【正文】 工則高于 6 級。 傳統(tǒng)的機械傳動式滾齒機，其特征為各主軸采用機械式的傳動形 式，包括差動、分齒、工件軸、滾刀軸和進給等。工作時，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動機通過齒輪副和蝸輪副驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動；刀架可沿立柱導(dǎo)軋垂直移動，還可繞水平軸線調(diào)整一個角度。滾切斜齒時，差動機構(gòu)使工件作相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動。 Y38 滾齒機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： （主運動） ： 即滾刀的 旋轉(zhuǎn)運動，其切削速度由變速齒輪的傳動比決定。其運動關(guān)系由分齒掛輪的傳動比來實現(xiàn)。 3． 垂直進給運動 ： 即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動，這是保證切出整個齒寬所必須的運動，由進給掛輪的傳動比再通過與滾刀架相連接的絲桿螺母來實現(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。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 3 第一代數(shù)控滾齒機的工件軸和滾刀軸等采用傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪副傳動，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，速度有很大的提高。差動機構(gòu)滾齒機發(fā)明人 創(chuàng)辦了PFAUTER 公司， 100 多年來， PFAUTER 公司不斷探索，使?jié)L齒機制造技術(shù)始終處于世界領(lǐng)先地位。通過技術(shù)的強強聯(lián)手，第三代數(shù)控滾齒機 GP 系列誕生。直驅(qū)技術(shù)的使用，保證了高速度；電子齒輪箱和機械間隙的數(shù)控補償，保證了高精度。 近 10 年間，基于多年的齒輪機床制造經(jīng)驗以及不斷的創(chuàng)新意識，格里森公司又開發(fā)出第四代滾齒機 GENESIStm 130H，這也是當(dāng)今世界上唯一的第四代數(shù)控滾齒機。 20xx 年 4月，中國本土生產(chǎn)的第一臺帶有人造大理石床身、高速主軸直驅(qū)的滾齒機正式問世。 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)控進一步智能化，內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：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)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如：前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載、畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 4 自動選定模型等；簡化編程、簡化操作方面 的智能化，如：智能化的自動編程、智能化的人機界面等；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)合功能滾齒機既會根據(jù)用戶的加工要求向多樣化發(fā)展，也會為適合于多品種、單件和小批量生產(chǎn)條件向全功能性發(fā)展。 論文主要研究內(nèi)容 本次論文主要是 Y38 滾齒機的設(shè)計 ，其方案設(shè)計應(yīng)用了功能 分析法。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 5 第 2 章 Y38滾齒機方案設(shè)計 用功能分析法（黑箱法）明確總功能： 黑箱法是將實現(xiàn)給定功能的機械系統(tǒng)看作為一個未知內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)和功能載體的“ 黑箱 ” ，通過對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)計者不要 首先從機械產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)出發(fā)考慮設(shè)計方案，而應(yīng)從系統(tǒng)的功能出發(fā)構(gòu)思機械產(chǎn)品的可行性方案。 黑箱法的優(yōu)點是可以不打開黑箱，不干擾其正常工作，而對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能進行研究。如圖 所示 能量流是在機械系統(tǒng)中存在于能量變換和傳遞的整個 過程之中。能量的形式是多種多樣的。物料流是物料的運動形態(tài)的變化、物料的構(gòu)型變化以及兩種以上齒輪、切屑冷卻液殘液 齒輪毛坯冷卻液 待設(shè)計齒輪 加工系統(tǒng) 進行物質(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 機械動作 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 6 物料包容和混合等的物料變化過程。信息流的作用是實現(xiàn)機械系統(tǒng)工作過程的操縱、控制以及對某些信號實現(xiàn)傳輸、變換和顯示。 針對圖 的功能我們可以設(shè)計出各種齒輪加工設(shè)備，如滾齒機 ，插齒機等，再經(jīng)過設(shè)計和各方面的計算，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計方案得到完全確定時，“黑箱”即變?yōu)椤安Ａ洹痹O(shè)計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。同時由于分度裝置的影響，齒輪的加工精度和生產(chǎn)率都不高。 圖 成形法加工原理 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 7 2） 范成法 范成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進行的，即把齒輪嚙合副中的一個轉(zhuǎn)化成刀具，另一個轉(zhuǎn)化成工件，并強制 刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運動，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，因此在齒輪加工機床中應(yīng)用最為廣泛。我們選擇傳統(tǒng)滾齒機作為齒輪加工機床，傳統(tǒng)滾齒機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)計滾齒機?，F(xiàn)在的任務(wù)是，尋找實現(xiàn)各個分功能的物理作用，就是求得功能元的原理解。越接近電動機的轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)速越高，在電動機功率一定的情況下，傳動件和傳動軸的幾何尺寸就越小。在此處若用定軸輪系，會是進給系統(tǒng)的變數(shù)技術(shù)較小。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 10 表 差動變速系統(tǒng)方案 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。當(dāng)錐齒輪 1轉(zhuǎn)速 已知時太陽輪 5 的轉(zhuǎn)度與主運動輪 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 最佳方案分析及確定 設(shè)計具有 4 3 4 2 3 3 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 11 約束性，多解性，相對性這樣三個特性，尤其是它的多解性，即解答方案不是唯一的，這就要求先對某問題提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 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 12 弧錐環(huán)盤式無級變速器 3 2 4 3 3 3 因此分齒傳動方案的最優(yōu)選擇為：掛輪。 2. 差速系統(tǒng)： 表 差動差速系統(tǒng)評分表 評價目標(biāo) 功能滿足度 經(jīng)濟性 使用可靠性 可操作性 維修性 外觀及環(huán)保 總體得分???ni iigPN1 圓柱齒輪差動系統(tǒng) 4 4 5 4 4 5 圓錐齒輪差速系統(tǒng) 4 4 5 5 4 5 因此差動傳動的差速系統(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 進給傳動 分齒傳動 差動傳動 動力 方案 掛輪 掛輪 掛輪 掛輪及圓錐齒輪差速系統(tǒng) 電動機 此方案 采用掛輪系統(tǒng)來實現(xiàn)變速，充分體現(xiàn)了掛輪系統(tǒng)的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，操作簡單，變速范圍廣，價格低廉，易于維修。 已知設(shè)計要求進給量 rmmf 3~? ，將 fTkv 、 帶入公式（ 21）計算得： 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 14 smv ~)3~(2160060 ??? ?? 由設(shè)計要求可知滾刀最大直徑 mmd 120? ， v = sm 此時滾刀的最高轉(zhuǎn)速為： m rd vn ???? ? （ 2） 加工齒輪模數(shù) mmm 8? ，齒輪材料為鑄鐵時由參考文獻 [2]中公式 178 mfT kv v? （ 22） 并由文獻 [2]查 得：切削速度修正系數(shù) ?vk ，耐用度 57600?T 。如需要完整說明書和 設(shè)計 圖紙等 .請聯(lián)系 扣扣： 九七 一 九二 零八零零 另提供全套機械畢業(yè)設(shè)計下載！ 該論文已經(jīng)通過答辯 選擇電動機 （ 1）計算電動機功率： 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 15 根據(jù)功率傳動原理： amw PP ?? （ 25） 3213721 , ??????? 、???a 分別是帶傳動、齒輪傳動（包括軸承損失）的效率和其它傳動進給系統(tǒng)的功率。 得： ＝電機n 1231～ 1455 minr 根據(jù)所求得的電機的功率和轉(zhuǎn)速范圍，由參考文獻 [4]選型號為 Y112M4 的電機，該電機的具體參數(shù)如下表： 表 Y112M4 電機參數(shù)表 型號 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/kg 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 16 Y112M4 4 1440 47 第 3 章 Y38滾齒機分齒設(shè)計及其計算 分齒功能原理分析 為了使?jié)L齒機床能夠方便的加工不同齒數(shù)的齒輪，機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）定計算位移： KZ工 （轉(zhuǎn)） 滾刀 =１（轉(zhuǎn)） 工件 這里 K 是滾刀頭數(shù)， 工Z 是被加工工件齒數(shù)。 3）列出運動平衡式 根據(jù)計算位移要求及傳動鏈的傳動路線（圖 31），就可以列出這個運動平衡式。 從換置公式可以看出，當(dāng)分齒掛輪傳動比 xu 的分子和分母相差倍數(shù)過大時，對選取掛輪齒數(shù)及安裝掛輪都不太方便，這時會出現(xiàn)一個小齒輪帶動一個很大的齒輪（ 工Z 很大， xu就很小）；或是一個很大的齒輪帶動一個小齒輪（ 工Z 很小， xu 就很大）的情況，以致使掛輪架的結(jié)構(gòu)很龐大。 3. 2 分齒掛輪的計算 在滾齒機、銑床、車床、鏟齒車床、磨齒機等各種齒輪、螺紋加工，離不開掛輪的計算。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算，雖然誤差較小，但是計算較為麻煩，費時費力。 交換齒輪的齒數(shù)由以下方式計算出： 在這幾個齒輪中， fe、 齒輪的直徑 ,根據(jù)公式 zmd ?? 可以求出，通過進一步計算得出中心距為 108 ㎜，所以這里我們就根據(jù)改變齒輪 dcba 、 的中心距來實現(xiàn)傳動比的變化，從而實現(xiàn)分齒的目的。 如果沒有一樣或者相近的數(shù)值，那么我們就通過變換 N 的值，來滿足要求，即取列表中第二大的數(shù)值，然后繼續(xù)按照之前的計算步驟進行演算，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 M 相同或基本相近的數(shù)值。 如果計算出來的 M 值在列表中能查詢到，那么 M 、 N 所對應(yīng)的 dcba 、 就是所需要的掛輪的齒數(shù)。 3. 3 分齒掛輪搭配表 1）當(dāng)被加工齒輪齒數(shù)小于 161 時，跨齒 fe、 的齒數(shù)均為 36， 調(diào)整公式： db caZK ???24 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 九七一九二零八零零全套資料請加 Q 20 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（論文）說明書 九七一九二零