第4节齿轮加工机床

?? 22 ??
? ?
25
? ?
?? 35 ??
?
? 40
?? 40
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35
?? 25
? ?
? 25
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?
35 ??
30 30
?
2 40
? 刀架丝杠
?t
?
3?
?
?? 40 ??
④ 附加运动传动链。
刀架丝杠 ? 40 ? 30 ? 21 ? a2 ? c2 ? 24 ? 2 ? ?合成机构?? e ? a ? c ? 1 ? 工件
Z 21 ? ? 142 e ? 48, f ? 24
K
K
Z ? 143 e ? 24, f ? 48
K
③ 轴向进给传动链：刀架沿工件轴向运动的传动链。
外联系传动链。
找两端件：工作台（工件旋转）—— 刀架（滚刀移动）
定计算位移：1转（工作台）—— f 毫米（刀架轴向移动）
列运动平衡式：1 ?
72 1
? 运动联系路线：
9 ? 10 ? U f ? 11 ? 13 ?
U y ? 14 ? 15 ? ?合成??
6? 7?Ux ? 8? 9
② 传动链的调整计算：
? 主运动和轴向进给运动传动链，与滚切直齿相同。
? 范成运动传动链：
80 28 28 28 42
eac 1 k
1? 20 ? 28 ? 28 ? 28 ? 56 ? U合1 ?
螺旋轨迹线（复合运动）：滚刀沿轴线移动+工件附加转动 滚刀转动 —— 主运动。 工件旋转 —— 合成运动。（范成运动+附加运动） 滚刀沿轴线移动 —— 轴向进给运动。
2）传动原理： 主运动传动链： 1 — 2 — UV — 3 — 4 （外）
范成运动传动链： 4 — 5 — [ 合成] — 6 — 7 — UX — 8 — 9 （内） 轴向进给传动链： 9 — 10 — Uf — 11 — 12 （外） 附加运动传动链：（差动传动链） 刀架 — 12 — 13 — Uy — 14 — 15 — [ 合成] — 6 — 7 — UX — 8 — 9 — 工作台 （内）
③ 轴向进给传动链：同直齿。
④ 附加运动传动链：（差动） 找两端件：刀架 —— 工件
定计算位移：T（mm) —— 1转（工件）
列运动平衡式：
T
3?
?
25 ? 2
2? 25
a2 b2
?
c2 d2
?
36 72 ? U 合 2 ?
e f
?
a ?
b
c d
?
1 72
?1
计算换置公式：U f
?
a2 ? c2 b2 d 2
齿轮加工机床
?分类：
1. 园柱齿轮加工机床：滚齿机、插齿机、车齿机等。 2. 锥齿轮加工机床：刨齿机、铣齿机、拉齿机等。
?加工方法：
1. 仿形法（成形法）。 2. 范成法（展成法、瞬心包络法等）。
§1 滚 齿 机
?滚齿机的加工表面及机床所需运动
1. 用途：加工直齿和斜齿园柱齿轮的轮齿，蜗轮轮齿和花键 轴的键。
20
28 ? 28
28 ? 28
28 ? 28
42 56
?
U
合? 1
?
e f
?
a? b
c? 1 d 72
?
K Z
U 合? 1 ? 1 运动合成机构用离合器1联接。
计算换置公式：U X
?
ac ?
bd
?
f ? 24K eZ
e,f 是一对“结构性挂轮”根据被加工齿轮齿数选取。
5 ? Z ? 20 e ? 48, f ? 24
?2
U 合1与U 合2 同时通过合成机构传往工作台。
3）无需附加运动：（装M1） NH = N1，N1 = 2NH – N3。→ N1 = N3。
U 合? 1
?
N1 N3
?1
（联轴器）
?滚齿机传动系统及其调整计算
1. YC3180型淬硬滚齿机的传动系统
1）传动链：
① 主运动传动链。
? 24 ? ? 24?
2. 滚齿原理：相当一对相啮合的轴线交叉的螺旋齿（斜齿） 齿轮传动，其中一个螺旋齿齿轮作成刀具。其 特点：螺旋角很大（或螺旋升角很小），齿数 很少。（蜗杆）将其开槽并铲背形成刀刃，刀 刃即蜗杆螺旋表面。
范成法形成齿廓：滚刀旋转 + 工件旋转
3. 加工直齿园柱齿轮时的运动和原理： 1）成形运动：（二个独立成形运动） 渐开线齿廓（母线）—— 范成法：滚刀转+工件转 直线性齿线（导线）—— 相切法： 滚刀转+滚刀沿工件轴线移动 滚刀旋转 —— 主运动。 工件旋转 —— 范成运动。 滚刀沿工件轴线移动 —— 轴向进给运动。
5. 加工蜗轮时的运动和传动原理：（略） 1）径向进给法。 2）切向进给法。
6. 滚齿机的运动合成机构： 1）运动合成机构：园柱齿轮或锥齿轮行星机构。
需要附加运动：装M2（端面长齿），同时啮合空套齿轮ZY， 转臂H。（M2空套在轴上）
不需要附加运动：装M1（端面短齿），通过键与轴连，只 啮合转臂H。
? ?
43
U变
?
? 31
? ?
39
? 35
?? 35
? 22
? ?
44
A B
?
? 33
? ?
33
? 44
?? 22
② 范成运动传动链：联系滚刀旋转到工件旋转的传动链。
内联系传动链。
找两端件：滚刀 —— 工件
1
定计算位移：K
?
1 Z
? 1? K Z
K：滚刀头数。 Z：被加工齿轮齿数。
列运动平衡式：1? 80 ?
? ?? ?
bd
f Z0
a1 b1
?
U
进
? Uf
?
f
0.4608?
整理：U y
?
a2 b2
?
c2 d2
?
9? ?Z0 ?
fk
Z?
Z
?
Z0
?
1? 1 5 50
Z0——与Z接近的数。
5）刀架快速移动的传动路线：
① 传动路线：
快速电动机
?
13 26
?
M3
?
2 25
?
XXI ?刀架轴向进给丝杠
?
② 设有电气互锁。主电动机开或不开都行，手柄要在 快速移动的位置上。
b.定计算位移： k ? ? ? ? k ? k
Z
Z Z0
c.列运动平衡式：
k Z
?
72 ?
1
2 ?
25
39 ?
39
a1 ? b1
23 69 ? U 进 ?
2 ?
25
a2 b2
?
c2 ? d2
36 72 ? U 合 2 ?
e f
?
a ?
b
c ?
d
1 72
?
k Z
?
k Z0
U合2 ? 2
a c e 24k
?
sin ?
?9 MnK
3π —— 轴向进给丝杠的导程，单位为mm。
U合2 —— 合成机构传动比。U合2 = 2。
ac ?
bd
——
a
范成运动链挂轮的传动比。b
?
c d
?
?
f e
?
24k Z
T（L）——被加工齿轮螺旋线的导程，单位为mm。
T ? ? M n Mn —— 法向模数。 sin ? β —— 被加工齿轮螺旋线的导程。单位为度。
代入换置公式：
a c 24k
24 ? 1
Ux
?
? b
d
?
?
Z0
?? 103 ?
1
? ? 0.232919254
25
查挂轮选用表，取挂轮齿数：
a ?
c
?
30 ?
25 ?0.232919254?
b d 46 70
2）计算附加运动挂轮：
∵f = 1.41，按此标称值查机床说明书得：
Uf
?
a1 b1
?
U进
? ?
48
? ?
? ?
48
? ?
电动机
?
? 90 ?176
?
? 28 ?
? ?
44
? ?
?
? 36 ?
? ?
36
? ?
?
33 35
?
23 23
?
23 23
?
23 23
?
20 80
?
滚刀
? 32 ? ? 48?
?? 40 ?? ?? 24??
② 范成运动传动链。
滚刀 ? 80 ? 23 ? 23 ? 23 ? 45 ? ?合成机构??
传动路线表达式见下图。 注：上述五种传动链所有通用滚齿机都具备。
另有径向进给传动链和切向进给传动链只有部分滚 齿机具备。
2）加工直齿园柱齿轮的调整计算：
① 主运动传动链：联系电动机与滚刀主轴之间的传动链， 由它决定形成渐开线的速度，是外联系传动链。
找两端件： 电动机 —— 滚刀
定计算位移： N电 —— N滚刀（rpm)
2）传动原理： 主运动传动链： 1 — 2 — UV — 3 — 4（外） 范成运动传动链： 4 — 5 — UX — 6 — 7（内） 轴向进给运动传动链： 7 — 8 — Uf — 9 — 10（外）
4. 加工斜齿园柱齿轮面及其传动原理图 1）成形运动： 渐开线齿廓（母线）—— 范成法：滚刀转+工件转 齿线（螺旋线，导线）—— 相切法：滚刀转+螺旋线