【導讀】設計，傳動裝置采用兩級傳動，其一級傳動由一對傳動比為1：63的平面二次包絡環(huán)面蝸輪副實現(xiàn)，二級傳動由一對傳動比為1：，總傳動比為1：180，這樣的結構尺寸小，承載大，床第4軸的數(shù)控轉臺就是TK13系列中的TK13250型號。在使用中，以充分暴露其剛性。不足，在旋轉過程中承載能力差的弱點，這幾乎是國產數(shù)控轉臺的通病。說明書已明確規(guī)定，轉臺出于非剎緊狀態(tài)時，“只能承受較低切削扭矩的零件加工”。加工，極大地限制了數(shù)控機床的使用范圍。高品質的蝸桿蝸輪副相去甚遠，精度、強度、壽命均不在一個檔次。本設計目的為了研制高性能的數(shù)控轉臺，尤其以高扭矩為目標。突破傳統(tǒng)的蝸桿蝸

　　

【正文】 ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 26 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表 鍵連接的許用擠壓應力、許用壓力 查得許用擠壓應力 ? ? 1 0 0 ~ 1 2 0P M P a? ? ，取其平均值， ? ? 110P MPa? ? 。鍵的工作長度4 0 8 3 2l L b m m m m? ? ? ? ?，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 0 .5 0 .5 7 3 .5k h m m m m? ? ? ?。 ? ?2 2 7 1 4 5 4 . 3 3 5 8 4 7 . 2 5 8 1 1 03 . 5 3 2 2 7pPT M P ak ld???? ? ? ? ??? 可見鍵連接強度合格。 3) Ⅲ軸上鍵連接的選擇 一般 8級以上精度的齒輪有定心精度要求，應選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（ A 型）。 根據(jù) 85d mm? 從國標 (GB/T109520xx， GB/T109620xx)中查得鍵的截面尺寸為：寬度 25b mm? ，高度 14h mm? 。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 125L mm? 。 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表 鍵連接的許用擠壓應力、許用壓力 查得許用擠壓應力 ? ? 1 0 0 ~ 1 2 0P M P a? ? ，取其平均值， ? ? 110P MPa? ? 。鍵的工作長度1 2 5 2 5 1 0 0l L b m m m m? ? ? ? ?，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 0 .5 0 .5 1 4 7k h m m m m? ? ? ?。 ? ?2 2 2 9 9 9 9 6 5 . 6 6 3 1 0 0 . 8 3 9 2 1 1 07 1 0 0 8 5pPT M P ak ld???? ? ? ? ??? 可見鍵連接強度合格。 4) 輸出上鍵連接的選擇 一般 8級以上精度的齒輪有定心精度要求，應選用平鍵連接。由于齒輪在軸端，故選用單圓頭普通平鍵（ B 型）。 根據(jù) 78d mm? 從國標 (GB/T109520xx， GB/T109620xx)中查得鍵的截面尺寸為：寬度 22b mm? ，高度 14h mm? 。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 125L mm? 。 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表 鍵連接的許用擠壓應力、許用壓力 查得許用擠壓應力 ? ? 1 0 0 ~ 1 2 0P M P a? ? ，取其平均值， ? ? 110P MPa? ? 。鍵的工作長度1 2 5 1 2 . 5 1 1 2 . 5l L b m m m m? ? ? ? ?， 鍵 與 輪 轂 鍵 槽 的 接 觸 高 度0 .5 0 .5 1 4 7k h m m m m? ? ? ?。 ? ?2 2 2 9 9 9 9 6 5 . 6 6 3 9 7 . 6 7 9 1 1 07 1 1 2 . 5 7 8pPT M P ak ld???? ? ? ? ??? 可見鍵連接強度合格。 27 結論與展望 本設計是使用平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動設計的轉臺，其中減速器高速級是使用直齒輪，其傳動比是 1:，低速級是平面二包蝸桿副，其傳動比是 1:63，這樣設計的減速器在保證了其傳動效率的同時也保證了結構緊湊的設計方法。而且這樣設計的轉臺在分度方面精度比較高。但是 由上可以看到 ， 目前平面二次包絡環(huán)面蝸桿副的研究仍然遠遠不能滿足生產的需要。平面二包的設計與生產還停留在憑經驗進行的水平 ， 它的加工方 法基本上仍舊采用傳統(tǒng)的對偶范成法 ， CAD 的應用還局限于進行一些簡單的設計計算、作零件圖等。平面二包的強度分析 ， 有限元分析 ， 跑合過程研究等還很不完善。由于缺乏強大的三維建模環(huán)境工具。未能對平面二包的嚙合過程、嚙合特性與表面性能進一步深入分析。目前隨著三維實體造型技術與 CAM技術的發(fā)展 ， 平面二次包絡的進一步研究至少可以從以下幾個方面進行。 (1) 基于商品化三維實體造型系統(tǒng)的平面二次包絡環(huán)面蝸輪副三維造型研究。 (2) 在三維模型基礎上進行平面二包嚙合過程分析與仿真 ,進行接觸面的型面分析 (3) 蝸桿粗切的余量均化的問題通過 建立車床加工方法的數(shù)字模型和蝸桿的三維實體模型可直接生成控制數(shù)控車床的走刀軌跡指令。 (4) 修形問題。 (5) 跑合規(guī)律研究 (6) 平面二包接觸分析與油腔設計。 (7) 有限元分析。 (8) 蝸輪數(shù)控加工刀位軌跡生成。 (9) 平面二包蝸輪副的故障診斷。 28 參考文獻 ［ 1］濮良貴，紀名剛 . 機械設計 [M]. 北京 :高等教育出版社， 20xx. ［ 2］胡宗武 .非標準機械設備設計手冊 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社， 20xx. ［ 3］方建軍，劉仕良 . 機械動態(tài)仿真與工程分析 [M]. 北京 :化學工業(yè)出版社， 20xx ［ 4］王建江，胡仁喜 . ANSYS 結構與熱力學有限元分析 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社， 20xx. [5] 朱孝錄 ,齒輪設計手冊 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,20xx ［ 6］ 葉國林 .UG NX6 三維造型實例圖解 [M].清華大學出版社， 20xx. [7] 唐增寶 ,常建娥 ,機械設計課程設計 [M],武漢 :華中科技大學出版社 ,20xx [8] 吳宗澤 ,羅圣國 ,機械設計課程設計手冊 [M],北京 :高等教育出版社 ,20xx [9] 程乃士 ,減速器和變速器設計與選用手冊 [M],北京 :機械工業(yè)出版社 ,20xx ［ 10］劉一揚，楊現(xiàn)卿 ,平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 [J]. 機械工程師 , 20xx:,p8587 ［ 11］秦福建 ,平面二次包絡環(huán)面蝸桿減速器的傳動原理及發(fā)展趨勢 [J].甘肅冶金 , 20xx:Vol26,p4143. [12] 郭燕利 ,張仲甫 ,吳立意 ,胡建軍 ,平面二次包絡環(huán)面蝸輪副研究綜述與展望 [J],機械 ,20xx:27卷 ,p209p210 [13] 孫賢會 ,謝永波 ,梁宏山 ,平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動極限傳動比的確定 [J].林業(yè)機械與木 工設備 ,1999：第 27 卷 ,第三期 ,p11p13 29 致謝 經過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經 告一段落 ，作為一個本科生， 雖然在專業(yè)方面學到了很多只是，但 由于經驗的 不足 ，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，想要完成這個設計是 不易 的。 本次設計是在尊敬的 周后明 教授的悉心指導和嚴格要求下完成的，導師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、高度的責任心以及嚴于律己、待人誠懇的思想品德深深的影響著我，這不僅使我順利完成了此項設計，而且也將成為使我受益終生的寶貴財富。從課題的選擇到完成 ， 周教授 始終 都 給予 了 我耐心細致的指導和不懈的支持，在此謹向 周 教授致以誠摯的謝意和崇高的 敬意。 在完成論文的過程中，還得到了 同班同學的協(xié)助，指點。尤其在軟件畫圖方面，我們互相學習一起研究，終于掌握了 CAD 的各項功能，并能靈活的掌握。這讓我們都收獲頗豐。 最 后還要感謝 我 大學四年來所有的老師， 是他們幫 我打下 了堅實的 專業(yè)知識基礎 ，此次畢業(yè)設計才會順利完成。 最后感謝 興湘 學院 、機械工程學院 和我的母校 — 湘潭 大學四年來對我的大力栽培 。 30 附錄 1 譯文 二次包絡 環(huán)面 蝸桿齒輪傳 動的幾何方面 摘要： 二次包絡環(huán)面蝸桿傳動將有多 個 齒 面同時 接觸和相對于單 次 包絡環(huán)面蝸桿傳動更高的承載能力。本文，在此使用平面交叉口橫向剖面與不同的滾刀齒軸 蝸輪 部分的輪廓分析了新一代的幾何仿真齒蝸輪蝸桿齒輪傳動裝置。分析結果顯示，在從事區(qū)域直線聯(lián)系始終存在于平面 ， 間歇性接觸中幾個蝸輪 存在于 頂 端。這導致的幾何概念 是 使用兩刀具定位在相同位置的盡頭，以 蝸輪 引起全面蝸輪齒從而消除了需要復雜的滾刀。對于一個給定的 蝸輪 ，是一個加工蝸輪滾齒機在使用錐工具 時的兩個接觸和性質設置，是一個藍色的測試檢查。 關鍵詞： 二次蝸桿、連接方 式、高速切削 1. 介紹 蝸輪驅動器是用來傳送 功率 和 轉矩 ，在 這 個單一的步驟大量減少相互垂直的非相交軸。與相應的單包絡圓柱蝸桿齒輪 蝸輪 使用 相同 ,由于其在生產和組裝簡單常見。 在重型應用，二次包絡環(huán)（德）蝸輪驅動器是由于其巨大的承載能力 則 比單包絡蝸輪驅動器 好 [1]。二次包絡環(huán)面蝸桿傳動，比在任何單包絡圓柱蝸桿傳動接觸 有 更大的齒數(shù) 。 此驅動器也叫辛德雷小時后，其玻璃蝸桿傳動的發(fā)明者。它們用于糖廠和煤礦由于高抗 齒 破損和更好的潤滑條件。但是，它們對在生產和裝配需要精確的問題。 圓柱蝸桿軸向有部分（稱為雜，類型）直片面剖面是由梯 形的工具，它被設置在一個平面和軸平行于軸的移動，如一個線程追逐行動削減車床。交配加工蝸輪是由一個擁有適當削減元素對圓柱蝸桿表面躺在滾刀。當一個滾刀制造沒有理由認為它的成本，一飛工具可用于圓柱蝸桿齒輪切割使用。然而，一個切向飼料滾齒機必須出示準確蝸輪。此外，它是一個非常緩慢的過程，可用于加工蝸輪使用，數(shù)量很少。如果沒有一個切向進給，只是表現(xiàn)形式飛刀切割。切一二次包絡蝸輪，一軸平面梯形工具集是用于其優(yōu)勢始終基圓相切時，在圓齒輪軸同心路徑移動。交配二次包絡蝸輪滾刀需要一個類似與切割元素對蝸桿的二次包絡環(huán)面蝸桿說謊 。這種復雜的幾何滾刀很難制造。 據(jù)推測，由于包絡蝸桿的性質，在這個杠桿比率超過更大面積和更大的接觸齒數(shù)比單包絡蝸輪 31 設置接觸。早期工作顯示，在參與區(qū)，接觸被確定為在蝸輪中間不論平面直線的旋轉角度和橫向上出現(xiàn)間歇性接觸結束平面和蝸桿中心平面。進一步研究表明，在此凸輪傳動裝置如與滑動更多的行動是嚙合的行動 [2]。 文獻表明審查，微分幾何方法被廣泛用來分析這個杠桿 [39]。 但是，另據(jù)報道，一削弱，主要是由極端邊緣的滾刀進行 [10]。由于微分幾何方法不完全解決問題時干擾或削弱的現(xiàn)象，出口加工，相交剖面法所申報的白金漢 選擇 [2]。的接觸性質和削弱的二次包絡蝸輪代現(xiàn)象分析的齒輪齒廓的幾何仿真一代使用不同的代表滾刀切削刃幾何蝸桿軸節(jié)的介紹。一個跟蹤一個橫向平面的蝸桿病毒在其生成齒輪與齒輪獲得固定參考坐標系的一個蝸桿軸向截面相交點。此跟蹤稱為一個正在考慮由白金漢和尼曼報告了它們在橫向平面的書籍特別軸向截面相交剖面 [2,11]。在不同的蝸桿軸相交部分型材等型材信封內獲得了一個特定的蝸桿在橫向平面齒輪構成了相應的橫向平面蝸輪齒形。作者：代齒廓蝸桿齒輪不同橫向平面的分析表明，極端最終確定蝸輪蝸桿傳動部分的表面。這導致了這一觀點，即代 表結束飛行滾刀刀齒機足以充分蝸輪齒。在目前的工作，一個飛刀是用來在兩個機器都設置了蝸輪齒左，右兩側。在接觸模式還檢查了一家在嚙合交配蝸桿藍色的考驗。 命名 b 一半的切削刀具圓線蟲在球場的寬度 C 中心距 k 節(jié)軸數(shù) m 模數(shù) n 轉速比 br 基圓半徑 pr 蝸輪齒輪喉 部 節(jié)圓半徑在 Sg(Xg, Yg, Zg) 參考坐標框架齒輪蝸桿 Sw(Xw, Yw, Zw) 參考坐標蝸桿框架 St(Xt, Yt, Zt) 工具坐標系 S1(X1, Y1, Z1) 固定的協(xié)調框架齒輪蝸桿 S2(X2, Y2, Z2) 固定協(xié)調 蝸桿 框架 t 從平均距離 Zw 渦輪開始齒數(shù) Zg 蝸輪齒數(shù)對 u 刀刃參數(shù) ? 尖端 /壓力角 1? 工具旋轉參數(shù) 2 2 2,? ? ? 蝸桿 旋轉參數(shù) 11,?? 蝸輪旋轉參數(shù) 32 ? 軸面角處置 2. 表面幾何 蝸桿表面 圖 .1 顯示了二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的細節(jié)。圖 .2 顯示坐標的二次包絡環(huán)面蝸桿傳動分析中使用的框架。圖 .3 顯示的坐標獲取蝸桿表面使用的系統(tǒng)。 St(Xt, Yt, Zt)和 Sw(Xw, Yw, Zw) 的參考幀相應的工具和蝸桿分別。坐標系 S1(X1, Y1, Z1))和 S2(X2,Y2, Z2)是硬性連接工具和蝸桿分別。一個基本的 梯形機架配置工具，對齒輪軸旋轉產生的一個空白運動學與 蝸桿 有關其自身軸線旋轉的螺旋面。一個右手單啟動 蝸桿 被認為是這項研究。 公式 1 給出了 u 和 ? 與 參數(shù)右側工具簡介 。 pr 該參考（間距）在喉嚨的齒輪半徑由下式給出 ， b 半寬度的參考工具，給出了圓 。 1sinco s