图10所示。图10 支承螺栓头和螺母的支承面通过锪鱼眼坑进行加工2.2减速器箱体的结构设计2.2.1 Visual Basic概述Visual Basic（可视化BASIC，简称VB）是微软公司推出的一种新型的现代程序设计语言。VB虽然以BASIC语言为基础，但在许多方面都做了重大的改进和突破。VB的产生使更多的专业、非专业人员都能参与到开发Windows应用程序的行列中，使计算机程序设计进入了新的阶段。由于它具有效率高、简单且
11、容易掌握、功能强大的特点，能够在众多的程序设计语言中成为很流行的Windows应用程序的开发语言，具有下列基本特点。1.可视化的设计平台VB的可视化的设计平台，把Windows界面设计的复杂性紧密的联系在一起使界面设计变为一种特别的享受。用户只需按设计的要求，非常轻松地在VB软件屏幕上画出各种对象，并设置对应的属性，它就会自动产生所编程序界面的设计代码。可视化VB程序，使编程简单化，大幅度的提高了编程的效率。2.事件驱动的编程机制 适用于用户界面的编程方式之一是事件驱动。当用户在界面上点击对象时，该对象就会产生一个事件，此时该事件所对应的程序代码就会被执行，因而完成了指定的操作。3.能够充分利
12、用系统资源动态数据交换（Dynamic Data Exchang，DDE）是Windows操作系统下应用程序间的一种标准通信方式。VB支持DDE，支持Windows的对象的或嵌入技术（Object Link and Embedding，OLE）。VB其他应用程序的对象能够或嵌入到VB应用程序中，例如，Word文档、图像、声音、Excel电子表格等。动态库（Dynamic Link Library，DLL）是Windows最显著的特点之一，VB支持这项技术。在VB程序运行中，需要用某个函数时，Windows就会从DLL中读出并运行之。例如，可以将用汇编语言、C+等编写的程序增加到VB所编写的程序
13、中。4.具有较强的数据库管理功能在VB中可以直接建立或访问Access桌面数据库系统和其他外部数据库，产生了开放式数据库（Open Data Base Connectivity，ODBC）的功能。现在VB还提供了能自动生成SQL语句和新的ActiveX数据对象（ADO）的功能。用VB设计应用程序的前台界面，通过ADO连接后再去访问后台的数据库，是目前开发应用系统的常用方法。 2.2.2软件界面设计用VB软件时的进入界面设计见图11图11 VB软件的设计界面2.2.3 减速器箱体的结构尺寸计算界面设计齿轮减速器箱体的各个结构部分的尺寸，我们通过VB软件进行编程，输入相应的数据，开始的界面如图12
14、。点击“设计计算”就可以得到箱体各个部分的尺寸的计算结果，见下图13。图12减速器箱体设计的开始界面图13 箱体各个部分的尺寸的计算结果界面然后点击“保存结果到c：箱体结构尺寸”，在计算机的C盘中得到计算结果，如下图14。图14 箱体各个结构部分的尺寸设计结果点击“设计计算”，并点击“查看代码”就可以得到设计的程序，由于程序较多，现只写出如下部分：Open c:箱体设计结果.txt For Output As #1Print #1, 底座壁厚DT; DT; mmPrint #1, 箱盖壁厚DT1=; DT1; mmPrint #1, 箱座上部凸缘厚度H0=; 1.5 * DT; mmPrint #1, 箱盖凸缘厚度H1=; 1.5 * DT1; mmPrint #1, 箱座下部凸缘厚度（平耳座）H2=; 2.35 * DT; mmPrint #1, 箱座下部斜凸缘厚度（凸耳座）H3，H4=; 1.5 * DT; mm; ; 2.6 * DT; mmPrint #1, 箱座加强筋厚度M=; 0.85 * DT; mmPrint #1, 箱盖加强筋厚度M1=; 0
