滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 目 錄 1 前 言 . 1 2 總體設(shè)計(jì) . 6 . 6 . 6 . 6 . 7 切削力的估算及電動(dòng)機(jī)的選擇 . 11 3 機(jī)床床身裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 9 齒機(jī)床身的特性 . 9 齒機(jī)床身的結(jié)構(gòu)分析 . 9 身材料的選擇 . 10 身導(dǎo)軌及機(jī)床的潤(rùn)滑 . 11 4 差動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 13 傳動(dòng)比的計(jì)算 . 13 動(dòng)比的分配 . 13 計(jì)計(jì)算 . 14 旋傘齒輪的設(shè)計(jì) 20 . 14 動(dòng)合成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 15 20 . 16 20 . 20 5 結(jié)束語(yǔ) . 25 參考文獻(xiàn) . 26 致 謝 . 27 附件清單 . 28 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 1 前 言 齒輪加工機(jī)床是一種技術(shù)含量高而且機(jī)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)床系統(tǒng)，由于齒輪使用的量大面廣，齒輪加工機(jī)床已成為機(jī)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(duì)齒輪的需求量日益增加，對(duì)齒輪加工的效率、質(zhì)量及加工成本的要求愈來(lái)愈高，使齒輪加工機(jī)床在汽車、摩托車等行業(yè)中占有越來(lái)越重要的作用。滾齒機(jī)是齒輪加工機(jī)床中的一種，其占齒輪加工機(jī)床擁有量的 40%50%。它主要用來(lái)加工圓柱齒輪和蝸輪等。傳統(tǒng)滾齒機(jī)在加工過(guò)程中有以下特點(diǎn)： a滾削鋼齒輪時(shí)，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(jī)床的熱變形； b機(jī)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(guó)在滾齒機(jī)設(shè)計(jì)技 術(shù)方面研究的主要內(nèi)容經(jīng)歷了從傳統(tǒng)機(jī)械式滾齒機(jī)通過(guò)數(shù)控改造發(fā)展為 2線運(yùn)動(dòng)軸）實(shí)用型數(shù)控高效滾齒機(jī)，到全新的六軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速滾齒機(jī)的開(kāi)發(fā)。滾齒機(jī)加工（鋼件）全部采用濕式滾齒方式。目前，國(guó)內(nèi)主要滾齒機(jī)制造商重慶機(jī)床廠及南京二機(jī)床有限責(zé)任公司生產(chǎn)的系列數(shù)控高效滾齒機(jī)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(wèn)題。世界上滾齒機(jī)產(chǎn)量最大的制造商 重慶機(jī)床廠從 2001 年開(kāi)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 2003年初又開(kāi)始研制面向綠色制造的 將進(jìn)入商品化階段。 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 在提高生產(chǎn)效率、降低制造成本的同時(shí)，做到環(huán)境保護(hù)、清潔加工是當(dāng)前國(guó)外先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)床研究的最前沿技術(shù)。如美國(guó)、德國(guó)及日本，他們的部分公司生產(chǎn)的滾齒機(jī)都是全數(shù)控式的，中小規(guī)格滾齒機(jī)都在朝著高速方向發(fā)展，所有高效機(jī)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(wèn)題。 面買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 向綠色制造的先進(jìn)滾齒機(jī)主要有帶有全密封護(hù)罩和油霧分離器的濕切滾齒機(jī)、低溫冷風(fēng)切削滾齒機(jī)、高速干式切削滾齒機(jī)等類別，其中 高速干式切削滾齒機(jī)以其高速、高效、不使用切削液、單件生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)將成為面向綠色制造的滾齒機(jī)今后發(fā)展的主要趨勢(shì)。 隨著工業(yè)的發(fā)展，先進(jìn)技術(shù)的不斷更新進(jìn)步，對(duì)加工設(shè)備的要求也不斷提高，在機(jī)床的設(shè)計(jì)中，需要對(duì)其組成部件進(jìn)行嚴(yán)密的分析和計(jì)算。機(jī)床床身等支承件的重量要占機(jī)床總重量的 80%因此對(duì)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(duì)支承件材料的選擇、分布、支承件壁厚和開(kāi)孔位置的合理性提出了要求，必須進(jìn)行分析計(jì)算。 我所設(shè)計(jì)的 課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐， 是滾 齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該床身為箱形結(jié)構(gòu)，與底座鑄成一個(gè)整體，左上部是方形導(dǎo)軌，留安放工作臺(tái)之用；右上部是用來(lái)固定刀架、立柱；床身內(nèi)部安裝差動(dòng)機(jī)構(gòu)；床身后端連出分齒掛輪架；背面為主傳動(dòng)牙箱；左面底盤(pán)為冷卻箱；右面底盤(pán)為潤(rùn)滑油箱；主電動(dòng)機(jī)和冷卻電動(dòng)機(jī)都安裝在床身上，方形導(dǎo)軌中間裝一絲桿供移動(dòng)工作臺(tái)之用，分度掛輪架處的手柄供銑正齒輪或者斜齒輪時(shí)操縱使用。 床身結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性對(duì)床身的機(jī)械特性、機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量、機(jī)床的動(dòng)態(tài)加工精度具有重要意義。 通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)型進(jìn)行對(duì)比分析。選擇適合于我國(guó)目前的生產(chǎn)水平使用 的機(jī)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(dòng)態(tài)特性與機(jī)床產(chǎn)品的整體性能有著密切的關(guān)系，提高床身的機(jī)械特性，對(duì)于提高機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量，保證機(jī)車的動(dòng)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(jì)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(duì)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能的影響。結(jié)構(gòu)件的動(dòng)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(jì)的滾齒機(jī)床身，其技術(shù)要求如下： a機(jī)床能滿足強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等方面的要求； b機(jī)床要求運(yùn)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(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。 本次設(shè)計(jì)的滾齒機(jī)床身的預(yù)期效果是： a能滿足機(jī)床的基本要求，如強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等； b運(yùn)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(guó)的工業(yè)水平發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)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(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行優(yōu)化改造。當(dāng)前，齒輪加工行業(yè)對(duì)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(guò)學(xué)習(xí)、研究來(lái)進(jìn)行機(jī)床的設(shè)計(jì)。 從畢業(yè)設(shè)計(jì)布置任務(wù)開(kāi)始，就必須 投入全部精力，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮各方面的問(wèn)題。首先，對(duì)滾齒機(jī)的形狀和工作原理都很陌生，必須要到工廠參觀實(shí)習(xí)；其次，所學(xué)的理論知識(shí)只是一些最基本的機(jī)械常識(shí)，根本不能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。因此，還要查閱大量的資料、圖紙、說(shuō)明書(shū)等信息來(lái)補(bǔ)充自己的不足之處。要滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 順利完成這次設(shè)計(jì)，對(duì)我們提出了以下要求。 扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)是設(shè)計(jì)的基本條件，并且要做到開(kāi)拓創(chuàng)新、舉一反三。整個(gè)設(shè)計(jì)也就是不斷復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)的過(guò)程。其次要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)橹豢抠Y料是不夠的，通過(guò)指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)，我們到鹽城市機(jī)床廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，并且向企業(yè)的技術(shù)人員 詢問(wèn)相關(guān)的原理。只有這樣，設(shè)計(jì)的成果在合理性、經(jīng)濟(jì)性、工藝性、實(shí)用性等方面才能滿足要求。 2 總體設(shè)計(jì) 齒機(jī)工作原理 滾齒加工是依照交錯(cuò)軸螺旋齒輪嚙合原理進(jìn)行的。用齒輪滾刀加工的過(guò)程，就相當(dāng)于一對(duì)螺旋齒輪嚙合的過(guò)程。將其中的一個(gè)齒輪的齒數(shù)減少到幾個(gè)或一個(gè)，螺旋角增大到很大，成螺桿狀，再開(kāi)槽并鏟背，使其具有切削性能，就成了齒輪滾刀。機(jī)床使?jié)L刀和工件保持一對(duì)螺旋齒輪副嚙合關(guān)系作相關(guān)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可在工件上滾切出具有漸開(kāi)線齒廓的齒槽。滾齒時(shí)，切出的齒廓是滾刀切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線。所以，滾齒時(shí)齒 廓的成形方法是展成法，即成形運(yùn)動(dòng)是滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，這個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為展成運(yùn)動(dòng)。再加上滾刀沿工件軸線垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)就可切出一個(gè)齒長(zhǎng)。 工直齒輪時(shí)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理 加工直齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀軸線與齒輪端面傾斜一個(gè)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了完成滾切直齒圓柱齒輪，它需要三條傳動(dòng)鏈： a 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 電動(dòng)機(jī)（ M） 1 23 滾刀（ 1B ），是一條將運(yùn)動(dòng)源（電動(dòng)機(jī)）與滾刀相聯(lián)系的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。 b 展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 滾刀（ 1B ） 3 4 56 工作臺(tái)（ 2B ），是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線齒廓的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。 c 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 工作臺(tái)（ 2B ） 6 12 11 10 8 7 刀架（ 2A ），是一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)齒廓方向直線齒形的運(yùn)動(dòng)。 工斜齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理 斜齒圓柱齒輪在齒長(zhǎng)方向?yàn)橐粭l螺旋線，為了形成螺旋線齒線，在滾刀作軸向買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，工件還應(yīng)作附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 稱附加運(yùn)動(dòng)），且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)之間必須保持確定的關(guān)系：滾刀移動(dòng)一個(gè)螺旋線導(dǎo)程 轉(zhuǎn)，因此，加工斜齒輪時(shí)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是一個(gè)螺旋運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)滾齒切斜齒輪所需成形運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)原理圖如圖 2中，主運(yùn)動(dòng)，展成運(yùn)動(dòng)以及軸向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈與加工直齒輪時(shí)相同，只是在刀 架與工作臺(tái)之間增加了一條附加運(yùn)動(dòng)鏈：刀架 在保證刀架沿工作臺(tái)軸線方向移動(dòng)一個(gè)螺旋導(dǎo)程 件附加轉(zhuǎn)過(guò) 1轉(zhuǎn)，形成螺旋線齒線。 定選擇傳動(dòng)方案 本次所設(shè)計(jì)的 滾齒機(jī)，它主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，也可用于手動(dòng)徑向進(jìn)給及加工蝸輪。因此，傳動(dòng)系統(tǒng)中有主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)、軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng) 4條傳動(dòng)鏈。為了明確各部件之間的傳動(dòng)關(guān)系，繪制了機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，如圖 2 圖 2切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 圖 2切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖 圖 2機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 其傳動(dòng)路線如下： a主運(yùn)動(dòng)：由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)三角皮帶輪傳到軸 軸（或者由軸 軸）中間經(jīng)過(guò)變速掛輪，由軸 軸 軸 軸 軸 到滾刀。 b展成運(yùn)動(dòng)：滾刀主軸傳至分齒蝸輪和工作臺(tái)的動(dòng)力來(lái)源則由軸 軸經(jīng)過(guò)差動(dòng)機(jī)構(gòu)再經(jīng)軸 軸 分齒掛輪 軸 軸而到工作臺(tái)。 c進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：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(yùn)動(dòng)。 d差動(dòng)運(yùn)動(dòng)：是由軸 軸 軸經(jīng)過(guò)差動(dòng)掛輪架 軸而傳動(dòng)差動(dòng)蝸輪副。 e工作臺(tái)的水平進(jìn)給：在工作臺(tái)下面的床身中間安有一根水平絲桿通過(guò)手柄用方頭扳手來(lái)移動(dòng)工作臺(tái)，可作水平進(jìn)給。 f快速移動(dòng)刀架的運(yùn)動(dòng)線：機(jī)床的快速移動(dòng)刀架，是由主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 來(lái)拖動(dòng)的，將位在操作一方床身上手柄搬到快速位置，則傳動(dòng)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(dòng)，電氣系統(tǒng)的說(shuō)明書(shū)說(shuō)過(guò)只將按向上或者向下的按鈕就可以完成快速的工作。 各運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線的安排如下： a 主運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī) 滾刀 主電動(dòng)機(jī) 105190（帶輪） 2755 掛輪掛輪36/362428232317172060滾刀 b 展成運(yùn)動(dòng)：滾刀 工作臺(tái) 滾刀 6020171723232824合成機(jī)構(gòu) 4242分度掛輪 c 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái) 刀架 841221進(jìn)刀掛輪 244822616144530刀架 d 附加運(yùn)動(dòng)：刀架 工作臺(tái) 刀架 30506144226128242k 25383825差動(dòng)機(jī)構(gòu) 230合成 4242分度掛輪 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 轉(zhuǎn)速圖如圖 2 圖 238型滾齒機(jī)轉(zhuǎn)速圖 滾齒機(jī)速度計(jì)算圖如圖 2圖 238型滾齒機(jī)速度計(jì)算圖 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 切削力的估算及電動(dòng)機(jī)的選擇 滾齒切削的最大扭矩（用鑄鐵齒輪計(jì)算） a x 91.0 ( (2 平均( (2式中： A 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)； 1k 工件材料修正系數(shù)； 2k 齒輪螺距角修正系數(shù)； 3k 為硬度修正系數(shù)。 其中，模數(shù) m ，進(jìn)給量取 25.0f ，切削深度取 所以，a ， 70 A ，切削速度 ， 30Z ，查得 k ，k ， k ，代入式 (2得： mk g a x 根據(jù) m ， 30Z ，取滾刀直徑 d ，有 d mF 機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率 取效率 77.0m， P 電動(dòng)機(jī)功率 3EP 為滿足轉(zhuǎn)速和滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)的要求選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 n ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 件版 ） 選擇的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為： 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 3 機(jī)床床身裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 1 滾齒機(jī)床身的特性 床身結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性與機(jī)床產(chǎn)品的整體性能有著密切的關(guān)系，提高床身的機(jī)械特性，對(duì)于提高機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量，保證機(jī)車的動(dòng)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(jì)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(duì)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能的影響。結(jié)構(gòu)件的動(dòng)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(jī)床身的結(jié)構(gòu)分析 該床身與底座鑄成一個(gè)整體，左上部是方形導(dǎo)軌，留安放工作臺(tái)之用；右上部是用來(lái)固定刀架、立柱；床身內(nèi)部安裝差動(dòng)機(jī)構(gòu)；床身后端連出分齒掛輪架；背面為主傳動(dòng)牙箱；左面底盤(pán)為冷卻箱；右面底盤(pán)為潤(rùn)滑油箱；主電動(dòng)機(jī)和冷卻電動(dòng)機(jī)都安裝在床身上，方形導(dǎo)軌中間裝一絲桿供移動(dòng)工作臺(tái)之用，分度掛輪架處的手柄供銑正齒輪或者斜齒輪時(shí)操縱使用。 圖 3 1、 3 1、 3 3 為床 身示意圖。 圖 3身主視圖 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 圖 3身左視圖 圖 3身俯視圖 身材料的選擇 材料的選擇是機(jī)械零件設(shè)計(jì)中非常重要的環(huán)節(jié)，特別是隨著實(shí)際工程對(duì)現(xiàn)代機(jī)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(jī)床的強(qiáng)度、硬度、剛度、壽命等個(gè)方面的要求，根據(jù)機(jī)床的工作環(huán)境及載荷情況，所設(shè)計(jì)的滾齒機(jī)床身采用 料。 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 身導(dǎo)軌及機(jī)床的潤(rùn)滑 床身左上部是方形導(dǎo)軌，用來(lái)安放工作臺(tái)，且導(dǎo)軌中間有一絲桿，用來(lái)快速移動(dòng)工作臺(tái)。其剖面示意圖如圖 3 圖 3軌剖面圖 對(duì)于滾齒機(jī)而言，潤(rùn)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(shí)對(duì)機(jī)床進(jìn)行潤(rùn)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(zhǎng)設(shè)備使用壽命和保障生產(chǎn)安全等。根據(jù)滾齒機(jī)的工作環(huán)境及負(fù)荷要求，采用流體潤(rùn)滑方式。 此外，正確的選擇潤(rùn)滑劑對(duì)于保護(hù)機(jī)械設(shè)備的正常持久運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要，因此在選用潤(rùn)滑劑時(shí)，必須要深入了解其基本性能，一般要求潤(rùn)滑劑具有盡可能小的摩擦系數(shù)，保證機(jī)械運(yùn)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(dòng)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(huì)造成摩擦熱增大，摩擦面溫度升高；而且在低溫下不易流動(dòng)，不利于低溫啟動(dòng)。低粘度時(shí)，摩擦阻力小，能耗低，機(jī) 械運(yùn)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(kuò)展，從而加速疲勞磨損，降低機(jī)械零件壽命。 在使用機(jī)床之前，要清理機(jī)床的防銹油和臟物，然后用潤(rùn)滑油注滿所有的潤(rùn)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(rùn)滑的不良而卡住，也要進(jìn)行很好的潤(rùn)滑，可用油輪通過(guò)刀架滑板上的鑲條油孔及工作臺(tái)上的球形油眼來(lái)把油壓入潤(rùn)滑面，潤(rùn)滑油應(yīng)當(dāng)是去酸水及雜質(zhì)，最好用 10號(hào)車用機(jī)油。 機(jī)床內(nèi)部的潤(rùn)滑方式是自動(dòng)潤(rùn)滑，依靠葉片泵打上來(lái)的油通入床身的三通管分別潤(rùn) 滑傳動(dòng)牙箱、立柱、床身的差動(dòng)機(jī)構(gòu)。 滾刀牙箱事先注滿油到油標(biāo)線位置，工作臺(tái)注油到超出油標(biāo)即可，用以潤(rùn)滑分度蝸輪付，同時(shí)應(yīng)加油潤(rùn)滑滾刀主軸承和刀架上中心齒輪，并在工作臺(tái)旁側(cè)油盒內(nèi)每班至少加油（注滿）一次，以保證工作臺(tái)環(huán)形面的潤(rùn)滑。 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 機(jī)床使用后，第一次換油應(yīng)在工作 300 小時(shí)后，以后可以每隔半年換油一次，在主傳動(dòng)牙箱下方的床身內(nèi)，裝潤(rùn)滑油。 床身的結(jié)構(gòu)裝配圖見(jiàn)附件 2、 3、 4。 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4 差動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由圖 2動(dòng)機(jī)構(gòu)是由螺旋傘齒輪（ 3212382A）、其與軸 上的螺旋傘齒輪（ 嚙合，兩個(gè)直傘齒輪（ 直傘齒輪（ 直傘齒輪（ 嚙合并通過(guò)十字軸連接。此外還有差動(dòng)蝸輪（ 他們共同安裝在軸上與安裝在軸上的圓柱直齒輪（ 起通過(guò)若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)成了差動(dòng)機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)裝配圖見(jiàn)附件 5。 傳動(dòng)比的計(jì)算 展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式如下： 合總11 （ 4 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?yàn)楸患庸さ凝X輪是圓柱直齒輪，所以差動(dòng)機(jī)構(gòu)里的合成機(jī)構(gòu)其傳動(dòng)比為 1，即 1u 合，又因?yàn)楸患庸X輪的齒數(shù)為 45，小于 160，為了保證由分齒運(yùn)動(dòng)與差動(dòng)裝置的輔助回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的總和達(dá)到工作要求，即 k 頭滾刀回轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，齒坯轉(zhuǎn)動(dòng)以取 1上述已知參數(shù)代入公式可得： 24總i。 動(dòng)比的分配 如圖 2示，展成運(yùn)動(dòng)鏈采用了三級(jí)變速。 第一級(jí)變速為直齒圓柱齒輪對(duì)嚙合，取 20,60,3 211 （見(jiàn)主傳動(dòng)鏈 設(shè)計(jì)）。 第二、三級(jí)傳動(dòng)為同齒數(shù)錐齒輪等速傳動(dòng)，取 123231717 32 第四級(jí)傳動(dòng)為變速錐齒輪傳動(dòng)，取 i ，查 18表 齒輪對(duì)24 小大 ，Z ，則 實(shí)i 。 校核： %誤i）（ 1%10% 。 第五級(jí)為同齒數(shù)的直齒圓柱齒輪等速傳動(dòng)，取 142425 i。 第六級(jí)為蝸桿蝸輪傳動(dòng)，根據(jù)上述已知條件，可以得出：買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 8414242242823231717206024543216 ，查 18表 ， ,4084126 4,1 21 其運(yùn)動(dòng)平衡式如下：841424228242323171760201 計(jì)計(jì)算 旋傘齒輪的設(shè)計(jì) 20 根據(jù)齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)： 3 2212 1 （ 4 式中： m 齒輪模數(shù)； K 載荷系數(shù)； 轉(zhuǎn)矩； 齒形系數(shù)； 應(yīng)力修正系數(shù)； R 齒寬系數(shù)； F 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 確定公式中的各參數(shù)，取載荷系數(shù) K=1Z =24， 則： n= r/ 61 u 量齒數(shù)： o s 24 齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)：查 20 18 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限：查 20 M P ,M P 2l i i m 齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)，查 20 20 取定彎曲疲勞安全系數(shù) ,S 應(yīng)力修正系數(shù) 以代入各個(gè)參數(shù)得： 1F = M P i 2F = M P i 把各參數(shù)代入公式（ 4求得結(jié)果 m ,按照標(biāo)準(zhǔn)取 m=已知 m=24，與齒數(shù)為 28 的螺旋傘齒輪（ 嚙合，下面我們來(lái)計(jì)算該螺旋傘齒輪的有關(guān)參數(shù)尺寸。 取齒寬系數(shù)： 31R分度圓直徑： 錐 距： R= 2221 )2()2( =108 21)2428( 2 =寬中點(diǎn)直徑： )1 Rm =108 （ =90052 寬中點(diǎn)模數(shù)： ,1 頂圓直徑： aa aa 運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的 滾齒機(jī)的合成機(jī)構(gòu)是具有兩個(gè)自由度的圓錐齒輪行星機(jī)構(gòu)。利用運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，在滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，將展運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)后傳送到工作臺(tái)；而在滾切直齒圓柱齒輪時(shí)，則斷開(kāi)附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，同時(shí)把運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)調(diào)整為一個(gè)如同“聯(lián)軸器”的機(jī)構(gòu)。 滾齒機(jī)所用的合成機(jī)構(gòu)是由模數(shù) m=4 數(shù) Z=21，螺旋角 0 的兩個(gè)相同直傘齒輪和同模數(shù)同齒數(shù)兩個(gè)直傘齒輪組成。則我們來(lái)計(jì)算該買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 合成機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)和尺寸： 分度圓直徑：4321 齒數(shù)比： 211212 所以： 4521 錐 距： R= ()2(212221 齒寬系數(shù)31R，齒寬 b=寬中點(diǎn)分度圓直徑： 頂高： 1*4321 全高： 厚： )22( 114321 = 差動(dòng)蝸輪設(shè)計(jì) 20 蝸桿蝸輪傳動(dòng)是用來(lái)傳遞空間交錯(cuò)軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，由蝸桿、蝸輪、機(jī)架組成。主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)： a傳動(dòng)比大，機(jī)構(gòu)緊湊； b蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng) 小、噪聲低； c當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于當(dāng)量摩擦角時(shí)，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即有自鎖性。 經(jīng)過(guò)差動(dòng)掛輪，傳遞軸和軸之間的動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)附加運(yùn)動(dòng)鏈的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)加工斜齒圓柱齒輪的目的。下面我們來(lái)對(duì)其相關(guān)尺寸和參數(shù)進(jìn)行計(jì)算： 由差動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比分配計(jì)算可得，分配到差動(dòng)蝸輪副的傳動(dòng)比 i=15，查 20表 擇取 2， i=30， 那么下面我們來(lái)設(shè)計(jì)蝸輪、蝸桿的有關(guān)參數(shù)和尺寸。已知 4, 21 P 。 按蝸輪蝸桿的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 4 式中： m 齒輪模數(shù)； 蝸輪的分度圓直徑； 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 K 載荷系數(shù)； 轉(zhuǎn)矩； 材料系數(shù)； H 許用接觸應(yīng)力。 A確定公式中各參數(shù)的值： a選 查 20 表取 2， i=30 b蝸輪轉(zhuǎn)矩 2T 初估傳動(dòng)效率 ，則 4 8 1 1 2 6 c載荷系數(shù) K ，取 K =1。 d查 20 材料系數(shù) 155 e許用接觸應(yīng)力 H ：查 20 H24 0 8710 H = =f計(jì)算 12122222 1 2 6 =1820.9 選 m、 查 20 表 m=4120文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 33212 g導(dǎo)程角 066 a 6 6 6 r c t a n h滑動(dòng)速度ss= o 0 060 9 41 2 0c o 0 060 11 m/s) =15.7(m/s) i嚙合效率 1 由s=s 查 20 表 = a n a nt a n t a n v j傳動(dòng)效率 取軸承效率 ， 攪油效率 k檢驗(yàn) 12值 8 5 9 12 2 3222 = 32 =3 B確定傳動(dòng)主要尺寸 已知 m , 30,2,11 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 a中心距 a a= 041202 21 桿尺寸 ) b分度圓 直徑 1d 1d =120mm c齒頂圓直徑11d +2 根圓直徑11d -2 0( e導(dǎo)程角 = f軸向齒距1 m g輪齒部分長(zhǎng)度 1b 1b 取 1b =55 (蝸輪尺寸 ) h分度圓直徑 2d 2d = i齒頂高2根高2 * ） m= 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 k齒頂圓直徑22d +2 120+2 41 =128mm l齒根圓直徑2 *2 a=m蝸輪齒寬，取 n蝸輪齒寬角 ，122， o蝸輪咽喉母圓半徑2g2g= 柱直齒輪的設(shè)計(jì) 20 齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)形式。齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾種： a 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(wàn)千瓦，圓周速度從很低到 300m/s； c 傳動(dòng)效率高， =常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率高； 工作可靠，使用壽命長(zhǎng)； d 外廓尺寸小，機(jī)構(gòu)緊湊。 軸與軸之間為一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，且為等速傳動(dòng)，即 i=1，已知 n= 初選 4221 考慮到該對(duì)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 220220軟齒面閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，初選 7 級(jí)精度，齒輪齒數(shù)為 4221 按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝，查 20表 齒寬系數(shù) 0.1d。 按齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ： 321 1 （ 4 式中： 齒輪分度圓直徑 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 載荷系數(shù) 1T 轉(zhuǎn)矩 材料系數(shù) u 傳動(dòng)比 H 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 A確定公式中各參數(shù)： a載荷系數(shù)選.5 b齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T ： 1T =16 .7 c材料系數(shù) 查 20 P d齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，查 20 M P i i m e應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N N 8121 66060 觸疲勞壽命系數(shù)21 K 、，查 20 定許用接觸應(yīng)力 21 、 ，取安全系 數(shù) 1 K 1l i = M P B設(shè)計(jì)計(jì)算 a試算齒輪分度圓直徑 =b計(jì)算圓周速度 = 3100060 11 nd t(m/s) 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 c計(jì)算載荷系數(shù) K，取使用系數(shù) 1根據(jù) =s， 7 級(jí)精度可查得動(dòng)載系數(shù) K，得 K。則 K= 正分度圓直徑 311 C計(jì)算齒輪傳動(dòng)幾何尺寸 a計(jì)算模數(shù) m m=3面來(lái)計(jì)算齒輪 b 分度圓直徑 d d= 42=126mm c 齒頂高1 3=3mm d 齒根高*c ） m=（ 1+ 3=e 齒全高 h fa f 齒頂圓直徑d+226+2 3=132mm g 齒根圓直徑26h 基圓直徑=126 20 =i 齒距 p 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 P= m=j 齒厚 S S= 2mk 齒槽寬 e e= 2ml 頂隙 c c= =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= 24232 21 寬 b b= 3021 d齒高 h h= 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 20 321 12 （ 4 式中： F 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限； K 載荷系數(shù)； 轉(zhuǎn)矩； 應(yīng)力修正系數(shù)； 齒形系數(shù) ； m 齒輪模數(shù)。 A確定公式中的各參數(shù)值 ： 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 a齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，查 20 P 021 F b彎曲疲勞壽命系數(shù)21 K 、，查 20 用彎曲應(yīng)力 21 、 ， S ，應(yīng)力修正系數(shù) 得： M P i d齒形系數(shù)2121 和應(yīng)力修正系數(shù)、：取 Y， Y 計(jì)算齒輪的 1 11 F ，代入公式計(jì)算。 B校核計(jì)算： 13252 M P 所以彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 滾齒機(jī)床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28 5 結(jié)束語(yǔ) 滾齒機(jī)是齒輪加工機(jī)床中的一種，其占齒輪加工機(jī)床擁有量的 40%50%。它主要用來(lái)加工圓柱齒輪和蝸輪等。傳統(tǒng)的滾齒 機(jī)床的主要特點(diǎn)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(jì)的滾齒機(jī)為 題是床身部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 床身結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性與機(jī)床產(chǎn)品的整體性能有著密切關(guān)系。提高床身件的機(jī)械特性，對(duì)于提高機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量、保證機(jī)床的動(dòng)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(jì)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(jì)思路 基礎(chǔ)上， 通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)型進(jìn)行對(duì)比分析。選擇適合于我國(guó)目前的生產(chǎn)水平使用的機(jī)型作為參考，改進(jìn)其不足，以達(dá)到各方面的要求。 通過(guò)認(rèn)真分析、計(jì)算，選擇材料等方面的設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的滾齒機(jī) 能滿足機(jī)床的基本要求，如強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等，且運(yùn)行可靠，便于維修和裝卸，保證加工質(zhì)量和精度要求。 本機(jī)床設(shè)計(jì)合理，符合實(shí)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。 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 參考文獻(xiàn) 1 劉潤(rùn)愛(ài)，張根保滾齒機(jī)及滾齒加工技術(shù)的發(fā)展 趨勢(shì) 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(jī)研究現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì) J制造技術(shù)與機(jī)床，2004， (11):47 50 3 徐鴻根齒輪制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài) J制造技術(shù)與機(jī)床， 1994， (9):43 45 4 鐘曉勤，朱賢達(dá)雙重差動(dòng)機(jī)構(gòu)在滾齒機(jī)分齒上的分析與研究 J上海冶金高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)， 2000， (1):21 24 5 胡家秀，機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1999 10 6 馬國(guó)亮，曹秋霞 滾齒機(jī)差動(dòng)掛輪引起齒向誤差的實(shí)驗(yàn)研究 J煤礦機(jī)械， 2004， (10):39 41 7 馬國(guó)亮，曹秋霞滾齒機(jī)差動(dòng)掛輪計(jì)算方法 J煤礦機(jī)電， 2005， (3):66 70 8 陶曉杰，王治森滾齒機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響 J機(jī)械傳動(dòng)， 2005， (3):52 62 9 李洪 實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) M 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1999