[整理]4130y318滚齿机工坐台方案设计

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------------- 目 录

目 录 ................................................................................................ 1

第一章 绪论 .................................................................................. 2

1.1齿轮加工机床简介 ................................................................................................... 2

1.2 滚齿机的发展现状及趋势 ...................................................................................... 2

第二章 滚齿机方案设计 ............................................................. 4

2.1总功能分析（黑箱法） ........................................................................................... 4

2.2功能原理比较方案的选择 ....................................................................................... 4

2.3功能分解图 ............................................................................................................... 6

2.4各功能元求解方案分析 ........................................................................................... 8

2.5 最佳方案解的分析及确定 .................................................................................... 14

2.6 计算有关数据 ........................................................................................................ 19

第三章 Y318滚齿机分齿部分计算 ........................................... 21

3.1 分齿原理 ................................................................................................................ 21

3.2 分齿挂轮的计算 .................................................................................................... 22

3.3 分齿挂轮调整表 .................................................................................................... 23

第四章 蜗杆、蜗轮的设计计算及校核 ..................................... 27

4.1 蜗杆、蜗轮的选择 ................................................................................................ 27

4.2 蜗杆的热平衡核算 ................................................................................................ 30

总 结 ............................................................................................ 32

参考文献 ........................................................................................ 33

致谢 ................................................................................................ 34

附件1 ............................................................................................. 35

附件2 ............................................................................................. 41

附件3 滚齿机系统示意图 ...................................................... 47 -------------

------------- 第一章 绪论

1.1齿轮加工机床简介

齿轮加工机床系指用齿轮切削工具加工齿轮齿面或齿条齿面的机床及其配套辅机。齿轮机床按加工原理分为两类，仿形法和范成法(或称展成法)。仿形法是用刀具的刀刃形状来保证齿轮齿形的准确性，用单分齿来保证分齿的均匀。范成法是按照齿轮啮合原理进行加工，假想刀具为齿轮的牙形，它在切削被加工齿轮时好似一对齿轮啮合传动，被加工齿轮就是在类似啮合传动的过程中被范成成形的，范成法具有加工精度高，粗糙度值低，生产率高等特点，因而得到广泛应用，范成法按其加工方法和加工对象分为：

(1)插齿机：多用于粗、精加工内外啮合的直齿圆柱齿轮，特别适用于双联、多联齿轮，当机床上装有专用装置后，可以加工斜齿圆柱齿轮及齿条。

(2)滚齿机：可进行滚铣圆柱直齿轮、斜齿轮、蜗轮及花键轴等加工。

(3)剃齿机：按螺旋齿轮啮合原理用剃齿刀带动工件(或工件带动刀具)旋转剃削圆柱齿轮齿面的齿轮再加工机床。

(4)刨齿机：用于外啮合直齿锥齿轮加工。

(5)铣齿机：用于加工正交、非正交(轴交角不等于90°)的弧齿锥齿轮、双曲线锥齿轮加工。

(6)磨齿机：用于热处理后各种高精度齿轮再加工。

1.2 滚齿机的发展现状及趋势

齿轮制造业是从属于主机制造业的一个配套产业，它随着主机行业的发展而兴衰。“十五”期间，由于主机行业发展情况良好，中国齿轮制造业到2005年底有较大增长，中国已成为世界齿轮制造大国。齿轮制造行业的高速发展，又反过来要求机床制造水平不断提高，以满足汽车、航空、航天等行业的发展。

据中国齿轮罗纹花键机床用户协会提供的数据，2005年全国齿轮制造企业约为500家，其中改制企业约400家，从业总人数25万人，年销售额可达750亿元（未计国外进口及随成套设备进口中齿轮产品的价值，国内市场齿轮产品实际消费额-------------

------------- 接近1000亿元），其中人均销售额可达28万元/年，在世界行业排名中位列第三，在美国和日本之后。这样的发展规模当然离不开机床业所提供的支持。

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------------- 第二章 滚齿机方案设计

2.1总功能分析（黑箱法）

黑箱法是将实现给定功能的机械系统看作为一个未知内部功能结构和功能载体的“黑箱”，通过对它的输入量和输出量的全面分析，逐步掌握输入和输出的基本特征和转换关系，寻求能实现这种基本特性和转换关系的工作原理和功能载体的可行性方案。

滚齿机是齿轮滚刀加工齿轮的专用机床，在齿轮加工应用中最为广泛。机床主要由床身、大立柱、工作台、小立柱、传动箱、刀架等几部分组成。Y318是滚齿机的一种改进型号。Y318型滚齿机主要用于滚切直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。此外，使用涡轮滚刀时，还可以用手动径向进给法滚切涡轮。也可用于加工花键轴。

Y318滚齿机主要用于成批单件小批量生产中滚切圆柱直齿齿轮，斜齿齿轮及蜗轮。其总功能是加工齿轮以及花键轴，包括主传动、分齿运动、垂直进给运动、径向进给运动及加工斜齿轮的差动运动等功能；其主要系统包括动力系统，切削系统，控制系统，润滑系统和冷却系统等。

2.2功能原理比较方案的选择

切削齿轮的方法可分为两大类：成形法和展成法。

成型法就是直接使用齿轮成型铣刀将齿谷铣出,优点是能在铣床上就能获得齿轮,-------------

------------- 在设备受限制的情况下考虑.为了减少刀具的数量而将齿数分段,在一段齿数内用一把刀,从而齿型会带来系统误差.

展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮啮合副中的一个转化成刀具，另一个转化成工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动，在工件上切出齿廓。由于齿轮啮合副正常啮合的条件是模数、压力角相等，故展成法加工齿轮所用刀具渐开线廓形仅与刀具本身的齿数有关，而与被切齿轮的齿数无关。因此，每一种模数，只需用一把刀具就可以加工各种不同齿数的齿轮。此外，还可以用改变刀具与工件的中心距来加工变位齿轮。这种方法的加工精度和生产率一般比较高，因此在齿轮加工机床中应用最为广泛。

数控滚齿机加工精度较难满足要求，因齿轮要求精度高，所以管理操作复杂，传统滚齿机加工精度高，便于控制，目前仍应用广泛。

通过以上成形法和展成法的比较，以及传统滚齿机和数控滚齿机的比较，最终选择的齿轮加工设备是传统滚齿机。传统滚齿机既可以加工直齿圆柱齿轮，又可以加工斜齿圆柱齿轮，现以加工斜齿圆柱齿轮的要求设计滚齿机。 -------------

------------- 2.3功能分解图