反向齒輪箱畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p><p>　　第1章：加工工藝規(guī)程設計2</p><p>　　1.1 反向齒輪箱的用途2</p><p>　　1.2 反向齒輪箱的技術(shù)要求2</p><p>　　

2、1.3 審查反向齒輪箱的工藝性3</p><p>　　1.4 選擇毛坯3</p><p>　　1.5 定位基準的選擇4</p><p>　　1.5.1精基準的選擇4</p><p>　　1.5.2粗基準的選擇4</p><p>　　1.6 工序的分散與集中4</p><p>

3、　　1.7 加工順序的安排5</p><p>　　1.7.1機械加工順序5</p><p>　　1.7.2熱處理工序5</p><p>　　1.7.3輔助工序5</p><p>　　1.8 機床的選用及工藝設備選用5</p><p>　　1.9 確定加工方案6</p><p>

4、　　1.10 確定加工路線6</p><p>　　第2章：三號夾具設計7</p><p>　　2.1 定位方式和定位元件的選擇7</p><p>　　2.2 定位誤差分析8</p><p>　　2.3 工件夾緊裝置11</p><p>　　2.4 繪制夾具裝備圖，并打印出A2圖紙12</p&

5、gt;<p><b>　　致 謝13</b></p><p><b>　　參考文獻14</b></p><p><b>　　附 錄A15</b></p><p><b>　　附 錄B16</b></p><p>　　第1章：加工

6、工藝規(guī)程設計</p><p>　　1.1 反向齒輪箱的用途</p><p>　　該反向齒輪箱用途非常廣泛。常用于加速減速，就是常說的變速齒輪箱；改變傳動方向，例如我們用兩個扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個轉(zhuǎn)動軸；改變轉(zhuǎn)動力矩，同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪，軸所受的力矩越小，反之越大；離合功能，我們可以通過分開兩個原本嚙合的齒輪，達到把發(fā)動機與負載分開的目的，比如剎車離合器等；分配動

7、力，例如我們可以用一臺發(fā)動機，通過齒輪箱主軸帶動多個從軸，從而實現(xiàn)一臺發(fā)動機帶動多個負載的功能。</p><p>　　1.2 反向齒輪箱的技術(shù)要求</p><p>　　按表1的形式將反向齒輪器的主要技術(shù)要求列于表1中。</p><p>　　表1-1 反向齒輪箱零件技術(shù)要求表</p><p>　　該反向齒輪箱形狀復雜、結(jié)構(gòu)簡單，屬于典型的箱體

8、零件。為了實現(xiàn)改變方向、力矩等功能，其軸承孔與軸承有很高的配合要求，因此尺寸加工精度要求較高，而且要求較高的同軸度。上蓋結(jié)合面作為設計基準和定位基準，要求較高的平面度。為了保證齒輪箱有較高的裝配精度，上蓋面采用銷定位。吊耳孔雖然尺寸精度要求不高，但要求對上蓋面有很好的平行度。</p><p>　　綜上所述，該反向齒輪箱的各項技術(shù)要求比較合理，符合零件在實際工作中的功用。</p><p>　

9、　1.3 審查反向齒輪箱的工藝性</p><p>　　分析零件圖可知，齒輪箱的上蓋接合面和后側(cè)面均要求銑削加工，上蓋接合面的四角伸出端與左右端面相接，這樣既減少了加工面積，又減少了材料的使用，同時還提高了接觸剛度；加工Φ47mm軸承孔和Φ35mm軸承孔時，由于孔徑較大，要選擇鏜刀進行加工，為了滿足兩孔的同軸度，可以用在一個工位里完成它們的加工；該齒輪箱是單件小批量的生產(chǎn)，要求工序盡可能的集中，因此多選用在加工中

10、心上完成，以提高生產(chǎn)效率。由此可見，該零件的工藝性較好。</p><p><b>　　1.4 選擇毛坯</b></p><p>　　由于該反向齒輪箱在工作過程中不會受到很大的沖擊載荷，對齒輪箱的強度的沖擊韌性要求不是很高所以毛坯可以選用鑄件。由于是單件小批量生產(chǎn)，可以選用灰鑄鐵材料，用金屬模砂型機械鑄造的方法得到毛坯。</p><p>　　1

11、.5 定位基準的選擇</p><p>　　定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。</p><p>　　1.5.1精基準的選擇</p><p>　　根據(jù)該箱體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇上蓋結(jié)合面和后側(cè)面作為精基準進行加工，然而這兩個平面是需要加工的表面，因此首先要加工這兩個面。選擇上蓋接合面和后側(cè)面作精基準，零件上的很多表面都可以采用

12、它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。由于上蓋接合面和后側(cè)面又是作為設計是選用的基準，因此選用它們作為基準又遵循了“基準重合”的原則。選用上蓋結(jié)合面作基準時，采用一面兩孔的方式定位，夾緊穩(wěn)定可靠。</p><p>　　1.5.2粗基準的選擇</p><p>　　作為粗基準的表面應平整和光潔，不能有飛邊、澆口、毛刺、冒口及其他的缺陷。本箱體零件選用下底面作為粗基準。以下底面作為粗

13、基準加工上蓋接合面和后側(cè)面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。</p><p>　　1.6 工序的分散與集中</p><p>　　本零件是單件小批量生產(chǎn)，可以選擇工序集中原則來安排齒輪箱的加工工序。這樣就可在工件的一次裝夾中，加工好工件的多個平面。因此可以較好地保證這些表面之間的相互位置精度，同時可以減少裝夾的次數(shù)和輔助時間，并減少工件在機床之間的搬運次數(shù)和工作量，有利于縮短生產(chǎn)周期。選用工序

14、集中原則，還可以減少機床和夾具的數(shù)量，并相應地減少操作工人，節(jié)省車間面積，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織管理工作。</p><p>　　1.7 加工順序的安排</p><p>　　1.7.1機械加工順序</p><p>　　1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準——上蓋接合面和后側(cè)面。</p><p>　　遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工

15、序，再安排精加工工序。</p><p>　　3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——上蓋接合面和后側(cè)面，后加工次</p><p>　　要表面——左右端面和四角端面。</p><p>　　4） 遵循“先面后孔”原則，先銑削上蓋接合面，再鉆接合面上的孔，先銑削吊耳凸臺面，再鉆孔。</p><p>　　1.7.2熱處理工序</p>

16、<p>　　先對鑄件毛坯進行正火處理，以提高其金屬性能。</p><p><b>　　1.7.3輔助工序</b></p><p>　　在熱處理之后、粗加工之前對鑄件涂底漆，以防止工件生銹；精加工之后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。</p><p>　　1.8 機床的選用及工藝設備選用</p><p>　　在單

17、件小批量生產(chǎn)前提下，為了滿足工序集中的原則，可以選用高效專用設備和組合機床，該零件多選用加工中心完成加工過程，其中就有四軸聯(lián)動的加工中心。在加工的初始階段選用了通用的立式銑床，這些要提出機床特征并注明機床的型號。工藝設備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片上寫出它們的名稱，如鉆頭、千分尺、塞規(guī)和銑床夾具等。該零件的加工采用專用夾具。</p><p>　　1.9 確定加工方案</p><p&g

18、t;　　在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表2列出了反向齒輪箱的工藝路線。</p><p>　　表2 反向齒輪箱工藝路線、設備及工裝的選用</p><p>　　1.10 確定加工路線</p><p>　　在綜合考慮上述工作結(jié)果和工序順序安排原則的基礎上，將反向齒輪器箱體零件的工藝路線填入機械加工工藝卡片中?？ㄆ姼戒汚。</p><p&g

19、t;　　第2章：三號夾具設計</p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具，經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計三號夾具。該工序要加工兩個不同尺寸的軸承孔，且軸承孔有同軸度要求，故在設計夾具是考慮利用轉(zhuǎn)位工作臺進行。另外還要加工吊耳孔，其與上蓋結(jié)合面有平行度要求，最后加工前端面上的孔。</p><p>　　2.1 定位方式和定位元件的選擇</p>

20、<p>　　完成該箱體的加工一共需要三個不同的夾具，根據(jù)工藝規(guī)程設計，三號夾具用在以上蓋結(jié)合面為定位面加工左右兩端面的軸承孔，吊耳孔和前端面上的孔。由于上蓋結(jié)合面已經(jīng)精加工，且是設計基準，故根據(jù)“基準重合”原則可以設為精基準，利用上蓋結(jié)合面上有4個孔中的兩個孔，采用一面兩銷定位方式進行加工。</p><p>　　一面兩孔組合定位常用于加工箱體、杠桿、蓋板等零件，易做到基準統(tǒng)一，保證工件的位置精度，又有

21、利于夾具的設計與制造。工件的定位平面一般是加工過的精基面，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為定位需要而專門設置的工藝孔。一面兩孔定位時相應的定位元件是一面兩銷，兩定位銷可以有以下兩種：(1)兩個圓柱銷（圖2-1）；（2)一個圓柱銷和一個削邊銷（圖2-2）。</p><p>　　圖2-1 兩個圓柱銷 圖2-2 一個圓柱銷和一個切邊銷</p><p>

22、;　　圖2-1這種定位是過定位，沿連心線方向的自由度被重復限制了，只能用于加工要求不高的場合，使用較少。三號夾具采用圖2-2的定位方式。工件以平面作主要定位基準，用支承板限制工件的三個自由度；其中一孔用定位銷定心定位，限制工件的兩個自由度；另一孔用菱形銷定位，僅消除工件的一個轉(zhuǎn)動自由度，如圖2-3所示。菱形銷作為防轉(zhuǎn)支承，其軸長方向應與兩銷的中心連線相垂直，并應正確選擇菱形銷直徑的基本尺寸和經(jīng)削邊后圓柱部分的寬度，以保證僅限制一個轉(zhuǎn)動自

23、由度的功能。</p><p>　　圖2-3 限制的自由度</p><p>　　2.2 定位誤差分析</p><p>　　左端：圓柱銷與加工零件孔之間的配合為間隙配合，選用H8/f7。故孔徑120+0.022mm，公差為TD1=0.022mm；圓柱銷銷徑12-0.034-0.016 mm公差為Td1=0.018mm；最小間隙為Δ1=0.016mm。 </

24、p><p>　　右端：菱形銷與加工零件孔之間的配合為間隙配合，選擇H8/f7。故孔徑公差為TD2=0.022mm；菱形銷銷徑公差為Td2=0.018mm；最小間隙為Δ2=0.016mm。 </p><p><b>　　分析：</b></p><p>　　先單獨分析左端圓銷1的定位情況。銷與孔之間的最大間隙為：ε1 ＝Δ1 ＋ TD1 ＋ Td1 。

25、</p><p>　　ε1將使一批工件安裝時孔的中心偏離銷的中心。其中偏心位移誤差范圍，是以 ε1為直徑的圓，圓心即為銷的中心O1（如圖b中所示）。 </p><p>　　再分析削邊銷2定位情況：由于削邊銷不限制X 的移動自由度，而限制Z的轉(zhuǎn)動自由度，所以孔2與削邊銷2的中心偏移范圍為： </p><p>　　在X方向： εx ＝ ε1 ＝Δ1 ＋ TD1 ＋ Td

26、1 = 0.056mm</p><p>　　在Y方向： εy ＝ ε2 ＝Δ2 ＋ TD2 ＋ Td2 = 0.056mm </p><p><b>　　綜合誤差：</b></p><p>　　孔1、2的中心偏移誤差組合起來，將引起工件的兩種定位誤差：</p><p>　　(1) 縱向定位誤差：即在兩孔聯(lián)心線方

27、向的最大可能移動量（ εx ）。</p><p>　　εx ＝ ε1 ＝Δ1 ＋ TD1 ＋ Td1 = 0.056mm （相當于第一孔定位誤差）</p><p>　　(2) 角度定位誤差：即工件繞O1和O2的最大偏轉(zhuǎn)角θ 。 </p><p><b>　　角度定位誤差：</b></p><p><b&g

28、t;　　=0.000318</b></p><p><b>　　分析：</b></p><p>　　由上式看出，欲減小，可以從兩方面著手：</p><p>　?。?）提高孔與銷的加工精度，減小配合間隙；</p><p>　　（2）增大孔間距。故在選擇定位基準時，應盡可能選距離較遠的兩孔；若工件上無合適的兩孔而

29、需另設工藝孔時，兩工藝孔也應布置在具有最大距離的適當部位。 </p><p>　　若采用以上兩種措施還不能滿足要求，應采用單邊靠。此時，角度誤差為：</p><p>　　為了保證工件的加工精度，必須使上述所有誤差因素對工件加工的綜合影響，控制在工件所允許的公差（T公差）范圍之內(nèi)，即：</p><p>　　ε＝ε制造 ＋ε安裝 ＋ε加工 ≤T工件</p>

30、<p>　　上式即為保證規(guī)定加工精度實現(xiàn)的條件，也稱為用夾具安裝加工時的誤差計算不等式。</p><p>　　為使T工件做到合理地分配給以上機械加工中產(chǎn)生誤差的各個環(huán)節(jié)，通常在夾具設計時，夾具上定位元件之間，定位元件與引導元件之間，以及其他相關(guān)尺寸和相互位置的公差，一般取工件上相應公差的1/5～1/2，最常用的是1/3～1/2，因粗加工的T工件大，此時，夾具上相應公差取小的比例。</p>

31、<p>　　2.3 工件夾緊裝置</p><p>　　由螺釘、螺母、螺栓或螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元件與墊圈、壓板或壓塊等組成的夾緊機構(gòu)稱為螺旋夾緊機構(gòu)。目前夾具上用得最多的一種。三號夾具采用螺旋壓板夾緊裝置(如圖2-4)。</p><p>　　圖2-4 螺旋壓板夾緊裝置</p><p>　　L1:原始力Q離支點的距離</p><

32、;p>　　L2:夾緊力W離支點的距離</p><p>　　支承在中間，工件在左端，螺旋壓緊的原始作用力位于壓板右端</p><p>　　對支承取短，通常夾緊力：</p><p>　　其中η——效率=0.95</p><p>　　對于夾緊力作用點及作用力方向的選擇，夾緊力應落在工件剛性較好的部件上。如圖2-5所示：</p>

33、<p>　　圖2-5 夾緊力作用點及作用力方向</p><p>　　螺旋夾緊機構(gòu)的特點：夾緊力大W≈（60～120)Q，自鎖性能好，工作安全可靠。但夾緊行程大，操作費力費時，難以實現(xiàn)機動。 </p><p>　　在估算時，將工件視為分離體，以最不利于夾緊時的狀況為工件受力狀況，分析作用在工件上的各種力，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需的夾緊

34、力。 </p><p><b>　　夾緊力：F=KFj</b></p><p>　　K—安全系數(shù)，一般取1.5～2.5；</p><p>　　F—由靜力平衡計算出的理論夾緊力，單位為N。</p><p>　　分析工件的受力情況時，除了夾緊力、切削力外，大工件還應考慮重力，運動速度較大時還必須考慮離心力和慣性力的影響。&l

35、t;/p><p>　　2.4 繪制夾具裝備圖，并打印出A2圖紙</p><p><b>　　裝配圖見A2圖紙。</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　值此本論文完成之際，首先要感謝我的導師王石峰老師。王石峰老師從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常

36、耐心的對我進行指導。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應該注意的細節(jié)問題，細心的給我指出錯誤，修改論文。他對分時電價領(lǐng)域的專業(yè)研究和對該課題深刻的見解，使我受益匪淺。王石峰老師誨人不倦的工作作風，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴肅認真的治學風格給我留下深刻的影響，值得我永遠學習。在此，謹向?qū)熗跏謇蠋熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！</p><p><b>　　參考文獻</b></p>

37、<p>　　[1]機械制圖．第二版．李 澄．高等教育出版社．2003</p><p>　　[2]機械制造基礎．喬世民．高等教育出版社．2003</p><p>　　[3]機械設計基礎．第二版．鄧昭銘．高等教育出版社．2000</p><p>　　[4]數(shù)控機床．夏鳳芳．高等教育出版社．2005</p><p>　　[5]互換性與測