【正文】 otal transmission ratio is 1:180, the structure of such small size, carrying a large, practical.Keywords: NC rotary table。生產(chǎn)廠家在其說明書已明確規(guī)定，轉(zhuǎn)臺出于非剎緊狀態(tài)時，“只能承受較低切削扭矩的零件加工”。突破傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪傳動模式，以平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動與普通斜齒輪搭配來減速，立志于提供高強度、高精度、高壽命的目的。由于該蝸桿副齒面嚙合時呈雙線接觸，接觸點的法向速度大，綜合曲率半徑大，接觸應(yīng)力小，易形成油膜，具有承載能力大、效率高、使用壽命長等優(yōu)點。平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動是具有國內(nèi)外先進制造水平的高新技術(shù)產(chǎn)品，由于具有嚙合過程形成動壓油膜的獨特性能使其具有壽命長、效率高、承載能力強等優(yōu)點，特別適合于現(xiàn)代機械重載、高速的需要，深受用戶歡迎。本設(shè)計要求設(shè)計出實現(xiàn)上述要求的較為合理的方案，并進行相關(guān)計算。1951年日本佐藤發(fā)明了斜齒平面蝸輪傳動，由大傳動比擴展到中、小傳動比（1～10）。1964年與石景山鋼鐵公司機械廠（即首鋼機械廠）合作研制成中心距為540mm的平面蝸輪副，用于30t轉(zhuǎn)爐的傾轉(zhuǎn)機構(gòu)中。目前我國已成功研制成中心距1200mm和760mm的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動壓下裝置，而且利用計算機對蝸桿副齒形參數(shù)進行優(yōu)化選擇，用機械CAD對蝸桿副、減速機及蝸輪滾刀進行輔助設(shè)計，用環(huán)面蝸桿專用機床及獨特的工藝路線，對蝸桿及蝸輪滾刀進行與其成形原理完全一致的加工，不需任何修形。；蝸桿轉(zhuǎn)速不超過1500r/min；工作環(huán)境溫度為0～40℃，當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃或高于40℃時，啟動前潤滑油要相應(yīng)加熱或冷卻；蝸桿軸可正、反向運轉(zhuǎn)。250 710注：優(yōu)先選用第一系列。164063第二系列14 接觸線與相對速度夾角分析。潤滑理論研究。2) 以平面二包蝸輪副的制造為主要內(nèi)容的生產(chǎn)實踐研究我國學(xué)者和工程技術(shù)人員對平面二包蝸輪副的制造工藝和制造設(shè)備進行了廣泛的理論與實踐研究，積累了豐富的實踐經(jīng)驗。四川冶金設(shè)計院的杜厚金創(chuàng)造性地提出了單線布齒多頭滾刀的滾刀加工方法，推動了制造工藝的進步。平面二包傳動對于制造與安裝誤差較為敏感，因而在實際中常常出現(xiàn)各種故障，文獻(xiàn)對此進行了較為系統(tǒng)深入的分析。蔣伯英等提出了平面二包蝸桿齒厚的計算方法，用于蝸桿誤差檢測。湘潭鋼鐵公司機修廠對平面二包傳動參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計進行了研究，取得了較好的效果。平面二包的設(shè)計與生產(chǎn)還停留在憑經(jīng)驗進行的水平，它的加工方法基本上仍舊采用傳統(tǒng)的對偶范成法，CAD的應(yīng)用還局限于進行一些簡單的設(shè)計計算、作零件圖等。目前隨著三維實體造型技術(shù)與CAM技術(shù)的發(fā)展，平面二次包絡(luò)的進一步研究至少可以從以下幾個方面進行。2) 在三維模型基礎(chǔ)上進行平面二包嚙合過程分析與仿真，進行接觸面的型面分析3) 蝸桿粗切的余量均化的問題通過建立車床加工方法的數(shù)字模型和蝸桿的三維實體模型可直接生成控制數(shù)控車床的走刀軌跡指令。5) 跑合規(guī)律研究。6) 平面二包接觸分析與油腔設(shè)計。平面二包的強度研究目前是個研究難點。9) 平面二包蝸輪副的故障診斷。 齒輪減速器的發(fā)展趨勢齒輪減速器是一種廣泛應(yīng)用于國防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、礦山等領(lǐng)域的重要裝備，20世紀(jì)80年代以來，世界齒輪減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢是小型化、高速化、低噪聲和高可靠性，技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計技術(shù)。主要特點:傳動的速度和功率范圍很大，傳動效率高，一對齒輪可達(dá)98～%?？梢赃M行變位切削及各種修形、修緣，從而提高傳動質(zhì)量。兩級:50(軟齒面)、28(硬齒面)。3) 速度。主要特點:1) 傳動效率高。m/kg以上，用于低速重載傳動領(lǐng)域可節(jié)材30～50%，比其他類型減速器重量平均減輕約40%。傳動比范圍寬而密集，一級減速時傳動比為18～80，串聯(lián)擴大級傳動比75～600，兩級串聯(lián)傳動比為450～5000，根據(jù)需要可以在4～25000之間選用需要的傳動比。增添了空心軸輸出的無底座懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器一體式連接、多方位安裝面等不同型式，擴大了使用范圍。同種機型可配用多種功率的電動機。3) 安裝形式:安裝位置不受限制。易損件包括潤滑油、油封以及軸承。9) 可承受不大于徑向力15%的軸向載荷。與以往常用蝸桿的螺旋齒面在原理上雖然相似，但以往的螺旋齒面在原理上是以一直線或平面曲線為母線作螺旋運動而形成，這樣的蝸桿齒面絕大多數(shù)(除漸開線圓柱蝸桿外)難以用砂輪作符合其形成原理的精確磨削，因而影響了蝸桿及蝸輪滾刀的磨削工藝和淬火處理，影響蝸桿齒面硬度和制造精度的提高，以及齒面粗糙度的減小。雙線接觸的特點是在蝸桿和蝸輪嚙合中同時有兩條接觸線進入工作區(qū)域(見圖22 b)。高效率1) 大的滑動角。無噪聲和穩(wěn)嚙合為了防止處于嚙合時的蝸桿不產(chǎn)生沖擊和振動，對蝸桿入口和出口進行了倒坡處理。結(jié)構(gòu)緊湊合理平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿減速器能傳遞較大的功率，且在此功率值下結(jié)構(gòu)緊湊合理。圖23 5種蝸桿傳動機械功率對比 傳動方案對比和選取 本設(shè)計為了保證傳動效率和傳動比，設(shè)計由直齒輪傳動副和平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動副組合而成，這樣的就可以保證其大的傳動比同時也可以保證效率不會過小。由圖61得型號為 AMPSB40GDK1G2180圖25 型號選擇圖轉(zhuǎn)速扭矩特性：圖26 轉(zhuǎn)速扭矩特性外形尺寸：圖26 外形尺寸特性： 表21 特性伺服電機型號（APM）SB40G伺服驅(qū)動器型號（APD）VS35法蘭規(guī)格（□）60額定功率[KW]40額定扭矩[][]最大扭矩[][]額定轉(zhuǎn)速[r/min]1500最大轉(zhuǎn)速[r/min]3,000慣量[㎏ Metronix 自主研發(fā)伺服電機、編碼器以及伺服驅(qū)動器核心技術(shù)，三者達(dá)到高性能匹配。多種輸出軸端設(shè)計（如新穎的DCUT，LCUT形軸端），滿足各種裝配環(huán)境。內(nèi)置控制卡型驅(qū)動器，可以完成多種運動控制，無需外加上位機控制器，成為運動控制系統(tǒng)最經(jīng)濟的選擇。第三章 平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的設(shè)計 主要參數(shù)的選擇原則選擇蝸桿副的主要參數(shù)時，應(yīng)考慮以下幾個方面：理想的接觸線分布。最多的包容齒數(shù)。蝸桿計算圓直徑。工作起始角和包容齒數(shù)。所以,以后著重考慮在一定傳動比時，如何選擇其他參數(shù)，以得到最佳的嚙合性能。蝸桿計算圓的大小，確定了蝸桿和蝸輪齒面所處的位置。所以，系數(shù)值直接影響齒面上接觸線的分布、非工作區(qū)、根切、齒頂厚、綜合曲率半徑等因素。從蝸桿齒頂厚和綜合曲率半徑的角度來看，值取大些也是有利的。當(dāng)時， 當(dāng)時，當(dāng)時，當(dāng)時，在同樣傳動比時，中心距小時可取偏大些，反之，可取偏小些。式中的稱為主基圓直徑系數(shù)。如果壓力角過大，會引起齒頂變尖。值選取，然后驗算壓力角。所以，必須有一個工作起始角，即。同時它比較靈活，有較大選擇范圍。有些甚至是相互矛盾的。3) 校核承載能力 查表平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的嚙合效率參考表，取蝸桿傳遞的功率為 蝸桿軸的計算功率為式中由表查的。2) 選用7級精度（GB100952001）。 按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算，即1) 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值① 試選載荷系數(shù)。⑤ 由圖調(diào)質(zhì)處理鋼的按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限⑥ 由式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。③ 計算齒寬。故載荷系數(shù)：⑥ 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得⑦ 計算模數(shù) 按齒根彎曲強度設(shè)計 由式得彎曲強度的設(shè)計公式為1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值① 由圖齒輪的彎曲疲勞強度極限查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限；② 由圖彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；③ 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 ⑥ 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)查得 。這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。根據(jù)表軸常用幾種材料的的 及 值，取，于是得輸入軸最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，需要同時選取聯(lián)軸器型號。驗算如下：1) 球相對軸向載荷對應(yīng)的e值與Y值。 Ⅱ軸的設(shè)計計算Ⅱ軸上的功率 ；Ⅱ軸的轉(zhuǎn)速 ；Ⅱ軸的轉(zhuǎn)矩 初步確定軸的最小直徑按式初步估算軸的最小直徑。相對軸向載荷為，在表中介于之間，對應(yīng)的e值為，Y值為2) 用線性插值法求Y值。 Ⅲ軸的設(shè)計計算Ⅲ軸上的功率 ；Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速 ；Ⅲ軸的轉(zhuǎn)矩 初步確定軸的最小直徑按式初步估算軸的最小直徑。 6) 求當(dāng)量動載荷P。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。根據(jù)從國標(biāo)(GB/T10952003，GB/T10962003)中查得鍵的截面尺寸為：寬度，高度?？梢婃I連接強度合格。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。4) 輸出上鍵連接的選擇一般8級以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表鍵連接的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值。而且這樣設(shè)計的轉(zhuǎn)臺在分度方面精度比較高。由于缺乏強大的三維建模環(huán)境工具。(2) 在三維模型基礎(chǔ)上進行平面二包嚙合過程分析與仿真,進行接觸面的型面分析(3) 蝸桿粗切的余量均化的問題通過建立車床加工方法的數(shù)字模型和蝸桿的三維實體模型可直接生成控制數(shù)控車床的走刀軌跡指令。(8) 蝸輪數(shù)控加工刀位軌跡生成。從課題的選擇到完成，周教授始終都給予了我耐心細(xì)致的指導(dǎo)和不懈的支持，在此謹(jǐn)向周教授致以誠摯的謝意和崇高的敬意。最后還要感謝我大學(xué)四年來所有的老師，是他們幫我打下了堅實的專業(yè)知識基礎(chǔ)，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。 最后感謝興湘學(xué)院、機械工程學(xué)院和我的母?！嫣洞髮W(xué)四年來對我的大力栽培。這導(dǎo)致的幾何概念是使用兩刀具定位在相同位置的盡頭，以蝸輪引起全面蝸輪齒從而消除了需要復(fù)雜的滾刀。在重型應(yīng)用，二次包絡(luò)環(huán)（德）蝸輪驅(qū)動器是由于其巨大的承載能力則比單包絡(luò)蝸輪驅(qū)動器好[1]。但是，它們對在生產(chǎn)和裝配需要精確的問題。然而，一個切向飼料滾齒機必須出示準(zhǔn)確蝸輪。交配二次包絡(luò)蝸輪滾刀需要一個類似與切割元素對蝸桿的二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿說謊。進一步研究表明，在此凸輪傳動裝置如與滑動更多的行動是嚙合的行動[2]。的接觸性質(zhì)和削弱的二次包絡(luò)蝸輪代現(xiàn)象分析的齒輪齒廓的幾何仿真一代使用不同的代表滾刀切削刃幾何蝸桿軸節(jié)的介紹。作者：代齒廓蝸桿齒輪不同橫向平面的分析表明，極端最終確定蝸輪蝸桿傳動部分的表面。命名 一半的切削刀具圓線蟲在球場的寬度 中心距 節(jié)軸數(shù) 模數(shù) 轉(zhuǎn)速比 基圓半徑 蝸輪齒輪喉部節(jié)圓半徑在Sg(Xg, Yg, Zg) 參考坐標(biāo)框架齒輪蝸桿Sw(Xw, Yw, Zw) 參考坐標(biāo)蝸桿框架St(Xt, Yt, Zt) 工具坐標(biāo)系S1(X1, Y1, Z1) 固定的協(xié)調(diào)框架齒輪蝸桿S2(X2, Y2, Z2) 固定協(xié)調(diào)蝸桿框架t 從平均距離Zw 渦輪開始齒數(shù)Zg 蝸輪齒數(shù)對u 刀刃參數(shù) 尖端/壓力角 工具旋轉(zhuǎn)參數(shù) 蝸桿旋轉(zhuǎn)參數(shù) 蝸輪旋轉(zhuǎn)參數(shù) 軸面角處置2. 表面幾何 蝸桿表面 。一個右手單啟動蝸桿被認(rèn)為是這項研究。圖. 2 坐標(biāo)系為二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動。該蝸桿的表面，得到利用坐標(biāo)變換矩陣公式 所給出。. 輪齒面蝸輪齒面被認(rèn)為是作為面蝸桿系列就其議案蝸輪運動學(xué)放在信封產(chǎn)生了共軛曲面。公式 4如下圖. 4顯示的坐標(biāo)為蝸輪齒面生成系統(tǒng)。由于齒輪比為n，為代表的角度來看，在的圖. 4 坐標(biāo)系統(tǒng)，以達(dá)成蝸桿齒面 上述方程給出明確的形式為了獲得表面坐標(biāo)蝸輪，公式 710必須為Z1和的旋轉(zhuǎn)參數(shù)不同的值解決。這代表了一個對應(yīng)的直線方程和工具的優(yōu)勢是的獨立旋轉(zhuǎn)參數(shù)。簡要地解釋該過程在下一節(jié)。同樣的蝸桿軸向槽不同路段的路口和剖面，得到所有這些路口型材信封內(nèi)使生成的齒輪齒廓。在瓦特的角度考慮從平面中位數(shù)齒輪蝸桿軸向節(jié)，軸向節(jié)所帶來的蝸桿旋轉(zhuǎn)平面中位數(shù)通過在反時鐘方向角明智瓦特。在蝸桿的坐標(biāo)參考框架，給出Sw由旋轉(zhuǎn)的點求解點可以被轉(zhuǎn)移到蝸桿齒輪坐標(biāo)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣式所給定的系統(tǒng) 公式14 的值 以類似的方式，轉(zhuǎn)化為特定的所有部分，齒輪軸點坐標(biāo)系，繪制轉(zhuǎn)化點，在部分路口的特殊軸向剖面得到。 模擬案例研究阿蝸輪齒代案例研究90蝸桿軸向使用4節(jié)外，被認(rèn)為是這項研究。反時針方向的牙齒也同樣給予負(fù)標(biāo)為A 1，A2，A3和A4。第7軸的蝸桿病毒不同路段的中位數(shù)在齒輪平面交叉路口配置文件合并成一個配置文件。這表明，切割到各代表年底軸向A節(jié)A4和A4牙齒的地方。在的表面坐標(biāo)為與的齒輪軸參考坐標(biāo)系第A4 SG的位置由公式給出右槽側(cè)面的蝸桿公式 16