【文章內容簡介】 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(xiàn)這種基本特性和轉換關系的工作 原理和功能載。這種設計思想方法的轉變時黑箱法有利于抓住為題的本質、擴大思路、擺脫傳統(tǒng)結構的舊框框，從而獲得創(chuàng)造性和高水平設計方案。 物質流是用來制造齒輪的毛坯以及在加工齒輪過程中起潤滑、減少摩擦、帶走切屑等作用的潤滑油及冷卻劑等。 能量流是機械系統(tǒng)完成特定工作過程所需的能量形態(tài)變化和實現(xiàn)工作過程所需的動力。例如，機械能、熱能、電能、核能、 信息流是反映信號、數(shù)據(jù)的檢測、傳輸、變換和顯示的過程。實現(xiàn)機械系統(tǒng)工作過程的操縱、控制以及對某些信號實現(xiàn)傳輸、變換和顯示。例如，某些物理量訊號，機械運動狀態(tài)參數(shù)， 圖形顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊取? 齒輪加工機床通過對輸入、輸出的轉換，來獲得我們所需要的零件，可以知道：齒輪 損耗的冷卻劑 冷卻的潤滑劑 機床運作 毛坯 劑冷卻 潤滑劑 機械能 電力能 齒輪加工 機床 控制信號 工作臺，刀具，及齒輪等部件的運動 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 7 齒輪加工機床的總功能是在一定動力驅動下，通過控制和輔助操作，將齒輪毛坯加工成齒輪。 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 8 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。 被加工的齒輪齒槽形狀相同的成型刀具切削齒輪，盤形銑刀加工直齒齒輪，輪齒的表面是漸開線柱面。形成母線（漸開線）的方法是成型法，不需要表面成形運動。形成導線（直線）的方法是相 切法，需要兩個成形運動。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。兩個都是簡單運動。銑完一個齒槽后，退回原處。齒坯做分度運動――轉過 360176。 / Z（ Z是被加工齒輪的齒數(shù)），然后再銑下一個齒，直到全部齒被銑削完畢。加工模數(shù)較大的齒輪時，常用指狀齒輪銑刀，所需運動與用盤形銑刀相同。 成形銑削一般在普通銑床。銑削時工件安裝在分度頭上，銑刀旋轉對工件進行切削加工，工作臺作直線進給運動，加工完一個齒槽，分度頭將工件轉過一定角度，再加工另一個齒槽，依次加工出所有齒槽。當加工模數(shù)大于 8mm 的齒輪時，采用指狀銑刀進行加工。銑削斜齒圓柱齒輪必須在萬能銑床上進行。銑削時工作臺偏轉一個角度，使其等于齒輪的螺旋角β工件在隨工作臺進給的同時，由分度頭帶動作附加旋轉本科畢業(yè)設計（論文）說明書 9 運動而形成螺旋齒槽。 此外，也可用成形刨刀在刨齒機上刨齒、在插床上插齒，再像用拉床拉齒和用沖床沖齒都屬于成形法加工。 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(shù)和壓力角相同，對于不同的齒數(shù)，齒形還是不一樣的。實際上，不可能每種齒數(shù)都有一把刀具，而是采用 8 把一套或 15 把一套的齒輪銑刀。每把可以切幾個齒數(shù)的齒輪，而刀具齒形是按刀 號能切的最小齒數(shù)制造的，若用來切其它齒數(shù)的齒輪，就會產生誤差。這種加工方式的精度不高，生產效率也低，但可以用通用機床（如普通銑床）加工，主要用于對齒輪精度要求不高、單件或大件齒輪加工以及修復齒輪加工等。 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。在加工直齒和斜齒圓柱齒輪輪齒表面的原理相當于一對互相嚙合的、軸線交叉的螺旋齒輪傳動。其中一個螺旋齒齒輪做成刀具，即齒輪滾刀。因此，滾刀實質就是一個斜齒圓柱齒輪。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(shù)很少（常用齒數(shù) =1，亦即是單頭滾刀的齒數(shù)）；牙齒很長，繞了好多圈。所以，它的外貌就不像通常見到的斜齒圓柱齒輪的樣子了。這種變了樣子的斜齒圓柱齒輪就是蝸桿，將蝸桿開槽并鏟背形成刀刃。滾刀的刀刃就處在這個蝸桿的旋轉表面上。 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。 用范成法加工齒輪的優(yōu)點是，只要模數(shù)和壓力角相同，一把刀具可以加工任意齒數(shù)的齒輪。生產率和加工精度都比較高。在齒輪加工中，范成法應用最為廣泛。 因此，為適應經濟和實用的需要， 。而且插齒的切削是不連續(xù)的，生產率不高， 我們采用范成法原理，并且采用滾齒加工。 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 11 圖 功能分解圖 動力： 圖 動力功能元求解圖 主傳動： 范成切齒 進給 差動 主傳動 動力 分齒 動力 電機 內燃機 風 能 水 能 太 陽 能 交流電動機 直流電動機 其 他 同步電機 異步電機 同步電機 異步電機 生 物 能 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 12 圖 差動： 圖 差動功能元求解圖 差動合成 差動輪系 連桿差動機構 螺旋差動機構 曲柄滑塊合成機 構 數(shù)控合成 圓柱齒輪差動輪 系 錐齒輪差動輪系 吸盤復合運動機 構 差動傳動 定軸傳動 液壓傳動 掛輪傳動 步進傳動 差動 齒輪傳動 蝸桿傳動 鏈傳動 同步帶 有級變速 主傳動 定傳動比傳動 變傳動比傳動 定軸輪系 周轉輪系 齒輪傳動 蝸桿傳動 鏈傳動 塔齒輪變速 無極變速 滾子平盤式 掛輪變速 三軸滑移齒輪變速 多盤式 帶傳動塔輪變速 錐輪端面盤式 復合輪系 皮帶傳動 行星輪系 有級變速 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 13 進給： 圖 進給功能元求解圖 分齒： 圖 分齒功能元求解圖 進給 定比傳動進給 變傳動比進給 機械進給 數(shù)控進給 液壓進給 掛輪進給 分齒 機械傳動 電軸機械傳動 數(shù)控分齒 氣液壓控制 分齒掛輪 定軸輪系 周轉輪系 行程開關 機液機構組合 定傳動比 變傳動比 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 14 表 定傳動方案 定傳動方案 方案 1 方案 2 方案 3 備注 主傳動 定軸輪系 周轉輪系 復合輪系 分齒 定軸輪系 周轉輪系 電軸機械 傳動 進給 定軸輪系 周轉輪系 差動傳動 定軸輪系 周轉輪系 表 變傳動方案 變傳動方案 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 方案 5 備注 主傳動 掛輪變速 塔齒輪變速 三軸滑移齒輪變速 鋼球錐輪式無級變速 帶傳動塔輪 分齒 掛輪變速 光電液綜合傳動 滾子平盤式無級變速器 三軸滑移齒輪變速 數(shù)控分齒 進給 掛輪變速 數(shù)控進給 液壓進給 差動傳動 掛輪變速 無級變速器 數(shù)控變速 表 差動、動力方案 差動、動力方案 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 備 注 差動合成 圓柱齒輪差動輪系 圓錐齒輪差動輪系 連桿差動合成 數(shù)控差動合成 動力 電機 內燃機 太陽能 本科畢業(yè)設計（論文）說明書 15 定傳動比輪系方案 定傳動比傳動 方案簡圖 方案說明 定軸輪系 該結構傳遞載荷和速度范圍大、 工作可靠、效率高、壽命長、 運轉時各齒輪的幾何軸線位置 不會改變 周轉輪系