滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu)、分度軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 摘 要 隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，滾齒機(jī)的發(fā)展也上升到了一個(gè)新的水平。滾齒機(jī)主要是用于加工圓柱齒輪和蝸輪的，在加工機(jī)床中占有很重要的地位。而現(xiàn)時(shí)我國(guó)的滾齒機(jī)發(fā)展還相對(duì)落后，極大限制了整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)力水平的提高，所以我們必須對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。 課題研究的主要內(nèi)容是滾齒機(jī)的差動(dòng)機(jī)構(gòu) 、 分度軸及走刀掛輪架。滾斜齒時(shí)就要使用差動(dòng)機(jī)構(gòu)，差動(dòng)機(jī)構(gòu)位于齒輪箱的側(cè)面，側(cè)面最上方的方頭上是機(jī)床工作臺(tái)的光杠，方頭下面第一個(gè)軸就是差動(dòng)掛輪的主動(dòng)軸。而 傳動(dòng)箱內(nèi)裝有主傳動(dòng)進(jìn)給差動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)件和走刀掛輪架及分度軸部件，設(shè)計(jì)出的分度軸能 滿足 加工要求 ， 保證加工精度， 且 滿足強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等方面的要求。 關(guān)鍵詞： 滾齒機(jī)； 分度軸 ； 走刀掛輪架； 差動(dòng)機(jī)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 to a is in in at s is we is of it is in of of is a is of in as in 齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 2 目 錄 1 前 言 . 總體設(shè)計(jì) .齒機(jī)工作原理 .定選擇傳動(dòng)方案 .切削力的估算及電動(dòng)機(jī)的選擇 . 差動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .傳動(dòng)比的計(jì)算 .動(dòng)比的分配 .計(jì)計(jì)算 . 螺旋傘齒輪的設(shè)計(jì) . 運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 差動(dòng)蝸輪設(shè)計(jì) . 圓柱直齒輪的設(shè)計(jì) . 分度軸及走刀掛輪架的設(shè)計(jì) .的設(shè)計(jì) .定分度軸的材料及熱處理方法 .度軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .度軸強(qiáng)度的校核 .刀掛輪架的設(shè)計(jì) . 結(jié)束語 .考文獻(xiàn) . 謝 .文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 1 前 言 齒輪加 工機(jī)床指用齒輪切削工具加工齒輪齒面或齒條齒面的機(jī)床及其配套輔機(jī) 。 齒輪 加工 按加工原理分為兩類，仿形法和范成法 (或稱展成法 )。仿形法是用刀具的刀刃形狀來保證齒輪齒形的準(zhǔn)確性，用單分齒來保證分齒的均勻。范成法是按照齒輪嚙合原理進(jìn)行加工，假想刀具為齒輪的牙形，它在切削被加工齒輪時(shí)好似一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)，被加工齒輪就是在類似嚙合傳動(dòng)的過程中被范成成形的，范成法具有加工精度高，粗糙度值低，生產(chǎn)率高等特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用，范成法按其加工方法和加工對(duì)象分為： a) 插齒機(jī)：多用于粗、精加工內(nèi)外嚙合的直齒圓柱齒輪，特 別適用于雙聯(lián)、多聯(lián)齒輪，當(dāng)機(jī)床上裝有專用裝置后，可以加工斜齒圓柱齒輪及齒條。 b) 滾齒機(jī)：可進(jìn)行滾銑圓柱直齒輪、斜齒輪、蝸輪及花鍵軸等加工。 c) 剃齒機(jī)：按螺旋齒輪嚙合原理 ， 用剃齒刀帶動(dòng)工件 (或工件帶動(dòng)刀具 )旋轉(zhuǎn) ，剃削圓柱齒輪齒面的齒輪再加工機(jī)床。 d) 刨齒機(jī)：用于外嚙合直齒錐齒輪加工。 e) 銑齒機(jī)：用于加工正交、非正交 (軸交角不等于 90) 的弧齒錐齒輪、雙曲線錐齒輪加工。 f) 磨齒機(jī)：用于熱處理后各種高精度齒輪再加工。 隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工 機(jī)床的高速、高效切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由 10 m/展到 50 m/削走刀速度由 3 mm/0 mm/r，滾齒機(jī)主軸的最高轉(zhuǎn)速可達(dá) 5500 r/作臺(tái)最高轉(zhuǎn)速可 80 m/ 機(jī)床部件移動(dòng)速度也高達(dá) 10 m/功率主軸系統(tǒng)使機(jī)床可運(yùn)用直徑和長(zhǎng)度均較大的砂輪進(jìn)行切削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇最優(yōu)的參數(shù)來完成滾齒加工。 目前，國(guó)內(nèi)主要滾齒機(jī)制造商重慶機(jī)床廠及南京二機(jī)床有限責(zé)任公司生產(chǎn)的系列數(shù)控高效滾齒機(jī)已采取全密封護(hù)罩加油霧分離器和磁力排屑器的方式部分地解決環(huán)保問題。世界上滾齒機(jī)產(chǎn)量最大的制造商 重慶機(jī)床廠從 2001 年開始研究面向綠色制造的高速干切滾齒技術(shù)， 2002 年初研制成功既能干切又能濕切的 軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速滾齒機(jī)， 2003 年初又開始研制 面向綠色制造的 速干式切削滾齒機(jī)，即將進(jìn)入商品化階段。 而現(xiàn)今國(guó)際上生產(chǎn)滾齒機(jī)的強(qiáng)國(guó)為美國(guó)、德國(guó)和日本。這些公司目前生產(chǎn)的滾齒機(jī)都是全數(shù)控式的，中小規(guī)格滾齒機(jī)都在朝著高速方向發(fā)展，所有高效機(jī)床均采用了全密封護(hù)罩加油霧分離器及磁力排屑器的方式部分地解決環(huán)保問題。為更好地滿足滾齒加工中的綠色制造，德國(guó) 本三菱重工則是最早將高速干式切削滾齒機(jī)商品化的制造商，它們滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 4 的成功還得益于滾刀制造技術(shù)的提高。 我所設(shè)計(jì)的課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐，是滾 齒機(jī) 差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度軸及走刀掛輪架的設(shè)計(jì)。 分度掛輪架處的手柄供銑正齒輪或者斜齒輪時(shí)操縱使用。通過市場(chǎng)調(diào)查，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)型進(jìn)行對(duì)比分析。選擇適合于我國(guó)目前的生產(chǎn)水平使用的機(jī)型作為參考，改進(jìn)其不足，以達(dá)到各方面的要求。床身結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性與機(jī)床產(chǎn)品的整體性能有著密切的關(guān)系，提高床身的機(jī)械特性，對(duì)于提高機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量，保證機(jī)車的動(dòng)態(tài)加工精度具有重要意義。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大件設(shè)計(jì)方法，往往僅注重床身件靜態(tài)性能、制造工藝性以及外形美觀協(xié)調(diào)等方面的要求，而忽略了它對(duì)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能的影響。結(jié)構(gòu)件的動(dòng)態(tài)特性與其尺寸、形狀、材料等有著 密切關(guān)系。我所設(shè)計(jì)的滾齒機(jī)床身，其技術(shù)要求如下： a 機(jī)床能滿足強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等方面的要求； b 機(jī)床要求運(yùn)行平穩(wěn)、工件可靠、結(jié)構(gòu)合理、裝卸方便、便于維修與調(diào)整； c 機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。 本次設(shè)計(jì)的滾齒機(jī)床身的預(yù)期效果是： a 能滿足機(jī)床的基本要求，如強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等； b 運(yùn)行可靠，便于維修和裝卸； c 保證加工質(zhì)量和精度要求 。 由于我國(guó)的工業(yè)水平發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距，齒輪加工生產(chǎn)在質(zhì)量、精度等方面還需要進(jìn)行提高。因此必須對(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行優(yōu)化 改造。當(dāng)前，齒輪加工行業(yè)對(duì)制造精度、生產(chǎn)效率、質(zhì)量及清潔等都有著非常高的要求，所以我們必須集思廣益，通過學(xué)習(xí)、研究來進(jìn)行機(jī)床的設(shè)計(jì)。 從畢業(yè)設(shè)計(jì)布置任務(wù)開始，就必須投入全部精力，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)過程中必須考慮各方面的問題。首先 ， 對(duì)滾齒機(jī)的形狀和工作原理都很陌生 ， 必須要到工廠參觀實(shí)習(xí) ； 其次，所學(xué)的理論知識(shí)只是一些最基本的機(jī)械常識(shí)，根本不能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。因此，還要 查閱大量的資料、圖紙、說明書等信息來補(bǔ)充自己的不足之處。要順利 完成這次設(shè)計(jì)，對(duì)我們提出了以下要求 。 扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)是設(shè)計(jì)的基本條件，并且要做到開拓創(chuàng)新、 舉一反三。整個(gè)設(shè)計(jì)也就是不斷復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)的過程。其次要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)橹豢抠Y料是不夠的，通過指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)，我們到鹽城市機(jī)床廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，并且向企業(yè)的技術(shù)人員詢問相關(guān)的原理。只有這樣，設(shè)計(jì)的成果在合理性、經(jīng)濟(jì)性、工藝性、實(shí)用性等方面才能滿足要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 2 總體設(shè)計(jì) 齒機(jī)工作原理 滾齒加工是依照交錯(cuò)軸螺旋齒輪嚙合原理進(jìn)行的。用齒輪滾刀加工的過程，就相當(dāng)于一對(duì)螺旋齒輪嚙合的過程。將其中的一個(gè)齒輪的齒數(shù)減少 到 幾個(gè)或一 個(gè) ，螺旋角增大到很大，成螺桿狀，再開槽并鏟 背 ，使其具有切削性能，就成了齒輪 滾刀。機(jī)床使?jié)L刀和工件保持一對(duì)螺旋齒輪副嚙合關(guān)系作相關(guān)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可在工件上滾切出具有漸開線齒廓的齒槽。滾齒時(shí)，切出的齒廓是滾刀切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線。所以，滾齒時(shí)齒廓的成形方法是展成法， 即 成形運(yùn)動(dòng)是滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，這個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為展成運(yùn)動(dòng)。再加上滾刀沿工件軸線垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)就可切出一個(gè)齒長(zhǎng)。 工直齒輪時(shí)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理 加工直齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀軸線與齒輪端面傾斜一個(gè)角度，其值等于滾刀螺旋升角，使?jié)L刀螺紋方向與被切齒輪齒向一致。圖 2示為滾切直齒圓柱齒輪齒輪的傳 動(dòng)原理圖。為了完成滾切直齒圓柱齒輪，它需要三條傳動(dòng)鏈： a 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 電動(dòng)機(jī)（ M） 1 23 滾刀（ 1B ），是一條將運(yùn)動(dòng)源（電動(dòng)機(jī)）與滾刀相聯(lián)系的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。 b 展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 滾刀（ 1B ） 3 4 56 工作臺(tái)（ 2B ），是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)漸開線齒廓的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。 c 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 工作臺(tái)（ 2B ） 6 12 11 10 8 7 刀架（ 2A ），是一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)齒廓方向直線齒形的運(yùn)動(dòng)。 工斜齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理 斜齒圓柱齒輪在齒長(zhǎng)方向?yàn)橐粭l螺旋線，為了形成螺旋線齒線，在滾刀作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，工件還應(yīng)作附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 稱附加運(yùn)動(dòng)），且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)之間必須保持確定的關(guān)系：滾刀移動(dòng)一個(gè)螺旋線導(dǎo)程 S 時(shí)工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過 1 轉(zhuǎn)，因此，加工斜齒輪 時(shí)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是一個(gè)螺旋運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)滾齒切斜齒輪所需成形運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)原理圖如圖 2示。其中，主運(yùn)動(dòng)，展成運(yùn)動(dòng)以及軸向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈與加工直齒輪時(shí)相同，只是在刀架與工作臺(tái)之間增加了一條附加運(yùn)動(dòng)鏈：刀架 在保證刀架沿工作臺(tái)軸線方向移動(dòng)一個(gè)螺旋導(dǎo)程 件附加轉(zhuǎn)過 1轉(zhuǎn)，形成螺旋線齒線。 定選擇傳動(dòng)方案 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 6 本次所設(shè)計(jì)的 滾齒機(jī)，它主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，也可用 于手動(dòng)徑向進(jìn)給及加工蝸輪。因此，傳動(dòng)系統(tǒng)中有主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)、軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng) 4 條傳動(dòng)鏈。為了明確各部件之間的傳動(dòng)關(guān)系， 繪制了機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，如圖 2 圖 2切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 圖 2切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖 圖 2機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 8 其傳動(dòng)路線如下： a 主運(yùn)動(dòng)：由電 動(dòng)機(jī)經(jīng)過三角皮帶輪傳到軸 軸（或者由軸 軸）中間經(jīng)過變速掛輪，由軸 軸 軸 軸 軸到滾刀。 b 展成運(yùn)動(dòng)：滾刀主軸傳至分齒蝸輪和工作臺(tái)的動(dòng)力來源則由軸 軸經(jīng)過差動(dòng)機(jī)構(gòu)再經(jīng)軸 軸 分齒掛輪 軸 軸而到工作臺(tái)。 c 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：是由軸 軸經(jīng)進(jìn)給掛輪 軸 軸 軸 軸 到軸的絲桿使刀架滑板上下運(yùn)動(dòng)。 d 差動(dòng)運(yùn)動(dòng)：是由軸 軸 軸經(jīng)過差動(dòng)掛輪架 軸而傳動(dòng)差動(dòng)蝸輪副。 e 工作臺(tái)的水平進(jìn)給：在工作臺(tái)下面的床身中間安有一根水平絲桿通過手柄用方頭扳手來移動(dòng)工作臺(tái)，可作水平進(jìn)給。 f 快速移動(dòng)刀架的運(yùn)動(dòng)線：機(jī)床的快速移動(dòng)刀架，是由主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)的，將位在操作一方床身上手柄搬到快速位置，則傳動(dòng)路線由馬達(dá)經(jīng)三角皮帶軸 軸 軸 軸 軸 軸 軸 軸 軸 絲桿旋轉(zhuǎn)快速移動(dòng)，電氣系統(tǒng)的說明書說過只將按向上或者向下的按鈕就可以完成快速的工作。 各運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線的安排如下： a 主運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī) 滾刀 主電動(dòng)機(jī) 105190（帶輪） 2755 掛輪掛輪36/362428232317172060滾刀 b 展成運(yùn)動(dòng)：滾刀 工作臺(tái) 滾刀 6020171723232824合成機(jī)構(gòu) 4242分度掛輪 c 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái) 刀架 841221進(jìn)刀掛輪 244822616144530刀架 d 附加運(yùn)動(dòng)：刀架 工作臺(tái) 刀架 30506144226128242k 25383825差動(dòng)機(jī)構(gòu) 230合成 4242分度掛輪 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 轉(zhuǎn)速圖 的擬定對(duì)整臺(tái)滾齒機(jī)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，如結(jié)構(gòu)、性能、尺寸、效率、維修等都有較大的影響。轉(zhuǎn)速圖如 圖 2 圖 2齒機(jī)轉(zhuǎn)速圖 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 10 切削力的估算及電 動(dòng)機(jī)的選擇 滾齒切削的最大扭矩（用鑄鐵齒輪計(jì)算） 1 . 7 5 0 . 6 5 0 . 8 1 0 . 2 6 0 . 2 7m a x 1 2 30 . 9 1 ( k g f m )M m f A V Z k k k （ 2 1 . 7 5 0 . 6 5 0 . 8 1 0 . 2 6 0 . 2 7 1 2 30 . 4 1 k g f mM m f A V Z k k k平 均 （ 2 式中： A 切削深度系數(shù)是切削深度 ； Z 所要加工齒輪的齒數(shù) ； 1k 工件材料修正系數(shù) ； 2k 齒輪螺距角修正系數(shù) ； 3k 為硬度修正系數(shù) 。 其中，模數(shù) m=8給量取 25.0f ，切削深度取 270以，70 A ，切削速度 60 m / m ， 30Z ，查得 k ， k ，k ，代入 式 (2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 1 1 9 k g f m 根據(jù) 8， 30Z ， 取 滾刀直徑 110 ，有 2 . 1 3 8 k N/2mF d 602 . 1 3 8 2 . 1 3 8 k V 機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率 取效率 77.0m， / 2 . 7 8 k ，選電動(dòng)機(jī)功率 3為滿足轉(zhuǎn)速和滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)的要求選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1 4 3 0 r/ m ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 件版 ） 選擇的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 3 差動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由圖 2動(dòng)機(jī)構(gòu)是由螺旋傘齒輪（ 3212382A）、其與軸上的螺旋傘齒輪（ 嚙合，兩 個(gè)直傘齒輪（ 直傘齒輪（ 直傘齒輪（ 嚙合并通過十字軸連接。此外還有差動(dòng)蝸輪（ 他們共同安裝在軸上與安裝在軸上的圓柱直齒輪（ 起通過若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)成了差動(dòng)機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)裝配圖見附件 2。 傳動(dòng)比的計(jì)算 展 成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式如下： 合總11 （ 3 設(shè)被加工齒輪為圓柱直齒輪，齒數(shù)為 Z=45 滾刀頭數(shù)為 K=1 查分度掛輪調(diào)整表得： a=24,b=c,d=45,又因?yàn)楸患庸さ凝X輪是圓柱直齒輪，所以差動(dòng)機(jī)構(gòu)里的合成機(jī)構(gòu)其傳動(dòng)比為 1，即 1u 合，又因?yàn)楸患庸X輪的齒數(shù)為 45，小于 160，為了保證由分齒運(yùn)動(dòng)與差動(dòng)裝置的輔助回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的總和達(dá)到工作要求，即 坯轉(zhuǎn)動(dòng)以取 1上述已知參數(shù)代入公式可得： 24動(dòng)比的分配 如圖 2成運(yùn)動(dòng)鏈采用了三級(jí)變速。 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 12 第一級(jí)變速為直齒圓柱齒輪對(duì)嚙合，取 20,60,3 211 （見主傳動(dòng)鏈 設(shè)計(jì)） 。 第二、三級(jí)傳動(dòng)為同齒數(shù)錐齒輪等速傳動(dòng)，取 123231717 32 i ，查 18表 齒輪對(duì)24 小大 ，Z ，則 實(shí)i 。 校核： % 誤i）（ 1%10% 第五級(jí)為同齒數(shù)的直齒圓柱齒輪等速傳動(dòng)，取 142425 i。 第六級(jí)為蝸桿蝸輪傳動(dòng)，根據(jù)上述已知條件，可以得出 ：8414242242823231717206024543216 ，查 18表 ,4084126 4,1 21 其運(yùn)動(dòng)平衡式如下：841424228242323171760201 計(jì)計(jì)算 旋傘齒輪的設(shè)計(jì) 20 根據(jù)齒輪齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度的設(shè)計(jì)： 3 2212 1 （ 3 式中： m 齒輪模數(shù) ； K 載荷系數(shù) ； 轉(zhuǎn)矩 ； 齒形系數(shù) ； 應(yīng)力修正系數(shù) ； R 齒寬系數(shù) ； F 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 確定公式中的各參數(shù)，取載荷系數(shù) K=1Z =24， 則： n= r/51 39 . 5 5 1 0 1 . 7 2 1 0 N m 6 . 3T u 量齒數(shù)： o s 24 20 20 l i m 1 a l i m 22 4 0 M P , 2 2 0 M P 齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)，查 20 20 取定彎曲疲勞安全系數(shù) ,S 應(yīng)力修正系數(shù) 以代入各個(gè)參數(shù)得： 1F =l i m 11 3 0 1 . 7 1 M P S 2F =l i m 22 2 8 2 . 8 6 M P S 把各參數(shù)代入公式（ 3求得結(jié)果 m ,按照標(biāo)準(zhǔn)取 m=已知 m=24，與齒數(shù)為 28的螺旋傘齒輪（ 嚙合，下面我們來計(jì)算該螺旋傘齒輪的有關(guān)參數(shù)尺寸。 取齒寬系數(shù) ： 31R分度圓直徑 ： 11 4 . 5 2 4 1 0 8 m md m Z 22 4 . 5 2 8 1 2 6 m md m Z 錐 距 ： R= 2221 )2()2( =108 21)2428( 2 =齒寬中點(diǎn)直徑 ： )1 Rm =108 （ =90滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 14 1052 md 點(diǎn)模數(shù) ： ,1 齒頂圓直徑 ： 42111 aa 02222 aa 動(dòng)合成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的 滾齒機(jī) 的合成機(jī)構(gòu)是 具有兩個(gè)自由度的圓錐齒輪行星機(jī)構(gòu)。利用運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，在滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，將展運(yùn) 動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)后傳送到工作臺(tái)；而在滾切直齒圓柱齒輪時(shí)，則斷開附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，同時(shí)把運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)調(diào)整為一個(gè)如同“聯(lián)軸器”的機(jī)構(gòu)。 m=4齒數(shù) Z=21，螺旋角 0 的兩個(gè)相同直傘齒輪和同模數(shù)同齒數(shù)兩個(gè)直傘齒輪組成。則我們來計(jì)算該合成機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)和尺寸： 分度圓直徑：1 2 3 44 2 1 8 4 m md m z d d d 齒 數(shù)比： 211212 所以： 4521 錐 距： R= ()2(212221 取齒寬系數(shù)31R，齒寬 b=齒寬中點(diǎn)分度圓直徑： i i mm 1*4321 厚： )22( 114321 =動(dòng)蝸輪設(shè)計(jì) 20 蝸桿蝸輪傳動(dòng)是用來傳遞空間交錯(cuò)軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，由蝸桿、蝸輪、機(jī)架組成。主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 a 傳動(dòng)比大，機(jī)構(gòu)緊湊； b 蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪聲低； c 當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于當(dāng)量摩擦角時(shí)，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即有自鎖性。 經(jīng)過差動(dòng)掛輪，傳遞軸和軸之間的動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)附加運(yùn)動(dòng)鏈的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)加工斜齒圓柱齒輪的目的。下面我們來對(duì)其相關(guān)尺寸和參數(shù)進(jìn)行計(jì)算： 由差動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比分配計(jì)算可得，分配到差動(dòng)蝸輪 副 的傳動(dòng)比 i=15，查 20表 擇取 2， i=30，那么下面我們來設(shè)計(jì)蝸輪、蝸桿的有關(guān)參數(shù)和尺寸。已知 1 1 3。 按蝸輪蝸桿的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 3 式中： m 齒輪模數(shù) ； 蝸輪的分度圓直徑 ； K 載荷系數(shù) ； 轉(zhuǎn)矩 ； 材料系數(shù) ； H 許用接觸應(yīng)力 。 A 確定公式中各參數(shù)的值： a 選 查 20 表 取 2， i=30 b 蝸輪轉(zhuǎn)矩 2T 初估傳動(dòng)效率 ，則 1 2T = c 載荷系數(shù) K ，取 K =1。 d 查 20 材料系數(shù) 1 5 5 M e 許用接觸應(yīng)力 H ：查 20 0 2 2 0 M P 2 4 0 0 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 16 8710 H = 2 06 7 =a f 計(jì)算 12122222 =初選 m、 查 20 表 m=4 12033212 2 0 2 01 2 04 g 導(dǎo)程角 0 6 6 6 6 024t r c t a n h 滑動(dòng)速度ss= 0 060 9 4120co 0 060 11 m/s) =15.7(m/s) i 嚙合效率 1 由s=20 表 = an t v j 傳動(dòng)效率 取軸承效率 ， 攪油效率 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 8 5 k 檢驗(yàn) 12值 12 12 23223 . 2 5 = 2 33 . 2 5 1 5 51 1 4 7 6 5 8 . 2 8 m 7 . 9 3 0 =3m m 1 9 2 0 m m B 確定傳動(dòng)主要尺寸 已知 , 30,2,1 2 0 211 a 中心距 a a= 12 1 2 0 4 3 0 1 2 0 m m Z (蝸桿尺寸 ) b 分度圓直徑 1d 1d =120c 齒頂圓直徑11d +2 1 1 2 0 2 4 m m 1 2 8 m d 齒根圓直徑11d 1 2 0 2 1 . 2 4 ) m =e 導(dǎo)程角 = f 軸向齒距14 1 2 . 5 6 m 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 18 g 輪齒部分長(zhǎng)度 1b 1b 21 1 0 . 0 6 4 1 1 0 . 0 6 3 0 m m 5 1 . 2 m 取 1b =55 (蝸輪尺寸 ) h 分度圓直徑 2d 2d =2 4 3 0 1 2 0 m i 齒頂高2* 4 j 齒根高2 * ） m= (1 0 . 2 ) 4 4 . 8 m m k 齒頂圓直徑22d +2 120+2 41 =128l 齒根圓直徑2 02 *2 a=m 蝸輪齒寬，取215 5 m n 蝸輪齒寬角 ，122， o 蝸輪咽喉母圓半徑2g2g= 2 1281 2 0 5 6 m 柱直齒輪的設(shè)計(jì) 20 齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)形式。齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾種： a 瞬 時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 b 適用的功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到 300m/s； c 傳動(dòng)效率高， =常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率高； 工作可靠，使用壽命長(zhǎng)； d 外廓尺寸小，機(jī)構(gòu)緊湊。 軸與軸之間為一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，且為等速傳動(dòng)，即 i=1，已知n= 初選 4221 考慮到該對(duì)齒輪的工作環(huán)境及載荷情況。故兩齒輪都用 45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為 220220軟齒面閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，初選 7級(jí)精度，齒輪齒數(shù)為 4221 按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝，查 20表 齒寬系數(shù) 0.1d。 按齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 321 1 （ 3 式中： 齒輪分度圓直徑 載荷系數(shù) 1T 轉(zhuǎn)矩 材料系數(shù) u 傳動(dòng)比 H 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 A 確定公式中各參數(shù) ： a 載荷系數(shù)選.5 b 齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T ： 1T = 16 10 N c 材料系數(shù) 查 20 Z =P d 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，查 20 i m 1 l i m 2 5 6 0 M P 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 20 e 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N N 8121 66060 接觸疲勞壽命系數(shù)21 K 、，查 20 確定許用接觸應(yīng)力 21 、 ，取安全系數(shù) 1 K 1 = 0 . 9 5 5 6 0 5 3 2 M P a B 設(shè)計(jì)計(jì)算 a 試算齒輪分度圓直徑 =b 計(jì)算圓周速度 = 0 060 0 060 11 nd t(m/s) c 計(jì)算載荷系數(shù) K，取使用系數(shù) 1根據(jù) =s， 7級(jí)精度可查得動(dòng)載 系數(shù) K，得 K。則 K= 2 6 校正分度圓直徑 3311 1 . 2 6 59 3 . 2 3 8 8 . 0 8 m 5 C 計(jì)算齒輪傳動(dòng)幾何尺寸 a 計(jì)算模數(shù) m m=3下面來計(jì)算齒輪 b 分度圓直徑 d d= 42=126c 齒頂高紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 1 3=3d 齒根高c ） m=（ 1+ 3=e 齒全高 h fa 齒頂圓直徑d+226+2 3=132g 齒根圓直徑26h 基圓直徑=126 20 =i 齒距 p P= m=j 齒厚 S S= 2mk 齒槽寬 e e= 2ml 頂隙 c c= =D 下面是兩齒輪之間的參數(shù)關(guān)系： a 兩輪分度圓直徑： 1 2 1 3 4 2 1 2 6 m md d m Z b 中心距 a a= 12 4 2 4 23 1 2 6 m c 齒寬 b b=1 1 . 0 1 2 6 1 2 6 m md d 滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 22 取121 3 0 m d 齒高 h h= 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 20 321 12 （ 3 式中： F 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ； K 載荷系數(shù) ； 轉(zhuǎn)矩 ； 應(yīng)力修正系數(shù) ； 齒形系數(shù) ； m 齒輪模數(shù) 。 A 確定公式中的各參數(shù)值 a 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，查 20 2 0 M P aF b 彎曲疲勞壽命系數(shù)21 K 、，查 20 許用彎曲應(yīng)力 21 、 ， S ，應(yīng)力修正系數(shù) 得： l i m 11 2 1 1 22 2 0 0 . 9 0 2 8 2 . 8 6 M P 4 F N S d 齒形 系數(shù)2121 和應(yīng)力修正系數(shù)、：取 Y， Y 計(jì)算齒輪的 1 11 F 代入公式計(jì)算 B 校核計(jì)算： 13252 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 所以彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 4 分度軸及走刀掛輪架的設(shè)計(jì) 的設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。合理的結(jié)構(gòu)和足夠的強(qiáng)度是軸在設(shè)計(jì)過程中必須滿足的基本要求。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù) 軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的工作能力計(jì)算包括軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。 定分度軸的材料及熱處理方法 軸的常用材料是碳素鋼、合金鋼及球墨鑄鐵。碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，熱處理及化學(xué)處理可得到較高的綜合力學(xué)性能（尤其在耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度兩個(gè)方面），應(yīng)用最多。滾齒機(jī)上的分度軸要有好的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，所以，選用碳鋼，分度軸的材料采用 45優(yōu)質(zhì)碳素鋼。先進(jìn)行調(diào)質(zhì) 250，再部分采用高頻淬火。使抗拉強(qiáng)度極限 6 4 0 M P ，屈服極限 3 5 5 M P ，彎曲疲勞強(qiáng)度1 2 7 5 M P a ，剪切疲勞強(qiáng)度1 1 5 5 M P a ，許用彎曲應(yīng)力 1 6 0 M P a 。 度軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸的毛坯種類；軸上作用力的大小和分布情況；軸上零件的布置及固定方式；軸承類型及位置；軸的加工工藝及其它要求。不論具體情況如何，軸的結(jié)構(gòu)一般滿足以下幾個(gè)方面的要求： （ 1）軸和軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；（ 2）軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；（ 3）軸應(yīng)具有良好的制造工藝性；（ 4）軸的受力合理，有利于提高強(qiáng)度和剛度；（ 5）節(jié)省材滾齒機(jī)差動(dòng)機(jī)構(gòu) 分度 軸及走刀掛輪架設(shè)計(jì) 24 料，減輕重量；（ 6）形狀及尺寸有利于減小應(yīng)力集中。 軸上零件布置得是否合理，直接關(guān)系到軸的外形、結(jié)構(gòu)、尺寸及受力狀況以及材料的選擇。擬定軸上零件的裝配方案是進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提。裝配方案是指軸上零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系。軸上零件可以從軸的左端、右端或從軸的兩端依次裝配。在此選擇從左端開始裝配。軸的左端固定是通過鎖緊螺帽 和圓螺母固定的。然后套在工件心軸底座上，工件心軸底座通過六角螺釘和內(nèi)螺紋孔錐銷與工作臺(tái)圓盤固定在一起，蝸桿和蝸輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)了工作臺(tái)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣工件心軸底座和心軸一起旋轉(zhuǎn)。工件套在工件心軸上，通過六角螺帽和兩個(gè)墊圈進(jìn)行固定。具體結(jié)構(gòu)如上圖所示。工件的安裝和固定有一定的要求。工件本身的準(zhǔn)確性及安裝的正確性直接影響著銑出的齒輪的好壞，因此，要提高工件的固定精度。此外，應(yīng)當(dāng)使工件與工作臺(tái)中心同心，在夾緊力的作用下不會(huì)產(chǎn)生變形，可用千分表緊固在刀架上來檢查工件安裝的情況。 由 材料力 學(xué)可知，軸 的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 639 .