【正文】 ......................................................... 27 ....................................................................................................... 29 ................................................................................................ 29 .................................................................................. 30 ................................................................................................ 30 ................................................................................................ 30 ................................................................................................ 31 6 畢業(yè)設計總結(jié) ...................................................................................................... 32 參考文獻 ................................................................................................................... 33 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 緒論 1 1 緒論 齒輪傳動是機械傳動的主要形式。 隨著各種機械精度和功率的不斷提高 ,高速、重載、高精度、硬齒面齒輪的使用越來越普遍 ,特別是隨著火車、汽車等交通工具的提速 ,齒輪的加工精度直接影響到機械傳動性能的提高。為提高齒輪傳動的承載能力，硬齒面齒輪設計制造技術(shù)，日益受到普遍的關(guān)注，以提高齒輪齒面硬度縮小傳動裝置的尺寸。磨齒加工的優(yōu)點在于主要用來磨削淬硬齒輪 ,并且能糾正齒輪預加工的各項誤差 ,可以獲得很高的齒輪精度。所以 ,提高磨齒機的分齒精度是提高磨齒機加工質(zhì)量的關(guān)鍵。 磨齒技術(shù) 齒輪制造技術(shù)可以追溯到 19 世紀末。作為齒輪精加工技術(shù)的磨齒工藝，最早是用于磨削插齒刀，首先出現(xiàn)的是大平 面砂輪磨齒機。而對齒輪精加工技術(shù)最具有促進意義的是 1914年 Maag 發(fā)明了碟形雙砂輪磨齒機，它首次使用了砂輪磨損自動補償技術(shù)，從而使制造精密齒輪成為了可能，顯著提高了齒輪磨削精度，但這種磨齒機效率很低，知道 20 世紀 30年代后期，瑞士研制出蝸桿砂輪磨齒機，磨齒工藝才成為一種較高效率的齒輪精加工工藝。 分度技術(shù) 國外，瑞士馬格公司在 1914 年世界上第一臺磨齒機上首先配備了高精度分重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 緒論 2 度盤，然后，經(jīng)過不斷使用、改進，精密分度盤的種類、形狀、精度都有了發(fā)展和提高。據(jù)統(tǒng)計，目前僅有十幾個工廠能制造這類分度盤，它們是瑞士的馬格公司，西德的考爾勃公司及卡爾胡爾特伍公司，美國的美國機床工具公司及密執(zhí)安館公司，蘇聯(lián)的莫斯科磨床廠及日本的新莊氏公司等。我廠從 1966 年起開始制造精密分度盤 , 在原有基礎上 , 我廠也自行設計、制造了精密分度盤專用磨床 , 并逐步配備了母盤 ,使生產(chǎn)能力大大提高 , 逐步滿足了國內(nèi)磨齒機的需要。 研究內(nèi)容 隨著汽車質(zhì)量的不斷提高，汽車變速器也在向著更長壽命和更低噪聲的方向發(fā)展，而在這一過程中，磨齒工藝得到了廣泛的應用。在齒輪精加工過程中，采用剃齒工藝還是磨齒工藝一直以來是行業(yè)爭論的一個焦點。這種加工方法具有生產(chǎn)效率高，成本低等特點，被廣泛應用在小模數(shù)齒輪加工中，獲得了較好的效果。對輪變形進行預測是很困難的，需要花費大量的時間和費用，特別是對于大模數(shù)齒輪來說，材料本身的化學成分，晶粒度，淬透性，內(nèi)部偏析，預處理時正貨和材料應力消除等，都將影響齒輪熱處理的變形。 我們旨在實現(xiàn)精鍛 —— 熱處理 —— 成形磨 —— 成品的工藝過程（主要 加工高速重載高精度齒輪），以實現(xiàn)大批量高質(zhì)量的經(jīng)濟型生產(chǎn)模式。在此主要研究端齒盤分度以及萬能分度頭。該齒輪的參數(shù)如下 m=4， z=。因此傳統(tǒng)的加工工藝過程太過復雜，成本太高，而且不易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。 而在次工藝工程中成型磨齒機的精度很大程度上決定了被加工出來的齒輪的精度，而在影響成型磨齒機精度的眾多因素，比如，分齒精度，砂輪質(zhì)量，磨削吃刀量等等中，分齒精度對磨齒精度的影響最為嚴重。 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 課題分析 5 本次設計中，首先應該強調(diào)的一個問題就是精度問題。 齒輪作為傳遞運動或動力的基本元件，其使用要求有以下四個方面： 1，傳遞運動的準確性； 2，傳動的平穩(wěn)性； 3；載荷分布的均勻性； 4，齒側(cè)間隙的合理性。而第四項要求不同，它是設計者根據(jù)齒輪副的工作條件和使用條件，對齒輪輪齒尺寸而規(guī)定的公差要求，就像圓柱結(jié)合中為確保既定的配合性質(zhì)而對孔，軸規(guī)定尺寸公差一樣。單個齒距偏差以及齒距累積總偏差都需要考分度精度來保證。他表現(xiàn)為齒距累積偏差 曲線的總幅值，如下圖所示。 單個齒距偏差Δ（177。在下圖中，Δ為第二個齒距偏差。 從上述可知，分度機構(gòu)對于被加工齒輪的齒距累積總偏差，單個齒距偏差的影響直接影響到齒輪的傳遞運動的準確 性以及傳動的平穩(wěn)性。以使被加工齒輪滿足使用要求。各種型號的萬能分度頭基本上都采用這個定數(shù)。 即單式分度法計算公式： n=40/z 式中， n—— 分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù) z—— 工件等分數(shù) 差動分度法用于加工單式分度法無法分度的直齒輪和一般零件等。 計算公式， 每次分度頭手柄的轉(zhuǎn)數(shù) n=40/ ； 傳動比 i=40（ ） / 式中 —— 工件假設等分數(shù)。這種分度方法有一定誤差，只能在工件精度要求不高時使用。 圖 32 圖 31 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構(gòu)的分度方法 8 n= = 由于此數(shù)不能約簡，分度盤上也沒有 93 孔的孔圈，無法進行分度。 8≈ 此數(shù)接近 203 整數(shù)，因此可以按 203 個孔距在 59孔的孔圈上進行分度，其手柄轉(zhuǎn)數(shù)應該是 n= =3 即銑完一齒后，手柄搖 3轉(zhuǎn)，然后在 59孔的孔圈上在轉(zhuǎn)過 26 個孔距。 所以近似分度法計算公式應為 n= NM 式中， N—— 所選擇的的分度盤孔圈孔數(shù) M—— 擴大的倍數(shù) 角度分度法實際上是單式分度法的另一種形式，只是計算的依據(jù)不同。所以在具體計算上有些不同。 即分度頭手柄轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件只轉(zhuǎn)過 360176。 根據(jù)這一關(guān)系，就可得出 圖 33 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構(gòu)的分度方法 9 n=θ /9176。 例 在一軸上銑兩個鍵槽，其夾角為 77176。 176。 直線移距分度法適用于加工精度較高的齒條和直尺刻線等的等分移距。常用的直線移距法有兩種。由于運動經(jīng)過 1:40 的蝸桿蝸輪減速，所以不適于刻線間隔較大的移距，但移距精度很高。 側(cè)軸掛輪法 這種方法是在分度頭側(cè)軸和工作臺縱向傳動絲桿之間裝上掛輪（圖 34），由于運動不經(jīng)過 1:40 的蝸桿蝸輪傳動，所以適用于間隔較大的移距。為了正確的控制分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù)，可將分度盤的緊固螺釘，改裝為側(cè)面定位銷如圖 35所示，并在分度盤外圓上鉆一個定位孔，在分度時，左手拔出側(cè)面定位銷，右手將分度手柄連同分 度盤一起轉(zhuǎn)動，當搖到預訂轉(zhuǎn)數(shù)時，靠彈簧的作用，側(cè)面定位銷就自動彈入定位孔內(nèi)。 端齒盤分度機構(gòu)的學習 端齒盤分度的背景以及意義 隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，精密分度裝置在制造中得到了廣泛的應用，且對分度精度的要求越來越高，端齒盤分度裝置是基于“誤差平均效應”這一分度原理實現(xiàn)的，是機械制造工藝設備中應用較為廣泛的一種高精度分度裝置。 端齒盤分度裝置的嚙合分度精度大大地高于齒盤的加工分度精度。 可見，端齒分度裝置時一種用途廣泛又有發(fā)展前途的高精度分度裝置，深入研究、努力開發(fā)端齒分度裝置，對于趕超世界先進水平，解決科研生產(chǎn)關(guān)鍵有著一定的現(xiàn)實意義。 60年代初期，該端齒盤分度臺經(jīng)美國國建標準局檢定確認分度精度為″。 同時，美國對端齒盤加工系統(tǒng)進行了精化，采用了立方化硼砂輪磨削端齒盤齒形，然后用逐齒易位對研的加工工藝，研制出 1440齒，分度精度為 ″端齒盤分度臺。端齒盤分度裝置開始應用于精密 角分度測量和精密機械加工。 1969年美國穆爾工具公司研制成功 1440齒小角度分度器。 日本三井精機 H5B和 H6B鼓形齒端齒盤分度臺，用 ″端齒盤和自準直儀重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構(gòu)的學習 12 檢定，分度精度在 1″以內(nèi)。日本津田駒工業(yè)分度臺分度精度實測為 2″。 由此可見，各國對端齒盤分度裝置是十分重視的。 2，國內(nèi)端齒盤分度裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展： 1965年，我國引進了 MOX3600型端齒盤，以及可作水平，垂直方向使用的直徑為 300端齒盤分度臺。與此同時開始研制精密端齒盤分度臺，并對端齒盤的加工工藝進行了研究，研制出分度精度為 ″剛性齒端齒盤 分度臺，為我國端齒盤分度裝置的研制、推廣、應用起到了促進作用。首先是在機床、工具行業(yè)取得了十分可喜的成果。 70年代，我國研制成功外徑 d=180mm，齒數(shù) z=360的彈性吃端齒盤分度臺，并經(jīng)中國計量科學研究院等單位抽查 ，分度精度小于 ″。 目前，我國的端齒盤加工技術(shù)已達到了國際先進水平，已能生產(chǎn) 360齒、 391齒、 420齒、 421齒、 720齒、 1440齒系列精密端齒盤分度臺，最高分度精度達到″。 ： 端齒盤的分度基于機械定位原理。 /z 當上齒盤沿軸向升起一定高度（超過一個齒高）后，上、下齒盤脫開。這樣，上齒盤以及固定在上面的工件（或被測件）相對于下齒盤旋轉(zhuǎn)了定角ψ。 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構(gòu)的學習 13 ψ =iN=360176。 端齒盤按齒數(shù) z進行直接分度，由于受到機械加工能力的限制，齒數(shù) z不可能很大。如果要設計最小分度值 i=2″的端齒 盤，其齒數(shù) z=。這樣大的直徑是無法實現(xiàn)的。 設上副端齒盤的齒數(shù)為，最小分度值。分度時，先將上副端齒盤的上齒盤抬起逆時針轉(zhuǎn)過齒，然后抬起嚙合在一起的上副端齒盤和下副端齒盤的上齒盤順時針轉(zhuǎn)過齒。 / e 所以 ie= 176。 N = 176。 （ N ? N ） 化簡上式得 ie = 360176。 （ N ? N ） 式中 e—— 等值齒數(shù)。為了便于測量，通常在節(jié)平面上測量，故又稱節(jié)距誤差。 齒距累積誤差 Δ PΣ i：相鄰各齒齒距誤差的代數(shù)和。dπ Δ pψ Σ 如圖 61所示，如果不考慮其他因素的影響，當下齒盤兩外側(cè)齒面接觸起定位作用時， Δ pc a 為正， Δ pd b 為負；反之，下齒盤內(nèi)側(cè)吃面接觸其定位作用時， Δ pc a 為負， Δ pd b 為正。 2，齒向誤差：從理論向線到實際齒向線的轉(zhuǎn)角位齒向誤差 Δ abi。 從節(jié)平面將齒盤剖開，如圖所示： Δ abi導致嚙合齒面在齒的兩端接觸，相當于齒增厚，齒槽變窄。dπ = 176。dπ （ tg∠ ab i+tg∠ abxi） 式中 b—— 齒寬 d—— 外徑 Δ ab i —— 上齒盤接觸齒面的齒向誤差 Δ abxi—— 下齒盤接觸齒面的齒向誤差 如 上圖 所示，如果 Δ ab i和 Δ abxi為常數(shù)那么嚙合是對分度誤差的影響也為常值，與嚙合位置無關(guān)。特別是當 Δ ab i=Δ abxi且符號相互抵消而不表現(xiàn)出來。半角誤差 Δ a