珩齒機床主軸箱的設(shè)計

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目 錄 前 言……………………………………………………………………………....1 1、珩齒加工的基本介………………………………………………............ ....... ….3 2、 運動設(shè)計……………………………….…………………………………….. ....13 2．1 給定條件……………………………….…………………………………….. ...13 2．2 確定結(jié)構(gòu)式……………………………….………………………………….. .14 2．3 計算各級轉(zhuǎn)速……………………………….…………………………………15 2．4 電機選型……………………………….…………………………………….. ..15 2．5 擬定轉(zhuǎn)速圖……………………………….…………………………………….16 3、 確定各級傳動副齒輪的………………………………………………………….17 3.1確定齒輪的齒數(shù)........................................................................................ ...............17 3.2各軸及齒輪的計算轉(zhuǎn)速的確定……………………………………………………21 4、 傳動零件的初步計算................................................................ .............................26 4.1 傳動軸直徑初定......................................................................... ..........................26 4.2 主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定....................................................................................27 4.3 齒輪模數(shù)計算和齒輪中心距的計算............................................................... .....28 4.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計........................................................................................... ........... 29 4.5 皮帶的相關(guān)計算.................................................................... ..............................31 5、 主要零件的驗算............................................................................................ .......36 5.1 齒輪的強度驗算......................................................................... .........................36 5.2 主軸的驗算............................................................................................ ............ .39 5.3 花鍵的驗算............................................................................................ ............ .44 結(jié)束語........................................................................................................................46 致 謝……………………………………………………………………................48 參考文獻……………………………………………………………………................49 摘要 這篇畢業(yè)設(shè)計的論文主要闡述的是珩齒加工機床主軸箱的設(shè)計方法。珩齒加工機床是一種高精度加工機床.這個方法是以加工過程和珩齒加工機床的使用條件的數(shù)學(xué)和物理公式為基礎(chǔ)的。 在論文中，首先，對珩齒加工機床作了簡單的介紹，接著，闡述了主軸箱的設(shè)計原理和理論計算。然后按照設(shè)計準則和設(shè)計理論設(shè)計了主軸箱。接著對主軸箱的各部分組成進行了尺寸計算和校核。 目前，在珩齒加工機床的設(shè)計、制造及應(yīng)用上，國內(nèi)與國外先進水平相比仍有較大差距，國內(nèi)在設(shè)計制造珩齒加工機床過程中存在著較多缺點。 關(guān)鍵字：珩齒加工，主軸箱，機床。 Abstract This paper of graduation project mainly presents a systematic approach for the design of the headstock of plover machining tool, The plover machining tool is one of the members in the special high precision type machine family . the approach is based on the mathematical formulations and physical formulation on the generation process and conditions for the type of the plover machining tool. In the paper , first of all , it is introduction about the plover machining tool .then , it is the principles about choose component parts of headstock. After that the headstock is designed abase on the principle. Then, it is checking computations about main component parts of headstock. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of fault in the design of plover machining tool. Key word: plover machining, headstock, machine. 注： 3 前言 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)計劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課后，綜合運用所學(xué)的知識，與實踐相結(jié)合的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是大學(xué)生活最后一個里程碑，是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時代，踏入社會，走上工作崗位的必由之路，是對我們工作能力的一次綜合性檢驗。 1.畢業(yè)設(shè)計的目的 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使達到以下幾個效果： （1）鞏固、擴大、深化學(xué)生以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識； （2）培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、理論聯(lián)系實際的能力； （3）培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、正確熟練運用國家標準、規(guī)范、手冊等工具書的能力； （4）鍛煉進行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件、繪圖等獨立工作能力。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計使學(xué)生建立正確的設(shè)計思想，初步掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問題的方法和手段，從而使學(xué)生受到一次工程師的基本訓(xùn)練。 2、畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容和要求 本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計珩齒機床的主軸箱。具體設(shè)計內(nèi)容和要求如下： （1） 調(diào)查使用部門對機床的具體要求，現(xiàn)在使用的加工方法；收集并分析國內(nèi)外同類型機床的先進技術(shù)、發(fā)展趨勢以及有關(guān)的科技動向；調(diào)查制造長的設(shè)備、技術(shù)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗等。 （2） 珩齒機床的主軸箱的設(shè)計主要是設(shè)計主軸、各傳動軸及傳動齒輪，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計方案，根據(jù)總體設(shè)計方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖； （3） 進行運動計算和動力計算； （4） 其他零部件的設(shè)計和選擇； （5） 編制設(shè)計技術(shù)說明書一份。 3、程序和時間安排 畢業(yè)設(shè)計是實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，由于時間的限制，本次畢業(yè)設(shè)計不可能按工廠的設(shè)計程序來進行，具體的說，可以分以下幾個階段： （1）實習(xí)階段，通過畢業(yè)實習(xí)實地調(diào)查、研究、收集有關(guān)資料，掌握數(shù)控電火花線切割加工技術(shù)，了解機床的結(jié)構(gòu)、工作原理和設(shè)計的基本要求，花兩周時間； (2) 制定方案、總體設(shè)計階段，花兩周時間； (3) 計算和技術(shù)設(shè)計階段，繪制圖紙，整理設(shè)計說明書，花四周時間； (4) 答辯階段，自述設(shè)計內(nèi)容，回答問題，花半周時間 1 珩齒加工的基本介紹 珩齒是一種后輪齒表面光整加工技術(shù)，可有效的改善齒面質(zhì)量，粗糙度由Ra2.5減小到Ra0.6以下珩齒方法有齒輪型珩輪，外嚙合珩齒，蝸桿式珩輪珩齒和內(nèi)嚙合珩齒。 1珩磨加工原理 珩磨加工由張開機構(gòu)將安裝在機床主軸珩磨頭上的若干根珩磨油石，以一定壓力通過面接觸方式壓在工件表面上同時使研磨頭與工件作相對旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動來實現(xiàn)。研磨頭與機床主軸或研磨頭夾具之間均采用浮動連接，并以工作孔壁作導(dǎo)向面，故加工精度受機床本身精度影響比較小。 研磨加工原理類似三塊平板的互研原理。在研磨過程中，將油石切削面與被加工孔的表面，可看成三塊表面相互研磨修整，欲達到三塊平板互研的目的，需要油石與工件看作兩個面，并需保證在每個往復(fù)運動中其任意一根油石的每個磨粒在孔壁上的運動軌跡不重復(fù)因此需將研磨頭的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)與往復(fù)之比選為非整數(shù)值。即在圓周上與原始位置應(yīng)有一個角位移a值研磨頭在做旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動中，因油石切削面與加工面形成相互交叉而又不重復(fù)的相互修整，故能使加工面達到精確表面．并形成切削交叉網(wǎng)紋． 2 珩磨加工的特點 (1)加工精度高； (2)表面質(zhì)量好： (3)加工表面使用壽命長； (4)切削效率高； (5)加工范圍廣； 3 珩磨進給方式 (1)手動進給 (2)定壓進給：一次定壓進給，二次壓力進給，多次壓力進給 (3]定量進給：連續(xù)定量進給，脈沖間斷定量進給 (4)復(fù)合進給 4 珩磨頭 1) 磨料 要求其結(jié)晶構(gòu)造完整不含有雜質(zhì) 2) 粒度 要求其粒度均勻油石粒度越粗切削效率越高，珩磨表面粗糙度越 3）硬度 在保證自銳條件下，有較高的耐用度，硬度應(yīng)該準確均一，在一組油石內(nèi)各點硬度偏差要求在一小級之內(nèi)，精密珩磨類油石則要求小于半小級。如果硬度過高，則自銳性差，易使工件變形，如果硬度過低，則使用壽命低，表面粗糙度高， 4 ) 組織和濃度 珩磨為面接觸，熱敏感性強，一般選用疏松組織。當(dāng)接觸面大，材料硬度低韌性大，并且是粗珩時應(yīng)選用松一些的。 5 珩齒加工 珩齒用于輪齒表面的光整加工，可有效的改善齒面的質(zhì)量，齒面粗糙度由 Ra2.5減小到Ra6.3以下，某些珩齒方法還能在一定程度上提高輪齒精度，由于效率高，成本低，齒無燒傷，所以廣泛用于7級以下精度的硬齒面的齒輪加工。 1) 珩齒原理 珩齒相當(dāng)于一對交錯軸斜齒輪傳動，將其中一個斜齒輪換成珩磨輪，則另一個斜齒輪就是被加工的齒輪。珩齒是自由嚙臺展成加工。珩磨輪本身是一個含有磨料的塑料斜齒輪·其齒行面上均勻密布著磨粒，每一顆磨粒相當(dāng)于一個刀刃。在珩齒的過程中，當(dāng)兩者以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，由于齒面嚙合點之間產(chǎn)生相對滑動，粒圈在珩磨輪表面的磨粒，便按一定的軌跡從被加工齒輪的表面上劃過。在外加珩削壓力的作用下，磨粒切入金屬層，磨下極細的切屑，形成切削，是后達到所要求的齒厚和精度。為了珩出整個齒寬，齒輪的軸必須作往復(fù)直線運動。 珩齒時的珩削速度．就是珩磨輪與齒輪齒嚙合點的相對滑動速度。由于嚙合接觸點是變化的，所以沿齒廓各點的珩削速度也是變化的。珩削速度是隨著軸交角的增大而增大。當(dāng)被珩齒輪的螺旋角為一定時，則珩削速度隨著珩磨輪螺旋角的增大而增大。當(dāng)珩磨輪的螺旋角接近90。時，則珩磨輪變成蝸桿形狀，這是斜齒輪的一個特例蝸桿珩磨輪珩齒就是利用這一原理加工的。此時珩削速度達到最大值。 在選取珩磨輪螺旋角時，應(yīng)避免使珩削速度等于零。一般來說，外齒珩磨輪的螺旋角取l0。～15。，內(nèi)齒珩磨輪的螺旋角取3?！?。，蝸桿珩磨輪的螺旋角取 2) 珩齒加工方法 珩齒加工相當(dāng)于一對空間交錯斜齒輪傳動，由于珩磨輪可以內(nèi)外斜齒輪形狀，可以做成蝸桿形狀，而被加工齒輪可以是直齒輪，斜齒輪，內(nèi)齒輪和外齒輪，珩磨輪與被加亡齒輪的不同嚙合方式，則形成不同的加工方法 (1) 按珩磨輪的形狀分為：齒輪狀珩磨輪珩磨法 蝸桿狀珩磨輪珩磨法 (2) 按嚙合方式分為：外嚙合珩磨法 內(nèi)嚙合珩磨法 (3)按兩軸的狀態(tài)分為：平行軸珩磨法(珩磨時珩磨輪軸與工件軸平行 交叉軸珩磨法(珩磨時珩磨輪軸與工件軸交叉 （4)按珩磨時的嚙合間隙分為：單面有間隙珩磨法 雙面無間隙珩磨法 (5)按珩磨的壓力分為：定壓珩磨法 變壓珩磨法 常采用的是雙面變壓珩磨法 所謂。雙面”是指珩磨齒的兩側(cè)面，在珩齒過 程中需要工件作正反轉(zhuǎn)動；所謂“變壓“是指珩磨過程中珩磨輪的徑向運動不象剃齒那樣在每一次往復(fù)運動過程后都有一次進給，而是按珩齒所需要的初壓力(一般196N左右)調(diào)整好珩磨輪與工件的中心距，開車后一次進給到預(yù)定的位置，珩齒開始時齒面的壓力較大，隨后壓力逐漸減小直至接近消失時珩齒結(jié)束。 珩磨輪的選用，珩輪分通用和專用兩類，無特殊要求時，盡量選用通用齒輪。 為了保證珩輪與被珩齒輪能正確嚙合，所選用珩輪的磨數(shù)，壓力角，應(yīng)該與被珩齒輪相同。 工件轉(zhuǎn)速的選擇，由于珩齒的精度要求和珩磨頭的結(jié)構(gòu)關(guān)系，珩磨輪的轉(zhuǎn)速不能過高，以N=150轉(zhuǎn)/分左右為好。 珩齒的應(yīng)用，珩齒主要用于去處熱處理后氧化皮及毛刺，使光潔度提高，其次還可以適當(dāng)?shù)慕档驮肼?。但對齒形和齒向誤差的糾正很不穩(wěn)定，有時甚至?xí)过X形誤差有所增大。布齒效果很大程度上取決于齒輪前一道工序加工的精度和熱處理的變形量，一般可用于加工6～8級精度的齒輪．珩輪節(jié)圓處的珩削速度一般為0.7～2.2米／秒，徑向進給量一般按在3～5個縱向行程內(nèi)珩去全部余量選取，而縱進給量在0.05~0. 65毫米／秒之間．珩齒余量一般為單面留0.01～0.015毫米。 總之，珩齒由于具有提高齒面光潔度．降低噪聲，效率高．成本低．設(shè)備簡單．操作方便等一系列優(yōu)點，故是一種很好的齒輪加工方法 3) 珩齒機 除專用的珩齒機外，還可以利用剃齒機，車床等舊機床改裝成珩齒機 珩齒夾具的精度，直接影響珩齒后齒輪的精度，尤其是影響齒向精度。對珩齒夾具的精度要求，可按磨齒夾具的要求，定位表面的徑向圓跳動不大于5UM端面圓跳動應(yīng)不大于3UM，珩齒心軸的中心孔應(yīng)進行研磨，表面粗糙度要求達到R0.32UM著色面積不少于85％，同時，要求珩齒心軸于齒輪孔的配合間隙要小 4) 珩齒夾具 （1）普通型珩齒夾具 采用螺母壓緊的珩齒心軸，為保證羅螺紋節(jié)線與心軸線平行，應(yīng)將螺紋進行磨削，這種夾具制造容易，但裝卸工件時間較長，在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)用甚廣。 (2)快速型珩齒夾具 快速型珩齒夾具是利用珩齒頂尖座的液力（或彈簧力）壓緊的，這種夾具制造困難，但可大大縮短工件裝卸時間，提高生產(chǎn)率，用于大批量生產(chǎn)。 （3）大型珩齒夾具 比較大的盤狀齒輪，宜放在立式珩齒機上加工。安裝在珩齒輪機的工作山上須調(diào)整找正定位表面的徑向跳動和端面圓跳動在允許的誤差范圍內(nèi)。 5)珩磨輪 珩磨輪的結(jié)構(gòu) 珩磨輪的結(jié)構(gòu)由齒部和芯部組成 (1)齒部的齒形 齒輪狀珩磨輪為漸開線齒形；蝸桿狀珩磨輪為法向直廓蝸桿 (2)心部的安裝尺寸 外齒珩磨輪為直孔，孔徑63．5mm蝸桿狀珩磨輪為錐孔，錐度為1:5，大端直徑為60mm。內(nèi)齒珩磨輪為外圓定位，直徑大小按珩磨輪大小確定。 珩磨輪的材料 珩齒屬低速磨削．研磨拋光的綜合加工，磨料一般選用硬度高，韌性大的白剛玉(wA)。磨料粒度的選擇，是按模數(shù)太小而定，模數(shù)愈小，選用粒度愈細。 6) 加工余量的確定 珩齒加工己不再以改善齒面的表面度為目的，而是作為齒形精加工的獨立工 序而存在，必須留有足夠的加工余量。余量太少，齒形誤差未能得到修正。余量 太大，珩磨時間長，珩磨輪磨損大。由于對珩前的齒輪精度有一定的要求的，所以加工余量不宜過大。 7) 珩齒操作的調(diào)整 根據(jù)珩磨輪與被珩齒輪的螺旋角調(diào)整交角，使珩磨的螺旋齒向與被珩齒輪的齒向相平行。 6 齒寬中心平面與珩磨輪中心共面的調(diào)整 將工件定位尺寸安裝在機床的固定位置上，運時定位尺的0點對著珩磨輪頭架的回轉(zhuǎn)軸線。然后把被珩齒輪安裝在左右頂端上，使定位尺與齒輪的外圓相接近．調(diào)整左右頂尖座的位置，使齒寬的中心平面對準定位尺的0點。這對，齒輪端面所對定位尺的讀數(shù)，正好等于齒寬的一半，最后，通過首件試珩，再精調(diào)左右頂尖座， 使齒寬中心平面與珩磨輪中心平面精確共面 齒輪與珩磨輪中心的調(diào)整 點動徑向進給按鈕，使齒輪快速移近珩磨輪，轉(zhuǎn)動齒輪，使輪齒對準珩磨輪齒 槽，然后轉(zhuǎn)動徑向進給手輪，直至兩輪齒接觸而無間隙為止。松開進給刻度盤緊固螺釘，將零位對正指針刻線，并鎖緊刻度盤。開車后所需的珩削量進給。若單面珩磨，應(yīng)保持齒面間隙在0～0.2mm之間。 軸向進給和行程長度的調(diào)整，軸向進給量的選擇，是通過選擇交換齒輪來實現(xiàn)的，按進給量與交換齒輪的關(guān)系牌，即可找到所需要的交換齒輪，點動軸向進給按鈕，是齒輪右端面對準定位尺讀數(shù)等于b1/2的刻線，此時移動左擋塊壓緊行程開關(guān)。再點動 軸向進給按鈕，這時工作臺返回行程，當(dāng)齒輪左端面所對定位尺的讀數(shù)等 于 H值時停止，這時移動右擋塊壓緊行程開關(guān)。最后通過首件試珩，再精調(diào)左右擋塊的位置。 齒向修形機構(gòu)的調(diào)整 齒向修形有兩種：一是對輪齒的一端進行齒厚修?。憾菍嘄X的整個齒寬進行鼓形修整 7 實現(xiàn)齒向修形有三種方法 采用齒向修形靠控制工作臺在軸向進給運動時，改變珩磨輪與被加工齒輪的中心距. 通過工作臺搖擺運動機構(gòu) 控制珩磨輪于齒輪的中心距，這種裝置只能進行鼓形修整，而不能進行兩端齒厚修薄的齒向修形. 采用簡易程控裝置 控制工作臺軸向進給阻力大小來實現(xiàn)修形的Y4732型珩齒機有一套鼓形齒附件，可實現(xiàn)上述兩種齒向修形。齒向修行加工的原理是：當(dāng)珩磨輪在齒長方向上不同位置時，用改變阻尼力的大小來控制珩削量的大小。該機床采用珩粉離合器做阻尼，阻尼力的大小是用簡易程控的辦法，控制磁粉離合器電源的電壓變化來實現(xiàn)的。電壓高，阻尼力小。從而珩出兩端修薄或鼓形的齒向。調(diào)整的方法是，根據(jù)齒輪齒向修形量的大小，選擇步行器的步數(shù)，同時選擇好第一步阻尼力的大小，把所需要的步數(shù)和電壓用插塞插在程控板上，整個程控板可通過控制阻尼力的大小來實現(xiàn)的 8 珩齒的誤差分析 珩齒常見的誤差，產(chǎn)生的原因及消除的方祛如下 (1)壓力角誤差 產(chǎn)生原因：珩磨輪齒形角偏大或珩磨輪偏小 消除方法：減小珩磨輪齒形角或增大珩磨輪螺距 仍齒形不對稱 產(chǎn)生原因：珩磨輪螺紋齒形面向右偏斜 消除方法：重磨珩磨齒形面 (3)齒形上齒面局部凹下 產(chǎn)生原因：珩磨輪下齒面未修準齒高有效高度不足 梢除方法：精修珩磨輪齒形面 （4）齒形下齒面局部凸起 產(chǎn)生原因：珩磨輪齒頂棱角磨損或珩輪齒厚太厚，下齒面珩不到 消除方法：精修珩磨輪齒形面或修薄珩磨輪齒厚 （5）齒形中凹 產(chǎn)生原因：齒數(shù)少重合度小 消除方法：對珩磨輪齒形進行中凹修形 （6）齒向呈錐形 產(chǎn)生原因：齒輪軸線與軸向運動方向不平行 消除方法：調(diào)整兩頂尖中心連線對導(dǎo)軌的平行度 （7）齒向不對稱 產(chǎn)生原因：珩磨輪齒向與被珩齒輪齒向不平行（在平行與展成方向的平面中） 消除方法：調(diào)整軸交角或調(diào)整兩頂尖中心連線對導(dǎo)軌的平行度 （8）齒的兩端或一端凸起 產(chǎn)生原因：行程長度不足 消除方法：調(diào)整行程長度 （9）齒的兩端或一端凹下 產(chǎn)生原因：行程長度太大 消除方法：調(diào)整行程長度 （10）齒向逐漸變化 產(chǎn)生原因：齒端面與內(nèi)孔不垂直或布齒夾具支靠端面不垂直 消除方法：修磨齒輪或夾具的定位基準 （11）齒向有規(guī)則的大波紋 產(chǎn)生原因：軸向進給量太大 消除方法：減小軸向進給量 9 珩齒的特點 雖熱布齒和剃齒的原理大體相同，但珩齒過程的本質(zhì)和剃齒是不同的，有自己獨特的特點： (1) 珩輪齒面上密布著磨理，珩齒的速度低，珩齒過程實際上是一個低速磨削，研磨和拋光的過程； (2) 珩齒時齒面間除了沿齒向產(chǎn)生相對滑動以外，沿漸開線方向的滑動也使磨粒能切削，于是就構(gòu)成了齒面刀痕的復(fù)雜紋路，使齒面的光潔度得以提高； (3) 珩磨輪彈性大，珩輪本身的彈性大，所以珩輪本身的誤差不會全部反映到被珩齒輪上。 10 珩齒方法 常采用的是雙面變壓珩磨法 所謂。雙面”是指珩磨齒的兩側(cè)面，在珩齒過 程中需要工件作正反轉(zhuǎn)動；所謂“變壓“是指珩磨過程中珩磨輪的徑向運動不象剃齒那樣在每一次往復(fù)運動過程后都有一次進給，而是按珩齒所需要的初壓力(一般196N左右)調(diào)整好珩磨輪與工件的中心距，開車后一次進給到預(yù)定的位置，珩齒開始時齒面的壓力較大，隨后壓力逐漸減小直至接近消失時珩齒結(jié)束。 珩磨輪的選用，珩輪分通用和專用兩類，無特殊要求時，盡量選用通用齒輪。 為了保證珩輪與被珩齒輪能正確嚙合，所選用珩輪的磨數(shù)，壓力角，應(yīng)該與被珩齒輪相同。 工件轉(zhuǎn)速的選擇，由于珩齒的精度要求和珩磨頭的結(jié)構(gòu)關(guān)系，珩磨輪的轉(zhuǎn)速不能過高，以N=150轉(zhuǎn)/分左右為好。 珩齒的應(yīng)用，珩齒主要用于去處熱處理后氧化皮及毛刺，使光潔度提高，其次還可以適當(dāng)?shù)慕档驮肼?。但對齒形和齒向誤差的糾正很不穩(wěn)定，有時甚至?xí)过X形誤差有所增大。布齒效果很大程度上取決于齒輪前一道工序加工的精度和熱處理的變形量，一般可用于加工6～8級精度的齒輪．珩輪節(jié)圓處的珩削速度一般為0.7～2.2米／秒，徑向進給量一般按在3～5個縱向行程內(nèi)珩去全部余量選取，而縱進給量在0.05~0. 65毫米／秒之間．珩齒余量一般為單面留0.01～0.015毫米。 總之，珩齒由于具有提高齒面光潔度．降低噪聲，效率高．成本低．設(shè)備簡單．操作方便等一系列優(yōu)點，故是一種很好的齒輪加工方法 11．珩齒的應(yīng)用 珩齒主要用于去處熱處理后氧化皮及毛刺，使光潔度提高，其次還可以適當(dāng)?shù)慕档驮肼?。但對齒形和齒向誤差的糾正很不穩(wěn)定，有時甚至?xí)过X形誤差有所增大。珩齒效果很大程度上取決于齒輪前一道工序的加工精度和熱處理的變形量，一般可用于加工6～8級精度的齒輪。 珩輪節(jié)圓處的珩削速度一般為之間，徑向進給量一般按在3～5個縱向行程內(nèi)珩去全部余量選取，而縱進給量在之間．珩齒余量一般為單面留。 總之，珩齒由于具有提高齒面光潔度．降低噪聲，效率高，成本低，設(shè)備簡單，操作方便等一系列優(yōu)點，故是一種很理想的齒輪加工方法。 2 運動設(shè)計 機床因其類型，性能，規(guī)格尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要 求也不一樣，一般應(yīng)從最經(jīng)濟，合理的方式滿足既定的要求，但 在設(shè)計時應(yīng)結(jié)合具體情況具體分析，因此在設(shè)計中，應(yīng)先由已知 條件初步確定運動方案，進行運動設(shè)計。 2．1 給定條件 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)（） 主軸轉(zhuǎn)速數(shù)公比（） 主軸最低轉(zhuǎn)速（） 主軸最高轉(zhuǎn)速（） 電動機額定功率（） 電動機額定轉(zhuǎn)速（） 由上表可知主軸箱的調(diào)速范圍 確定結(jié)構(gòu)式和繪制轉(zhuǎn)速圖 1） 求級數(shù)z 由等比級數(shù)規(guī)律可知 公式中——變速范圍； ——公比。 由前面，=1.41 所以 2．2 確定結(jié)構(gòu)式 選擇一個比較好的結(jié)構(gòu)式，一般要遵照下列的原則： （1） 傳動副的“前多后少”原則 傳動副數(shù)較多的變速組安排在傳動順序前面，傳動副數(shù)較少的變速組安排在后面。這是因為機床的電動機往往比主軸變速的大多數(shù)轉(zhuǎn)速高，因此，變速系統(tǒng)以降速傳動居多。傳動系統(tǒng)中，若按傳動順序排列，在前面的各軸轉(zhuǎn)速較高，依次類推。根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式 當(dāng)傳動功率p一定時．轉(zhuǎn)速n較高的鈾所傳遞的轉(zhuǎn)矩就較小，在其他條件相同時，傳動件(如鈾、齒輪)的尺寸就較?。虼耍０褌鲃痈睌?shù)較多的變速組安排在前面高速軸上，這樣可以節(jié)省材料，減少傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量。以18級變速系統(tǒng)為例，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)式4＝2×2。 （2） 傳動副的“前緊后松”原則 變速組的擴大順序應(yīng)盡可能與傳動順序一致 當(dāng)時。要求 即在傳動順序中按基本組在前，然后依次排第一擴大組、第二擴大組……第n擴大組，這稱為“前緊后松”原則，這時各變速組的變速范圍是逐步增大，在轉(zhuǎn)速圖上表現(xiàn)為傳動順序前面的變速組傳動比連線分布緊密，而后面的變速組傳動比連線分布疏松，這樣可以使前面的各軸轉(zhuǎn)速范圍較小，相當(dāng)于提高該軸的最低轉(zhuǎn)速和降低它的最高轉(zhuǎn)速，前者可以減少傳動件尺寸，后者可以降低噪聲和減少振動。 （3） 各變速組的變速范圍不應(yīng)超過最大的變速范圍 在主傳動系統(tǒng)的降速傳動中，主動齒輪的最少齒數(shù)受到限制，為了避免被動齒輪的直徑 過大，建議降速傳動比最小值為Umin＝1／4；對于升速傳動比最大值，考慮到盡量減少振動和噪聲，建議Umax＝2(斜齒傳動Umax＝2．5)。這樣主傳動各變速組的變速范圍限制在 r＝＝8一l0之間。對于進給傳動系統(tǒng)，由于傳動件的轉(zhuǎn)速較低，尺寸較小，變速范圍可放寬到Umin=1／5．Umax＝2．8，這樣進給傳動中各變速組的變速范圍限制在r＝14之內(nèi)。上述限制是建議限制范圍，若條件許可，也允許超過上述范圍，但可能會給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來困難。 機床的傳動系統(tǒng)中，最后擴大組的變速范圍必定最大，因此一般只要檢查最后擴大組的 變速范圍不超過限制范圍，則其余的變速組也不會超過。 根據(jù)以上原則可得機床的結(jié)構(gòu)式為； 2．3 計算各級轉(zhuǎn)速 2．4 電機選型 根據(jù)主軸加工所需功率計算，選用Y132M－4型封閉式三相異 步電動機，額定功率N=5.5kw 2．5 擬定轉(zhuǎn)速圖 3 確定各級傳動副齒輪的齒數(shù) 3.1 確定齒輪的齒數(shù) 機床轉(zhuǎn)速圖確定后．則各變速組的傳動比也就確定了．即可進一步確定各變速組中傳動副的齒輪齒數(shù)、帶輪的直徑等，在確定齒數(shù)時要注意下列幾點： 1)齒輪的齒數(shù)和；不能太大，以免齒輪尺寸過大而引起機床結(jié)構(gòu)增大。一般推薦齒數(shù)和，常選用在100之內(nèi)。 2）同一變速組中的各對齒輪，其中心距必須保持相等。在同一變速組內(nèi)一般采用相同的模數(shù)，這是因為各齒輪副的速度變化不大，受力情況差別不大。也就是說在同一變速組中各對齒輪的齒數(shù)和相等。 3)最小齒輪的齒數(shù)應(yīng)保證不產(chǎn)生根切。對于標準齒輪．就最小齒數(shù)一般取。 4)應(yīng)保證最小齒輪裝到軸上或套簡上具有足夠的強度、圖1—4所示為保證輪齒受力和熱處理之后．齒根部分不致于斷裂．齒根到孔壁或鍵槽的壁厚M應(yīng)有足夠的厚度，一般推薦值2m〔m為齒輪的模數(shù))，由此可知，在確定最小齒輪的齒數(shù)時，要先估算傳動軸的直徑。 圖1—4齒輪的齒厚 5)保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。按照ISO229—1973規(guī)定，機床主軸的實際轉(zhuǎn)速或每分鐘雙行程數(shù)對于優(yōu)先數(shù)列的理論值的相對誤差，應(yīng)在范圍內(nèi)。 對于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動比是標準公比的整數(shù)次方時，變速組內(nèi)每對齒輪的齒數(shù)和、及小齒輪的齒數(shù)可從表4中選取。在表中，橫坐標是齒數(shù)和；縱坐標是傳動副的傳動比u；表中所列的u值是傳動副的被動齒輪的齒數(shù)；齒數(shù)和減去被動齒輪齒數(shù)就是主動齒輪齒數(shù)。表中所列的u值全大于1，即全是升速傳動。對于降速傳動副，可取其倒數(shù)查表，查出的齒數(shù)則是主動齒輪齒數(shù)。 由于是標準公比，由表3－6（機械制造裝備設(shè)計） 確定齒輪的齒數(shù)和及小齒輪的齒數(shù) 由上頁轉(zhuǎn)速圖可知共由兩個變速組 變速組有兩個傳動副，傳動副分別為， 后一個傳動比小于1 ，取其倒數(shù)，即按照， 查表3－6（機械制造裝備設(shè)計），在合適的齒數(shù)和范圍內(nèi)，查 出在上述兩個傳動比的分別有： ，…，60，62，64，66，68，70，72，74，… ，…，60，63，65，67，68，70，72，73，… 如變速組內(nèi)所以齒數(shù)的模數(shù)都相同，并提示標準齒數(shù)，則 兩對傳動副的齒數(shù)之和應(yīng)該是相同的，符合上述條件的 60，68，70，72．取70。查表3－6（機械制造裝備設(shè)計） 得兩個傳動副的主動齒輪齒數(shù)分別為35，29。則可算出兩個傳 動副的齒數(shù)比為，。 變速組也有兩個傳動副，傳動副分別為， 后一個傳動比小于1 ，取其倒數(shù)，即按照， 查表3－6（機械制造裝備設(shè)計），在合適的齒數(shù)和范圍內(nèi)，查 出在上述兩個傳動比的分別有： ，…，60，62，64，66，68，70，72，74，… ，…，60，63，66，67，69，72，73，75，… 如變速組內(nèi)所以齒數(shù)的模數(shù)都相同，并提示標準齒數(shù)，則 兩對傳動副的齒數(shù)之和應(yīng)該是相同的，符合上述條件的 60，66，72．取72。查表3－6（機械制造裝備設(shè)計） 得兩個傳動副的主動齒輪齒數(shù)分別為36，24。則可算出兩個傳 動副的齒數(shù)比為，。 驗算實際傳動比是否在理論傳動比的允許變動范圍內(nèi)， 驗算方法： 式中 ——主軸實際轉(zhuǎn)速 ——主軸理論轉(zhuǎn)速 ——公比 1）. 軸一轉(zhuǎn)速為與理論轉(zhuǎn)速相同。 2）. 驗算軸二轉(zhuǎn)速： 。 3）. 驗算軸三轉(zhuǎn)速： 4）.驗算軸四轉(zhuǎn)速 可知上述驗算均合格，即所確定齒輪齒數(shù)所達到的傳動比與主軸 轉(zhuǎn)速均符合傳動要求 。 3.2 各軸及齒輪的計算轉(zhuǎn)速的確定 主傳動系統(tǒng)中的主軸和傳動件的尺寸大小主要決定于它所傳 遞的轉(zhuǎn)矩大小，而轉(zhuǎn)矩大小則和所傳遞的功率及轉(zhuǎn)速兩個因素有 關(guān)。 對于專用機床，它是按照持定工藝設(shè)計的，傳遞的功率和轉(zhuǎn) 速是固定不變的，所傳遞的轉(zhuǎn)矩也是一定的。但是，對于通用機 床和某些專門化機床，主傳動的功率是根據(jù)某些典型加工的切削 用量確定的，機床在實際使用中，低轉(zhuǎn)速范圍加工時，不需要使 用機床的全部功率。 據(jù)調(diào)查， 主抽在最低一段的幾級轉(zhuǎn)速一般用來加工螺紋、鉸孔、 精鏜等輕負荷工作，或者是用于相加工，但切削速度較低，這些 工序都不需要使用電動機的全部功率。如果按最低轉(zhuǎn)速計算，勢 必造成各傳動件較粗大，具備過大的強度儲備，這是不經(jīng)濟和不 必要的。 由此可知，通用機床主傳動系統(tǒng)只是從某轉(zhuǎn)速開始才有可能 使用電動機的全部功率。這一傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速稱為該傳 動件的計算轉(zhuǎn)速(nj)。 計算轉(zhuǎn)速的確定對各種機床是不同的,表5列出各類機床主 軸的計算轉(zhuǎn)速,表中的公式為經(jīng)驗公式. 至于中間傳動件(包括軸上的傳動件)的計算轉(zhuǎn)速，也是按照 上述原則，取主軸傳遞全部功率時，各中間傳動件相應(yīng)轉(zhuǎn)速中最 低的一級轉(zhuǎn)速作為中間傳動件的計算轉(zhuǎn)速，即各個中間傳動軸和 齒輪副的計算轉(zhuǎn)速，同樣應(yīng)是各自傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。 1.主軸的計算轉(zhuǎn)速 由表5可知,主軸的計算轉(zhuǎn)速是低速第一個三分之一變速范圍 的最高一級轉(zhuǎn)速,即nj=90r/min. 2.各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 表5各類機床的主軸計算轉(zhuǎn)速 nj=90r/min. 軸III有兩級轉(zhuǎn)速,其最低轉(zhuǎn)速180r/min通過雙聯(lián)齒輪使主軸 獲得兩級轉(zhuǎn)速:180r/min和90r/min.180r/min與主軸的計算轉(zhuǎn)速相同, 需傳遞全部功率,故軸III的180r/min轉(zhuǎn)速也應(yīng)能傳遞全部功率, 是計算轉(zhuǎn)速.軸II有一級轉(zhuǎn)速,其轉(zhuǎn)速為250r/min通過雙聯(lián)齒輪使 軸III獲得兩級轉(zhuǎn)速:250r/min和180r/min均需傳遞全部功率,故軸 II的250r/min轉(zhuǎn)速也應(yīng)能傳遞全部功率,是計算轉(zhuǎn)速.軸I上有一 級轉(zhuǎn)速500r/min應(yīng)傳遞全部功率,是計算轉(zhuǎn)速. 3. 各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計算組內(nèi)最小的,也是強度最薄弱的齒輪, 故也只需確定最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速. 軸III----IV間的變速組的最小齒輪是z=24,經(jīng)該齒輪傳動,使 主軸獲得兩級轉(zhuǎn)速:90 r/min和2800r/min.主軸的計算轉(zhuǎn)速是90r/min, 故z=24齒輪在180r/min時應(yīng)傳遞全部功率,是計算轉(zhuǎn)速.軸II----III 間的變速組的最小齒輪是z=29,經(jīng)該齒輪傳動,使軸III獲得一種轉(zhuǎn) 速:180 r/min.軸III的計算轉(zhuǎn)速是180r/min,故z=29齒輪在250r/min 時應(yīng)傳遞全部功率,是計算抓轉(zhuǎn)速.軸I----II間的變速組的最小齒輪 是z=30,經(jīng)該齒輪傳動,使軸 II獲得轉(zhuǎn)速是250r/min,軸II的計算轉(zhuǎn)速是250r/min,故z=30齒輪 在500r/min時應(yīng)傳遞全部功率,是計算轉(zhuǎn)速.。 4 傳動零件的初步計算 4.1 傳動軸直徑初定 用公式計算軸的直徑 式中:d------傳動軸的直徑,mm; ------傳動軸所傳動的功率,KW; nj------傳動軸的計算轉(zhuǎn)速,r/min; .該軸允許的扭轉(zhuǎn)角[deg/m],取. 所以 圓整得 圓整得 圓整得 4.2 主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 主軸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有主軸前、后軸頸直徑，主軸 內(nèi)孔直徑d。主軸前軸頸直徑的選取是一般按機床類型、主軸傳 遞的功率或最大加工直徑，參考表6選取D1。車床和銑床后軸 頸的直徑.。很多機床的主軸是空心的，內(nèi)孔 直徑與其1用途有關(guān)。如車床內(nèi)孔用來通過棒料或安裝送夾料機 構(gòu)，銑床主軸內(nèi)孔可通過拉桿來拉緊刀桿等等。為不過多地削弱 主軸的剛度，臥式車床的主軸孔徑d通常不小于主軸平均直徑的 55%~60%；銑床主軸孔徑d可比刀具拉桿直徑大5~10mm。 查表6選取珩赤機床主軸前軸頸，則 。取 主軸孔直徑。 表6 主軸前軸頸的直徑 功率車床 2.6~3.6 3.7~5.5 5.6~7.2 7.4~11 11~14.7 14.8~18.4 車床 70~90 70~105 95~130 110~145 140~165 150~190 升降臺銑床 60~90 60~95 75~100 90~105 100~115 外圓磨床 50~60 55~70 70~80 75~90 75~100 90~100 4.3 齒輪模數(shù)計算和齒輪中心距的計算 1 利用齒輪的彎曲強度公式計算 式中 -----計算的齒輪模數(shù)； i---------計算齒輪的傳動比； 電機的功率，kw； -----齒寬系數(shù)，=B/m(B為齒寬;m為模數(shù))一般取 =6~10,此處=10 -----計算齒輪的齒數(shù)； ------許用接觸應(yīng)力[mpa]，取=1100MPa； ----齒輪的計算轉(zhuǎn)速，r/min。 圓整模數(shù)：m1=2mm，m2=3mm，m3=3 mm。 2 各傳動副間的中心距： 軸I----II間齒輪的中心距為 a1=（z1+z2）*m/2=90*2/2=90mm 軸II---III間齒輪的中心距為 a2=（z1+z2）*m/2=70*3/2=105mm 軸III---IV間齒輪的中心距為 a3=（z1+z2）*m/2=72*3/2=108mm m1=2mm m2=3mm m3=3 mm a1=90mm a2=105mm a3=108mm 4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸1的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸 軸2的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸 軸3的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸 4.5 皮帶的相關(guān)計算 1 確定計算功率 計算功率是根據(jù)傳動的功率p，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運轉(zhuǎn)時間長短等因素的影響而定的。即 =kp 式中：------計算功率，單位為kw； p-------傳動的額定功率（例如電動機的額定功率），單位為kw； k-------工作情況系數(shù)，見表7 表7工作情況系數(shù) 注：反復(fù)起動、正反轉(zhuǎn)頻繁、工作條件惡劣等場合，k應(yīng)乘1.2。 根據(jù)機床的工作情況取k=1.1。 則 =kp=1.1*5=5.5kw 2 選擇帶型 根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖1—5選定帶型 圖1—5普通v帶選型圖 計算功率=5.5kw，小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min。查表得選擇A型皮帶。 3 初選小帶輪的基準直徑 根據(jù)v帶截型，參考文獻[2]中的表8—3及表8—7選取為了提高v帶的壽命選取較大的直徑。取=50mm。 則大帶輪的直徑D為：D=n1/n2*=1450/500*50=145mm 4 計算帶輪的轉(zhuǎn)速v 對普通v帶。一般。同時，一般v不得低于5m/s，所以v=5m/s合適。 5 初定中心距a和帶的基準長度 根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初定中心距a0，取 中心距a0為： a0=1.5（+D）=1.5*（50+145）=292.5mm a0取定后，根據(jù)帶傳動的幾何關(guān)系，按下式計算所需帶的基準長度： =2*292.5+3.14/2*（50+145）+（145-50）（145-50）/4*292.5=898.8mm 根據(jù)，有文獻[2]中表8—2中選取=1000mm 采用下式作近似計算a，即 所以=292.5+（1000-898.8）/2=343.1mm 6 驗算小帶輪上的包角 根據(jù)對包角的要求，應(yīng)保證 即=180-（145-50）/343.1*57.5=164>120 7確定帶的根數(shù)z 式中：考慮包角不同時的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)，查文獻[2]表8—8； 考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)，簡稱長度系數(shù)，查文獻[2]表8—2； 單根v帶的基本額定功率，查文獻[2]表8—5a或8—5c； 計入傳動比的影響時，單根v帶額定功率的增量（因p0是按a=180，即d1=d2的條件計算的，而當(dāng)傳動比越大時，從動輪直徑就越比主動輪直徑大，帶繞上從動輪時的彎曲應(yīng)力就越比繞上主動輪時的小，故其傳動能力既有提高），其值見文獻表8—5b或8—5d。 查文獻中表8—8，8—2，8—5得。kw。 所以 根。 5 主要零件的驗算 5.1 齒輪的強度驗算 變速箱中的齒輪,不必都作強度驗算?？稍谙嗤?shù)和材料的齒輪中，選取一個承受載荷最大并且齒數(shù)最小的齒輪，驗算它的接觸和彎曲疲勞強度。一般說來，對高速傳動齒輪以驗算接觸強度為主，對低速傳動齒輪主要考慮其彎曲強度，對硬齒面軟齒芯的滲碳淬火齒輪，必須驗算其彎曲疲勞強度。由圖1—3轉(zhuǎn)速圖可知該機床變速組內(nèi)的齒輪都是高速傳動，故按接觸疲勞計算齒輪模數(shù)： 式中：齒輪所傳遞的額定功率[kw]， 電動機功率； 從電動機到所計算齒輪的傳動效率； 小齒輪齒數(shù)； 齒輪對的傳動比，，Z2為大齒輪齒數(shù)，i后面的“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合； 齒寬系數(shù)，，（B為齒寬；m為模數(shù)），通常取； 齒輪的計算轉(zhuǎn)速[r/min]； 工作狀況系數(shù)，考慮載荷沖擊的影響： 沖擊性機床（如刨床、插床） 主運動（中等沖擊） ； 輔助傳動（輕微沖擊） ； 動載荷系數(shù)； 齒向載荷分布系數(shù)； 許用接觸應(yīng)力，取=1100MPa。 表8 直齒圓柱齒輪的動載荷系數(shù) 精度等級 齒面硬度 圓周線速度v[m/s] <1 1~3 3~8 8~12 12~80 6 350 >HB 350 1 1 1.1 1.1 1.2 1.2 1.3 1.3 1.5 1.4 7 350 >HB 350 1 1 1.2 1.2 1.4 1.3 1.5 1.4 —— 8 350 >HB 350 1 1 1.3 1.3 1.5 1.4 —— —— 9 350 >HB 350 1.1 1.1 1.4 1.4 —— —— —— 表9 圓柱齒輪的齒向載荷分布系數(shù) 圓柱齒輪對稱布置與兩軸承之間 齒輪非對稱布置于兩軸承之間 齒輪懸臂安裝 軸的剛度較高 軸的剛度較低 0.2 1 1 1.05 1.08 0.4 1 1.04 1.12 1.15 0.6 1.03 1.10 1.22 1.22 0.8 1.05 1.10 1.28 1.30 1.0~1.5 1.08 1.30~1.40 1.45~1.55 —— 1.5~2.2 1.15 —— —— —— 查表8，9得=1.3，=1。取，。 所以軸I—II間齒輪的模數(shù)為 軸II—III間齒輪的模數(shù)為 軸III—IV間齒輪的模數(shù)為 5.2 主軸的驗算 6.2.1主軸的強度驗算 機床變速箱中的傳動軸，受到裝在軸上的主、被動齒輪的圓周力、徑向力（如果是斜齒圓柱齒輪或錐齒輪，則還有軸向力）的作用，齒輪的圓周力使軸傳遞扭矩，齒輪的徑向力（和軸向力）使軸受彎矩，所以傳動軸應(yīng)按彎矩和扭矩合成的強度條件進行驗算。 a 受力分析 主軸所受的力如圖所示： （1）主軸所受到的外力為 所以 （2）求支座反力 在H平面內(nèi)，將支座約束看做支座反力，其受力如圖所示： 則 根據(jù)靜力平衡方程得： 在V平面內(nèi)，其受力如圖所示： 則 （b） 求合成彎矩M 在H平面內(nèi)，彎矩如下頁圖所示： 在V平面內(nèi)，彎矩如下頁圖所示： 所以合成彎矩如下頁圖所示： （c） 求軸所傳遞的扭矩T 式中：該軸傳遞的額定功率[kw]； 軸的計算轉(zhuǎn)速[r/min]。 則 扭矩圖如圖所示： 軸的載荷分析圖 有軸的載荷分析圖可知，在D面處的載荷最大，是危險斷面所以驗算D斷面處的復(fù)合應(yīng)力 式中：危險斷面上合成彎矩， 危險斷面上的合成扭矩； 危險斷面的抗彎斷面模數(shù)； 實心圓軸： 空心圓軸： 矩形花鍵軸： 實心軸直徑，空心軸外徑，花鍵軸外徑[mm]； 空心軸內(nèi)徑，花鍵軸內(nèi)徑[mm]； 花鍵軸鍵寬[mm]； 花鍵軸的鍵數(shù)； 許用復(fù)合應(yīng)力，有表選取。 查文獻[2]中表15—1得 所以 由計算可知軸的剛度滿足要求。 5.3 花鍵的驗算 花鍵的主要失效形式是工作面被壓潰（靜聯(lián)接）或工作面過度磨塤（動聯(lián)接）。因此，靜聯(lián)接通常按工作面上的擠壓應(yīng)力進行強度計算，動聯(lián)接則按工作面上的壓力進行條件性的強度計算。該車床上在主軸上的花鍵是動聯(lián)接，所以要按工作面上的壓力進行條件性的強度計算。即 式中：載荷分配不均系數(shù)，與齒數(shù)多少有關(guān)，一般取，齒數(shù)多時取偏小值； 花鍵的齒數(shù)； 齒的工作長度，單位為mm； 花鍵齒側(cè)的工作高度，矩形花鍵，此處D為外花鍵的大直徑，為d內(nèi)花鍵的小直徑，為C倒角尺寸，單位均為mm；漸開線花鍵，a=30，h=m；a=45，h=0.8m，m為模數(shù)； 花鍵的平均直徑，矩形花鍵， 漸開線花鍵，為分度圓直徑，單位為mm； 花鍵聯(lián)接的許用壓力，單位為Mpa，見表10。 許用擠壓應(yīng)力、許用壓力 聯(lián)接工作方式 使用和制造情況 齒面未經(jīng)熱處理 齒面經(jīng)熱處理 靜聯(lián)接 不良 中等 良好 35~50 60~100 80~120 40~70 100~140 120~200 空栽下移動的動聯(lián)接 不良 中等 良好 15~20 20~30 25~40 20~35 30~60 40~70 在載荷作用下移動的動聯(lián)接 不良 中等 良好 — — — 3~10 5~15 10~20 已知：z=10，h=（96-90）/2-2c=3-2*1=1，l=21，，取。取[p]=30。 則 滿足要求。 結(jié)束語 珩齒加工是近年發(fā)展起來的一種齒輪精加工方法，可以有效的改善齒面質(zhì)量。齒輪形珩輪外嚙合珩齒已有廣泛應(yīng)用。70年代推出的蝸桿式珩輪珩齒工藝，珩輪齒形可以精確成型．珩輪精度高，珩齒切削速度高，修正輪齒誤差的能力強。首先在日本廣泛使用，其后在我國也開始應(yīng)用，鄭州機械研究所所用的圓柱蝸桿式珩輪珩雙圓弧齒輪后．表面粗糙度從降低到齒向精度也得到很大提高，效果非常顯著。應(yīng)用環(huán)面蝸軒形珩輪珩齒，接觸條件可進一步改善，珩輪和工件具有相互提高精度的柞甩，但珩輪修正較為復(fù)雜。 1979年瑞士開發(fā)的內(nèi)嚙合珩齒機，其后人造金鋼石等超硬材料的應(yīng)用，精密加工，精密測量，精密復(fù)合電鍍等先進技術(shù)的發(fā)展使內(nèi)嚙合珩齒機在汽車，飛機制造中得到推廣使用目前珩齒用于珩磨中小模數(shù)的齒輪，我國研究人員研究了可控電解珩磨工藝，解決了大模數(shù)齒輪的珩磨，其工藝特點是不受齒輪模數(shù)，齒數(shù)，尺寸及結(jié)構(gòu)的形式限制，可在滾齒基礎(chǔ)上，將齒形精度提高1～2個等級，表面粗糙度降到ra0。5以下，國內(nèi)外的研究多著眼于在進一步提高珩齒精度的前提下提高珩磨輪的壽命。本次改裝是在普通車床上進行的，主要用于齒輪熱處理后氧化及毛刺，可使光潔度提高7～9個等級，齒輪傳動的噪聲也略有降低，生產(chǎn)效率很高。本次畢業(yè)設(shè)計，是在老師的認真指導(dǎo)下進行的，設(shè)計前，學(xué)校先組織我們到工廠實習(xí)，使我們對自己的設(shè)計課題有了感性的認識，然后，老師又知道我們閱讀了大量的課題有關(guān)的資料。 因為要求使用計算機編寫，設(shè)計圖紙使用AutoCAD繪圖，通過本次設(shè)計，我們所學(xué)到的專業(yè)知識得到了很大程度的鞏固和提高，計算機操作也得到了十分巨大的進步。另外在設(shè)計過程中，我們查閱了的資料，經(jīng)歷的時間比較長，培養(yǎng)了我們認真嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。畢業(yè)設(shè)計不僅是對我們所學(xué)知識的考察，也是對自己養(yǎng)成良好工作習(xí)慣的一次鍛煉。 臨近結(jié)束，回想這次畢業(yè)設(shè)計，既是對我們的一次考驗，也是對我們的一次鍛煉。 說是考驗，是因為在畢業(yè)設(shè)計前總覺得自己已經(jīng)做過那么多次的課程設(shè)計，水平?jīng)]有八兩也該有半斤吧?？墒莿偰玫筋}目時卻是一頭的霧水，不知從何下手。從來沒有過的不知所措的感覺一下子涌了上來。設(shè)計過程中要用到太多的知識，而且是綜合性的運用。而自己就是知識也都忘記得差不多了，更別說什么綜合運用了！再掂掂自己的水平，說實話已不足半斤了。一切要從頭做起！以自己不足半斤八兩的實力去面對如此復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計這本身就是一個很大的考驗，但換個角度，也是一種很大的挑戰(zhàn)！ 說是鍛煉，很顯然，讓我這種不足半斤水平的實力來完成如此復(fù)雜的的畢業(yè)設(shè)計，這個過程就是一種鍛煉！通過這次鍛煉，提高了自己查閱資料的能力，并熟悉了有關(guān)的技術(shù)政策，提高了熟練應(yīng)用國家標準、規(guī)范手冊、圖冊等工具書進行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件的獨立工作能力。在我們團隊的的緊密配合下，在老師的指導(dǎo)下，我們克服了一個又一個的難題。就我們目前的水平來說，一人獨立設(shè)計一臺機床是很艱難的，只有我們緊密合作發(fā)揮出團隊的精神才可以完成。 對于一個即將踏上社會的學(xué)生來講，將會面臨更多、更強的考驗和鍛煉，而這次練兵無疑增加了我們?nèi)ッ鎸ξ磥?，迎接挑?zhàn)的砝碼！ 然而由于我們能力有限，加之時間倉促，設(shè)計中一定會存在問題，希望老師同學(xué)批評指正，多提寶貴意見。 致 謝 經(jīng)過這段時間的學(xué)習(xí)，不僅拓寬了知識面，而且鞏固了大學(xué)里學(xué)到的機械專業(yè)的知識。最重要的是鍛煉了自己的設(shè)計能力。可謂收獲頗豐。當(dāng)然這與老師的指導(dǎo)是分不開的，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師焦鋒老師，不厭其煩的為我們糾正錯誤，在老師的指導(dǎo)下，遇到的許多問題都一一解決了。我還要感謝學(xué)校的老師，謝謝您們這么多年在學(xué)校對我的教育和教誨，通過您們的幫助，使我成為了一名合格的大學(xué)畢業(yè)生，成為了國家實現(xiàn)四個現(xiàn)代化棟梁之才的。當(dāng)然，我還要要感謝我的親人以及同學(xué)，謝謝你們一如既往的支持與鼓勵。 參考文獻 【1】 機械工程手冊，機械工程手冊編委會編，機械工業(yè)出版社，1980 【2】 機械課程設(shè)計手冊，許高燕主編，中國地址大學(xué)出版社，1989 【3】 齒輪制造手冊，齒輪制造手冊編委會編，北京，機械工業(yè)出版社，1997 【4】 機械制造工藝手冊，王紹竣主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1984 【5】 機械制造工程系統(tǒng)自動化，方明倫主編，上海工業(yè)大學(xué)出版社，1982 【6】 機械振動，鄭兆昌主編，機械工業(yè)出版社，1980 【7】 小磨數(shù)齒輪加工，國防工業(yè)出版社，1972 【8】 機械零件課程設(shè)計，毛振楊主編，浙江大學(xué)出版社，1985 【9】 機械零件設(shè)計手冊，東北工學(xué)院編，冶金工業(yè)出版社，1982 【10】 機械工程師實用數(shù)據(jù)簡明手冊，張慶如主編，天津大學(xué)出版社，1992 【11】 金屬切削機床設(shè)計，戴署主編，機械工業(yè)出版社，1981 【12】 工程材料，鄭明新主編，北京，清華大學(xué)出版社，1983 【13】 圓柱齒輪加工，上海工業(yè)大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 注： 52