Y38滾齒機差動機構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計

Y38滾齒機差動機構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計,Y38滾齒機差動機構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計,y38,滾齒機,差動,機構(gòu),分度,走刀掛,輪架,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書課題：滾齒機差動機構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 卞 文 超 班 級 BD機制051 學(xué) 號 0520110128 指 導(dǎo) 教 師 邢 青 松 專 業(yè) 系 主 任 吳 祥 發(fā) 放 日 期 2009年1月12日 一、設(shè)計內(nèi)容根據(jù)設(shè)計要求，進行課題的調(diào)研和資料的收集，熟悉滾齒機的工作原理，與同組同學(xué)一起分析討論滾齒機的設(shè)計方案和機床的傳動與調(diào)整情況，并最終確定機床總體結(jié)構(gòu)和傳動方案。主要設(shè)計內(nèi)容包括： 1、機床總體設(shè)計，繪制機床總圖； 2、機床傳動系統(tǒng)設(shè)計，繪制機床傳動系統(tǒng)圖；3、滾齒機差動機構(gòu)設(shè)計； 4、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計；5、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計。二、設(shè)計依據(jù)所設(shè)計的機床為Y38系列普通型滾齒機，機床主要用于單件、小批和成批圓柱齒輪與蝸輪的銑削加工。在正常情況下，其加工精度達78級精度，表面粗糙度Ra達3.2m。1、最大切削模數(shù)6mm(鋼材)、8mm(鑄鐵)；2、銑削圓柱齒輪最大外徑800mm；3、銑刀最大直徑120mm；4、銑刀最大垂直行程長度275mm；5、滾刀轉(zhuǎn)數(shù)范圍47.5192rpm。三、設(shè)計要求1、機床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度； 2、機床應(yīng)能滿足強度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟性等方面的要求；3、機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；4、設(shè)計圖樣總量：折合成A0幅面在3張以上；工具要求：應(yīng)用計算機軟件繪圖。5、到相關(guān)單位進行畢業(yè)實習(xí)，撰寫不少于3000字實習(xí)報告；6、查閱文獻資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯；7、撰寫開題報告，不少于3000字；8、畢業(yè)設(shè)計說明書按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字。四、畢業(yè)設(shè)計物化成果的具體內(nèi)容及要求1、設(shè)計成果要求 1）畢業(yè)設(shè)計說明書 1 份2）機床總圖 1 張3）機床傳動系統(tǒng)總圖 1 張4）滾齒機差動機構(gòu)部件圖 1 張5）分度軸及走刀掛輪架部件圖 1 張 6）零件圖 不少于7張 2、外文資料翻譯（英譯中）要求1）外文翻譯材料中文字不少于3000字；2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設(shè)計課題相關(guān)；3）所選外文資料應(yīng)是近10年的文章，并標(biāo)明文章出處。五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）進度計劃起訖日期工作內(nèi)容備 注2月26日2月28日布置任務(wù)，收集資料，熟悉課題 3月1日3月14日調(diào)查研究，畢業(yè)實習(xí)3月15日3月31日方案論證，總體設(shè)計4月1日4月14日技術(shù)設(shè)計（部件設(shè)計）4月14日5月14日工作設(shè)計（零件設(shè)計）5月15日5月31日撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書6月1日6月2日畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯6月3日6月9日修改資料6月10日6月11日評閱材料6月12日6月13日畢業(yè)答辯6月14日6月15日材料整理裝袋六、 主要參考文獻：1 趙汝嘉. 機械設(shè)計手冊(軟件版). 北京: 機械工業(yè)出版社. 2003.2 成大先. 機械設(shè)計手冊M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.3 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.4 徐灝. 機械設(shè)計手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001.5 楊叔子. 機械加工工藝師手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2002.6 王健石. 機械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2005.7 蔡學(xué)熙. 現(xiàn)代機械設(shè)計方法實用手冊M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.8 手冊編委會. 機械加工工藝裝備設(shè)計手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1998.9 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, 2002.10 朱孝錄. 機械傳動裝置選用手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1999.11 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 胡家秀. 機械零件設(shè)計實用手冊M.北京: 機械工業(yè)出版社, 1999.13 葉偉昌. 機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001.14 李益民. 機械制造工藝設(shè)計手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1995.15 范云漲, 陳兆年. 金屬切削機床設(shè)計簡明手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1994.16 吳圣莊. 金屬切削機床概論M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1985.17 黃鶴汀. 金屬切削機床設(shè)計M. 北京: 機械工業(yè)出版社,1997.18 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, 1979.19 成大先. 機械設(shè)計圖冊M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000.20 李洪. 實用機床設(shè)計手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1999.七、其他八、專業(yè)系審查意見負責(zé)人： 年 月 日九、機械工程學(xué)院意見機械工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日5 文 獻 資 料專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 卞 文 超 班 級 BD機制051 學(xué) 號 0520110128 指 導(dǎo) 教 師 邢 青 松 文 獻 資 料1王志偉YKJ3630數(shù)控高效滾齒機J齒輪加工機床與測試儀器專欄，2006，(9)：65-662馬國亮，曹秋霞. 滾齒機差動掛輪計算方法J. 煤礦機電，2005，(3)：66-67.3吳坤. 滾動軸承銑削機床的設(shè)計與實現(xiàn)J. 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，(4)：71-74.4徐支鳳. 基于Vb6.0的滾齒機掛輪選配系統(tǒng)開發(fā)J. 工藝與檢測，2008，(10)：100-102.5張子良.普通滾齒機上利用劃線法加工人字齒輪J.汽車齒輪.2007，(1):25-26.6舒暢，任延明，李凱峻，等. 滾齒機的改造J.機械制造與研究,2008,(2):34-36.7趙明.在滾齒機上用單刀銑多頭蝸輪的方法J.機械與電子,2008,(19):82-84.8鐘曉琴,朱賢達.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?？茖W(xué)校學(xué)報,2000，（1）:21-24.9王惠卿.一種新型分度軸精度分析J.機械設(shè)計與制造，2007，（8）:96-97.10龔建春.用普通計算機選擇機床精密機床掛輪J.攀枝花學(xué)院學(xué)報，2006，（3）:109-110. 畢業(yè)實習(xí)報告專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 卞 文 超 班 級 BD 機 制 051班 學(xué) 號 0520110128 指 導(dǎo) 教 師 邢 青 松 日 期 2009年3月14日 實習(xí)報告這次從3月1日到3月14日的實習(xí)是我參與實踐活動的很重要的一部分，通過在長江牛奶公司的實習(xí),我了解了ISO9002質(zhì)量體系認(rèn)證和整條全自動化的生產(chǎn)流水線，作為檢測員的我增強了責(zé)任意識和質(zhì)量意識,出廠前進行嚴(yán)格檢驗。本次實習(xí)使我第一次親身感受了知識與實際的應(yīng)用，理論與實際的相結(jié)合，讓我大開眼界，也算是對以前所學(xué)知識的一個初審吧！這次生產(chǎn)實習(xí)對于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也有很大的幫助。在短短的一個星期中，讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識，也讓我們初步的認(rèn)識了這個社會，培養(yǎng)了自己的綜合能力、自學(xué)能力，從而適應(yīng)未來社會的需要與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要。對于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)。在這2周的實習(xí)中學(xué)到了很多在課堂沒學(xué)到的知識,受益匪淺。1.實習(xí)目的生產(chǎn)實習(xí)是我們知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入專業(yè)教學(xué)計劃中的。其目的在于通過實習(xí)使我們獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)我們業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)我們具有吃苦耐勞的精神，也是我們接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學(xué)生到社會的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能，體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學(xué)習(xí)后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。2實習(xí)內(nèi)容鎮(zhèn)江市長江乳業(yè)有限公司是鎮(zhèn)江市菜籃子工程重點企業(yè)和重點農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)。公司集牧業(yè)生產(chǎn)、乳品加工、產(chǎn)品銷售于一體，位于鎮(zhèn)江市效四擺渡，周圍環(huán)境優(yōu)美無污染。公司固定資產(chǎn)5000多萬元，注冊資金2994萬元，現(xiàn)擁有各類專業(yè)技術(shù)人才近百人，注冊商標(biāo)為“長江”，主要產(chǎn)品有瓶裝、袋裝、塑杯裝鮮牛奶系列產(chǎn)品，近20個品種，并以“新鮮、自然、純真”的鮮明特色贏得消費者的青睞，在當(dāng)?shù)厥袌稣加新蔬_75%?！伴L江”牛奶在全省乳品行業(yè)中首家通過ISO9002質(zhì)量體系認(rèn)證和“安全奶”的評審驗收，被評為江蘇省首批無公害食品、鎮(zhèn)江市知名標(biāo)志等榮譽。牧場布局合理，共分為四個區(qū)：一是奶牛飼養(yǎng)生產(chǎn)區(qū)，設(shè)有成乳牛舍、后備牛舍、產(chǎn)乳牛舍、康復(fù)牛舍、犢牛舍、擠奶廳、獸醫(yī)室等；二是飼料倉儲加工區(qū)，設(shè)有青貯區(qū)、飼料加工間、精料庫、粗料庫；三是糞污處理區(qū)，設(shè)有沼氣生產(chǎn)區(qū)、有機肥生產(chǎn)區(qū)；四是牧場生活管理區(qū)。新牧場三面丘陵環(huán)繞，環(huán)境優(yōu)美，為奶牛提供了良好的休養(yǎng)生息環(huán)境和防疫的天然屏障。牧場設(shè)計理念很先進，設(shè)計中采用了沼氣發(fā)酵技術(shù)，利用奶牛糞水進行沼氣發(fā)酵和發(fā)電，并引進日本牛糞處理技術(shù)，利用奶牛糞便制作有機肥。沼氣發(fā)電可用于牧場生產(chǎn)中所需的供熱和供電，有機肥可作為有機生態(tài)農(nóng)業(yè)的有機肥料。從而形成了“奶牛飼養(yǎng)沼氣發(fā)電有機肥飼料種植”的農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟的新模式。整個生產(chǎn)流程中，只有包裝車間才看到比較多的員工，其它室都是一兩個員工負責(zé)的，整條生產(chǎn)線都是全自動化，有條不紊的。牧場科技含量很高，在工藝設(shè)計中積極采用了國外先進的奶牛飼養(yǎng)技術(shù)，提高了牧業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化和機械化程度。引進德國韋斯伐利亞48位轉(zhuǎn)盤擠奶機。該設(shè)備采用人工智能化管理，擠奶時能夠?qū)εＤ藤|(zhì)量和數(shù)量、奶牛個體的健康狀況、奶牛發(fā)情鑒定等進行動態(tài)監(jiān)控。擠奶后牛奶通過擠奶機的管路系統(tǒng)立即泵送貯奶罐迅速冷卻貯藏，整個過程均在密閉的不銹鋼管道和容器中進行，不僅提高了擠奶效率，而且能夠避免了擠奶過程中牛奶與手、空氣、昆蟲等外界因素的接觸，減少了細菌和灰塵對牛奶的污染機會。更重要的是該擠奶設(shè)備配備了低溫冷卻系統(tǒng)，能夠避免牛奶在貯藏和運送途中因溫度升高而造成牛奶新鮮度的下降，確保了牛奶的品質(zhì)。其次采用了CIP清洗技術(shù)，對轉(zhuǎn)盤式擠奶機、管道、貯奶罐等設(shè)備進行機械化清洗和消毒。此外還引進了以色列TMR全混合日糧設(shè)備，對奶牛實行機械化自動飼喂。我了解到一瓶長江牛奶是怎么樣出來的，也明白了為什么一小瓶就這么貴，原來他們都追求質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)。長江牛奶的生產(chǎn)被分為了二大過程：原料制作過程和包裝過程。酸奶制作過程包括：1，到牧場擠取新鮮牛奶，灌裝到容器里送到工廠。2，過濾，把原液里面的渣質(zhì)過濾掉，避免堵塞原料輸送的管道。3，液壓殺菌機殺菌，把過濾后的原料液輸送經(jīng)過液壓殺菌機，進行巴氏殺菌。4，制作發(fā)酵液，把在種菌瓶里面的有益菌和原料液都送進培養(yǎng)瓶，進行幾天的發(fā)酵。5，勻質(zhì)機勻質(zhì)，由于經(jīng)過幾天的發(fā)酵，會造成發(fā)酵液里面的物質(zhì)沉淀分層，所以要把發(fā)酵液均勻一下，避免沉淀。6，冷卻器冷卻，把發(fā)酵液進行冷卻。7，液體調(diào)和，把糖漿瓶里面的糖漿與發(fā)酵液體都輸送進調(diào)和液儲存瓶，進行均勻調(diào)和。經(jīng)過以上7個步驟后，長江酸奶就制作好了。包裝過程為：1，無菌灌裝，在無菌環(huán)境內(nèi)，利用灌裝機把溶液注入牛奶瓶子。2，無菌封蓋，在無菌環(huán)境內(nèi)，利用封蓋機把裝有牛奶的瓶子用鋁箔封好，然后印刷標(biāo)簽。當(dāng)然消毒工作也很重要, 牛奶的消毒在生產(chǎn)過程中，一般把剛擠下的奶先放進奶罐，迅速進行冷卻，以抑制微生物的繁殖，延長牛奶的抗菌性的持續(xù)時間。冷卻過的奶，需要及時送到工廠加工處理。即經(jīng)過濾、凈化、冷卻、均質(zhì)、殺菌和包裝等工藝，便成為人們?nèi)粘ｏ嬘玫南九Ｄ?。殺菌是生產(chǎn)消毒牛奶的一項重要工藝。一般都是采取巴氏消毒法（德國微生物學(xué)家路易巴氏德于19世紀(jì)50年代發(fā)明的，故以此命名）。這種方法分低溫和高溫兩種消毒法。低溫消毒法是將牛奶放入專門的巴氏消毒器中，將牛奶加熱至6265，維持30分鐘；高溫消毒法是加熱至73.876.6，持續(xù)時間110分鐘，或82.2，時間不超過5分鐘。然后迅速冷卻到10。冷卻的目的是防止殘留的芽胞繁殖，并保持奶的品質(zhì)。另外，使用土法也可達到消毒的目的。即用旺火煮后，在奶的表面迅速形成奶脂膜(以牛奶不溢出為準(zhǔn))，猶如一塊布蓋在海浪上一樣。從形成脂膜時計算，再煮15分鐘，就能達到巴氏消毒法的效果。牛奶的消毒必須嚴(yán)格掌握好溫度和時間。不然，既達不到消毒的目的，還破壞了牛奶的營養(yǎng)成分。這是因為：一是長時間高溫煮沸會使牛奶中蛋白質(zhì)由溶膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變成凝膠狀態(tài)，從而造成蛋白質(zhì)大量凝結(jié)和沉淀；二是鮮奶中的鈣是以靜電方式與酪蛋白相結(jié)合，形成人體可以消化吸收的酪蛋白鈣，而長時間煮沸的牛奶與消毒牛奶相比，酪蛋白大約要減少20%，鈣質(zhì)多變?yōu)殡y以被人體消化吸收的鈣鹽；三是長時間煮沸還會使乳糖焦化分解，營養(yǎng)價值低；四是破壞了包括維生素A等多種維生素。因此，消毒牛奶原則上就直接飲用，不必再進行煮沸。如果需要加溫的話，只要把袋裝的奶牛放在5060的熱水中加熱片刻，就可以了。消毒牛奶不易在常溫下保存。牛奶最怕太陽光。在太陽光照射下，牛奶含的維生素A、胡蘿卜素、維生素B1、維生素B12均會受到破壞，所以最好是避光冷藏。一般情況下，牛奶冷卻到13，可保存12小時，因此，把暫時不飲用的袋裝消毒牛奶，可放到電冰箱冷藏柜中，但不要放到冷凍柜中。因為牛奶一經(jīng)冷凍，再加熱化解，就會發(fā)生脂肪與蛋白質(zhì)分離，出現(xiàn)凝固、沉淀，此時油脂上浮，奶味變談，營養(yǎng)價值也有所降低。3實習(xí)體會通過這次在長江牛奶的實習(xí)，使我真正了解流水生產(chǎn)線的真正意義。明白自己的工作崗位是多么的重要,學(xué)會了如何與別人處理好關(guān)系。高效，衛(wèi)生，節(jié)余資源和自動化將會是以后所有生產(chǎn)工具企業(yè)面對的關(guān)鍵問題，自動化程度越高，成本就越低，那么在市場的競爭力就越強。產(chǎn)品是企業(yè)的第一生命線，所以要企業(yè)獲得在市場的優(yōu)勢，還必須注意產(chǎn)品的開發(fā)。 畢業(yè)設(shè)計開題論證報告專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 完成日期 2009年3月31日 課題名稱：滾齒機差動機構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1.課題來源：課題來源于生產(chǎn)實踐2.課題研究的主要內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計要求，進行課題的調(diào)研和資料的收集，熟悉滾齒機的工作原理，與同組同學(xué)一起分析討論滾齒機的設(shè)計方案和機床的傳動與調(diào)整情況，并最終確定機床總體結(jié)構(gòu)和傳動方案。 1) 機床總體設(shè)計，繪制機床總圖；2) 機床傳動系統(tǒng)設(shè)計，繪制機床傳動系統(tǒng)圖；3) 滾齒機差動機構(gòu)設(shè)計；4) 分度軸及走刀掛輪架設(shè)計；5) 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計。3.國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述：滾齒機有機床、工件臺，刀架臺，操作臺四個部分組成。機床固定整個滾齒架，完成各種驅(qū)動的變速調(diào)節(jié)，鏈條傳動等；工件臺完成工件回轉(zhuǎn)運動和徑向運動；刀架臺完成滾刀主軸回轉(zhuǎn)運動，刀架轉(zhuǎn)角運動和刀具的切向進給運動；操作臺完成加工件的參數(shù)設(shè)定，系統(tǒng)運行情況的監(jiān)控和系統(tǒng)運行的相關(guān)操作。滾齒機通過工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的旋轉(zhuǎn)及上下運動，運用先進剃齒機技術(shù)，使得工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的轉(zhuǎn)角形成一定的角度完成不同齒型工件的加工。采用伺服系統(tǒng)，執(zhí)行徑向進給位置量的控制，提高了徑向進給軸的絕對定位精度和重復(fù)定位精度；操作、編程方便，具有中英文菜單顯示，內(nèi)置PLC實現(xiàn)自動控制，具有粗-精剃齒、徑向進給量預(yù)選、光整、微量回程、工作臺定點停位等功能。提高可靠性及生產(chǎn)效率，減少調(diào)整輔助時間。廣泛用于加工外嚙合直齒、斜齒圓柱齒輪和鼓形齒、小錐度齒齒輪。適合成批大量生產(chǎn)的汽車、摩托車、拖拉機和機床等行業(yè)使用。機床借鑒當(dāng)代世界水平的剃齒機技術(shù)，具有國內(nèi)先進水平。以德國西門子、日本發(fā)那科公司數(shù)控系統(tǒng)為主流的數(shù)控滾齒機的出現(xiàn)，大大提高了齒輪加工能力和加工效率。我國目前真正能夠生產(chǎn)數(shù)控滾齒機的只有23個廠家，且使用的多是德國西門子數(shù)控系統(tǒng)，加工中模數(shù)齒輪，沒有自主產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，缺少國際競爭力。二、本課題擬解決的問題本人的課題是滾齒機差動機構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計。需要解決的問題主要有：1. 根據(jù)滾齒機的結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生產(chǎn)率等要求，制定工藝方案。2. 合理選擇滾齒機的配置形式及結(jié)構(gòu)方案，主要部件的結(jié)構(gòu)選擇等。3合理選擇銑刀的模數(shù)、直徑，銑削最大垂直行程長度的選擇，銑削功率的計算。4確定機床的強度、剛度的校核等。5機床應(yīng)能滿足工藝性與經(jīng)濟性等方面的要求。6. 機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修調(diào)整。三、解決方案及預(yù)期效果解決方案：1. 查閱與課題有關(guān)的文獻，弄清楚滾齒機的工作原理。2. 實地參觀滾齒機生產(chǎn)車間，弄清滾齒機的結(jié)構(gòu)。通過實地觀察，對滾齒機有一個初步概念。3. 總體方案設(shè)計的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、生產(chǎn)率計算卡和有關(guān)計算、核校?？傮w方案設(shè)計的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：a)制定工藝方案（確定零件在機床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等）；b)確定機床配置形式及結(jié)構(gòu)方案，主要部件的結(jié)構(gòu)選擇等。4. 由所給的已知條件、工作環(huán)境等對設(shè)計方案進行論證，選定最合適的設(shè)計方案。5. 確定機床各部件尺寸，確定標(biāo)準(zhǔn)件的型號和外購件的規(guī)格。6. 形成設(shè)計初稿。7. 對機床的各部件進行強度、剛度校核，并根據(jù)校驗結(jié)果對其結(jié)構(gòu)、尺寸等進行修改。8.繪制滾齒機機床的裝配圖和零件圖。預(yù)期效果：最終設(shè)計的滾齒機機床要求能夠：用于單件、小批和成批圓柱齒輪與蝸輪的銑削加工。在正常情況下，其加工精度達7-8級精度。機床具有高的加工精度，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修，調(diào)整，易操作，加工生產(chǎn)規(guī)模為大量生產(chǎn)。機床盡量能用通用件以便降低制造成本。四、課題進度安排3月1日3月14日畢業(yè)實習(xí)階段。畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。3月15日3月31日開題階段。提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。4月1日5月14日 設(shè)計初稿階段。完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。5月15日5月31日 中期工作階段。完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。6月1日6月2日畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。6月3日6月9日畢業(yè)設(shè)計整改。圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。6月10日6月11日畢業(yè)設(shè)計材料評閱。6月12日6月13日畢業(yè)答辯。6月14日6月15日材料整理裝袋。五、指導(dǎo)教師意見 簽名 年 月日六、專業(yè)系意見 簽名 年 月日七、學(xué)院意見 簽名 年 月日4鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009 滾齒機差動機構(gòu)分度軸及走刀掛輪架設(shè)計摘 要：隨著工業(yè)技術(shù)的進步，滾齒機的發(fā)展也上升到了一個新的水平。滾齒機主要是用于加工圓柱齒輪和蝸輪的，在加工機床中占有很重要的地位。而現(xiàn)時我國的滾齒機發(fā)展還相對落后，極大限制了整個工業(yè)生產(chǎn)力水平的提高，所以我們必須對其進行設(shè)計改造。課題研究的主要內(nèi)容是滾齒機的差動機構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架。滾斜齒時就要使用差動機構(gòu)，差動機構(gòu)位于齒輪箱的側(cè)面，側(cè)面最上方的方頭上是機床工作臺的光杠，方頭下面第一個軸就是差動掛輪的主動軸。而傳動箱內(nèi)裝有主傳動進給差動機構(gòu)構(gòu)件和走刀掛輪架及分度軸部件，設(shè)計出的分度軸能滿足加工要求，保證加工精度，且滿足強度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟性等方面的要求。關(guān)鍵詞：滾齒機；分度軸；走刀掛輪架；差動機構(gòu)Design of Differential Motion Mechanism and the Dividing Spindle and the Gear Swing Frame for Feeding of the Gear-hobbing MachineAbstract: Along with the industry technology progress, the gear-hobbing machine development also rose to a new level. The gear-hobbing machine mainly is uses in processing the cylindrical gears and the worm gear, in processes the machine hold the very important status. But at present our countrys gear-hobbing machine development relatively is also backward, the entire industry productive forces level has been enormously limited, therefore we must carry on.The main issue is the differential motion mechanism, the gear swing frame for feeding and the dividing spindle.Helical rolling will have the use of the differential motion mechanism,it is located in the side of the gearbox,the top side of the square head is a machine tool table light bars,square head is below the first axis of the active differential gear shaft.And there are the differential transmission, the dividing spindle, and the gear dividing swing frame in the gear box., The dividing spindle must satisfy some demands, such as intensity, rigidity, life, movement stability, structure rationality, convenience in loading and unloading, machining precision.Key words: Gear-hobbing machine; the dividing spindle; the gear swing frame for feeding;Differential motion mechanism鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009目 錄1 前 言.12 總體設(shè)計.32.1 滾齒機工作原理.32.2 擬定選擇傳動方案.32.3 主切削力的估算及電動機的選擇.73 差動機構(gòu)設(shè)計.93.1 總傳動比的計算.93.2 傳動比的分配.93.3 設(shè)計計算.103.3.1 螺旋傘齒輪的設(shè)計.103.3.2 運動合成機構(gòu)設(shè)計.113.3.3 差動蝸輪設(shè)計.123.3.4 圓柱直齒輪的設(shè)計.164 分度軸及走刀掛輪架的設(shè)計.214.1 軸的設(shè)計.214.2 確定分度軸的材料及熱處理方法.214.3 分度軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計.214.4 分度軸強度的校核.234.5 走刀掛輪架的設(shè)計.245 結(jié)束語.26參考文獻.27致 謝.2829鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2009目 錄1 前 言.12 總體設(shè)計.32.1 滾齒機工作原理.32.2 擬定選擇傳動方案.32.3 主切削力的估算及電動機的選擇.73 差動機構(gòu)設(shè)計.93.1 總傳動比的計算.93.2 傳動比的分配.93.3 設(shè)計計算.103.3.1 螺旋傘齒輪的設(shè)計.103.3.2 運動合成機構(gòu)設(shè)計.113.3.3 差動蝸輪設(shè)計.123.3.4 圓柱直齒輪的設(shè)計.164 分度軸及走刀掛輪架的設(shè)計.214.1 軸的設(shè)計.214.2 確定分度軸的材料及熱處理方法.214.3 分度軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計.214.4 分度軸強度的校核.234.5 走刀掛輪架的設(shè)計.245 結(jié)束語.26參考文獻.27致 謝.28附件清單.291 前 言齒輪加工機床指用齒輪切削工具加工齒輪齒面或齒條齒面的機床及其配套輔機。齒輪加工按加工原理分為兩類，仿形法和范成法(或稱展成法)。仿形法是用刀具的刀刃形狀來保證齒輪齒形的準(zhǔn)確性，用單分齒來保證分齒的均勻。范成法是按照齒輪嚙合原理進行加工，假想刀具為齒輪的牙形，它在切削被加工齒輪時好似一對齒輪嚙合傳動，被加工齒輪就是在類似嚙合傳動的過程中被范成成形的，范成法具有加工精度高，粗糙度值低，生產(chǎn)率高等特點，因而得到廣泛應(yīng)用，范成法按其加工方法和加工對象分為： a) 插齒機：多用于粗、精加工內(nèi)外嚙合的直齒圓柱齒輪，特別適用于雙聯(lián)、多聯(lián)齒輪，當(dāng)機床上裝有專用裝置后，可以加工斜齒圓柱齒輪及齒條。 b) 滾齒機：可進行滾銑圓柱直齒輪、斜齒輪、蝸輪及花鍵軸等加工。 c) 剃齒機：按螺旋齒輪嚙合原理，用剃齒刀帶動工件(或工件帶動刀具)旋轉(zhuǎn)，剃削圓柱齒輪齒面的齒輪再加工機床。 d) 刨齒機：用于外嚙合直齒錐齒輪加工。 e) 銑齒機：用于加工正交、非正交(軸交角不等于90)的弧齒錐齒輪、雙曲線錐齒輪加工。 f) 磨齒機：用于熱處理后各種高精度齒輪再加工。隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工機床的高速、高效切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由m/min，發(fā)展到m/min，切削走刀速度由mm/r發(fā)展mm/r，滾齒機主軸的最高轉(zhuǎn)速可達r/min，工作臺最高轉(zhuǎn)速可m/min， 機床部件移動速度也高達m/min；大功率主軸系統(tǒng)使機床可運用直徑和長度均較大的砂輪進行切削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇最優(yōu)的參數(shù)來完成滾齒加工。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，即將進入商品化階段。而現(xiàn)今國際上生產(chǎn)滾齒機的強國為美國、德國和日本。這些公司目前生產(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。為更好地滿足滾齒加工中的綠色制造，德國Liebherr公司早在十幾年前就開始研究高速干式切削滾齒機。日本三菱重工則是最早將高速干式切削滾齒機商品化的制造商，它們的成功還得益于滾刀制造技術(shù)的提高。我所設(shè)計的課題來源于生產(chǎn)實踐，是滾齒機差動機構(gòu)分度軸及走刀掛輪架的設(shè)計。分度掛輪架處的手柄供銑正齒輪或者斜齒輪時操縱使用。通過市場調(diào)查，對國內(nèi)現(xiàn)有機型進行對比分析。選擇適合于我國目前的生產(chǎn)水平使用的機型作為參考，改進其不足，以達到各方面的要求。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行提高。因此必須對現(xiàn)有機床進行優(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)濟性、工藝性、實用性等方面才能滿足要求。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）123滾刀（），是一條將運動源（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（）345-6工作臺（），是一條內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，實現(xiàn)漸開線齒廓的復(fù)合成形運動。c軸向進給運動傳動鏈 工作臺（）612uf11M11087刀架（），是一條外聯(lián)系傳動鏈，實現(xiàn)齒廓方向直線齒形的運動。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。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。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 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進給運動：是由軸軸經(jīng)進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） 滾刀b展成運動：滾刀 工作臺滾刀 合成機構(gòu) 分度掛輪 工作臺c進給運動：工作臺 刀架 進刀掛輪 刀架d附加運動：刀架 工作臺刀架 差動機構(gòu) 合成 分度掛輪 工作臺轉(zhuǎn)速圖的擬定對整臺滾齒機設(shè)計的質(zhì)量，如結(jié)構(gòu)、性能、尺寸、效率、維修等都有較大的影響。轉(zhuǎn)速圖如圖2-5： 圖2-5 滾齒機轉(zhuǎn)速圖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） （2-1） （2-2）式中：切削深度系數(shù)是切削深度a和齒高的比值，；Z所要加工齒輪的齒數(shù)；工件材料修正系數(shù)；齒輪螺距角修正系數(shù)；為硬度修正系數(shù)。其中，模數(shù)m=8mm，進給量取，切削深度取270mm，所以，切削速度，查得，代入式(2-1)可得： 根據(jù)， ，取滾刀直徑，有 機床電動機的功率取效率，選電動機功率為滿足轉(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)計手冊V2.0（軟件版）選擇的電動機的型號為：Y100L2-4。3 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2。3.1 總傳動比的計算展成運動傳動鏈的運動平衡式如下： （3-1）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，為了保證由分齒運動與差動裝置的輔助回轉(zhuǎn)運動的總和達到工作要求，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：3.2 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，（見主傳動鏈設(shè)計）。第二、三級傳動為同齒數(shù)錐齒輪等速傳動，取第四級傳動為變速錐齒輪傳動，取，查18表7.3-14，取齒輪對，則。校核： 第五級為同齒數(shù)的直齒圓柱齒輪等速傳動，取。第六級為蝸桿蝸輪傳動，根據(jù)上述已知條件，可以得出：，查18表7.2得， 所以取其運動平衡式如下：3.3 設(shè)計計算3.3.1 螺旋傘齒輪的設(shè)計根據(jù)齒輪齒根彎曲疲勞強度的設(shè)計： （3-2）式中： m齒輪模數(shù)； K載荷系數(shù)； T轉(zhuǎn)矩； 齒形系數(shù)； Y應(yīng)力修正系數(shù)； 齒寬系數(shù)； 齒輪的彎曲疲勞強度極限。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47.5r/min。則： n=r/min 當(dāng)量齒數(shù)：齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)：查P表6.4取齒輪的彎曲疲勞強度極限：查 P圖6.9取齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)，查 P圖6.7取查取定彎曲疲勞安全系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)，所以代入各個參數(shù)得： = =把各參數(shù)代入公式（3-2）可求得結(jié)果m,按照標(biāo)準(zhǔn)取m=4.5。則已知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)： 分度圓直徑： 錐 距： R=108=82.9齒寬中點直徑： =108（1-0.5）=90 齒寬中點模數(shù)： 齒頂圓直徑： 3.3.2 運動合成機構(gòu)設(shè)計設(shè)計的y38-1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)。y38-1型滾齒機所用的合成機構(gòu)是由模數(shù)m=4，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。則我們來計算該合成機構(gòu)的有關(guān)參數(shù)和尺寸：分度圓直徑：齒數(shù)比： 所以： 錐 距：R=取齒寬系數(shù)，齒寬b=59.39齒寬中點分度圓直徑： 齒頂高： 齒全高： 齒 厚：=6.2843.3.3差動蝸輪設(shè)計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=Zi=30，那么下面我們來設(shè)計蝸輪、蝸桿的有關(guān)參數(shù)和尺寸。已知，。按蝸輪蝸桿的接觸疲勞強度設(shè)計 （3-3）式中： m齒輪模數(shù)； d蝸輪的分度圓直徑； K載荷系數(shù)； T轉(zhuǎn)矩； 材料系數(shù)； 許用接觸應(yīng)力。A確定公式中各參數(shù)的值：a選Z、Z查表取Z=2，Z=Zi=30b蝸輪轉(zhuǎn)矩初估傳動效率，則 =c載荷系數(shù)，取=1。d查 P表7.2取材料系數(shù)：e許用接觸應(yīng)力：查 P表7.9取 =147.9af計算 =1820.9初選m、d查表7.1取m=4、d=120 g導(dǎo)程角 h滑動速度 =(m/s) =15.7(m/s)i嚙合效率由=15.7m/s查表7.5得 =j傳動效率取軸承效率攪油效率 k檢驗的值 =147658.28 = = =1903.3B確定傳動主要尺寸已知,a中心距a a=(蝸桿尺寸)b分度圓直徑 =120c齒頂圓直徑 =+2d齒根圓直徑 =-2=110.4e導(dǎo)程角 =f軸向齒距 =g輪齒部分長度 取=55。(蝸輪尺寸)h分度圓直徑 =i齒頂高 =j齒根高 =（）m=k齒頂圓直徑 =+2=120+2=128l齒根圓直徑 = =110.4m蝸輪齒寬，取n蝸輪齒寬角，o蝸輪咽喉母圓半徑 =3.3.4圓柱直齒輪的設(shè)計齒輪傳動是現(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，=0.920.98，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。初選。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)。按齒輪的齒面接觸疲勞強度設(shè)計： （3-4）式中： d齒輪分度圓直徑 載荷系數(shù) 轉(zhuǎn)矩 材料系數(shù) u傳動比 齒輪的接觸疲勞強度極限A確定公式中各參數(shù)：a載荷系數(shù)，試選=1.5b齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： =9.55 =1.7c材料系數(shù)：查 P表6.3取=189.8d齒輪的接觸疲勞強度極限，查 P圖6.8取e應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N Nf接觸疲勞壽命系數(shù)，查 P圖6.6取g確定許用接觸應(yīng)力，取安全系數(shù) =B設(shè)計計算a試算齒輪分度圓直徑 =93.23b計算圓周速度 =(m/s)c計算載荷系數(shù)K，取使用系數(shù)，根據(jù)=0.811m/s，7級精度可查得動載系數(shù)，得。則K=d校正分度圓直徑 C計算齒輪傳動幾何尺寸a計算模數(shù)m 按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=3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=342=126c齒頂高 =13=3d齒根高 =（+）m=（1+0.25）3=3.75e齒全高h f齒頂圓直徑 =d+2=126+23=132g齒根圓直徑 =d-2=126-23.75=118.5h基圓直徑 =dcos=126cos=118.40i齒距p P=m=9.42j齒厚S S=4.71k齒槽寬e e=4.71l頂隙c c=3.75D下面是兩齒輪之間的參數(shù)關(guān)系：a兩輪分度圓直徑： b中心距a a=c齒寬b b=取d齒高h h=2.25m=2.25校核齒根彎曲疲勞強度 （3-5）式中： 齒輪的彎曲疲勞強度極限； K載荷系數(shù)； T轉(zhuǎn)矩； Y應(yīng)力修正系數(shù)； Y齒形系數(shù)； 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b彎曲疲勞壽命系數(shù)，查 P圖6.7取c許用彎曲應(yīng)力，取定彎曲疲勞安全系數(shù)得： d齒形系數(shù)：取，計算齒輪的代入公式計算B校核計算： 所以彎曲疲勞強度足夠。4 分度軸及走刀掛輪架的設(shè)計4.1 軸的設(shè)計軸的設(shè)計包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作能力計算兩方面的內(nèi)容。合理的結(jié)構(gòu)和足夠的強度是軸在設(shè)計過程中必須滿足的基本要求。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的工作能力計算包括軸的強度、剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計算。4.2 確定分度軸的材料及熱處理方法軸的常用材料是碳素鋼、合金鋼及球墨鑄鐵。碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性低，熱處理及化學(xué)處理可得到較高的綜合力學(xué)性能（尤其在耐磨性和抗疲勞強度兩個方面），應(yīng)用最多。滾齒機上的分度軸要有好的耐磨性和抗疲勞強度，所以，選用碳鋼，分度軸的材料采用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼。先進行調(diào)質(zhì)HB220250，再部分采用高頻淬火。使抗拉強度極限，屈服極限，彎曲疲勞強度，剪切疲勞強度，許用彎曲應(yīng)力。4.3 分度軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)主要取決于軸在機器中的安裝位置及形式；軸的毛坯種類；軸上作用力的大小和分布情況；軸上零件的布置及固定方式；軸承類型及位置；軸的加工工藝及其它要求。不論具體情況如何，軸的結(jié)構(gòu)一般滿足以下幾個方面的要求：（1）軸和軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；（2）軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；（3）軸應(yīng)具有良好的制造工藝性；（4）軸的受力合理，有利于提高強度和剛度；（5）節(jié)省材料，減輕重量；（6）形狀及尺寸有利于減小應(yīng)力集中。a.軸上零件的布置和裝配軸上零件布置得是否合理，直接關(guān)系到軸的外形、結(jié)構(gòu)、尺寸及受力狀況以及材料的選擇。擬定軸上零件的裝配方案是進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提。裝配方案是指軸上零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系。軸上零件可以從軸的左端、右端或從軸的兩端依次裝配。在此選擇從左端開始裝配。軸的左端固定是通過鎖緊螺帽和圓螺母固定的。然后套在工件心軸底座上，工件心軸底座通過六角螺釘和內(nèi)螺紋孔錐銷與工作臺圓盤固定在一起，蝸桿和蝸輪的旋轉(zhuǎn)帶動了工作臺圓盤的轉(zhuǎn)動，這樣工件心軸底座和心軸一起旋轉(zhuǎn)。工件套在工件心軸上，通過六角螺帽和兩個墊圈進行固定。具體結(jié)構(gòu)如上圖所示。工件的安裝和固定有一定的要求。工件本身的準(zhǔn)確性及安裝的正確性直接影響著銑出的齒輪的好壞，因此，要提高工件的固定精度。此外，應(yīng)當(dāng)使工件與工作臺中心同心，在夾緊力的作用下不會產(chǎn)生變形，可用千分表緊固在刀架上來檢查工件安裝的情況。b.軸的最小直徑的估算 由材料力學(xué)可知，軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為：式中, 軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力； T軸傳遞的功率； P軸傳遞的功率； n軸的轉(zhuǎn)速； 軸的抗扭截面系數(shù)； 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。由此推得實心圓柱的最小直徑 式中 C計算常數(shù)，取決于軸的材料和受載情況。查表11.3得 C=126103；把各參數(shù)帶入公式可求得結(jié)果。c.各階梯軸軸段直徑和長度的確定階梯軸各軸段直徑的變化：要求配合性質(zhì)不同的表面，直徑應(yīng)有所不同；加工精度、粗糙度不同的表面，一般直徑應(yīng)有所不同；還應(yīng)便于軸上零件的裝拆。通常從軸端最小直徑開始考慮軸上配合零部件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸、結(jié)構(gòu)特點和定位、固定、裝拆、受力情況對軸結(jié)構(gòu)的要求，依次確定各軸段的直徑。d.軸上零件的軸向定位與固定為了保證軸和軸上零件具有準(zhǔn)確而可靠的工作位置，防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件和軸本身都必須做到定位準(zhǔn)確，固定可靠。在軸的最左端用圓螺母固定，因為它固定可靠，可承受較大軸向力，能實現(xiàn)軸上零件的間隙調(diào)整。為減小對軸的強度的削弱及提高鎖緊效果，采用細牙螺紋；為了防松，加了鎖緊螺母。此外，軸的直徑變化盡可能少，應(yīng)盡量限制軸的最大直徑及各軸段的間的直徑差，這樣不僅能簡化結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料，又能減少切削量。各軸段的軸端應(yīng)制成45的倒角。在這里心軸要緊定工件，裝有六角螺母，所以需要切削螺紋，軸段就應(yīng)留有退刀槽。根據(jù)以上規(guī)則設(shè)計出其結(jié)構(gòu)，示意圖如下：圖4-1 分度軸示意圖其詳細結(jié)構(gòu)見附件5里的分度軸。4.4 分度軸強度的校核對分度軸進行受力分析，由于分度軸除了受到本身重力的作用，在x,y,z三個方向上沒受到其他力的作用，因而不承載彎矩，只受扭矩的作用。可將其力學(xué)模型簡化如下：圖4-2 分度軸簡化的力學(xué)模型圖此力學(xué)模型為圓軸扭轉(zhuǎn)，橫截面上每個點都處于純剪切狀態(tài)，切應(yīng)力沿徑向線性分布，橫截面上最大切應(yīng)力位于圓軸表面。查12表11.2軸的常用材料及其主要力學(xué)性能，得。軸的最大許用彎矩: (4-2)根據(jù)材料力學(xué)可知：實心圓截面的抗扭截面模量為 (4-3) 空心圓截面的抗扭截面模量為 (4-4)式中為軸的外徑，（為截面的內(nèi)徑）。對應(yīng)其結(jié)構(gòu)可知，危險截面可能在兩個位置，即在裝齒輪和蝸桿的兩處，他們的外徑分別為，。將數(shù)據(jù)代入式5-1，得1截面處，2截面處。分度軸在工作時傳遞的最大轉(zhuǎn)矩: =軸在工作時傳遞的最大轉(zhuǎn)矩小于截面1和2處的許用彎矩。若1截面處看作空心截面，且，則得，可知當(dāng)1截面為空心截面的時候也滿足強度要求。分度軸滿足強度的要求。4.5 走刀掛輪架的設(shè)計走刀掛輪架的材料采用HT200，正火處理。其結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖4-3 走刀掛輪結(jié)構(gòu)示意圖分度軸與走刀掛輪架為一個部件，走刀掛輪與分度軸的裝配結(jié)構(gòu)關(guān)系見附件3分度軸及走刀掛輪架裝配圖。5 結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計的是Y38系列普通型滾齒機，主要用于單件、小批和成批圓柱齒輪與蝸輪的銑削加工。我的主要設(shè)計內(nèi)容為機床的總體設(shè)計、機床傳動系統(tǒng)設(shè)計、差動機構(gòu)的設(shè)計以及分度軸及走刀掛輪架設(shè)計。在總體設(shè)計及床身零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，根據(jù)機床的工藝要求，剛度及精度要求，對機床的總體布局、床身結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，提高了機床的性能和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，在強度、剛度、壽命等方面能滿足要求。傳動系統(tǒng)的設(shè)計參考了很多設(shè)計手冊及設(shè)計指導(dǎo)書，從機床的性能結(jié)構(gòu)、工作需要出發(fā)，對照傳動方案和總體布局，確定了較優(yōu)的傳動系統(tǒng)。為期三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，回顧整個過程，我覺得收獲很大。畢業(yè)設(shè)計是檢查學(xué)生綜合設(shè)計能力的一個重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生獨立設(shè)計能力的一次考驗。通過理論與實踐相結(jié)合，找出了我在設(shè)計中的不足之處和能力欠缺之處，加深了我對所學(xué)理論知識的理解和掌握，強化了畢業(yè)設(shè)計中的感性認(rèn)識，提高了獨立創(chuàng)新設(shè)計的能力。通過深入實踐，我體會到理論聯(lián)系實際的必要性，認(rèn)識到在學(xué)校學(xué)過的許多知識與解決實際生產(chǎn)問題還有很大的差距，而縮短差距的方法只有到實踐中去。只有到實踐中去才能真正的鍛煉自己。向生產(chǎn)實踐學(xué)習(xí)，了解與課題有關(guān)的生產(chǎn)線、設(shè)備、工藝等實際知識，使我對機械設(shè)計方面的知識有了更深一層的了解。參考文獻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): 84862 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): 47503 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謝不知不覺三個月過去了，本次畢業(yè)設(shè)計也接近尾聲?；仡櫿麄€畢業(yè)設(shè)計，這是一個不斷修正，不斷改進，不斷提高的歷程。整個大學(xué)四年所學(xué)的知識在這短短的三個月內(nèi)進行了一次全面的檢驗，使我的知識結(jié)構(gòu)得到了一次質(zhì)的飛躍。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。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我在基礎(chǔ)知識的運用及實際問題的解決等方面得到了一次良好的鍛煉，獨立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力得到了提高，這為以后的工作打下一個良好的基礎(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)老師邢青松老師的帶領(lǐng)下進行的。他時常召集，為我們解答疑難問題，在整個設(shè)計過程中不斷提醒，指出、改正我們的錯誤，使我們整個設(shè)計過程相對比較順利。另外，同組的同學(xué)對我的幫助也很大，在此期間他們對我的督促，提醒，以及給我的修改，解答，讓我十分感激。在此，我衷心地向他們表示感謝！27