1、丫38滾齒機進給系統設計摘要齒輪的地位被各個國家所認同是因為輪是工業生產中的重要基礎零件，其加工技 師和加工能力反映一個國家的工業水平。并且齒輪作為機械傳動中最常見，最重要的 傳動零件，被廣泛地應用于機械設備的傳動系統中，因此也決定了在一個國家的工業 中齒輪的加工的重要地位。實現齒輪加工數控自動化、加工和檢測的一體化是目前齒 輪加工的發展趨勢。所以大多數國家都在努力向研究數控機床的方向發展。由于數控滾齒機的制造難度相當的大，因此目前并沒有被廣泛的采用。目前各個 國家普遍采用的傳統的滾齒機型。滾齒機是齒輪加工機床中應用廣泛的一種機床，在 其上可切削直齒、斜齒圓柱齒輪，還可加工蝸輪、鏈輪等。按照加

2、工原理，齒面加工 可以分為成形法和展成法兩大類。 丫38滾齒機選擇范成法加工齒輪的優點是，只要模 數和壓力角相同，一把刀具可以加工任意齒數的齒輪。生產率和加工精度都比較高。 所以在齒輪加工中，范成法應用最為廣泛。本文采用功能分析設計法對機構的功能分析，這是本次設計的一次創新，用黑箱 實現功能作用然后通過功能原理的選擇，作功能分解圖，對功能元進行求解分析，排 列組合方案系統解，最后采用有限價值法或技術經濟評價法對參數作評價決策，最佳 方案解的分析確定。本說明書重點是介紹 丫38滾齒機的進給的路線以及相關的計算及相關部件的選取 和校核部分。其中有電機的選取，蝸輪蝸桿的計算校核，液壓的計算校核以及絲

3、杠的計算選擇。對傳動部分如大立柱等部分給予了作圖說明關鍵詞：齒輪 滾齒機 黑箱 進給AbstractGear are in in dustrial product ion base of the importa nt parts of the process of tech ni cia ns and process ing ability to reflect a state of the in dustrial level. as a mecha ni cal equipme nt manufacturing base metal cutting tools, and in the nat

4、ional economy occupies an important place, and the gear as a mecha ni cal drive the most importa nt parts of the tran smissi on, is widely used in machinery equipment transmission. Implement the lean process Computer nu mber con trol and automati on, process ing and detect ion of in tegrati on is cu

5、rre ntly one of the developme nt trend.Computer nu mber con trol gear hobb ing mach ine of the difficulty made con siderable size, so there is not been widely adopted. at present, all countries of the widespread use of conven ti onal models gear hobb ing mach in e.Gear hobb ing machi ne is widely us

6、ed tools in the process of a kind of machine tools, on which may be cutting spur gear, helical-spur gear, and processing turbine, sprockets, etc. according to the process of principle, and spherical machining to the shaping and generating can be divided into two categories. Y38 gear hobbing maching

7、of the options shaping processing gear advantage is that provided by nu mber and the pressure of the same, one of the tool can work any of the gear . productivity and process ing are comparatively high precisi on. in the process ing, gen erati on method is used most widely.In the black box an alysis

8、 of fun cti on desig n of the fun cti onal an alysis, the function of the principle of choice, as a function is broken. the function of $solution for analysis, the arrangement. the system uses limited value of the law or technical and economic assessment of evaluati on parameters for policy-mak ing,

9、 best soluti on for an alysis.Manual emphasis is on the Y38 gear hobb ing mach ine into the line and releva nt terms and releva nt comp onents s select and check. The seleck of motor, the calculate of worm gear , and its check. The calculate of the hydraulic,and its check. The seleck of the screw ro

10、d. Thers are also some graphs show the tran smissi on part ,for colu mn and so on.Key words:Gear Gear hobbing machine Black box Feed目錄摘要 .IAbstract II目錄 III第1章緒論11.1齒輪的重要地位 11.2滾齒機的發展 51.3論文主要研究的內容 .5第2章Y38滾齒機的設計方案 62.1 總功能分析 .62.2功能原理的選擇 82.3功能元求解 .112.4方案初步篩選 142.5方案的比較 .152.6最佳方案的分析和確定 .-.202.7算滾

11、刀的速度切削功率并選擇電動機 .25第3章進給部分的設計及其計算303.1蝸輪蝸桿的設計計算313.2絲杠的設計計算 423.3 液壓系統的設計計算 47結論51參考文獻52致謝53附件154附件261第1章緒論1.1齒輪加工的重要地位各個國家之所以都非常的重視齒輪的加工是因為齒輪是工業生產中的重要基礎零 件，其加工技術和加工能力能夠反映一個國家的工業水平。齒輪作為機械傳動中最常 見，最重要的傳動零件，被廣泛地應用于機械設備的傳動系統中。作為機械制造業的 基礎裝備的金屬切削機床，也因此在國民經濟中占有重要地位。17世紀末，人們才開始研究，能正確傳遞運動的輪齒形狀。18世紀，歐洲工業革命以后，齒

12、輪傳動的應用日益廣泛；先是發展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪，一直到 20世紀初，漸開線齒輪已在應用中占了優勢。齒輪在各種機械、儀器、儀表中應用廣 泛，它是傳遞運動和動力的重要零件，齒輪的質量直接影響到機電產品的工作性能、 承截能力、使用壽命和工作精度等。常用的齒輪副有圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸桿蝸輪 等，其加工技術和加工能力反映一個國家的工業水平。齒輪被廣泛地應用于機械設備 的傳動系統中，滾齒是應用最廣的切齒方法，滾齒加工大多都是在滾齒機上進行的， 因此滾齒機在機械加工中占有舉足輕重的作用。在當前的齒輪制造業中，齒輪加工工 藝大致相同。齒輪加工的方法很多，但最基本的是切削加工方法，齒輪機床按加工原理

13、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行加工，假想刀具為 齒輪的牙形，它在切削被加工齒輪時好似一對齒輪嚙合傳動，被加工齒輪就是在類似 嚙合傳動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，生產率高等特 點，因而得到廣泛應用。齒輪加工機床的種類繁多，但一般可以劃分為圓柱齒輪加工機床和錐齒齒輪加工 機床兩大類。圓柱齒輪加工機床主要有滾齒機、插齒機車齒機等；錐齒齒輪加工機床 除加工直齒錐齒輪的刨齒機、銑齒機、拉齒機和加工弧齒錐齒輪銑齒機外，還有加工 齒長方向為擺線或漸開線外擺線和準漸開線

14、的銑齒機。研齒機、剃齒機、磨齒機等齒 輪加工機床，則屬于齒輪齒面精度加工用的機床。12滾齒機的發展滾齒機是用滾刀按展成法加工直齒、斜齒和人字齒圓柱齒輪以及蝸輪的齒輪加工 機床。傳統的機械傳動式滾齒機，其特征為各主軸采用機械式的傳動形式，包括差 動、分齒、工件軸、滾刀軸和進給等。由于傳動鏈固有的理論誤差和安裝間隙，造成 速度很慢，精度很低。在齒輪加工中應用最廣泛 .這種機床使用特制的滾刀時也能加工 花鍵和鏈輪等各種特殊齒形的工件。滾齒機按布局分為立式和臥式兩類。大中型滾齒機多為立式，小型滾齒機和專用 于加工長的軸齒輪的滾齒機皆為臥式。立式滾齒機又分為工作臺移動和立柱移動兩 種。立式滾齒機工作時，

15、滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動機驅動作旋轉運動，刀架可 沿立柱導軋垂直移動，還可繞水平軸線調整一個角度。工件裝在工作臺上，由分度蝸 輪副帶動旋轉，與滾刀的運動一起構成展成運動。滾切斜齒時，差動機構使工件作相應的附加轉動。工作臺（或立柱）可沿床身導軋移動，以適應不同工件直徑和作徑向進給。 有的滾齒機的刀架還可沿滾刀軸線方向移動，以便用切向進給法加工蝸輪。大型滾齒 機還設有單齒分度機構、指形銑刀刀架和加工人字齒輪的差動換向機構等。隨著時代發展，各公司對滾齒機的效率和質量要求越來越高，有些用戶要求CPG1.67以及f a、f B、Fp達DIN 6級標準。另外，高可靠性和高數字化程度也是各公司 的重點考

16、慮范圍。目前，滾齒機一般有粗、精加工兩種，粗加工精度低于8級，一般精加工為76級，高精度精加工則高于6級。滾齒機制造技術的發展可劃分為機械式滾齒機和數控滾齒機兩個階段。傳統的機械傳動式滾齒機，其特征為各主軸采用機械式的傳動形式，包括差動、分齒、工件 軸、滾刀軸和進給等。由于傳動鏈固有的理論誤差和安裝間隙，造成速度很慢，精度 很低。工作時，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動機通過齒輪副和蝸輪副驅動作旋轉運 動；刀架可沿立柱導軋垂直移動，還可繞水平軸線調整一個角度。工件裝在工件軸 上，由分度蝸輪副帶動旋轉，與滾刀的運動一起構成展成運動。滾切斜齒時，差動機 構使工件作相應的附加轉動。工作臺（或立柱）可沿床

17、身導軌移動，以適應不同工件直 徑和作徑向進給。本說明書重點介紹的 丫38滾齒機的工作原理是利用范成法來加工齒輪的，其主要 工作工程有：切削運動（主運動），即滾刀的旋轉運動，其切削速度由變速齒輪的傳動比決定。分齒運動，即工件的旋轉運動，其運動的速度必須和滾刀的旋轉速度保持 齒輪與齒條的嚙合關系。其運動關系由分齒掛輪的傳動比來實現。對于單線滾刀，當 滾刀每轉一轉時，齒坯需轉過一個齒的分度角度，即1/z轉。垂直進給運動，即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動，這是保證切出整個齒寬所必須的運動，由進給掛輪的 傳動比再通過與滾刀架相連接的絲桿螺母來實現。隨著數控技術的發展，出現了 13個軸數控化的滾齒機，其

18、中的一部分軸采用伺 服電機數字化控制。直到 20世紀80年代，世界上才出現真正意義上的六軸數控滾齒 機。在過去的20年中，數控滾齒機的發展可以劃分為 4代。第一代數控滾齒機的工件軸和滾刀軸等采用傳統的蝸桿蝸輪副傳動，速度依然較 低，但精度有所提高。隨著刀具技術的發展，切削線速度有了很大的提高，原來的滾 齒機已不能滿足刀具的高速切削要求，于是更快的第二代數控滾齒機誕生。其工件軸 和滾刀軸采用齒輪副傳動，速度有很大的提高。第三代數控滾齒機于90年代末期出現，它與世界上兩大齒輪裝備巨頭的合并不無 干系。差動機構滾齒機發明人H.Pfaute創辦了 PFAUTER公司，100多年來，PFAUTER公司不

19、斷探索，使滾齒機制造技術始終處于世界領先地位。1997年，世界著名錐齒輪制造商一一美國格里森公司成功收購德國 PFAUTER公司。通過技術的強 強聯手，第三代數控滾齒機 GP系列誕生。其以全直驅技術的利用為特征，工件軸和滾 刀軸的直接驅動實現了真正意義的全閉環控制。直驅技術的使用，保證了高速度；電 子齒輪箱和機械間隙的數控補償，保證了高精度。這時，數控滾齒機似乎進入頂峰。作為齒輪技術和裝備的領導者，近 10年間，基于多年的齒輪機床制造經驗以及不 斷的創新意識，格里森公司又開發出第四代滾齒機GENESIStm 130H，這也是當今世界上唯一的第四代數控滾齒機。GENESIStm 130H采用 三

20、合一 ”的人造大理石床身，只 有在高精度磨床上才使用的床身被應用于粗加工機床，可見粗加工對于后續工序的進 行影響很大。同時，GENESIStm 130H還應用了快速上下料機構、干切技術、快換夾 具、人性化的人機界面、安全集成模塊等最新技術。數控滾齒機朝著超高速、超精 度、超可靠性、超數字化方向發展格里森 GENESIStm 130H立式滾齒機具備突破性的新設計，可以優化干切程 序，顯著減少占地面積，大大改善節拍時間。床身采用先進的人造大理石的整體性框 形結構，將傳統的床身和機床立柱、尾架立柱鑄造為一體，兩立柱上部用橫桿共同組成整體框架。采用人造大理石的優點在于，它不會因為時間的推移、溫度的變化

21、而降 低精度。另外，它比常規鑄鐵床身的制成速度更快、更精確，具有更高的剛度。這既 保證了優越的減振效果和熱穩定性，也保證了更小、更緊湊的機床占地面積，只有 7m2,使用戶只需叉車就可以安裝和搬遷機床。2007年4月，中國本土生產的第一臺帶有人造大理石床身、高速主軸直驅的滾齒機正式問世。這臺滾齒機經過嚴格測試， 各項精度指標和性能完全滿足格里森美國和德國標準，標志著中國齒輪機床的制造技 術從此跨入了一個嶄新的高度。格里森公司首先在中國投產的就是當今世界最先進的數控滾齒機GENESIStm130H。機床采用西門子840D數控系統，具有7個數控軸（X軸是徑向軸，丫軸是切 向軸，Z軸是軸向軸，A是刀架

22、旋轉軸，B是滾刀主軸，C是工件軸，Z2是尾架軸）， 其中，4個為聯動軸（X、Z、B和C）;采用干切技術，高速鋼滾刀切削；轉速達 955r/min，線速度達180m/min，完成單件全部（包括上下料）過程僅需19s；精度高于DIN Class 7；用于精密加工時可達到 DIN Class 5甚至更高，真正達到高精度、高速 度。13論文主要研究內容本次論文主要是丫38滾齒機的設計，應用了采用黑箱功能分析設計法對機構的功 能分析。對滾齒機的各個部分：差動，分齒，進給，主傳動進行了各種情況的討論， 最后優化組合確定出最佳的方案。我主要設計的部分是進給部分的設計。圖 1.3.1如上圖所示，本部分主要的是

23、1液壓缸，2絲杠，3蝸輪蝸桿的設計，計算選擇及其校核第2章丫38滾齒機方案設計2.1.總功能分析采用黑箱法進行總功能分析:及1 物質流能量流信息流圖2.1黑箱法通過對其輸入量和輸出量的全面分析，逐步掌握輸入和輸出的基本特征和 轉換關系，尋求能實現這種基本特性和轉換關系的工作原理和功能載。這種設計思想 方法的轉變時黑箱法有利于抓住為題的本質、擴大思路、擺脫傳統結構的舊框框，從 而獲得創造性和高水平設計方案。物質流是用來制造齒輪的毛坯以及在加工齒輪過程中起潤滑、減少摩擦、帶走切 屑等作用的潤滑油及冷卻劑等。能量流是機械系統完成特定工作過程所需的能量形態變化和實現工作過程所需的 動力。例如，機械能、

24、熱能、電能、核能、信息流是反映信號、數據的檢測、傳輸、變換和顯示的過程。實現機械系統工作 過程的操縱、控制以及對某些信號實現傳輸、變換和顯示。例如，某些物理量訊號， 機械運動狀態參數，圖形顯示、數據傳輸等等。齒輪加工機床通過對輸入、輸出的轉換，來獲得我們所需要的零件，可以知道： 齒輪加工機床的總功能是在一定動力驅動下，通過控制和輔助操作，將齒輪毛坯加工 成齒輪。2.2功能原理的選擇1、成形法圖2.2用盤狀銑刀和指狀銑刀銑齒輪成形法是利用與被加工齒輪的齒槽斷面形狀一致的刀具，在齒坯上加工出齒面的 方法。被加工的齒輪齒槽形狀相同的成型刀具切削齒輪，盤形銑刀加工直齒齒輪，輪 齒的表面是漸開線柱面。形

25、成母線（漸開線）的方法是成型法，不需要表面成形運 動。形成導線（直線）的方法是相切法，需要兩個成形運動。一個是盤形齒輪銑刀的 旋轉，一個是銑刀沿齒坯的軸向移動。兩個都是簡單運動。銑完一個齒槽后，退回原 處。齒坯做分度運動一一轉過 360 / Z （ Z是被加工齒輪的齒數），然后再銑下一個 齒，直到全部齒被銑削完畢。加工模數較大的齒輪時，常用指狀齒輪銑刀，所需運動 與用盤形銑刀相同。成形銑削一般在普通銑床。銑削時工件安裝在分度頭上，銑刀旋轉對工件進行切 削加工，工作臺作直線進給運動，加工完一個齒槽，分度頭將工件轉過一定角度，再 加工另一個齒槽，依次加工出所有齒槽。當加工模數大于8mm的齒輪時，采

26、用指狀銑刀進行加工。銑削斜齒圓柱齒輪必須在萬能銑床上進行。銑削時工作臺偏轉一個角 度，使其等于齒輪的螺旋角 B工件在隨工作臺進給的同時，由分度頭帶動作附加旋轉運動而形成螺旋齒槽。此外，也可用成形刨刀在刨齒機上刨齒、在插床上插齒，再像 用拉床拉齒和用沖床沖齒都屬于成形法加工。齒輪的齒廓形狀，決定于基圓直徑，從公式 db =mzcos a可以看出，即使齒輪的模 數和壓力角相同，對于不同的齒數，齒形還是不一樣的。實際上，不可能每種齒數都 有一把刀具，而是采用 8把一套或15把一套的齒輪銑刀。每把可以切幾個齒數的齒 輪，而刀具齒形是按刀號能切的最小齒數制造的，若用來切其它齒數的齒輪，就會產 生誤差。這

27、種加工方式的精度不高，生產效率也低，但可以用通用機床（如普通銑 床）加工，主要用于對齒輪精度要求不高、單件或大件齒輪加工以及修復齒輪加工 等。2、范成法圖2.3范成法加工齒輪示意圖范成法加工齒輪運用齒輪嚙合原理。在加工直齒和斜齒圓柱齒輪輪齒表面的原理 相當于一對互相嚙合的、軸線交叉的螺旋齒輪傳動。其中一個螺旋齒齒輪做成刀具， 即齒輪滾刀。因此，滾刀實質就是一個斜齒圓柱齒輪。不過這個斜齒圓柱齒輪的特點 是：螺旋角很大或者說是螺旋升角很小，齒數很少（常用齒數=1，亦即是單頭滾刀的齒數）；牙齒很長，繞了好多圈。所以，它的外貌就不像通常見到的斜齒圓柱齒輪的樣 子了。這種變了樣子的斜齒圓柱齒輪就是蝸桿，

28、將蝸桿開槽并鏟背形成刀刃。滾刀的 刀刃就處在這個蝸桿的旋轉表面上。切制加工過程：(1) 范成運動：插刀和輪坯按恒定的傳動比i=刀/ 3坯回轉；(2) 切削運動：插刀沿輪坯軸線方向作往復切削運動；(3) 進給運動：插刀向輪坯中心作徑向運動，以便切出齒輪的高度；(4) 讓刀運動：防止刀具向上退刀時擦傷已加工好的面，損壞刀刃，輪坯作 微小的徑向讓刀運動，刀刃再切削時，輪坯回位。用范成法加工齒輪的優點是，只要模數和壓力角相同，一把刀具可以加工任意齒 數的齒輪。生產率和加工精度都比較高。在齒輪加工中，范成法應用最為廣泛。因此，為適應經濟和實用的需要，。而且插齒的切削是不連續的，生產率不高，我 們采用范成

29、法原理，并且采用滾齒加工。2.3功能元求解范成切齒動力1、動力:分齒進給圖2.4功能分解圖動力電機內燃機XrH差動主傳動交流直流電動電動L機 Jk 機/ 同異步步電電機機LJ同 步 電 機1異步電機臺匕冃匕臺匕冃匕2、主傳動:圖2.6動力功能元求解圖主傳動Lf冷定傳動比傳動LJf片變傳動比傳動J圖2.7主傳動功能元求解圖3、差動：差動差動合成差動傳動廣1差螺旋A連桿差rr數疋液rr掛步動差動動機構控軸壓輪進輪機構合傳傳傳傳系LJ.JJ成LJ動1Z動Vj動1JJ圖2.8差動功能元求解圖4、進給:進給定比傳動進給變傳動比進給機 械 進 給數 控 進 給液 壓 進 給掛 輪 進 給圖2.9進給功能元

30、求解圖5、分齒:分齒X定傳動比變傳動比機 械 傳 動.F-1電 軸 機 械 傳 動r尸*J疋周軸轉輪輪系系f數氣控液分壓齒控LJ制fy機行液程機開構關組合LJ分 齒 掛 輪圖2.10分齒功能元求解圖2.4方案初步篩選表2.4.1定傳動方案疋傳動方案萬案1萬案2萬 3備注主傳動定軸輪系周轉輪系復合輪系分齒定軸輪系周轉輪系電軸機械傳動進給定軸輪系周轉輪系差動傳動定軸輪系周轉輪系表2.4.2變傳動方案變傳動方案萬案1萬案2方 3萬案4萬案5備注主傳動掛輪變速塔齒輪變速二軸滑移齒輪變速鋼球錐輪式無級變速帶傳動塔輪分齒掛輪變速光電液綜合傳動滾子平盤式無級變速器二軸滑移齒輪變速數控分齒進給掛輪變速數控進給

31、液壓進給差動傳動掛輪變速無級變速器數控變速表2.4.3差動、動力方案差動、動力方案萬案1萬案2方 3萬案4備注差動合成圓柱齒輪差動輪系圓錐齒輪差動輪系連桿差動合成數控差動合成動力電機內燃機太陽能2.5方案比較2.5.1定傳動比輪系方案方案簡圖方案說明定傳動比傳動定軸輪系該結構傳遞載荷和速度范圍大、工作可靠、效率高、壽命長、 運轉時各齒輪的幾何軸線位置 不會改變周轉輪系復合輪系該機構有一個固定的太陽輪，自 由度等于1，其傳動比計算方法 與差動輪系同。傳動比計算公式hi |可以轉化成：i1h = 1 一 i k由定軸輪系和周轉輪系或由幾個 周轉輪系組成，如圖所示，該輪 系用于較大的傳動比，它由行星

32、 輪系和差動輪系組成。適當的選 配各輪的齒數，可以獲得結構緊 湊的大傳動比機構。例如Z1=Z5=32 Z4=Z8=5O Z 7=Z3=2O 乙=80 Z 2=81i 81=n8/n 1=（1-Z 2/Z6）/（1-乙 Z8）=1/426復合輪系多用于 減速器和變速2.5.2變傳動比傳動表5.2.1變傳動比主傳動變速方案變傳動比主傳方案簡圖方案說明掛輪變速此機構結構緊湊，空間 占地少，傳動平穩，操 作簡單，易實現較大范 圍、較多級別的變速。 易加工，易安裝，所以 成本低廉。塔齒輪變速該結構主軸1固有齒數 由少到多7齒輪寶塔形 結構緊湊，剛性好，能 在運轉過程中實現變 速，變速級數多而且齒 輪數目

33、較少。三軸滑移齒輪變速該機構多用于機床切制 米制或制螺紋的基本傳 動時，不需改變傳動路 線，可省去移換機構和 簡化操作。也可用于按 等差或等比級數跑排列 的變速箱中，但設計計算較復雜鋼球錐輪式無級變速帶傳動塔輪變速該機構結構較簡單，傳 動平穩，相對滑動小， 體積小，但鋼球精度要 求高。常用于機床等機 械中。將鋼球3緊壓在 主、從動錐輪1、2 上，通過摩擦力傳動運 動。鋼球3可在軸III 上自由轉動，改變軸 III的傾斜角，即可改 變錐輪1、2的傳動半 徑r1、r2，實現無級變 速。常用于電影機械。該變速機構結構簡單， 可用于兩軸間距較大的 場合，如機床。主軸 I 上的塔輪與從動軸II上的塔輪其

34、裝置方向恰 相反，各級帶輪直徑之 選取，都以同一帶長為 基準。通過改變帶與不 同直徑帶輪接觸，即可 使從動軸獲得不同轉 速。表522變傳動比分齒傳動變速方案變傳動比分齒表傳動方案方案簡圖方案說明滾子平盤式無級變速器主、從動軸周線垂直相交，滾子1與平盤2經彈簧3壓緊，依靠 摩擦力傳動，移動滾子1即可實 現無級變速。該機構結構簡單， 但幾何滑動大，磨損過快，多用 于儀表機構和某些輕機械中。主動弧錐盤1的運動經中間環盤2，依靠摩擦力傳遞給從動弧錐 盤3.中間環盤2繞02點轉動即 可改變主、從動弧錐盤的運動半 徑，實現無極變速。該機構傳動 平穩，相對滑動小，效率高，但 制造困難。常用于機床、拉絲機 械

35、中。表523差動合成方案方案簡圖圓 柱齒 輪 差 動 輪連桿差動合成,3,4L I01111111 2111EI L_A方案說明該機構常用于汽車差速器。機構緊湊、傳動平穩。太陽輪1、4分別與軸A、B 固結，行星輪2、3為一二聯齒輪，分 別與太陽輪1、4嚙合，并可繞軸 C自 傳，同時隨系桿H繞A B軸線公轉， 系桿H做成箱體形。該機構常用于汽車差速器。機構緊湊、 傳動平穩。太陽輪 4、5尺寸相同，與 行星輪3和系桿H組成差動輪系，系桿 H與齒輪2固接，其運動由主動錐齒輪 1輸入。此機構多用于剎車系統。將操縱桿 1向 右拉，通過差動連桿機構使桿 4、6上 的制動塊均衡的施加作用力，這樣，就 可使車

36、輪軸上不會受到附加的剎車力。2.6最佳方案的分析和確定為了能夠考慮到各評價目標的重要程度，我們采用有效值法的總分記分方法。首 先是確定了六項評價目標，按重要程度依次為功能滿足度、經濟性、使用可靠性、可 操作性和維修性、外觀及環保。然后按判別表法確定各評價目標的加權系數。表6.1方案比較評價表比較目標評價目標功能 滿足 度經濟性使用可靠性可操作性維修性外觀及環保kikigi - nE ki功能滿足度22334140.233經濟性22333130.217使用可靠性22X223110.183可操作性112、2390.150維修性1122390.150外觀及環保0111140.067 ki =60瓦

37、gi = 1最終確定各評價目標的加權系數為：表6.2加權系數表評價目標功能滿足度經濟性使用可靠性可操作性維修性外觀及環保加權系數0.2330.2170.1830.1500.1500.067最佳方案的選擇：1、定傳動比傳動表6.9比較功能滿經濟性使用可外觀及可操作維修性N =、目足度XX靠性X環保X性XX 0.150n瓦 Pigi得分0.2330.2170.1830.0670.150iA電動機5454554.716內燃機4343343.566太陽能3525223.085由以上分析比較得出變傳動比部分： 主傳動采用：變速掛輪 分齒采用：變速掛輪、 進給：變速掛輪 差動合成：圓錐齒輪差動合成 動力：

38、鑒于動力方式的普及性，選擇電動機最佳方案:方案組合方案說明方案定軸輪系+變速掛輪+圓錐齒輪差速器+電機此系統米用掛輪系統來實現變速，充分體現了掛輪系統 的優點：結構緊湊，傳動平穩，操作簡單，變速范圍b口 1任 匚3L Jr71匚一m廣，價格低廉，易于維修。圖7.1傳動過程簡圖2.7計算滾刀的速度和功率并選擇電動機2.7 .1計算滾刀的速度表7.1加工材料模數加工性質切削速度鋼451.5 6粗加工V281kv6o0.67T0.32f0.5(2-1)灰鑄鐵1.5 8粗加工178kv6q0.8t 0.2 f 0.3口0.16(2-2 )其中f :工件每轉一圈滾刀的垂直進給量：0.253mm/r此處省

39、略 nnnnnnnnnnNn。如需要完整說明書和設計圖紙 等.請聯系扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機械畢業設計下載！該論文已經通過答辯滾刀最大輸出功率為 1.500KW。2.7.3選擇電動機1、計算電動機功率：查取各傳動副的傳遞效率如下:V帶傳動的傳遞效率n =0.9齒輪傳遞（包括軸承）的傳遞效率 n =0.975根據主傳動路線圖和傳動鏈運動平衡式得出總的傳動效率為：n =0.9 X 0.9757 =0.754在按主傳動計算效率時，對于進給等旁路的效率需要考慮一個系數，在這里我們將這個系數取為0.8，則總的傳遞效率為n總=n X0.8=0.603得出計算功率 P計算=1.500 - 0.6

40、03=2.488 （Kw）2、選定電機型號表7-3電機型號額定功率/Kw轉速/ r min 效率/ %額定電流/AY100L2-43143082.56.8第三章進給部分的設計及其計算相關技術參數的計算從電動機到滾刀的傳遞路線為:電機105 27 36 A 241925536 B 28244228 竺一-滾刀轉速的傳遞路線:n滾刀=n 電 X 遁 x 27 X 36 x A X 24 X 空 X 42 x A x A2442 B f1925536B 28a其中一（變速掛輪）=0.556-2.500 ; BA （分度掛輪）=lA63wT5872174 ；=0.5 1;f所以令 n蝸桿 max =n

41、i=1430X 竺 X 27 X 36 X 24 X 竺 X 42 x( 1.207 1.468 )X 1 蝸桿max1925536282442=563.574 三 564 r/min為了避免過早的損壞分度蝸輪副，切削速度要受到蝸桿滑動速度的限制，工作臺 轉速不得大于8 r/min，經上式驗算：工作臺轉速 n = 564r /min =6.78 r/min 8 r/min84蝸桿輸出功率：許用彎曲應力I -F丨KFN從參考文獻7中圖11-18中可查得由ZCuSN10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應力 L-f i = 56MPa 壽命系數即二麗忖5803嘰丨=56 0.5803MPa =32.49

42、68MPa153 x 121 x100548=1.53 I.ZI 100548 2.52 0.9192MPa =22.4574MPa 40X20 漢 4V Lf 1 彎曲強度是滿足的3.1.6.驗算效率=0.95 0.96tantan J已知 =111836 =11.31；; v =arctan ;仇與相對滑動速度Vs有關。Vsnd1n160 1000cosnd1 n2i60 1000cos二 80 186 1560 1000cos11.3十= 11.9182m/s從參考文獻7中表11-18中用插值法查得fV =0.01523d、tan 11.31tan 11.31 0.8727V 二 arc

43、tan0.01523 = 0.8727 ;代入式中得= 0.88010.8893大于原估計值，因此不用重算7.扭矩TT =100548 N.mm4）.按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面B ）的強度。根據參考文獻【7】中式（15-5）及上表中的數據，以及軸單向旋轉，扭轉應力為脈動 循環變應力，取.6，軸的計算應力caMPa =38.9MPaJ205004.52 +(0.600548 )230.1 38前已選定軸的材料為40Cr，調制處理，由參考文獻【7】表15-1查得上_J-70MPa因此 caE處過盈配合引起的應力集中最嚴 重。從受載的情況

44、來看，截面 D上的應力最大。截面U的應力集中的影響和截面川的 相近，但截面U不受扭矩作用，同時軸頸較大，故不必做強度校核。截面D上雖然應力最大，但應力集中不大，故也不必校核。鍵槽的應力集中系數比過盈配合小，因而 該軸只需校核截面U左，右側即可。2）截面U左側抗彎系數W =0. d3 = 0. 1 33n4m?二 3 9 3m）m4抗扭系數WT =0. 1 3 = 0. 2 33mm = 7 8m0n8截面W左側的彎矩M為M =200504.6 35 N mm 00252.3N mm70截面W左側的扭矩T為T=10054N8m.m截面上的彎曲應力M 100252.3W 一 3930.4MPa =25.5MPa截面上的扭轉切應力TTWt1005487860.8MPa =12.79MPa軸的材