y318滚齿机主传动毕业设计

本科毕业设计（论文）说明书摘要在现代机械制造工业中，齿轮是一种制造机器的重要零件，齿轮传动机构也是在各种机构中应用最为广泛的一种传动机构。它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作可靠等优点。因此，齿轮应用极为广泛，齿轮的需求量也日益增加。于是，滚齿机（用来加工齿轮的机床）则更为重要。本说明书描述了滚齿机在齿轮加工领域的不可或缺的地位及发展趋势，重点介绍了Y318滚齿机主传动的设计计算。本书从介绍课题研究的主要内容和滚齿机的的现状、未来的发展趋势入手，分析比较了滚齿机的多种方案设计，找出最佳方案，并对滚齿机主传动部分进行设计计算。Y318普通滚齿机，能加工直齿和斜齿圆柱齿轮、蜗轮及短花键轴，适于单件、小批或成批生产齿轮的工厂使用。机床结构优良，刚性强，热变形小，能承受较高速度的切削负荷，精度良好，操作方便，调整简单。加工齿轮时，机床可按顺铣或逆铣方式工作。机床带有自动停机机构、安全装置及自动润滑系统，可以根据用户要求配置进口液压元件或用于滚切蜗轮的切向刀架。关键词齿轮、齿轮加工、滚齿机、主传动、轴本科毕业设计（论文）说明书IABSTRACTINMODERNMACHINERYMANUFACTURINGINDUSTRY,THEGEARISANIMPORTANTMANUFACTURINGMACHINESSPAREPARTS,GEARDRIVEMECHANISMISALSOINAVARIETYOFINSTITUTIONSMOSTWIDELYUSEDASATRANSMISSIONMECHANISMITRELIESONDIRECTCONTACTWITHGEARTOOTHPROFILETOCONVEYTHESPACEOFARBITRARYTWOAXISMOVEMENTOFTHESHOULDERSANDPOWER,ANDTRANSMISSIONOFPOWERWITHRANGE,HIGHTRANSMISSIONEFFICIENCY,TRANSMISSIONTHANACCURATE,LONGLIFE,RELIABLEANDSOONTHEREFORE,THEAPPLICATIONOFGEARHASAWIDERANGEOFGEARISALSOINCREASINGDEMANDGEARTOOTHSURFACEFORPROCESSINGOFMACHINETOOLS,MACHINETOOLCALLEDGEARGEARMACHINEMACHINEBUILDINGINDUSTRYISANIMPORTANTTECHNOLOGYANDEQUIPMENTTHEREFORE,THEAPPLICATIONOFAWIDERANGEOFGEARS,GEARINCREASINGDEMANDTHUS,THEHOBBINGMACHINETHEMACHINEUSEDFORPROCESSINGGEARISMOREIMPORTANTTHEMANUALDESCRIBESTHEGEARHOBBINGPROCESSINTHEFIELDOFTHESTATUSOFANINDISPENSABLEANDDEVELOPMENTTRENDS,FOCUSINGONTHEMAINDRIVEGEARHOBBINGMACHINEY315DESIGNANDCALCULATIONTHISBOOKFROMTHERESEARCHINTRODUCEDTHEMAINCONTENTSANDSTATUSOFTHEHOBBINGMACHINE,STARTTHETRENDOFFUTUREDEVELOPMENT,ANALYSISANDCOMPARISONOFTHEHOBBINGMACHINEDESIGNOFAVARIETYOFPROGRAMSTOFINDTHEBESTSOLUTION,ANDMAINDRIVEGEARHOBBINGMACHINEPARTSDESIGNANDCALCULATIONY315ORDINARYHOBBINGMACHINECANBEPROCESSEDSTRAIGHTTOOTHANDHELICALGEARS,WORMGEARANDTHESHORTSPLINESHAFT,SUITABLEFORONEPIECE,SMALLBATCHORMASSPRODUCTIONOFTHEFACTORYGEAREXCELLENTMACHINETOOLSTRUCTURE,RIGIDITY,ANDTHERMALDEFORMATIONSMALL,CANWITHSTANDHIGHERCUTTINGSPEEDOFTHELOAD,GOODACCURACY,CONVENIENTOPERATION,SIMPLETOADJUSTPROCESSINGGEAR,THEMACHINECANBECISORMILLINGMILLINGINVERSEMANNERMACHINETOOLWITHAUTOMATICSHUTDOWNAGENCIES,SAFETYDEVICESANDAUTOMATICLUBRICATIONSYSTEMCANBECONFIGUREDACCORDINGTOUSERREQUIREMENTSFORIMPORTSOFHYDRAULICCOMPONENTSORROLLTOTHECUTTINGKNIVESTOCUTTHEWORMKEYWORDSGEARS,GEARMACHINING,HOBBINGMACHINE,MAINDRIVE,SHAFT本科毕业设计（论文）说明书II目录摘要IABSTRACTII目录第1章绪论111滚齿机的研究意义及现状112滚齿机在国内外的发展情况和未来发展趋势213论文主要内容4第2章Y318滚齿机方案设计521总功能分析522功能原理方案523总功能分解724功能元求解725功能元求解方案分析1126最佳方案的分析及确定1627计算滚刀的速度和功率并选择电动机21第3章主传动设计2431计算齿轮箱的主传动轴的转速和转矩2432主运动传动链的计算2733带轮的设计计算2834直齿圆柱齿轮的计算校核3035轴的设计计算及校核34参考文献37致谢38附件139附件246本科毕业设计（论文）说明书0第1章绪论11滚齿机的研究意义及现状滚齿机是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是众多金属切削机床中重要的一种，它是制造机器的机器,所以又称为“工作母机”或工具机，习惯上简称为机床。在现代机械制造工业中，加工机器零件的方法有多种，如铸造、锻造、焊接、切削加工和各种特种加工等。切削加工是将金属毛坯加工成具有较高精度的形状、尺寸和较高表面质量零件的主要加工方法。在加工精密零件时，目前主要还是依靠切削加工来达到所需的加工精度和表面质量。因此，金属切削机床是加工机器零件的主要设备。它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。滚齿机适用于批量或单件加工生产圆柱直齿轮、斜齿轮、蜗轮、链轮等，尚可加工一定参数范围内的短花键轴。该机床具有良好的刚性，能适用较高速及重负荷切削。可采用顺铣或逆铣的加工方法，通过轴向进给或径向进给加工工件。国民经济各主要行业对数控机床的需求呈稳定增长的态势，像汽车、航天、航空、发电设备等产业，其发展之路都不再是要扩大多少规模，而是着重于提高产品的质量和水平。因此，这些行业需要更多的数控机床产品。但传统滚齿机凭借着自身廉价成本的优势仍占据着一定的市场份额。传统滚齿机的用途和特点1、本机床适用于成批，小批及单件生产圆柱齿轮和蜗轮，尚可滚切一定参数范围的花键轴。2、机床具有良好的刚性和极小的热变形，能进行较高速切削及重负荷切削。具有很高的生产效率。3、机床调整方便，具有自动停车机构。4、机床具有可靠的安全装置以及自动润滑系统。这就是我们为什么还要专门研究设计传统的滚齿机的原因。本科毕业设计（论文）说明书112滚齿机在国内外的发展情况和未来发展趋势近几年，我国在滚齿机设计技术方面研究的主要内容经历了从传统机械式滚齿机通过数控改造发展为23轴直线运动轴实用型数控高效滚齿机，到全新的六轴四联动数控高速滚齿机的开发。滚齿机加工钢件全部采用湿式滚齿方式，由于滚刀线速度在大于70M/MIN后，会产生大量油雾，目前油雾的处理是采用全密封护罩加油雾分离器的方式将油和雾分开，将不含油的雾排向车间，冷凝后的油回到机床内循环使用；夹着油污的铁屑则通过磁力排屑器将铁屑和大部分油污分离。目前，国内主要滚齿机制造商重庆机床厂及南京二机床有限责任公司生产的系列数控高效滚齿机已采取全密封护罩加油雾分离器和磁力排屑器的方式部分地解决环保问题。世界上滚齿机产量最大的制造商重庆机床厂从2001年开始研究面向绿色制造的高速干切滚齿技术，2002年初研制成功既能干切又能湿切的YKS3112六轴四联动数控高速滚齿机，2003年初又开始研制面向绿色制造的YE3116CNC7高速干式切削滚齿机，即将进入商品化阶段。提高生产效率、降低制造成本的同时，做到环境保护、清洁加工，这是当前国外先进发达国家对机床研究的最前端技术。在国外发达国家，由于在工业发展过程中大量掠夺性使用资源及只注重生产效率，使其工业已发展到较高的水平，人们的物质生活水平也得到了提高。此时他们已感到早期的掠夺性使用资源及生产过程中不重视对环境的保护造成了对地球环境的极大破坏。因此，目前发达的工业国家如美国、德国及日本等都极其重视对环境的保护，在制造业领域绿色制造的要求提出得较早。目前国际上生产滚齿机的强国美国、德国和日本，也是世界政治大国、经济强国和汽车生产大国。这些国家的主要的滚齿机制造商如美国的GLEASONPFAUTER公司，德国的LIEBHERR公司，日本的三菱重工公司MITSUBISHIHEAVYINDUSTRY生产的滚齿机都是全数控式的，对于中小规格滚齿机都在朝着高速方面发展，所有高效机床均采用了全密封护罩加油雾分离器及磁力排屑器的方式部分地解决环保问题。高速干式切削滚齿机是滚齿机朝着全数控化数控高速化后更进一步发展的结果，它的实现还得益于滚刀制造技术的提高和数控技术、电主轴及力矩电机等技术的发展。随着时代发展，生产方对滚齿机的效率和质量要求越来越高。另外，高可靠性和高数字化程度也是各生产方的重点考虑范围。因为效率是效益的最根本因素，而质量是产品的生命之源，所以更快、更精是滚本科毕业设计（论文）说明书2齿机永恒的发展方向。在科学技术的进步的推动和市场需求的引导下，机床还会朝以下几个方向继续发展首先，新型刀具材料的出现，如陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷、等刀具材料，为高速切削提供了广阔的空间，为提高切削效率也提供了基础，朝着更高的速度发展。其次，用于高精密机床的材料和技术在滚齿机上的应用，滚齿技术将朝着更精密的方向发展。再次，数控进一步的智能化，内容包括数控系统中的各个方面在追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制、工艺参数自动生成；为提高驱动性能和使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载、自动选定模型等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有，智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。从环保生态学和技术经济角度出发，废除切削油，采用干式切削是大势所趋。干式滚齿分为高速干式滚齿和低温冷风干式滚齿两种方式。近年来，随着刀具材料、涂层技术等的发展，现在的滚刀线速度可达到600M/MIN，这就为高速干式切削滚齿机的应用提供了保障。干式切削与湿式切削相比，高速干式切削滚齿机由于完全不需要切削油及不需要增加低温冷风装置，不但极大的提高了机床的生产效率、降低了工件的加工成本，而且有利于保护环境、节约自然资源。随着环境保护意识的日益提高和人们越来越重视各种各样的节能技术，高速干式切削滚齿机将成为齿轮制造商新购加工设备的目标，近几年国际上各大滚齿机制造商都在集中精力开发高速干式切削滚齿机。所以面向绿色制造的高速干式切削滚齿机将是绿色滚齿机发展的趋势。滚齿机正朝着复合功能的方向迈进，随着数控技术、软件技术、信息技术、可靠性技术的发展，实现构件简约化、结构紧凑化、配置模块化。复合功能滚齿机既会根据用户的加工要求向多样化发展，也会为适合于多品种、单件和小批量生产条件向全功能性发展。而在其他方面，随着全球对环境和安全要求的不断提高，安全无污染的设备也是市场的未来目标。本科毕业设计（论文）说明书313论文主要内容本论文主要设计计算Y318滚齿机主传动的设计，滚齿机是齿轮滚刀加工齿轮的专用机床，在齿轮加工中应用最广泛，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。其床身为箱体结构，内部分隔开两个箱、一个液压箱、一个冷却箱，其右上部的导轨为V平导轨，工作台壳体置于其上，可以沿导轨做直线运动。传动箱、进给箱分别紧固在大立柱的后面和侧面，内装有主运动、进给、分齿、差动机构以及调整各个传动链的挂轮架。该机床具有主运动、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。全文的主要内容包括方案设计阶段的功能分解及功能元求解，滚刀速度和功率的计算以及电动机的选择；技术设计阶段的构型、材料的选择，零部件尺寸的计算、评价以及最佳结构方案的确定。本科毕业设计（论文）说明书4第2章Y318滚齿机的方案设计21总功能分析采用黑箱法进行总功能分析图21黑箱分析法通过对输入、输出的转换，我们可以获得所需要的功能特性，所以得到机床的总功能是在一定动力驱动下，通过控制和辅助操作，将齿轮毛坯加工成齿轮。通过分析得到其总功能是加工齿轮，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。图22总功能22功能原理方案成形法成形法是指用与被切齿轮齿间形状相符的成型刀具，直接切出齿形的加工方法，本科毕业设计（论文）说明书5如铣齿,成型法磨齿等。用与被加工的齿轮齿槽形状相同的成型刀具切削齿轮，盘形铣刀加工直齿齿轮，轮齿的表面是渐开线柱面。形成母线（渐开线）的方法是成型法，不需要表面成形运动。形成导线（直线）的方法是相切法，需要两个成形运动。一个是盘形齿轮铣刀的旋转，一个是铣刀沿齿坯的轴向移动。两个都是简单运动。铣完一个齿槽后，退回原处。齿坯做分度运动转过360/Z（Z是被加工齿轮的齿数），然后再铣下一个齿，直到全部齿被铣削完毕。加工模数较大的齿轮时，常用指状齿轮铣刀，所需运动与用盘形铣刀相同。此外，也可用成形刨刀在刨齿机上刨齿、在插床上插齿，再像用拉床拉齿和用冲床冲齿都属于成形法加工。齿轮的齿廓形状，决定于基圆直径，从公式DBMZCOSA可以看出，即使齿轮的模数和压力角相同，对于不同的齿数，齿形还是不一样的。实际上，不可能每种齿数都有一把刀具，而是采用8把一套或15把一套的齿轮铣刀。每把可以切几个齿数的齿轮，而刀具齿形是按刀号能切的最小齿数制造的，若用来切其它齿数的齿轮，就会产生误差。因此，这种加工方式的精度不高，生产效率也低，但可以用通用机床（如普通铣床）加工，主要用于对齿轮精度要求不高、单件或大件齿轮加工以及修复齿轮加工等。范成法范成法亦称展成法，共扼法或包络法。是目前齿轮加工中最常用的一种方法。范成法加工齿轮运用齿轮啮合原理。在加工直齿和斜齿圆柱齿轮轮齿表面的原理相当本科毕业设计（论文）说明书6于一对互相啮合的、轴线交叉的螺旋齿轮传动。其中一个螺旋齿齿轮做成刀具，即齿轮滚刀。因此，滚刀实质就是一个斜齿圆柱齿轮。不过这个斜齿圆柱齿轮的特点是螺旋角很大或者说是螺旋升角很小，齿数很少（常用齿数1，亦即是单头滚刀的齿数）；牙齿很长，绕了好多圈。所以，它的外貌就不像通常见到的斜齿圆柱齿轮的样子了。这种变了样子的斜齿圆柱齿轮就是蜗杆，将蜗杆开槽并铲背形成刀刃。滚刀的刀刃就处在这个蜗杆的旋转表面上。以齿轮插刀为例，用范成法加工齿轮，刀具与轮坯具有四个相对运动，如图所示切制加工过程A范成运动插刀和轮坯按恒定的传动比I刀/坯回转；B切削运动插刀沿轮坯轴线方向作往复切削运动；C进给运动插刀向轮坯中心作径向运动，以便切出齿轮的高度；D让刀运动防止刀具向上退刀时擦伤已加工好的面，损坏刀刃，轮坯作微小的径向让刀运动，刀刃再切削时，轮坯回位。用范成法加工齿轮的优点是，只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮。生产率和加工精度都比较高。在齿轮加工中，范成法应用最为广泛。因此，为适应经济和实用的需要，我们采用范成法原理，并且采用滚齿加工。优点用一把滚刀可以加工出M，相同而齿数不同的各种齿轮，切削连续，生产效率高，经济性好。缺点不能直接加工内齿轮滚齿原理滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。用齿轮滚刀加工齿轮的过程，相当于一对螺旋齿轮啮合滚动的过程。将其中的一个齿数减少到一个或几个，轮齿的螺旋倾角很大。开槽并铲背后，就成了齿轮滚刀。当机床使滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作相对旋转运动时，就可在工件上连续不断地切除轮齿来。本科毕业设计（论文）说明书723总功能分解图23总功能分解24功能元求解此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载该论文已经通过答辩本科毕业设计（论文）说明书83差动系统功能分解图26差动系统4）进给系统功能分解差动合成连杆差动机构圆柱齿轮差动轮系锥齿轮差动轮系差动传动定轴传动液压传动挂轮传动步进传动差动齿轮传动蜗杆传动链传动V带传动进给定比传动进给变传动比进给机械进给数控进给液压进给挂轮进给本科毕业设计（论文）说明书9图27进给系统5动力系统功能分解图28动力系统6各系统传动比方案A各系统定传动比方案定传动方案方案1方案2方案3备注主传动定轴轮系周转轮系复合轮系分齿定轴轮系周转轮系电轴机械传动差动传动定轴轮系周转轮系进给定轴轮系周转轮系动力电机内燃机风能水能太阳能交流电动机直流电动机其它同步电机异步电机同步电机异步电机生物能本科毕业设计（论文）说明书10B各系统定传动比方案变传动方案方案1方案2方案3方案4方案5备注主传动挂轮变速塔齿轮变速三轴滑移齿轮变速钢球锥轮式无级变速带传动塔轮分齿挂轮变速光电液综合传动滚子平盘式无级变速器三轴滑移齿轮变速数控分齿差动传动挂轮变速无级变速器数控变速进给挂轮变速数控进给液压进给表23差动、动力方案方案1方案2方案3方案4备注差动合成圆柱齿轮差动轮系圆锥齿轮差动轮系连杆差动合成数控差动合成动力电机内燃机太阳能25功能元求解方案分析A定传动比传动定传动比传动方案简图方案说明定轴轮系两个和两个以上组成的系统，运转时各齿轮的几何轴线位置均不变，如图所示为三级齿轮减速器所采用的定轴轮系。传递载荷和速度范围大、工作可靠、效率高、寿命长、它广泛用于各种机械中作减速、增速机构或作分路传动机构。本科毕业设计（论文）说明书11周转轮系该机构有一个固定的太阳轮，自由度等于1，其传动比计算方法与差动轮系同。该轮系结构紧凑、传动比大，常用于中小功率传动。复合轮系由定轴轮系和周转轮系或由几个周转轮系组成，如图所示，该轮系用于较大的传动比，它由行星轮系和差动轮系组成。适当的选配各轮的齿数，可以获得结构紧凑的大传动比机构。例如Z1Z532Z4Z850Z7Z320Z680Z281I81N8/N11Z2/Z6/1Z2Z81/426复合轮系多用于减速器和变速器。B变传动比传动主传动变传动比主传动方案方案简图方案说明本科毕业设计（论文）说明书12挂轮变速此机构结构紧凑，空间占地少，传动平稳，操作简单，易实现较大范围、较多级别的变速。易加工，易安装，所以成本低廉。塔齿轮变速该结构结构紧凑，刚性好，能在运转过程中实现变速，变速级数多。在主轴I上固定由少到多的7个齿轮，通过齿轮2、3、3，驱动从动轮4，操作手柄M使齿轮2依次与宝塔轮上的每个齿轮啮合，从动轮4可得到7种不同转速。三轴滑移齿轮变速该机构多用于机床切制米制或制螺纹的基本传动时，不需改变传动路线，可省去移换机构和简化操作。也可用于按等差或等比级数跑排列的变速箱中，但设计计算较复杂。本科毕业设计（论文）说明书13钢球锥轮式无级变速该机构结构较简单，传动平稳，相对滑动小，体积小，但钢球精度要求高。常用于机床、电影机械。将钢球3紧压在主、从动锥轮1、2上，通过摩擦力传动运动。钢球3可在轴III上自由转动，改变轴III的倾斜角，即可改变锥轮1、2的传动半径R1、R2，实现无级变速。带传动塔轮变速该变速机构结构简单，可用于两轴间距较大的场合，如机床。主轴I上的塔轮与从动轴II上的塔轮其装置方向恰相反，各级带轮直径之选取，都以同一带长为基准。通过改变带与不同直径带轮接触，即可使从动轴获得不同转速。分齿变传动比分齿传动方案方案简图方案说明本科毕业设计（论文）说明书14滚子平盘式无级变速器该机构结构简单，但几何滑动大，磨损过快，多用于仪表机构和某些轻机械中。主、从动轴周线垂直相交，滚子1与平盘2经弹簧3压紧，依靠摩擦力传动，移动滚子1即可实现无级变速。其传动比I12RX/R1052,变速范围RVN2MAX/N1MIN4，圆周速度V10M/S。弧锥环盘式无级变速器该机构传动平稳，相对滑动小，效率高，但制造困难。常用于机床、拉丝机械中。主动弧锥盘1的运动经中间环盘2，依靠摩擦力传递给从动弧锥盘3。中间环盘2绕O2点转动即可改变主、从动弧锥盘的运动半径，实现无级变速。差动合成方案简图方案说明圆柱齿轮差动轮系该机构常用于汽车差速器。机构紧凑、传动平稳。太阳轮1、4分别与轴A、B固结，行星轮2、3为一二联齿轮，分别与太阳轮1、4啮合，并可绕轴C自传，同时随系杆H绕A、B轴线公转，系杆H做成箱体形。本科毕业设计（论文）说明书15圆锥齿轮差动轮系该机构常用于汽车差速器。机构紧凑、传动平稳。太阳轮4、5尺寸相同，与行星轮3和系杆H组成差动轮系，系杆H与齿轮2固接，其运动由主动锥齿轮1输入。当锥齿轮1转速已知时，太阳轮4、5的转速与主动轮1的转速的关系为N4N52Z1/Z2N1连杆差动合成此机构多用于刹车系统。将操纵杆1向右拉，通过差动连杆机构使杆4、6上的制动块均衡的施加作用力，这样，就可使车轮轴上不会受到附加的刹车力。26最佳方案的分析与确定为了能够考虑到各评价目标的重要程度，我们采用有效值法的总分记分方法。首先是确定了六项评价目标，按重要程度依次为功能满足度、经济性、使用可靠性、可操作性和维修性、外观及环保。然后按判别表法确定各评价目标的加权系数。比较目标评价目标功能满足度经济性使用可靠性可操作性维修性外观及环保IKNIIIKG1本科毕业设计（论文）说明书16功能满足度22334140233经济性22333130217使用可靠性22223110183可操作性1122390150维修性1122390150外观及环保0111140067601IKIG最终确定各评价目标的加权系数为评价目标功能满足度经济性使用可靠性可操作性维修性外观及环保加权系数023302170183015001500067最佳方案的选择A定传动比传动比较项目得分功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183可操作性0150维修性0150外观及环保0067NIIGPN1定轴轮系3444433700周转轮系3444333550复合轮系4344333521电轴机械传动2343342972因此，定传动比传动采用定轴轮系。B变传动比传动主传动本科毕业设计（论文）说明书17比较项目得分功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183可操作性0150维修性0150外观及环保0067NIIGPN1挂轮变速5555534866塔齿轮变速4344433996三轴滑移齿轮变速4455534416滚子平盘式3344433763带传动塔轮3444433620分齿比较项目得分功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183外观及环保0067可操作性0150维修性0150NIIGPN1挂轮变速4544454367光电液综合传动5255423749无级变速器4324333117三轴滑移齿轮变速4444444000数控分齿5255523899进给比较项目得分功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183外观及环保0067可操作性0150维修性0150NIIGPN1本科毕业设计（论文）说明书18挂轮变速5554454783数控进给5245533866液压进给4334443600差动传动比较项目得分功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183外观及环保0067可操作性0150维修性0150NIIGPN1挂轮变速5554454783无级变速器4434343667数控变速5245533866差动合成与动力1）差动合成比较项目得分功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183外观及环保0067可操作性0150维修性0150NIIGPN1圆柱齿轮差动轮系4454454333圆锥齿轮差动轮系4455454400连杆差动合成3523333251数控差动合成52455237162）动力本科毕业设计（论文）说明书19比较项目得分功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183外观及环保0067可操作性0150维修性0150NIIGPN1电动机5454554716内燃机4343343566太阳能3525223085因此，由以上分析比较得出变传动比部分主传动采用变速挂轮分齿采用变速挂轮进给变速挂轮差动合成圆锥齿轮差动合成动力鉴于动力方式的普及性，选择电动机最佳方案组合方案组合方案说明方案1定轴轮系变速挂轮圆锥齿轮差速器电机此系统采用挂轮系统来实现变速，充分体现了挂轮系统的优点结构紧凑，传动平稳，操作简单，变速范围广，价格低廉，易于维修。方案2定轴轮系三轴滑移齿轮系圆锥齿轮差速器电机此系统采用来实现变速，对的特点体现充分不需改变传动路线，可省去移换机构和简单操作。也可用于按等差或等比级数跑排列的变速箱中，但设计计算较复杂。最佳方案选择方案功能满足度0233经济性0217使用可靠性0183外观及环保0067可操作性0150维修性0150NIIGPN1方案25443444166综上可知，方案1可以很好的满足我们小组的设计思路与要求，因此，我们将按该方案展开设计。本科毕业设计（论文）说明书2027计算滚刀的速度和功率，选择电动机1滚刀速度的计算（1）加工齿轮模数M8MM，齿轮材料为钢料时由参考文献【机械加工工艺手册】中公式（21）503267081FTKVV并由此手册中查得切削速度修正系数10，耐用度21600。VKT已知进给量，04FMR计算得0670320581379130VMS（4）此时滚刀的最高转速为，其中已知滚刀最大直186INVRND径,。160DM1730MVS（2）加工齿轮模数，齿轮材料为铸铁料时8（22）16032086FTKVV查机械加工工艺手册得切削速度修正系数10，耐用度57600。VKT已知进给量，04FMR计算得0802031617290746548VMS此时滚刀的最低转速为，其中已知滚刀最大直径MINVRND,160DM3629MVS为了使滚刀既能满足加工模数的钢料齿轮的速度，又能满足加工模数8的铸铁齿轮的速度，得到滚刀的转速范围为84N10INR2滚刀的切削功率的计算本科毕业设计（论文）说明书21（1）加工钢料时（23）MPMKDVFP037191246已知进给量，模数，切削速度0FR8，滚刀的最大直径。37913VS016DM功率修正系数。PMK为满足大功率要求，所以要取较大者，的大小取决于的大小。因此MPMP09FV只要比较与，然后取较大者即可。091FV092F因为41730514209092FV得12FV因此取090921072F代入公式得3614891025986MPKW（2）加工铸铁料时（24）MPMKDVF03719120已知进给量，模数，切削速度4FMR8，滚刀的最大直径。036297VS016D功率修正系数。10PMK为满足大功率要求，所以要取较大者，的大小取决于的大小。因此MPMP09FV只要比较与，然后取较大者即可。091FV092F因为43629015090927FV本科毕业设计（论文）说明书22得091FV092FV因此取51代入公式得0973648629107MPKW因为大功率能满足小功率的要求，所以取加工钢料和铸铁料中功率较大者，因此，得出滚刀的切削功率为。2059MKW3选择电动机（1）计算电动机功率由MWAP，、分别是带传动、齿轮传动（包括轴承损失）7123A123的效率和其它传动进给系统的效率。取，10920975308则，82A得。94072MWAPKW（2）计算电动机转速已知滚刀的转速范围为，根据滚刀的转速范围粗略取N10MINR滚刀主轴的变速级为44，64，84，104，124，140。为了使速度主传动中的变速挂轮传动平稳，挂轮的尺寸不至过大，取B/A0418。参考Y38滚齿机的速度传动路线及公式10527362431720986ANB刀电得4MINBRA刀电（0）43102根据所求得的电机的功率和转速范围，由手册选型号为Y112M4的电机，该电机的具体参数如下表本科毕业设计（论文）说明书23型号额定功率KW转速1MINR电流A效率（）功率因数COS堵转转矩额定转矩堵转电流额定电流最大转矩额定转矩重量/KGY112M4414408884508222702247第3章主传动设计滚齿机是一种比较复杂的机床，机床的传动系统也比较复杂，因此，要认识机床的传动，必须掌握一定的方法。我们可以把分析换置传动链的方法归纳为“抓两端，定关系，连中间，算结果”。“抓两头”就是在寻找传动链之前，首先应该找出传动链两端的末端件；然后，定出两末端件之间的计算位移量（即相对运动关系）；之后，将两末端件之间的传动件连接起来，就可以了解这条传动链的传动路线，并由此列出两末端之间的运动平衡式；就可以算出传动换置计算公式。31计算齿轮箱的主传动轴的转速和转矩主运动传动链是联系电动机和滚刀主轴之间的传动链，由它决定形成渐开线的速度。起到输入与输出之间的调节与转换关系，通俗说法就是起到所谓“承上启下”的作用。传动示意过程本科毕业设计（论文）说明书24图31传动示意图311主传动轴的转速由方案设计结果可知，电动机的选择为Y112M4型电动机，电机额定功率为4KW,转速为1440R/MIN。Y318滚齿机主传动由主电动机经过三角皮带轮传动到轴I轴II轴III轴IV,中间经过变速挂轮，再由轴IV轴V轴VI轴VII轴VIII到滚刀。图32主传动简图本科毕业设计（论文）说明书253111计算各轴转速由式R/MIN31得I轴1440100364R/MIN156II轴10036450182R/MIN24III轴5018250182R/MIN353112IV轴转速的计算由方案设计结果可知，滚刀转速为44140R/MIN，由,已知速度传动比。此式计算过程请查看上面电动机选择计算N125刀因此滚刀转速312主传动轴的转矩3121计算各轴输入转矩本科毕业设计（论文）说明书26NM其中为电动机轴的输出转矩，按下式计算9550NM32电动机轴输出转矩955095502653NM33410轴承和齿轮传动的总效率0975，皮带传动效率0109。I轴012653093752NM6510II轴3752097573166NM42III轴73166097571337NM353122IV轴转矩计算由式1/速度传动比得32主运动传动链的计算321确定主传动链啮合齿轮对和挂轮的齿数（1）末端件主传动链是展成运动的外联系传动链。它的一端是电动机，一端是滚刀。（2）计算位移电动机转速为1440R/M，滚刀转速为。记作本科毕业设计（论文）说明书271440R/MIN（电动机）R/MIN（滚刀）（3）运动平衡式1440R/MIN电动机变速4）计算换置公式变速箱（34）N125刀主运动链是外联系链，调整不需很准确，因此按设计要求采用一个6速的分级变速箱来调整。当给定R/MIN滚刀转速时，就可以算出变速箱的传动比，并由此确定主传动链啮合齿轮对和挂轮的齿数。确定由公式（34）求得322确定速度计算表在确定滚刀主轴转速R/MIN,并选定切削速度M/MIN后，根据选用的滚刀直径D（外径，毫米），可按下列公式计算R/MIN35因此通过上面计算结果并结合滚刀主轴速度作出切削速度计算图本科毕业设计（论文）说明书28图33切削速度计算图33带轮的设计计算311带型的确定已知电机功率4KW,转速1440R/MIN，传动比183，工作寿命10年（设每年工作300天，每天工作10小时）。本科毕业设计（论文）说明书291）计算功率PCA由参考文献6表87查得工作情况系数KA12因此PCAKAP12448KW2选择V带类型根据PCA、N，由参考文献6图811查得选用A型带312计算带轮直径1确定小带轮的基准直径1由参考文献6表86和表88取小带轮额定基准直径为DD1100MM2验算带速按相关式子因为5M/S30M/S，所以带速合适3）计算大带轮的基准直径DD2DD1100MM1831828由参考文献6表88圆整为1802确定V带中心距A和基准长度LD1初定07（DD2DD1）A02（DD2DD1）即196A0560初定中心距MA502所需的基准长度MADDLOD143231404201213按式823计算实际中心距AAMLADO78520本科毕业设计（论文）说明书303验算小带轮上的包角1190174835018357802AD4计算带的根数Z1）计算单根V带的PR,根据N11440R/MIN,由参考文献6查表84得P0128KWMD10再根据和A型带，由参考文献6查表84B得P0015KW83I由参考文献6查表85和表82得KA098,KL096,因此PRP0P0KAKL1345KW2V带根数Z6823451RCAPZ取整数3。313确定带轮的设计参数根据以上所得的计算结果并参考文献8确定带轮的各项参数（1）大带轮槽型A,BD11,HA3,HF9,E15,FMIN9,小34，大38D1182D30260,D1165MM,L60MM,B54MM选取轮辐结构为孔板式DD1180,DADD12HA1806186MM（2）小带轮槽型A,BD11,HA3,HF9,E15,FMIN9,小34，大38D1182D30260,D1165MM,L60MM,B54MM选取轮辐结构为实心式，DD2100,DADD22HA1006106MMD30MM,D160MML60MM,B40MM34直齿圆柱齿轮的计算校核341选定齿轮类型、精度、材料本科毕业设计（论文）说明书31选用直齿圆柱齿轮，精度为8级，两齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，已知两齿轮齿数Z1Z235，模数，则分度圆直径大D1D2105MM。M3由电动机驱动，工作寿命10年（设每年工作300天，每天工作10小时）。342按齿面接触强度校核图34主传动箱简图按式（36）123HERHZUDKT对齿面接触强度进行校核。已知转矩T71337NMM已知传动比1U齿宽系数，R查表得材料的弹性系数（取自参考文献6表106）2189MPAZE计算接触疲劳许用应力按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限MPAH502LIM1LI（取自参考文献8图211）本科毕业设计（论文）说明书32大小齿轮接触应力循环次数601501821030010903108查得接触疲劳寿命系数95021NZ（取自参考文献6图1019）计算接触疲劳许用应力取失效概率1，安全系数1S由公式（37）SZNH得120955505225MPAH6计算载荷系数计算速度由速度276M/S,8级精度，查得动载系数（取自参考文献6图108）12VK直齿轮，查得（取自参考文献6表103）1FHK查得使用系数（取自参考文献6表102）A齿宽1105105MM用插值法查得8级精度、齿轮相对支承非对称布置时471HK（取自参考文献6表104）MH75632516B10由查得H41HK421FK（取自参考文献6图1013）因此6872HVA本科毕业设计（论文）说明书33标准直齿轮25将计算出数据代入式（51）得343按齿根弯曲强度校核按公式（38）23ZMYKTDSAFFF对齿根弯曲强度进行校核计算弯曲疲劳许用应力查得齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE35021（取自参考文献6图1020）查得弯曲疲劳寿命系数8421FNK（取自参考文献6图1018）取弯曲疲劳安全系数S14，由式得MPAF2104358021计算载荷系数59FVAK查表得齿形系数和应力校正系数。421FAY64121SAY（取自参考文献6表105）将以上计算数据代入式（38）得本科毕业设计（论文）说明书34此齿轮传动既满足齿面接触疲劳强度，又能满足齿根弯曲疲劳强度，并能做到结构紧凑，避免浪费。35轴的设计计算及校核351求轴上的功率P、转速N、转矩T1计算轴上的功率P、转速N、转矩T由前面计算主传动时所得结果知50182R/MIN71337NM则有375KW2求作用在齿轮上的力已知齿轮分度圆直径DMZ335105MM而FT2T/D271337/10513588NFRFTTAN13588TAN20。4946NFAFT/13588/COS20。14455NCOS3初步确定轴的最小直径按式初步估算轴径30NPAD选取材料为45钢，调质，查表取（取自参考文献6表153）MA150计算得MIN115225MM37582本科毕业设计（论文）说明书35计算出的最小轴径处安装滑动轴承，因此取此处轴径。MD254求轴上的载荷首先作出轴的计算简图，根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。L245MM，L3116MM本科毕业设计（论文）说明书36图35轴的弯距和扭距图本科毕业设计（论文）说明书37由弯矩和扭矩图中可以看出截面C为危险截面，将C截面所受弯矩列于下表载荷水平面H垂直面V支反力FFNH19792NFNH23796NFNV13564NFNV21382N弯矩MMH440336NMMMV116038NMMMV2940894NMM总弯矩扭矩TMNTI63845按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。由上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，60（轴径参考设计图纸）轴的计算应力3335428710MDWDMPAWTMICA9125428763092由轴的材料为45钢，调质处理，查表得取自参考文献6表PA1151由此得故安全1CA本科毕业设计（论文）说明书38参考文献1李洪主编机械加工工艺手册北京出版社2Y318滚齿机使用说明书3王文斌主编机械设计手册，第五卷北京机械工业出版社,20054吴圣庄主编金属切削机床机械工业出版社5王文斌主编机械设计手册，第三卷北京机械工业出版社6龚溎义主编机械设计课程设计指导书高等教育出版社7濮良贵纪名刚主编机械设计，第八版高等教育出版社8刘泽九主编滚动轴承应用手册机械工业出版社9王文斌主编机械设计手册，第一卷北京，机械工业出版社10王文斌主编机械设计手册，第二卷北京，机械工业出版社11孙桓，陈作模，葛文杰主编机械原理，第七版高等教育出版社12陈于萍，周兆元主编互换性与测量技术基础机械工业出版社13邓文英主编金属工艺学，第四版高等教育出版社14华东纺织工学院,天津大学主编机床设计图册上海科学技术出版社15龚溎义主编机械设计课程设计图册，第三版高等教育出版社16刘鸿文主编材料力学，第四版高等教育出版社17杨月英，张琳主编ATUOCAD绘制机械图中国建材工业出版社18黄继昌，徐巧鱼，张海贵主编实用机构图册机械工业出版社19何伯吹主编机床设计手册，上、下册机械工业出版社20黄纯颖主编机械创新设计高等教育出版社21任殿阁主编机床设计指导高等教育出版社22机械传动装置设计手册，上、下册高等教育出版社23美希格力JOSEPHESHIGLEY米施克CHARLESRMISCHKEMECHANICALENGINEERINGDESIGN机械工业出版社，2002524美荷马D爱克哈德著（HOMERDECKHARDTKINEMATICDESIGNOFMACHINESANDMECHANISMS机械工业出版社20023本科毕业设计（论文）说明书39致谢光阴似箭，四年的大学生活就要结束了。本次毕业设计的完成，标志着我们大学四年全部课程的结束。在这次设计中，我们将所学习到得知识与技能全部应用到这次作业的整个过程。我在杨志强老师的悉心指导和严格要求下，圆满的的完成了这次的毕业设计。在设计完成的整个过程种，杨老师给了我很多的帮助，毕业设计的每一个阶段，他都细心地指导我的设计的每一个细节，哪怕只是一个错别字，都严格要求我仔细检查改正；对于设计创新方面，杨老师给了我很多建议，他用自己多年积累的知识和经验向我讲解我的疑惑，使我受益匪浅。他比较注重我们自己动手查阅资料的能力，些对我来说都是非常宝贵的财富。这不仅让我明白了许多课本上的疑问，同时也提升我的学习能力。在此，我对杨老师的指导与帮助表示感谢除了杨老师之外，其他同学的帮助也是我能顺利完成毕业设计的一个重要因素。虽然大家的设计题目各异，但是每当我遇到困难时，我们总是一起分析问题、解答并提出自己的答案。在此，我向所有帮助过我的同学表示真诚的谢意。在设计过程中，我的专业知识得到了巩固和系统化，并锻炼了自己，这为我以后的工作和学习打下了坚实的基础。杨老师一边要照顾生病的父亲，一边还要指导我们的毕业设计，辛苦之极，再次感谢杨老师的辛苦付出。本科毕业设计（论文）说明书40附件1机械工艺流程制订TRAMAYAHANDNORAINIISMAIL摘要产品设计是用于产品，及它的部件装配的计划。为了把产品设计转换成一个实际物体，这需要一个制造计划。而制订一个这样的计划的行动就叫做工艺规程制订。它是产品设计和制造之间的连接，工艺规程制订包括决定加工顺序和制造产品所必须完成的装配步骤。在以下文章中,我们将解释工艺规程制订和他的一些相关主题文章开始，我们应该区别在下列文章中被反复提到的工艺规程制订和生产计划。工艺规程制订与如何制造产品和它的零件等工程技术问题有关，制造零件和装配产品需要什么样的设备和工具工艺规程制订与产品制造物流管理有关系。它在工艺规程制订后面与原料分类及获得满足制造充分数量产品要求的资源有关。工艺规程制订工艺规程制订包括决定最适当的制造及装配步骤和顺序，在这些顺序和步骤中他们必须根据所提出的详细的设计说明书规范完成给定零件或产品制造。能够被计划的工艺范围和多样性通常由于公司车间可用设备和技术能力而受到限制。在公司内部不能够制造的零件必须到外部市场购买，工艺规程制订所提及的工艺选择同样也受到详细设计资料的限制，我们稍后将会回到这一点。工艺规程制订通常是由