【正文】 （ 49） 惰輪的布置及其坐標(biāo)計(jì)算 （ 1） 工作軸的旋轉(zhuǎn)方向與惰輪布置的關(guān)系 惰輪的主要作用是保證工作軸有一定的旋轉(zhuǎn)方向。 （ 2） 各軸受力情況與惰輪布置的關(guān)系 在多軸頭傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，惰輪的布置是受一些條件限制的，尤其是受主動軸和工作軸位置的限制，一般不可能使各軸受力情況都是良好的。所以，設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能使各軸的受力情況良好。當(dāng)惰輪與兩個齒輪嚙合時，惰輪的中心位置及分度圓大小都是不確定的，需要由我們根據(jù)暗送秋波情況確定，一般通過作圖 法確定。惰輪布置形式見圖 43，其坐標(biāo)位置計(jì)算如下： a b c 圖 43 惰輪布置圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 24 按照一圓與三個不等圓相切，求外切圓的半徑及其中心位置的計(jì)算公式，在圖 3a中選定坐標(biāo)，確定原始尺寸： 。 齒輪 3 與 5 之間的惰輪齒數(shù)定為 17，其計(jì)算三角形 如圖 43－ c 所示，中心坐標(biāo)計(jì)算按照解三角形通用公式計(jì)算進(jìn)行。 （ 424） （ 425） （ 426） （ 427） （ 428） （ 429） （ 430） 在［ 1］中表 2－ 4 中，根據(jù)組別，按照 點(diǎn)所在象限對照圖形，本計(jì)算三角形與表 2－ 4 圖 1 相似。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 27 圖 45 檢查干涉 計(jì)算齒頂圓： （ 433） （ 434） 在圖 45 中，畫出了齒頂圓 和 ，從圖中可以看出：沒有發(fā)生干涉現(xiàn)象。其處理的方法便是減小工作軸直 徑。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 28 為小齒輪的扭矩 為齒輪寬度 為傳動比。 從中我們可以計(jì)算出工作軸的直徑： （ 437） 取工作軸直徑 d=17mm，其軸承同惰輪軸軸承大小一樣，不會發(fā)生干涉。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中存在實(shí)際中 心距與理論中心距不相等，所以應(yīng)采用變位齒輪。 表 51 變位齒輪的幾何尺寸 序 名 稱 符號 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 備 注 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 29 號 主動輪與惰輪 工作輪與惰輪 1 小齒輪數(shù) 17 16 已知 2 大齒輪數(shù) 26 17 已知 3 模數(shù) m 已知 4 實(shí)際中心距 A 已知 5 理論中心距 6 兩輪齒數(shù)和 = + 43 33 7 中心距變動 系數(shù) 8 中心距變動系數(shù)的模數(shù) 9 反變位系數(shù)的模數(shù) 根據(jù) 查表 10 反變位系數(shù) 11 總變位系數(shù) ＝ ＋ 12 小輪變位系數(shù) 大輪變位系數(shù) 13 小輪分度圓直徑 ＝ 40 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 30 大輪分度圓直徑 ＝ 65 14 小 輪齒頂圓直徑 ＝ 大輪齒頂圓直徑 ＝ 15 小輪公法線長度 ＝ 大輪公法線長度 ＝ 16 公法線長度的最小偏差 17 公法線長度公差 18 公法線長度的最大偏差 = + = + 第 6 章 繪制多軸頭總圖 裝配圖及有關(guān)零件圖見圖紙。連接部件由連接法蘭、連接環(huán)組成；傳動部件是傳動桿。導(dǎo)向部件由導(dǎo)柱、導(dǎo)柱襯套和鉆模板組成，還有其他一些零部件。齒輪傳動箱有工作軸、主動軸、惰輪軸以及軸上的齒輪、軸承及其他零件，還有本體、蓋、中間板和一些固定零件。 第 7 章 軸承壽命的 計(jì)算 多軸頭中常用的軸承有單列向心軸承 (0000 型 )、單向推力球軸承（ 8000 型）及滾動軸承。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 32 在這個設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)軸徑的大小選擇軸承，然后進(jìn)行強(qiáng)度或壽命等方面的驗(yàn)算。 單列向心球軸承的驗(yàn)算 單列向心球軸承需要驗(yàn)算軸承的工作能力系數(shù)，其中計(jì)算公式如下： （ 71） 式中： C 為軸承工作能力系數(shù) Q 為軸承的計(jì)算負(fù)荷（ ）； 為轉(zhuǎn)速（ ）； 為軸承壽命 （ ），多軸頭軸承的壽命一般規(guī)定為 2020 小時 。 軸承的計(jì)算負(fù)荷（ Q）按下式計(jì)算： （ 72） 從受力分析看，惰輪軸（ 6 和 7）受徑向力比工作軸大，而惰輪又距離下軸承較近，所以應(yīng)驗(yàn)算惰輪軸的下軸承。圖 71 為惰輪軸 7 受力情況分析圖，圖中各力計(jì)算如下： （ N） （ 73） （ N） （ 74） （ N） （ 75） （ N） （ 76） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 33 圖 71 惰輪軸受力分析 作力的矢量圖，得 。 止推軸承的驗(yàn)算 單向推力軸承的工作能力系數(shù) C 的計(jì)算與前面的相同，其中計(jì)算負(fù)荷應(yīng)按下式計(jì)算 : （ 710） 式中 為某個工作軸上的軸向力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 36 參考文獻(xiàn) [1]第一汽車制造廠工藝裝備設(shè)計(jì)室編 .齒輪傳動多軸頭設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械 工業(yè) 出版社，1979 [2]大連組合機(jī) 床研究所編 .組合機(jī)床設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社， 1978 [3]上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編 .金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1984 [4]王秀青 .鉆軸均布可調(diào)鉆床用多軸頭 .機(jī)械工程師 .2020，（ 3） [5]丁志強(qiáng)等 . 基于知識工程的多軸頭傳動智能 CAD 設(shè)計(jì)系統(tǒng) .機(jī)電工程 .2020 年（ 5） [6]萬東海 .多軸頭設(shè)計(jì)及計(jì)算 ——車橋輪轂孔系加工 .江南航天科技 .1997，（ 3） [7] Boyes W Book of Jig and Fixture :SEM,1986 [8]機(jī)械工程手冊、機(jī)電工程手冊編輯委員會 .機(jī)械工程手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 [9]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊聯(lián)合編寫組 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 .化學(xué)工業(yè)出版社 [10]胡家秀 .簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2020 [11]劉澤九、賀士荃、劉暉主編 .滾動軸承手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2020 [12]上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編 .金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1984 [13] 李慶余、張佳 主編 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 [14] 王之煦、許杏根 編 著 .簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 [15]濮良貴、紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) 高等教育出版社 2020 [16]Man, , Rowe, ., Black, . and Alanson, . Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661669 [17]Rowe, . Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2020, 215(B4), 473491 [18]chineToolsamp。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，劉 老師誨人不倦，耐心給我們講解，他淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和高尚的品格對本人也產(chǎn)生了巨大的影響，提高了我的工作學(xué)習(xí)能力和知識水平，同時也讓我受益終生。 1 介紹 ： 作為動力傳動方式，在現(xiàn)在工業(yè)機(jī)械中齒輪是非常有效和準(zhǔn)確的系統(tǒng)，在各種類型的齒輪中（圖片一），螺旋斜面齒輪是最復(fù)雜的一種，在有角度錯開的軸中傳遞扭矩先前的研究主要關(guān)注于齒輪的設(shè)計(jì)于分析，在【 19】中螺旋斜面齒輪的幾何特點(diǎn)和設(shè)計(jì)參數(shù)已經(jīng)做了詳細(xì)的研究， TSAI 和 CHIN 在基本齒輪動力學(xué)和切面漸開線幾何學(xué)的基礎(chǔ)上提出了斜齒面數(shù)學(xué)表面模型。事實(shí)上，沒有螺旋斜面齒輪的表面加工的走刀路徑的研究結(jié)果，雖然有一些權(quán)威人士提出用數(shù)控銑床進(jìn)行螺旋齒面加工的可能性。然而，他們的結(jié)構(gòu)框架還是與工業(yè)數(shù)控機(jī)床有著不同，因?yàn)橄惹暗氖俏灰恍┨囟ǖ牡毒咴O(shè)計(jì)的。從加工效率上說，很顯然表面雕刻加工要明顯的低于用特定工具加工，除了加工效率問題，表面雕刻加工方法在以下方面 具有優(yōu)勢， (1)傳統(tǒng)的加工方法需要在專用于各種不同類型大小，幾何形狀的各種齒輪特定刀具和機(jī)器有一部分的投資，（ 2）通過表面加工方法，用工業(yè)數(shù)控銑床可以加工制造很寬范圍的齒輪，（ 3）有些特定的齒輪，例如直徑超過 1000 毫米的大齒輪，還有重齒輪，都可以用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 40 表面雕刻方法來加工，而不是用專用齒輪加工工具，除了一些特定限制的情況。除了加工效率方面，如果表面雕刻加工方法表現(xiàn)的不錯的話，它可以在工業(yè)生產(chǎn)中通過數(shù)控機(jī)床加 工大型的螺旋斜面加工。在這篇論文中，提供了一個全面的加工技術(shù)包括幾何模型，加工工序，刀具途徑計(jì)算程序和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 利用一些參數(shù)，表面模型可以通過以下獲得，根據(jù)圖片 4 的說明，在兩齒輪中的表面可以通過一大部分曲線沿著螺旋線來做模型，這 部分曲線有五部分組成， S 是部分 I 的參數(shù)，沿著螺旋曲線命名 W 為參數(shù)，表面模型可以在圖片 4 中通過 S 來表現(xiàn)。漸開線曲面在大齒輪（齒輪有這樣的分類，大的一個叫做 GEAR，小的一個叫做 PINION）和小齒輪的接觸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中是關(guān)鍵曲面。 落選斜面齒輪的漸開線在球體中被定義，叫做球面漸開曲線，考慮螺旋斜面小齒輪的大部分， W 是在圖表一中的圓錐半徑，這時，一個參照圓的半徑 W 和一個基圓的半徑 R， D 和 分別代表了小齒輪的內(nèi)徑和壓力角，這個可以從參考面通過角度距離在基圓上限制這些點(diǎn)，這些點(diǎn)可以唯一的定義為參數(shù) U，還有通過參數(shù) U 的利用，源自參考圓中心的？圓的半徑 W 也將被唯一的確定，這是，螺旋切點(diǎn)是在？圓上，他的長度與沿著基圓的長度相同，通過改變參數(shù) U 從 0 到 U，和改變參數(shù) W 從 R 到 Rb，在 直 斜 面 齒 輪 上 球 面 螺 旋 曲 線 可 以 確 定 ，1tan ( ) 2yzAA ?? ???11 11m a x 11ta n ( / 2 )c o s ( )c o s ( )s in ( )kbbdX?????? 是基圓圓錐角度，涉及參考配合框架 A 提出 P，涉及 B 找到 P 的位置的過程如 下，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 41 ABBP RP? 在螺旋斜面小齒輪，球面漸開線是沿著螺旋曲線而旋轉(zhuǎn)，在對數(shù)函數(shù)，螺旋曲線，圓形曲線，螺旋線的廣泛應(yīng)用下，圓切割螺旋曲線在本論文中應(yīng)用。 刀具結(jié)構(gòu)表面 關(guān)于刀具結(jié)構(gòu)加工表面，很顯然在加工過程中數(shù)控銑床要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，基于機(jī)械運(yùn)動分析，數(shù) 控銑床加工螺旋斜面齒輪至少通過四軸控制機(jī)構(gòu)來滿足要求，這樣一個旋轉(zhuǎn)平臺也要三軸的銑床，機(jī)械加工工具的能力基本要求是：（ A）四軸必須同時控制（一軸為旋轉(zhuǎn)平臺，另三軸運(yùn)動為切削工具）（ B）只有四分之三可以同時控制，后者叫做輔助軸控制系統(tǒng)，在工業(yè)實(shí)踐中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)第四軸控制旋轉(zhuǎn)平臺運(yùn)動，其他三軸控制刀具切割運(yùn)動，在這篇論文中，我們提供一種刀具計(jì)算程序關(guān)于其結(jié)構(gòu)