【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ Z是被加工齒輪的齒數(shù)），然后再銑下一個(gè)齒，直到全部齒被銑削完畢。加工模數(shù)較大的齒輪時(shí)，常用指狀齒輪銑刀，所需運(yùn)動(dòng)與用盤形銑刀相同。 成形銑削一般在普通銑床。銑削時(shí)工件安裝在分度頭上，銑刀旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行切削加工，工作臺(tái) 作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工完一個(gè)齒槽，分度頭將工件轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，再加工另一個(gè)齒槽，依次加工出所有齒槽。當(dāng)加工模數(shù)大于 8mm 的齒輪時(shí)，采用指狀銑刀進(jìn)行加工。銑削斜齒圓柱齒輪必須在萬(wàn)能銑床上進(jìn)行。銑削時(shí)工作臺(tái)偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使其等于齒輪的螺旋角β工件在隨工作臺(tái)進(jìn)給的同時(shí)，由分度頭帶動(dòng)作附加旋轉(zhuǎn)青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 運(yùn)動(dòng)而形成螺旋齒槽。 此外，也可用成形刨刀在刨齒機(jī)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(duì)于不同的齒數(shù)， 齒形還是不一樣的。實(shí)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(gè)齒數(shù)的齒輪，而刀具齒形是按刀號(hào)能切的最小齒數(shù)制造的，若用來(lái)切其它齒數(shù)的齒輪，就會(huì)產(chǎn)生誤差。這種加工方式的精度不高，生產(chǎn)效率也低，但可以用通用機(jī)床（如普通銑床）加工，主要用于對(duì)齒輪精度要求不高、單件或大件齒輪加工以及修復(fù)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(yùn)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(dāng)于一對(duì)互相嚙合的、軸線交叉的螺旋齒輪傳動(dòng)。其中 一個(gè)螺旋齒齒輪做成刀具，即齒輪滾刀。因此，滾刀實(shí)質(zhì)就是一個(gè)斜齒圓柱齒輪。不過(guò)這個(gè)斜齒圓柱齒輪的特點(diǎn)是：螺旋角很大或者說(shuō)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(zhǎng)，繞了好多圈。所以，它的外貌就不像通常見(jiàn)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(kāi)槽并鏟背形成刀刃。滾刀的刀刃就處在這個(gè)蝸桿的旋轉(zhuǎn)表面上。 切制加工過(guò)程： (1) 范成運(yùn)動(dòng)：插刀和輪坯按恒定的傳動(dòng)比 i=ω 刀 /ω 坯回轉(zhuǎn)； 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 10 (2) 切削運(yùn)動(dòng)：插刀沿輪坯軸線方向作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)； (3) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：插 刀向輪坯中心作徑向運(yùn)動(dòng)，以便切出齒輪的高度； (4) 讓刀運(yùn)動(dòng)：防止刀具向上退刀時(shí)擦傷已加工好的面，損壞刀刃，輪坯作微小的徑向讓刀運(yùn)動(dòng)，刀刃再切削時(shí)，輪坯回位。 用范成法加工齒輪的優(yōu)點(diǎn)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(chǎn)率和加工精度都比較高。在齒輪加工中，范成法應(yīng)用最為廣泛。 因此，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的需要， 。而且插齒的切削是不連續(xù)的，生產(chǎn)率不高 ， 我們采用范成法原理，并且采用滾齒加工。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 11 圖 功能分解 圖 動(dòng)力： 圖 動(dòng)力功能元求解圖 主傳動(dòng)： 范成切齒 進(jìn)給 差動(dòng) 主傳動(dòng) 動(dòng)力 分齒 動(dòng)力 電機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 風(fēng) 能 水 能 太 陽(yáng) 能 交流電動(dòng)機(jī) 直流電動(dòng)機(jī) 其 他 同步電機(jī) 異步電機(jī) 同步電機(jī) 異步電機(jī) 生 物 能 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 12 圖 差動(dòng)： 圖 差動(dòng)功能元求解圖 差動(dòng)合成 差動(dòng)輪系 連桿差動(dòng)機(jī)構(gòu) 螺旋差動(dòng)機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊合成機(jī) 構(gòu) 數(shù)控合成 圓柱齒輪差動(dòng)輪 系 錐齒輪差動(dòng)輪系 吸盤復(fù)合運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu) 差動(dòng)傳動(dòng) 定軸傳動(dòng) 液壓傳動(dòng) 掛輪傳動(dòng) 步進(jìn)傳動(dòng) 差動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 同步帶 有級(jí)變速 主傳動(dòng) 定傳動(dòng)比傳動(dòng) 變傳動(dòng)比傳動(dòng) 定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 齒輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 塔齒輪變速 無(wú)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(dòng)塔輪變速 錐輪端面盤式 復(fù)合輪系 皮帶傳動(dòng) 行星輪系 有級(jí)變速 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 進(jìn)給： 圖 進(jìn)給功能元求解圖 分齒： 圖 分齒 功能元求解圖 進(jìn)給 定比傳動(dòng)進(jìn)給 變傳動(dòng)比進(jìn)給 機(jī)械進(jìn)給 數(shù)控進(jìn)給 液壓進(jìn)給 掛輪進(jìn)給 分齒 機(jī)械傳動(dòng) 電軸機(jī)械傳動(dòng) 數(shù)控分齒 氣液壓控制 分齒掛輪 定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 行程開(kāi)關(guān) 機(jī)液機(jī)構(gòu)組合 定傳動(dòng)比 變傳動(dòng)比 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 14 選 表 定傳動(dòng)方案 定傳動(dòng)方案 方案 1 方案 2 方案 3 備注 主傳動(dòng) 定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 復(fù)合輪系 分齒 定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 電軸機(jī)械傳動(dòng) 進(jìn)給 定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 差動(dòng)傳動(dòng) 定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 表 變傳動(dòng)方案 變傳動(dòng)方案 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 方案 5 備注 主傳動(dòng) 掛輪變速 塔齒輪變速 三軸滑移齒輪變速 鋼球錐輪式無(wú)級(jí)變速 帶傳動(dòng)塔輪 分齒 掛輪變速 光電液綜合傳動(dòng) 滾子平盤式無(wú)級(jí)變速器 三軸滑移齒輪變速 數(shù)控分齒 進(jìn)給 掛輪變速 數(shù)控進(jìn)給 液 壓進(jìn)給 差動(dòng)傳動(dòng) 掛輪變速 無(wú)級(jí)變速器 數(shù)控變速 表 差動(dòng)、動(dòng)力方案 差動(dòng)、動(dòng)力方案 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 備注 差動(dòng)合成 圓柱齒輪差動(dòng)輪系 圓錐齒輪差動(dòng)輪系 連桿差動(dòng)合成 數(shù)控差動(dòng)合成 動(dòng)力 電機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 太陽(yáng)能 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 比較 定傳動(dòng)比輪系方案 定傳動(dòng)比傳動(dòng) 方案簡(jiǎn)圖 方案說(shuō)明 定軸輪系 該結(jié)構(gòu)傳遞載荷和速度范圍大、 工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)、 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪的幾何軸線位置 不會(huì)改變 周轉(zhuǎn)輪系 該機(jī)構(gòu)有一個(gè)固定的太陽(yáng)輪，自由度 等于 1，其傳動(dòng)比計(jì)算方法與差動(dòng)輪系同。 傳動(dòng)比計(jì)算公式 可以轉(zhuǎn)化成 : kii hih ?? 11 復(fù)合輪系 由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或由幾個(gè)周轉(zhuǎn)輪系組成，如圖所示，該輪系用于較大的傳動(dòng)比，它由行星輪系和差動(dòng)輪系組成。適當(dāng)?shù)倪x配各輪的齒數(shù)，可以獲得結(jié)構(gòu)緊湊的大傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)。例如Z1=Z5=32 Z4=Z8=50 Z7=Z3=20 Z6=80 Z2=81 i81=n8/n1=(1Z2/Z6)/(1 Z2Z8)=1/426 復(fù)合輪系多用于 減速器和變速器。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 變傳動(dòng) 比傳動(dòng) 表 變傳動(dòng)比主傳動(dòng)變速方案 變傳動(dòng)比主傳動(dòng)方案 方案簡(jiǎn)圖 方案說(shuō)明 掛輪變速 此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，空間占地少，傳動(dòng)平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)較大范圍、較多級(jí)別的變速。易加工，易安裝，所以成本低廉。 塔齒輪變速 該結(jié)構(gòu)主軸 1固有齒數(shù) 由少到多 7 齒輪寶塔形 結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好，能在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)變速，變速級(jí)數(shù)多而且齒輪數(shù)目較少。 三軸滑移齒輪變速 該機(jī)構(gòu)多用于機(jī)床切制米制或制螺紋的基本傳動(dòng)時(shí)，不需改變傳動(dòng)路線，可省去移換機(jī)構(gòu)和簡(jiǎn)化操作。也可用于按等差或等比級(jí)數(shù)跑排列的變速 箱中，但設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 鋼球錐輪式無(wú)級(jí)變速 該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單， 傳動(dòng)平穩(wěn)，相對(duì)滑動(dòng)小，體積小，但鋼球精度要求高。常用于機(jī)床等 機(jī)械中。將鋼球 3 緊壓在主 、 從動(dòng) 錐輪 2上，通過(guò)摩擦力傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)。鋼球 3 可在軸 III上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，改變軸III 的傾斜角，即可改變錐輪 2 的傳動(dòng)半徑 r r2，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。 常用于電影機(jī)械。 帶傳動(dòng)塔輪變速 該變速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可用于兩軸間距較大的場(chǎng)合，如機(jī)床。主軸 I上的塔輪與從動(dòng)軸 II上的塔輪其裝置方向恰相反，各級(jí)帶輪直徑之選取，都以同一帶長(zhǎng)為基準(zhǔn)。通過(guò)改變帶 與不同直徑帶輪接觸，即可使從動(dòng)軸獲得不同轉(zhuǎn)速。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 表 變傳動(dòng)比分齒傳動(dòng)變速方案 變傳動(dòng)比 分齒表傳動(dòng) 方案 方案簡(jiǎn)圖 方案說(shuō)明 滾子平盤式無(wú)級(jí)變速器 主、從動(dòng)軸周線垂直相交，滾子1 與平盤 2 經(jīng)彈簧 3 壓緊，依靠摩擦力傳動(dòng)，移動(dòng)滾子 1 即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。 該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但幾何滑動(dòng)大，磨損過(guò)快，多用于儀表機(jī)構(gòu)和某些輕機(jī)械中。 。 弧錐環(huán)盤式無(wú)級(jí)變速器 主動(dòng)弧錐盤 1 的運(yùn)動(dòng)經(jīng)中間環(huán)盤2，依靠摩擦力傳遞給從動(dòng)弧錐盤 2 繞 2O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)即可改變主、從動(dòng)弧錐盤的運(yùn)動(dòng)半徑，實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速。 該機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)，相對(duì)滑動(dòng)小，效率高，但制造困難。常用于機(jī)床、拉絲機(jī)械中。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 表 差動(dòng)合成方案 方案簡(jiǎn)圖 方案說(shuō)明 圓 柱 齒 輪 差 動(dòng) 輪 系 該機(jī)構(gòu)常用于汽車差速器。機(jī)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)。 太陽(yáng)輪 4 分別與軸 A、 B固結(jié)，行星輪 3 為一二聯(lián)齒輪，分別與太陽(yáng)輪 4 嚙合，并可繞軸 C 自傳，同時(shí)隨系桿 H 繞 A、 B 軸線公轉(zhuǎn)，系桿 H做成箱體形。 圓 錐 齒 輪 差 動(dòng) 輪 系 該機(jī)構(gòu)常用于汽車差速器。機(jī)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)。 太陽(yáng)輪 5 尺寸相同， 與行星輪 3 和系桿 H 組成差動(dòng)輪系，系桿H 與齒輪 2 固接，其運(yùn)動(dòng)由主動(dòng)錐齒輪1輸入。 連 桿 差 動(dòng) 合 成 此機(jī)構(gòu)多用于剎車系統(tǒng)。將操縱桿 1 向右拉，通過(guò)差動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)使桿 6 上的制動(dòng)塊均衡的施加作用力，這樣，就可使車輪軸上不會(huì)受到附加的剎車力。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 20 最佳方案的分析和確定 為了能夠考慮到各評(píng)價(jià)目標(biāo)的重要程度，我們采用有效值法的總分記分方法。首先是確定了六項(xiàng)評(píng)價(jià)目標(biāo)，按重要程度依次為功能滿足度、經(jīng)濟(jì)性、使用可靠性、可操作性和維修性、外觀及環(huán)保。然后按判別表法確定各評(píng)價(jià)目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)。 表 方案 比較評(píng)價(jià)表 比較目標(biāo) 評(píng)價(jià)目標(biāo) 功能滿足度 經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)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(píng)價(jià)目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)為 ： 表 加權(quán)系數(shù)表 評(píng)價(jià)目標(biāo) 功能滿足度 經(jīng)濟(jì)性 使用可靠性 可操作性 維修性 外觀及環(huán)保 加權(quán)系數(shù) 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 21 最佳方案的選擇 ： 定傳動(dòng)比傳動(dòng) 表 比較 項(xiàng)目 得分 功能滿足度 經(jīng)濟(jì)性 使用可靠性 可操作性 維修性 外觀及環(huán)保 ??