【正文】 數(shù)只有 3 或 4 的齒輪， 加工效率非常低。 綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程如下： 圖 小齒輪軸工藝卡 圖 31 小齒輪軸零件圖 齒面及熱處理工藝過程 (接傳動軸加工工藝過程 ): 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 21 頁 共 43 頁 【工序 V】滾齒滾成齒部 ,檢驗固定弦齒高 到合格。 通過上述綜合分析，確定齒輪軸的加工工藝路線如下： 下料 — 粗車兩端面和外圓，鉆兩頭中心孔 — 粗車各外圓和端面 — 調質熱處理— 研修中心孔一半精車各外圓一倒角一磨削一檢驗。 確定主要表面的加工方法：齒輪軸都是回轉表面，主要采用車削與外圓磨削成形：粗車一半 精車一磨削。軸頸的幾何形狀精度 (圓度、圓柱度 )，一般應限制在直徑公差范圍內。 由于少齒數(shù)齒輪不能用磨齒機磨削，現(xiàn)有的硬齒面生產工藝不能用于少齒數(shù)齒輪的加工。最后，我們還可以通過改進工藝來提高經濟效益。如某齒輪工作時在高速。我們可以通過改變工藝規(guī)程、熱處理方法等來改善材料的工藝性能。因此，齒輪毛坯對材料要求有高的接觸疲勞強度和抗彎曲疲勞強度，齒面要有足夠的硬度和耐磨性，芯部也要有足夠的強度和韌性。 運動由快速行程電動機 — 螺旋齒輪 Z16/Z42— 齒輪 Z45/Z36— 錐齒輪副 Z17/17—錐齒輪副 Z17/17— 蝸桿副 Z4/Z20— 蝸桿副 Z5/Z30— 刀架垂直進給絲杠（ t=10）。當工作臺轉 1r時，滾刀 的垂直進給量為 fa（ mm）以完成整個齒寬的加工。傳動路線為滾刀 — 工作臺（工件）。滾切直齒輪時，扳轉的角度就是滾刀的螺旋升角。故障診斷的智能化表現(xiàn)在兩方而：一方面是機床會對曾經產生的故障作記錄，當下次碰到該故障時，它會首先提示可能的原因；另一方面，現(xiàn)場信息經過壓縮，存貯在機床的“黑匣子”中，一旦機床 發(fā)生的故障超出其自身的診斷能力，就可以通過 Inter 從網上專家系統(tǒng)獲得支持，進行交互式的遠程協(xié)同診斷。因此，不使用切削液的干切削就成為改善生態(tài)環(huán) 境，降低生產成本的有效措施，也是實現(xiàn)清潔化生產的一條重要途徑。此外，零傳動方案還可極大地簡化機床的機械結構，提高機床的動靜剛度，也有利于實現(xiàn)可重構機床的設計和制造。一般是立式和臥式配套發(fā)展。工件裝在工作臺上，由分度蝸輪副帶動旋轉，與滾刀的運動一起構成展成運動 (見齒輪加工 )。這一過程中，齒面形成與齒輪分度是同時進行?！? A”“ 1 B ” “ 2B ”運動分別用單獨的伺服電機進行控制，由數(shù)控系統(tǒng)進行計算控制來實現(xiàn)滾齒展成加工。根據(jù)展成法加工原理，滾刀轉一轉，工件必須嚴格地轉 K/Z 轉。大型高精度滾齒機主要用來加工對運動平穩(wěn)性和使用壽命要求很高的齒輪，如汽輪機和船舶推進裝置等的大型高精度高速齒輪副。近代漸開線齒輪 ( 包括修形齒 ) 、擺線齒形、圓弧齒形同時共存，其中漸開線齒形占主導地位，但他們各自有其獨到的優(yōu)越性，不可能被其中任何一種齒形完全取代。其次由于端面重合度大幅度降低而須采用較大螺旋角和較大齒寬的斜齒輪傳動。使少齒數(shù)齒輪得到較廣泛的推廣應用，發(fā)揮其優(yōu)勢，完善少齒數(shù)齒輪的理論基礎。也可 在不改變齒輪傳動 體積與 外形尺寸時 ，可得到較大的傳動比，或使傳動鏈縮短 。少齒數(shù)漸開線圓柱齒輪減速器是齒輪傳動技術上的新進展 , 因為減少小齒輪的齒數(shù)可顯著增大齒輪的傳動比 。本次設計就是針對這些問題進行理論和技術研究的基礎上對現(xiàn)有的滾齒機進行改造使其可以加工少齒數(shù)齒輪。此后，齒輪金屬切削水平的提高，大大推動了齒輪加工技術的發(fā)展。為避免這種滾齒機受內、外熱源的影響，應嚴格控制液壓和冷卻系統(tǒng)的溫度 ,還必須安裝在恒溫廠房內的堅固地基上 ,并設置防振隔離溝。在圖中該內鏈的傳動路線為 : 1B 45xi 67 2B (工件 )。這對嚙合齒輪傳動副中，一個齒輪齒數(shù)很少，一個或 幾個，螺旋角很大就演變成了一個蝸桿，再將蝸桿開槽并鏟背，就成為齒輪滾刀。） 滾齒機特點 （ 1）適用于成批，小批及單件生產圓柱斜齒輪和蝸輪，尚可滾切一定參數(shù)范圍的花健軸 . （ 2）調整方便，具有自動停車機構 （ 3）具有可靠的安全裝 置以及自動潤滑滾齒機 (gear hobbing machine)是齒輪加工機床中應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。有的滾齒機的刀架還可沿滾刀軸線方向移動，以便用切向進給法加工蝸輪。小型滾齒機用于加工儀表齒輪。提高加工精度的途徑可分為兩大類，一是 提高機床本身的精度，二是通過誤差補償來減少加工誤差。 ⑥ 網絡化 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 9 頁 共 43 頁 數(shù)控系統(tǒng)的通訊聯(lián)網功能不斷加強。其運動關系由分齒掛輪的傳動比來實現(xiàn)。傳動路線為主電動機 — 滾刀。其運動方程式為： 1x64/16 x 20/20 x 23/23 x 23/23 x 46/46 x I 差 x e/f x a1xc1/b1xd1 x 1/96=z0/z 化簡后得 e/f x a1xc1/b1xd1 =24 z0/z 式中， I 差 為差動機構的傳動比，在分齒運動鏈上， I 差 =1。傳動路線為刀架垂直進給絲杠 — 工作臺。通過對機床傳動系統(tǒng)進行分析計算 發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是機床傳動鏈較長，傳動系統(tǒng)效率太低，可以通過降低機床傳動系統(tǒng)的起動速度來解決這個問題。 根據(jù)材料的使用性能確定了材料牌號后，要明確材料的機械性能或材料硬度，然后可通過不同的熱處理工藝達到所要求的硬度范圍，從而賦予材料不同的機械性能，主要要提高小齒輪的齒面的耐磨性。碳鋼和鑄鐵的價格是比較低廉的，因此在滿足零件機械性能的前提下選用碳鋼和鑄鐵，不僅具有較好的加工工藝性能，而且可降低成本。現(xiàn)選用價格相對便宜的低碳中合金、中淬透性滲碳鋼 20CrMnTi。根據(jù)使用要求和工作條件選取合適的材料，普通傳動齒輪選用中碳鋼和中碳合金鋼，如 4 50、 4OMnB、4OCr、 45Cr、 42SIMn、 35SIMn2MoV、 38MnMoAI 等；要求高的齒輪可選取ZOMnZB、 18CrMnTi、 3OCrMnTi、 20Cr 等低碳合金鋼；對于低速輕載的開式傳動可選取 ZG4O、 ZG45 等鑄鋼材料或灰口鑄鐵。 少齒數(shù)齒輪毛坯加工工藝 少齒數(shù)齒輪傳動追求的目標主要是減速器體積的最小化，少齒數(shù)齒輪齒數(shù)較小，因此，設計的齒輪整體尺寸都比較小，為了使齒輪傳動結構更加緊湊和可靠，提高傳動系統(tǒng)整體剛性，通常都采用齒輪軸的結構形式，因此，其加工工藝可以參考齒輪軸的加工工藝來進行。 位置精度 :主要是指齒輪部分相對于裝配軸承的支承軸頸的同軸度，通常是用配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動來表示的；根據(jù)使用要求，規(guī)定高精度軸為— ，而一般精度軸為 一 ，如果少齒數(shù)齒輪不是齒輪軸結構，則還要考慮內外圓柱面的同軸度和 軸向定位端面與，軸心線的垂直度要求。 粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓：采用自定心三爪卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車削兩端面，鉆兩中心孔。 切削用量和加工余量的選擇，在單件、小批量生產時，可根據(jù)加工情況由工人確定；但在大批量生產中 ,為了保證生產效率和生產質量，需要制訂嚴格的工藝卡，一般可查 《 切削用量手冊 》 或 《 機械加工工藝手冊 》 選取 . 工藝過程的擬定 定位精基準面和中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。 【工序 Ⅷ 】線切割切去兩端工藝加長部分。 由上式可知 ,工作臺轉速與工件齒數(shù)和主運動速度有關。 經過仔細分析發(fā)現(xiàn)，當機構的輸出速度為零時，該機構的輸出功率也為零，顯然此時機構的機械效率也為零，這是因為機構的靜態(tài)摩擦力較大，超過了機床主電機的起動功率，使機構自鎖。 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 24 頁 共 43 頁 該方案是針對原機床在加工少齒數(shù)齒輪時傳動效率太低、傳動比比較大、機床傳動鏈比較長、啟動電動機轉速較高、傳動鏈自鎖等問題，采用電磁調速異步電動機 (型號為 JZT322— 4，功率為 )代替功率為機床的主電機。 總傳動比的計算 展成運動傳動鏈的運動平衡式如下： zkfeudb cai ??????? 合總11 （ 51） 設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，所以差動機構里的合成機構其傳動比為 1，即 1u ?合 ，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運動的總和達到工作要求，即 k 頭滾刀回轉一轉時，齒坯轉動 zk 周，所以取 1?fe，把上述已知參數(shù)代入公式可得：24?總i 。 其運動平衡式如下：841424228242323171760201 ????????? ef分度掛輪合成機構。 Y38 型滾齒機所用的合成機構是由模數(shù) m=4mm，齒數(shù) Z=21，螺旋角 ??0? 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。 d．查 ]20[ P150 表 取 材料系數(shù) EZ ： MPZE 155? 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 30 頁 共 43 頁 e．許用接觸應力 ? ?H? ：查 ]20[ P160 表 取 ? ? MPa2200 ?H? 2 4 0 0 6 66060 2 ????? atnN ?? 8 710NZN ? 108 87 ??? ? ?H? = ? ? MPZ HN ??? = f．計算 12dm 12dm ? ? 2222 4 71 5 4 1 2 6 ?????? ?????????????? ZZKTHE? = mm3 初選 m、 d1 查 ]20[ 表 取 m=4mm、 d1 =120mm 33212 8 2 0mm1 9 2 01204 ????dm g．導程角 ? 0 6 66 6 12024t a n 11 ???? dZm? ??? 66 r c t a n? h．滑動速度 s? s? =??? ????? o s1 0 0 060 4 9 41 2 0c o s1 0 0 060 11 ??? nd(m/s) =(m/s) i．嚙合效率 1? 由 s? =]20[ 表 得 ?? ? 1? = ? ? ? ? a n a nt a n t a n ???? ??? v?? ? 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 31 頁 共 43 頁 j．傳動效率 ? 取軸承效率 ， ?? 攪油效率 ?? 8 5 ??????? ???? k．檢驗 12dm 的值 8 5 4 9 612 ?????? ?iTT = 12dm = ? ? 3222 ???????? ZZKTHE? = 32 mm ?????? ???? = 33 mm192 0mm ? B．確定傳動主要尺寸 已知 mm4?m , 30,2,mm120 211 ??? ZZd a．中心距 a a= ? ? ? ? mm1202 3041202 21 ????? mZd (蝸桿尺寸 ) b．分度圓直徑 1d 1d =120mm c．齒頂圓直徑 1ad 1ad = 1d +2 ? ? mm128mm421201 ????ah d．齒根圓直徑 1fd 1fd = 1d 2 mm)( ????fh = e．導程角 ? ? = ? 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 32 頁 共 43 頁 f．軸向齒距 1xp 1xp = ?? ??m g．輪齒部分長度 1b 1b ? ? ? ? 2 ??????? Zm 取 1b =55mm