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齿机差动机构、分度轴及走刀挂轮架设计【11张图/10183字】【优秀机械毕业设计论文】

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差动 机构 分度 走刀挂 轮架 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,29页,10100字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
翻译一份.

图纸共11张:
A0-滚齿机总图.dwg
A0-分度轴及走刀挂轮架装配图.dwg
A0-滚齿机差动机构装配图.dwg
A3-分度轴.dwg
A3-差动蜗轮.dwg
A3-长轴.dwg
A3-短轴.dwg
A1-滚齿机传动系统图.dwg
A4-环.dwg
A4-套.dwg
A4-圆柱直齿轮.dwg

目 录
1 前 言...............................................................1
2 总体设计.............................................................3
2.1 滚齿机工作原理.....................................................3
2.2 拟定选择传动方案...................................................3
2.3 主切削力的估算及电动机的选择.......................................7
3 差动机构设计........................................................9
3.1 总传动比的计算.....................................................9
3.2 传动比的分配.......................................................9
3.3 设计计算..........................................................10
3.3.1 螺旋伞齿轮的设计................................................10
3.3.2 运动合成机构设计................................................11
3.3.3 差动蜗轮设计....................................................12
3.3.4 圆柱直齿轮的设计................................................16
4 分度轴及走刀挂轮架的设计...........................................21
4.1 轴的设计..........................................................21
4.2 确定分度轴的材料及热处理方法......................................21
4.3 分度轴的结构设计..................................................21
4.4 分度轴强度的校核..................................................23
4.5 走刀挂轮架的设计..................................................24
5 结束语.............................................................26
参考文献..............................................................27
致 谢...............................................................28

滚齿机差动机构?分度轴及走刀挂轮架设计
摘 要:随着工业技术的进步,滚齿机的发展也上升到了一个新的水平。滚齿机主要是用于加工圆柱齿轮和蜗轮的,在加工机床中占有很重要的地位。而现时我国的滚齿机发展还相对落后,极大限制了整个工业生产力水平的提高,所以我们必须对其进行设计改造。
课题研究的主要内容是滚齿机的差动机构、分度轴及走刀挂轮架。滚斜齿时就要使用差动机构,差动机构位于齿轮箱的侧面,侧面最上方的方头上是机床工作台的光杠,方头下面第一个轴就是差动挂轮的主动轴。而传动箱内装有主传动进给差动机构构件和走刀挂轮架及分度轴部件,设计出的分度轴能满足加工要求,保证加工精度,且满足强度、刚度、寿命、工艺性与经济性等方面的要求。

关键词:滚齿机;分度轴;走刀挂轮架;差动机构

Design of Differential Motion Mechanism and the Dividing Spindle and the Gear Swing Frame for Feeding of the Gear-hobbing Machine
Abstract: Along with the industry technology progress, the gear-hobbing machine development also rose to a new level. The gear-hobbing machine mainly is uses in processing the cylindrical gears and the worm gear, in processes the machine hold the very important status. But at present our country's gear-hobbing machine development relatively is also backward, the entire industry productive forces level has been enormously limited, therefore we must carry on.
The main issue is the differential motion mechanism, the gear swing frame for feeding and the dividing spindle.Helical rolling will have the use of the differential motion mechanism,it is located in the side of the gearbox,the top side of the square head is a machine tool table light bars,square head is below the first axis of the active differential gear shaft.And there are the differential transmission, the dividing spindle, and the gear dividing swing frame in the gear box., The dividing spindle must satisfy some demands, such as intensity, rigidity, life, movement stability, structure rationality, convenience in loading and unloading, machining precision.

Key words: Gear-hobbing machine; the dividing spindle; the gear swing frame for feeding;Differential motion mechanism

任务书

一、设计内容
根据设计要求,进行课题的调研和资料的收集,熟悉滚齿机的工作原理,与同组
同学一起分析讨论滚齿机的设计方案和机床的传动与调整情况,并最终确定机床总体
结构和传动方案。主要设计内容包括: 
1、机床总体设计,绘制机床总图; 
2、机床传动系统设计,绘制机床传动系统图;
3、滚齿机差动机构设计; 
4、分度轴及走刀挂轮架设计;
5、零件结构设计。

二、设计依据
所设计的机床为Y38系列普通型滚齿机,机床主要用于单件、小批和成批圆柱齿
轮与蜗轮的铣削加工。在正常情况下,其加工精度达7-8级精度,表面粗糙度Ra
达3.2μm。
1、最大切削模数6mm(钢材)、8mm(铸铁);
2、铣削圆柱齿轮最大外径800mm;
3、铣刀最大直径120mm;
4、铣刀最大垂直行程长度275mm;
5、滚刀转数范围47.5~192rpm。

三、设计要求
1、机床应能满足加工要求,保证加工精度; 
2、机床应能满足强度、刚度、寿命、工艺性与经济性等方面的要求;
3、机床应运转平稳,工作可靠,结构简单,装卸方便,便于维修、调整;
4、设计图样总量:折合成A0幅面在3张以上;工具要求:应用计算机软件绘图。
5、到相关单位进行毕业实习,撰写不少于3000字实习报告;
6、查阅文献资料10篇以上,并有不少于3000汉字的外文资料翻译;
7、撰写开题报告,不少于3000字;
8、毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印,字数不少于1万字。

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求
1、设计成果要求
1)毕业设计说明书 1 份
2)机床总图 1 张
3)机床传动系统总图 1 张
4)滚齿机差动机构部件图 1 张
5)分度轴及走刀挂轮架部件图 1 张
6)零件图 不少于7张

2、外文资料翻译(英译中)要求
1)外文翻译材料中文字不少于3000字;
2)内容必须与毕业设计课题相关;
3)所选外文资料应是近10年的文章,并标明文章出处。

五、 毕业设计(论文)进度计划
起讫日期 工作内容 备 注
2月26日~2月28日 布置任务,收集资料,熟悉课题 
3月1日~3月14日 调查研究,毕业实习 
3月15日~3月31日 方案论证,总体设计 
4月1日~4月14日 技术设计(部件设计) 
4月14日~5月14日 工作设计(零件设计) 
5月15日~5月31日 撰写毕业设计说明书 
6月1日~6月2日 毕业设计预答辩 
6月3日~6月9日 修改资料 
6月10日~6月11日 评阅材料 
6月12日~6月13日 毕业答辩 
6月14日~6月15日 材料整理装袋

六、 主要参考文献:
[1] 赵汝嘉. 机械设计手册(软件版). 北京: 机械工业出版社. 2003.
[2] 成大先. 机械设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004.
[3] 机械设计手册编委会. 机械设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2004.
[4] 徐灏. 机械设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2001.
[5] 杨叔子. 机械加工工艺师手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.
[6] 王健石. 机械加工常用刀具数据速查手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2005.
[7] 蔡学熙. 现代机械设计方法实用手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004.
[8] 手册编委会. 机械加工工艺装备设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1998.
[9] 手册编委会. 现代机械传动手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.
[10] 朱孝录. 机械传动装置选用手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1999.
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[12] 胡家秀. 机械零件设计实用手册[M].北京: 机械工业出版社, 1999.
[13] 叶伟昌. 机械工程及自动化简明设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2001.
[14] 李益民. 机械制造工艺设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1995.
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[17] 黄鹤汀. 金属切削机床设计[M]. 北京: 机械工业出版社, 1997.
[18] 上海纺织工学院. 机床设计图册[M]. 上海: 科学技术出版社, 1979.
[19] 成大先. 机械设计图册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2000.
[20] 李洪. 实用机床设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1999.


滚齿机差动机构、分度轴及走刀挂轮架设计



















内容简介:
毕业实习报告 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 卞 文 超 班 级 制 051 班 学 号 0520110128 指 导 教 师 邢 青 松 日 期 2009 年 3 月 14 日 实习报告 这次 从 3 月 1 日到 3 月 14 日 的实习是我参与实践活动的很重要的一 部 分, 通过在长江牛奶公司的实习 ,我了解了 整条全自动化的生产 流水线 , 作为检测员的我 增强了责任意识和质量意识 ,出厂前 进行 严格检验 。 本次实习使我第一次亲身感受了知识与实际的应用,理论与实际的相结合,让我大开眼界,也算是对以前所学知识的一个初审吧!这次生产实习对于我们以后学习、找工作也 有很大的帮助 。在短短的一个星期中,让我们初步让理性回到感性的重新认识,也让我们初步的认识了这个社会, 培养了自己的综合能力、自学能力,从而适应未来社会的需要与科学技术的发展需要 。 对于以后做人所应把握的方向也有 所启发 。 在这 2周的实习中学到了很多在课堂没学到的知识 ,受益匪浅。 生产实习是我们知识结构中不可缺少的组成部分,并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使 我们 获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养 我们 业务能力及素质的重要渠道,培养 我们 具有吃苦耐劳的精神,也是 我们 接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能 , 体验企业工作的内容和方法。这些实际知识 ,对我们学习后面的课程乃至以后的工作,都是十分必要的基础。 2 实习 内容 镇江市长江乳业有限公司是镇江市菜篮子工程重点企业和重点农业龙头企业。公司集牧业生产、乳 品加工、产品销售于一体,位于镇江市效四摆渡,周围环境优美无污染 。公司固定资产 5000 多万元,注册资金 2994 万元,现拥有各类专业技术人才近百人,注册商标为 “ 长江 ” ,主要产品有瓶装、袋装、塑杯装鲜牛奶系列产品,近 20 个品种,并以 “ 新鲜、自然、纯真 ” 的鲜明特色赢得消费者的青睐,在 当地市场占有率达 75%。 “ 长江 ” 牛奶在全省乳品行业中首家通过 量体系认证和 “ 安全奶 ” 的评审验收,被评为江苏省首批无公害食品、镇江市知名标志等荣誉。 牧场布局合理,共分为四个区:一是奶牛饲养生产区,设有成乳牛舍、后备牛舍、产乳牛舍、康复牛舍、犊牛舍、挤奶厅、兽医室等;二是饲料仓储加工区,设有青贮区、饲料加工间、精料库、粗料库;三是粪污处理区,设有沼气生产区、有机肥生产区;四是牧场生活管理区。新牧场三面丘陵环绕,环境优美,为奶牛提供了良好的休养生息环境和防疫的天然屏障。 牧场设计理念很先进,设计中采用了沼气发酵技术,利用奶牛粪水进行沼气发酵和发电,并引进日本牛粪处理技术, 利用奶牛粪便制作有机肥。沼气发电可用于牧场生产中所需的供热和供电,有机肥可作为有机生态农业的有机肥料。从而形成了“奶牛饲养 沼气 发电 有机肥 饲料种植”的农业清洁生产循环经济的新模式。 整个生产流程中,只有包装车间才看到比较多的员工,其它室都是一两个员工负责的,整条生产线都是全自动化,有条不紊的。 牧场科技含量很高,在工艺设计中积极采用了国外先进的奶牛饲养技术,提高了牧业生产的科学化和机械化程度。引进德国韦斯伐利亚 48 位转盘挤奶机。该设备采用人工智能化管理,挤奶时能够对牛奶质量和数量、奶牛个体的健康状况、奶 牛发情鉴定等进行动态监控。挤奶后牛奶通过挤奶机的管路系统立即泵送贮奶罐迅速冷却贮藏,整个过程均在密闭的不锈钢管道和容器中进行,不仅提高了挤奶效率,而且能够避免了挤奶过程中牛奶与手、空气、昆虫等外界因素的接触,减少了细菌和灰尘对牛奶的污染机会。更重要的是该挤奶设备配备了低温冷却系统,能够避免牛奶在贮藏和运送途中因温度升高而造成牛奶新鲜度的下降,确保了牛奶的品质。其次采用了 洗技术,对转盘式挤奶机、管道、贮奶罐等设备进行机械化清洗和消毒。此外还引进了以色列 混合日粮设备,对奶牛实行机械化自动饲喂。 我了解到一瓶 长江牛奶 是怎么样 出来的,也明白了为什么一小瓶就这么贵,原来他们都追求质量的优质 。 长江 牛奶 的生产被分为了二大过程:原料制作过程和包装过程 。 酸奶 制作过程包括 : 1, 到牧场挤取新鲜牛奶,灌装到容器里送到工厂 。 2,过滤,把原 液里面 的渣质 过滤掉,避免堵塞原料输送的管道。 3,液压杀菌机杀菌,把过滤后的原料液输送经过液压杀菌机,进行巴氏杀菌。 4,制作发酵液,把在种菌 瓶 里面的 有益菌 和原料液都送进培养 瓶 ,进行几天的发酵 。 5,匀质机匀质,由于经过几天的发酵,会造成发酵液里面的物质沉淀分层,所以要把发酵液均匀一下,避 免沉淀。 6,冷却器冷却,把发酵液进行冷却。 7,液体调和,把糖浆 瓶 里面的糖浆与发酵液体都输送进调和液储存 瓶 ,进行均匀调和。经过以上 7 个步骤后, 长江酸奶 就制作好了。包装过程 为 : 1,无菌灌装,在无菌环境内,利用灌装机把溶液注入 牛奶 瓶子。 2,无菌封盖,在无菌环境内,利用封盖机把装有 牛奶 的瓶子用铝箔封好,然后印刷标签。 当然消毒工作也很重要 , 牛奶的消毒在生产过程中,一般把刚挤下的奶先放进奶罐,迅速进行冷却,以抑制微生物的繁殖,延长牛奶的抗菌性的持续时间。冷却过的奶,需要及时送到工厂加工处理。即经过滤、净化、冷却、均 质、杀菌和包装等工艺,便成为人们日常饮用的消毒牛奶。杀菌是生产消毒牛奶的一项重要工艺。一般都是采取巴氏消毒法(德国微生物学家路易巴氏德于 19 世纪 50 年代发明的,故以此命名)。这种方法分低温和高温两种消毒法。低温消毒法是将牛奶放入专门的巴氏消毒器中,将牛奶加热至 62 65,维持 30 分钟; 持续时间 1 10 分钟,或 时间不超过 5 分钟。然后迅速冷却到 10。冷却的目的是防止残留的芽胞繁殖,并保持奶的品质。另外,使用土 法也可达到消毒的目的。即用旺火煮后,在奶的 表面迅速形成奶脂膜 (以牛奶不溢出为准 ),犹如一块布盖在海浪上一样。从形成脂膜时计算,再煮 15 分钟,就能达到巴氏消毒法的效果。牛奶的消毒必须严格掌握好温度和时间。不然,既达不到消毒的目的,还破坏了牛奶的营养成分。这是因为:一是长时间高温煮沸会使牛奶中蛋白质由溶胶状态转变成凝胶状态,从而造成蛋白质大量凝结和沉淀;二是鲜奶中的钙是以静电方式与酪蛋白相结合,形成人体可以消化吸收的酪蛋白钙,而长时间煮沸的牛奶与消毒牛奶相比,酪蛋白大约要减少 20%,钙质多变为难以被人体消化吸收的钙盐;三是长时间煮沸还会使乳糖焦化分解, 营养价值低;四是破坏了包括维生素 A 等多种维生素。因此,消毒牛奶原则上就直接饮用,不必再进行煮沸。如果需要加温的话,只要把袋装的奶牛放在 50 60的热水中加热片刻,就可以了。 消毒牛奶不易在常温下保存。牛奶最怕太阳光。在太阳光照射下,牛奶含的维生素 A、胡萝卜素、维生素 生素 会受到破坏,所以最好是避光冷藏。一般情况下 ,牛奶冷却到 13,可保存 12 小时,因此,把暂时不饮用的袋装消毒牛奶,可放到电冰箱冷藏柜中,但不要放到冷冻柜中。因为牛奶一经冷冻,再加热化解,就会发生脂肪与蛋白质分离,出现凝固、沉淀 ,此时油脂上浮,奶味变谈,营养价值也有 所降低。 3 实习体会 通过这次在 长江牛奶的 实习,使我真正了解流水生产线的真正意义。 明白自己的工作岗位是多么的重要 ,学会了 如何与别人处理好关系 。 高效,卫生,节余资源 和自动化将会是以后所有生产工具企业面对的关键问题,自动化程度越高,成本就越低,那么在市场的竞争力就越强。产品是企业的第一生命线,所以要企业获得在市场的优势,还必须注意产品的开发。 文 献 资 料 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 卞 文 超 班 级 制 051 学 号 0520110128 指 导 教 师 邢 青 松 文 献 资 料 1王志伟 控高效滚齿机 J 齿轮加工机床与测试仪器专栏 , 2006,(9): 65 2马国亮,曹秋霞 . 滚齿机差动挂轮计算方法 J. 煤矿机电 , 2005, (3): 663吴坤 . 滚动轴承铣削机床的设计与实现 J. 柳州职业技术学院学报 , 2008,(4): 714徐支凤 . 基于 滚齿机挂轮选配系统开发 J. 工艺与检测 , 2008,(10): 1005张子良 J2007,(1):256 舒 畅 , 任 延 明 , 李 凯 峻 , 等 . 滚 齿 机 的 改 造 J. 机 械 制 造 与 研究 ,2008,(2):347 赵明 . 在 滚 齿 机 上 用 单 刀 铣 多 头 蜗 轮 的 方 法 J. 机械与电子 ,2008,(19):828钟晓琴 ,朱贤达 J2000,( 1) :219王惠卿 J计与制造 , 2007,( 8) :9610龚建春 J 2006,( 3) :109滚 齿 机 差 动 挂 轮 计 算 方 法马 国 亮 ,曹 秋 霞(河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 , 河 南 新 乡 453002)摘 要 : 滚 切 斜 齿 圆 柱 齿 轮 时 ,传 统 的 人 工 查 表 方 法 往 往 不 易 找 到 能 满 足 精 度 要 求 的 挂 轮 。 本 文介 绍 了 一 套 比 较 实 用 的 挂 轮 计 算 方 法 ,可 方 便 地 计 算 出 高 精 度 挂 轮 的 优 化 齿 数 。关 键 词 : 滚 齿 机 ; 差 动 挂 轮 ; 计 算 方 法中 图 分 类 号 : 41 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 1001 - 0874 (2005) 03 - 0066 - 03Ca e l rs 53002, b s t: it is to p by of a of p of op rd s: 前 言滚 切 斜 齿 圆 柱 齿 轮 时 ,要 用 到 差 动 运 动 传 动 链 。而 滚 齿 机 说 明 书 中 一 般 只 给 出 了 分 齿 运 动 传 动 链 的分 齿 挂 轮 表 ,没 有 现 成 的 差 动 挂 轮 表 可 供 利 用 。 差动 挂 轮 的 计 算 只 能 根 据 工 件 参 数 、 滚 刀 头 数 和 机 床特 性 计 算 出 差 动 挂 轮 的 传 动 比 、 确 定 挂 轮 近 似 齿 数 ,以 满 足 齿 轮 的 加 工 要 求 。差 动 挂 轮 理 论 传 动 比 际 传 动 比 间的 误 差 u = | u - 会 直 接 影 响 传 动 链 的 传 动 精度 ,从 而 影 响 被 加 工 齿 轮 的 齿 向 误 差 123 。 因 此 , 控 制 在 传 动 比 允 差 u范 围 内 。 选 取 滚 齿 机 差动 挂 轮 一 般 按 以 下 步 骤 计 算 :(1) 计 算 差 动 挂 轮 理 论 传 动 比 差 u ;(2) 将 理 论 传 动 比 为 满 足 精 度 要 求 的 近似 分 数 ;(3) 将 此 分 数 的 分 子 、 分 母 分 解 为 2个 整 数 之积 ,作 为 挂 轮 齿 数 ;(4) 对 大 质 数 分 数 进 行 必 要 修 正 。下 面 按 上 述 步 骤 介 绍 两 种 差 动 挂 轮 的 计 算 方法 ,依 此 可 方 便 地 计 算 出 高 精 度 挂 轮 的 优 化 器 齿 数 。2 计 算 差 动 挂 轮 理 论 传 动 比 差 u滚 齿 机 差 动 挂 轮 理 论 传 动 比 123 :u = A 1 式 中 : A - 滚 齿 机 差 动 传 动 链 常 数 ; - 被 加 工 齿 轮 螺 旋 角 ;m n - 被 加 工 齿 轮 法 向 模 数 , - 滚 刀 头 数 。滚 齿 机 差 动 挂 轮 传 动 比 允 差 u为 3 : u = 0. 1 n K 2 式 中 : 被 加 工 齿 轮 齿 向 公 差 ;b - 被 加 工 齿 轮 宽 度 。3 将 理 论 传 动 比 近 似 分 数(1) 整 商 法 (辗 转 相 除 法 )如 表 1 ( u 1)所 示 ,计 算 整 商 似 分 数 的 分 子 E、 分 母 动 比 误 差 u,直至 u 1)整 商 B 余 数 C 分 子 E 分 母 F 误 差 = u /1) u - 1 B 1 B 1 1 | u - B 2 = / 1 - B 2 1 B 2 u - B 3 = B 3 3 =B 3 u - B i = C i - 2 /C i - 1 ) C i =C i - 2 - C i - 1B i B i 1 + 2 B i 1 + 2 | u - E i / 例 1:在 机 上 用 单 头 滚 刀 加 工 m n=3 =15 ,齿 宽 b =36 齿 圆 柱 齿 轮 (齿向 公 差 0. 011。u =A =9 1 =0. 776457 u =0. 1 n K =0. 000085由 于 u = 0. 776457 1时 取 “ +”号 , P u不 能 满 足 加 工 精 度 要求 ,则 从 步 骤 ( 2 )对 E / F 再 逼 近 一 次 , 直 至 u u ,满 足 精 度 要 求 为 止 。例 2:在 机 上 用 单 头 滚 刀 加 工 m n=2. 5 =22 30、 齿 宽 b = 36 齿 圆 柱 齿轮 (齿 向 公 差 0. 011。u =A =9 302. 5 1 =1. 377660 u =0. 1 n K =0. 000094(1) u =1. 377660,取 E / F =69 /50;(2) P =1. 377660 (50 /69) =0. 9983043 1;(3) N = / |0. 9983043 - 1 | ) =589;(4) u = (69 /50) (588 /589) =1. 377657;(5) u =0. 000003 u ,能 满 足 精 度 要 求 ;(6) 则 E = 69 588 = 40572, F = 50 589 =29450,用 快 速 逼 近 法 所 得 近 似 分 数 为 40572 /29450。4 将 近 似 分 数 的 分 子 、 分 母 分 解 为 2个 整 数 之 积 作为 挂 轮 齿 数例 1中 得 到 的 分 数 66 /85,可 分 解 为 ( 2 33) /(5 17) ,但 因 机 床 挂 轮 齿 数 大 都 在 20 100之 间 ,所 以 分 解 的 分 数 应 在 这 个 范 围 内 。 而 2、 5、 17数 太小 ,机 床 无 此 齿 数 挂 轮 ,故 将 分 子 分 母 同 时 扩 大 变 为(40 33) / (50 34)。 这 样 就 确 定 了 机 床 差 动 挂 轮分 别 为 a =40, b =50, c =33, d =34。(下 转 第 70页 )762005年 第 3期 煤 矿 机 电 接 。 电 抗 器 触 器 并 接 到 开 口 三 角 的 两 端 ,接触 器 的 通 断 实 现 补 偿 电 流 的 在 线 粗 调 。 电 抗 器 可 控 硅 相 控 调 节 该 电 感 支 路 电 流 的 大 小 ,实 现补 偿 电 流 的 在 线 细 调 。表 1 各 种 消 弧 线 圈 主 要 性 能调 感 方 式性 能线 性 度 调 感连 续 性 补 偿效 果 补 偿 电流 波 形 发 热损 耗 噪 声 维 护可 调 气 隙 式 好 好 好 好 小 大 难带 载 抽 头 好 差 较 好 好 小 小 易可 控 饱 和 电 抗 器 差 好 差 差 大 较 大 较 难三 相 互 柱 式 好 好 好 较 好 小 小 易图 1 三 相 五 柱 式 消 弧 线 圈 结 构 图4 装 置 特 点(1) 安 全 运 行该 成 套 装 置 的 电 流 调 节 和 控 制 均 在 二 次 侧 ,其消 弧 线 圈 控 制 回 路 具 备 完 善 的 过 压 、 短 路 、 闭 锁 等 保护 功 能 ,充 分 保 证 消 弧 线 圈 安 全 、 可 靠 运 行 。(2) 性 能 可 靠消 弧 线 圈 在 其 额 定 电 流 范 围 内 ,可 以 通 过 可 控硅 调 节 电 感 电 流 ,实 现 对 电 网 对 地 电 容 电 流 的 自 动跟 踪 补 偿 。 调 感 线 性 度 好 ,性 能 可 靠 ,调 节 精 度 高 。消 弧 线 圈 采 用 三 相 五 柱 式 结 构 ,将 消 弧 线 圈 和 接 地变 压 器 合 二 为 一 ,既 有 消 弧 线 圈 、 又 有 接 地 变 压 器 的作 用 。 消 弧 线 圈 无 机 械 传 动 部 分 ,因 此 反 应 速 度 快 ,工 作 可 靠 ,维 护 量 小 ,噪 声 低 。 消 弧 线 圈 为 干 式 结构 ,可 以 安 装 在 高 压 室 内 。(3) 接 口 方 便自 动 跟 踪 控 制 装 置 具 有 电 网 电 容 电 流 值 显 示 、补 偿 脱 谐 度 显 示 、 电 网 电 压 值 显 示 、 电 网 零 序 电 压 值显 示 、 自 动 跟 踪 补 偿 状 态 指 示 及 故 障 追 忆 等 功 能 ,同时 还 具 有 功 能 ,便 于 今 后 与 变 电站 自 动 化 系 统 的 连 接 。5 结 语自 动 跟 踪 补 偿 线 圈 成 套 装 置 于 2004年 9月 安装 后 进 行 了 调 试 ,其 补 偿 后 无 功 接 地 电 流 经 测 试 小于 5A。 实 际 运 行 证 明 ,华 丰 煤 矿 所 选 方 案 是 正 确的 ,已 达 到 了 预 定 的 目 标 。参 考 文 献 : 1 要 焕 年 ,曹 月 梅 . 电 力 系 统 谐 振 接 地 M . 北 京 :中 国 电 力 出 版社 , 2000 2 唐 轶 ,牟 龙 华 ,王 崇 林 . 单 相 接 地 电 容 电 流 自 动 跟 踪 补 偿 成 套装 置 J . 高 电 压 技 术 , 1996 (3)作 者 简 介 :王 振 ( 1962 - ) ,男 ,高 级 工 程 师 。 1986年 毕 业 于 山 东 科技 大 学 ,现 任 华 丰 煤 矿 机 电 矿 长 ,发 表 文 章 多 篇 。(收 稿 日 期 : 2004 - 12 - 17;责 任 编 辑 :姚 克 )(上 接 第 67页 )5 对 大 质 数 分 数 进 行 必 要 修 正有 的 时 候 得 到 的 分 数 是 大 质 数 ,或 分 解 后 变 为大 质 数 ,而 一 般 机 床 又 无 大 质 数 挂 轮 ,此 时 就 必 须 对分 数 进 行 修 正 。 在 整 商 法 中 ,可 以 继 续 计 算 高 阶 近似 分 数 ,并 在 其 分 子 、 分 母 上 同 加 (或 同 减 )一 个 次高 阶 分 数 ,这 种 方 法 计 算 较 烦 琐 ,但 熟 练 掌 握 后 使 用还 是 很 方 便 的 ;在 快 速 逼 近 法 中 ,可 以 修 正 (N 1) /N 中 的 N 值 。 如 例 2中 所 得 近 似 分 数 40572 /29450就 无 法 分 解 为 100以 内 的 两 个 分 数 ,这 时 可 修 正 令 N = 585,这 时 分 数 变 为 6716 /4875,可 容 易 地分 解 为 ( 92 73) / ( 65 75)。 验 算 u = 6716 /4875= 1. 377641, u = 1. 377660 - 1. 377641 = 0. 000019 u ,满 足 精 度 要 求 。 这 样 就 确 定 了 机 床 差 动 挂 轮分 别 为 a =92, b =65, c =73, d =75。参 考 文 献 : 1 哈 尔 滨 工 业 大 学 ,上 海 工 业 大 学 . 圆 柱 齿 轮 加 工 M . 上 海 :上 海 科 技 出 版 社 , 1980 2 李 华 . 机 械 制 造 技 术 M . 北 京 :机 械 工 业 出 版 社 , 1997 3 马 国 亮 ,曹 秋 霞 . 滚 齿 机 差 动 挂 轮 引 起 齿 向 误 差 的 实 验 研 究 J . 煤 矿 机 械 , 2004 (10)作 者 简 介 :马 国 亮 (1964 - ) ,男 ,副 教 授 。 1986年 毕 业 于 洛 阳 工 学院 ,现 主 要 从 事 齿 轮 技 术 、 机 械 制 造 工 艺 等 方 面 的 教 学 与 研 究 。(收 稿 日 期 : 2005 - 01 - 04;责 任 编 辑 :陈 锡 强 )07 煤 矿 机 电 2005年 第 3期 机械工程学院毕业设计(论文)选题申报表 指导教师 邢青松 职称 副教 授 所在专业(系) 机械设计制造及其自 动化 课 题 名 称 滚齿机差动机构、分度轴及走刀挂轮架设计 课 题 来 源 课 题 性 质 题目类别 科研 课题 生产 实际 课程或实验室建设 其它 技术 研究 工程 设计 软件 开发 理论 研究 其它 毕业 设计 毕业 论文 适用专业 机械设计制造及其自动化 选 题 理由 所设计的机床为 列普通型滚齿机, 机床 主要用于 单件 、 小批 和成批 圆 柱齿轮 与 蜗轮 的铣削加工。 滚齿机 作为 一种典型的机械加工设备, 包含大量的标准件、通用件和专用件,涉及机械加工、机械传动、机床控制、工艺夹具、切削刀 具等方面的知识。所涉及的内容与本专业的主要学习内容和培养目标 一致,因此本课题比较适合本专业学生的毕业设计。 主要内容 1机床总体 方案 设计; 2机床传动系统设计; 3 差动机构设计 ; 4 分度轴及走刀挂轮架设计 ; 5 零件 设计; 6编写设计说明书。 成果要求 开题报告: 3 千 字 说 明 书: 1 万 字 图 纸: 折合 3 张 译 文: 3 千个汉字 论 文: 其 它 : 专业系审查意见: 专业系主任(签名): 学院审批意见: 院 长(签名): EM of to in of EM to In a of of is of to in of in of of NC SC in as a of of SS of is 00150 m/is In is SS is in in SS is of of of of by of by of in an to in in 1,2#. to a of of of by at of of a of in at In to of a of of to of in As it be in of EM by in F 000. M. 124, 002A. is a of of : of is as of of NC as a to an of in to in to In to is of it is to be to in 31of to of a of a . in in is 124 785In on a a of A is is to is to is by of to a of of 1113#of of 2. a of of of of is in of of of on in by in is to a of is is a to of to to of of 002, in of of on of of 1. is of in 1 at be at as on on 1417#. in be is to to in to an 18#. an a of a in to is 124, of on 4. in 3 of at in 002 On of of in to to of In a on be to 972 19#. of of is 2 is in as it of to in AE EM to is as as of a in to a of EAis of 124 7875 of 002, of to up as it is in of in of in to a a of as a 3105in a 4!. in a to PU 3 to a of 20#. is it of of of 21#of to by 40 to 430 of to be to of 2,23#. On of as of 21#. 40 1083 N/be to as it is in 5 24#. of to of of is be to of of a 40is to a is a to EM of to in aof 792 as a of SS In 0 4 of is to EM in a 1#. As of to a a 10of 88 124, of be It is of of to of of in 7, to of at is a of at is of , is is to EM 8, of at of 1#. 1950 of to a 450 N/% of a of is to 002 is be in to to in is in it to a a of a of on in in of It is to of of it is in of at is 6. As it 6 in it is of To a representative 外文翻译 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 卞 文 超 班 级 制 051 学 号 0520110128 指 导 教 师 邢 青 松 1 外文资料名称: 外文资料出处: 附 件: 指导教师评语: 签名: 年 月 日 (用外文写 ) 2 滚 齿机上 硬质合金刀具疲劳性 断裂 调查 第 1 部分 :飞滚 铣刀 的 型 与实验结果 的计算 说明 安东尼亚 卫达克斯 比来丽斯 作者 卞文超 译 滚齿机是一个 具有 高灵 敏度并 采用 大规模生产外部齿轮 的生产工具 。然而, 切削滚铣刀 复杂 的形状造成了它 几乎完全用高速钢 作为刀具材料。 高速钢的切削性能 有限 ,即使 是 涂层高速钢, 也限制了 高 速钢的 切 削 速度 和 现代数控滚齿机工具 的 充分利用 。 硬质刀具 的应用 被视为一个 代替 现代生产 的 潜在 要求。在以 前的 滚齿机实验调查中 , 所谓的飞滚 铣刀 应用 是在齿轮上 用 指定的 硬质合金刀具 的 切削性能 进行 加工 。这些 实验 彻底的 表明, 裂缝 是没法 预料 的 ,可能会在 某个 切割情况下导致 整个刀具 的早期失效 。为了解释 这些失败的原因 , 运用 先进的软件工具 开发了一个切削加工 工序 的型 ,能够 确定 滚齿机 上 的 切屑 物 和切削力 。 这些计算结果 阐述了 机制 并且证明他们 和 实验结果 是一致的 。 本文 的第一部分 为各种切割案件运用了验证参数化 明了 切 齿能够导致疲劳 危险。第二部分进一步说明了不同的技术和几何参数对 刀具寿命 的影响 。因此, 通过切削参 数 的适当选择启用优化切削 工序 ,它可以消除硬质合金切削刀具的危险 ,从而达到令人满意的成本效益 。 1. 简介 考虑到在生产力和实现成本效率的增加 ,高速切削 的应用 被 认 为 是 最强大的生产 策 略 。然而,尽管 高 精密 数控滚齿机加工工具 不断 进化, 但 高速切削 在齿轮制造业尚未实现。最主要的原因 是 几乎完全 用高速钢 作为 滚齿刀具材料, 在高速钢滚刀上应用的涂层技术显著 提高 了 工具的切割性能 。然而, 由于高速钢切割 速 度的限制,即使 是在 100的 涂层 ,也低于 现代化生产的要求。此外,干切削不适用于涂层或涂层高速钢工具 ,这不符合当前 的世界各地的环境发展趋势。即使带有 涂层高速钢工具的 干式切削, 切削参数 的选择也 限制了效率 和 滚齿机工具的切割性 。 切削滚刀最适合的替代材料来自在大规模生产广泛应用的刀片硬质合金等,尽管滚齿机工具的几何形状复杂,但可以通过硬质合金来实现。硬质合金工具的成本增加很摊销,无疑相对于磨损来说高速钢比较有优势。然而,脆性硬质合金可能会引起疲劳失败的早期阶段,由于连续芯片生产发生在滚齿机上。这种现象在特殊切割实验1,2中有重大的发现。这些失败收益率差归于硬质合金刀具的磨损性能,因为它们 3 的外观使整个滚齿机工具失灵。脆性疲 劳失效通常在不同的切削刀具上产生,而且会选错切割参数。 图 1 在不同 工件 位置间 的 切屑形成与典型 切屑 图 2 从 流程图到 4 本文讲 了 在滚齿机工具上的定量分析 ,旨在解释 工具 早期疲劳失败计算。为了完成这一任务, 使用 了 特殊的软件工具, 这能形成 切屑 机制并得到精确 计算 的 切割 组成部分。最后, 参数化有限元模 拟切削 齿 的发展对各种案件和切割工艺参数形成了 工具应力场,应力结果与刀具材料现有的力学性能相比较 ,并用这样的方法 规 定他们的疲劳期望。因为这将是提出 计算结果 与实验的是一致的 有利 解释 ,证明了 有限元模型 的利用 和分析的 有效性 。此外,本文 第二部分 中提出的参数分析阐述了 各种 日常工具的切削参数 的影响 ,使 几乎每一个具体的削减情况 得到优化 。 2. 滚齿机上的 几何 芯片与切削力成分 图 1 是 滚齿机的原理图。齿轮是 在单独的 用工具连续穿透形成一个个齿 而制造出来 的 , 这 是复杂的运动学,很难被模仿。此外,根据 齿轮 差距 之间工具位置,一些循环的立场是用来描述产生的相应位置。一个决定性因素 决定了的工具的行为是切屑形成机制,这也很复杂 所以 每个芯片类型负责某些切削力组件 ,那样有助于整体切削负荷。这芯片被插入数字相同的各种 发电 场 的底部 。 数学模型为发电场量化为每个切屑形成 是 现在明确规定和 广泛用于 3的 。这些模式都进一步用来预测 切削力元件 的过程 中 表现出 对工具寿命的显著影响力 。在型 的配合下 , 考虑到它的可制造性,符合工艺技术的刀具及工件和切削运动 11滚齿机的芯片模拟尺寸都出于制造的角度 。在 本文 中这 种 有限元模拟滚齿机新模块 已添加到 型 里。图 2 是 这种新模块 结构 。上述插入数据交互使用现代的软件环境, 对滚齿机运动学的具体的削减情况有着有利的数学描述 。未经芯片交叉部分的发展 的前沿决定着每一步 。 切削力 组件部分 可 在这个阶段确定,因为它们依赖于 芯片尺寸和实验测定常数 14使用这些切削力, 在滚齿机上使用的工具就 能确定。除了这些输出 型能够预测 该工具磨损的进展情况,并提出适当的滚刀切割数据 , 为了达到甚至高于历届切削 齿 18的发展 。整个软件具有开放和模块化结构,提供了 带有互动通信的数据输入和结果输出的图形用户界面。 型在一定生产情况下产生的典型现象如图 3 所示。切削齿渗透后整个剩余部分完全的呈现出来。那个模型具有旋转和移动路径的特殊坐标系工具,这一立 场的离散在各种发电循环场显现在这个图上。这些相同数字的平均值表明,芯片分布沿着的连续循环场发展延伸。根据旋转部分计算出所需要的数值,它也是一个可变参数。在工具协调系统下切削力的计算部分在图 3 的右半部分提出。所有这些结果都存储在 5 每一个适当的部分,即需要形成一个齿轮差距。 图 3 个别位置 切削力组成部分的 测定 图 4 在 序下滚刀齿的 尽管 事实 说明滚齿机在 型分析 下 可以得到 复杂的运动学, 但 实验程序是 很复杂 的。原因就是每个切割齿切割一定的部分并且连续循环 渗透到 工件的每一个齿 ,由于 重复同样轴向进给速度 的程序。因此, 一些切割齿常随着芯片的尺寸的削减和受到高切削 从而导致 击 穿。由于这个原因,包括劣质工具的使 用, 这一切削过程的实验研究变得更加困难。另一方面,完整的几何 工具的 复杂性让 他们 把 机器刀具主轴拆卸 和随后的试验 评价 很难 。 由于这些原因, 为了 提高实验效率并促进测试结果 的评价 , 用带有 一 个 切削齿 的工具进行实验 ,即所谓的飞滚 铣刀 。在这 种 制造技术 里 , 把 切割工具 改为 圆柱形 手柄 ,这样切削齿就 很容易安装和拆卸。切削 齿 的 几何 尺寸对应严格按照 3972 标准 规定 6 19。这种做法准确地描述了滚齿机的 来源 。两个完整的切削齿 的不同 模拟 了第二个来源。这样做的目的是 让一 个 已 产生位置 的 与另外一个分离 ,有能力全面的研究他们对刀具磨损失效的 产生 和 进程的影响 。因此,每个工具 切削每个产生的位置,这是考虑到 目前的分析,这将 做 进一步的解释。 3. 切削齿的 和机械性能 为了确定 滚齿机上齿轮的 受 力 部分 , 将用 现代 术进行计算。之所以选择 析软件计算压力 ,工件 复杂的几何形状 ,进程 运动学,以及高度可变切削力组件 , 是因为 考虑到所涉及的参数 数量 , 使用 参数办法 可 以产生一种灵活和重现模式。 图 4是切削齿建模策略。 该模型 通过 数化设计语言建立在参数方面, 模块利用限元分析的 代码。整个几何切割工具 和直径 作为模块 的功能按照 3792标准规范 制造, 因此, 把这些条件参数 模拟 成 日常 用的 ,还考虑 到 工具清除 角度和厚度。由于复杂的牙齿结构, 利用一个自下而上的建模策略 , 正如 它在相同的数字图中提出 的 。特此 确定 要点,线, 区域 和数量 的 顺序,从而形成了三维实体模型 这种方式 。 该模型由六个 面 组成 ,以便 靠 近工具工件接触区和远离这些地区 的粗网啮合 。这样一来, 适当分配 现有的计算机资源,从而增加了 算 的准确性 。节点密度 也 因参数优化 的目的 作 为一个变量 。 优化模式包括 2 内容, 以啮合这种方式表现出来( 见 图 4 右边) 。 在一个密集的网格里更多的内容也无法 提高计算精确度, 因为 决时间是无法 得到 增加。 切削力组件适当分布到节点在图 3 中解释, 考虑到芯片 图 5 硬质合金刀具材料 的静态和疲劳性能 的压缩比,使用特殊的 言例程,包括每个节点 20的几何位置。该模型是具 7 有弹性的,因此,它只需要工具的弹性模量和泊松常数。 上述力学性能的有限元也 是 变量, 允许 高速钢和硬质合金刀具 的适用性 。在本次分析 里 0 硬质合金中 的力学性能 被 使用 到 该模型 中 。图 5 总结了 这种材料的静态和疲劳性能 。左边的图 大部分展示硬质合金的硬度 钴含量 21的比较 。 通过 细粒度 P 40 硬质合金 的计算分析证明 符合本实验数据。出于这个原因,从这个图 到 1430的 高压 值发现维氏硬度这种材料 。此值, 包括 这种材料的塑性变形 抵抗 ,可用于确定其静态应力限制,考虑到 脆性材料 这一脆 度 等于金字塔硬度 的三分之一 22,23。另一方面, 图 5 左边的表 说明了 硬质合金疲劳极限 ,也作为其钴含量 21的功能 。 即载入 108 个周期 ,细化 P 40 硬质合金 的连续 耐力 植 等于 83 N/ 图 6 切削力和 力 在 滚刀齿 上的分布 对于特殊材料 的 静态和疲劳应力限制 也适用 于 ,正如图 5 中间的一张表格所示。 考虑到 目前分析的 目的,此图的横坐标 表示的 是 连续削减 中 的 周期数。当压力上升到一定值的时候 , 我们就可以从这张 图确定 其 周期,也就是说连续 削减 的数量,这 是用 P 40 硬质合金 做 出的 工具将 预 制定一个疲劳失效机制。 这也是检查 率的一个很好的工具 。 实验证明,在一些切削情况下切削量是导致工件失败的原因 ,在 里的压力值 必须 符合 的 计算 。 最初的模型是用于计算每个对 实验结果有用的位置间的切削力。考虑到要描述每个产生位置在连续循环位置上细分,这是合理的解决循环位置形成更大的切屑部分,因此削减负荷更大。图 6 说明某些的位置在上升和均衡方向的削减情况的计算方法。左上图显示被检测部位的循环位置的计算。相应的切削力的工具刀面适用于该模型, 8 并在同张图的中间显示出来。很明显,切削力组件允许生产切屑的形成。具体的削减情况下解决方法提出了切削齿的变形 ,这也显示在同张图的左下部分。 4. 计算和实验有关的结果 型进一步用来计算之前提到的每个特定位置切削力的过程。图 7 左边总结了计算结 果,其中在三个临界位置介绍了最大 。在起始和最后之间的过渡区域领分别表示工件首尾两端的应力值。应力结果表明最危险的地区是切削刀具的 图 7 在个别位置的 最大 应力 和滚刀和切削齿 的疲劳预测 尾刀面。 应力的 变化是 由于芯片不相同尺寸所造成的不平衡区域, 并且工件两侧与工具头 之间 产生碰撞 。 正如之前飞滚 铣刀 连续轴向进给实验结果所述。 因此, 切削 齿 在每个一定的位置切削 , 就有对应的应力图 。 评价 实验结果时,必须 强调 对 集中 疲劳负载 进行 理论 计算 24。 当前 应力 切削情况相对应 于同一张图 的横线 部分,也就是 等于 3100 N/ 本 次 切割中提出的 硬质合金刀具做出的实验结果 在图 7 的 右半部分, 就是过渡区域和 工作齿轮 侧的 磨损 的对应图 1。 图 7 可以说明切削刃 在过渡区 早期失效后 实验就已经结束 。 以轻易的知道连续切割 传动比 ,切割速度和 适用轴向进给的数据 。对于这种情况 , 应于 4050 连续切割相当于 85 毫米。 在使用 那个计算 结果 和实验结果 在图 7 中 进行了比较,此图 所得到的切割数据接近 2960N/应力,是大约 计算 结果的 4 以上 。 这种差异是完全合理的, 不能包括 型 预期的算术错误和其
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本文标题:齿机差动机构、分度轴及走刀挂轮架设计【11张图/10183字】【优秀机械毕业设计论文】
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