直齒錐齒輪銑齒機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　直齒錐齒輪銑齒機(jī)的設(shè)計(jì)（主軸箱部分）</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　齒輪是從一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸向另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的帶齒圓柱輪，是機(jī)械鏈傳動(dòng)中的重要組成部分。錐齒輪傳動(dòng)常用于傳遞兩相交軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪加工機(jī)床是加工各種圓柱齒輪、錐齒輪和其他帶齒零件齒部的機(jī)床。齒輪加工機(jī)床的品種規(guī)格繁多，有加工幾毫米直徑齒

2、輪的小型機(jī)床，有加工十幾米直徑齒輪的大型機(jī)床，還有大量生產(chǎn)用的高效機(jī)床和加工精密齒輪的高精度機(jī)床。齒輪加工機(jī)床廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、石油、儀表、飛機(jī)和航天器等各種機(jī)械制造業(yè)中。</p><p>　　該畢業(yè)設(shè)計(jì)是一臺(tái)直齒錐齒銑齒機(jī)的設(shè)計(jì),具體涉及到主軸部件傳動(dòng)方案的選擇、主軸主要參數(shù)的確定、主軸的材料及熱處理、主軸剛度驗(yàn)算以及主電機(jī)功率計(jì)算及選取。</p><

3、;p>　　選擇合適的傳動(dòng)方案不僅是為了滿(mǎn)足生產(chǎn)加工的要求，同時(shí)也可以讓機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率高，而且成本低廉、維護(hù)方便。確定主軸參數(shù)、驗(yàn)算剛度以及對(duì)主軸材料和熱處理的選擇是因?yàn)橹鬏S組件的工作性能對(duì)加工質(zhì)量和機(jī)床的生產(chǎn)率有重要影響。選取主電機(jī)的根據(jù)和目的是提高工作效率及可靠性，使其能適用于工作環(huán)境。</p><p>　　關(guān) 鍵 詞：主軸組件，主軸參數(shù)，傳動(dòng)方案，主電機(jī)</p><

4、;p>　　Straight bevel gear milling machine design (spindle box section)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Gears are toothed, cylindrical wheels used for transmitting motion and powe

5、r from one rotating shaft to another. Gear is an important component of a mechanical chain drive. Bevel gear used in the transmission between two intersecting axes of motion and power. Gear machining machine is processin

6、g various cylindrical gears, bevel gear tooth and other parts of the machine gear. Gear machining machine specifications numerous varieties, a few millimeters in diameter gear processing small machine, Pro</p><

7、;p>　　The design is a graduate of Straight Bevel Gear Milling Machine Design, relates specifically to the drive spindle components of the program options, spindle determines the main parameters, the material of spindle

8、 and the heat treatment, rigidity of the spindle projects, the axis torsion stiffness calculation, main motor power calculation and selection. </p><p>　　Transmission choice of the program is not only to meet

9、 the demands of production, processing, simple structure and compact size, but also transmission high efficiency and low cost. Spindle parameter identification, checking and stiffness of the main axis of the material and

10、 heat treatment because of the spindle components performance, on the processing quality and the productivity of machine tools, has important implications. The main motor is selected to meet the high efficiency, reliable

11、, easi</p><p>　　KEY WORDS：spindle components, spindle parameters, transmission, the main motor</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言5</b></p><p&g

12、t;　　第1章 齒輪加工機(jī)床2</p><p><b>　　§1.1 概述2</b></p><p>　　§1.2 齒輪加工刀具7</p><p>　　第2章 主軸組件9</p><p>　　§2.1 對(duì)主軸組件的基本要求9</p><p>　　§

13、2.2 主軸軸承的選取原則和滾動(dòng)軸承的選型11</p><p><b>　　§2.3主軸12</b></p><p>　　§2.3.1 主軸的材料和熱處理12</p><p>　　§2.3.2 主軸的傳動(dòng)13</p><p>　　§2.4 主軸組件的計(jì)算14</p&

14、gt;<p>　　§2.4.1 機(jī)械部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p>　　§2.4.2 主軸及傳動(dòng)計(jì)算16</p><p>　　第3章 蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)24</p><p>　　§3.1 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型及選擇24</p><p>　　§3.1.1 蝸桿傳動(dòng)的計(jì)算25</p&g

15、t;<p><b>　　結(jié) 論27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)大學(xué)生必須進(jìn)行

16、的一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)。大學(xué)期間，我們學(xué)習(xí)了許多專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，也進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性活動(dòng)。但畢業(yè)設(shè)計(jì)與以往不同，它歷時(shí)時(shí)間長(zhǎng)、任務(wù)量大、難度高、綜合性強(qiáng)，因此對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，它是一次的挑戰(zhàn)，也是一個(gè)機(jī)會(huì)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)直齒錐齒銑齒機(jī)。直齒錐齒輪廣泛為汽車(chē)、摩托車(chē)、拖拉機(jī)、礦山機(jī)械、印刷機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)使用。近兩年汽車(chē)工業(yè)迅猛發(fā)展,汽車(chē)制造業(yè)和零部件生產(chǎn)企業(yè)在汽車(chē)工業(yè)迅猛

17、發(fā)展的帶動(dòng)下，進(jìn)入了前所未有的發(fā)展時(shí)期，直齒錐齒輪市場(chǎng)潛力巨大。</p><p>　　“齒輪一小步，中國(guó)一大步。”我國(guó)重大裝備的動(dòng)力裝置制造技術(shù)一直受制于人的根本原因之一就在于齒輪制造工藝落后。大規(guī)格、高精度錐齒輪主要應(yīng)用于大型船舶、機(jī)車(chē)、礦山冶金、能源開(kāi)采和國(guó)防軍工裝備，是先進(jìn)動(dòng)力裝置核心部件，長(zhǎng)期以來(lái)，其加工技術(shù)和加工裝備一直為西方發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，制約了我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展。振興中國(guó)裝備制造業(yè)，就要將國(guó)家需求作

18、為創(chuàng)新導(dǎo)向，通過(guò)科技進(jìn)步、自主創(chuàng)新，把研制國(guó)家急需的精密齒輪和大型錐齒輪加工機(jī)床作為今后的主攻方向。</p><p>　　有關(guān)直齒錐齒輪銑齒機(jī)制造技術(shù)的推廣使用將會(huì)使直齒錐齒輪制造簡(jiǎn)化工序，易于生產(chǎn)，大幅度提高直齒錐齒輪的制造精度，特別是在大型高精密機(jī)床的國(guó)產(chǎn)化上改變國(guó)外壟斷，為中國(guó)真正成為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，具有廣闊的市場(chǎng)前景，必將帶來(lái)強(qiáng)大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而對(duì)于大四的我們來(lái)說(shuō)，這個(gè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我們四年

19、所學(xué)工科知識(shí)的綜合考驗(yàn)和應(yīng)用，更是給即將面臨繼續(xù)求學(xué)或者開(kāi)始工作打下了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。</p><p>　　為了認(rèn)真完成這次設(shè)計(jì)，我們?cè)趨⒂^(guān)調(diào)研和收集相關(guān)資料的基礎(chǔ)上初步確定方案，然后和同組同學(xué)交流探討，改進(jìn)和完善了方案，最后和在老師的糾正和指導(dǎo)下確定最終設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中我們利用三維軟件Inventor來(lái)造型，使我們更深的了解了機(jī)床復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)使我們的設(shè)計(jì)

20、更加直觀(guān)具體，富有樂(lè)趣。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)由我和韓俊波、趙小康、邱家廠(chǎng)三位同學(xué)同學(xué)協(xié)作完成。其中我負(fù)責(zé)主軸箱的設(shè)計(jì)，韓俊波負(fù)責(zé)工件箱的設(shè)計(jì)，趙小康負(fù)責(zé)分度箱的設(shè)計(jì)，邱家廠(chǎng)負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)。本說(shuō)明書(shū)記錄了設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟及各方面參數(shù)，是畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要組成部份。在李華老師的指導(dǎo)下，通過(guò)查閱資料、設(shè)計(jì)方案、計(jì)算繪圖，一步一步進(jìn)行設(shè)計(jì)。其間遇到過(guò)很多問(wèn)題，但由于老師和同學(xué)們的幫助，再加上自己的努力，問(wèn)題得到了解

21、決，最終如期完成了設(shè)計(jì)。</p><p>　　這項(xiàng)工作對(duì)我們來(lái)說(shuō)有一定難度，失誤在所難免，請(qǐng)老師給予指正，謝謝！</p><p>　　第1章 齒輪加工機(jī)床</p><p><b>　　§1.1 概述</b></p><p>　　齒輪加工機(jī)床包括圓柱齒輪加工機(jī)床和錐齒輪加工機(jī)床。圓柱齒輪加工機(jī)床是用于加工各種圓柱

22、齒輪、蝸輪、非圓齒輪、齒條和其它帶齒零件的機(jī)床的總稱(chēng)。主參數(shù)為最大工件直徑﹝mm﹞。錐齒輪加工機(jī)床加工方法主要有成形法和展成法。應(yīng)用展成法加工錐齒輪的機(jī)床最廣泛,調(diào)整也最復(fù)雜。</p><p>　　齒輪加工機(jī)床的技術(shù)發(fā)展主要有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　使用硬質(zhì)合金刀具和涂層刀具提高生產(chǎn)率?，F(xiàn)代高效滾齒機(jī)允許切削速度高達(dá)300m/min,軸向進(jìn)給量5～6mm/r；高速插齒機(jī)的主軸沖

23、程數(shù)高達(dá)2000次/min。磨齒機(jī)效率提高主要表現(xiàn)在連續(xù)展成蝸桿砂輪磨齒機(jī)的推廣應(yīng)用；使用立方氮化硼或金剛石涂層的蝸桿砂輪,使用這種磨齒機(jī)的加工效率和質(zhì)量進(jìn)一步提高。新的高效機(jī)床不斷出現(xiàn)，如硬齒面滾齒機(jī)，硬齒面插齒機(jī)，和硬齒面車(chē)齒機(jī)等。這類(lèi)機(jī)床都使用硬質(zhì)合金刀具精加工和半精加工淬火后齒面硬度可達(dá)60HRC左右的齒輪，適于量大面廣的6～7級(jí)精度齒輪，生產(chǎn)費(fèi)用比磨齒機(jī)大大降低。</p><p>　　圓柱齒輪加工機(jī)床的

24、精度和精度穩(wěn)定性有較大提高。普通滾齒機(jī)和插齒機(jī)的精度普遍提高1級(jí)以上，可加工6機(jī)精度的齒輪。高精度滾齒機(jī)和插齒機(jī)的加工精度分別為4級(jí)和5級(jí)。高效率的蝸桿砂輪磨齒機(jī)的加工精度達(dá)4～5級(jí)，而磨齒機(jī)的加工精度可達(dá)2級(jí)。</p><p>　　數(shù)控化是圓柱齒輪加工機(jī)床的主要發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)控滾齒機(jī)的插齒機(jī)已有多個(gè)系列產(chǎn)品。如數(shù)控立式滾齒機(jī)的最大工件直徑已達(dá)6000mm，最大工件模數(shù)50；數(shù)控臥式滾齒機(jī)的最大工件長(zhǎng)度可達(dá)4000

25、mm。在CNC機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展刀具和工件夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)組成柔性加工單元,實(shí)現(xiàn)多種齒輪混合自動(dòng)化生產(chǎn)?；↓X錐齒輪銑齒機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳動(dòng)鏈長(zhǎng),調(diào)整復(fù)雜。采用數(shù)控系統(tǒng)能簡(jiǎn)化它的機(jī)械結(jié)構(gòu)。1783 年，法國(guó)的勒內(nèi)制成了使用銑刀的齒輪加工機(jī)床，并有切削齒條和內(nèi)齒輪的附件；1820年前后，英國(guó)的懷特制造出第一臺(tái)既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪的機(jī)床。1858年，席勒取得圓柱齒輪滾齒機(jī)的專(zhuān)利；以后經(jīng)多次改進(jìn)，至1897年德國(guó)的普福特制成帶差動(dòng)

26、機(jī)構(gòu)的滾齒機(jī)，才圓滿(mǎn)解決了加工斜齒輪的問(wèn)題。在制成齒輪形插齒刀后，美國(guó)的費(fèi)洛斯于1897年制成了插齒機(jī)。</p><p>　　二十世紀(jì)初，由于汽車(chē)工業(yè)的需要，各種磨齒機(jī)相繼問(wèn)世。1930年左右在美國(guó)制成剃齒機(jī)；1956年制成珩齒機(jī)。60年代以后，現(xiàn)代技術(shù)在一些先進(jìn)的圓柱齒輪加工機(jī)床上獲得應(yīng)用，比如在大型機(jī)床上采用數(shù)字顯示指示移動(dòng)量和切齒深度；在滾齒機(jī)、插齒機(jī)和磨齒機(jī)上采用電子伺服系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)代替機(jī)械傳動(dòng)鏈和交換

27、齒輪；用設(shè)有故障診斷功能的可編程序控制器，控制工作循環(huán)和變換切削參數(shù)；發(fā)展了數(shù)字控制非圓齒輪插齒機(jī)和適應(yīng)控制滾齒機(jī)；在滾齒機(jī)上用電子傳感器檢測(cè)傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)誤差，并自動(dòng)反饋補(bǔ)償誤差等。1884年，美國(guó)的比爾格拉姆發(fā)明了采用單刨刀按展成法加工的直齒錐齒輪刨齒機(jī)；1900年，美國(guó)的比爾設(shè)計(jì)了雙刀盤(pán)銑削直齒錐齒輪的機(jī)床。</p><p>　　由于汽車(chē)工業(yè)的需要，1905年在美國(guó)制造出帶有兩把刨刀的直齒錐齒輪刨齒機(jī)，又于19

28、13年制成弧齒錐齒輪銑齒機(jī)；1923年，出現(xiàn)了準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)齒錐齒輪銑齒機(jī)；30年代研制成能把直齒錐齒輪一次拉削成形的拉齒機(jī)，主要用于汽車(chē)差動(dòng)齒輪的制造。40年代，為適應(yīng)航空工業(yè)的需要，發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機(jī)。1944年，瑞士厄利康公司制成延長(zhǎng)外擺線(xiàn)齒錐齒輪銑齒機(jī)；從50年代起，又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤(pán)，加工延長(zhǎng)外擺線(xiàn)齒錐齒輪的銑齒機(jī)。</p><p>　　按加工方法來(lái)分,圓柱齒輪加工機(jī)床分為成形法和展成法加工

29、兩大類(lèi)。展成法加工的有滾齒機(jī),插齒機(jī),剃齒機(jī),珩齒機(jī),車(chē)齒機(jī),磨齒機(jī)等。銑齒機(jī),拉齒機(jī),成形砂輪磨齒機(jī)等是按成形法加工的。</p><p>　　滾齒機(jī)是用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪和蝸輪等，加工范圍廣，可達(dá)到高精度或高生產(chǎn)率見(jiàn)圖1-1。剃齒機(jī)是用齒輪式剃齒刀精加工齒輪的一種高效機(jī)床見(jiàn)圖1-2?；↓X錐齒輪銑齒機(jī)以弧齒錐齒輪銑刀盤(pán)，按展成法粗、精加工弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的機(jī)床，有精切機(jī)、粗切機(jī)和拉

30、齒機(jī)等變型見(jiàn)圖1-3。銑齒機(jī)是用成形銑刀按分度法加工，主要用于加工特殊齒形的儀表齒輪見(jiàn)圖1-4；插齒機(jī)是用插齒刀按展成法加工直齒、斜齒齒輪和其他齒形件，主要用于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪見(jiàn)圖1-5；</p><p>　　珩齒機(jī)是利用珩輪與被加工齒輪的自由嚙合，消除淬硬齒輪毛刺和其他齒面缺陷的機(jī)床；擠齒機(jī)是利用高硬度無(wú)切削刃的擠輪與工件的自由嚙合，將齒面上的微小不平碾光，以提高精度和光潔程度的機(jī)床；齒輪倒角機(jī)是對(duì)內(nèi)外嚙合

31、的滑移齒輪的齒端部倒圓的機(jī)床，是生產(chǎn)齒輪變速箱和其他齒輪移換機(jī)構(gòu)不可缺少的加工設(shè)備。圓柱齒輪加工機(jī)床還包括齒輪熱軋機(jī)和齒輪冷軋機(jī)等。</p><p>　　錐齒加工機(jī)床主要用于加工直齒、斜齒、弧齒和延長(zhǎng)外擺線(xiàn)齒等錐齒輪的齒部。直齒錐齒輪刨齒機(jī)是以成對(duì)刨齒刀按展成法粗、精加工直齒錐齒輪的機(jī)床，有的機(jī)床還能刨制斜齒錐齒輪，在中小批量生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。</p><p>　　雙刀盤(pán)直齒錐齒輪銑齒機(jī)使用

32、兩把刀齒交錯(cuò)的銑刀盤(pán)，按展成法銑削同一齒槽中的左右兩齒面，生產(chǎn)效率較高，適用于成批生產(chǎn)。由于銑刀盤(pán)與工件無(wú)齒長(zhǎng)方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，銑出的齒槽底部呈圓弧形，加工模數(shù)和齒寬均受到限制。</p><p>　　直齒錐齒輪拉銑機(jī)是在一把大直徑的拉銑刀盤(pán)的一轉(zhuǎn)中，從實(shí)體輪坯上用成形法切出一個(gè)齒槽的機(jī)床。它是錐齒輪切削加工機(jī)床中生產(chǎn)率最高的機(jī)床，由于刀具復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而且每種工件都需要專(zhuān)用刀盤(pán)，只適用于大批大量生產(chǎn)。機(jī)床一般都帶

33、有自動(dòng)上下料裝置。</p><p><b>　　圖1-1 滾齒機(jī)</b></p><p><b>　　圖1-2 剃齒機(jī)</b></p><p><b>　　圖1-3 弧齒銑床</b></p><p>　　圖1-4銑齒機(jī)主軸箱</p><p><b&

34、gt;　　圖1-5插齒機(jī)</b></p><p>　　弧齒錐齒輪磨齒機(jī)是用于磨削淬硬的弧齒錐齒輪，以提高精度和光潔程度的機(jī)床，其結(jié)構(gòu)與弧齒錐齒輪銑齒機(jī)相似，但以砂輪代替銑刀盤(pán)，并裝有砂輪修整器，也可磨削準(zhǔn)雙曲面齒輪。</p><p>　　延長(zhǎng)外擺線(xiàn)齒錐齒輪銑齒機(jī)是利用延長(zhǎng)外擺線(xiàn)齒錐齒輪銑刀盤(pán)，或雙刀體組合式端面銑刀盤(pán)，按展成法連續(xù)分度切齒的機(jī)床。切齒時(shí)，搖臺(tái)銑刀盤(pán)和工件均作連續(xù)

35、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)搖臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工一個(gè)工件搖臺(tái)往復(fù)一次。銑刀盤(pán)和工件的連續(xù)旋轉(zhuǎn)使工件獲得一定齒數(shù)的連續(xù)分度，并形成齒長(zhǎng)曲線(xiàn)。搖臺(tái)的旋轉(zhuǎn)和工件的附加運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng)，使工件獲得齒形曲線(xiàn)。</p><p>　　準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)齒錐齒輪銑齒機(jī)用錐度滾刀，按展成法連續(xù)分度切齒的機(jī)床。切齒時(shí)，錐度滾刀首先以大端切削，然后以它較小直徑的一端切削，為保證整個(gè)切削過(guò)程中切削速度一致，機(jī)床靠無(wú)級(jí)變速裝置控制滾刀轉(zhuǎn)速在切齒時(shí)，搖臺(tái)、

36、滾刀和工件均作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，加工一個(gè)工件，搖臺(tái)往復(fù)一次。搖臺(tái)和工件的旋轉(zhuǎn)通過(guò)差動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng)，使工件獲得沿齒長(zhǎng)為等高的齒形曲線(xiàn)。</p><p>　　錐齒輪加工機(jī)床的配套設(shè)備有磨削銑刀盤(pán)和拉刀盤(pán)刀刃的磨刀機(jī)，配研成對(duì)錐齒輪的研齒機(jī)，檢驗(yàn)成對(duì)錐齒輪嚙合接觸情況的錐齒輪滾動(dòng)檢查機(jī)和防止齒部熱處理變形的淬火壓床等。</p><p>　　§1.2 齒輪加工刀具</p>

37、<p>　　齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具。由于齒輪的種類(lèi)很多，其生產(chǎn)批量和質(zhì)量的要求以及加工方法又各不相同，所以齒輪刀具的種類(lèi)也很多，通常按下列的方法來(lái)分類(lèi)：</p><p>　　一、按被加工的齒類(lèi)形分，有以下三類(lèi)刀具：</p><p>　　1.圓柱齒輪刀具，它又可分為漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪刀具和非漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪刀具兩類(lèi)；</p><p><b>　

38、　2.蝸輪刀具；</b></p><p>　　3.錐齒輪刀具，它又可分為直齒錐齒輪刀具和曲線(xiàn)齒錐齒輪刀具兩類(lèi)。</p><p>　　二、按刀具的工作原理分，有以下兩類(lèi)刀具：</p><p>　　1.成形齒輪刀具，這類(lèi)刀具中有盤(pán)形齒輪銑刀、指形齒輪銑刀、齒輪拉刀、插齒刀盤(pán)等；</p><p>　　2.展成齒輪刀具，這類(lèi)刀具中有齒輪滾

39、刀、插齒刀、梳齒刀、剃齒刀、加工非漸開(kāi)線(xiàn)齒形的各種滾刀、蝸輪刀具和錐齒輪刀具等。</p><p>　　根據(jù)不同的生產(chǎn)要求和條件，選用合適的齒輪刀具是很重要的。在以上所說(shuō)的各類(lèi)齒輪刀具中，要數(shù)加工漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪的刀具應(yīng)用最廣泛；而在這類(lèi)刀具中，又以齒輪滾刀最為常用；因?yàn)樗募庸ば矢撸材鼙ＷC一般齒輪的精度要求，而且它既能加工外嚙合的直齒輪，也能加工外嚙合的斜齒輪。</p><p>　　插齒

40、刀的優(yōu)越性主要在于既可以加工外嚙合齒輪，也可以加工內(nèi)嚙合齒輪，還能加工有臺(tái)階的齒輪和人字齒輪。但因其切削方式是插削，所以加工直齒齒輪需用直齒插齒刀，而加工斜齒齒輪需用斜齒插齒刀。</p><p>　　經(jīng)過(guò)滾齒和插齒的齒輪，如果需要進(jìn)一步提高加工精度和降低表面粗糙度，可用剃齒刀來(lái)進(jìn)行精加工。</p><p>　　孔徑小的內(nèi)齒輪或漸開(kāi)線(xiàn)花漸孔，用拉刀拉削是唯一的方法，這不但能保證高效率和高精度

41、，而且能得到光潔的齒面。</p><p>　　對(duì)于精度要求不高的單件或小批量齒輪，采用盤(pán)形齒輪銑刀加工是比較方便和經(jīng)濟(jì)合算的。對(duì)于模數(shù)和直徑特別大的齒輪，用指形齒輪銑刀加工，可以起到“螞蟻啃骨頭”的作用。</p><p>　　在錐齒輪的刀具中，成對(duì)刨刀是多年來(lái)加工直齒錐齒輪的基本刀具，由于其加工效率和精度不高，現(xiàn)已逐漸被成對(duì)盤(pán)銑刀所代替；在生產(chǎn)批量較大的情況下，還可用效率更高的拉—銑刀盤(pán)來(lái)

42、加工。收縮齒的弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲線(xiàn)齒輪，一般是用弧齒錐齒輪銑刀盤(pán)加工，而等高齒和擺線(xiàn)齒的錐齒輪，則需要用擺線(xiàn)齒錐齒輪銑刀盤(pán)（俗稱(chēng)奧列康銑刀盤(pán)）來(lái)加工。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的銑齒機(jī)主要加工大模數(shù)，大直徑的齒輪，所用的切削力比較大，并且本機(jī)床主要做粗加工用。故采用指形銑刀，可以提高機(jī)床和刀具的使用壽命。</p><p><b>　　第2章 主軸組件</b>&

43、lt;/p><p>　　§2.1 對(duì)主軸組件的基本要求</p><p>　　一、主軸組件與傳動(dòng)軸的異同點(diǎn)：</p><p>　　主軸組件：主軸/軸承/及其上的傳動(dòng)件、固定件等組成。由主軸夾持著工件或刀具直接參與表明成形運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　共同點(diǎn)：都在一定轉(zhuǎn)速下傳遞一定的扭矩；保證軸上的傳動(dòng)件和軸承正常的工作條件。</p&g

44、t;<p>　　不同點(diǎn)：主軸變速范圍大；主軸直接連接刀具或工件；機(jī)床的加工質(zhì)量在很大程度上靠主軸組件保證；直接承受切削力。</p><p>　　二、應(yīng)該滿(mǎn)足的基本要求：</p><p>　　1.較高的旋轉(zhuǎn)精度：主軸的旋轉(zhuǎn)精度指的是裝配后，在無(wú)載荷、低轉(zhuǎn)速的條件下，主軸安裝工件或刀具部位所徑向和軸向跳動(dòng)。</p><p>　　2.幾何精度：（低速/空載下

45、）取決于各主要件如，主軸、軸承、殼體空等的制造、裝配和調(diào)整精度。</p><p>　　3.運(yùn)動(dòng)精度：（工作轉(zhuǎn)速下）取決于主軸的轉(zhuǎn)速、軸承的設(shè)計(jì)和性能，潤(rùn)滑劑和主軸組件的平衡見(jiàn)表2-1。</p><p>　　表2-1幾種機(jī)床公差要求</p><p>　　4.較高的剛性：靜剛度簡(jiǎn)稱(chēng)剛度，反映了機(jī)床或部、組、零件抵抗靜態(tài)外載荷的能力。</p><p&g

46、t;　　主軸組件的彎曲剛度:定義為使主軸前端產(chǎn)生單位位移，在位移方向測(cè)量處所需施加的力。</p><p>　　影響因素：主軸的尺寸、形狀、滾動(dòng)軸承的型號(hào)、數(shù)量、預(yù)緊和配置形式，前后支承的距離，主軸懸伸量，傳動(dòng)件的布置方式，主軸組件的制造和裝配質(zhì)量等。</p><p>　　如果主軸部件的剛度不足，將使主軸在切削力和傳動(dòng)力的作用下，產(chǎn)生較大的彈性變形。這樣不僅降低了加工精度和表面光潔度，也還會(huì)

47、使齒輪等傳動(dòng)件和軸承等因不能均勻受力而惡化工作條件。</p><p>　　5.抗振性好：主軸組件的振動(dòng)會(huì)影響工件的表面質(zhì)量，刀具的耐用度和主軸軸承的壽命，還會(huì)產(chǎn)生噪音，影響工作環(huán)境。</p><p>　　影響因素：主軸組件的靜剛度，質(zhì)量分布，阻尼。主軸的固有頻率應(yīng)遠(yuǎn)大于激振力的頻率，使它不易發(fā)生共振。</p><p>　　6.耐磨性好：可能產(chǎn)生磨損的部位首先是軸承，

48、其次是安裝刀具、夾具和工件的部位，如錐孔、定心軸頸、鉆鏜類(lèi)機(jī)床主軸的卸刀孔等，以及移動(dòng)式主軸的工作表面如鏜床主軸的外圓，鉆床、坐標(biāo)鏜床的主軸套筒外圓，鏜銑床滑枕等。</p><p>　　如果裝有滾動(dòng)軸承，則軸承處的耐磨性決定于滾動(dòng)軸承，與軸頸關(guān)系不大。如果裝有滑動(dòng)軸承，則軸頸的耐磨性對(duì)精度的保持影響很大。</p><p>　　7.熱變形性好：主軸溫升的不良影響主要有</p>

49、<p>　　1).主軸部件和箱體因熱膨脹而變形，主軸的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)和機(jī)床其它部件的相對(duì)位置（如車(chē)床主軸中心和尾架中心）發(fā)生變化，直接影響加工精度；</p><p>　　2).軸承等元件會(huì)因溫度過(guò)高而改變已經(jīng)調(diào)好的間隙和破壞正常潤(rùn)滑條件，影響軸承正常工作。嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生“抱軸”。</p><p>　　機(jī)標(biāo)JB2278－78規(guī)定，主軸在最高轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定溫度（溫升不超過(guò)每小時(shí)5℃）時(shí)，滑動(dòng)

50、軸承溫度不能超過(guò)60℃，溫升不超過(guò)30℃；滾動(dòng)軸承溫度不能超過(guò)70℃，溫升不超過(guò)40℃。高精度機(jī)床如坐標(biāo)鏜床，主軸軸承的溫度不得超過(guò)室溫10℃。</p><p>　　§2.2 主軸軸承的選取原則和滾動(dòng)軸承的選型</p><p>　　選取原則：機(jī)床所用的軸承主要有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸兩大類(lèi)。滾動(dòng)軸承工業(yè)的發(fā)展提供了高精度，高剛度的滾動(dòng)軸承，使得它不僅在性能上基本滿(mǎn)足了主軸部件的要求，而

51、且能由專(zhuān)門(mén)工廠(chǎng)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的滾動(dòng)軸承，所以得到了很廣泛的應(yīng)用。但是，滑動(dòng)軸承具有工作平穩(wěn)和抗震性好的特點(diǎn)（阻尼比高），這是滾動(dòng)軸承難以替代的。近來(lái)，滾動(dòng)軸承也有發(fā)展，出現(xiàn)了各種多油楔的動(dòng)壓軸承和靜壓軸承，使滑動(dòng)軸承的應(yīng)用范圍也有擴(kuò)大。特別是在一些精加工機(jī)床上（例如外圓磨床）滑動(dòng)軸承用的很多。</p><p>　　滾動(dòng)軸承的選型：各類(lèi)機(jī)床的工作條件（轉(zhuǎn)速、功率等）相差很大。對(duì)主軸部件的性能要求，差異也很大。所以，在選

52、用和配置主軸的滾動(dòng)軸承時(shí)，必須首先滿(mǎn)足對(duì)這種主軸部件的最主要的要求，同時(shí)適當(dāng)兼顧其它方面的要求。</p><p>　　角接觸球軸承：即可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷；內(nèi)、外圈可軸向位移，調(diào)整間隙，實(shí)現(xiàn)預(yù)緊；多用于高速主軸；為了跳高剛度和承載能力，可組合使用。</p><p>　　雙列圓柱滾子軸承：“內(nèi)錐外柱”，內(nèi)錐為1：12的錐孔。軸向移動(dòng)內(nèi)圈，可以把內(nèi)圈漲大，以消除間隙或預(yù)緊；只能承受

53、徑向載荷；多用于載荷較大、剛度要求較高，中等轉(zhuǎn)速的地方。</p><p>　　雙向推力角接觸球軸承：這種軸承與雙列圓柱滾子軸承配合使用，用于承受軸向載荷。能夠通過(guò)修磨隔套消除間隙和預(yù)緊。外徑和安裝殼體孔間為間隙配合，所以不能承受徑向載荷，專(zhuān)做推力軸承使用。</p><p>　　深溝球軸承：不能調(diào)整間隙，常用于精度和剛度要求不高的地方，如鉆床主軸。軸向載荷則由配套的推力軸承承受。</p

54、><p>　　圓錐滾子軸承：能承受徑向載荷和軸向載荷，承載能力和剛度都比較高。但是，滾子大端與內(nèi)圈擋邊之間是滑動(dòng)摩擦，發(fā)熱較多，故允許的轉(zhuǎn)速較低。</p><p>　　主軸軸承常用輕系列、特輕系列和超輕系列，以特輕系列為主。</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的的配置:</b></p><p>　　一般一根軸需要兩個(gè)支點(diǎn)，

55、每個(gè)支點(diǎn)可有一個(gè)或一個(gè)以上的軸承組成。合理的軸承配置應(yīng)考慮軸在機(jī)器中有正確的位置、防止軸向竄動(dòng)以及軸受熱膨脹后不致將軸承卡死等因素。常用的軸承配置方法有以下三種:</p><p>　　1.雙支點(diǎn)各單向固定</p><p>　　這種配置常用兩個(gè)反向安裝的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承,兩個(gè)軸承各限制一個(gè)方向上的軸向移動(dòng)。</p><p>　　2.一支點(diǎn)雙向固定,另一支點(diǎn)游

56、動(dòng)</p><p>　　對(duì)于跨距較大且工作溫度較高的軸,其熱伸長(zhǎng)量大,應(yīng)采用一支點(diǎn)雙向固定,另一支點(diǎn)游動(dòng)的支撐結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3.兩端游動(dòng)支撐</b></p><p>　　對(duì)于一對(duì)人字齒輪軸,由于人字齒輪本身的相互軸向限位作用,它們的軸承內(nèi)外圈的軸向緊固應(yīng)設(shè)計(jì)成只保證其中一根軸相對(duì)機(jī)座有固定的軸向位置,而另一根軸上的兩個(gè)軸承

57、都必須是游動(dòng)的,以防止齒輪卡死或人字齒的兩側(cè)受力不均勻。</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求,在主軸上所采用的軸承見(jiàn)表2-1。</p><p>　　表2-1主軸上所采用的軸承</p><p><b>　　§2.3主軸</b></p><p>　　§2.3.1 主軸的材料和熱處理</p>

58、<p>　　主軸的材料,主要應(yīng)根據(jù)耐磨性、熱處理方法和熱處理后的變形選擇。普通機(jī)床的主軸,可用45號(hào)或60號(hào)優(yōu)質(zhì)中碳鋼,調(diào)質(zhì)220～250HBS到左右。在主軸頭部的錐孔、定心軸頸或定心錐面等部位,高頻淬硬至50～55HRC。如支撐為滑動(dòng)軸承,則軸頸也需淬硬,硬度同上。精密機(jī)床的主軸,希望淬火變形和淬火應(yīng)力要小,可用40Cr或低碳合金鋼20Cr,16CrNi2A等滲碳淬硬至HRC60。支撐為滑動(dòng)軸承的高精度磨床砂輪主軸,鏜床、

59、坐標(biāo)鏜床、加工中心的主軸,要求有很高的耐磨性。這時(shí)可用滲氮鋼如38CrMoAlA,進(jìn)行滲氮處理。表面硬度可達(dá)1100～1200HV。</p><p>　　§2.3.2 主軸的傳動(dòng)</p><p>　　主軸的驅(qū)動(dòng)方式：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、內(nèi)聯(lián)原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。</p><p>　　主軸傳動(dòng)方式的選擇主要決定于：主軸轉(zhuǎn)速的高低；所傳遞扭矩的大??；對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的

60、要求。在本設(shè)計(jì)中,涉及有齒輪傳動(dòng),帶傳動(dòng)。下面是對(duì)這兩種方式的概述:</p><p><b>　　齒輪傳動(dòng)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，緊湊，能傳遞大的扭矩，是一般機(jī)床最常采用的傳動(dòng)方式。</p><p>　　缺點(diǎn)：所能達(dá)到的速度受齒輪誤差影響而不能太高。通常，齒輪用于線(xiàn)速度V≤12～15m/s；轉(zhuǎn)速n≤2000～2500r/m

61、。</p><p>　　轉(zhuǎn)速較高的主軸上最好不要有活裝的零件，例如滑移齒輪，以免因軸頸與齒輪孔間存在間隙而引起振動(dòng)。為使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動(dòng)齒輪可采用斜齒輪。</p><p><b>　　帶傳動(dòng)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)速較高的主軸，用帶傳動(dòng)可使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。同時(shí)，這種傳動(dòng)方式的構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本也較低。</p><p&g

62、t;　　缺點(diǎn)：但是帶傳動(dòng)容易拉長(zhǎng)和磨損皮帶，需要定期調(diào)整和更換。</p><p>　　主軸的轉(zhuǎn)速不太高時(shí)，可用三角皮帶；當(dāng)線(xiàn)速度超過(guò)30m/s時(shí)，宜采用平皮帶。線(xiàn)速度在35m/s以下可用橡膠帶，以降低成本，但壽命比皮革帶稍短，對(duì)油的浸潤(rùn)比較敏感。皮革帶的性能良好，線(xiàn)速度可達(dá)40m/s或更高，但價(jià)格較貴。絲織帶（天然絲、錦綸絲、滌綸絲）可適應(yīng)的速度更高，傳動(dòng)平穩(wěn)，壽命也長(zhǎng)，并且絲織帶柔軟，可用直徑較小的帶輪。如：有

63、的車(chē)床的主軸，臺(tái)式鉆床，磨床的磨頭等。</p><p><b>　　主軸傳動(dòng)件的布置：</b></p><p><b>　　執(zhí)行件轉(zhuǎn)動(dòng)：</b></p><p>　　1)軸向布置：一個(gè)齒輪時(shí)，為了減少主軸的彎曲變形，齒輪應(yīng)該布置在靠近主軸軸承的位置上。這時(shí)主軸上傳遞扭矩的部分較短，因而扭轉(zhuǎn)變形也較小。如果是大、小兩個(gè)齒輪時(shí)

64、，應(yīng)使大齒輪靠近前軸承，這是因?yàn)榇簖X輪用于低速傳動(dòng)，作用力較大。</p><p>　　2)驅(qū)動(dòng)件在圓周方向的布置： 這也影響主軸的變形和軸承受力的大小。而軸承受力的大小又將影響軸承的變形。</p><p>　　執(zhí)行件轉(zhuǎn)動(dòng)和直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：</p><p>　　傳動(dòng)齒輪是裝在套筒上的。這時(shí)傳動(dòng)力造成的彎矩由套筒來(lái)承受，不作用于主軸上。因此，上述（a/b）分析對(duì)這些主軸不適用

65、。第1類(lèi)主軸如果傳動(dòng)件是卸載的，則也不適用。</p><p>　　為了使進(jìn)給機(jī)構(gòu)更接近于操作位置以便于操縱，將傳動(dòng)軸套筒軸向進(jìn)給的機(jī)構(gòu)布置在主軸前端（下端），而將傳遞扭矩的傳動(dòng)件布置在主軸后端（上端）。</p><p>　　這類(lèi)主軸部件的傳動(dòng)件支承套筒與主軸之間，應(yīng)通過(guò)花鍵或?qū)ΨQ(chēng)雙鍵傳遞扭矩，不會(huì)對(duì)主軸產(chǎn)生側(cè)壓力。</p><p>　　§2.4 主軸組件的

66、計(jì)算</p><p>　　§2.4.1 機(jī)械部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、總體機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　如圖2-1。</b></p><p><b>　　圖2-1總體機(jī)構(gòu)圖</b></p><p><b&g

67、t;　　二、主軸部分</b></p><p><b>　　如圖2-2。</b></p><p>　　圖2-2主軸部分 </p><p>　　主軸部分帶軸向切深進(jìn)給以及鎖緊裝置，所以主軸末端做成花鍵軸，以便能實(shí)現(xiàn)軸向走刀。主軸前端裝在主軸套上，主軸套和刀具箱體可以自由滑動(dòng)。主軸的軸向移動(dòng)靠絲杠螺

68、母實(shí)現(xiàn)，如圖2-3。</p><p>　　圖2-3軸向進(jìn)給機(jī)構(gòu)</p><p>　　切深進(jìn)給由手動(dòng)控制，進(jìn)給量可由刻度盤(pán)讀出，刻度盤(pán)共有100道刻度線(xiàn)，錐齒輪傳動(dòng)比為1，絲杠導(dǎo)程為2mm，所以進(jìn)給量為。主軸的鎖緊靠摩擦力實(shí)現(xiàn)，在主軸套下面有鎖緊套和鎖緊軸，套和軸都銑出一個(gè)圓柱面，如圖2-4。</p><p>　　圖2-4主軸鎖緊機(jī)構(gòu)</p><p

69、>　　§2.4.2 主軸及傳動(dòng)計(jì)算</p><p><b>　　一、主參數(shù)的確定</b></p><p><b>　　1.銑削力的計(jì)算</b></p><p>　　式中： -銑削接觸弧深 =30</p><p>　　-每齒進(jìn)給量 =0.2</p><p&

70、gt;　　-銑刀直徑 =30</p><p>　　-銑削深度 =10</p><p>　　-銑刀齒數(shù) Z=3</p><p>　　-系數(shù) =669</p><p><b>　　=1</b></p><p>　　=669×1×300.86×0.20.

71、72×30-0.86×10×3=6299.3N</p><p>　　查表得： </p><p><b>　　-圓周切削力</b></p><p><b>　　-軸向切削力</b></p><p><b>　　-進(jìn)給方向的受力</b>

72、</p><p>　　-垂直進(jìn)給方向的分力</p><p>　　所以： ==2336</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　2.根據(jù)《金屬切削機(jī)床》中表10-6,初選電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW,則前軸頸應(yīng)為75～11

73、0mm。初步選定d1=100mm。后軸頸d2=﹙0.7～0.9﹚d1,取d2=70。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,選前軸承為,后軸承為30219。根據(jù)分析和試驗(yàn),縮短懸伸量,可以明顯地提高主軸組件的剛度和抗振性。因此,在本設(shè)計(jì)中,根據(jù)結(jié)構(gòu)定懸伸長(zhǎng)a=67mm。</p><p>　　3.易知F==7105.89N</p><p>　　由于主軸和尾部各承受一半,故主軸受力為F/23552.95N。在估算時(shí),先

74、假設(shè)初值l/a=3,l=3x67=201mm。前后支撐的支反力和為</p><p>　　==3552.95N4737N</p><p>　　==3552.95N=1184N</p><p>　　假定主軸的當(dāng)量外徑為前后軸承頸的平均值,=﹝100+70﹞mm/2=85mm 故慣性距為</p><p>　　I=0.05(0.0854-0.033

75、4)=2.55×10-8m4</p><p>　　查線(xiàn)圖3.1。計(jì)算出的與原假設(shè)的相符。所以最佳跨距=201mm。</p><p>　　二、主軸剛度的驗(yàn)算：</p><p><b>　　1.跨距</b></p><p>　　已知后支撐是圓錐滾子軸承，</p><p><b>　

76、　2.當(dāng)量外徑</b></p><p><b>　　=78mm</b></p><p><b>　　3.主軸剛度</b></p><p>　　由于,故根據(jù)式10-18</p><p><b>　　4.主軸端部的撓度</b></p><p>　

77、　式中： 軸承為剛體,主軸為彈性體時(shí)的撓度</p><p>　　支撐為彈性體,主軸為剛體時(shí)的撓度</p><p><b>　　剛度</b></p><p><b>　　彈性模量</b></p><p><b>　　支撐點(diǎn)到軸端的距離</b></p><p&

78、gt;　　三、齒輪齒數(shù)計(jì)算及轉(zhuǎn)速和功率的確定：</p><p>　　確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù)計(jì)算公式如下：</p><p>　　A＝m×()/2=m×s</p><p>　　式中： u－嚙合齒輪副傳動(dòng)比；</p><p>　　m－齒輪模數(shù)，單位mm；</p><p><b>　?。瓏Ш淆X

79、輪副齒數(shù)；</b></p><p>　　,－分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪齒數(shù)；</p><p>　　,－分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速，單位為r/min；</p><p>　　1.傳動(dòng)軸1的位置及各齒輪的齒數(shù)</p><p>　　已定m=3，令，量得100mm</p><p><b>　　則</b>

80、</p><p>　　-=×100-40=26.6</p><p>　　已知=1450r/min，設(shè)傳動(dòng)軸1和傳動(dòng)軸2之間的傳動(dòng)比i為1.5</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　又</b></p><p>　　因?yàn)榕c很接近，又齒輪齒數(shù)

81、取整，故，所以</p><p>　　2.傳動(dòng)軸2的位置及各齒輪的齒數(shù)</p><p>　　設(shè)傳動(dòng)軸2與主軸Ⅰ之間傳動(dòng)比取2.2</p><p>　　又=2148 r/min, 取，軸2與軸3之間傳動(dòng)比為</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　故</b&

82、gt;</p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　所以軸2與軸3間中心距為</p><p>　　3.傳動(dòng)軸3的位置及各齒輪的齒數(shù)</p><p>　　傳動(dòng)軸4與傳動(dòng)軸3之間的傳動(dòng)比取為</p><p>　　又＝966r/min,取，軸4和軸3之間傳動(dòng)比為</p>

83、<p><b>　　則</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　所以軸3與軸4之間的中心距為</p><p>　　4.傳動(dòng)軸5的位置及各齒輪的齒數(shù)</p><p>　　傳

84、動(dòng)軸3與傳動(dòng)軸5之間的傳動(dòng)比取，</p><p>　　又＝966r/min，取，軸3與軸5之間傳動(dòng)比為</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　所以軸

85、3與軸5之間的中心距為</p><p><b>　　.</b></p><p>　　5.蝸輪軸和T形絲杠</p><p>　　已知單頭蝸桿和蝸輪，</p><p><b>　　取，傳動(dòng)比，</b></p><p><b>　　則蝸輪軸轉(zhuǎn)速</b><

86、/p><p><b>　　取，</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　6.主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　已知皮帶輪轉(zhuǎn)速為1450r/min，經(jīng)過(guò)如下

87、圖的轉(zhuǎn)動(dòng)路徑,可知皮帶輪到主軸的傳動(dòng)比</p><p><b>　　則主軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　n=1450296r/min</p><p>　　傳動(dòng)原理如圖2-5。</p><p>　　圖2-5主軸箱傳動(dòng)原理圖</p><p><b>　　7.主電機(jī)功率計(jì)算</b&

88、gt;</p><p>　　式中： Pm—切削功率</p><p>　　P損—機(jī)械摩檫損失功率</p><p><b>　　PE—機(jī)床電機(jī)</b></p><p>　　η—機(jī)床傳動(dòng)效率，一般取0.75-0.85</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，選J02-51-4型電動(dòng)機(jī)，其功率為7.5kw,轉(zhuǎn)速為1

89、450r/min。</p><p>　　第3章 蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　§3.1 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型及選擇</p><p>　　蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)和齒輪傳動(dòng)一樣,蝸桿傳動(dòng)的失效形式也有點(diǎn)蝕、齒根折斷、齒面膠合及過(guò)度磨損等。由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因,蝸桿螺旋齒部分的強(qiáng)度總是高于蝸輪輪齒的強(qiáng)度,所以失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上。因此,一般只對(duì)蝸輪輪齒進(jìn)行承載能力計(jì)算。&

90、lt;/p><p>　　蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成。高速重載蝸桿常用15Cr或20Cr,并經(jīng)滲碳淬火；也可用40、45鋼或40Cr并經(jīng)淬火。</p><p>　　常用的蝸輪材料為鑄造錫青銅、鑄造鋁鐵青銅及灰鑄鐵等。</p><p>　　一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)　　用于傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通常兩軸線(xiàn)交錯(cuò)角為90°；　　蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：　　1.傳動(dòng)

91、比大(在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般傳動(dòng)比 i=10～80；在分度機(jī)構(gòu)中，i可達(dá)1000)；　　2.結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低和能自鎖等。</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)的缺點(diǎn)：　　嚙合齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度很大，摩擦發(fā)熱大，傳動(dòng)效率低，且常需耗用有色金屬，故不適用于大功率和長(zhǎng)期連續(xù)工作的傳動(dòng)。</p><p>　　二、蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型　　按蝸桿的形狀蝸桿傳動(dòng)可分為：圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳

92、動(dòng)等?！　A柱蝸桿傳動(dòng)分為普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)。</p><p>　　三、蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型的選擇　　設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，考慮傳動(dòng)的要求和使用條件，從滿(mǎn)足功能要求出發(fā)，合理選擇蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型。以下介紹蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型選擇的原則?！　?.重載、高速、要求效率高、精度高的重要傳動(dòng)，可選用圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)或平面包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)?！　?.要求傳動(dòng)效率高、蝸桿不磨削的大功率傳動(dòng)，則可選用直廓環(huán)

93、面蝸桿傳動(dòng)?！　?.速度高、要求較精密、蝸桿頭數(shù)較多的傳動(dòng)，且要求加工工藝簡(jiǎn)單，可選用漸開(kāi)線(xiàn)圓柱蝸桿傳動(dòng)，或錐包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)或法向直廓蝸桿傳動(dòng)?！　?.載荷較小、速度較低、精度要求不高或不太重要的傳動(dòng)，要求蝸桿加工簡(jiǎn)單時(shí)，可選用阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)?！　?.要求自鎖的低速、輕載的傳動(dòng)，可選用單頭阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)。</p><p>　　§3.1.1 蝸桿傳動(dòng)的計(jì)算</p><p

94、>　　一、選擇蝸桿、蝸輪材料和熱處理方式及精度等級(jí)本著可靠、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的原則，根據(jù)該進(jìn)給傳動(dòng)裝置傳遞功率較小、速度較底的實(shí)際工作情況，為了避免蝸輪尺寸過(guò)大，可選擇較好的蝸桿、蝸輪材料。</p><p>　　方案：蝸桿材料為45鋼，表面淬火(45～55HRC)后磨削；蝸輪輪緣材料為ZCuSn10P1，離心鑄造。選取8級(jí)精度(GB10085－88)。 </p><p><b>

95、;　　二、確定主要參數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)需要，采用單頭蝸桿。蝸桿的模數(shù)取8，轉(zhuǎn)速n=11r /min，傳動(dòng)比,載荷穩(wěn)定無(wú)沖擊,預(yù)計(jì)使用壽命。</p><p><b>　　1.驗(yàn)算傳動(dòng)比</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-2可得中心距a為100,蝸輪齒數(shù)為41，直徑系數(shù)q為10。變位系數(shù)為=-0.

96、5，則</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　傳動(dòng)比誤差為</b></p><p><b>　　誤差在允許范圍內(nèi)。</b></p><p>　　2.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　3.蝸輪上的轉(zhuǎn)距

97、T</b></p><p><b>　　4.載荷系數(shù)K</b></p><p>　　因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-5選取系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不高,沖擊不大,可取動(dòng)載系數(shù)，則載荷系數(shù)為</p><p><b>　　5.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p><

98、b>　　6.當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)從圖11-19中可查得齒形系數(shù)</p><p><b>　　7.螺旋角系數(shù) </b></p><p><b>　　8.許用彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　從表11-8中查得制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力</p>

99、<p><b>　　9.壽命系數(shù)</b></p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足。</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)三個(gè)月的時(shí)間，在李華老師的耐心指導(dǎo)和同組同學(xué)的大力幫助下，終于完成了此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)——直齒錐齒銑齒機(jī)。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們走出大學(xué)邁

100、進(jìn)下一個(gè)學(xué)習(xí)或者工作環(huán)境的重要過(guò)渡環(huán)節(jié)，不僅是對(duì)我們四年所學(xué)工科知識(shí)的綜合考驗(yàn)和應(yīng)用，更是給即將面臨的繼續(xù)求學(xué)或者開(kāi)始工作打下了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。由于條件的限制，此課題是在借助于前人的理論成果，廣泛搜集有關(guān)文獻(xiàn)，并且熟悉已有銑床結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一些理論知識(shí)的探討和機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。</p><p>　　本人在此次設(shè)計(jì)中主要負(fù)責(zé)主軸箱部分，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了滿(mǎn)足各傳動(dòng)軸的位置、速度及傳動(dòng)比的要求，反復(fù)檢驗(yàn)和改

101、動(dòng)了許多結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)才滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。這些經(jīng)歷讓我明白，作為一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)和工作當(dāng)中一定要細(xì)心、耐心，考慮到每一個(gè)可能發(fā)生的細(xì)節(jié)問(wèn)題。只有不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷的修正改進(jìn)，才能最終得到滿(mǎn)意的結(jié)果。</p><p>　　因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)，我有機(jī)會(huì)對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的回顧，不但對(duì)機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理有了更深的理解，也提高了思考和設(shè)計(jì)的能力。回顧此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，艱辛與喜悅同在，從最初的一知半解到最終看到

102、滿(mǎn)意的設(shè)計(jì)成果，我感受到了付出努力取得勝利的成就感。但由于技術(shù)水平有限加上時(shí)間的倉(cāng)促，設(shè)計(jì)中難免存在著一些不足之處，請(qǐng)老師給予指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李華．[機(jī)械加工制造技術(shù)]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994　</p><p>　　[2] 王平嶂．[機(jī)械制造工藝與刀具]．北京：清華大學(xué)出

103、版社，2005</p><p>　　[3] 戴曙．[金屬切削機(jī)床]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[4] 孫桓，陳作模．[機(jī)械原理]．第六版．北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　[5] 曾志新，呂明．[機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)]．武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[6] 濮良貴，紀(jì)名剛．[機(jī)

104、械設(shè)計(jì)]．第七版．北京： 高等教育出版社，2000</p><p>　　[7] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn)．[機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)]．北京：高等教育出版社，1995</p><p>　　[8] 方昆凡．[公差與配合手冊(cè)]．北京：北京工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[9] 胡仁喜．[Inventor10中文版機(jī)械設(shè)計(jì)]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p>

105、;<p>　　[10] 葉偉昌．[機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[11] 吳宗澤．[機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[12] 施 平．[機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)]．哈爾濱：哈工大出版社，1999</p><p>　　[13] 朱冬梅，胥北讕．[畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖]．北

106、京：高等教育出版社，2000</p><p>　　[14] [機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986</p><p>　　[15] [機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986</p><p>　　[16] 劉躍南．[機(jī)床計(jì)算機(jī)數(shù)控及應(yīng)用]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p><b>　　致 謝<

107、/b></p><p>　　經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的忙碌工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 </p><p>　　在這里首先要感謝我的導(dǎo)師**老師，在繁忙的工作中參與我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段。從最初設(shè)計(jì)草案的確定，到運(yùn)用三維軟件造型，再到最后完成設(shè)

108、計(jì)的成果，整個(gè)過(guò)程中都給予了我耐心的指導(dǎo)。除了敬佩老師的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)外，她的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯亢椭螌W(xué)的精神也是我努力學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 </p><p>　　其次要感謝和我一起完成此次設(shè)計(jì)的其他三名同學(xué)，他們和我互相鼓勵(lì)努力工作，并且通過(guò)探討和研究幫助我克服了許多困難。在與他們共同設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我了解了很多以前一知半解的知識(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自身的不足。</p><p>　　同時(shí)還要