胡雪陽機制班

1、燕 山 大 學 里 仁 學 院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 課題名稱：球形蝸桿砂輪內(nèi)齒圈磨床(mchung)結(jié)構(gòu)設(shè)計 學院（系）： 機械工程系 年級專業(yè)： 機制2班 學生姓名： 胡雪陽 指導教師： 李宇鵬 共十九頁目錄(ml)1234課題(kt)背景研究的基本內(nèi)容，解決的主要問題研究步驟、方法及措施工作進度共十九頁一、課題(kt)背景 齒輪作為重要的基礎(chǔ)傳動元件，在機械、交通、船舶、航空航天、兵器等領(lǐng)域得到(d do)廣泛的應(yīng)用，因此，具有較好傳動性能和較高承載能力的齒輪在很大程度上提升了機械產(chǎn)品的總體性能，在齒輪的加工過程中，齒面的精度和承載能力成為制造的核心問題。硬齒面齒輪不僅可

2、以使傳動裝置具有較高的承載能力，并可大大延長其使用壽命，縮減了傳動裝置的尺寸和重量，而軟齒面齒輪則基本被代替。 共十九頁齒輪加工(ji gng)生產(chǎn)現(xiàn)狀 現(xiàn)在所有的大型硬齒面內(nèi)齒圈加工技術(shù)有：硬質(zhì)合金插齒刀插齒、硬質(zhì)合金剃齒刀剃齒、球形滾刀(n do)滾齒，磨齒主要是成形法磨齒。 （1）插齒加工 插齒是目前較普遍使用的大型硬齒面內(nèi)齒輪加工方法，插齒法可以對斜齒內(nèi)齒輪進行加工，但在實際生產(chǎn)中，斜齒插齒刀的前刀面為復雜的圓錐面，其制造和研磨較困難，并且大型插齒機床缺乏螺旋導軌，工件的回旋直徑較小，因此插齒法要實現(xiàn)穩(wěn)定而經(jīng)濟的加工大型硬齒面內(nèi)齒圈還存在許多問題。共十九頁（2）剃齒加工 剃齒加工一班要

3、在普通的滾齒機或插齒機上安裝附件(fjin)或在專用的內(nèi)齒輪剃齒機床上才能實現(xiàn)，一般用于精加工，但對于大型硬齒面內(nèi)齒圈的加工，刀具耐用度和機床驅(qū)動力成為制約其有效加工的條件。（3）球形滾齒刀滾齒 滾切法是一種近年出現(xiàn)的加工內(nèi)齒輪的新方法，過去主要用于軟齒面齒輪的加工，滾切法是內(nèi)齒輪加工方法中最容易實現(xiàn)(shxin)的，但是球形滾齒刀加工制造及重磨的問題，限制了滾齒法高效、高精度的加工。共十九頁（4）成形法磨齒 成型法磨齒是目前磨削大型(dxng)硬齒面齒輪最常用的方法，此加工方法由于對刀具形狀要求極為嚴格，并且但扔存在間歇分度積誤差大、反復嚙合易干涉、效率低等原理問題。共十九頁國內(nèi)外研究(yn

4、ji)現(xiàn)狀 現(xiàn)在尚沒有球形蝸桿砂輪內(nèi)齒圈磨齒機，目前國產(chǎn)的大型內(nèi)齒圈很多為軟齒面內(nèi)齒圈，生產(chǎn)硬齒面內(nèi)齒圈的磨齒設(shè)備被西方國家壟斷，中國目前如果想要生產(chǎn)大型硬齒面內(nèi)齒圈只能依靠進口設(shè)備加工或者直接(zhji)進口零件。本次設(shè)計主要是想要彌補這方面的空白，自主設(shè)計出可以加工大型硬齒面內(nèi)齒圈的磨齒機。共十九頁球形蝸桿砂輪(shln) 球形蝸桿砂輪(shln)對內(nèi)齒輪的磨削來源于球形蝸桿與內(nèi)齒輪的嚙合原理，以球形蝸桿為基礎(chǔ)研制的磨削刀具成為球形蝸桿砂輪(shln)。共十九頁二、研究的基本內(nèi)容，解決的主要(zhyo)問題 （1）以連續(xù)展成磨齒原理為基礎(chǔ)，研究新型球形蝸桿砂輪磨削內(nèi)齒的磨削工藝，使新機床結(jié)

5、構(gòu)具備加工工藝所需的所有運動。（2）設(shè)計出一種磨削大型硬齒面內(nèi)齒圈的球形蝸桿砂輪磨齒機的結(jié)構(gòu)，所設(shè)計機床能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)分度展成磨削大型硬齒面內(nèi)齒圈，并具有(jyu)中等的加工精度。（3）因為機床在磨削大型硬齒面內(nèi)齒圈時有高速運轉(zhuǎn)的需要，所以必須要解決機床各部分裝置的運動匹配問題，并且保證機床工作臺和砂輪架的動態(tài)平衡。 共十九頁三、研究步驟、方法(fngf)及措施（1）根據(jù)磨齒機的傳動原理，磨齒機在正常工作時，各部分之間運動平穩(wěn)可靠，不產(chǎn)生干涉。（2）由于磨齒機的主軸具有較高轉(zhuǎn)速，所以主運動和進給運動的速度匹配要精確，從而才能保證(bozhng)生產(chǎn)工件的精度要求。（3）由于磨齒機的結(jié)構(gòu)大，運動部

6、件重，所以床身及部件的材料和結(jié)構(gòu)必須達到足夠的剛度要求。（4）根據(jù)磨削內(nèi)齒輪的磨削原理，機床的刀具必須采用球形或者橢球形蝸桿砂輪，因此機床需要具備相應(yīng)的調(diào)整機構(gòu)，來滿足這種新型道具的安裝。（5）在進行機床結(jié)構(gòu)布置時，一定要保障機床的動平衡，能夠使機床在高速運轉(zhuǎn)工作時安全平穩(wěn)。（6）刀架主軸材料與軸承結(jié)構(gòu)必須使主軸的剛性得以保障，從而提高磨削時的精度與平穩(wěn)性。 共十九頁加工(ji gng)原理B11砂輪繞自身(zshn)軸線旋轉(zhuǎn)運動 B13工作臺展成運動B12砂輪架旋轉(zhuǎn)運動 B22工作臺附加運動A21砂輪架直線進給運動 砂輪螺旋升角 工件螺旋角 砂輪安裝角共十九頁機械傳動(j xi chun d

7、n)原理圖內(nèi)聯(lián)系傳動鏈砂輪-2-3-合成機構(gòu)為展成運動鏈；內(nèi)聯(lián)系傳動鏈刀架絲杠-11-12-13-14-合成機構(gòu)為產(chǎn)生螺旋線的運動；工件，8,7,9，,10,11為減小工件轉(zhuǎn)速(zhun s)與砂輪架移動速度對齒面磨削精度的影響。共十九頁伺服系統(tǒng)傳動(chundng)示意圖A砂輪架軸向進給機構(gòu) B-砂輪架徑向進給機構(gòu) C-工作臺轉(zhuǎn)動驅(qū)動(q dn)機構(gòu) D-主運動機構(gòu) E-砂輪架轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)共十九頁設(shè)計初始(ch sh)參數(shù)共十九頁初步(chb)計算通過普通蝸桿砂輪磨削齒輪可知(k zh)，砂輪的線速度約為35m/s，而球形蝸桿砂輪的直徑為350-500mm，則工作臺轉(zhuǎn)速其中 k-蝸桿砂輪頭數(shù)

8、 v-蝸桿砂輪轉(zhuǎn)速（mm/s） m-工件模數(shù) -工件直徑（mm） -蝸桿砂輪直徑（mm） v -主軸轉(zhuǎn)速（r/min）由于缺乏設(shè)計依據(jù)，以立式車床為設(shè)計依據(jù)，立車的最大轉(zhuǎn)速在40-60r/min,所以要設(shè)計一個新式結(jié)構(gòu)以滿足設(shè)計要求。共十九頁結(jié)構(gòu)(jigu)總體布局方案共十九頁四、工作進度第一周至第四周，調(diào)研、查資料，方案設(shè)計，完成開題報告第九周到第十二周，總圖、部件圖繪制第五周到第八周，總體設(shè)計（草圖）、部件設(shè)計（草圖）、所有分析和計算第十三周到第十六周，控制系統(tǒng)(kn zh x tn)設(shè)計、典型零件圖設(shè)計、譯文、設(shè)計說明書編制第十七周到第十八周，設(shè)計評審，準備(zhnbi)答辯共十九頁謝謝(xi xie)大家！共十九頁內(nèi)容摘要燕 山 大 學 里 仁 學 院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告?，F(xiàn)在所有的大型硬齒面內(nèi)齒圈加工技術(shù)有：硬質(zhì)合金插齒刀插齒、硬質(zhì)合金剃齒刀剃齒、球形滾刀滾齒，磨齒主要是成形法磨齒。（3）球形滾齒刀滾齒。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈砂輪-2-3-合成機構(gòu)為展成運動鏈。內(nèi)聯(lián)系傳動