【文章內(nèi)容簡介】 → → → 滾刀b．展成運(yùn)動(dòng)：滾刀 → 工作臺滾刀 → → → → → → 合成機(jī)構(gòu) → → → → 工作臺c．進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺 → 刀架工作臺 → → → → → →u進(jìn)→ → 刀架d．附加運(yùn)動(dòng)：刀架 → 工作臺刀架→ → → → → → →u合→→ux →→工件Y3150E型機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖23所示。圖23 Y3150E型機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖 滾齒機(jī)各部件方案設(shè)計(jì) 床身設(shè)計(jì) 床身為箱型結(jié)構(gòu)，與底座鑄成一個(gè)整體，左上部是方形導(dǎo)軌安放工作臺，右上部固定刀架立柱，床身內(nèi)部安裝有差動(dòng)機(jī)構(gòu)，床身后端連出分齒掛輪架背面為主傳動(dòng)箱，主電動(dòng)機(jī)及冷卻電動(dòng)機(jī)都裝在床身上，方形導(dǎo)軌中間裝一絲杠作移動(dòng)工作臺之用，在分度掛輪架處的手柄，供銑正齒輪或斜齒輪時(shí)操縱使用。 主傳動(dòng)箱設(shè)計(jì)主傳動(dòng)箱緊固在床身的背面，其內(nèi)裝有主傳動(dòng)進(jìn)給差動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)件，主傳動(dòng)進(jìn)給與差動(dòng)掛輪架均在其中。主傳動(dòng)箱的第一根軸的端部連接葉片泵，主電動(dòng)機(jī)開動(dòng)后，葉片泵被帶動(dòng)輸出油，供給機(jī)床各部位自動(dòng)潤滑點(diǎn)的潤滑油及刀架立柱的液壓缸壓力油。 刀架立柱設(shè)計(jì)刀架立柱緊固在床身上方，其中有主傳動(dòng)的花鍵軸、傘齒輪和垂直進(jìn)給絲桿，另外還有平衡刀架滑板的液壓油缸。刀架滑板置于V型導(dǎo)軌上，前面是操縱板（電氣按鈕）。另裝有手柄供手動(dòng)升降刀架滑板之用。手搖升降刀架時(shí)，先將手柄搬至“開”位置將給合子脫開，使搖動(dòng)輕便。2.. 滾刀牙箱設(shè)計(jì)滾刀牙箱固定在刀架滑板上，滾刀主軸孔為莫氏5號錐度，滾刀心軸插入此孔，用拉緊螺栓將心軸固牢拉緊在主軸上。為了保證主軸與前軸承的適當(dāng)間隙，將前軸承做成外錐并開口。調(diào)整軸承上的兩個(gè)螺母，可以使前軸承座軸向移動(dòng)，使前軸承孔收縮便可消除主軸與軸承間過大的間隙。后軸承可與主軸一起沿著軸線移動(dòng)40毫米，以便在滾刀工作部分磨鈍時(shí)，把鋒利的部分移到切削部分來工作。移動(dòng)后軸承是利用與后軸承相連的鉗在滾刀牙箱殼體上的調(diào)整緊鎖螺栓進(jìn)行的，因?yàn)檠老渖咸籽b后軸承的孔是開口的。調(diào)整時(shí)應(yīng)首先將拉緊開口的鎖緊螺栓松開，調(diào)整好后并把它擰緊。松開壓緊螺釘，搖動(dòng)手柄，可以使?jié)L刀牙箱轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。2.. 工作臺設(shè)計(jì)工作臺為箱形，裝在床身的方形導(dǎo)軌上，工作臺殼體以其環(huán)形表面支承工作臺，并以其錐孔來定工作臺中心。分度蝸輪與工作臺殼體連在一起，分度蝸桿與工作臺座連在一起。內(nèi)殼體油室可提供潤滑油潤滑分度蝸輪副。2.. 外支架設(shè)計(jì)外支架固定在工作臺殼體上，它上面有燕尾形導(dǎo)軌。支承工件心軸的支臂，可沿導(dǎo)軌移動(dòng)。支臂上有一專用手柄，供支臂夾緊在支架上之用。當(dāng)使用外支架時(shí)，最大加工直徑為450毫米。超過450毫米，就應(yīng)取下外支架，才可以加工。第三章 滾刀箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3－1 滾刀箱箱體圖滾刀箱的結(jié)構(gòu)形狀主要取決于其功能要求，以及箱體在床身上的安裝連接要求。滾刀箱首先應(yīng)該滿足運(yùn)動(dòng)方面的要求，如滾刀箱的旋轉(zhuǎn)、步進(jìn)等。此外，還要求具有較高的傳動(dòng)效率，保證傳動(dòng)件具有足夠的強(qiáng)度或剛度，降低噪音，提高抗振性和耐磨性，操作方便，并有良好的工藝性，便于檢修，成本較低，防塵、防漏，外形美觀等。圖3－1為滾刀箱的結(jié)構(gòu)示意圖。 滾刀箱的功能結(jié)構(gòu)分析滾刀箱內(nèi)裝有傳動(dòng)軸和齒輪，滾刀箱的絕大多數(shù)傳動(dòng)軸上都裝有滾動(dòng)軸承。傳動(dòng)軸的軸承以圓錐滾子軸承為主。因?yàn)閳A錐滾子軸承價(jià)格較低，噪音和發(fā)熱量較小，且裝配方便，承載能力較大，還可以承載部分軸向力。滾刀箱作為滾齒機(jī)的重要組成部分，要求傳動(dòng)精確，并且工作穩(wěn)定。滾刀箱為箱形，裝在刀架立柱上的滾刀滑板上，由刀架立柱的絲杠來調(diào)節(jié)滾刀箱的運(yùn)動(dòng)。滾刀心軸上裝有齒輪滾刀，由滾刀的旋轉(zhuǎn)與垂直運(yùn)動(dòng)來切削工件。而滾刀箱通過螺栓固定在刀架立柱上，并由刀架立柱的錐齒輪通過主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈傳遞過來的力來驅(qū)動(dòng)滾刀心軸的運(yùn)動(dòng)。 滾刀箱的壁厚壁厚的大小取決于產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其他零件的支撐、承接數(shù)量、伸出部分的多少以及選用的材料而定。一般的鑄鐵材料以10到15毫米為準(zhǔn)。滾刀箱的箱體主要是定位軸以及固定零件之用。從經(jīng)濟(jì)角度來看，過厚的產(chǎn)品不但增加物料成本，延長生產(chǎn)過程的冷卻時(shí)間，增加生產(chǎn)成本；從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來看，過大的壁厚將增加產(chǎn)生空穴和氣孔的可能性，大大削弱產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度。最理想的壁厚分布是在任何一個(gè)地方都是均勻一致的，但為了滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無可避免的。在此情形，有大的轉(zhuǎn)角的地方應(yīng)盡可能平滑。因?yàn)樘蝗坏谋诤褶D(zhuǎn)變會導(dǎo)致應(yīng)力集中和產(chǎn)生不穩(wěn)定問題。壁厚均一的原則在轉(zhuǎn)角的地方也同樣需要，在有大的轉(zhuǎn)角的地方應(yīng)盡量運(yùn)用倒角和圓角。因?yàn)樵诖筠D(zhuǎn)角處通常會導(dǎo)致部件有缺陷及應(yīng)力集中，應(yīng)力集中的地方會在受負(fù)載或撞擊的時(shí)候破裂。較大的圓角提供了這種缺點(diǎn)的解決方法，減低了應(yīng)力集中的程度。建議的最小圓角半徑是壁厚的25%，適當(dāng)?shù)卦龃髨A角半徑能明顯地減少應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生。 滾刀箱的設(shè)計(jì)計(jì)算由于齒輪在轉(zhuǎn)速最小的時(shí)候可以求得它們的最大扭矩，所以要選用適當(dāng)?shù)奈佪喓臀仐U就必須求出齒輪的最小轉(zhuǎn)速。 斜齒輪的設(shè)計(jì)根據(jù)齒根彎曲疲勞疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)： 確定公式中的各參數(shù)值，取載荷系數(shù) K=，=60。則：傳動(dòng)效率為，大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 則傳動(dòng)比為大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限：應(yīng)力循環(huán)次數(shù)考慮到工作條件工作環(huán)境以及總體設(shè)計(jì)取齒輪壽命為十年，每年300個(gè)工作日，每個(gè)工作日安8個(gè)小時(shí)計(jì)算得 式中 ：齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為； ：齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)同一齒面的嚙合的次數(shù)； ：齒輪的工作壽命，單位為。再由傳動(dòng)比得：： 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù)則= 同理 =/＝查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)根據(jù)當(dāng)量齒輪 計(jì)算大小齒輪的并加以比較 因?yàn)? ，故取進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。重合度系數(shù)， 。設(shè)計(jì)計(jì)算如下：A．試計(jì)算齒輪模數(shù) B．設(shè)計(jì)圓周速度 C．計(jì)算載荷系數(shù) =。根據(jù)，7級精度，得。D．斜齒輪傳動(dòng)取。則載荷系數(shù) 式中：為使用系數(shù)；為動(dòng)載系數(shù)；為齒間載荷分配系數(shù)；為齒向載荷分布系數(shù)。 mm 則取計(jì)算齒輪傳動(dòng)得幾何尺寸a．中心距 mm 則取中心距為127mmb．螺旋角 c．兩分度圓直徑 d．齒寬 mm下面校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 其中，大小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限 　 ，得接觸疲勞壽命系數(shù)＝ ， ＝。計(jì)算許用接觸應(yīng)力取安全系數(shù) 則 MPa MPa ，得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)＝。重合度系數(shù)　螺旋角系數(shù) 　　　 材料系數(shù) 校核計(jì)算得接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 滾刀心軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3－2 滾刀心軸裝配圖心軸是只承受彎矩而不受扭矩，其失效形式主要有：a．因疲勞強(qiáng)度不足而產(chǎn)生疲勞斷裂；b．因靜強(qiáng)度不足而產(chǎn)生塑性變形或脆性斷裂 ；c．因剛度不足而產(chǎn)生過大彎曲及扭轉(zhuǎn)變形；d．高速時(shí)發(fā)生共振破壞等。選擇軸的材料為45號調(diào)質(zhì)鋼。 材料的安全彎曲應(yīng)力為 彎曲應(yīng)力 式中，為彎矩，為抗彎截面系數(shù)。其中。圖3－3 心軸受彎曲應(yīng)力作用時(shí)簡圖圖3－4 心軸結(jié)構(gòu)示意圖由于在工作中心軸外面裝有齒輪滾刀，齒輪滾刀是加工直齒和斜齒的最常用的展成法刀具，利用螺旋齒輪嚙合原理來加工齒輪。它加工范圍廣，模數(shù)從到的齒輪均可使用滾齒加工。滾刀一般常用的是齒輪滾刀，其外