箱体类零件的功用与结构特点

1.箱体的主要功能

1）支承并包容各种传动零件，如齿轮、轴、轴承等，使它们能够保持正常的运动关系和运动精度。箱体还可以储存润滑剂，实现对各种运动零件的润滑。

2）安全保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人身安全，并有一定的隔振、隔热和隔音作用。

3）使机器各部分分别由独立的箱体组成，分成组成单元，便于加工、装配、调整和修理。

4）改善机器造型，协调机器各部分比例，使整机造型美观。

2.箱体的分类

（1）按箱体的功能分类

1）传动箱体，如减速器、汽车变速器及机床主轴箱等箱体，主要功能是包容和支承各传动件及零件，这类箱体要求具有较好的密封性、强度和刚度。

2）泵体和阀体，如齿轮泵的泵体和各种液压阀的阀体，主要功能是改变液体流动方向、流量大小或改变液体压力。这类箱体除有对前一类箱体的要求外，还要求能承受箱体内液体的压力。

3）支架箱体，如机床的支座、立柱等箱体零件，要求有一定的强度、刚度和精度。这类箱体设计时要特别注意刚度和外观造型等要求。

（2）按箱体的制造方法分类

选择箱体毛坯时应考虑在满足零件使用性能的前提下易于制造，使零件的加工时间最短，生产成本最低。大多数箱体选用铸造方法，个别情况采用焊接方法。因此按照毛坯的制造方法不同，可将其分为铸造箱体和焊接箱体两大类。

1）铸造箱体。铸造的成型性优于其他加工方法，能够生产出形状比较复杂，特别是内腔复杂的零件，所以箱体零件大多选用铸造毛坯。铸造是将熔炉的金属液浇注到具有一定形状的铸型内，凝固后就能获得一定形状和性能的铸件。铸造对材质限制不大，几乎所有材质的零件都可以通过铸造获得。

常见箱体多为铸铁件，有时也用铸钢、铸铝、铸铝合金和铸铜等制造。铸铁具有较高的抗压强度，良好的减振作用，能够很好地满足箱体类零件的使用要求，而且铸铁还具有良好的可加工性，成本低等特点，又满足了零件的经济性要求，所以箱体类零件应首选铸铁材料制造。如机床制造业中的主轴箱、进给箱、床身、立柱及工作台，汽车、拖拉机制造工业中的变速器箱、气缸及气缸盖，通用机械工业中的泵体、机座及缸座等。对于某些要求质量轻、导热性能好的箱体类零件可以选用铸造铝合金制造，如飞机发动机箱体、摩托车气缸缸体等。对于某些受力复杂而振动又不是主要矛盾的重型机器的机架，可选用铸钢材料制造。(www.xing528.com)

2）焊接箱体。焊接箱体通常由钢板、型钢或铸钢件焊接而成，结构较简单，生产周期较短。焊接箱体适用于单件小批量生产，尤其是大件箱体或生产某些重型机械时，采用焊接件可大大降低成本。

对于单件小批量生产的机架类零件也常用焊接结构，其材料常选用焊接性能好的钢板、角钢及槽钢等低碳钢，如减速机箱体等轴承座的机架。尺寸较大、无复杂曲面的箱体类零件常选用焊接的方法加工，如大型机床立柱及底座等。在不影响使用性能的前提下，采用焊接代替铸造则能节省材料、减轻自重。有些机座、机架、轴承座、变速箱壳、阀体等箱体零件采用铸造和焊接组合机构，其材质为铸钢。

3）其他箱体，如冲压和注塑箱体，适用于大批量生产的小型、轻载和结构形状简单的箱体。

图13⁃1 几种常见的箱体零件简图

a）组合机床主轴箱 b）支座 c）分离式减速器 d）泵壳

3.箱体零件结构的主要特点

铸铁箱体的特点是结构形状较复杂，有较好的吸振性和机加工性能，常用于成批生产的中小型箱体。图13⁃1所示为几种常见箱体零件，各种箱体零件尽管形状各异，但其结构均具有以下的主要特点：

1）形状复杂。箱体作为装配的基础件，其上安装的零件或部件越多，其箱体的形状就越复杂，因为安装时要有定位面、定位孔，还要有固定用的螺钉孔等；为了支承零部件需要有足够的刚度，采用较复杂的截面形状和加强筋等；为了储存润滑油需要具有一定形状的空腔，还要有观察孔、放油孔等；考虑吊装、搬运还必须做出吊钩、凸耳等结构。

2）体积较大。箱体内要安装和容纳有关的零部件，因此必然要求箱体有足够大的体积。例如，大型减速器箱体长4～6m，宽3～4m。

3）壁薄容易变形。箱体体积大、形状复杂，又要求质量较轻，所以大都设计成腔形薄壁结构。但是在铸造、焊接和切削加工过程中往往会产生较大的内应力而引起箱体变形。即使在搬运过程中，也会由于方法不当引起箱体变形。

4）有精度要求较高的孔和平面。这些孔大都是轴承的支承孔，平面大都是装配的基准面，它们在尺寸精度、表面粗糙度、形状和位置精度等方面都有较高要求。其加工精度将直接影响箱体的装配精度及使用性能。

因此，一般来说，箱体不仅加工部位较多，而且加工难度也较大。据资料统计，一般中型机床厂用在箱体类零件的机加工工时约占整个产品生产周期的15%～20%。