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齿轮减速箱箱体制造技术分析 齿轮减速箱作为一种传统的机械传动装置，在机床、汽车、机车、大型工程 机械等许多机械设备中起着至关重要且不可替代的作用。作为减速箱的重要组成 结构之一，减速箱箱体起着防止冲击振动保护减速机构的作用，也是减速箱与其 输入输出机构装配的接口所在，对减速箱的装配性能、工作性能及传动性能都有 着极其重要的影响。对其工作环境及使用要求予以充分分析，对其结构进行合理 设计，选取性能优良的材料及适当的加工方法，都是齿轮减速箱箱体制造中不可 或缺的环节。 图1 齿轮减速箱箱体 1. 工作环境性能要求分析 齿轮减速箱箱体，即齿轮减速箱的外壳，起着缓冲外界冲击与振动，保护减 速箱内部机构的作用。齿轮减速箱通常应用于机床、汽车、机车、工程机械等大 型机械装置中，减速箱箱体工作环境通常较为恶劣，需承受来自箱体内外的各种 冲击、振动以及气液腐蚀。齿轮减速箱箱体的产品质量和可靠性不但关系到减速 箱的装配性能和传动性能，更会影响减速箱乃至整个机器使用的安全性。 2. 性能要求分析 分析齿轮减速箱箱体的工作环境，可知减速箱箱体需满足强度与刚度高、能 承受一定的载荷，能缓冲外界冲击与振动、装配接口尺寸和形状精度高、密封性 好等性能要求，同时还应做到外形美观、经济性好。 3. 结构特点分析 齿轮减速箱箱体结构最大的特点为形状复杂，箱体通常壁厚不均，内部构造 复杂，曲面与圆角多，凸台与凹面多，且需机加工的部位极多。 根据箱体的组成结构，齿轮减速箱箱体可分为铆接式箱体、焊接式箱体和整 体铸造式箱体。 4. 材料选择 齿轮减速箱箱体材料通常可选用灰铸铁或铸钢，有时也会选用钢材。其中灰 铸铁为制造减速箱箱体最为常用的材料，这与灰铸铁具有很好的铸造性能和减振 性能，可满足箱体的强度与减振性能。对于重载或有冲击载荷的减速器，可以选 用铸钢作为箱体材料，因为铸钢虽然铸造性能不如铸铁，但力学性能更优，能承 受更大的载荷。对于单件生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板 焊接的箱体。 5. 制造方法分析 齿轮减速箱箱体的制造过程可分为毛坯制造与毛坯加工两部分。 1）箱体毛坯制造 减速箱箱体毛坯的制造方法可选用铸造、焊接、模锻等。 铸造箱体有整体式铸造与分箱式铸造两种，这主要与箱体结构的设计有关。 目前，多数减速箱箱体采用分箱式铸造，即将箱体拆分成上下两箱或多个部分分 别铸造制出毛坯，再通过铆接的方式组装合箱。这样得到的箱体毛坯设计结构与 铸造工艺相对简单，成本较低；但铆接箱体体积往往较大，此外由于数目较大螺 栓等连接装置的存在，箱体自重往往很大，加大了传动系统的负荷，而且铆接结 构也会影响箱体的力学性能。采用整体式铸造的箱体结构紧凑，体积小重量轻， 外形美观；但其结构设计复杂，加工困难，成本也往往很高。由于箱体零件的结 构复杂，壁厚通常也不均匀，在铸造时会产生较大的残余应力。为消除残余应力 以减少加工后的变形保证加工精度，需在铸造之后进行时效处理。 焊接式箱体毛坯采用钢板焊接而成，其结构相对简单，成本低，但箱体性能 不如铸造箱体，通常仅用于单件小批量生产。 随着技术的发展，近年来模锻方法也已开始应用于齿轮减速箱箱体毛坯的制 造中，可得到强度更高、力学性能更好的相体毛坯。但由于锻造工艺特点及模锻 设备的限制，模锻方法仅适用于可锻造成形的特殊结构的减速箱箱体上，同时模 锻方法极高的成本也大大限制了该方法的应用。目前模锻方法仅用于少数对性能 要求很高的特殊形状箱体的大批量生产。 2 ）箱体毛坯加工 齿轮减速箱箱体结构复杂，由于需与箱体内传动装置及箱体外部连接的设备 相实现装配，箱体毛坯上需进行机械加工的部位极多。 箱体毛坯加工时应先选好定位基准并进行划线，之后先后进行粗、精加工。 箱体的加工顺序通常为先加工面，以加工好的平面定位，再来加工孔。箱体孔的 精度要求高，加工难度大，以加工好的平面为基准加工孔，不仅为孔的加工提供 了稳定可靠的精基准，同时还可以使孔的加工余量在各方向上的分布较为均匀。 由于箱体上的孔分布在箱体各平面上，先加工好孔端面，钻孔时，钻头不易引偏， 扩孔或绞孔时，刀具也不易崩刃。 6. 发展趋势 目前，分箱式铸造箱体在齿轮减速箱箱体中占有绝对主导的地位。随着技术 的发展，结构更加紧凑、自重更轻也更加美观的整体式铸造箱体必将在减速箱箱 体中占有越来越大的比重。数控镗铣加工中心的出现已大大地方便了箱体的