機(jī)械制造工程之第六章 齒輪演示幻燈片

第六章齒輪加工機(jī)床,按形成輪齒的原理可分為成形法和展成法兩大類。成形法加工出來的漸開線齒廓是近似的，加工精度低，且生產(chǎn)率低。因此主要用于單件小批和加工精度要求不高的修配行業(yè)。展成法的加工精度和生產(chǎn)率較高，因而在齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛。屬于展成法的有滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒等,1,一、滾齒機(jī),依照交錯(cuò)軸螺旋齒輪嚙合原理。滾齒時(shí)的成形運(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方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，就可切出整個(gè)齒長(zhǎng)。,（1）展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,（2）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,（3）軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,2,圖61滾齒原理1滾刀；2工件,3,圖62滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖,4,（1）機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理圖,（2）差動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,5,圖260滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖,6,二、插齒機(jī),插齒機(jī)加工原理類似一對(duì)圓柱齒輪相嚙合，其中一個(gè)是工件，另一個(gè)是具有齒輪形狀的插齒刀。,（1）展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,（2）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,（3）圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,7,圖264插齒原理及所需運(yùn)動(dòng),8,五、齒輪刀具,利用齒輪的嚙合原理加工齒輪。常用的展成法齒輪刀具：滾齒刀、插齒刀、剃齒刀等,9,圖232成形齒輪銑刀,10,（1）插齒刀的基本工作原理,（2）插齒刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),（3）插齒刀的選用,11,圖233插齒刀的基本工作原理,12,（1）齒輪滾刀的工作原理,（2）齒輪滾刀的基本蝸桿,（3）齒輪滾刀的選用,圖235,圖236,13,圖235齒輪滾刀的工作原理,14,齒輪加工機(jī)床,（一）Y3150E型滾齒機(jī)是一種中型通用滾齒機(jī)，主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，也可以采用手動(dòng)徑向切入法加工蝸輪和花鍵軸。如圖6-8所示,15,（1）范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈1、兩末端件：滾刀工件2、運(yùn)動(dòng)比例（位移）：滾刀轉(zhuǎn)Zx/K轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)3、運(yùn)動(dòng)平衡式(Zx/K)*i1*i2*i3*i4.i合成。*in=工件轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn),機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)分析,16,（2）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈1、兩末端件：主電動(dòng)機(jī)滾刀2、運(yùn)動(dòng)比例（位移）：n電動(dòng)機(jī)（r/min）n滾刀（r/min）3、運(yùn)動(dòng)平衡式1430r/min(電動(dòng)機(jī))i1*i2*i3*i4.u變速箱。*in=nr/min(滾刀),17,（3）垂直進(jìn)給傳動(dòng)鏈1、兩末端件：工作臺(tái)刀架2、運(yùn)動(dòng)比例（位移）：工作臺(tái)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀架軸向移動(dòng)Smm3、運(yùn)動(dòng)平衡式(工作臺(tái)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))*i1*i2*i3*i4.*in=Smm(刀架軸向移動(dòng)),18,3滾切斜齒圓柱齒輪的調(diào)整斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪在端面均為漸開線齒廓，不同之處是：前者齒長(zhǎng)形狀為螺旋線，后者為直線。因此，滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，除了與滾切直齒輪一樣，需要主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)和軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，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)B22（簡(jiǎn)稱附加運(yùn)動(dòng)），而且這兩個(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)工件螺旋線導(dǎo)程S時(shí)，工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過1轉(zhuǎn)。,19,差動(dòng)傳動(dòng)鏈-內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈1、兩末端件：刀架工件2、運(yùn)動(dòng)比例（位移）：工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀架軸向移動(dòng)Tmm3、運(yùn)動(dòng)平衡式T/3*i1*i2*i3*U合成*e/f.Ux.1/72=工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),20,（三）滾齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)滾齒機(jī)既可用于加工直齒圓柱齒輪，又可用于加工斜齒圓柱齒輪，所以滾齒機(jī)是根據(jù)加工斜齒圓柱齒輪的要求設(shè)計(jì)的。在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，以便將展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的附加運(yùn)動(dòng)B22合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)后傳送到工作臺(tái)。加工直齒圓柱齒輪時(shí)，斷開附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈（依靠?jī)蓚€(gè)離合器M1、2實(shí)現(xiàn)），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”的結(jié)構(gòu)形式即可。,21,合成機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比計(jì)算,依照行星輪系的傳動(dòng)比公式結(jié)果計(jì)算如下1、當(dāng)nH=0時(shí)，na/nb=-12、當(dāng)na(nb)=0時(shí)，nb(na)=2nH3、當(dāng)H為主動(dòng)輪時(shí)，u合成=24、當(dāng)H為被動(dòng)輪時(shí)，u合成=1/2,22,Y5132型插齒機(jī)外形如圖6-15所示。它主要由1-床身2、立柱3、刀架4、插齒刀（主軸）5、工作臺(tái)6、床鞍等部件組成。,Y5132型插齒機(jī),23,（1）范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈1、兩末端件：插齒刀工件2、運(yùn)動(dòng)比例（位移）：插齒刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)Zn/Zx轉(zhuǎn)3、運(yùn)動(dòng)平衡式(插齒刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))*i1*i2*i3*i4.*in=工件轉(zhuǎn)Zn/Zx轉(zhuǎn),2、機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)分析,24,（2）圓周進(jìn)給傳動(dòng)鏈1、兩末端件：曲柄偏心盤插齒刀2、運(yùn)動(dòng)比例（位移）：曲柄偏心盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)插齒刀分度S弧長(zhǎng)mm3、運(yùn)動(dòng)平衡式(曲柄偏心盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))*i1*i2*i3*i4.*in=S弧長(zhǎng)/D分度圓轉(zhuǎn),25,（3）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈1、兩末端件：主電動(dòng)機(jī)曲柄偏心盤2、運(yùn)動(dòng)比例（位移）：n電動(dòng)機(jī)（r/min）n曲柄偏心盤（r/min）3、運(yùn)動(dòng)平衡式n電動(dòng)機(jī)X100/278Xuv=n曲柄偏心盤,26,6.5.磨齒加工,磨齒加工主要用于對(duì)高精度齒輪或淬硬的齒輪進(jìn)行齒形的精加工，齒輪的精度可達(dá)6級(jí)或更高常用的齒面精加工方法有剃齒、珩齒和磨齒等方法。(1)展成法磨齒方法1）連續(xù)分度展成法磨齒2）單齒分度展成法磨齒。,27,1）連續(xù)分度展成法磨齒連續(xù)分度展成法磨齒是利用蝸桿形砂輪的刀具磨削齒輪的輪齒，其加工過程和滾齒相同，如圖6-17所示,28,2）單齒分度展成法磨齒單齒分度展成法磨齒可根據(jù)使用砂輪形狀不同有雙蝶形砂輪磨齒、錐形砂輪磨齒等幾種方法(如圖6-17所示),29,Y7132A磨齒機(jī),磨齒機(jī)外形如圖6-18所示。它主要由1-床身2、升降臺(tái)3、臺(tái)面4、滾圓盤和鋼帶5、鋼帶支架6、工件頭架7、工件主軸8、錐形砂輪等部件組成。,30,1磨齒機(jī)運(yùn)動(dòng)當(dāng)磨齒加工是按展成原理加工齒輪的，機(jī)床應(yīng)具有下列四種運(yùn)動(dòng)。（1）砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)-主運(yùn)動(dòng)（2）工件的展成運(yùn)動(dòng)（3）砂輪沿工件的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)（4）工件的分度運(yùn)動(dòng),31,各種齒輪加工方法的特點(diǎn),1滾齒加工的特點(diǎn)（1）適應(yīng)性好。（2）生產(chǎn)效率高。（3）齒輪齒距誤差小。（4）齒輪齒廓表面粗糙度較差。（5）滾齒加工主要用于直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和蝸輪。,32,2插齒加工的特點(diǎn)（1）齒形精度高。（2）獲得的齒廓表面粗糙度較細(xì)。（3）有利于提高工件的齒形精度和減小表面粗糙度。（4）可以加工內(nèi)、外嚙合齒輪。（5）生產(chǎn)率低。