【正文】 4 月，中國本土生產的第一臺帶有人造大理石床身、高速主軸直驅的滾齒機正式問世。 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 5 論文主要研究內容 本次論文主要是 Y38 滾齒機的設計 ，應用了采用黑箱功能分析設計法對機構的功能分析。 1 2 3 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 6 第 2 章 Y38滾齒機方案設計 采用黑箱法進行總功能分析： 噪音 工作溫度 振動 物質流 能量流 信息流 圖 黑箱法通過對其輸入量和輸出量的全面分析，逐步掌握輸入和輸出的基本特征和轉換關系，尋求能實現這種基本特性和轉換關系的工作原理和功能載。例如，機械能、熱能、電能、核能、 信息流是反映信號、數據的檢測、傳輸、變換和顯示的過程。 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 8 功能原理的選擇 成形法 圖 用盤狀銑刀和指狀銑刀銑齒輪 成形法是利用與被加工齒輪的齒槽斷面形狀一致的刀具，在齒坯上加工出齒面的方法。一個是盤形齒輪銑刀的旋轉，一個是銑刀沿齒坯的軸向移動。 / Z（ Z 是被加工齒輪的齒數），然后再銑下一個齒，直到全部齒被銑削完畢。當加工模數大于 8mm 的齒輪時，采用指狀銑刀進行加工。 齒輪的齒廓形狀，決定于基圓直徑，從公式 db =mzcosα可以看出，即使齒輪的模數和壓力角相同，對于不同的齒數，齒形還是不一樣的。 范成法 圖 范成法加工齒輪示意圖 范成法加工齒輪運用齒輪嚙合原理。不過這個斜齒圓柱 齒輪的特點是：螺旋角很大或者說是螺旋升角很小，齒數很少（常用齒數 =1，亦即是單頭滾刀的齒數）；牙齒很長，繞了好多圈。 切制加工過程： (1) 范成運動：插刀和輪坯按恒定的傳動比 i=ω 刀 /ω 坯回轉； 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 10 (2) 切削運動：插刀沿輪坯軸線方向作往復切削運動； (3) 進給運動：插刀向輪坯中心作徑向運動，以便切出齒輪的高度； (4) 讓刀運動：防止刀具向上退刀時擦傷已 加工好的面，損壞刀刃，輪坯作微小的徑向讓刀運動，刀刃再切削時，輪坯回位。 因此，為適應經濟和實用的需要， 。適當的選配各輪的齒數，可以獲得結構緊湊的大傳動比機構。 塔齒輪變速 該結構主軸 1固有齒數 由少到多 7 齒輪寶塔形 結構緊湊，剛性好，能在運轉過程中實現變速，變速級數多而且齒輪數目較少。常用于機床等機械中。 帶傳動塔輪變速 該變速機構結構簡單，可用于兩軸間距較大的場合，如機床。該機構結構簡單，但幾何滑動大，磨損過快，多用于儀表機構和某些輕機械中。常用于 機床、拉絲機械中。 圓 錐 齒 輪 差 動 輪 系 該機構常用于汽車差速器。將操縱桿 1 向右拉，通過差動連桿機構使桿 6 上的制動塊均衡的施加作用力，這樣，就可使車輪軸上不會受到附加的剎車力。 表 方案比較評價表 比較目標 評價目標 功能滿足度 經濟性 使用可靠性 可操作性 維修性 外觀及環(huán)保 ik ??? ni iiikkg1 功能滿足度 2 2 3 3 4 14 經濟性 2 2 3 3 3 13 使用可靠性 2 2 2 2 3 11 可操作性 1 1 2 2 3 9 維修性 1 1 2 2 3 9 外觀及環(huán)保 0 1 1 1 1 4 ??ik 60 ??ig 1 最終確定各評價目標的加權系數為 ： 表 加權系數表 評價目標 功能滿足度 經濟性 使用可靠性 可操作性 維修性 外觀及環(huán)保 加權系數 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 21 最佳方案的選擇： 定傳動比傳動 表 比較 項目 得分 功能滿足度 經濟性 使用可靠性 外觀及環(huán)保 可操作性 維修性 ???ni iigPN1 電動機 5 4 5 4 5 5 內燃機 4 3 4 3 3 4 太陽能 3 5 2 5 2 2 由以上分析比較得出變傳動比部分： ①主傳動采用：變速掛輪 ②分齒采用：變速掛輪、 ③進給：變速掛輪 ④差動合成：圓錐齒輪差動合成 ⑤動力：鑒于動力方式的普及性，選擇電動機 最佳方案： 方案組合 方案說明 方案 定軸輪系 +變速掛輪 +圓錐齒輪差速器 +電機 此系統(tǒng)采用掛輪系統(tǒng)來實現變速，充分體現了掛輪系統(tǒng)的優(yōu)點：結構緊湊，傳動平穩(wěn)，操作簡單，變速范圍廣，價格低廉，易于維修。 =（ Kｗ） 選定電機型號 表 73 電機型號 額定功率 /Kw 轉速 / 1min??r 效率 /﹪ 額定電流 /A 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 24 Y100L24 3 1430 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 25 第三章 進給部分的設計及其計算 相關技術參數的計算 圖 傳動系統(tǒng)簡圖 從電動機到滾刀的傳遞路線為： 電機 — 192105 — 5527 — 3636 — BA — 2824 — 2428 — 4242 —fe— 滾刀 轉速的傳遞路線： n滾刀 =n 電 192105 5527 3636 BA 2824 2428 4242 BA fe 其中 BA （變速掛輪） =； BA （分度掛輪） = 23763109 ??????刀n ； 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 26 fe=～ 1； 所以令 max蝸桿n =n1=143019210555273636282424284242（ — ） 1 = 564? r/min 為了避免過早的損壞分度蝸輪副，切削速度要受到蝸桿滑動速度的限制，工作臺轉速不得大于 8 r/min，經上式驗算 : 工作臺轉速 n = 84min/564r = r/min〈 8 r/min 蝸桿輸出功率： 許用彎曲應力 ? ? ? ?39。11 18 36 11 .3 1? ??； arctanVVf? ? ； Vf 與 相對滑動速度 sv 有關。因此 ? ?1ca???＜ ，故安全。從受載的情況來看，截面 D 上的應力最大。 2）截面Ⅱ 左側 抗彎系數 3 3 3 30 . 1 0 . 1 3 4 3 9 3 0 . 4W d m m m m? ? ? ? 抗扭系數 3 3 3 30 . 1 2 0 . 2 3 4 7 8 6 0 . 8TW d m m m m? ? ? ? ? 截面Ⅳ左側的彎矩 M 為 352 0 0 5 0 4 . 6 1 0 0 2 5 2 . 370M N m m N m m? ? ? ? ? 截面Ⅳ左側的扭矩 T 為 100548 .T N mm? 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 28 截面上的彎曲應力 1 0 0 2 5 2 . 3 2 5 . 53 9 3 0 . 4b M M P a M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉切應力 M P aM P aWT TT ???? 軸的材料為 45 鋼，調制處理，由參考文獻【 7】 表 151 查得 1 355MPa?? ? ，1 200MPa?? ? 。 32 得碳鋼的特性系數 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 29 .?? ? ～ 02，取 ?? ? = .?? ～ 01 ，取 =?? 于是，計算安全系數 caS 值，按參考文獻【 7】式（ 156）～（ 158）則得 112 2 2 2355 0200 22 amamcaSKSKSSSSSS???????????? ? ??? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ???＞ ＞ 故可知其安全。 MM 相當應力 233223 4 ??????????????????dTdF??= 2322 2 0 8 2 0333 0 2 74 ?????? ????????? ?? ? = （ d3 為螺桿的小徑） 驗算強度條件 σ≤ ??? =68～ 120 MPa 所以設計的螺桿滿足強度的要求 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 31 4．螺紋牙的強度 螺紋牙底寬度 b== 12= mm 剪切應力