YK3180滚齿机传动机构设计【含SW三维及仿真+10张CAD图】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：10239660
类型：共享资源
大小：66.26MB
格式：ZIP
上传时间：2018-06-26
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
50
积分
- 关 键 词：
-
yk3180
滚齿机
传动
机构
设计
sw
三维
仿真
10
cad
- 资源描述：
-
YK3180滚齿机传动机构设计【含SW三维及仿真+10张CAD图】
【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下：
- 内容简介：
-
充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸IYK3180滚齿机传动机构设计摘 要滚齿机传动机构是构成滚齿机的重要组成部分，是对滚齿加工原理进行实践的关键机构。滚齿机传动系统设计的重点问题是构建范成传动链，该传动链的精度从根本上决定了机床的加工精度。本文主要完成了 YK3180 滚齿机传动机构的设计计算。以阐述课题研究的主要内容和滚齿机传动机构的现状、未来的发展趋势开始，对比分析了滚齿机传动机构的多种设计方案，并且找出了最佳方案，最后对滚齿机传动机构部分进行了设计计算。滚齿机的传动机构设计是将主电机驱动的旋转运动通过齿轮副和蜗轮副转化为刀具与工件所形成的啮合运动。在设计过程中主要采用机械传动方式，基本上包含了各种比较典型和常用的机械传动，如：带传动、圆柱齿轮传动、斜齿轮传动等。总体结构设计上采用了分离式传动，能够比较直观地反映出齿轮滚齿加工的特点。依靠对滚齿机传动机构的设计和改良可以提高滚齿机的生产效率、加工精度、丰富加工品种、减少加工成本以及减少噪音和机油等污染。通过对传统的滚齿机传动机构进行改进和优化，使得此种类型的滚齿机传动机构的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：滚齿机；传动机构；主传动充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸IIABSTRACTThe gear hobbing mechanism is an important part of the hobbing machine and it is the key mechanism for the hobbing principle. The key problem in the design of the gear hobbing machine drive system is to build a model gear chain. The accuracy of this drive chain fundamentally determines the machining accuracy of the machine tool.This article mainly completes the design and calculation of YK3180 gear hobbing mechanism. In order to elaborate the main contents of the research and the status quo of the gear hobbing mechanism and the future development trend, a variety of design schemes for the gear hobbing mechanism were compared and analyzed, and the best solution was found. Finally, the design of the gear hobbing mechanism was performed. . The gear mechanism design of the gear hobbing machine is to convert the rotational motion driven by the main motor into the meshing motion formed by the tool and the workpiece through the gear pair and the worm gear pair. In the design process, mechanical transmission is mainly adopted, basically including various typical and commonly used mechanical transmissions, such as belt transmission, cylindrical gear transmission, and helical gear transmission. The overall structure design uses a separate transmission, which can intuitively reflect the characteristics of gear hobbing.Relying on the design and improvement of the gear hobbing machines transmission mechanism, it can improve the hobbing machines production efficiency, processing accuracy, rich processing varieties, reduce processing costs and reduce noise and oil and other pollution. Through the improvement and optimization of the traditional gear hobbing machine transmission mechanism, this kind of gear hobbing machine transmission mechanism has a wider range of use, more flexibility, and has certain reference value for the future selection and design work.Key Words：gear machining ；transmission organization；main drive充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸I目 录摘 要 .IABSTRACT .II1 绪论 .11.1 本设计的研究意义及目的 .11.2 滚齿机目前研究的概况和发展趋势 .12 传动机构方案设计 .32.1 滚齿加工原理选择 .32.2 范成运动分解及各方案选择 .42.3 各选择方案分析 .52.4 主传动机构的结构图及传动示意图 .72.5 计算滚刀的速度和功率并选择电动机 .83 滚齿机传动部分相关计算 .113.1 机床传动系统分析 .113.2 主传动链的计算 .123.3 带轮的设计计算 .153.4 齿轮材料的选择和校核 .163.5 轴的校核 .224 结 论 .27参 考 文 献 .28附录 1：外文翻译 .29附录 2：外文原文 .31致 谢 .34充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸1 绪论1.1 本设计的研究意义及目的滚齿机传动机构的设计是制造滚齿机的关键组成部分，是对滚齿加工原理（即范成法齿轮制造）进行实践的重要机构。滚齿机传动系统设计的主要内容是构建范成传动链，该传动链的精度从根本上决定了机床的加工精度。滚齿机的传动机构设计应用的体现，是将主电机驱动的旋转运动通过齿轮副和蜗轮副转化为刀具与工件所形成的啮合运动。依靠对滚齿机传动机构的设计优劣，将直接决定了所加工齿轮的效率是否高、结构是否紧凑、工作起来是否可靠且寿命长，以及所生产齿轮形成啮合齿轮副的传动比是否稳定。通过对滚齿机传动机构的设计和改良可以提高滚齿机的生产效率、加工精度、丰富加工品种、减少加工成本以及减少噪音和机油等污染。1.2 滚齿机目前研究的概况和发展趋势滚齿机的研究可划分成两个阶段：机械式滚齿机和数控滚齿机。前者机械传动式滚齿机，其特征为各主轴采用机械传动形式，包括差动、分齿、工件轴、滚刀轴和进给等。工作时，滚刀安装至滚刀主轴，由主电动机通过齿轮副和蜗轮副驱动作旋转运动；刀架可沿立柱导轨垂直移动，还可绕水平轴线调整一个角度。工件装在工件轴上，由分度蜗轮副带动旋转，与滚刀的运动一起构成展成运动。滚切斜齿时，差动机构使工件作相应的附加转动。工作台(或立柱)可沿床身导轨移动，以适应不同工件直径和作径向进给。随着数控技术的发展，出现了 13 轴数控化的滚齿机，其中的一部分轴采用伺服电机数字化控制，由此便产生了数控滚齿机的出现。滚齿机传动设计的研究可分为机械滚齿机和数控滚齿机两个阶段。前一种机械传动式滚齿机的特征在于，每个主轴采用机械传动方式，包括工件轴、滚刀轴、差动、分齿、和进给等等。在运行过程中，滚刀安装在滚刀主轴上，主电机由齿轮副和蜗轮副驱动形成旋转运动；刀架可以在立柱导轨进行垂直移动，也可以通过水平轴调整角度。工件安装在工件轴上并由分度蜗轮副进行回转运动，该分度蜗杆副随着滚刀的运动一起构成展成运动。当滚切斜齿轮时，差动机构使工件进行附加的旋转。工作台（或立柱）可以沿床轨道移动，使其达到不同的工件直径和径向进给。后一种数控传动式滚齿机，在伴随着数控技术的发展，出现了 1 至 3 轴数控滚齿机。一些轴已由伺服电机进行数字控制。这便产生了数控滚齿机的出现。未来发展趋势:充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸随着时代在不断发展、生产技术在不断创新，生产企业对滚齿机的效率和可靠性的要求日益提高。此外，高质量和高度的数字化是所有生产者的关键考虑因素，因为其数字化程度越高，其生产效率越快。而生产效率、可靠性是产品的必备要求，因此滚齿机的发展方向会朝向更快。更精密的方向发展。同时，在市场竞争和环保理念的引导下，滚齿机将继续向以下方向发展：首先，随着陶瓷，金属陶瓷，氮化硅陶瓷等新型刀具材料的出现，使高速切削有了更大的发展空间，为提高切削效率增加了可能性，使其可以朝向更快更高的方向发展。其次，滚齿机技术所采用使用的材料具有更高的精度，使得滚齿机的精密度得以提高。同时，数控系统的智能化也不断升级，包括数控系统的各个方面。再有，通过“零传动”技术，即直接驱动，使电机将动力直接供给到滚刀旋转、工件轴回转、进给运动等各个方面，最为有效的简化了机械传动的结构，使滚齿机的动静刚度得以提高，为其设计重构及发展方向提供了更大的空间。技术层面实现后需要考虑其带来的环境影响，为了达到生态平稳和生产绿色环保，采用干式切削，取消使用切削油是未来滚齿机发展的必要趋势。干式切削滚齿机可分为高速干式滚齿机和低温冷风式滚齿机两种。随着生产技术和生产能力的不断提高，新型的刀具材料，使得高速切削实现，这位干式切削奠定了基础。与传统湿式切削相比，干式切削的切削速度快，所以效率更高，同时没有废弃切削油的使用，生产环境的质量得以改善。也正是基于这样的优势，伴随的人们环保理念的不断提高，生产商对于干式切削技术的青睐也会越来越多。近年来，国内外的滚齿机生产厂商对于高速干式的切削技术不断追求，这也是使干切削成为主流的一大重要因素。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸2 传动机构方案设计2.1 滚齿加工原理选择成形法（即仿形法）。利用成形刀具加工齿轮的方法叫做成型法，所切齿轮的齿槽形状由切削刃的形状决定。比如利用盘形铣刀和指状铣刀通过铣床加工铣削齿轮，或者用刨床和插床的成形刀具在其机床上刨削加工齿轮等。这种成形法的优点在于利用普通机床就可以加工生产，不需要专门设计专用的机床。根据齿轮的齿廓为渐开线这一标准，通过不同的廓形来决定齿轮的基圆直径，渐开线齿廓的形状不同，那么对于相同模数的齿轮，它的齿数也是不同的，必须依靠使用不同的成形刀具来进行生产。这也是这种方法的弊端所在。展成法（即范成法）。在加工过程中刀具和工件能够形成像齿轮啮合那样的运动形式，并且可以严格的进行啮合运动，这样的加工方法称为展成法。通过这样的方法，可以在工件上加工切出齿廓。由于齿轮啮合副正常啮合的条件是模数形同，故展成法加工齿轮所用刀具切削刃的渐开线廓形仅与刀具本身的齿数相关，而与被切齿轮的齿数无关。因此，相同模数不同齿数的齿轮，只需要通过一把刀具就可以加工出。因为我们所设计的是 YK3180 滚齿机，所以选择展成法（即范成法）作为加工原理，从而设计出相关的传动机构。图 2.1 范成法加工原理图充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸2.2 方案设计选择图 2.2 范成运动功能分解图图 2.3 主传动方案选择图充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸图 2.4 动力装置方案选择图2.3 方案比较分析2.3.1 主传动方案分析表 2.1 各主传动方案分析表传 动 简 图 方 案 特 点带传动稳定，柔性好，不刚硬，构件工作稳定，传动比较平稳，多用于动力的转化，尤其适用于电机，能够满足较大的轴间距，简单的结构也方便安装维修成本低。缺点在于轮廓大，带有滑动，无法在分度链使用，轴和轴承的承载力过大，无法保证长期使用。链传动轴间距范围广，传动比稳定，链条间的配合能够其缓冲作用，适用于恶劣的工作环境，并且安全可靠，轴上的承载力也不大。但工作瞬时速度不平均，高速运动时比带传动效果差，并且长期使用需要可以控制链条紧张和减震的装置。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸齿轮传动工作中有噪音，无过载保护，但其承载能力强，传动比精确，工作安全可靠，速度控制范围大，通过齿轮副的啮合运动，传动比基本没有丢失，齿轮的寿命也可以提高机构的使用时长，不过安装时制造的精度要求高。蜗轮蜗杆传动这种传动结构的传动效率不高，但传动比特别稳定、精确，并且在运行过程中没有噪音的产生，承载能力也较强，带有自锁功能，工作安全可靠，同时无法避免摩擦损耗大，需要高质量的润滑装置，成本高。定轴轮系每个轮都有依靠的轴线，这些轴线之间无相对移动、转动，轴线处于完全固定的状态，这样组成的轮系称为定轴轮系，它的结构简单，传动比稳定精准，但成本高，磨损大。周转轮系当轮系运转时，相对于机架位置，有不固定齿轮轴线位置，相对形成轴的运动的轮系为周转轮系。周转轮系的传动比范围特别大，可以实现速度大的转化。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸2.3.2 动力装置方案分析方案一伺服电动机：速度可控制，无需换速装置，动力可靠稳定，工作寿命长，成本低。方案二液压装置：优点：无级变速，调速范围大；构件的惯性力小，传动效果好；缓冲吸振可以体现，使其能够自动防止过载。缺点：容易泄漏液压油；存在的泄漏问题会导致其传动比不精准，不稳定；并且装置的安装损坏过程会混入空气，是其产生噪音。方案三气压装置：优点：环保污染小，用空气做为介质，没有废弃物的产生，处理方便。 缺点：工作状况不稳定，传动比不精确，而且噪声较大。2.3.3 最佳方案的确定表 2.2 各方案确定2.4 主传动机构的结构图及传动示意图2.4.1 主传动机构结构图IYK3180滚齿机传动机构设计摘 要滚齿机传动机构是构成滚齿机的重要组成部分，是对滚齿加工原理进行实践的关键机构。滚齿机传动系统设计的重点问题是构建范成传动链，该传动链的精度从根本上决定了机床的加工精度。本文主要完成了 YK3180 滚齿机传动机构的设计计算。以阐述课题研究的主要内容和滚齿机传动机构的现状、未来的发展趋势开始，对比分析了滚齿机传动机构的多种设计方案，并且找出了最佳方案，最后对滚齿机传动机构部分进行了设计计算。滚齿机的传动机构设计是将主电机驱动的旋转运动通过齿轮副和蜗轮副转化为刀具与工件所形成的啮合运动。在设计过程中主要采用机械传动方式，基本上包含了各种比较典型和常用的机械传动，如：带传动、圆柱齿轮传动、斜齿轮传动等。总体结构设计上采用了分离式传动，能够比较直观地反映出齿轮滚齿加工的特点。依靠对滚齿机传动机构的设计和改良可以提高滚齿机的生产效率、加工精度、丰富加工品种、减少加工成本以及减少噪音和机油等污染。通过对传统的滚齿机传动机构进行改进和优化，使得此种类型的滚齿机传动机构的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：滚齿机；传动机构；主传动IIABSTRACTThe gear hobbing mechanism is an important part of the hobbing machine and it is the key mechanism for the hobbing principle. The key problem in the design of the gear hobbing machine drive system is to build a model gear chain. The accuracy of this drive chain fundamentally determines the machining accuracy of the machine tool.This article mainly completes the design and calculation of YK3180 gear hobbing mechanism. In order to elaborate the main contents of the research and the status quo of the gear hobbing mechanism and the future development trend, a variety of design schemes for the gear hobbing mechanism were compared and analyzed, and the best solution was found. Finally, the design of the gear hobbing mechanism was performed. . The gear mechanism design of the gear hobbing machine is to convert the rotational motion driven by the main motor into the meshing motion formed by the tool and the workpiece through the gear pair and the worm gear pair. In the design process, mechanical transmission is mainly adopted, basically including various typical and commonly used mechanical transmissions, such as belt transmission, cylindrical gear transmission, and helical gear transmission. The overall structure design uses a separate transmission, which can intuitively reflect the characteristics of gear hobbing.Relying on the design and improvement of the gear hobbing machines transmission mechanism, it can improve the hobbing machines production efficiency, processing accuracy, rich processing varieties, reduce processing costs and reduce noise and oil and other pollution. Through the improvement and optimization of the traditional gear hobbing machine transmission mechanism, this kind of gear hobbing machine transmission mechanism has a wider range of use, more flexibility, and has certain reference value for the future selection and design work.Key Words：gear machining ；transmission organization；main driveI目 录摘 要 .IABSTRACT .II1 绪论 .11.1 本设计的研究意义及目的 .11.2 滚齿机目前研究的概况和发展趋势 .12 传动机构方案设计 .32.1 滚齿加工原理选择 .32.2 范成运动分解及各方案选择 .42.3 各选择方案分析 .52.4 主传动机构的结构图及传动示意图 .72.5 计算滚刀的速度和功率并选择电动机 .83 滚齿机传动部分相关计算 .113.1 机床传动系统分析 .113.2 主传动链的计算 .123.3 带轮的设计计算 .153.4 齿轮材料的选择和校核 .163.5 轴的校核 .224 结 论 .27参 考 文 献 .28附录 1：外文翻译 .29附录 2：外文原文 .31致 谢 .341 绪论1.1 本设计的研究意义及目的滚齿机传动机构的设计是制造滚齿机的关键组成部分，是对滚齿加工原理（即范成法齿轮制造）进行实践的重要机构。滚齿机传动系统设计的主要内容是构建范成传动链，该传动链的精度从根本上决定了机床的加工精度。滚齿机的传动机构设计应用的体现，是将主电机驱动的旋转运动通过齿轮副和蜗轮副转化为刀具与工件所形成的啮合运动。依靠对滚齿机传动机构的设计优劣，将直接决定了所加工齿轮的效率是否高、结构是否紧凑、工作起来是否可靠且寿命长，以及所生产齿轮形成啮合齿轮副的传动比是否稳定。通过对滚齿机传动机构的设计和改良可以提高滚齿机的生产效率、加工精度、丰富加工品种、减少加工成本以及减少噪音和机油等污染。1.2 滚齿机目前研究的概况和发展趋势滚齿机的研究可划分成两个阶段：机械式滚齿机和数控滚齿机。前者机械传动式滚齿机，其特征为各主轴采用机械传动形式，包括差动、分齿、工件轴、滚刀轴和进给等。工作时，滚刀安装至滚刀主轴，由主电动机通过齿轮副和蜗轮副驱动作旋转运动；刀架可沿立柱导轨垂直移动，还可绕水平轴线调整一个角度。工件装在工件轴上，由分度蜗轮副带动旋转，与滚刀的运动一起构成展成运动。滚切斜齿时，差动机构使工件作相应的附加转动。工作台(或立柱)可沿床身导轨移动，以适应不同工件直径和作径向进给。随着数控技术的发展，出现了 13 轴数控化的滚齿机，其中的一部分轴采用伺服电机数字化控制，由此便产生了数控滚齿机的出现。滚齿机传动设计的研究可分为机械滚齿机和数控滚齿机两个阶段。前一种机械传动式滚齿机的特征在于，每个主轴采用机械传动方式，包括工件轴、滚刀轴、差动、分齿、和进给等等。在运行过程中，滚刀安装在滚刀主轴上，主电机由齿轮副和蜗轮副驱动形成旋转运动；刀架可以在立柱导轨进行垂直移动，也可以通过水平轴调整角度。工件安装在工件轴上并由分度蜗轮副进行回转运动，该分度蜗杆副随着滚刀的运动一起构成展成运动。当滚切斜齿轮时，差动机构使工件进行附加的旋转。工作台（或立柱）可以沿床轨道移动，使其达到不同的工件直径和径向进给。后一种数控传动式滚齿机，在伴随着数控技术的发展，出现了 1 至 3 轴数控滚齿机。一些轴已由伺服电机进行数字控制。这便产生了数控滚齿机的出现。未来发展趋势:随着时代在不断发展、生产技术在不断创新，生产企业对滚齿机的效率和可靠性的要求日益提高。此外，高质量和高度的数字化是所有生产者的关键考虑因素，因为其数字化程度越高，其生产效率越快。而生产效率、可靠性是产品的必备要求，因此滚齿机的发展方向会朝向更快。更精密的方向发展。同时，在市场竞争和环保理念的引导下，滚齿机将继续向以下方向发展：首先，随着陶瓷，金属陶瓷，氮化硅陶瓷等新型刀具材料的出现，使高速切削有了更大的发展空间，为提高切削效率增加了可能性，使其可以朝向更快更高的方向发展。其次，滚齿机技术所采用使用的材料具有更高的精度，使得滚齿机的精密度得以提高。同时，数控系统的智能化也不断升级，包括数控系统的各个方面。再有，通过“零传动”技术，即直接驱动，使电机将动力直接供给到滚刀旋转、工件轴回转、进给运动等各个方面，最为有效的简化了机械传动的结构，使滚齿机的动静刚度得以提高，为其设计重构及发展方向提供了更大的空间。技术层面实现后需要考虑其带来的环境影响，为了达到生态平稳和生产绿色环保，采用干式切削，取消使用切削油是未来滚齿机发展的必要趋势。干式切削滚齿机可分为高速干式滚齿机和低温冷风式滚齿机两种。随着生产技术和生产能力的不断提高，新型的刀具材料，使得高速切削实现，这位干式切削奠定了基础。与传统湿式切削相比，干式切削的切削速度快，所以效率更高，同时没有废弃切削油的使用，生产环境的质量得以改善。也正是基于这样的优势，伴随的人们环保理念的不断提高，生产商对于干式切削技术的青睐也会越来越多。近年来，国内外的滚齿机生产厂商对于高速干式的切削技术不断追求，这也是使干切削成为主流的一大重要因素。2 传动机构方案设计2.1 滚齿加工原理选择成形法（即仿形法）。利用成形刀具加工齿轮的方法叫做成型法，所切齿轮的齿槽形状由切削刃的形状决定。比如利用盘形铣刀和指状铣刀通过铣床加工铣削齿轮，或者用刨床和插床的成形刀具在其机床上刨削加工齿轮等。这种成形法的优点在于利用普通机床就可以加工生产，不需要专门设计专用的机床。根据齿轮的齿廓为渐开线这一标准，通过不同的廓形来决定齿轮的基圆直径，渐开线齿廓的形状不同，那么对于相同模数的齿轮，它的齿数也是不同的，必须依靠使用不同的成形刀具来进行生产。这也是这种方法的弊端所在。展成法（即范成法）。在加工过程中刀具和工件能够形成像齿轮啮合那样的运动形式，并且可以严格的进行啮合运动，这样的加工方法称为展成法。通过这样的方法，可以在工件上加工切出齿廓。由于齿轮啮合副正常啮合的条件是模数形同，故展成法加工齿轮所用刀具切削刃的渐开线廓形仅与刀具本身的齿数相关，而与被切齿轮的齿数无关。因此，相同模数不同齿数的齿轮，只需要通过一把刀具就可以加工出。因为我们所设计的是 YK3180 滚齿机，所以选择展成法（即范成法）作为加工原理，从而设计出相关的传动机构。图 2.1 范成法加工原理图2.2 方案设计选择图 2.2 范成运动功能分解图图 2.3 主传动方案选择图图 2.4 动力装置方案选择图2.3 方案比较分析2.3.1 主传动方案分析表 2.1 各主传动方案分析表传 动 简 图 方 案 特 点带传动稳定，柔性好，不刚硬，构件工作稳定，传动比较平稳，多用于动力的转化，尤其适用于电机，能够满足较大的轴间距，简单的结构也方便安装维修成本低。缺点在于轮廓大，带有滑动，无法在分度链使用，轴和轴承的承载力过大，无法保证长期使用。链传动轴间距范围广，传动比稳定，链条间的配合能够其缓冲作用，适用于恶劣的工作环境，并且安全可靠，轴上的承载力也不大。但工作瞬时速度不平均，高速运动时比带传动效果差，并且长期使用需要可以控制链条紧张和减震的装置。齿轮传动 工作中有噪音，无过载保护，但其承载能力强，传动比精确，工作安全可靠，速度控制范围大，通过齿轮副的啮合运动，传动比基本没有丢失，齿轮的寿命也可以提高机构的使用时长，不过安装时制造的精度要求高。蜗轮蜗杆传动这种传动结构的传动效率不高，但传动比特别稳定、精确，并且在运行过程中没有噪音的产生，承载能力也较强，带有自锁功能，工作安全可靠，同时无法避免摩擦损耗大，需要高质量的润滑装置，成本高。定轴轮系每个轮都有依靠的轴线，这些轴线之间无相对移动、转动，轴线处于完全固定的状态，这样组成的轮系称为定轴轮系，它的结构简单，传动比稳定精准，但成本高，磨损大。周转轮系当轮系运转时，相对于机架位置，有不固定齿轮轴线位置，相对形成轴的运动的轮系为周转轮系。周转轮系的传动比范围特别大，可以实现速度大的转化。2.3.2 动力装置方案分析方案一伺服电动机：速度可控制，无需换速装置，动力可靠稳定，工作寿命长，成本低。方案二液压装置：优点：无级变速，调速范围大；构件的惯性力小，传动效果好；缓冲吸振可以体现，使其能够自动防止过载。缺点：容易泄漏液压油；存在的泄漏问题会导致其传动比不精准，不稳定；并且装置的安装损坏过程会混入空气，是其产生噪音。方案三气压装置：优点：环保污染小，用空气做为介质，没有废弃物的产生，处理方便。 缺点：工作状况不稳定，传动比不精确，而且噪声较大。2.3.3 最佳方案的确定表 2.2 各方案确定2.4 主传动机构的结构图及传动示意图2.4.1 主传动机构结构图图 2.5 主传动机构结构图附录 1：外文翻译2010 年计算机，机电一体化，控制与电子工程国际会议（CMCE）直驱齿轮滚齿机干切削关键技术研究刘瑞爱,太原理工大学,中国太原 吕明,太原理工大学,中国太原 lvming摘要 - 首先论述了滚齿机包括数控，高速，高精度，直驱，环保在内的各个方面的发展趋势，并介绍了直切滚齿机干切的设计原理，突破了提出了滚齿机传统的结构设计理论。直接驱动滚齿机采用的内置的电机主轴和 DDR 转矩电动机，其直接驱动旋转刀具和工作台，并且完全取消高精密齿轮，并在机器传输蜗轮的技术，从而通过电源直接驱动机床的工作部件。这里详细分析研究了直切齿轮滚齿机干式切削的关键技术，如总体布置技术，床身和切屑系统设计技术，滚刀轴和工件主轴结构设计技术。对于高速高精度直驱齿轮箱的研究和开发具有重要的理论意义和实用价值。关键词：直接驱动;滚齿机;结构设计一 导言随着数控，高速，高精度，直驱，环保等滚齿机的发展趋势，对直驱滚齿机进行了研究。直齿滚齿机滚刀主轴和工件主轴的旋转运动，除去普通数控滚齿机的高精度齿轮和蜗轮蜗杆。它们分别由内置主轴电机（用于滚刀主轴的电动主轴）和内置力矩电机（用于工件主轴的 DDR 电机）驱动。结构的变化可以消除传动装置造成的误差，提高滚齿机的精度。直驱滚齿机实现全数控，高速度，高精度，干切削，是滚齿机向全数控，高速化发展的结果。二 直驱齿轮滚齿机总体布局研究在滚齿机设计中，机床总体布局直接影响加工工艺的灵活性，精度，静态和动态刚度，抗振性，可靠性，加工工艺，操作维修方便性，停留面积，复杂程度配置，外观等。同样，它也决定了整机的技术和经济能力。并且机器是否成功，它的生存能力和竞争力也取决于其总体布局。A 影响总体布局设计的主要因素分析影响滚齿的因素很多机器的总体布局，主要因素如同遵循1：1）滚齿机的动态特性机;2）滚齿机的工作方式;3）每个组件的运动分布滚齿机;4）滚齿机的传动形式;5）自动化程度和生产效率的滚齿机;6）工件的尺寸，形状和重量;7）它应该为减少热变形和它的影响力;8）应使机器操作方便调整，加工装配工艺和维修方便程度;9）它应该使机器美观，体面，稳定和和谐。B.不同总体布局的比较分析滚齿机可分为两种形式，即：由于它们的工件主轴的空间搭配方式，所以垂直和水平。根据齿轮产生的原理和每个部件的运动分布，垂直和水平方向也可以分为很多种类。表 1 特别比较了垂直和水平滚齿机的机器可操作性，夹具设置和对准，切屑处理，中心高度机器等2 。C.直接传动滚齿机总体布局设计垂直滚齿机的工件主轴是垂直的，有利于大中型齿轮的安装，夹紧和调整，所以大部分大中型滚齿机都是垂直的。卧式工件主轴水平，大部分用于加工长主轴和小模块齿轮的滚齿机均为卧式。我们根据处理范围和多种因素选择了水平式布局。以下是几种熟悉的水平式布局的比较分析。表I. 立式和卧式滚齿机的比较1)工件主轴移动，因此机芯的间隙和振动可能会影响工件的加工精度。 2)工件主轴不动，滚刀滑块进行轴向和径向运动。根据滚刀轴的位置有两种情况: a)滚刀主轴位于工件下方:去除切屑，在一定程度上通用，滚刀的旋转角度从+ 90到-90。 b)滚刀主轴在工件后面:这使得排屑容易，实现装卸自动化，但滚刀的旋转角度有限，不能达到90的范围。这种类型可以根据Z轴的布局分为两个实例: a. 水平Z轴:滚刀头稳定性好; b. 垂直Z轴:用于去除切屑，但滚刀头的稳定性有点不足。 通过对几种横向布局进行对比分析，为了使机床结构紧凑，加强刚度，提高切削效率，实现排屑。我们采用水平工件主轴，其中工件固定，轴向和径向在工件主轴后面，Z轴是水平的。整体布局与立式滚齿机强刚性滚刀头相似。三 直驱式结构设计 滚刀主轴和工件主轴A.结构字符3 高转速，不再适应的传统换档系统，换成宽广的交流变频换档系统，实现机床主轴换档。采用电主轴作为高速滚齿机的滚刀主轴。电主轴将机床主轴的转子和回转部分作为整体连接起来，将传动链的长度缩短到零，即“直接驱动”。由于直接驱动，高精度齿轮 等关键部件被削减，传输误差被消除。主电机与传动带和齿轮传动方式相比，位于前后主轴轴承之间，大大提高了主轴的刚性和自然频率。同时，集成主轴简化了一些关键工作，如简化机床外形设计，易于实现主轴定位。总之，电主轴具有结构紧凑，重量轻，砂轮惯性大，响应特性好，精度高，可避免振动和噪声的特点。 对于滚齿机的高速，机床不仅保持高速滚刀主 轴，而且相应地还有与之配合的高速工件主轴。与滚 刀主轴相比，工件主轴的转速更低，转动精度更高。 即工件主轴需要低转速，大转矩，高精度的驱动设备 来实现直驱。工件主轴的核心是力矩电机能力，因为 最近一种新型电机 - - D D R 力矩电机才能满足需求。 DDR力矩电机由定子，转子和反馈装置组成，其负载 直接连接到转子上，即转子直接连接到工件主轴上， 可消除齿轮传动产生的反向间隙，网格误差等误差。 其精度决定了反馈设备的准确性。 DDR力矩电机的噪 音很小，因为它只有少数动力部件。轴承是系统中唯 一的易损件，因此大大减少了维护工作。如果轴承可 以定期润滑，设备可以避免日常维护。滚刀主轴和工 件主轴的结构图如图1所示。 图1. 滚刀主轴和工件主轴的结构图B. 关键技术 1)合理确定滚刀轴与电机转子的紧密配合 为保证高速切削，主轴应具有良好的操作精度和传动能力，其零件需要具有良好的加工精度，表面 质量和装配精度。 为了实现简单准确的动态平衡，机床转子与机床主轴无间隙配合紧密连接，因此具有足够的转矩传递能力。干涉的大小直接影响电主轴性能，大的干涉会使主轴组装困难，影响组装精度，甚至破坏表面配合; 相反，小幅度的干涉会影响主轴传 动扭矩的大小。 电主轴紧配合的计算不仅要满足静态传动能力的要求，还要考虑主轴动态特性的影响。 2) 轴承的合理选择和配置 轴承的合理选择和配置 轴承的合理选择和配置是电主轴的关键技术之一。目前这些适合高速切削的轴承中，常用的有陶瓷轴承，磁性轴承和动静压轴承。如果 d mn(dm 为中径，n 为转 速) 的值不是很高，但刚度要求高，钢球轴承可用于高速电主轴。如果在高转速下刚性要求不太高，可选用动力和静压轴承。可以选择哪种类型的轴承应该参考工作转速和工作负载。另外，轴承应采取一定措施确保其具有良好的工作性能。例如，冷却，润滑和预加载 轴承必须承受一定的预载荷才能提高主轴的刚性。轴承的预载有两种方式:位置预载和恒压预载。一般来说，位置预加载常用于提高刚性，而恒压预载适用于需要防止轴向振动的高转速主轴。适当的预载荷可以提高轴承的疲劳寿命，降低噪音，抑制滚动体的旋转和滑动，减少高速旋转时轴承滚珠和滚动体之间的接触角的变化，并且还可以影响轴承滚珠和滚动体之间的阻尼特性整个系统。轴承的预紧度应根据刚性和旋转状况的要求来决定。滚刀主轴和工件主轴的预加载应采取简单的位置预加载荷。直驱式工件主轴是高精度的旋转部件，可承受较大的径向和轴向切削载荷。首先，其轴承必须满足工作转速时的高刚性要求; 并且轴承具有更高的旋转精度 和更低的温升。其次，它们仍然尽可能地具有高的径向和轴向刚度。第三，它们的使用寿命也更长，特别是保持精度的寿命。因此，轴承的性能，类型和支撑形式对直接驱动主轴的使用功能非常重要。为了使主轴能够可靠工作，设计过程中轴承支撑的布局和选择应考虑到实际需要。 3) 主轴冷却系统 在高速滚齿机的干切削过程中，80%以上的切削热被切屑带走。所以，切割热量不是主要的热源。电主轴的热量主要由定子，转子和轴承给出。由于电机位于主轴单元中，所以自然热量输出状况更差。当电机高速运转时，由于电机内部功率消耗和轴承高速运转的
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号