精密減速機傳動裝置藝術(shù)造型設(shè)計主要表現(xiàn)在傳動裝置箱體設(shè)計上,因此討論齒輪減速機傳動裝置的藝術(shù)造型設(shè)計時·首先了解齒輪減速機傳動裝置箱體設(shè)計的基本要求。
(1)成形工藝要求
箱體通常用灰鑄鐵制造。對于重載或沖擊載荷的箱體也可采用鑄鋼。單件生產(chǎn)的齒輪傳動裝置,為了簡化工藝、降低成本,可采用鋼板焊接的箱體。
對于鑄造箱體要合理選擇壁厚,箱體的壁厚除需滿足剛度、強度的要求外,還要考慮鑄造工藝的限制,保證澆鑄時液態(tài)金屬能通暢地流滿鑄型。一般減速器箱體壁厚不應(yīng)小于8mm,加強肋的厚度可取主壁厚的0.6~0.8倍。另外,箱體各部分的厚度盡可能均勻,以防止鑄造時因冷卻速度不一致而產(chǎn)生縮孔。要設(shè)置拔模斜度,以利于拔模。軸承旁的凸臺、加強肋、箱壁等均有拔模斜度。還應(yīng)盡量簡化鑄造工藝,少用活塊,便于木模和砂型制作。
精機減速機箱體采用內(nèi)置筋板結(jié)構(gòu),外觀整潔統(tǒng)一,但其軸承座、加強肋等都在箱體內(nèi)部,鑄造工藝要比外置筋板結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
鑄造箱體的結(jié)合面、箱座底面、軸承座端面等均需銑削加工。結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)有利于加工,并注意使加工面積盡量少,以節(jié)約工時,減少刀具磨損。為此,箱蓋、箱座的結(jié)合面通常是水平面,并與底面平行,銑削時工件易于定位。箱座底面通常設(shè)計成中間直通凹槽或十字凹槽形式,既減少了加工面,又提高了接觸的穩(wěn)定性。軸承座端面應(yīng)比結(jié)合面凸緣側(cè)面突出5~8mm,以保證加工面與非加工面嚴格分開。同棒與安裝放油螺塞、視孔蓋處設(shè)成凸臺,便于銑削加工。
焊接箱體與鑄造箱體大同小異,但要注意焊接結(jié)構(gòu)的工藝性
(2)剛度要求和強度要求
齒輪減速機箱體的工作能力主要取決于剛度,其次是強度。增加壁厚可以提高箱體的剛度,但這樣會增加鑄造的缺陷和箱體的質(zhì)量。應(yīng)在結(jié)構(gòu)上采取相應(yīng)措施以提高剛度。最常用的措施是在受力較大的部位設(shè)置加強肋,既可增大箱體的剛度和強度,又不會明顯增加質(zhì)量。軸承座承受較大的支反力,在箱座和箱蓋上設(shè)置加強肋,顯著地提高了軸承座的支承剛度。同時,軸承座外表面呈錐形,有利于提高彎矩作用下的剛度。
整體式箱體有利于提高剛度,將箱蓋與箱座融為一體,省去了中間連接,整體剛度和強度大為提高。
(3)散熱要求
箱體應(yīng)保證內(nèi)部零件工作時的正常散熱。對于機密機床,因溫度升高使箱體產(chǎn)生熱變形和熱應(yīng)力,對機器的影響是不容忽視的。對于硬齒面齒輪減速器(其承載能力往往受熱功率限制)和傳動效率較低的傳動裝置(如蝸桿減速器),通常都要在箱體表面設(shè)置散熱結(jié)構(gòu),如凸緣或散熱片,以增大散熱面積。
(4)造型藝術(shù)造型要求
所謂藝術(shù)造型設(shè)計是能動地使用物質(zhì)條件、現(xiàn)代工藝技術(shù)手段和美學(xué)知識將產(chǎn)品的使用功能、技術(shù)性能和藝術(shù)形象有機地結(jié)合起來,給予功能以特定的藝術(shù)表現(xiàn)。齒輪減速機因此藝術(shù)造型設(shè)計不僅要表達產(chǎn)品的物體形狀,而且要表達功能(包括尺寸比例、工藝結(jié)構(gòu)、人機關(guān)系、功能制約、操作特性、維護系數(shù)等)、色彩、質(zhì)感等技術(shù)處理和藝術(shù)創(chuàng)造的綜合概念。藝術(shù)造型設(shè)計應(yīng)具有完整的物質(zhì)體現(xiàn)和豐富的精神內(nèi)涵。
精機減速機齒輪傳動裝置設(shè)計多從技術(shù)和功能的角度出發(fā),考慮上述(1)~(3)項要求較多,缺乏將技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合,從多個側(cè)面設(shè)計產(chǎn)品。