【正文】 3 章 Y38 滾齒機分齒設(shè)計及其計算 ..................................................23 分齒功能原理分析 .................................................................................................233. 2 分齒掛輪的計算 ....................................................................................................253. 3 分齒掛輪搭配表 ....................................................................................................26第 4 章 蝸輪、蝸桿設(shè)計計算及校核 ........................................................36 蝸輪、蝸桿的選擇 .................................................................................................36 蝸桿的輸入轉(zhuǎn)矩及輸入功率：.................................................................36 蝸桿的選取.................................................................................................36 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸........................................................38 校核齒根彎曲疲勞強度............................................................................40畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請 加 QIV 傳動的熱平衡計算..................................................................................40結(jié)論 ..............................................................................................................42參 考 文 獻 ................................................................................................43致謝 ..............................................................................................................44附件 1 ...........................................................................................................45附件 2 ...........................................................................................................50畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請 加 QV畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請 加 Q0第 1 章 緒論 滾齒機研究的意義及發(fā)展現(xiàn)狀滾 齒機是齒輪加工機床中應(yīng)用最廣泛的一種機床，在滾齒機上可切削直齒、斜齒圓柱齒輪，還可加工蝸輪、鏈輪等 滾齒機按布局分為立式和臥式兩類。分別有數(shù)控滾齒機,小型滾齒機,少齒數(shù)滾齒機等等。一般滾齒機有以下特點：適用于成批，小批及單件生產(chǎn)圓柱斜齒輪和蝸輪，尚可滾切一定參數(shù)范圍的花健軸.調(diào)整方便，具有自動停車機構(gòu)具有可靠的安全裝置以及自動潤滑系統(tǒng)17 世紀末，人們才開始研究，能正確傳遞運動的輪齒形狀。18 世紀，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動的應(yīng)用日益廣泛；先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪，一直到20 世紀初，漸開線齒輪已在應(yīng)用中占了優(yōu)勢。齒輪在各種機械、儀器、儀表中應(yīng)用廣泛，它是傳遞運動和動力的重要零件，齒輪的質(zhì)量直接影響到機電產(chǎn)品的工作性能、承截能力、使用壽命和工作精度等。常用的齒輪副有圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸桿蝸輪等，其加工技術(shù)和加工能力反映一個國家的工業(yè)水平。齒輪被廣泛地應(yīng)用于機械設(shè)備的傳動系統(tǒng)中，滾齒是應(yīng)用最廣的切齒方法，滾齒加工大多都是在滾齒機上進行的，因此滾齒機在機械加工中占有舉足輕重的作用。在當前的齒輪制造業(yè)中，齒輪加工工藝大致相同。在現(xiàn)代機電產(chǎn)品中，雖然數(shù)控技術(shù)和液壓電氣傳動技術(shù)有很大的發(fā)展，但由于齒輪傳動的傳動效率高、傳動比準確，在高速重載條件下工作，齒輪傳動體積小，所以應(yīng)用仍很廣泛。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和機電產(chǎn)品精度的不斷提高，對齒輪的傳動精度和圓周速度等方面的要求越來越高。因此，齒輪齒形加工在機械制造業(yè)中仍占重要地位。所以說研究滾齒機具有非常重要的意義。當今，我們正處于制造技術(shù)快速發(fā)展的時期，齒輪加工已進入了高效率、高精度的發(fā)展新階段。畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請 加 Q1早在公元前 400 年，中國已開始使用手工修銼成形的齒輪。1540 年，意大利的 J.托里亞諾在制造鐘表時制成一臺使用旋轉(zhuǎn)銼刀的切齒裝置。1835 年，英國的 沃思獲得蝸輪滾齒機的專利。1858 年。以后幾經(jīng)改進，直至 1897 年德國人 制成帶差動機構(gòu)的滾齒機，才圓滿解決了加工斜齒輪的問題。20 世紀初，由于齒輪需求量迅速發(fā)展，特別是為了滿足汽車工業(yè)的生產(chǎn)需要，又先后出現(xiàn)了插齒機、刨齒機、銑齒機、磨齒機、剃齒機和珩齒機。經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，形成了滾、插、剃、珩、磨的齒輪加工基礎(chǔ)。在當前的齒輪制造業(yè)中，各家公司的齒輪加工工藝大致相同。汽車齒輪大多數(shù)采用滾齒－剃齒－熱處理－珩齒工藝，少數(shù)企業(yè)和部分轎車企業(yè)采用滾齒－熱處理－磨齒工藝，而重載齒輪傳動業(yè)則普遍采用滾齒－熱處理－磨齒工藝。滾齒在汽車齒輪加工方面占據(jù)了 70% 以上的份額，可見滾齒在齒輪加工領(lǐng)域的作用不可替代。隨著時代發(fā)展，各公司對滾齒機的效率和質(zhì)量要求越來越高，有些用戶要求CPK≥ 以及 fα、fβ、Fp 達 DIN 6 級標準。另外，高可靠性和高數(shù)字化程度也是各公司的重點考慮范圍。目前，滾齒機一般有粗、精加工兩種，粗加工精度低于 8 級，一般精加工為 7～6 級，高精度精加工則高于 6 級。滾齒機制造技術(shù)的發(fā)展可劃分為機械式滾齒機和數(shù)控滾齒機兩個階段。傳統(tǒng)的機械傳動式滾齒機，其特征為各主軸采用機械式的傳動形式，包括差動、分齒、工件軸、滾刀軸和進給等。由于傳動鏈固有的理論誤差和安裝間隙，造成速度很慢，精度很低。工作時，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動機通過齒輪副和蝸輪副驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動；刀架可沿立柱導軋垂直移動，還可繞水平軸線調(diào)整一個角度。工件裝在工件軸上，由分度蝸輪副帶動旋轉(zhuǎn)，與滾刀的運動一起構(gòu)成展成運動。滾切斜齒時，差動機構(gòu)使工件作相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動。工作臺(或立柱)可沿床身導軌移動，以適應(yīng)不同工件直徑和作徑向進給。Y38 滾齒機的工作原理是利用范成法來加工齒輪的，其主要工作工程有：（主運動）：即滾刀的旋轉(zhuǎn)運動，其切削速度由變速齒輪的傳動比決定。 2．分齒運動：即工件的旋轉(zhuǎn)運動，其運動的速度必須和滾刀的旋轉(zhuǎn)速度保持齒輪與齒條的嚙合關(guān)系。其運動關(guān)系由分齒掛輪的傳動比來實現(xiàn)。對于單線滾刀，當滾刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，齒坯需轉(zhuǎn)過一個齒的分度角度，即 1/z 轉(zhuǎn)。 3．垂直進給運動：即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動，這是保證切出整個齒畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請 加 Q2寬所必須的運動，由進給掛輪的傳動比再通過與滾刀架相連接的絲桿螺母來實現(xiàn)。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了 1～3 個軸數(shù)控化的滾齒機，其中的一部分軸采用伺服電機數(shù)字化控制。直到 20 世紀 80 年代，世界上才出現(xiàn)真正意義上的六軸數(shù)控滾齒機。在過去的 20 年中，數(shù)控滾齒機的發(fā)展可以劃分為 4 代。 第一代數(shù)控滾齒機的工件軸和滾刀軸等采用傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪副傳動，速度依然較低，但精度有所提高。隨著刀具技術(shù)的發(fā)展，切削線速度有了很大的提高，原來的滾齒機已不能滿足刀具的高速切削要求，于是更快的第二代數(shù)控滾齒機誕生。其工件軸和滾刀軸采用齒輪副傳動，速度有很大的提高。第三代數(shù)控滾齒機于 90 年代末期出現(xiàn)，它與世界上兩大齒輪裝備巨頭的合并不無干系。差動機構(gòu)滾齒機發(fā)明人 創(chuàng)辦了 PFAUTER 公司，100 多年來，PFAUTER 公司不斷探索，使?jié)L齒機制造技術(shù)始終處于世界領(lǐng)先地位。1997 年，世界著名錐齒輪制造商——美國格里森公司成功收購德國PFAUTER 公司。通過技術(shù)的強強聯(lián)手，第三代數(shù)控滾齒機 GP 系列誕生。其以全直驅(qū)技術(shù)的利用為特征，工件軸和滾刀軸的直接驅(qū)動實現(xiàn)了真正意義的全閉環(huán)控制。直驅(qū)技術(shù)的使用，保證了高速度；電子齒輪箱和機械間隙的數(shù)控補償，保證了高精度。這時，數(shù)控滾齒機似乎進入頂峰。 近 10 年間，基于多年的齒輪機床制造經(jīng)驗以及不斷的創(chuàng)新意識，格里森公司又開發(fā)出第四代滾齒機 GENESIStm 130H，這也是當今世界上唯一的第四代數(shù)控滾齒機。數(shù)控滾齒機朝著超高速、超精度、超可靠性、超數(shù)字化方向發(fā)展。 2022 年 4 月，中國本土生產(chǎn)的第一臺帶有人造大理石床身、高速主軸直驅(qū)的滾齒機正式問世。這臺滾齒機經(jīng)過嚴格測試，各項精度指標和性能完全滿足格里森美國和德國標準，標志著中國齒輪機床的制造技術(shù)從此跨入了一個嶄新的高度。 滾齒技術(shù)的未來發(fā)展方向效率是效益的最根本因素，質(zhì)量是產(chǎn)品的生命之源，更快、更精是滾齒機永恒的發(fā)展方向。在科學技術(shù)的進步和市場需求的引導下，未來，機床還會朝以下幾個方向繼續(xù)發(fā)展。首先，新型刀具材料的出現(xiàn)，如陶瓷、金屬陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD 等刀具材料，為高速切削提供了廣闊的空間，為提高切削效率也提供了基礎(chǔ)，朝著更高的速度發(fā)展。其次，用于高精密機床的材料和技術(shù)在滾齒機上的應(yīng)用，滾齒技術(shù)將朝著更精密畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請 加 Q3的方向發(fā)展。再次，數(shù)控進一步智能化，內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如：加工過程的自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如：前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載、自動選定模型等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如：智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有，智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。滾齒機正朝著復合功能的方向邁進，隨著數(shù)控技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)、可靠性技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)構(gòu)件簡約化、結(jié)構(gòu)緊湊化、配置模塊化。復合功能滾齒機既會根據(jù)用戶的加工要求向多樣化發(fā)展，也會為適合于多品種、單件和小批量生產(chǎn)條件向全功能性發(fā)展。而在其他方面，隨著全球?qū)Νh(huán)境和安全要求的不斷提高，安全無污染的設(shè)備也是市場的未來目標。 論文主要研究內(nèi)容本次論文主要是 Y38 滾齒機的設(shè)計，其方案設(shè)計應(yīng)用了功能分析法。我主要設(shè)計的部分是：分齒掛輪系統(tǒng)和機床工作臺的，掛輪的選擇搭配；工作臺的結(jié)構(gòu)和零件的校核計算。畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套