内齿轮铣齿机铣削动力头的设计 毕业设计
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内齿轮铣齿机铣削动力头的设计 毕业设计 河 南 科 技 大 学 毕 业 设 计(论 文)
题目 内齿轮铣齿机铣削动力头的设计 姓 名 XX 院 系 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 XX
2XX年 XX月XX 日 河南科技大学毕业设计(论文) 内齿轮铣齿机铣削动力头的设计
摘 要 本次毕业设计内容是内齿轮铣齿机铣削动力头,通过安装在改进的数控磨削机床上,用来加工一定系列的直齿内齿轮。动力头采用成型铣刀来加工不同齿廓的齿面,通过数控回转台以及数控上下滑台实现全齿的铣削,当回转一周即完成一内齿轮的铣削工作。 主要完成任务如下: (1) 查阅资料了解铣齿机的结构及内齿轮的加工方法等; (2) 查阅资料确定动力头装置的构成; (3) 初步确定传动系统、传动原件及动力头的基本尺寸; (4) 计算并验证所选用的零件符合要求; (5) 利用CAD绘制出铣削动力头整体装配图、铣削动力头壳体零件图、铣刀安装、调整结构图、上盖零件图从动主轴、齿轮轴零件图等;
关键词:铣削动力头,螺旋锥齿轮,内齿轮,铣齿机 河南科技大学毕业设计(论文) INNER GEAR CUTTER MILLING POWER HEAD
ABSTRACT This topic development inner gear cutter milling power head through installs on the improvement numerical control milling machine bed, uses for certain series the straight tooth annular gear. The powe head uses the double headed disccutter to process the different tooth profile the tooth face, the sliding table realizes the entire tooth milling through about the numerical control rotary abutment as well as the numerical control, when rotates a week namely to complete an milling annular gear. Main research content as follows: (1)Access to information about gear milling machine structure and internal gear processing method (2)Access to information to determine the power head device.. (3)Preliminary determination of transmission system, transmission and the original power head basic size. (4)Calculation and verification of the selected components to meet the requirements (5)Using CAD to draw out the milling power head assembly drawing, the milling power head part drawings, milling cutters, adjust structure, upper cover parts of the driven spindle, gear shaft parts diagram
KEY WORDS:Milling power head, spiral bevel gear, annular gear, numerical control milling machine bed 河南科技大学毕业设计(论文) 目 录
前 言 ................................................ 1 第1章 机械传动装置的总体设计 .......................... 4 §1.1 拟订传动方案 ............................... 4 §1.2 电动机的选择 ............................... 6 §1.2.1 概述 .................................... 6 §1.2.2本课题电动机选型 .................... 6 第2章 动力头的结构及零部件的设计 ...................... 9 §2.1 动力头的总体结构 ........................... 9 §2.1.1 箱体 ............................... 9 §2.1.2 锥齿轮设计 ......................... 10 §2.1.3斜齿圆柱齿轮的设计计算 ............. 14 §2.2 动力头的其他零件 .......................... 18 §2.2.1 联轴器 ............................ 19 §2.2.2 轴承 .............................. 21 §2.2.3 轴承盖 ............................ 31 §2.2.4 齿轮轴 ............................ 31 §2.2.5 轴的计算........................... 33 §2.2.6 键的计算........................... 40 §2.3 动力头装配图设计的概述 .................... 41 总 结 ................................................ 43 参 考 文 献........................................... 44 致 谢 ............................................... 45 翻译部分 ............................................. 46 IRON AND STEEL CASTINGS ......................... 46 钢铁铸造 ........................................ 53 河南科技大学毕业设计(论文)
1 前 言
齿轮加工机床 齿轮加工机床是加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿零件齿部的机床。齿轮加工机床的品种规格繁多,有加工几毫米直径齿轮的小型机床,加工十几米直径齿轮的大型机床,还有大量生产用的高效机床和加工精密齿轮的高精度机床。 齿轮加工机床广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业中。 古代的齿轮是用手工修锉成形的。1540年,意大利的托里亚诺在制造钟表时,制成一台使用旋转锉刀的切齿装置;1783年,法国的勒内制成了使用铣刀的齿轮加工机床,并有切削齿条和内齿轮的附件;1820 年前后,英国的怀特制造出第一台既能加工圆柱齿轮又能加工圆锥齿轮的机床。具有这一性能的机床到19 世纪后半叶又有发展。 1835年,英国的惠特沃思获得蜗轮滚齿机的专利;1858年,席勒取得圆柱齿轮滚齿机的专利;以后经多次改进,至 1897 年德国的普福特制成带差动机构的滚齿机,才圆满解决了加工斜齿轮的问题。在制成齿轮形插齿刀后,美国的费洛斯于1897 年制成了插齿机。 二十世纪初,由于汽车工业的需要,各种磨齿机相继问世。1930 年左右在美国制成剃齿机;1956年制成珩齿机。60 年代以后,现代技术在一些先进的圆柱齿轮加工机床上获得应用,比如在大型机床上采用数字显示指示移动量和切齿深度;在滚齿机、插齿机和磨齿机上采用电子伺服系统和数控系统代替机械传动链和交换齿轮;用设有故障诊断功能的可编程序控制器,控制工作循环和变换切削参数;发展了数字控制非圆齿轮插齿机和适应控制滚齿机;在滚齿机上用电子传感器检测传动链运动误差,并自动反馈补偿误差等。 1884年,美国的比尔格拉姆发明了采用单刨刀按展成法加工的直齿锥齿轮刨齿机;1900 年,美国的比尔设计了双刀盘铣削直齿锥齿轮的机床。 河南科技大学毕业设计(论文) 2 由于汽车工业的需要,1905年在美国制造出带有两把刨刀的直齿锥齿
轮刨齿机,又于1913年制成弧齿锥齿轮铣齿机;1923年,出现了准渐开线齿锥齿轮铣齿机;30年代研制成能把直齿锥齿轮一次拉削成形的拉齿机,主要用于汽车差动齿轮的制造。40年代,为适应航空工业的需要,发展了弧齿锥齿轮磨齿机。1944 年,瑞士厄利康公司制成延长外摆线齿锥齿轮铣齿机;从 50 年代起,又发展了用双刀体组合式端面铣刀盘,加工延长外摆线齿锥齿轮的铣齿机。齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。常用的有滚齿机,插齿机、铣齿机、剃齿机等。 内齿轮的加工 伴随着我国汽车工业的快速发展, 各大汽车公司同时也加快了零部件的国产化速度; 以行星轮系为主要减速装置的自动液力变速器市场需求量巨大; 建材、矿山、冶金、能源及起重工程的崛起, 带动了对大功率 (小体积 ) 行星齿轮减速器的需求。内齿轮通常是大齿轮,与之相啮合的外齿轮是小齿轮。目前国内加工内齿轮普遍采用插齿, 虽然加工精度较高, 但加工效率低。数控插齿机加工效率高, 但设备价格也高, 加工成本高。鉴于内齿轮热处理前精度要求不高, 如果能够开发出加工效率很高的数控铣齿机, 其应用前景是十分明显的。铣齿相对于插齿进给量大, 无空切削行程, 主轴的铣削速度较高, 可以真正做到高速高效加工; 使用成形铣刀能够一次铣削到位, 在批量生产中操作简单, 使用方便; 铣出的齿轮误差减小, 与其他加工方法相比大大降低生产成本。 铣刀盘的种类 铣刀盘可分为左旋刀盘和右旋刀盘,这两者又可分为单面刀盘和双面刀盘。单面刀分为单面外切刀盘(用于精切小轮凹面)和单面内切刀盘(用于精切小齿轮凸面)。双面刀盘分为粗铣切双面刀盘(用于粗铣大、小轮)和精切双面刀盘(用于精切大小轮)。本设计采用的是成型铣刀。 动力头的铣削原理 内齿轮的齿形精度主要取决于成型铣刀的形状精度。数控内齿轮铣齿机有电气控制部分和机械装置部分。机械装置由铣削动力头、平行于齿轮轴线运动的数控滑台、数控分度盘及垂直于齿轮回转轴线的工作台(带有液