胡雪陽(yáng)機(jī)制班

1、燕 山 大 學(xué) 里 仁 學(xué) 院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 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(jì) 學(xué)院（系）： 機(jī)械工程系 年級(jí)專業(yè)： 機(jī)制2班 學(xué)生姓名： 胡雪陽(yáng) 指導(dǎo)教師： 李宇鵬 共十九頁(yè)目錄(ml)1234課題(kt)背景研究的基本內(nèi)容，解決的主要問(wèn)題研究步驟、方法及措施工作進(jìn)度共十九頁(yè)一、課題(kt)背景 齒輪作為重要的基礎(chǔ)傳動(dòng)元件，在機(jī)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(dòng)性能和較高承載能力的齒輪在很大程度上提升了機(jī)械產(chǎn)品的總體性能，在齒輪的加工過(guò)程中，齒面的精度和承載能力成為制造的核心問(wèn)題。硬齒面齒輪不僅可

2、以使傳動(dòng)裝置具有較高的承載能力，并可大大延長(zhǎng)其使用壽命，縮減了傳動(dòng)裝置的尺寸和重量，而軟齒面齒輪則基本被代替。 共十九頁(yè)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(duì)斜齒內(nèi)齒輪進(jìn)行加工，但在實(shí)際生產(chǎn)中，斜齒插齒刀的前刀面為復(fù)雜的圓錐面，其制造和研磨較困難，并且大型插齒機(jī)床缺乏螺旋導(dǎo)軌，工件的回旋直徑較小，因此插齒法要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定而經(jīng)濟(jì)的加工大型硬齒面內(nèi)齒圈還存在許多問(wèn)題。共十九頁(yè)（2）剃齒加工 剃齒加工一班要

3、在普通的滾齒機(jī)或插齒機(jī)上安裝附件(fjin)或在專用的內(nèi)齒輪剃齒機(jī)床上才能實(shí)現(xiàn)，一般用于精加工，但對(duì)于大型硬齒面內(nèi)齒圈的加工，刀具耐用度和機(jī)床驅(qū)動(dòng)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(guò)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(shí)現(xiàn)(shxin)的，但是球形滾齒刀加工制造及重磨的問(wèn)題，限制了滾齒法高效、高精度的加工。共十九頁(yè)（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(duì)刀具形狀要求極為嚴(yán)格，并且但扔存在間歇分度積誤差大、反復(fù)嚙合易干涉、效率低等原理問(wèn)題。共十九頁(yè)國(guó)內(nèi)外研究(yn

4、ji)現(xiàn)狀 現(xiàn)在尚沒(méi)有球形蝸桿砂輪內(nèi)齒圈磨齒機(jī)，目前國(guó)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(guó)家壟斷，中國(guó)目前如果想要生產(chǎn)大型硬齒面內(nèi)齒圈只能依靠進(jìn)口設(shè)備加工或者直接(zhji)進(jìn)口零件。本次設(shè)計(jì)主要是想要彌補(bǔ)這方面的空白，自主設(shè)計(jì)出可以加工大型硬齒面內(nèi)齒圈的磨齒機(jī)。共十九頁(yè)球形蝸桿砂輪(shln) 球形蝸桿砂輪(shln)對(duì)內(nèi)齒輪的磨削來(lái)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(yè)二、研究的基本內(nèi)容，解決的主要(zhyo)問(wèn)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(jī)床結(jié)

5、構(gòu)具備加工工藝所需的所有運(yùn)動(dòng)。（2）設(shè)計(jì)出一種磨削大型硬齒面內(nèi)齒圈的球形蝸桿砂輪磨齒機(jī)的結(jié)構(gòu)，所設(shè)計(jì)機(jī)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?yàn)闄C(jī)床在磨削大型硬齒面內(nèi)齒圈時(shí)有高速運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，所以必須要解決機(jī)床各部分裝置的運(yùn)動(dòng)匹配問(wèn)題，并且保證機(jī)床工作臺(tái)和砂輪架的動(dòng)態(tài)平衡。 共十九頁(yè)三、研究步驟、方法(fngf)及措施（1）根據(jù)磨齒機(jī)的傳動(dòng)原理，磨齒機(jī)在正常工作時(shí)，各部分之間運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，不產(chǎn)生干涉。（2）由于磨齒機(jī)的主軸具有較高轉(zhuǎn)速，所以主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(jī)的結(jié)構(gòu)大，運(yùn)動(dòng)部

6、件重，所以床身及部件的材料和結(jié)構(gòu)必須達(dá)到足夠的剛度要求。（4）根據(jù)磨削內(nèi)齒輪的磨削原理，機(jī)床的刀具必須采用球形或者橢球形蝸桿砂輪，因此機(jī)床需要具備相應(yīng)的調(diào)整機(jī)構(gòu)，來(lái)滿足這種新型道具的安裝。（5）在進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)布置時(shí)，一定要保障機(jī)床的動(dòng)平衡，能夠使機(jī)床在高速運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)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(shí)的精度與平穩(wěn)性。 共十九頁(yè)加工(ji gng)原理B11砂輪繞自身(zshn)軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) B13工作臺(tái)展成運(yùn)動(dòng)B12砂輪架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) B22工作臺(tái)附加運(yùn)動(dòng)A21砂輪架直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 砂輪螺旋升角 工件螺旋角 砂輪安裝角共十九頁(yè)機(jī)械傳動(dòng)(j xi chun d

7、n)原理圖內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈砂輪-2-3-合成機(jī)構(gòu)為展成運(yùn)動(dòng)鏈；內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈刀架絲杠-11-12-13-14-合成機(jī)構(gòu)為產(chǎn)生螺旋線的運(yùn)動(dòng)；工件，8,7,9，,10,11為減小工件轉(zhuǎn)速(zhun s)與砂輪架移動(dòng)速度對(duì)齒面磨削精度的影響。共十九頁(yè)伺服系統(tǒng)傳動(dòng)(chundng)示意圖A砂輪架軸向進(jìn)給機(jī)構(gòu) B-砂輪架徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu) C-工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)(q dn)機(jī)構(gòu) D-主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) E-砂輪架轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)共十九頁(yè)設(shè)計(jì)初始(ch sh)參數(shù)共十九頁(yè)初步(chb)計(jì)算通過(guò)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(tái)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(jì)依據(jù)，以立式車床為設(shè)計(jì)依據(jù)，立車的最大轉(zhuǎn)速在40-60r/min,所以要設(shè)計(jì)一個(gè)新式結(jié)構(gòu)以滿足設(shè)計(jì)要求。共十九頁(yè)結(jié)構(gòu)(jigu)總體布局方案共十九頁(yè)四、工作進(jìn)度第一周至第四周，調(diào)研、查資料，方案設(shè)計(jì)，完成開(kāi)題報(bào)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(jì)（草圖）、部件設(shè)計(jì)（草圖）、所有分析和計(jì)算第十三周到第十六周，控制系統(tǒng)(kn zh x tn)設(shè)計(jì)、典型零件圖設(shè)計(jì)、譯文、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編制第十七周到第十八周，設(shè)計(jì)評(píng)審，準(zhǔn)備(zhnbi)答辯共十九頁(yè)謝謝(xi xie)大家！共十九頁(yè)內(nèi)容摘要燕 山 大 學(xué) 里 仁 學(xué) 院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 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(dòng)鏈砂輪-2-3-合成機(jī)構(gòu)為展成運(yùn)動(dòng)鏈。內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)