【正文】 d．查 ]20[ P150 表 取 材料系數(shù) EZ ： MPZE 155? 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 30 頁 共 43 頁 e．許用接觸應(yīng)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(dǎo)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(xué)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(dǎo)程角 ? ? = ? 陜西理工學(xué)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。 其運動平衡式如下：841424228242323171760201 ????????? ef分度掛輪合成機構(gòu)。 陜西理工學(xué)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(zhuǎn)速較高、傳動鏈自鎖等問題，采用電磁調(diào)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。 由上式可知 ,工作臺轉(zhuǎn)速與工件齒數(shù)和主運動速度有關(guān)。 切削用量和加工余量的選擇，在單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；但在大批量生產(chǎn)中 ,為了保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)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(zhǔn)面和中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。 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(jié)構(gòu)，則還要考慮內(nèi)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。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。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。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。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(gòu)的傳動比，在分齒運動鏈上， I 差 =1。其運動關(guān)系由分齒掛輪的傳動比來實現(xiàn)。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。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。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。為避免這種滾齒機受內(nèi)、外熱源的影響，應(yīng)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(nèi)的堅固地基上 ,并設(shè)置防振隔離溝。本次設(shè)計就是針對這些問題進行理論和技術(shù)研究的基礎(chǔ)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。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 。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。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?！? 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。工件裝在工作臺上，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 (見齒輪加工 )。此外，零傳動方案還可極大地簡化機床的機械結(jié)構(gòu)，提高機床的動靜剛度，也有利于實現(xiàn)可重構(gòu)機床的設(shè)計和制造。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(jīng)產(chǎn)生的故障作記錄，當(dāng)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(jīng)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(wǎng)上專家系統(tǒng)獲得支持，進行交互式的遠程協(xié)同診斷。傳動路線為滾刀 — 工作臺（工件）。 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）。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。最后，我們還可以通過改進工藝來提高經(jīng)濟效益。軸頸的幾何形狀精度 (圓度、圓柱度 )，一般應(yīng)限制在直徑公差范圍內(nèi)。 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(diào)質(zhì)熱處理— 研修中心孔一半精車各外圓一倒角一磨削一檢驗。目前， 現(xiàn)場用普通滾齒機 Y38 進行加工，由于受到工作臺蝸輪副所允許的滑移速度的限制， 要加工齒數(shù)只有 3 或 4 的齒輪， 加工效率非常低。經(jīng)過分析，由于滾齒機床傳動鏈復(fù) 雜，傳動比較大，傳動級數(shù)多，計算起來相當(dāng)復(fù)雜和麻煩，而在調(diào)整機床時，通過降低傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動速度可以消除自鎖，根據(jù)功率表達式 P=FV 可知，在功率 P 不變時，降低速度 V 可以使力 F 增大。 校核： %%1 0 0 ????誤i ）（ 1%10% ??? ?。已知 , 21 ?? nn ， kW31 ?P 。 軸ⅹ與軸Ⅺ之間為一對圓柱齒輪傳動，且為等速傳動，即 i=1，已知n=。 則： n= 6 6 ???r/min 561 ??????T ??u ??? ? 當(dāng)量齒數(shù)： o s24 ???vZ。進行床調(diào)試時，首先拆掉滾齒機的主電動機，安裝好簡易支架并與機床床身固定，將電磁調(diào)速異步電動機安裝在支架上，并在電磁調(diào)速異步電動機與機床帶輪之間加裝減速器，通過三角帶傳動將動力傳遞到機床帶輪。同時為保證加工精度， 采用兩點措施 : 一是提高傳動齒輪的精度。在半精加工 Ф 13mm、 Ф 15mm 及 Ф 10mm 外圓時，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞己精加工的外 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 20 頁 共 43 頁 圓表面。 通過對該齒輪軸進行圖樣分析，其加工可劃分為三個階段：粗車 (粗車外圓、鉆中心孔等 )，半精車 (半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等 )，粗、精磨 (粗、精磨各處外圓 )。通過調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，使它們具有更高耐磨性和耐疲勞性能。首先，采用不同的熱處理方法相對加工費用也不一樣，如 12CrNi3A 鋼滲碳表白悴火的費用要比氮化處 理的費用少得多，而碳氮共滲又具有生產(chǎn)周期短和成本低的特點。少齒數(shù)齒輪材料的選擇可以參考普通圓柱齒輪的選擇原則進行，材料的選擇要同時滿足齒輪的機械性能，切削工藝性能和經(jīng)濟性要求。 3 滾刀的垂直進給運動。 在滾齒時，必須保持滾刀刀齒的運動方向與被切齒輪的齒向一致，然而由于滾刀刀齒排列在一條螺旋線上，刀齒的方向與滾刀軸線并不垂直。 為此，通常將加工區(qū)用保護罩封閉起來，安裝上油霧分離器，使排出的只是不含油的霧，而切削油則重新流回機床內(nèi)循環(huán)利用。這種滾齒機適用于齒輪的大量生產(chǎn)。滾齒 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 6 頁 共 43 頁 輪過程中，分布螺旋線滾刀各刀齒相繼切出齒槽中一薄層金屬，每個齒槽滾刀旋轉(zhuǎn)中由幾個刀齒依次切出，漸開線是展成法 ，成形運動是由滾刀旋轉(zhuǎn)運動和工件旋輕快運動組成復(fù)合運動（ B11+B12）， ,這個復(fù)合運動稱為展成運動。此外，尚有多種特殊用途的滾齒機，如加工高精度蝸輪的分度蝸輪滾齒機等。 2 0世紀初，美國人首先提出圓弧齒形， 5 0 年代完成這項研究， 6 0 年代被命名為 W . N 齒輪。 目前在現(xiàn)有滾齒機上對齒數(shù)少于 8的齒輪加工比困難，效率比較低，此次設(shè)計使我有了對少齒數(shù)齒輪加工的理論基礎(chǔ)和對滾齒機 傳動鏈的設(shè)計方法。當(dāng)漸開線圓柱齒輪齒數(shù)在2～ 10之間取值時稱為少齒數(shù)， 由于齒數(shù)的小齒輪與大齒輪組成的齒輪副稱為少齒數(shù)漸開線圓柱齒輪機構(gòu)。但少齒數(shù)齒輪的加工在國內(nèi)還很不成熟。此外滾刀的旋轉(zhuǎn)及調(diào)速由主傳動鏈電機 12vi 34 1B ，提供。大中型滾齒機多為立式（圖 13 a[立式滾齒機 (工作臺移動 )]、圖 13b[立式滾齒機 (立柱移動 )），小型滾齒機和專用于加工長的軸齒輪的滾齒機皆為臥式（圖 13c [臥式滾齒機 ]）。 圖 14c臥式滾齒機 滾齒機的發(fā)展趨勢 滾齒是國內(nèi)外應(yīng)用最廣的切齒方法，一些國家滾齒機的擁有量約占所有齒輪機床總量的 45％ 50 ％。 ⑦ 智能化 由于計算機技術(shù)及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展智能技術(shù)也逐漸用于高性能數(shù)控齒輪機床中，具體表現(xiàn)在： 。其運動方程式為 1430r/minx105/222x32/48XA/Bx23/2323/23x20/20x16/64=n0 化簡后得 i0=A/B=n0/