上次課程內容回顧2.4齒輪加工機床2.4.1齒輪加工機床的工作原理和分類2.4.2滾齒機的運動分析本次課程內容介紹2.4.3Y3150E型滾齒機上次課程內容回顧本次課程內容介紹1

2.4.3Y3150E型滾齒機（1）滾齒機的用途、布局和技術參數YT3150E型滾齒機主要用于滾切直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪，也可滾切花鍵軸，可用手動徑向進給法滾切蝸輪，加工齒輪的精度為7～9級。若第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組公差要求相同，可標注為7-H-K；若不同，則分別標注為7（運動準確性）-7（運動平穩性）-7（載荷分布均勻性）-H（齒厚上偏差）-K（齒厚下偏差）GB10095-1988。未加說明的，加工時的精度等級按第Ⅱ組公差要求進行。2.4.3Y3150E型滾齒機2

圖2.65Y3150E型滾齒機圖2.65Y3150E型滾齒機3

Y3150E型滾齒機的主要技術參數為：最大加工工件直徑為500mm；最大加工工件寬度為250mm；最大加工工件模數為8mm；最小加工工件齒數Zmin=5×k（k為滾刀頭數）；刀具最大直徑160mm；最大長度160mm；刀具心軸直徑22、27、32mm；

工件心軸直徑30mm；主電機1430r/min；4kW外形尺寸2439×1272×1770mmY3150E型滾齒機的主要技術參數為：4

（2）滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算滾齒機是一種運動較復雜的機床，機床的傳動系統也比較復雜。在進行傳動鏈分析時，首先根據機床的傳動原理圖各條傳動鏈的傳動路線和相互關系，然后根據機床的傳動系統圖一條一條的進行分析，分析每條傳動鏈實現其功能采用的機構，進行傳動鏈的運動參數調整計算分析。分析步驟包括：找兩端件；確定兩末端件間的計算位移；列出運動平衡式；由運動平衡式導出換置公式。

由機床運動分析已知，滾切直齒輪時需要三條傳動鏈：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈和垂直進給傳動鏈。（2）滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算518J-243-Y3150E型滾齒機講解課件6

①主運動傳動鏈（換置器官為）a)確定末端件：住電動——滾刀主軸b)計算位移：（電動機）n電

r/min——（滾刀）n刀

r/minc)列運動平衡式：式中，A/B分別為：24/48、36/36、48/24；三聯滑移齒輪的變速比分別為：27/43、31/39、35/35。r/min①主運動傳動鏈（換置器官為）r/min7

滑移齒輪與交換齒輪組合實現變速，其特點是結構簡單、操作不夠方便，一般用于不經常變速的場合。問題：我們介紹了幾種變速形式？分別適合什么場合？并結合具體機床說明。A／B24／4836／3648／24

27／43408016031／395010020035／3563125250表2.12Y3150E型滾齒機的滾刀主軸的轉速

滑移齒輪與交換齒輪組合實現變速，其特點是結構8

例1用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、表面粗糙度為Ra2.5的鋼質齒輪，已知滾刀的直徑de=100mm，頭數k=1，模數m=3mm，孔徑D=32mm，齒輪的齒數z工件=63，模數m=3mm，試確定滾刀主軸的轉速。解：根據齒輪加工工藝守則（JB/9168.9-1998），切削速度vc在15～40m/min范圍內選擇。根據查手冊的“齒輪與花鍵加工切削用量”，粗加工進給量f=2.1～2.7mm/r；精加工進給量f=0.7～0.9mm/r；粗加工的切削速度vc=29m/min；精加工的切削速度vc=38m/min。

精加工時的主軸轉速=120r/min。由表5-13得，粗加工時的主軸轉速取80r/min，精加工時取100r/min。為了刀具壽命，要取接近的較小一級轉速。

例1用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、9

②展成運動傳動鏈a)確定末端件：滾刀——工作臺心軸b)計算位移：滾刀轉1r——工件轉K/Z工rc)列運動平衡方程式：d)導出換置公式式中，為合成機構的傳動比，滾切直齒輪時。②展成運動傳動鏈10

e、f是一對“結構性掛輪”，根據被加工齒輪齒數選取，用值來調整的數值，它使的分子、分母相差倍數不致于過大。當5≤≤20時，取e=48，f=24；當21≤≤142時，取e=36，f=36；當143≤時，取e=24，f=48。

e、f是一對“結構性掛輪”，根據被加工齒輪齒數11

例2，已知滾刀的頭數k=1，模數m=3mm，齒輪的齒數z工件=63，模數m=3mm，試確定展成掛輪a、b、c、d的齒數。解：隨Y3150E型滾齒機帶的掛輪齒數分別為：20、20、23、24、24、25、26、30、32、33、34、35、36、36、37、40、41、43、45、45、、46、47、48、48、50、52、52、55、57、58、59、60、60、61、62、65、67、70、71、73、74、75、77、79、80、82、82、85、86、89、90、92、94、95、97、98、100。例2，已知滾刀的頭數k=1，模數m=3mm，齒輪的12

若被加工齒輪的齒數在機床所帶掛輪齒數中沒有，需要從上列齒輪中選擇合適的齒數，一般采用公約數分解的形式，通過試湊的方法選擇合適的掛輪。若被加工齒輪的齒數在上列齒數之中，其調整計算就十分方便，如45齒的齒輪，則或（24/24-24/45）。有多種答案若被加工齒輪的齒數在機床所帶掛輪齒數中沒有，需13③軸向進給傳動鏈a)確定末端件：工作臺心軸——滾刀架b)計算位移：1r（工作臺）——fmm(刀架垂直進給)c)列運動平衡式：mm/ra1／b126/5232/4646/3252/2630／540.40.561.161.639／450.630.871.802.5049／351.001.412.904.00表2.13Y3150E型滾齒機的進給量f（mm/r）③軸向進給傳動鏈mm/ra1／b126/5232/464614例3用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、表面粗糙度為Ra2.5的鋼質齒輪，已知滾刀的直徑de=100mm，頭數k=1，模數m=3mm，孔徑D=32mm，齒輪的齒數z工件=63，模數m=3mm，試確定滾刀架的進給量f

。解：根據齒輪加工工藝守則（JB/9168.9-1998），進給量在0.5～5.0mm/r范圍內選擇。根據手冊查齒輪與花鍵加工切削用量，進給量f=2.1～2.7mm/r.結合表2.13，粗加工進給量取f=2.50mm/r；精加工取f=0.87mm/r。例3用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、表面粗15

（3）滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算從運動分析可知，滾切斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪的差別在于增加一條差動傳動鏈。這條傳動鏈要完成齒槽的螺旋線形成，其它傳動鏈與滾切直齒齒輪時的相同。主運動傳動鏈和軸向進給傳動鏈與滾切直齒輪時完全相同。由于滾切斜齒輪時需要運動合成，這時展成運動傳動鏈的，其計算與滾切直齒輪相同。由于使用合成機構后，軸的旋轉方向改變，所以在展成運動傳動鏈調整時，要按機床使用說明的規定使用或不使用惰輪。

（3）滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算16

差動傳動鏈（換置器官為）的調整計算如下：a)決定末端件：滾刀架——工作臺心軸b)計算位移：Tmm（刀架垂直移動）——lr（工件）c)列運動平衡式：d)導出換置公式：

差動傳動鏈（換置器官為）的調整計算如下：d)導出換17

圖2.67螺旋線的展開圖圖2.67螺旋線的展開圖18

例3，已知被加工齒輪的齒數z工件=63，模數mn=3mm，螺旋角β=20°，試確定差動掛輪a2、b2、c2、d2的齒數。解：由

lg1.02606043=0.01112939，查對數掛輪表0.011-1729與0.011-1731相近，得41×7337×83，即a2=41、b2=37、c2=73、d2=83。實際傳動比uy=41×73/37×83=0.974601107誤差為0.051459322。

例3，已知被加工齒輪的齒數z工件=63，模數mn=319

①滿足2個運動合成運動加工情況，通過合成（差動）機構實現合成運動的合成，通過長齒和短齒離合器實現兩種直齒和斜齒論的加工。②為了使軸向進給運動平衡方程式中消去π因子，軸向采用了模數制絲杠，使調整計算方便。這也為機器設計提供了一種典型思路。①滿足2個運動合成運動加工情況，通過合成（20

（4）刀架快速移動傳動鏈刀架軸向快速移動主要用于調整機床，使刀具快速接近或退回工件切削起始點位置。在滾切斜齒輪時，當加工工件需采用幾次吃刀（分粗、精加工），在每次加工后，要將滾刀快退回起始位置，滾刀應按螺旋線軌跡退回，以免出現“亂扣”，在初件試切時，調整螺旋方向，即a2、b2、c2、d2掛輪中是否需要加介輪。

（4）刀架快速移動傳動鏈21

當刀架快速退回時，主電動機運動與否均可。因為它與快速電動機分屬兩個不同的獨立運動。

當刀架快速退回時，主電動機運動與否均可。因為它與快速電22

（5）徑向進給法滾切蝸輪傳動鏈用徑向進給法滾切蝸輪時，主運動傳動鏈和展成運動傳動鏈與滾切直齒輪時的相同。其不同點在于所用的刀具為蝸輪滾刀，滾刀心軸水平安裝，滾刀刀架不作垂直進給，而用刀具或工件的徑向移動實現徑向進給運動。在Y3150E型滾齒機上，徑向進給為床身溜板連同工作臺和后立柱在床身導軌上水平移動。徑向進給行程較短，但對行程終點要求較高（影響齒厚），一般用搖動手柄來實現。床身右端的液壓缸和活塞用于在加工完畢后使工件快速退離滾刀，以便裝卸工件。（5）徑向進給法滾切蝸輪傳動鏈23

（6）Y3150E型滾齒機竄刀機構（6）Y3150E型滾齒機竄刀機構24

25

261.用來加工

的機床稱為齒輪加工機床。2.圓柱齒輪輪齒的齒形有

等型；齒長方向形狀有

等；齒輪的輪體有

等。3.加工齒形方法有哪些？4.滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪時，主傳動鏈控制了

運動的

參數；范成運動鏈控制了

運動的

參數；軸向進給鏈控制了

運動的

參數；差動鏈控制了

運動的

參數。5.加工齒數為31、模數為3的齒輪，試調整機床。1.用來加工的機床稱為齒輪加工機床。2718J-243-Y3150E型滾齒機講解課件28上次課程內容回顧2.4齒輪加工機床2.4.1齒輪加工機床的工作原理和分類2.4.2滾齒機的運動分析本次課程內容介紹2.4.3Y3150E型滾齒機上次課程內容回顧本次課程內容介紹29

2.4.3Y3150E型滾齒機（1）滾齒機的用途、布局和技術參數YT3150E型滾齒機主要用于滾切直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪，也可滾切花鍵軸，可用手動徑向進給法滾切蝸輪，加工齒輪的精度為7～9級。若第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組公差要求相同，可標注為7-H-K；若不同，則分別標注為7（運動準確性）-7（運動平穩性）-7（載荷分布均勻性）-H（齒厚上偏差）-K（齒厚下偏差）GB10095-1988。未加說明的，加工時的精度等級按第Ⅱ組公差要求進行。2.4.3Y3150E型滾齒機30

圖2.65Y3150E型滾齒機圖2.65Y3150E型滾齒機31

Y3150E型滾齒機的主要技術參數為：最大加工工件直徑為500mm；最大加工工件寬度為250mm；最大加工工件模數為8mm；最小加工工件齒數Zmin=5×k（k為滾刀頭數）；刀具最大直徑160mm；最大長度160mm；刀具心軸直徑22、27、32mm；

工件心軸直徑30mm；主電機1430r/min；4kW外形尺寸2439×1272×1770mmY3150E型滾齒機的主要技術參數為：32

（2）滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算滾齒機是一種運動較復雜的機床，機床的傳動系統也比較復雜。在進行傳動鏈分析時，首先根據機床的傳動原理圖各條傳動鏈的傳動路線和相互關系，然后根據機床的傳動系統圖一條一條的進行分析，分析每條傳動鏈實現其功能采用的機構，進行傳動鏈的運動參數調整計算分析。分析步驟包括：找兩端件；確定兩末端件間的計算位移；列出運動平衡式；由運動平衡式導出換置公式。

由機床運動分析已知，滾切直齒輪時需要三條傳動鏈：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈和垂直進給傳動鏈。（2）滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算3318J-243-Y3150E型滾齒機講解課件34

①主運動傳動鏈（換置器官為）a)確定末端件：住電動——滾刀主軸b)計算位移：（電動機）n電

r/min——（滾刀）n刀

r/minc)列運動平衡式：式中，A/B分別為：24/48、36/36、48/24；三聯滑移齒輪的變速比分別為：27/43、31/39、35/35。r/min①主運動傳動鏈（換置器官為）r/min35

滑移齒輪與交換齒輪組合實現變速，其特點是結構簡單、操作不夠方便，一般用于不經常變速的場合。問題：我們介紹了幾種變速形式？分別適合什么場合？并結合具體機床說明。A／B24／4836／3648／24

27／43408016031／395010020035／3563125250表2.12Y3150E型滾齒機的滾刀主軸的轉速

滑移齒輪與交換齒輪組合實現變速，其特點是結構36

例1用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、表面粗糙度為Ra2.5的鋼質齒輪，已知滾刀的直徑de=100mm，頭數k=1，模數m=3mm，孔徑D=32mm，齒輪的齒數z工件=63，模數m=3mm，試確定滾刀主軸的轉速。解：根據齒輪加工工藝守則（JB/9168.9-1998），切削速度vc在15～40m/min范圍內選擇。根據查手冊的“齒輪與花鍵加工切削用量”，粗加工進給量f=2.1～2.7mm/r；精加工進給量f=0.7～0.9mm/r；粗加工的切削速度vc=29m/min；精加工的切削速度vc=38m/min。

精加工時的主軸轉速=120r/min。由表5-13得，粗加工時的主軸轉速取80r/min，精加工時取100r/min。為了刀具壽命，要取接近的較小一級轉速。

例1用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、37

②展成運動傳動鏈a)確定末端件：滾刀——工作臺心軸b)計算位移：滾刀轉1r——工件轉K/Z工rc)列運動平衡方程式：d)導出換置公式式中，為合成機構的傳動比，滾切直齒輪時。②展成運動傳動鏈38

e、f是一對“結構性掛輪”，根據被加工齒輪齒數選取，用值來調整的數值，它使的分子、分母相差倍數不致于過大。當5≤≤20時，取e=48，f=24；當21≤≤142時，取e=36，f=36；當143≤時，取e=24，f=48。

e、f是一對“結構性掛輪”，根據被加工齒輪齒數39

例2，已知滾刀的頭數k=1，模數m=3mm，齒輪的齒數z工件=63，模數m=3mm，試確定展成掛輪a、b、c、d的齒數。解：隨Y3150E型滾齒機帶的掛輪齒數分別為：20、20、23、24、24、25、26、30、32、33、34、35、36、36、37、40、41、43、45、45、、46、47、48、48、50、52、52、55、57、58、59、60、60、61、62、65、67、70、71、73、74、75、77、79、80、82、82、85、86、89、90、92、94、95、97、98、100。例2，已知滾刀的頭數k=1，模數m=3mm，齒輪的40

若被加工齒輪的齒數在機床所帶掛輪齒數中沒有，需要從上列齒輪中選擇合適的齒數，一般采用公約數分解的形式，通過試湊的方法選擇合適的掛輪。若被加工齒輪的齒數在上列齒數之中，其調整計算就十分方便，如45齒的齒輪，則或（24/24-24/45）。有多種答案若被加工齒輪的齒數在機床所帶掛輪齒數中沒有，需41③軸向進給傳動鏈a)確定末端件：工作臺心軸——滾刀架b)計算位移：1r（工作臺）——fmm(刀架垂直進給)c)列運動平衡式：mm/ra1／b126/5232/4646/3252/2630／540.40.561.161.639／450.630.871.802.5049／351.001.412.904.00表2.13Y3150E型滾齒機的進給量f（mm/r）③軸向進給傳動鏈mm/ra1／b126/5232/464642例3用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、表面粗糙度為Ra2.5的鋼質齒輪，已知滾刀的直徑de=100mm，頭數k=1，模數m=3mm，孔徑D=32mm，齒輪的齒數z工件=63，模數m=3mm，試確定滾刀架的進給量f

。解：根據齒輪加工工藝守則（JB/9168.9-1998），進給量在0.5～5.0mm/r范圍內選擇。根據手冊查齒輪與花鍵加工切削用量，進給量f=2.1～2.7mm/r.結合表2.13，粗加工進給量取f=2.50mm/r；精加工取f=0.87mm/r。例3用高速鋼單頭滾刀（Ⅱ型）滾切7級精度、表面粗43

（3）滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算從運動分析可知，滾切斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪的差別在于增加一條差動傳動鏈。這條傳動鏈要完成齒槽的螺旋線形成，其它傳動鏈與滾切直齒齒輪時的相同。主運動傳動鏈和軸向進給傳動鏈與滾切直齒輪時完全相同。由于滾切斜齒輪時需要運動合成，這時展成運動傳動鏈的，其計算與滾切直齒輪相同。由于使用合成機構后，軸的旋轉方向改變，所以在展成運動傳動鏈調整時，要按機床使用說明的規定使用或不使用惰輪。

（3）滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈分析計算44

差動傳動鏈（換置器官為）的調整計算如下：a)決定末端件：滾刀架——工作臺心軸b)計算位移：Tmm（刀架垂直移動）——lr（工件）c)列運動平衡式：d)導出換置公式：

差動傳動鏈（換置器官為）的調整計算如下：d)導出換45

圖2.67螺旋線的展開圖圖2.67螺旋線的展開圖46

例3，已知被加工齒輪的齒數z工件=63，模數mn=3mm，螺旋角β=20°，試確定差動掛輪a2、b2、c2、d2的齒數。解：由

lg1.02606043=0.01112939，查對數掛輪表0.011-1729與0.011-1731相近，得41×7337×83，即a2=41、b2=37、c2=73、d2=83。實際傳動比uy=41×73/37×83=0.974601107誤差為0.051459322。

例3，已知被加工齒輪的齒數z工件=63，模數mn=347

①滿足2個運動合成運動加工情況，通過合成（差動）機構實現合成運動的合成，通過長齒和短齒離合器實現兩種直齒和斜齒論的加工。②為了使軸向進給運動平衡方程式中消去π因子，軸向采用了模數