【正文】 磨的齒輪加工基礎(chǔ)。汽車齒輪大多數(shù)采用滾齒－剃齒－熱處理－珩齒工藝，少數(shù)企業(yè)和部分轎車企業(yè)采用滾齒－熱處理－磨齒工藝，而重載齒輪傳動(dòng)業(yè)則普遍采用滾齒－熱處理－磨齒工藝。隨著時(shí)代發(fā)展，各公司對(duì)滾齒機(jī)的效率和質(zhì)量要求越來越高，有些用戶要求CPK≥ 以及 fα、fβ、Fp 達(dá) DIN 6 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前，滾齒機(jī)一般有粗、精加工兩種，粗加工精度低于 8 級(jí)，一般精加工為 7～6 級(jí)，高精度精加工則高于 6 級(jí)。傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)式滾齒機(jī)，其特征為各主軸采用機(jī)械式的傳動(dòng)形式，包括差動(dòng)、分齒、工件軸、滾刀軸和進(jìn)給等。工作時(shí)，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動(dòng)機(jī)通過齒輪副和蝸輪副驅(qū)動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；刀架可沿立柱導(dǎo)軋垂直移動(dòng)，還可繞水平軸線調(diào)整一個(gè)角度。滾切斜齒時(shí)，差動(dòng)機(jī)構(gòu)使工件作相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)。Y38 滾齒機(jī)的工作原理是利用范成法來加工齒輪的，其主要工作工程有：（主運(yùn)動(dòng)）：即滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其切削速度由變速齒輪的傳動(dòng)比決定。其運(yùn)動(dòng)關(guān)系由分齒掛輪的傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)。 3．垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動(dòng)，這是保證切出整個(gè)齒畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q2寬所必須的運(yùn)動(dòng)，由進(jìn)給掛輪的傳動(dòng)比再通過與滾刀架相連接的絲桿螺母來實(shí)現(xiàn)。直到 20 世紀(jì) 80 年代，世界上才出現(xiàn)真正意義上的六軸數(shù)控滾齒機(jī)。 第一代數(shù)控滾齒機(jī)的工件軸和滾刀軸等采用傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪副傳動(dòng)，速度依然較低，但精度有所提高。其工件軸和滾刀軸采用齒輪副傳動(dòng)，速度有很大的提高。差動(dòng)機(jī)構(gòu)滾齒機(jī)發(fā)明人 創(chuàng)辦了 PFAUTER 公司，100 多年來，PFAUTER 公司不斷探索，使?jié)L齒機(jī)制造技術(shù)始終處于世界領(lǐng)先地位。通過技術(shù)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，第三代數(shù)控滾齒機(jī) GP 系列誕生。直驅(qū)技術(shù)的使用，保證了高速度；電子齒輪箱和機(jī)械間隙的數(shù)控補(bǔ)償，保證了高精度。 近 10 年間，基于多年的齒輪機(jī)床制造經(jīng)驗(yàn)以及不斷的創(chuàng)新意識(shí)，格里森公司又開發(fā)出第四代滾齒機(jī) GENESIStm 130H，這也是當(dāng)今世界上唯一的第四代數(shù)控滾齒機(jī)。 2022 年 4 月，中國(guó)本土生產(chǎn)的第一臺(tái)帶有人造大理石床身、高速主軸直驅(qū)的滾齒機(jī)正式問世。 滾齒技術(shù)的未來發(fā)展方向效率是效益的最根本因素，質(zhì)量是產(chǎn)品的生命之源，更快、更精是滾齒機(jī)永恒的發(fā)展方向。首先，新型刀具材料的出現(xiàn)，如陶瓷、金屬陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD 等刀具材料，為高速切削提供了廣闊的空間，為提高切削效率也提供了基礎(chǔ)，朝著更高的速度發(fā)展。再次，數(shù)控進(jìn)一步智能化，內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如：加工過程的自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如：前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載、自動(dòng)選定模型等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如：智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有，智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。復(fù)合功能滾齒機(jī)既會(huì)根據(jù)用戶的加工要求向多樣化發(fā)展，也會(huì)為適合于多品種、單件和小批量生產(chǎn)條件向全功能性發(fā)展。 論文主要研究?jī)?nèi)容本次論文主要是 Y38 滾齒機(jī)的設(shè)計(jì)，其方案設(shè)計(jì)應(yīng)用了功能分析法。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q4第 2 章 Y38 滾齒機(jī)方案設(shè)計(jì) 用功能分析法（黑箱法）明確總功能：黑箱法是將實(shí)現(xiàn)給定功能的機(jī)械系統(tǒng)看作為一個(gè)未知內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)和功能載體的“黑箱” ，通過對(duì)它的輸入量和輸出量的全面分析，逐步掌握輸入和輸出的基本特征和轉(zhuǎn)換關(guān)系，尋求能實(shí)現(xiàn)這種基本特性和轉(zhuǎn)換關(guān)系的工作原理和功能載體的可行方案。黑箱法要求設(shè)計(jì)者不要首先從機(jī)械產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)出發(fā)考慮設(shè)計(jì)方案，而應(yīng)從系統(tǒng)的功能出發(fā)構(gòu)思機(jī)械產(chǎn)品的可行性方案。黑箱法的優(yōu)點(diǎn)是可以不打開黑箱，不干擾其正常工作，而對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行研究。如圖 所示齒輪、切屑 冷卻液殘液齒輪毛坯冷卻液 待設(shè)計(jì)齒輪 加工系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)流、能量流、 信息流的轉(zhuǎn)換圖 黑箱法分析齒輪加工系統(tǒng)功能分析圖電能、風(fēng)能、水能摩擦熱、切削熱等控 制 信 息 機(jī)械動(dòng)作能量流是在機(jī)械系統(tǒng)中存在于能量變換和傳遞的整個(gè)過程之中。能量的形式是多種多樣的。物料流是物料的運(yùn)動(dòng)形態(tài)的變化、物料的構(gòu)型變化以及兩種以上物料包容和混合等的物料變化過程。信息流的作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)工作過程的操縱、控制以及對(duì)某些信號(hào)實(shí)現(xiàn)傳輸、變換和顯示。針對(duì)圖 的功能我們可以設(shè)計(jì)出各種齒輪加工設(shè)備，如滾齒機(jī)，插齒機(jī)等，再經(jīng)過設(shè)計(jì)和各方面的計(jì)算，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案得到完全確定時(shí)， “黑箱”即變?yōu)椤安Ａ洹痹O(shè)計(jì)方案問題就得到解決。齒輪輪齒的加工，按照加工方法大體分為兩種:仿形法（也稱成形法）和范成法（也稱展成法、創(chuàng)成法、瞬心包絡(luò)法） 。在實(shí)際生產(chǎn)中，為減少成形銑刀的數(shù)量，通常每一種只配八把或十五把成形銑刀，每把成形銑刀只加工一定齒數(shù)范圍內(nèi)的一組齒輪。同時(shí)由于分度裝置的影響，齒輪的加工精度和生產(chǎn)率都不高。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q6 成形法加工原理2）范成法范成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進(jìn)行的，即把齒輪嚙合副中的一個(gè)轉(zhuǎn)化成刀具，另一個(gè)轉(zhuǎn)化成工件，并強(qiáng)制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)，在工件上切出齒廓。因此，每一種模數(shù)，只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數(shù)的齒輪。這種方法的加工精度和生產(chǎn)率一般比較高，因此在齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛。我們選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q7傳統(tǒng)滾齒機(jī)作為齒輪加工機(jī)床，傳統(tǒng)滾齒機(jī)既可以加工直齒圓柱齒輪，又可以加工斜齒圓柱齒輪，現(xiàn)以加工斜齒圓柱齒輪的要求設(shè)計(jì)滾齒機(jī)。現(xiàn)在的任務(wù)是，尋找實(shí)現(xiàn)各個(gè)分功能的物理作用，就是求得功能元的原理解。越接近電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)速越高，在電動(dòng)機(jī)功率一定的情況下，傳動(dòng)件和傳動(dòng)軸的幾何尺寸就越小。在此處若用定軸輪系，會(huì)是進(jìn)給系統(tǒng)的變數(shù)技術(shù)較小。表 差動(dòng)變速系統(tǒng)方案方案一圓柱齒輪差速系圓柱齒輪差動(dòng)：太陽(yáng)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(yáng)輪 4 嚙合，并可繞軸C 自傳，同時(shí)隨 H 繞 A、B 軸線公轉(zhuǎn)，系桿 H 做成箱體形。當(dāng)錐齒輪 1 轉(zhuǎn)速已知時(shí)太陽(yáng)輪 5 的轉(zhuǎn)度與主運(yùn)動(dòng)輪 1 轉(zhuǎn)速的關(guān)系為： 254nzn??其中 齒輪 2 的齒數(shù) 太陽(yáng)1 541n輪 4 和系桿 H 的轉(zhuǎn)速 最佳方案分析及確定設(shè)計(jì)具有約束性，多解性，相對(duì)性這樣三個(gè)特性，尤其是它的多解性，即解答方案不是唯一的，這就要求先對(duì)某問題提4 3 4 2 3 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q11出盡可能多的解決方案，然后從眾多滿足要求的方案中，優(yōu)選出擬采用的方案。即對(duì)方案定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系 4 3 3 3 3 3 掛輪 5 4 4 4 4 3 弧錐環(huán)盤式無(wú)級(jí)變速器3 2 4 3 3 3 因此分齒傳動(dòng)方案的最優(yōu)選擇為：掛輪。2. 差速系統(tǒng)： 表 差動(dòng)差速系統(tǒng)評(píng)分表評(píng)價(jià)目標(biāo) 功能滿足度經(jīng)濟(jì)性使用可靠性可操作性維修性外觀及環(huán)?？傮w得分??niigPN1圓柱齒輪差動(dòng)系統(tǒng)4 4 5 4 4 5 圓錐齒輪差速系統(tǒng)4 4 5 5 4 5 因此差動(dòng)傳動(dòng)的差速系統(tǒng)最優(yōu)選擇為：圓錐齒輪差速系統(tǒng)。由以上評(píng)分得出各系統(tǒng)最佳方案： 表 最佳方案組合表系統(tǒng) 主傳動(dòng) 進(jìn)給傳動(dòng) 分齒傳動(dòng) 差動(dòng)傳動(dòng) 動(dòng)力方案 掛輪 掛輪 掛輪 掛輪及圓錐齒輪差速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)此方案采用掛輪系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)變速，充分體現(xiàn)了掛輪系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)單，變速范圍廣，價(jià)格低廉，易于維修。.?v 2160?T已知設(shè)計(jì)要求進(jìn)給量 ，將 帶入公式（21）計(jì)算得：rmf3~?fk、 smv ~).(?由設(shè)計(jì)要求可知滾刀最大直徑 ， =?v此時(shí)滾刀的最高轉(zhuǎn)速為： ??（2）加工齒輪模數(shù) ，齒輪材料為鑄鐵時(shí)由參考文獻(xiàn)[2]中公式 m8? （22）?并由文獻(xiàn)[2]查得：切削速度修正系數(shù) ，耐用度 。聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯 選擇電動(dòng)機(jī)（1）計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率：根據(jù)功率傳動(dòng)原理： （25）amwP??分別是帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)（包括軸承損失）的效率和3213721,?、??a其它傳動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的功率。得： 1231～1455＝電 機(jī)nminr根據(jù)所求得的電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速范圍，由參考文獻(xiàn)[4]選型號(hào)為 Y112M4 的電機(jī)，該電機(jī)的具體參數(shù)如下表： 表 Y112M4 電機(jī)參數(shù)表型號(hào)額定功率kw轉(zhuǎn) 速 1min/??r電流 A效率（%）功率因數(shù) ?cos堵 轉(zhuǎn) 電 流額 定 轉(zhuǎn) 矩 堵 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 最 大 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 重量/kgY112M4 4 1440 47第 3 章 Y38 滾齒機(jī)分齒設(shè)計(jì)及其計(jì)算 分齒功能原理分析為了使?jié)L齒機(jī)床能夠方便的加工不同齒數(shù)的齒輪，機(jī)床配備了分齒掛輪系統(tǒng)。我們可以以下邊的方法來分析換置傳動(dòng)鏈的方法歸納為：“抓兩端，定關(guān)系，連中間，算結(jié)果。1）找末端元件：滾刀—被加工工件2）定計(jì)算位移：（轉(zhuǎn)） =１（轉(zhuǎn)）KZ工 滾 刀 工 件這里 是滾刀頭數(shù)， 是被加工工件齒數(shù)。工Z13）列出運(yùn)動(dòng)平衡式根據(jù)計(jì)算位移要求及傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線（圖 31） ，就可以列出這個(gè)運(yùn)動(dòng)平衡式。?工 48,2f從換置公式可以看出，當(dāng)分齒掛輪傳動(dòng)比 的分子和分母相差倍數(shù)過大時(shí)，對(duì)選取掛xu輪齒數(shù)及安裝掛輪都不太方便，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小齒輪帶動(dòng)一個(gè)很大的齒輪（ 很大，工Z就很小） ；或是一個(gè)很大的齒輪帶動(dòng)一個(gè)小齒輪（ 很小， 就很大）的情況，以xu 工Zxu致使掛輪架的結(jié)構(gòu)很龐大。3. 2 分齒掛輪的計(jì)算在滾齒機(jī)、銑床、車床、鏟齒車床、磨齒機(jī)等各種齒輪、螺紋加工，離不開掛輪的計(jì)算。還有就是采用查表法，但是表中的數(shù)據(jù)都有一定的數(shù)據(jù)間隔。如果采用直接加合法、校正乘合法或比重加合法計(jì)算，雖然誤差較小，但是計(jì)算較為麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。交換齒輪的齒數(shù)由以下方式計(jì)算出：在這幾個(gè)齒輪中， 齒輪的直徑,根據(jù)公式 可以求出，通過進(jìn)一步計(jì)fe、 zmd??算得出中心距為 108㎜，所以這里我們就根據(jù)改變齒輪 的中心距來實(shí)現(xiàn)傳dcba、動(dòng)比的變化，從而實(shí)現(xiàn)分齒的目的。M如果沒有一樣或者相近的數(shù)值，那么我們就通過變換 的值，來滿足要求，即取列表中第二大的數(shù)值，然后繼續(xù)按照之前的計(jì)算步驟進(jìn)行演算，如果還是沒有，就繼續(xù)取第三大的數(shù)值，以此類推，直到選擇到與 相同或基本相近的數(shù)值。如果計(jì)算出來的 值在列表中能查詢到，那么 、 所對(duì)應(yīng)的 就是所需MMNdcba、要的掛輪的齒數(shù)。dcba、3. 3 分齒掛輪搭配表1）當(dāng)被加工齒輪齒數(shù)小于 161 時(shí)，跨齒 的齒數(shù)均為 36，fe、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q20調(diào)整公式： dbcaZK??24分齒掛輪架調(diào)整圖：圖 32 分齒掛輪架調(diào)整圖圖 33 分齒掛輪調(diào)整圖分齒掛輪搭配表：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q21292 24 73 4