1.箱體主要功能
(1)支承幷包容各種傳動零件，如齒輪、軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運動關係和運動精度。箱體還可以儲存潤滑劑，實現各種運動零件的潤滑。
(2)安全保護和密封作用，使箱體內的零件不受外界環境的影響，又保護機器操作者的人生安全，並有一定的隔振、隔熱和隔音作用。
(3)使機器各部分分別由獨立的箱體組成，各成單元，便於加工、裝配、調整和修理。(4)改善機器造型，協調機器各部分比例，使整機造型美觀。2.箱體分類
按箱體的功能可分為：
(1)傳動箱體，如減速器、汽車變速箱及工具機主軸箱等的箱體，主要功能是包容和支承各傳動件及其支承零件，這類箱體要求有密封性、強度和剛度。見圖21-6。
(2)幫浦體和閥體，如齒輪幫浦的幫浦體，各種液壓閥的閥體，主要功能是改變液體流動方向、流量大小或改變液體壓力。這類箱體除有對前一類箱體的要求外，還要求能承受箱體內液體的壓力。(3)支架箱體，如工具機的支座、立柱等箱體零件，要求有一定的強度、剛度和精度，這類箱體設計時要特別注意剛度和外觀造型。
按箱體的製造方法分，主要有：
(1)鑄造箱體，常用的材料是鑄鐵，有時也用鑄鋼、鑄鋁合金和鑄銅等。鑄鐵箱體的特點是結構形狀可以較複雜，有較好的吸振性和機加工效能，常用於成批生產的中小型箱體。
(2)焊接箱體，由鋼板、型鋼或鑄鋼件焊接而成，結構要求較簡單，生產週期較短。焊接箱體適用於單件小批量生產，尤其是大件箱體，採用焊接件可大大降低成本。
(3)其它箱體，如沖壓和注塑箱體，適用於大批量生產的小型、輕載和結構形狀簡單的箱體。2設計的主要問題和設計要求
箱體設計首先要考慮箱體內零件的布置及與箱體外部零件的關係，如車床按兩頂尖要求等高，確定箱體的形狀和尺寸，此外還應考慮以下問題：
1.滿足強度和剛度要求。對受力很大的箱體零件，滿足強度是乙個重要問題；但對於大多數箱體，評定效能的主要指標是剛度，因為箱體的剛度不僅影響傳動零件的正常工作，而且還影響部件的工作精度。
2.散熱效能和熱變形問題。箱體內零件摩擦發熱使潤滑油粘度變化，影響其潤滑性能；溫度公升高使箱體產生熱變形，尤其是溫度不均勻分布的熱變形和熱應力，對箱體的精度和強度有很大的影響。
3.結構設計合理。如支點的安排、筋的布置、開孔位置和連線結構的設計等均要有利於提高箱體的強度和剛度。
4.工藝性好。包括毛坯製造、機械加工及熱處理、裝配調整、安裝固定、吊裝運輸、維護修理等各方面的工藝性。5.造型好、質量小。
設計不同的箱體對以上的要求可能有所側重。3箱體結構設計
箱體的形狀和尺寸常由箱體內部零件及內部零件間的相互關係來決定，決定箱體結構尺寸和外觀造型的這一設計方法稱為"結構包容法"，當然還應考慮外部有關零件對箱體形狀和尺寸的要求。箱體壁厚的設計多採用模擬法，對同類產品進行比較，參照設計者的經驗或設計手冊等資料提供的經驗資料，確定壁厚、筋板和凸台等的布置和結構引數。對於重要的箱體，可用計算機的有限元法計算箱體的剛度和強度，或用模型和實物進行應力或應變的測定，直接取得資料或作為計算結果的校核手段。
1.箱體的毛坯、材料及熱處理
(1)箱體的毛坯：選用鑄造毛坯或焊接毛坯，應根據具體條件進行全面分析決定。鑄造容易鑄造出結構複雜的箱體毛坯，焊接箱體允許有薄壁和大平面，而鑄造卻較困難實現薄壁和大平面。
焊接箱體一般比鑄造箱體輕，鑄造箱體的熱影響變形小，吸振能力較強，也容易獲得較好的結構剛度。
(2)箱體的材料和熱處理箱體的常用材料有：
鑄鐵多數箱體的材料為鑄鐵，鑄鐵流動性好，收縮較小，容易獲得形狀和結構複雜的箱體。鑄鐵的阻尼作用強，動態剛性和機加工效能好，**適度。加入合金元素還可以提高耐磨性。具體牌
號查閱有關手冊。
鑄造鋁合金用於要求減小質量且載荷不太大的箱體。多數可通過熱處理進行強化，有足夠的強度和較好的塑性。
鋼材鑄鋼有一定的強度，良好的塑性和韌性，較好的導熱性和焊接性，機加工效能也較好，但鑄造時容易氧化與熱裂。箱體也可用低碳鋼板和型鋼焊接而成。箱體的熱處理：
鑄造或箱體毛坯中的剩餘應力使箱體產生變形，為了保證箱體加工後精度的穩定性，對箱體毛坯或粗加工後要用熱處理方法消除剩餘應力，減少變形。常用的熱處理措施有以下三類：a)熱時效。
鑄件在500～600°c下退火，可以大幅度地降低或消除鑄造箱體中的剩餘應力。b)熱衝擊時效。將鑄件快速加熱，利用其產生的熱應力與鑄造剩餘應力疊加，使原有剩餘應力鬆弛。
c)自然時效。自然時效和振動時效可以提高鑄件的鬆弛剛性，使鑄件的尺寸精度穩定。2.箱體結構引數的選擇(1)壁厚
鑄鐵、鑄鋼和其它材料箱體的壁厚可以從表21-2中選取，表中n用下式計算：n=（2l+b+h）/3000（mm）
式中l-鑄件長度（mm），l、b、h中，l為最大值；b-鑄件寬度（mm）；h-鑄件高度（mm）；
表21-2鑄造箱體的壁厚
儀器儀表鑄造外殼的最小壁厚參考表21-3選取
(2)加強筋
為改善箱體的剛度，尤其是箱體壁厚的剛度，常在箱壁上增設加強筋，若箱體中有中間短軸或中間支承時，常設定橫向筋板。筋板的高度h不應超過壁厚t的（3-4）倍，超過此值對提高剛度無明顯效果。加強筋的尺寸見表21-4。
(3)孔和凸台
箱體內壁和外壁上位於同一軸線上的孔，從機加工角度要求，單件小批量生產時，應盡可能使孔的質量相等；成批大量生產時，外壁上的孔應大於內壁上的孔徑，這有利於刀具的進入和退出。箱體壁上的開孔會降低箱體的剛度，實驗證明，剛度的降低程度與孔的面積大小成正比。在箱壁上與孔中心線垂直的端麵處附加凸台，可以增加箱體區域性的剛度；同時可以減少加工面。
當凸台直徑d與孔徑d的比值d/d≤2和凸台高度h與壁厚t的比值t/h≤2時，剛度增加較大；比值大於2以後，效果不明顯。如因設計需要，凸台高度加大時，為了改善凸台的區域性剛度，可在適當位置增設區域性加強筋。見圖21-8。
圖21-8
(4)連線和固定
箱體連線處的剛度主要是結合面的變形和位移，它包括結合面的接觸變形，連線螺釘的變形和連線部位的區域性變形。為了保證連線剛度，應注意以下幾個方面的問題：
1)重要結合面表面粗糙度值ra應不大於3.2um，接觸表面粗糙度值越小，則接觸剛度越好。2)合理選擇聯結螺釘的直徑和數量，保證結合面的預緊力。
為了保證結合面之間的壓強，又不使螺釘直徑太大，結合面的實際接觸面積在允許範圍內盡可能減小。如圖19-9。3)合理設計聯結部位的結構，聯結部位的結構及特點及應用見表21-5。
表21-5
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