需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 目錄 1 引言 . 1 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及參數(shù) : . 1 3 設(shè)計(jì)方案計(jì)算說(shuō)明書 . 2 動(dòng)方案的擬定 . 3 削傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 4 服電機(jī)的特點(diǎn) . 4 削力的計(jì)算以及電機(jī)的選擇： . 5 齒機(jī)刀架系統(tǒng)圖及傳動(dòng)計(jì)算 . 7 服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算 . 9 正計(jì)算結(jié)果 . 11 修正計(jì)算結(jié)果 . 12 算幾何尺寸 . 13 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 . 14 速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸 . 15 定低速級(jí)齒輪的類型、材料及齒數(shù) . 15 正計(jì)算結(jié)果 . 16 修正計(jì)算結(jié)果 . 18 算幾何尺寸 . 19 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 . 20 的設(shè)計(jì) . 25 的材料選擇和最小直徑估算 . 25 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 的校核 . 28 的力學(xué)模型的建立 . 28 算軸上的作用力 . 29 算支反力 . 29 扭強(qiáng)度校核 . 32 的選擇與校核 . 32 動(dòng)軸承的選擇與校核 . 32 4 液壓分 度盤的設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 34 盤式分度工作臺(tái) . 34 平液壓缸的選取 . 36 5 使用說(shuō)明書（ . 38 要參數(shù) . 38 控銑齒機(jī)的結(jié)構(gòu) . 38 架結(jié)構(gòu) . 38 動(dòng)機(jī)構(gòu) . 38 控銑齒機(jī)的工作原理 . 38 6 標(biāo)準(zhǔn)化審核報(bào)告（ . 39 品圖樣的審查 . 39 品技術(shù)文件的審查 . 40 注件的使用情況 . 40 查結(jié)論 . 40 7 結(jié) 論 . 40 參考文獻(xiàn) . 41 致謝 語(yǔ) . 43 1 數(shù)控銑床外齒銑刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 引言 大模數(shù)齒輪在大型工程車輛，工程機(jī)械以及礦山煤礦的傳送有著廣泛的作用。對(duì)于模數(shù)大于 16漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，受加工范圍的限制，在普通銑齒機(jī)上跟本無(wú)法完成。在數(shù)控機(jī)床上加工大模數(shù)齒輪的前提是數(shù)控系統(tǒng)具有漸開(kāi)線軌跡的加工功能。目前大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)（除西門子 840D、 高檔數(shù)控系統(tǒng)）均不具有漸開(kāi)線軌跡的加工功能。實(shí)際應(yīng)運(yùn)中，使用經(jīng)濟(jì)數(shù)控系統(tǒng)，在普通銑床上采用特殊結(jié)構(gòu)的數(shù)控改造，可以使用指狀銑刀采用展成法來(lái)直接加工齒輪的漸開(kāi)線齒形，并且加工精度遠(yuǎn)超出規(guī)定要求，使得我國(guó)機(jī)械加工水平無(wú)論在加工質(zhì)量方 面還是在加工效率方面都有提高。 數(shù)控滾銑一體機(jī)，主要功能是在一個(gè)機(jī)床本體上，既能完成工件外齒的滾削任務(wù)，又能完成內(nèi)齒銑削任務(wù)。當(dāng)進(jìn)行滾削加工時(shí)，機(jī)床大立柱上安裝滾齒刀架，這時(shí)候相當(dāng)于一個(gè)數(shù)控滾齒機(jī)。進(jìn)行內(nèi)齒加工時(shí)，更換銑刀架 1。 該機(jī)床是采用成型齒輪銑刀對(duì)圓柱內(nèi)、外齒輪的齒型進(jìn)行銑削加工的機(jī)床，該機(jī)床可以加工圓柱直齒內(nèi)、外齒輪，也可以加工圓柱斜齒內(nèi)、外齒輪。該機(jī)床具有高效，高剛度的特點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一次總的檢驗(yàn)和鞏固，是一次很好的理論聯(lián)系實(shí)際的鍛煉，相比以前 的幾次課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的涉及面更加廣泛，是知識(shí)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。做好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)具有很重要的意義。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及參數(shù) : 1. 設(shè)計(jì)參數(shù)如表 2 2計(jì)參數(shù) 工藝條件及要求 2 工件直徑最大 模數(shù) 30 工件材料硬度 刀具垂直行程 滾刀中心距工作臺(tái)面距離 滾刀轉(zhuǎn)速 3000 000500藝條件及要求 銑刀盤最大直徑 工作臺(tái)最大承重 立柱水平 行程 內(nèi)銑齒最小加工直徑 電機(jī) 4200000700 1000門子 2、本次設(shè)計(jì)是加工 30 模數(shù)齒輪的機(jī)床（直齒，斜齒，蝸輪蝸桿）。由于加工時(shí)間比較長(zhǎng)，刀具磨損嚴(yán)重，要求能在不停機(jī)狀態(tài)下完成，滾刀的自動(dòng)竄刀（ 100 本機(jī)床可以進(jìn)行，外齒輪滾削加工，和內(nèi)齒輪銑削加工，加工時(shí)通過(guò)更換刀架，刀架上的電機(jī)隨同刀架一起更換。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求查閱相關(guān)資料，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)中減速器和分度盤有關(guān)知識(shí)，了解各個(gè)零件的作用和工藝，在設(shè)計(jì)中合理運(yùn) 用了解的專業(yè)知識(shí)，繪制裝配圖、零件圖及剖視圖，使所畫圖紙能清晰的表達(dá)設(shè)計(jì)者思想。 本次的任務(wù)是設(shè)計(jì)外齒銑刀架以及帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)動(dòng)的分度盤 2。 3 設(shè)計(jì)方案計(jì)算說(shuō)明書 (1) 設(shè)計(jì) 任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)前都要經(jīng)過(guò)充分的論證才能確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。該課題設(shè)計(jì)思路是先設(shè)計(jì)出刀架部分，根據(jù)刀架部分的體積、質(zhì)量等定出分度盤旋轉(zhuǎn)速度、分度盤大小、驅(qū)動(dòng)力及剛度等，最后和立柱部分能夠合理的銜接。 初步討論， 有種方案可供參考： 1：刀架 銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成一個(gè)刀架 分度盤 選用液壓齒條式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng) 2：刀架 銑內(nèi)齒 和銑外齒設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架 分度盤 選用步進(jìn)電機(jī)串聯(lián)一個(gè)減速器 3：刀架 銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架 3 分度盤 選用 液壓齒條式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng) (2) 設(shè)計(jì)方案分析 第一種方案刀架銑內(nèi)外齒用同一個(gè)刀架，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，節(jié)省了一定的人力物力，但是這樣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會(huì)給后期的工作帶來(lái)不小的麻煩。用液壓缸來(lái)帶動(dòng)分度盤的方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以得到較高的分度精度，且運(yùn)行可靠，穩(wěn)定，角度任意完全符合要求。 第二種方案刀架銑內(nèi)外齒用兩個(gè)刀架，這樣設(shè)計(jì)會(huì)使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要機(jī)械傳動(dòng)達(dá)到要求即可，但是這樣會(huì)浪費(fèi) 一定的材料，而且換取刀架需要人力來(lái)幫助完成。分度盤用步進(jìn)電機(jī)來(lái)串聯(lián)一個(gè)減速器 ,這樣結(jié)構(gòu)龐大，且比較復(fù)雜，后期的計(jì)算也比較大，不可取。 第三種方案 刀架 銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架， 分度盤 選用液壓齒條式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)，這樣結(jié)合了前兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，可以考慮選取第三種方案來(lái)設(shè)計(jì)。 動(dòng)方案的擬定 經(jīng)過(guò)上節(jié)方案的討論，最終選取第三種方案，銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架，分度盤選用液壓齒條式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)。 （ 1）刀架部分：用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,傳動(dòng)部分可以用一個(gè)減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)，初擬傳動(dòng)圖如下： 圖 3擬傳動(dòng)圖 （ 2）分度盤部分：用液壓缸來(lái)帶動(dòng)齒條，齒條的帶動(dòng)一個(gè)齒輪，通過(guò)軸來(lái)連接分 4 度盤，是分度盤能夠旋轉(zhuǎn)任意角度。 液壓回路如下圖所示，通過(guò)控制電磁換向閥 B 來(lái)控制液壓缸，帶動(dòng)齒條左右移動(dòng)。通過(guò)電磁換向閥 圖 3 服電機(jī)的特點(diǎn) 伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子式永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的 U/V/子在此 磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)低級(jí)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度 3。 伺服電機(jī)又分直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī) 直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī) 交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī) 伺服電機(jī)的顯著特點(diǎn)： 1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 2、運(yùn)行范圍較寬 3、無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 不同類型的交流伺服電機(jī)具有不同的特點(diǎn)?；\型轉(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)具有勵(lì)磁電流較小，體積較小，機(jī)械強(qiáng)度搞等特點(diǎn) ;但是低速運(yùn)行不夠平穩(wěn)，有抖動(dòng)現(xiàn)象。空心杯型 5 轉(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，維護(hù)方便，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，運(yùn)行平滑，噪聲小，沒(méi)有無(wú)線電干擾，無(wú)抖動(dòng)等現(xiàn)象；但是勵(lì)磁電流較大，體積也較大，轉(zhuǎn)子易變形，性能上不及直流伺服電動(dòng)機(jī)。 削力的計(jì)算以及電機(jī)的選擇 7： 主軸和主電機(jī)的初選，主要先考慮主要的受力和功率，進(jìn)行初選。 1 1 . 1 0 . 8 0 . 9 1 . 1 0 . 102 4 5 2 * * * * * *p f eF a a a z d n （ 5 ?。?02 . 2 5 , 0 . 2 5 , 3 0 , 5 0 0 , 1 5p f ea m a a d n 141F * 5 0 0 * 1 5* 1 4 1 * 5 56 0 * 1 0 0 0P F v K W （ 5 銑刀主軸直徑 33m i n 55= 1 2 0 * 1 2 0 * 1 8 4 . 915pd m 校驗(yàn)： 力學(xué)模型 力 學(xué) 模 型 F 學(xué)模型 2、彎矩圖 141N 1 7 0 . 52R A R B F K N 6 以 A 為原點(diǎn)， * x ，其中 剪應(yīng)力值等于 x 為距離原點(diǎn)的距離 得： m a 17 0 . 5 * * 3 0 0210575000 *R A A m mN m m （ 5 彎矩圖： 圖矩圖 3、做出扭矩圖 * / m i 4 9 *559 5 4 9 * *1632824687. 5 *m m （ 5 扭 矩 圖A 矩圖 4、校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)第三強(qiáng)度理論得 224 ( ) （ 5 7 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈沖循環(huán)變應(yīng)力取 ，直徑為 d 的軸，彎曲應(yīng)力 ，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 2 ，代入上式得軸的彎矩合成強(qiáng)度條件為 22221()( ) 4 ( )2 W (5軸的抗彎截面系數(shù) 3 330 . 1 5 8 3 2 0 032dW d m m 代入計(jì)算得： 221(1 0 5 7 5 0 0 0 ( 0 . 6 * 3 2 8 2 4 6 8 7 . 5 )5832003 8 . 3 3 0 4 7 6 0 (5考慮到傳遞效率和空載功率初選電機(jī)的功率 65軸直徑 180 電動(dòng)機(jī) 的選擇： 查 查表 步伺服電動(dòng)機(jī)的額定技術(shù)參數(shù)。 連接方式為三角形連接 ,中心角 132，額定轉(zhuǎn)速為 2235 r ,額定轉(zhuǎn)矩為257 ,額定功率為 最大轉(zhuǎn)矩為 1100 ，功率因數(shù) n ,最高轉(zhuǎn)速為 4500 r ，質(zhì)量為 齒機(jī)刀架系統(tǒng)圖及傳動(dòng)計(jì)算 7： 圓錐 齒輪應(yīng)布置在高速級(jí)，使其不宜過(guò)大，便于加工，對(duì)減速器的傳動(dòng)比進(jìn)行分配時(shí)，要盡量避免圓錐齒輪尺寸過(guò)大，制造困難，因而高速級(jí)圓錐齒輪的傳動(dòng)比 1i 不宜過(guò)大，通常取 1i =最好使 3傳動(dòng)比 ，當(dāng)要求兩級(jí)傳動(dòng)打齒輪的浸油深度大致相等時(shí)，也可取 4i 。 錐齒輪傳動(dòng)時(shí)，利用閉式齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比 i 的推薦值選 2 圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，利用閉式齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比 i 的推薦值選 3 8 最終選定三角圓錐 結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 圖 5速器結(jié)構(gòu)圖 （一） 傳動(dòng)比 i （二）傳動(dòng)比的分配 選擇傳動(dòng)比為 了便于大錐齒輪加工，高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng)比 3 ，i ，則 考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問(wèn)題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)有相近的浸油深度，兩級(jí)齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比 2i 與低速級(jí)傳動(dòng)比3 f （三）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 235 m 235I m m 7 6/ 1 （ 5 9 m 2m 3 各軸輸入功率計(jì)算 聯(lián)軸器 ，錐齒輪 8 級(jí)閉式齒輪傳動(dòng) ，滾動(dòng)軸承 ，圓柱齒輪 9級(jí)精度傳動(dòng) 。 d （ 5 3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （ 5 2 3 42 2 3 54 9 5 09 5 5 0 6 7 02 7 6 3 9 5 09 5 5 0 8 5 09 5 5 0 4 5 0 5 09 5 5 服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算 中間級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 料及齒數(shù) 10 (1)按傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（精度級(jí)） (2)選擇小齒輪材料為 40制處理，硬度范圍為 241 為 263齒輪材料為 45鋼，調(diào)制處理，硬度取為 217 236為 236者硬度差為 273)選小齒輪齒數(shù)為 24 ，大齒輪齒數(shù) 9 5 . 6 1 6243 422 i ，取96 ， 42496u （ 4）初選螺旋角 15 試選載荷系數(shù) 6.1I 51 106 . 1 1 0 . 6 7 2 由表 8d（對(duì)稱布置） 由 表 8 （均采用鍛鋼制造） 由圖 8 由圖 8 ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91 0382( hi （ 5 89,2 12 由圖 8K， 失效概率為 1%，安全系數(shù) 1，由式（ 8 M P l i （ 5 M P l i 端面重合度按式（ 8似計(jì)算 11 61241(1( 5 螺旋角8算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑入 H 中的小者 （ 5 取 81 正計(jì)算結(jié)果 計(jì)算圓周速度 2 （ 5 確定模數(shù) n o ，取為標(biāo)準(zhǔn)值 5 修正齒數(shù) 1 ，取 241 Z 9624411 （ 5 修正螺旋角44ar d Zm n（ 5 確定齒寬 87812 確定載荷系數(shù) K 由表 8由表 8K 0246978 22t ， 12 t /100/ （ 5 由表 H， 4查得齒向載荷分布系數(shù) 232 （ 5 由圖 8 o o 2 8 821 （ 5 螺旋角系數(shù) 修正小齒輪分度圓直徑 2d （ 5 取 32 修正計(jì)算 結(jié)果 計(jì)算圓周速度 2 仍選 8級(jí)精度 確定模數(shù) 11c o o ，取為標(biāo)準(zhǔn)值 修正齒數(shù) 1 ，取 221 Z 8822411 13 修正螺旋角25ar c co c co d Zm nd 838312 確定齒寬 確定載荷系數(shù) K 由表 8由表 80911112 22t ，t /100/ 由表 H， 4查得齒向載荷分布系數(shù) 232 由圖 8 o o 2 8 821 螺旋角系數(shù) 修正小齒輪分度圓直徑 2d 兩次修正后，結(jié)果已相近，故最終取 32 算幾何尺寸 法向模數(shù) 14 齒數(shù) 221 Z ， 8822412 分度圓直徑 31 ， 3 683412 齒寬 38312 螺旋角25ar d Zm n 端面模數(shù) o s 5c o s 中心距 8225co 1 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 122 ta , （ 5 由圖 81 8 （ 5 o 8得齒形系數(shù) 由圖 8齒面硬度查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 91 ， 82 由圖 8K， K 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) ，由式（ 8 15 M P i （ 5 M P 85i ， a a (5 7 強(qiáng)度足夠 速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸 定低速級(jí)齒輪的類型、材料及齒數(shù) (1)按傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（精度 8級(jí)） (2)選擇小齒輪材料為 40制處理，硬度范圍為 241 為 280齒輪材料為 45鋼，調(diào)制處理，硬度取為 217 255為 240者硬度差為 403)選小齒輪齒數(shù)為 03 ，大齒輪齒數(shù) 9 1 . 9 5033 . 0 6 5 i，取 92 ，06723092u 。 （ 4）初選螺旋角 15 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，試選載荷系數(shù) 602 . 2 8 8 9 1 0 8 8 . 9 1 0 6 由表 8d（對(duì)稱布置） 由表 8 （均采用鍛鋼制造） 由圖 8 由圖 8 ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ，由式（ 8算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 831 030082( (58812 由圖 8K， 失效概率為 1%，安全系數(shù) 1，由式（ 8 M P 1K 1l i (5 M P l i 端面重合度按式（ 8似計(jì)算 21301(1( 5螺旋角8算 （ 2） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑式（ 8代入 H 中的小者 17 (5取 123 正計(jì)算結(jié)果 12 （ 1） 計(jì)算圓周速度 3 ， （ 2） 仍選 8 級(jí)精度，確定模數(shù) o o ，取為標(biāo)準(zhǔn)值 （ 3） 修正齒數(shù) 3 ，取 303 Z ， 取 924 Z （ 4） 修正螺旋角 7 245ar d Zm n（ 5） 確定齒寬 1 21 1 213 （ 6） 確定載荷系數(shù) K 由表 8由表 824 6978 22t ，t /100/ 由表 8H ， F 由表 8 18 232 1 9 （ 7） 由圖 8 （ 8） o o 2 8 843 （ 9） 螺旋角系數(shù) （ 10） 修正小齒輪分度圓直徑3d 取 222 修 正計(jì)算結(jié)果 （ 1） 計(jì)算圓周速度 3 （ 2） 仍選 8級(jí)精度 （ 3） 確定模數(shù) 3530171712233 .c o sc o s ，取為標(biāo)準(zhǔn)值 5. （ 4） 修正齒數(shù) 7630051717162d 33