Y3150E滚齿机滚齿刀架设计【10张CAD图纸】【优秀】

Y3150E滚齿机滚齿刀架设计

27页 10000字数+说明书+任务书+10张CAD图纸【详情如下】

Y3150E滚齿机滚齿刀架设计论文.doc

主轴-A4.dwg

刀架体-A1.dwg

滚刀杆-A3.dwg

滚齿机刀架装配图-A0.dwg

直齿20-A4.dwg

直齿80-A4.dwg

花键套筒-A4.dwg

轴-A2.dwg

轴承座-A4.dwg

锥齿轮-A4.dwg

目录

摘 要1

第一章 绪论3

1.1选题的依据及课题意义3

1.2国内外滚齿机的研究发展状况3

第二章 滚齿机总体设计6

2.1滚齿机的工作原理6

2.2 滚齿机的结构设计6

2.3 滚齿机的传动方案设计7

2.4主传动方案的评定与选择10

2.5电动机的选择12

2.6滚齿机的技术规格13

第三章 刀架结构设计14

3.1滚刀刀架的结构介绍14

3.2 刀架结构的设计计算15

3.2.1 直齿轮的设计15

3.2.2 滚刀心轴的结构设计18

第四章 滚刀箱及其余部件设计21

4.1滚刀箱的设计21

4.2 滚刀牙箱设计23

4.3 刀架立柱设计23

总    结24

参考文献25

致    谢26

附录一27

附录二33

Y3150E型滚齿机刀架设计

摘 要

   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。在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮。这种机床使用特制的滚刀时也能加工涡轮、花键和链轮等各种特殊齿形的工件。

   本滚齿机由床身、立柱、刀架及滑板、工作台组成。滚刀箱固定在刀架滑板上，滚刀心轴插入滚刀主轴并用拉紧螺栓固定在主轴上。为了保证主轴与前轴承的适当间隙，前轴承是做成外锥并开口。调整轴承上的两个螺母，可以使前轴承做轴向移动，使前轴承孔收缩便可消除主轴和轴承间过大的间隙。

   我的课题主要内容是滚齿机刀架系统设计：以8mm最大加工模数为基本参数，对滚齿机刀架进行设计，拟定总体方案，进行结构设计，对主要的零件进行设计计算和强度校核。使设计的刀架可用于齿轮加工，最后用CAD软件生成图纸。

关键词：滚齿机、刀架、齿轮

Y3150E Gear Hobbing Machine Cutter Frame Design

Abstract

　　　The gear hobbing machine is special purpose machine tools cutting gear with gear hob and it is widely used.It can be used for machining spur cylindrical gears,helical cylindrical gears.With special hobbing cutter,it could machine worm gears multiple spline and sprocket wheels whose tooth profile are special.

　　　This gear hobbing machine is composed of bed,column,cutter frame,slider,and machine table.Rob cutter frame is fixed on the slide of cutter rack, the hob shaft is inserted into hob spindle and fixed with the draw-in bolt on the main axle. In order to guarantee the spindle and the suitable front bearing gap, the front bearing has the outer cone and the aperture. Adjusting on the bearing two nuts, it causes bearing movement along the front axle when motion and causes contraction of the front bearing hole then to be possible to eliminate the gap between the main axle and the bearing.

　　　The topic main content of topic is hob-cutter frame design as well as the spindle assembly design:8mm maximum machining modulus of the basic parameters,hobbing tool holder to design,develop the overall program,structural design,the main parts of the design calculation and strength check.Make the design of the turret and the table can be used for gear cutting,finally with CAD software to generate drawings.

Key words :gear hobbing machine,cutter frame, gear

第一章 绪论

1.1选题的依据及课题意义

　　　机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一，是国家重要的支柱产业。滚齿机基于齿轮广泛应用于汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机航天器等各种机械制造业。它的发展不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。

   17世纪末，出现能正确传动的轮齿。18世纪，欧洲的工业革命进一步推广了齿轮传动的应用。20世纪随着汽车和航空工业的发展，渐开线齿轮已在应用中占于优势。齿轮在机械制造中的作用尤为重要，它是传递运动和动力的重要零件，齿轮的质量直接影响到机电产品的工作性能、承载能力、使用寿命和工作精度等。齿轮的加工技术和加工能力反映一个国家的工业水平。而滚齿是应用最广的切齿方法，滚齿加工大多都是在滚齿机上进行的，因此滚齿机在机械加工中占有举足轻重的作用。

　　　随着机械制造业的的飞速发展，机械自动化的技术改造和技术进步步伐的加快，机械加工水平直接影响着国家经济的发展，从而齿轮加工的要求更加严密精确。对产品的要求更加苛刻。为了最大化的提高产品质量和利益获得，要求齿轮加工机床具有高速、精确、自动化等特点。

　　　在现代机电产品中，虽然数控技术和液压电气传动技术占有主导的发展地位。但是由于齿轮传动的传动效率高、传动比准确，在高速重载条件下工作，齿轮传动体积小，所以应用仍然很广泛。随着科学技术的发展和机电产品精度的不断提高，相应要求滚齿机的设计也应符合高效率、高精度、低能耗，适应可持续发展道路，充分解放劳动力的要求。

1.2国内外滚齿机的研究发展状况

早在公元前400年，中国古代齿轮用手工修锉已成型。1540年，意大利的J.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。1835年，英国的J.B.惠特沃思获得蜗轮滚齿机的专利。1858年，C.席勒取得圆柱齿轮滚齿机的专利。以后几经改进，直至1897年德国人H.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。制成齿轮形插齿刀后，美国费洛斯于1858年制成了插齿机。20世纪初，由于齿轮需求量迅速发展，特别是为了满足汽车工业的生产需要，又先后出现了插齿机、刨齿机、铣齿机、磨齿机、剃齿机和珩齿机。经过半2.1滚齿机的工作原理

　　　滚齿加工是依照交错轴螺旋齿轮啮合原理进行的。用齿轮滚刀加工的过程，就相当于一对螺旋齿轮啮合的过程。如图2.1(a)所示。将其中的一个齿轮的齿数减少到一个或几个，螺旋角增大到很大，呈螺杆状，就成了蜗杆传动。如图2.1(b)所示。再将蜗杆开槽并铲背，使其具有切削性能，就成了齿轮滚刀。如图2.1(c)所示。滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的，成形滚刀旋转运动和工件旋转运动组成的复合运动就是展成运动，再加上滚刀沿工件轴线垂直方向的进给运动，就可切出整个齿长。2.2 滚齿机的结构设计

　　　 本次所设计的Y3150E型滚齿机，它主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，也可用于手动径向进给加工蜗轮。

　　　图2.2所示是Y3150E型滚齿机床的外形图。

　　　机床由床身、立柱、刀架溜板、刀架、后立柱和工作台等组成。刀架溜板带动滚刀刀架可沿立柱导轨作垂直进给运动和快速移动；安装滚刀的滚刀杆装在刀架的主轴上；刀架连同滚刀一起可沿刀具溜板的圆形导轨在240°范围内调整安装角度。工件安装在工作台的工件心轴上或直接安装在工作台上，随同工作台一起作旋转运动。工作台安和后立柱装在同一溜板上，并沿床身的水平导轨作水平调整移动，以调整工件的径向位置或作手动径向进给运动。后立柱上的支架可通过轴套或顶尖工件心轴的上端，以提高工件心轴的刚度，使滚切工作平稳。2.3 滚齿机的传动方案设计

　　　 Y3150E型滚齿机传动系统中共有6条传动链，它们分别是主运动链、展成运动链、轴向进给运动链、附加运动链、工作台的水平送进运动链和快速移动刀架的运动链。

　　　其主要四条传动链的表达式如下：

　　　1) 主运动传动链：电动机(M)—1—2—置换结构(Iv)—3—4—滚刀，是一条将电动机与滚刀相联系的外联系传动链。其中置换机构用以变换滚刀的转速。

　　　2) 展成运动传动链：滚刀—4—5—置换结构(Ix)—6—7—工作台，是内联系传动链，实现渐开线齿廓的复合成形运动。其中置换机构用于适应工件齿数和滚刀头数的变化，其传动比的要求很精确。

　　　3) 轴向进给运动传动链：工件—7—8—置换结构(If)—9—10—刀架升降丝杠，是一条外联系传动链，实现齿宽方向直线形齿形的运动。其中，置换机构用于调整轴向进给量的大小和方向，以适应不同加工表面粗糙度的要求。加工直齿圆柱齿轮时，它需具有以上三条传动链。

　　　图2.3所示为滚切直齿圆柱齿轮的传动原理图。2.6滚齿机的技术规格

　　　其设计依据如下：

　　　加工圆柱形直齿轮最大直径  有外支架 450mm

　　　                          无外支架 800mm

　　　加工圆柱形斜齿轮最大直径  螺旋角为30°时500mm

　　　                          螺旋角为60°时190mm

　　　最大加工模数              钢材6mm，铸铁8mm；

　　　最大工件直径              500mm；

　　　最大安装刀具直径×长度    160×160mm；

　　　滚刀的最大垂直行程长度    300mm；

　　　滚刀转数范围              40~250r/min；

　　　轴向进给量范围            0.4~4mm/r

　　　主电动机功率              3kW

　　　主电动机转速              1430r/min

　　　　　　应大于85%。后支架16可在刀架体上沿主轴轴线方向调整，并用压板将其固定在所需的位置上。

　　　主轴14的前端(左端)用内锥外圆的前滑动轴承13支承，以承受径向力。该轴承为双层金属结构，采用钢料为底层，面衬青铜。其中1：20的锥孔用作滚刀主轴的轴线定位基准。由于对主轴部件的回转精度要求很高，除要求前滑动轴承内孔与外圆柱面有较高的同轴度外，还必须保证主轴与前滑动轴承的配合间隙保持在0.004～0.01mm内。该轴承在结构上设计有油孔和油槽，通过润滑系统供给清洁、充足的润滑油。前轴承13、推力球轴承11安装在轴承座15内，经螺栓2

　　　通过两块压板将轴承座15紧固在刀架体上。主轴的轴向力由两个推力球轴承11来承受。主轴由后(右)端的花键轴通过铜套8、花键套筒9支承在两个圆锥滚子轴承6上，由齿轮5带动旋转，为卸荷式主轴结构。  为调整滚刀的轴向位置(常称为串刀)，可通过串刀机构进行调整。调整时，应先松开压板螺栓2，用手柄转动方头轴3，经小齿轮及轴承座15上的齿条，带动轴承座15、滚刀主轴一起轴向移动。调整合适后，应将压板螺栓拧紧。参考文献

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