【正文】 滾刀每分鐘轉(zhuǎn)速（ N0) N0=N1*105/192*27/55*36/36*A/B*24/28*23/23*17/17*20/60=109*A/B 因此速度傳送比 i， i=A/B=N0/109 A/B共有 7級： （ 1） A/B=18/42 ,N0= 轉(zhuǎn) /分鐘 （ 2） A/B=22/38 ,N0=64 轉(zhuǎn) /分鐘 （ 3） A/B=25/35 ,N0=79 轉(zhuǎn) /分鐘 （ 4） A/B=28/32 ,N0=97 轉(zhuǎn) /分鐘 （ 5） A/B=32/28 ,N0=127 轉(zhuǎn) /分鐘 （ 6） A/B=35/25 ,N0=155 轉(zhuǎn) /分鐘 （ 7） A/B=28/22 ,N0=192 轉(zhuǎn) /分鐘 （ b） .分齒傳動路線計(jì)算： 滾刀轉(zhuǎn)一圈 =60/20*17/17*23/23*28/24*42/42*a/b*c/d*e/f*1/84=k/z 即 1/24*a/b*c/d*e/f=k/z i分齒掛輪 =1/24*a/b*c/d*e/f=k/z 小于 161齒 ： i 分齒掛輪 =1/24*a/b*c/d*36/36=24k/z 大于 161齒 :i分齒掛輪 =1/24*a/b*c/d*24/48=48k/z （ C）垂直進(jìn)給傳動及計(jì)算過程： S垂 =1*84/1*2/21*a/b*c/d*24/48*22/41*41/44*5/30*10/1 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 (工作臺每轉(zhuǎn)一周） 即 10/3*a/b*c/d=S垂 ,傳動比 i=a/b*c/d=3/10*S 垂 垂直進(jìn)給量分 10級： 圖 24y38型機(jī)床的傳動系統(tǒng)圖 S垂 a/b*c/d(進(jìn)給掛輪） 1） 20/80*24/79 2） 20/79*23/75 3） 45/50*20/80 4） 1mm 30/40*30/50 5） 35/70*60/80 6） 35/50*45/70 7） 35/40*45/80 8） 2mm 30/50 9） 60/40*35/70 10） 3mm 45/50 (d)差動過程及計(jì)算 滾刀每垂直移動一個(gè)導(dǎo)程 T時(shí)導(dǎo)程所需轉(zhuǎn) T/t 圈： 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 T/t*30/5*44/41*41/22*48/24*25/38*38/25*a2/b2*c2/d2*2/30*1/2(i差 )*48k/z(i分） *1/84=1(工作臺每轉(zhuǎn)一圈） T=(? mz） /cosβ/tgβ=? mz/sinβ,即 1/1050*? mz/sinβ*48k/z*a2/b2*c2/d2=1 i差 =a2/b2*c2/d2=696301sinβ/mk 滾刀的安裝與角度調(diào)整 滾刀安裝的正確性直接影響加工齒輪的 精度，安裝時(shí)，應(yīng)將滾刀孔和端面，滾刀心軸用墊圈的端面，主軸錐孔及滾刀心軸的臟物，毛刺等清除干凈，并保持清潔。否則，滾刀心軸裝入主軸錐孔后，就會發(fā)生偏斜，甚至拉壞主軸錐孔和滾刀芯軸，喪失機(jī)床精度。為了保證滾刀對工件處于正確的嚙合位置，應(yīng)使?jié)L刀切削刃齒的運(yùn)動方向與工件齒輪的齒向一致。由于滾刀的齒是螺旋，因此，應(yīng)使?jié)L刀軸線與工件端面安裝成一定角度6(即滾刀軸線與水平位置的夾角 )。滾刀的螺旋角大小不一樣，螺旋方向有左旋和右旋 。同樣不同的工件 (斜齒圓柱齒輪 )的螺旋角大小不一樣，螺旋方向也有左旋和右旋的區(qū)別，所以，滾刀 安裝角大小及偏轉(zhuǎn)方向就要因條件不同而進(jìn)行正確的調(diào)整，否則將會出現(xiàn)加工齒輪齒厚不對，嚴(yán)重者影響到不能正常切削直致?lián)p壞刀具或機(jī)床。 滾刀安裝角度的調(diào)整涉及到調(diào)整角度和調(diào)整方向兩個(gè)參數(shù) 1）加工直齒圓柱齒輪時(shí)刀架的調(diào)整 右 旋 滾 刀 左 旋 滾 刀 a b 圖 25 切削直齒圓柱齒輪時(shí)滾刀的安裝 2）加工斜齒圓柱齒輪時(shí)刀架的調(diào)整 ω ω 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 26切削斜齒圓柱齒輪時(shí)滾刀的正確安裝 主切削力的估算及電動機(jī)的選擇 滾齒切削的最大扭矩 1. 75 0. 65 0. 81 0. 26 0. 27m a x 1 2 1 ( kg f m )M m f A V Z k k k??? （ 21） ? ?1 . 7 5 0 . 6 5 0 . 8 1 0 . 2 6 0 . 2 7 1 2 30 .4 1 k g f mM m f A V Z k k k?平 均 （ 22） 式中 ： A —— 切削深度系數(shù)是切削深度 a和齒高的比值， ? ； Z—— 所要加工齒輪的齒數(shù)； 1k —— 工件材料修正系數(shù)； 2k —— 齒輪螺距角修正系數(shù)； 3k —— 為硬度修正系數(shù)。 當(dāng)切削鑄鐵時(shí)，模數(shù) m=8mm，進(jìn)給量取 f=3， A=，切削速度 60m/ minV ? ， Z=100，查得 ?k ， ?k ， ?k ，代入式 (21)可得： ? ?1 . 7 5 0 . 6 5 0 . 8 1 0 . 2 6 0 . 2 7m a x 0 .9 1 8 0 .2 5 1 5 6 0 3 0 0 .4 8 1 .1 1 1 .2 3 k g f mM ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?11 9. 73 kg f m?? 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 根據(jù) 8mmm? ， 30?Z ，取滾刀直徑 d=120mm，有 42 ??F KWFVP ???? 機(jī)床電動機(jī)的功率 EP ，主軸箱工作臺等傳動系統(tǒng)的傳動效率為 ，則 取效率 ?m? ， / 2 .7 8 k WEmPP ???，選電動機(jī)功率 3kWEP ? 為滿足轉(zhuǎn)速和滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)的要求選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1430r/ minn? ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選擇的電動機(jī)的型號為： Y100L24。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第 3 章 滾刀箱的詳細(xì)設(shè)計(jì) 滾刀箱介紹： 圖 31 滾刀箱運(yùn)動簡圖 滾齒機(jī)的主要功用是利用展成法滾切齒輪，即利用滾刀與齒輪毛坯的嚙合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)齒輪的加工。因此，滾刀與齒輪毛坯的嚙合運(yùn)動是否精確就直接影響動了待加工齒輪的精度。滾刀箱是滾齒機(jī)的重要組成結(jié)構(gòu)，它提供滾刀的正確安裝位置，并參與滾齒加工過程中滾刀的垂直進(jìn)給運(yùn)動，因此滾刀箱設(shè)計(jì)過程中的強(qiáng)度、剛度及零部件精度和裝配等都將直接影響到待加工齒輪的質(zhì)量，是影響整個(gè)滾齒機(jī)性能的重要一環(huán)。 下面，我們將系統(tǒng)的進(jìn)行滾刀箱的設(shè)計(jì)。 滾刀箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ：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效率 ， 保證傳動件具有足夠的強(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。如 圖 31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)裝有傳動軸和齒輪 ， 滾刀箱的絕大多數(shù)傳動軸上都裝有滾動軸承。 傳動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 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 滾齒機(jī)的重要組成部分 ， 要求傳動精確 ， 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。滾刀心軸上裝有齒輪滾刀 ， 由滾刀的旋轉(zhuǎn)與垂直運(yùn)動來切削工件。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)動傳動鏈傳 遞過來的力來驅(qū)動滾刀心軸的運(yùn)動。 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。 滾刀主軸功率的設(shè)計(jì)計(jì)算 ： 求滾刀上的切削力、功率 P、轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩 T： 滾刀速度計(jì)算 (單頭齒輪滾刀 )由設(shè)計(jì)任務(wù)資料及參數(shù)可知： 45 鋼是，模數(shù)小于 281 fT kV v?（ 31），假設(shè)耐用度為 21500小時(shí)。 加工材料 模數(shù) 切削速度 耐用度 45鋼 ～ 6 281 fT kV v? （ 31） 21500 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 灰鑄鐵 ～ 8 178 mfT kV v?（ 32） 596500 進(jìn)給量 f: ～ 3mm， 切削速度修正系數(shù) ?vk ； 滾刀最大直徑 d=120mm， 根據(jù) 100060?? dnV ? 即 d Vn ? ??? 100060（ 33），可以求出滾刀的轉(zhuǎn)速范圍。 齒輪模數(shù)為 ～ 6,進(jìn)給量 f: ～ 3mm， 切削速度修正系數(shù) ?vk ； 耐用度 T=21500, 代 入 公 式 (321). 切 削 速 度 為 ： 281 fT kV v?，得： )3~(2150060 ?? ??V； 經(jīng)計(jì)算得： V=～ ，帶入公式（ 32） 轉(zhuǎn)速為： )~(100060 ????n =(~)r/min； ，滾刀速度計(jì)算公式 178 mfT kV v? （ 32） 齒輪模數(shù)為 ～ 8,進(jìn)給量 f: ～ 3mm， 切削速度修正系數(shù) ?vk ； 耐用度 T=59600, 代入公式 (32） 的 切削速度為： 178 mfT kV v?，得： )3~(5950060 ?? ??V； 經(jīng)計(jì)算得： V=～ ，帶入公式（ 33） 轉(zhuǎn)速為： )~(100060 ????n =(~)r/min； 根據(jù)要求滾刀既能滿足加工模數(shù) mmm 6? 的 45鋼時(shí)的速度，又能滿足加工模數(shù) mmm 8?的鑄鐵時(shí)的速度，所以應(yīng)該取 轉(zhuǎn)速為： n=~滾刀切削功率計(jì)算 ： 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 45鋼 mpm kdVmfP031012460 ???