【正文】 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)計算得： V=～ ，帶入公式（ 32） 轉(zhuǎn)速為： )~(100060 ????n =(~)r/min； ，滾刀速度計算公式 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鋼時的速度，又能滿足加工模數(shù) mmm 8?的鑄鐵時的速度，所以應(yīng)該取 轉(zhuǎn)速為： n=~滾刀切削功率計算 ： 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 45鋼 mpm kdVmfP031012460 ??? 。 滾刀主軸功率的設(shè)計計算 ： 求滾刀上的切削力、功率 P、轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩 T： 滾刀速度計算 (單頭齒輪滾刀 )由設(shè)計任務(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。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。因為太突然的壁厚轉(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。最理想的壁厚分布是在任何一個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。滾刀箱的箱體主要是定位軸以及固定零件之用。 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。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。滾刀箱作為 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（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。 傳動軸的軸承以圓錐滾子軸承 為主。如 圖 31為滾刀箱的結(jié)構(gòu)示意圖。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。 下面，我們將系統(tǒng)的進(jìn)行滾刀箱的設(shè)計。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。 當(dāng)切削鑄鐵時，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（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)計手冊，選擇的電動機(jī)的型號為： Y100L24。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。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 )。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。 d．工作臺的水平進(jìn)給：在工作臺下面的床身中間安有一根水平絲桿ⅩⅪⅤ通過手柄用方頭扳手來移動工作臺，可作水平進(jìn)給。 b．進(jìn)給運(yùn)動：是由軸ⅩⅢ — 軸ⅪⅤ經(jīng)進(jìn)給掛輪 — 軸ⅩⅤ — 軸ⅪⅩ — 軸ⅩⅩ — 軸ⅩⅪ — 到軸ⅩⅫ的絲桿使刀架滑板上下運(yùn)動。因此，傳動系統(tǒng)中有主運(yùn)動、展成運(yùn)動、軸向進(jìn)給運(yùn)動和附加運(yùn)動 4條傳動鏈。三相交流異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價格便宜、過載能力強(qiáng)及使用、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn) ,被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。 方案五三相交流異步電動機(jī) 它主要由定子、轉(zhuǎn)子和它們之間的氣隙構(gòu)成。汽油機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價低廉， 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 方案四汽油機(jī) 汽油 發(fā)動機(jī)（ Gasoline Engine ），是以汽油作為燃料的發(fā)動機(jī)。因而，柴油機(jī)在工程界應(yīng)用十分廣泛。采用內(nèi)部混合法（燃油與空氣的混合發(fā)生在氣缸內(nèi)部）形成可燃混合氣；缸內(nèi)燃燒采用壓縮式（靠缸內(nèi)空氣壓縮形成的高溫自行發(fā)火）。 柴油機(jī)是一種壓縮發(fā)火的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)。 方案三柴油機(jī) 柴油發(fā)動機(jī)的工作過程與 汽油發(fā)動機(jī) 有許多相同的地方，每個 工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個行程。當(dāng)錐齒輪 1轉(zhuǎn)速已知時太陽輪 5的轉(zhuǎn)度與主運(yùn)動輪 1轉(zhuǎn)速的關(guān)系為：12154 2 nzznn ?? 其中 21zz 齒輪 2 的齒數(shù) 541 nnn 太陽輪 4和系桿 H的轉(zhuǎn)速 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 方案二氣動馬達(dá) 氣動馬達(dá)與和它起同樣作用的電動機(jī)相比，其特點(diǎn)是殼體輕 ，輸送方便；又因為其工作介質(zhì)是空氣，就不必?fù)?dān)心引起火災(zāi)；氣動馬達(dá)過載時能自動停轉(zhuǎn)，而與供給壓力保持平衡狀態(tài)。并且瞬間轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著嚙合點(diǎn)的位置變化而變化，因此齒輪液壓馬達(dá)僅適合于高速小轉(zhuǎn)矩的場合。常用于電影機(jī)械 方案一圓柱齒輪差速系統(tǒng) 圓柱齒輪差動：太陽輪 4分別與軸A、 B固結(jié)，行星輪 3為一二聯(lián)齒輪，分別與太陽輪 4嚙合，并可繞軸 C自傳，同時隨 H繞 A、 B軸線公轉(zhuǎn)，系桿 H做成箱體形。將鋼球 3緊壓在主、從動錐輪 2上，通過摩擦力傳動運(yùn)動。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 方案三無級變速器 鋼球錐輪式無級變速器結(jié)構(gòu)較簡單，傳動平穩(wěn)，相對滑動小，體積小，但鋼球精度要求高。在變速級數(shù)較多，變化頻率較高時，所需掛輪數(shù)目就較多，一臺機(jī)床就得配帶同樣數(shù)目的掛輪，很麻煩。當(dāng)傳動比較大時，齒輪數(shù)目變大，所占空間變大，影響整個設(shè)備的體積和利用率 方案二掛輪 該系統(tǒng)原理簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，制造和維護(hù)比較方便，但操作比較復(fù)雜。輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時，各齒輪的軸線相對于機(jī)架的位置都是固定不變的。常用于機(jī)床、拉絲機(jī)械中。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 方案四無級變速器 弧錐環(huán)盤式無級變速器的 主動弧錐盤 1的運(yùn)動經(jīng)中間環(huán)盤 2，依靠摩擦力傳遞給從動弧錐盤 2繞 2O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動即可改變主、從動弧錐盤的運(yùn)動半徑，實現(xiàn)無極變速。在變速級數(shù)較多，變化頻率較高時，所需掛輪數(shù)目就較多，一臺機(jī)床就得配帶同樣數(shù)目的掛輪，很麻煩。 方案三掛輪 該系統(tǒng)原理簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，制造和維護(hù)比較方便，但操作比較復(fù)雜。 傳動比較大，且以傳遞動力為主時，應(yīng)該選用轉(zhuǎn)化輪系為負(fù)號機(jī)構(gòu)的行星輪系。當(dāng)傳動比較大時，齒輪數(shù)目變大，所占空間變大，影響整個設(shè)備的體積和利用率 方案二周轉(zhuǎn)輪系 周轉(zhuǎn)輪系有多種類型，類型選擇主要依據(jù)不同類型輪系適用的傳動比范圍。輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時，各齒輪的軸線相對于機(jī)架的位置都是固定不變的。但可給據(jù)不同的傳動比要求更換不同的齒輪。用于不同轉(zhuǎn)速時需要不同的掛輪。但因為負(fù)號機(jī)構(gòu)傳動比不能很大，可以將多個基本型行星輪系串聯(lián)起來，或與定軸輪系組成混合輪系，以獲得較大的傳動比和較高的效率。當(dāng)傳動比較大時，齒輪數(shù)目變大，所占空間變大，影響整個設(shè)備的體積和利用率 方案二周轉(zhuǎn)輪系 周轉(zhuǎn)輪系有多種類型，類型選擇主要依據(jù)不同類型輪系適用的傳動比范圍以及對該輪系效率的估算 傳動比較大，在以傳遞運(yùn)動為主時，可選擇轉(zhuǎn)化輪系為正號機(jī)構(gòu)的行星輪系。輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時，各齒輪的軸線相對于機(jī)架的位置都是固定不變的。通過 改變帶與不同直徑帶輪接觸，即可使從動軸獲得不同轉(zhuǎn)速。 方案四帶傳動塔輪變速 該變速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，可用于兩軸間距較大的場合，如機(jī)床。在變速級數(shù)較多，變化頻率較高時，所需掛輪數(shù)目就較多，一臺機(jī)床就得配帶同樣數(shù)目的掛輪，很麻煩。 該變速系統(tǒng)原理簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，制造和維護(hù)比較方便，但操作比較復(fù)雜。但因為負(fù)號機(jī)構(gòu)傳動比不能很大，可以將多個基本型行星輪系串聯(lián)起來，或與定軸輪系組成混合輪系，以獲得較大的傳動比和較高的效率。 方 案 二 周 轉(zhuǎn) 輪 系 周轉(zhuǎn)輪系有多種類型，類型選擇主要依據(jù)不同類型輪系適用的傳動比范圍以及對該輪系效率的估算 傳動比較大，在以傳遞運(yùn)動為主時，可選擇轉(zhuǎn)化輪系為正號機(jī)構(gòu)的行星輪系。在此處若用定軸輪系，會是進(jìn)給系統(tǒng)的變數(shù)技術(shù)較 小。越接近電動機(jī)的轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)速越高，在電動機(jī)功率一定的情況下，傳動件和傳動軸的幾何尺寸就越小。所以就下面關(guān)于 各部分系統(tǒng)的傳動選擇與評定，并且列出最優(yōu)方案。反之，若工件與滾刀螺旋線方向相反時， 和 方向相反，則取一 1轉(zhuǎn)。附加運(yùn)動 的方向，與工件在展成運(yùn)動中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 方向或 者相同，或者相反，這取決于工件螺旋線方向、滾刀螺旋方向及滾刀進(jìn)給方向。當(dāng)滾刀進(jìn)給至 點(diǎn)時，工件應(yīng)附加轉(zhuǎn)動 。這兩個運(yùn)動之間必須保持 確定的關(guān)系，即滾刀移動一個工件的螺旋線導(dǎo)程 時，工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn) .滾 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 齒機(jī)是根據(jù)滾切斜齒圓柱齒輪的原理設(shè)計的，當(dāng)滾切直齒圓柱齒輪時，就將差動傳動鏈斷開，并把合成機(jī)構(gòu)通過結(jié)構(gòu)固定成為一個如同聯(lián)軸器的整體。工作臺要同時完成 和兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。加工直齒圓柱齒輪時，進(jìn)給運(yùn)動是直線運(yùn)動，是一個簡單運(yùn)動。因此，加工斜齒圓柱齒輪也需要兩個運(yùn)動：一個是產(chǎn)生漸開線（母線）的展成運(yùn)動；另一個是產(chǎn)生螺旋線（導(dǎo)線）的運(yùn)動。 差動鏈 如下圖 21絲杠一 10－ 11－ － 12 一 7一工件。這是一條外聯(lián)系傳動鏈，稱為進(jìn)給傳動鏈。計算時可以把工作臺作為間接動力源。 是一個簡單運(yùn)動，可以使用獨(dú)立的動力源驅(qū)動。傳動鏈中的換置機(jī)構(gòu)用于調(diào)整漸開線齒廓的成形速度，以適應(yīng)滾刀直徑、滾刀材料、工件材料、硬度以及加工質(zhì)量要求等的變化。外聯(lián)系傳動鏈 如下圖 ：電動機(jī) _l－ 2－ — 3－ 4— 滾刀，提供滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。傳動鏈中的換置機(jī)構(gòu) 用于適應(yīng)工件齒數(shù)和滾刀頭數(shù)的變化。設(shè)滾刀頭數(shù)為 ，工件齒數(shù)為 ，則滾刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件應(yīng)轉(zhuǎn)過 轉(zhuǎn)。 和 相互運(yùn)動的結(jié)果，形成了輪齒表面的母線 — 漸開線。對于單線滾刀，當(dāng)滾刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，齒坯需轉(zhuǎn)過一個齒的分度角度，即 1/z轉(zhuǎn)， z為被加工齒輪的齒數(shù)。 分齒 與齒條的嚙合關(guān)系。滾切斜齒輪時，還要根據(jù) 斜齒輪的螺旋方向，以及螺旋角的大小來決定扳轉(zhuǎn)角度的大小及扳轉(zhuǎn)方向 。所以，必須把刀架扳轉(zhuǎn)一個角度使之與齒輪的齒向協(xié)調(diào)。在滾齒時必須保持滾刀刀齒的運(yùn)動方向與被切齒輪的齒向一致。 進(jìn)給運(yùn)動 為了切出整個齒寬，即形成輪齒表面的導(dǎo)線，滾刀在自身旋轉(zhuǎn)的同時， 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 必需沿齒坯軸線方向作連續(xù)的進(jìn)給運(yùn)動 ， 用于調(diào)整軸向進(jìn)給量的大小和進(jìn)給方向；以適應(yīng)不同加工表面粗糙度的要求 .,滾刀沿 工件軸線自上而下的垂直移動。 滾齒機(jī)各部分功能分