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鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 目 錄 1 前 言 1 2 總 體設(shè)計 3 2 1 滾齒機工作原理 3 2 1 1 加工直齒輪時機床的運動和傳動原理 3 2 1 2 加工斜 齒圓柱齒輪時的 運動和傳動原理 3 2 2 擬定選擇傳動方案 4 2 3 主切削 力的估算及電動機的選擇 8 3 機床床身 裝配結(jié)構(gòu) 設(shè)計 9 3 1 滾齒機床身的特性 9 3 2 滾齒機床身的結(jié)構(gòu)分析 9 3 3 床身材料的選擇 10 3 4 床身導(dǎo)軌及 機床的潤滑 11 4 差動 機構(gòu) 設(shè)計 13 4 1 總傳動比的計算 13 4 2 傳動比的分配 13 4 3 設(shè)計計算 14 4 3 1 螺旋傘齒輪的設(shè)計 20 14 4 3 2 運動合成機構(gòu)設(shè)計 15 4 3 3 差動蝸輪設(shè)計 16 4 3 4 圓柱直齒輪的設(shè)計 20 20 5 結(jié)束語 25 參考文獻(xiàn) 26 致 謝 27 附件清單 28 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 1 1 前 言 齒輪加工機床是一種技術(shù)含量高而且機構(gòu)復(fù)雜的機床系統(tǒng) 由于齒輪使用的量 大面廣 齒輪加工機床已成為機械等行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備 特別是 隨著汽車行業(yè)的高 速發(fā)展 對齒輪的需求量日益增加 對齒輪加工的效率 質(zhì)量及加工成本的要求愈 來愈高 使齒輪加工機床在汽車 摩托車等行業(yè)中占有越來越重要的作用 滾齒機 是齒輪加工機床中的一種 其占齒輪加工機床擁有量的 40 50 它主要用來加 工圓柱齒輪和蝸輪等 傳統(tǒng)滾齒機在加工過程中有以下特點 a 滾削鋼齒輪時 應(yīng)用切削液可提高刀具壽命 改善加工表面的質(zhì)量和利于 排出切削熱而不致引起機床的熱變形 b 機床漏 混油嚴(yán)重 c 加工成本高 d 生產(chǎn)效率低下 加工質(zhì)量差 難以滿足現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的要求 近幾年 我國在滾齒機設(shè)計技術(shù)方面研究的主要內(nèi)容經(jīng)歷了從傳統(tǒng)機械式滾齒 機通過數(shù)控改造發(fā)展為2 3軸 直線運動軸 實用型數(shù)控高效滾齒機 到全新的六軸 四聯(lián)動數(shù)控高速滾齒機的開發(fā) 滾齒機加工 鋼件 全部采用濕式滾齒方式 目前 國內(nèi)主要滾齒機制造商重慶機床廠及南京二機床有限責(zé)任公司生產(chǎn)的系列數(shù)控高效 滾齒機已采取全密封護(hù)罩加油霧分離器和磁力排屑器的方式部分地解決環(huán)保問題 世界上滾齒機產(chǎn)量最大的制造商 重慶機床廠從2001 年開始研究面向綠色制造 的高速干切滾齒技術(shù) 2002年初研制成功既能干切又能濕切的YKS3112六軸四聯(lián)動 數(shù)控高速滾齒機 2003年初又開始研制面向綠色制造的YE3116CNC7 高速干式切削 滾齒機 即將進(jìn)入商品化階段 在提高生產(chǎn)效率 降低制造成本的同時 做到環(huán)境保護(hù) 清潔加工是當(dāng)前國外 先進(jìn)發(fā)達(dá)國家對機床研究的最前沿技術(shù) 如美國 德國及日本 他們的部分公司生 產(chǎn)的滾齒機都是全數(shù)控式的 中小規(guī)格滾齒機都在朝著高速方向發(fā)展 所有高效機 床均采用了全密封護(hù)罩加油霧分離器及磁力排屑器的方式部分地解決環(huán)保問題 面 向綠色制造的先進(jìn)滾齒機主要有帶有全密封護(hù)罩和油霧分離器的濕切滾齒機 低溫 冷風(fēng)切削滾齒機 高速干式切削滾齒機等類別 其中高速干式切削滾齒機以其高速 高效 不使用切削液 單件生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢將成為面向綠色制造的滾齒機今后發(fā) 展的主要趨勢 隨著工業(yè)的發(fā)展 先進(jìn)技術(shù)的不斷更新進(jìn)步 對加工設(shè)備的要求也不斷提高 在機床的設(shè)計中 需要對其組成部件進(jìn)行嚴(yán)密的分析和計算 機床床身等支承件的 重量要占機床總重量的 80 85 因此對支承件的單位重量 剛度提出了較高的要 求 在重量輕的條件下 需要保證支承件具有足夠的靜剛度 所以對支承件材料的 選擇 分布 支承件壁厚和開孔位置的合理性提出了要求 必須進(jìn)行分析計算 我所設(shè)計的課題來源于生產(chǎn)實踐 是滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 該床身為箱形 結(jié)構(gòu) 與底座鑄成一個整體 左上部是方形導(dǎo)軌 留安放工作臺之用 右上部是用 來固定刀架 立柱 床身內(nèi)部安裝差動機構(gòu) 床身后端連出分齒掛輪架 背面為主 傳動牙箱 左面底盤為冷卻箱 右面底盤為潤滑油箱 主電動機和冷卻電動機都安 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 裝在床身上 方形導(dǎo)軌中間裝一絲桿供移動工作臺之用 分度掛輪架處的手柄供銑 正齒輪或者斜齒輪時操縱使用 床身結(jié)構(gòu)的靜 動態(tài)特性對床身的機械特性 機床 產(chǎn)品質(zhì)量 機床的動態(tài)加工精度具有重要意義 通過市場調(diào)查 對國內(nèi)現(xiàn)有機型進(jìn)行對比分析 選擇適合于我國目前的生產(chǎn)水 平使用的機型作為參考 改進(jìn)其不足 以達(dá)到各方面的要求 床身結(jié)構(gòu)的靜 動態(tài) 特性與機床產(chǎn)品的整體性能有著密切的關(guān)系 提高床身的機械特性 對于提高機床 產(chǎn)品質(zhì)量 保證機車的動態(tài)加工精度具有重要意義 傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大件設(shè)計方法 往 往僅注重床身件靜態(tài)性能 制造工藝性以及外形美觀協(xié)調(diào)等方面的要求 而忽略了 它對產(chǎn)品動態(tài)性能的影響 結(jié)構(gòu)件的動態(tài)特性與其尺寸 形狀 材料等有著密切關(guān) 系 我所設(shè)計的滾齒機床身 其技術(shù)要求如下 a 機床能滿足強度 剛度 壽命 工藝性與經(jīng)濟(jì)性等方面的要求 b 機床要求運行平穩(wěn) 工件可靠 結(jié)構(gòu)合理 裝卸方便 便于維修與調(diào)整 c 機床應(yīng)能滿足加工要求 保證加工精度 本次設(shè)計的滾齒機床身的預(yù)期效果是 a 能滿足機床的基本要求 如強度 剛度 壽命 工藝性與經(jīng)濟(jì)性等 b 運行可靠 便于維修和裝卸 c 保證加工質(zhì)量和精度要求 由于我國的工業(yè)水平發(fā)展與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距 齒輪加工生產(chǎn)在質(zhì) 量 精度等方面還需要進(jìn)行提高 因此必須對現(xiàn)有機床進(jìn)行優(yōu)化改造 當(dāng)前 齒輪 加工行業(yè)對制造精度 生產(chǎn)效率 質(zhì)量及清潔等都有著非常高的要求 所以我們必 須集思廣益 通過學(xué)習(xí) 研究來進(jìn)行機床的設(shè)計 從畢業(yè)設(shè)計布置任務(wù)開始 就必須投入全部精力 因為整個設(shè)計過程中必須考 慮各方面的問題 首先 對滾齒機的形狀和工作原理都很陌生 必須要到工廠參觀 實習(xí) 其次 所學(xué)的理論知識只是一些最基本的機械常識 根本不能達(dá)到設(shè)計的要 求 因此 還要查閱大量的資料 圖紙 說明書等信息來補充自己的不足之處 要 順利完成這次設(shè)計 對我們提出了以下要求 扎實的專業(yè)知識是設(shè)計的基本條件 并且要做到開拓創(chuàng)新 舉一反三 整個設(shè) 計也就是不斷復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)的過程 其次要有豐富的實踐經(jīng)驗 因為只靠資料是不夠 的 通過指導(dǎo)老師的帶領(lǐng) 我們到鹽城市機床廠進(jìn)行參觀實習(xí) 并且向企業(yè)的技術(shù) 人員詢問相關(guān)的原理 只有這樣 設(shè)計的成果在合理性 經(jīng)濟(jì)性 工藝性 實用性 等方面才能滿足要求 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 3 2 總體設(shè)計 2 1 滾齒機工作原理 滾齒加工是依照交錯軸螺旋齒輪嚙合原理進(jìn)行的 用齒輪滾刀加工的過程 就 相當(dāng)于一對螺旋齒輪嚙合的過程 將其中的一個齒輪的齒數(shù)減少到幾個或一個 螺 旋角增大到很大 成螺桿狀 再開槽并鏟背 使其具有切削性能 就成了齒輪滾刀 機床使?jié)L刀和工件保持一對螺旋齒輪副嚙合關(guān)系作相關(guān)旋轉(zhuǎn)運動時 就可在工件上 滾切出具有漸開線齒廓的齒槽 滾齒時 切出的齒廓是滾刀切削刃運動軌跡的包絡(luò) 線 所以 滾齒時齒廓的成形方法是展成法 即成形運動是滾刀旋轉(zhuǎn)運動和工件旋 轉(zhuǎn)運動組成的復(fù)合運動 這個復(fù)合運動稱為展成運動 再加上滾刀沿工件軸線垂直 進(jìn)給運動就可切出一個齒長 2 1 1 加工直齒輪時機床的運動和傳動原理 加工直齒圓柱齒輪時 滾刀軸線與齒輪端面傾斜一個角度 其值等于滾刀螺旋 升角 使?jié)L刀螺紋方向與被切齒輪齒向一致 圖 2 1 所示為滾切直齒圓柱齒輪齒輪 的傳動原理圖 為了完成滾切直齒圓柱齒輪 它需要三條傳動鏈 a 主運動傳動鏈 電動機 M 1 2 3 滾刀 是一條將運動vu1B 源 電動機 與滾刀相聯(lián)系的外聯(lián)系傳動鏈 b 展成運動傳動鏈 滾刀 3 4 5 6 工作臺 是一條1Bx2 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈 實現(xiàn)漸開線齒廓的復(fù)合成形運動 c 軸向進(jìn)給運動傳動鏈 工作臺 6 12 u f 11 M1 10 8 7 刀2 架 是一條外聯(lián)系傳動鏈 實現(xiàn)齒廓方向直線齒形的運動 2A 2 1 2 加工斜齒圓柱齒輪時的運動和傳動原理 斜齒圓柱齒輪在齒長方向為一條螺旋線 為了形成螺旋線齒線 在滾刀作軸向 進(jìn)給運動的同時 工件還應(yīng)作附加旋轉(zhuǎn)運動 B2 簡稱附加運動 且這兩個運動之 間必須保持確定的關(guān)系 滾刀移動一個螺旋線導(dǎo)程 S 時工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過 1 轉(zhuǎn) 因此 加工斜齒輪時的進(jìn)給運動是一個螺旋運動 是一個復(fù)合運動 實現(xiàn)滾齒切斜 齒輪所需成形運動的傳動原理圖如圖 2 2 所示 其中 主運動 展成運動以及軸向 運動傳動鏈與加工直齒輪時相同 只是在刀架與工作臺之間增加了一條附加運動鏈 刀架 8 9 10 11 12 uy 13 14 5 ux 6 7 工作臺 合u 在保證刀架沿工作臺軸線方向移動一個螺旋導(dǎo)程 s 時 工件附加轉(zhuǎn)過 1 轉(zhuǎn) 形成螺旋線齒線 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 2 2 擬定選擇傳動方案 本次所設(shè)計的 Y38 型滾齒機 它主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪 也可用于 手動徑向進(jìn)給及加工蝸輪 因此 傳動系統(tǒng)中有主運動 展成運動 軸向進(jìn)給運動 和附加運動 4 條傳動鏈 為了明確各部件之間的傳動關(guān)系 繪制了機床的傳動系統(tǒng) 圖 如圖 2 3 所示 圖 2 1 滾切直齒圓柱齒輪的傳動原理圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 5 圖 2 2 滾切斜齒圓柱齒輪的傳動原理圖 圖 2 3 Y38 型機床的傳動系統(tǒng)圖 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 其傳動路線如下 a 主運動 由電動機經(jīng)過三角皮帶輪傳到軸 軸 軸 或者由軸 軸 中間經(jīng)過變速掛輪 由軸 軸 軸 軸 軸 到滾刀 b 展成運動 滾刀主軸傳至分齒蝸輪和工作臺的動力來源則由軸 軸 經(jīng) 過差動機構(gòu)再經(jīng)軸 軸 分齒掛輪 軸 軸 而到工作臺 c 進(jìn)給運動 是由軸 軸 經(jīng)進(jìn)給掛輪 軸 軸 軸 軸 到軸 的絲桿使刀架滑板上下運動 d 差動運動 是由軸 軸 軸 經(jīng)過差動掛輪架 軸 而傳動 差動蝸輪副 e 工作臺的水平進(jìn)給 在工作臺下面的床身中間安有一根水平絲桿 通 過手柄用方頭扳手來移動工作臺 可作水平進(jìn)給 f 快速移動刀架的運動線 機床的快速移動刀架 是由主傳動電動機來拖動 的 將位在操作一方床身上手柄搬到快速位置 則傳動路線由馬達(dá)經(jīng)三角皮帶軸 軸 軸 軸 軸 軸 軸 軸 軸 絲桿旋 轉(zhuǎn)快速移動 電氣系統(tǒng)的說明書說過只將按向上或者向下的按鈕就可以完成快速的 工作 各運動傳動路線的安排如下 a 主運動 電動機 滾刀 主電動機 帶輪 1059275 掛 輪掛 輪36 滾刀2483106 b 展成運動 滾刀 工作臺 滾刀 合成機構(gòu)6072384 分度掛輪 工作臺42fe1 c 進(jìn)給運動 工作臺 刀架 進(jìn)刀掛輪 8112482614 刀架530 d 附加運動 刀架 工作臺 刀架 30614261282k538 差動機構(gòu) 合成 82304 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 7 分度掛輪 工作臺ef184 轉(zhuǎn)速圖如圖 2 4 所示 圖 2 4 Y38 型滾齒機轉(zhuǎn)速圖 滾齒機速度計算圖如圖 2 5 所示 圖 2 5 Y38 型滾齒機速度計算圖 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 8 2 3 主切削力的估算及電動機的選擇 滾齒切削的最大扭矩 用鑄鐵齒輪計算 kgf m 2 1 3217 026 81 065 7 1max90kZVAfM kgf m 2 2 4平 均 式中 切削深度系數(shù)是切削深度 a 和齒高的比值 A maA25 Z 所要加工齒輪的齒數(shù) 工件材料修正系數(shù) 1k 齒輪螺距角修正系數(shù) 2 為硬度修正系數(shù) 3k 其中 模數(shù) 進(jìn)給量取 切削深度取 所以 m8 25 0 f m270 切削速度 查得 270max 152 70 Ain 6V3 Z48 01 k 代入式 2 1 可得 1 k3k kgfM 2 148 030 089 27 6 81 65 75 1max gf 根據(jù) 取滾刀直徑 有3Zm d kN 18 2 dF kW 3 60 VP 機床電動機的功率 E 取效率 kW 選電動機功率 kW 7 0m 78 2 m 3 EP 為滿足轉(zhuǎn)速和滾齒機結(jié)構(gòu)的要求選擇電動機的轉(zhuǎn)速為 查機械設(shè)min r140n 計手冊 V2 0 軟件版 選擇的電動機的型號為 Y100L2 4 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 9 3 機床床身裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 1 滾齒機床身的特性 床身結(jié)構(gòu)的靜 動態(tài)特性與機床產(chǎn)品的整體性能有著密切的關(guān)系 提高床身的 機械特性 對于提高機床產(chǎn)品質(zhì)量 保證機車的動態(tài)加工精度具有重要意義 傳統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)大件設(shè)計方法 往往僅注重床身件靜態(tài)性能 制造工藝性以及外形美觀協(xié)調(diào) 等方面的要求 而忽略了它對產(chǎn)品動態(tài)性能的影響 結(jié)構(gòu)件的動態(tài)特性與其尺寸 形狀 材料等有著密切關(guān)系 3 2 滾齒機床身的結(jié)構(gòu)分析 該床身與底座鑄成一個整體 左上部是方形導(dǎo)軌 留安放工作臺之用 右上部 是用來固定刀架 立柱 床身內(nèi)部安裝差動機構(gòu) 床身后端連出分齒掛輪架 背面 為主傳動牙箱 左面底盤為冷卻箱 右面底盤為潤滑油箱 主電動機和冷卻電動機 都安裝在床身上 方形導(dǎo)軌中間裝一絲桿供移動工作臺之用 分度掛輪架處的手柄 供銑正齒輪或者斜齒輪時操縱使用 圖 3 1 3 1 3 3 為床身示意圖 圖 3 1 床身主視圖 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 圖 3 2 床身左視圖 圖 3 3 床身俯視圖 3 3 床身材料的選擇 材料的選擇是機械零件設(shè)計中非常重要的環(huán)節(jié) 特別是隨著實際工程對現(xiàn)代機 器及零件要求的不斷提高 以及各種新材料的不斷出現(xiàn) 合理選擇零件材料已經(jīng)成 為提高零件質(zhì)量 降低成本的重要手段 通常零件材料選擇的一般原則是滿足使用 要求 工藝要求和經(jīng)濟(jì)要求 為了保證機床的強度 硬度 剛度 壽命等個方面的要求 根據(jù)機床的工作環(huán) 境及載荷情況 所設(shè)計的滾齒機床身采用 HT250 材料 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 11 3 4 床身導(dǎo)軌及機床的潤滑 床身左上部是方形導(dǎo)軌 用來安放工作臺 且導(dǎo)軌中間有一絲桿 用來快速移 動工作臺 其剖面示意圖如圖 3 4 所示 圖 3 4 導(dǎo)軌剖面圖 對于滾齒機而言 潤滑是關(guān)鍵的維護(hù)手段 為了降低摩擦 減少磨損 散熱 防銹 減震降噪等作用 必須及時對機床進(jìn)行潤滑 只有這樣才可以提高產(chǎn)品質(zhì)量 降低生產(chǎn)成本 提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度 延長設(shè)備使用壽命和保障生產(chǎn)安全等 根據(jù)滾齒機的工作環(huán)境及負(fù)荷要求 采用流體潤滑方式 此外 正確的選擇潤滑劑對于保護(hù)機械設(shè)備的正常持久運轉(zhuǎn)至關(guān)重要 因此在 選用潤滑劑時 必須要深入了解其基本性能 一般要求潤滑劑具有盡可能小的摩擦 系數(shù) 保證機械運行敏捷而平穩(wěn) 減少能耗 另外還要考慮粘度是否合適 高粘度 易于形成動壓油膜 油膜較厚 能支承較大負(fù)荷 防止磨損 但粘度太大也會造成 摩擦熱增大 摩擦面溫度升高 而且在低溫下不易流動 不利于低溫啟動 低粘度 時 摩擦阻力小 能耗低 機械運行穩(wěn)捷 溫升不高 但如粘度太低 則油膜太薄 承受負(fù)荷的能力小 易于磨損 且易滲漏流失 特別是容易滲入疲勞裂紋 加速疲 勞擴展 從而加速疲勞磨損 降低機械零件壽命 在使用機床之前 要清理機床的防銹油和臟物 然后用潤滑油注滿所有的潤滑 孔和油箱 工作中 為了避免床身導(dǎo)軌或刀架立柱由于潤滑的不良而卡住 也要進(jìn) 行很好的潤滑 可用油輪通過刀架滑板上的鑲條油孔及工作臺上的球形油眼來把油 壓入潤滑面 潤滑油應(yīng)當(dāng)是去酸水及雜質(zhì) 最好用 10 號車用機油 機床內(nèi)部的潤滑方式是自動潤滑 依靠葉片泵打上來的油通入床身的三通管分 別潤滑傳動牙箱 立柱 床身的差動機構(gòu) 滾刀牙箱事先注滿油到油標(biāo)線位置 工作臺注油到超出油標(biāo)即可 用以潤滑分 度蝸輪付 同時應(yīng)加油潤滑滾刀主軸承和刀架上中心齒輪 并在工作臺旁側(cè)油盒內(nèi) 每班至少加油 注滿 一次 以保證工作臺環(huán)形面的潤滑 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 機床使用后 第一次換油應(yīng)在工作 300 小時后 以后可以每隔半年換油一次 在主傳動牙箱下方的床身內(nèi) 裝潤滑油 床身的結(jié)構(gòu)裝配圖見附件 2 3 4 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 13 4 差動機構(gòu)設(shè)計 由圖 2 3 可以知道 差動機構(gòu)是由螺旋傘齒輪 3212382A 其與軸 上的螺 旋傘齒輪 Y38 11202 相嚙合 兩個直傘齒輪 Y38 11014 與直傘齒輪 Y38 11013 及直傘齒輪 Y38 11015 相嚙合并通過十字軸連接 此外還有差動蝸輪 Y38 11016 他們共同安裝在軸 上與安裝在軸 上的圓柱直齒輪 Y38 11204 一起通過若干個標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)成了差動機構(gòu) 其結(jié)構(gòu)裝配圖見附件 5 4 1 總傳動比的計算 展成運動傳動鏈的運動平衡式如下 4 zkfeudbcai 合總1 1 設(shè)被加工齒輪為圓柱直齒輪 齒數(shù)為 Z 45 滾刀頭數(shù)為 K 1 查分度掛輪調(diào)整 表得 a 24 b c d 45 又因為被加工的齒輪是圓柱直齒輪 所以差動機構(gòu)里的合成機 構(gòu)其傳動比為 1 即 又因為被加工齒輪的齒數(shù)為 45 小于 160 為了保證u 合 由分齒運動與差動裝置的輔助回轉(zhuǎn)運動的總和達(dá)到工作要求 即 k 頭滾刀回轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn) 時 齒坯轉(zhuǎn)動 周 所以取 把上述已知參數(shù)代入公式可得 zk1fe 24 總i 4 2 傳動比的分配 如圖 2 3 所示 展成運動鏈采用了三級變速 第一級變速為直齒圓柱齒輪對嚙合 取 見主傳動鏈20 6 31 Zi 設(shè)計 第二 三級傳動為同齒數(shù)錐齒輪等速傳動 取 1372ii 第四級傳動為變速錐齒輪傳動 取 查 18 表 7 3 14 取齒輪對15 4 i 則 24Z8 小大 7 28實i 校核 105 7 誤i 1 第五級為同齒數(shù)的直齒圓柱齒輪等速傳動 取 1425 i 第六級為蝸桿蝸輪傳動 根據(jù)上述已知條件 可以得出 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 查 18 表 7 2 得 84123172064543216 ii總 所以取 8126 Zi 21Z 其運動平衡式如下 84142843760 ef分 度 掛 輪合 成 機 構(gòu) 4 3 設(shè)計計算 4 3 1 螺旋傘齒輪的設(shè)計 20 根據(jù)齒輪齒根彎曲疲勞強度的設(shè)計 4 3 2125 04FSaRR YuZKTm 2 式中 m 齒輪模數(shù) K 載荷系數(shù) T 轉(zhuǎn)矩 1 齒形系數(shù) FaY 應(yīng)力修正系數(shù) S 齒寬系數(shù) R 齒輪的彎曲疲勞強度極限 F 確定公式中的各參數(shù) 取載荷系數(shù) K 1 42 24 已知滾刀的最低轉(zhuǎn)數(shù)為1Z 47 5r min 則 n r min3 1624805 7 mN07 9561 T u 6 4028arctg 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 15 當(dāng)量齒數(shù) 6 31 40cos2 vZ 齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù) 查 P 表 6 4 取 20 625 1 2 SaFaY 齒輪的彎曲疲勞強度極限 查 P 圖 6 9 取 1Ma20 Pa240lim1lim FF 齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù) 查 P 圖 6 7 取 20 19 90 8 021 FNFNK 查 取定彎曲疲勞安全系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 所以代入各個參 20 4 FSSTY 數(shù)得 1F a71 301lim FSTNYK 2F MP86 2li2 FST 把各參數(shù)代入公式 4 2 可求得結(jié)果 m 按照標(biāo)準(zhǔn)取 m 4 5 則已知0 4 m 4 5 Z 24 與齒數(shù)為 28 的螺旋傘齒輪 Y38 11202 相嚙合 下面我們來計算 該螺旋傘齒輪的有關(guān)參數(shù)尺寸 取齒寬系數(shù) 31 R 分度圓直徑 108245 11 Zmd m622 錐 距 R 108 82 9mm221 d 21 4 齒寬中點直徑 108 1 0 5 90mm5 01Rm 3 mm2d 齒寬中點模數(shù) mm75 1 0 4 1 R 齒頂圓直徑 mm81 aah mm 322d 4 3 2 運動合成機構(gòu)設(shè)計 設(shè)計的 Y38 型滾齒機的合成機構(gòu)是具有兩個自由度的圓錐齒輪行星機構(gòu) 利用 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 運動合成機構(gòu) 在滾切斜齒圓柱齒輪時 將展運動傳動鏈中工作臺的旋轉(zhuǎn)運動和附 加運動傳動鏈中工作臺的附加旋轉(zhuǎn)運動合成為一個運動后傳送到工作臺 而在滾切 直齒圓柱齒輪時 則斷開附加運動傳動鏈 同時把運動合成機構(gòu)調(diào)整為一個如同 聯(lián)軸器 的機構(gòu) Y38 型滾齒機所用的合成機構(gòu)是由模數(shù) m 4mm 齒數(shù) Z 21 螺旋角 的兩個相同直傘齒輪和同模數(shù)同齒數(shù)兩個直傘齒輪組成 則我們來計 0 算該合成機構(gòu)的有關(guān)參數(shù)和尺寸 分度圓直徑 4321m8421dzd 齒數(shù)比 2112 tgcZu 所以 4521 錐 距 R mm39 521 12 udd 取齒寬系數(shù) 齒寬 b 59 39mm31 R 齒寬中點分度圓直徑 mm15 674sin208sin1121 bdm 齒頂高 mm8 1 43 mhhaaa 齒全高 mm 21 齒 厚 6 284mm 2 1143 ttgMSS 4 3 3 差動蝸輪設(shè)計 20 蝸桿蝸輪傳動是用來傳遞空間交錯軸之間運動和動力的 由蝸桿 蝸輪 機架 組成 主要優(yōu)點有以下幾點 a 傳動比大 機構(gòu)緊湊 b 蝸桿傳動相當(dāng)于螺旋傳動 為多齒嚙合傳動 故傳動平穩(wěn) 振動小 噪聲 低 c 當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于當(dāng)量摩擦角時 可實現(xiàn)反向自鎖 即有自鎖性 經(jīng)過差動掛輪 傳遞軸 和軸 之間的動力 從而實現(xiàn)附加運動鏈的聯(lián)系 實現(xiàn)加工斜齒圓柱齒輪的目的 下面我們來對其相關(guān)尺寸和參數(shù)進(jìn)行計算 由差動傳動鏈的傳動比分配計算可得 分配到差動蝸輪副的傳動比 i 15 查 20 表 7 2 選擇取 Z 2 Z Z i 30 那么下面我們來設(shè)計蝸輪 蝸桿的有關(guān)參121 數(shù)和尺寸 已知 5 49 3 6 nkW31 P 按蝸輪蝸桿的接觸疲勞強度設(shè)計 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 17 4 22125 3 ZKTdmHE 3 式中 m 齒輪模數(shù) d 蝸輪的分度圓直徑 1 K 載荷系數(shù) T 轉(zhuǎn)矩 2 材料系數(shù) EZ 許用接觸應(yīng)力 H A 確定公式中各參數(shù)的值 a 選 Z Z12 查 表取 Z 2 Z Z i 30 20 1 b 蝸輪轉(zhuǎn)矩 2T 初估傳動效率 則8 0 mN3 1485 61591 2Ti mN79 14268 20 c 載荷系數(shù) 取 1 K d 查 P 表 7 2 取材料系數(shù) 20 15EZMP5 e 許用接觸應(yīng)力 查 P 表 7 9 取 H 20 16 a200 H 43 62 atnN 809 8 710ZN 673 13 2887 147 9MPa H MPH00 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 f 計算 12dm 12 222 309 1475 14685 3 ZKTHE 1820 9 mm 3 初選 m d 1 查 表 7 1 取 m 4mm d 120mm 20 1 3321 m9 820904 g 導(dǎo)程角 67 120tandZm 8 367 rct h 滑動速度 s m s s 8 3cos1065249cos106 nd 15 7 m s i 嚙合效率 1 由 15 7m s 查 表 7 5 得s 20 8 0v 1 93 3tantan v j 傳動效率 取軸承效率 攪油效率 96 02 96 03 857 31 k 檢驗 的值2dm 015 24905 9612 iT 147658 28N mm 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 19 12dm 322m5 3 ZKTHE 3 209 14758 476 1903 3 33 B 確定傳動主要尺寸 已知 m4 0 2 101 Zd a 中心距 a a m123421 蝸桿尺寸 b 分度圓直徑 1d 120mm c 齒頂圓直徑 1a 2d m128420 h d 齒根圓直徑 1f 2 110 4mmf f e 導(dǎo)程角 8 3 f 軸向齒距 1xp m56 24 g 輪齒部分長度 1b 1 m2 5130 10 2 Z 取 55mm b 蝸輪尺寸 h 分度圓直徑 2d 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 2dm12034 Z i 齒頂高 ah 2 j 齒根高 f m 2fh ca m8 4 2 01 k 齒頂圓直徑 2d 2 120 2 128mm2ama l 齒根圓直徑 2f 2fd 2 01420 cha 110 4mm m 蝸輪齒寬 取 m512b n 蝸輪齒寬角 12sind 56 4 o 蝸輪咽喉母圓半徑 2g 2g m56810 ad 4 3 4 圓柱直齒輪的設(shè)計 2 齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動形式 齒輪傳動的主要優(yōu)點有以 下幾種 a 瞬時傳動比恒定 工作平穩(wěn) 傳動準(zhǔn)確可靠 可傳遞空間任意兩軸之間的 運動和動力 b 適用的功率和速度范圍廣 功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦 圓周速 度從很低到 300m s c 傳動效率高 0 92 0 98 在常用的機械傳動中 齒輪傳動的效率高 工作可靠 使用壽命長 d 外廓尺寸小 機構(gòu)緊湊 軸 與軸 之間為一對圓柱齒輪傳動 且為等速傳動 即 i 1 已知 n 166 3r min 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 21 初選 421 Z 考慮到該對齒輪的工作環(huán)境及載荷情況 故兩齒輪都用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理 齒面 硬度分別為 220HBS 220HBS 屬軟齒面閉式傳動 載荷平穩(wěn) 初選 7 級精度 齒 輪齒數(shù)為 按軟齒面齒輪非對稱安裝 查 20 表 6 5 取齒寬系數(shù)421 0 d 按齒輪的齒面接觸疲勞強度設(shè)計 4 32 1 td 21 HEdZuKT 4 式中 d 齒輪分度圓直徑t1 載荷系數(shù)tK 轉(zhuǎn)矩1T 材料系數(shù)EZ u 傳動比 齒輪的接觸疲勞強度極限H A 確定公式中各參數(shù) a 載荷系數(shù) 試選 1 5tKt b 齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T 9 55 1 3 1605 9016 nP 1 7 mN c 材料系數(shù) 查 P 表 6 3 取 189 8EZ 20 17EZMP d 齒輪的接觸疲勞強度極限 查 P 圖 6 8 取 20 1 Pa5602lim1li H e 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N N 8121 39 03 660 hjLn 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 f 接觸疲勞壽命系數(shù) 查 P 圖 6 6 取21HNK 0 18 95 021 HNK g 確定許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù) HS HtNHS1lim121 Ma532609 B 設(shè)計計算 a 試算齒輪分度圓直徑 td1 td13 2538 1907 2 93 23 b 計算圓周速度 m s 81 016032 9160 ndt c 計算載荷系數(shù) K 取使用系數(shù) 根據(jù) 0 811m s 7 級精度可查得動A 載系數(shù) 得 則 V5 K 265 1 1 VA d 校正分度圓直徑 m08 5 123 931 ttKd C 計算齒輪傳動幾何尺寸 a 計算模數(shù) m 09 248 1 Zd 按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù) m 3mm 下面來計算齒輪 Y38 11210 的有關(guān)參數(shù)和尺寸 b 分度圓直徑 d d mZ 3 42 126mm c 齒頂高 ah 1 3 3mmm d 齒根高 f 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 23 m 1 0 25 3 3 75mmfha c e 齒全高 h mm75 6 3 fa f 齒頂圓直徑 d d 2 126 2 3 132mmaah g 齒根圓直徑 f d 2 126 2 3 75 118 5mmfdf h 基圓直徑 b dcos 126 cos 118 40mm 20 i 齒距 p P m 9 42mm j 齒厚 S S 4 71mm 2m k 齒槽寬 e e 4 71mm l 頂隙 c c 3 75mmm D 下面是兩齒輪之間的參數(shù)關(guān)系 a 兩輪分度圓直徑 m12643121 Zd b 中心距 a a 221 m c 齒寬 b b m160 1 d 取 321 d 齒高 h h 2 25m 2 25 75 6 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 24 校核齒根彎曲疲勞強度 20 4 FSaFdFYmZKT 321 5 式中 齒輪的彎曲疲勞強度極限 F K 載荷系數(shù) T 轉(zhuǎn)矩 1 Y 應(yīng)力修正系數(shù) Sa Y 齒形系數(shù) F m 齒輪模數(shù) A 確定公式中的各參數(shù)值 a 齒輪的彎曲疲勞強度極限 查 P 圖 6 9 取 20 1 MPa201 Flinlin b 彎曲疲勞壽命系數(shù) 查 P 圖 6 7 取21FNK 09 9 NK c 許用彎曲應(yīng)力 取定彎曲疲勞安全系數(shù) F 得 0 4 1 STFYS 應(yīng) 力 修 正 系 數(shù) MPa86 24 19021lim121 FSFNFK d 齒形系數(shù) 取 221 Saa YY 和 應(yīng) 力 修 正 系 數(shù) 2 FaY7 21 SaY 計算齒輪的 代入公式計算 1FSa B 校核計算 132 52 MPa48 357 12407 6 FF 所以彎曲疲勞強度足夠 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 25 5 結(jié)束語 滾齒機是齒輪加工機床中的一種 其占齒輪加工機床擁有量的 40 50 它 主要用來加工圓柱齒輪和蝸輪等 傳統(tǒng)的滾齒機床的主要特點在于加工成本高 生 產(chǎn)效率低下 加工質(zhì)量差 難以滿足現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的要求 我所設(shè)計的滾齒機為 y38 1 型 課題是床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 床身結(jié)構(gòu)的靜 動態(tài)特性與機床產(chǎn)品的整體 性能有著密切關(guān)系 提高床身件的機械特性 對于提高機床產(chǎn)品質(zhì)量 保證機床的 動態(tài)加工精度具有重要意義 傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大件設(shè)計方法 往往僅注意床身件靜態(tài)性 能 制造工藝性以及外形美觀協(xié)調(diào)等方面的要求 在傳統(tǒng)的設(shè)計思路基礎(chǔ)上 通過 市場調(diào)查 對國內(nèi)現(xiàn)有機型進(jìn)行對比分析 選擇適合于我國目前的生產(chǎn)水平使用的 機型作為參考 改進(jìn)其不足 以達(dá)到各方面的要求 通過認(rèn)真分析 計算 選擇材料等方面的設(shè)計 所設(shè)計的滾齒機能滿足機床的 基本要求 如強度 剛度 壽命 工藝性與經(jīng)濟(jì)性等 且運行可靠 便于維修和裝 卸 保證加工質(zhì)量和精度要求 本機床設(shè)計合理 符合實際應(yīng)用 滿足加工要求 且較大部分采用通用件和標(biāo) 準(zhǔn)件 制造成本合理 設(shè)備維修方便 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 26 參考文獻(xiàn) 1 劉潤愛 張根保 滾齒機及滾齒加工技術(shù)的發(fā)展趨勢 J 現(xiàn)代制造工程 2003 11 84 86 2 廖紹軍 李先廣 面向綠色制造的滾齒機研究現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢 J 制造技術(shù)與機床 2004 11 47 50 3 徐鴻根 齒輪制造技術(shù)的發(fā)展動態(tài) J 制造技術(shù)與機床 1994 9 43 45 4 鐘曉勤 朱賢達(dá) 雙重差動機構(gòu)在滾齒機分齒上的分析與研究 J 上海冶金高等專科學(xué)校 學(xué)報 2000 1 21 24 5 胡家秀 機械零件設(shè)計實用手冊 M 機械工業(yè)出版社 1999 10 6 馬國亮 曹秋霞 滾齒機差動掛輪引起齒向誤差的實驗研究 J 煤礦機械 2004 10 39 41 7 馬國亮 曹秋霞 滾齒機差動掛輪計算方法 J 煤礦機電 2005 3 66 70 8 陶曉杰 王治森 滾齒機床熱變形對加工精度的影響 J 機械傳動 2005 3 52 62 9 李洪 實用機床設(shè)計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 10 王細(xì)洋 滾齒機掛輪自動選配系統(tǒng) J 機床與液壓 2002 6 273 279 11 鄧生明 羅魁元 滾齒機的運動分析及滾刀安裝角調(diào)整方法口訣的應(yīng)用 J 工具技術(shù) 2004 10 80 81 12 王艷輝 伍建國 精密機床床身結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計 J 機械設(shè)計與研究 2003 12 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 27 38 54 13 神會存 李新平 車床床身結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計 J 煤礦機械 2000 8 8 10 14 梁桂明 齒輪技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展趨勢 J 中國工程科學(xué) 2000 3 1 6 15 敖小寶 滾齒機傳動鏈及掛輪誤差的精確調(diào)整 J 機械制造與研究 2004 11 53 54 16 成大先 機械設(shè)計圖冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2000 17 上海紡織工學(xué)院 機床設(shè)計圖冊 M 上海 科學(xué)技術(shù)出版社 1979 12 18 機床設(shè)計手冊編寫組 機床設(shè)計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1986 12 19 手冊編委會 現(xiàn)代機械傳動手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2002 20 徐錦康 機械設(shè)計 M 北京 高等教育出版社 2004 致 謝 為期三個月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束 回顧整個畢業(yè)設(shè)計過程 雖然充滿了困難與 曲折 但我感到受益匪淺 本設(shè)計是學(xué)完所有大學(xué)期間本專業(yè)應(yīng)修的課程以后所進(jìn) 行的 是對我所學(xué)知識的一次大檢驗 使我能夠在畢業(yè)前將理論與實踐更加融會貫 通 加深了我對理論知識的理解 強化了實際生產(chǎn)中的感性認(rèn)識 本次畢業(yè)設(shè)計課題是滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 通過這次畢業(yè)設(shè)計 我基本上 掌握了機床設(shè)計的方法和步驟 以及設(shè)計時應(yīng)注意的問題 另外更加熟悉 運用和 查閱各種相關(guān)手冊 總的來說 這次設(shè)計 使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方 面得到了一次較好的鍛練 提高了我獨立思考問題 解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力 縮短了我與工廠工程技術(shù)人員之間的差距 為我以后從事實際工程技術(shù)工作奠定了 一個堅實的基礎(chǔ) 本次設(shè)計任務(wù)業(yè)已順利完成 但由于自己水平有限 缺乏經(jīng)驗 難免會留下一 些遺憾 在此懇請各位專家 老師及同學(xué)不吝賜教 此次畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)老師邢青松的認(rèn)真指導(dǎo)下進(jìn)行的 他經(jīng)常為我解答一系 列的疑難問題 以及指導(dǎo)我的思想 引導(dǎo)我的設(shè)計思路 并且為我解決很多實際問 題 親自為我查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料 在歷經(jīng)三個多月的設(shè)計過程中 一直對我精心 滾齒機床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 28 輔導(dǎo)和督促 另外 我還得到了很多專業(yè)老師以及同學(xué)的熱心幫助與指導(dǎo) 在此 我忠心地向他們表示誠摯的感謝和敬意 附件清單 序號 圖 名 圖 號 圖幅 張數(shù) 1 Y38 滾齒機總圖 Y38 11001 A0 1 2 滾齒機床身裝配圖 Y38 11002 1 A0 1 3 滾齒機床身裝配圖 Y38 11002 2 A0 1 4 滾齒機床身裝配圖 Y38 11002 3 A0 1 5 差動機構(gòu)裝配圖 Y38 11003 A0 1 6 差動蝸輪 Y38 11016 A3 1 7 馬達(dá)座 Y38 11030 A3 1 8 軸 Y38 11205 A3 1 9 蓋板 Y38 11028 A4 1 10 皮帶輪 Y38 11027 A4 1 11 圓柱直齒輪 Y38 11210 A4 1 12 軸 Y38 11212 A4 1 13 滾齒機傳動系統(tǒng)圖 Y38 10000 A3 1