【JX341】滚齿机工作台结构设计[FY+RW+KT]【5A0】
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【JX341】滚齿机工作台结构设计[FY+RW+KT]【5A0】,jx341,机工,结构设计,fy,rw,kt,a0
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盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 目 录 1 前言 . 1 2 滚齿机总体设计 . 3 . 3 . 6 . 7 3 工作台的设计 . 8 总体结构 . 8 . 8 . 14 . 15 . 15 . 15 . 17 4 工件心轴的设计 . 18 . 18 . 20 5 结束语 . 22 参考文献 . 23 致 谢 . 24 附 录 . 25 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 1 1 前言 齿轮加工机床是一种技术含量高且结构复杂的机床系统，由于齿轮 的 使用量大面广，齿轮加工机床已成为汽车、摩托车、工程机械、船舶等行业的关键设备。特别是，随着汽车工业的高速发展，对齿轮的需求日益增加，对齿轮加工的效率、质量及加工成本的要求愈来愈高，使齿轮加工机床在汽车、摩托车等行业中占有越来越重要的作用。 滚齿机是齿轮加工机床中应用最为广泛的一种，一些国家滚齿机的拥有量占所有齿轮机床总量的 40% 50%。国外滚齿机精度一般可达 6级，高的可达 内精度为 7 8 级）。高速钢滚刀的切削速 度可达 100 200m/加工的齿面硬度为 400（国内 V 小于 400 ，齿面硬度低于 质合金滚刀切削速度已达 300m/至高达 500 m/齿面）。滚齿机主要用于滚切圆柱齿轮及蜗轮。滚齿是一种高效的切齿方法，主要用于软齿面的加工。硬齿面滚齿机床主要采用硬质合金或金属陶瓷材料刀具，表面涂氮化钛，对已淬硬的高硬表面齿轮进行半精加工，且能进行干式切削。 传统滚齿机在加工过程中有以下特点： (1)滚削钢齿轮时，应用切削液可提高刀具寿命，改善加工表面质量和利于排出切削热而不 致引起机床的热变形。但是，在高速切削过程中切削液的飞溅和形成的油雾对生态环境和人类特别有害，变质切削液的排放也会严重污染环境。 (2)机床漏 油 、混油严重。(3)加工成本高。机床的材料用量、能耗、油耗及附加费大，湿式齿轮加工中消耗的切削液及切削液附加装置的费用占加工成本的 20%左右。 (4)生产效率低下，加工质量差，难以满足现代企业生产的要求。 现在国外采用提高滚齿效率的方法：应用双切削工作循环，头道循环选用机床允许的最大进给量以提高生产率，后道循环的进给量则按齿面粗糙度选定；应用多头滚刀；滚齿机数控化，以减少调 整时间；在滚齿机上增设数显装置，缩短辅助操作时间。国外硬齿面滚齿精度达到 蜗杆衔齿相结合已成为一种新的硬齿面加工技术，其工艺费用仅为磨齿的 1/3，效率比普通的磨齿高 1数越大，齿数越多，效果越显著。同磨齿相比，硬滚齿除了效率高、费用低以外，还没有磨削烧伤或裂纹。另外，还有使齿面冷作硬化的作用，这对提高齿轮疲劳强度有利。 本次设计的机床为 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。 在正常情况下 ， 其加工精度 要求 达到 7 8 级精度 ， 表面粗糙度 设 计 的 任务为 滚齿机工作台装配结构设计、工件心轴装配结构设计以及工作台和工件心轴相关零件结构设计。设计的目的 是 使得机床能 满足强度、刚度、寿命、工艺性与经济性等方面的要求 而且 运行平稳，工件可靠，结构合理，装卸方便，便于维修与调整 ，最后 能满足加工要求，保证加工精度 。 在设计滚齿机之前要 对滚齿机有个大概的了解，总结在工厂中实习的实践，对普通机床的结构、造型有 了 总体的认识。除了实践 之外 还要对滚齿机的工作原理 进行 了解， 以便 更深入的 理 解设计课题。而且，针对 滚齿机的工作台和工件心轴的具体设计， 除了 了解滚齿机的总体构造 之外还要查阅有关结构部件方面的书 籍 。 平时所学的都是机械方面的理论知识，现在就要把理论应用到实际的设计中，在设滚齿机工作台结构设计 2 计的过程会遇到很多的困难， 而且 ，设计的机械在实际中有很多的不足，所以设计的过程非常艰辛，这就需要 查阅大量的书籍，参观 了解 大量的 通用机床的组成以及它们的加工方法 ，从而补充 设计中的 不足 之处 。 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 3 2 滚齿机总体设计 此次 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。 在正常情况下 ， 其加工精度 要求 达到 7 8 级 ， 表面粗糙度 择传动方案 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 齿轮 的过程，相当于一对螺旋齿轮啮合的过程。将其中的一个齿轮的齿数减少 到 几个或一 个 ，螺旋角增大到很大，成 蜗 杆状，再开槽并铲 背 ，使其具有切削性能，就成了齿轮滚刀。机床使滚刀和工件保持一对螺旋齿轮副啮合关系作相 对 旋转运动时，就可在工件上滚切出具有渐开线齿廓的齿槽。滚齿时，切出的齿廓是滚刀切削刃运动轨迹的包络线。滚齿时齿廓的成形方法是展成法，成形 运动是 滚刀旋转运动和工件旋转运动组成的复合运动 ， 这个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。 11 加工直齿圆柱齿轮时，滚刀轴线与齿轮端面倾斜一个角度，其值等于滚刀螺旋升角，使滚刀螺纹方向与被切齿轮齿向一致 ，即加工直齿圆柱齿轮 时 把被加工齿轮看作是螺旋角为零的特殊情况 。 为 完成滚切直齿圆柱齿轮需要三条传动链，分别为主运动传动链、展成运动传动链、轴向进给运动传动链。 其中展成运动 链 是一 条 内联系传动 链 ，他们之间的相对运动 应有一个严格的传动比 ，即当滚刀转过一个齿时，工件应该相应的转过一个齿，也就是在滚刀转过 K 为滚刀头数）时， 工件应转过 。 斜齿圆柱齿轮在齿长方向为一 条 螺旋线，为了形成螺旋线齿线，在滚刀作轴向进给运动的同时，工件还应作附加旋转运动（简称附加运动），且这两个运动之间必须保持确定的关系：滚刀移动一个螺旋线导程 S 时工件应准确地附加旋转过一转，因此，加工斜齿轮时的进给运动是螺旋运动，是一个复合运动。 本次设计的 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蜗轮。 因此，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。各部件之间的传动关系 如下图所示 ： 滚齿机工作台结构设计 4 图 238型 滚齿机 传动系统图 机床的传动情况 分析 ： 从 主电动机经过三角皮带传到轴 - 轴 轴 （ 或者由 轴 轴 ）中间经过变速挂轮，由轴 轴 轴 轴 轴到滚刀。 刀主轴传至分齿蜗轮和工作台的动力来源则由 轴 轴经过差动机构经过轴 轴 分齿挂轮 轴 轴到工作台。 轴 轴经进 刀 挂轮 轴 轴 轴 轴 轴的丝杆到刀架滑板 从而 上下运动。 轴 轴 轴经差动挂轮架到轴 从而传动了差动蜗轮副 。 在工作台下面的床身中间安有一根水平丝杆通过手柄用扳手来移动工作台，即可以做水平进给。 机床的快速移动刀架是由主电动机来 带 动的，将 位 在操作床身上 的手柄 1 搬到快速位置，则传动路线由主马达经三角皮带轴 - 轴 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 5 轴 轴 轴 轴 轴 轴 轴丝杆旋转快速移动。 速图 绘制 转速图是用来表示变速挂轮的调整情况和滚刀的选用。 变速挂轮调整时根据被加工齿轮 切削速度来选择变速挂轮和滚刀 。根据不同的挂轮组产生不同的滚刀转速，然后 选用滚刀， 在 同种转速 下 形成不同的线速度，利用对数坐标 绘制 速度图。 转速图如下： 图 238型 滚齿机 传动速度图 滚刀直径（ 滚齿机工作台结构设计 6 动机的选用 滚齿切削的最大扭矩（用铸铁齿轮计算） )(a x mk g 3 （ 2 )( mk g 平均3 （ 2 式中 ： 1k 、 2k 、 3k 分别为工件材料、齿轮螺距角、工件硬度修正系数 ； m 为模数； f 为进给量； V 为切削速度； A 为切削深度系数是切削深度 3； 2 取 70 ， 得 70 A 取 ; 25.0f ; 0 ， 30Z ; 查得 k ， k ， k， 得 mk g a x g f 9 根据 ， 30Z ，查 文献 10得， 滚刀直径 10 机床电动机的功率 取效率 77.0m,则 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 7 选电动机功率 。 为 了 满足转速和滚齿机结构的要求 ,选择电 动机的转速为 430 。 查 文献 2得 ， 选择的电动机的型号为： 定传动路线表达式 根据所确定的传动比及各级齿数得四条主要传动链的表达式如下： 动机 滚刀 主电动机 105190（带轮） 2755 挂轮挂轮3636 2428232317172060滚刀 滚刀 工作台 滚刀 6020171723232824合成机构 4242分度挂轮 作台 刀架 841221进刀挂轮 244822616144530刀架 架 工作台 刀架 30506144226128242k 25383825差动机构 230合成 4242分度挂轮 滚齿机工作台结构设计 8 3 工作台的设计 定工作台的 总体 结构 工作台 壳体 为箱形，装在床身的方形导轨上，工作台壳体以其环形表面支承工作台，并以其锥孔来定工作台中心，分度蜗轮 与工作台壳体连在一起，分度蜗杆与工作台座连在一起，内壳体油室是供给装置润滑油润滑分度蜗轮 副 ，手柄用来锁紧工作台。 传动工作台的分度蜗杆蜗轮副 位于 进给运动传动链内， 它对机床的加工精度有很大影响。 分度蜗轮用锥销定位，螺钉紧固在工作台上，并靠在工作台止口定心 。分度蜗杆装在支架上，合理的调整蜗杆和 蜗轮间的中心距，以保证一定的间隙。由于对分度蜗杆蜗轮副的精度要求较高， 工精度为 8级。 作台的动力计算 展成运动传动链的运动平衡式如下： 合总11 设被加工齿轮为圆柱直齿轮，齿数为 Z=45， 滚刀头数为 K=1。 查分度挂轮调整表得： a=24， b=c， d=45。 又因为被加工的齿轮是圆柱直齿轮，所以差动机构里的合成机构其传动比为 1，即 1u 合。 又因为被加工齿轮的齿数为 45，小于 160，为了保证由 分齿运动与差动装置的辅助回转运动的总和达到工作要求，即 k 头滚刀回转一转时，齿坯转动以取 1把上述已知参数代入公式可得： 24总i。 如图 示， 展成运动链采用了三级变速。 传动比的分配具体如下： 第一级变速为直齿圆柱齿轮对啮合，取 20,60,3 211 （见主传动链设计） 。 第二、三级传动为同齿数锥齿轮等速传动，取 123231717 32 第四级传动为变速锥齿轮传动，取 i ，查机械设计表 齿轮对24 小大 ，Z ，则 实i 。 校核： % 误i）（ 1%10% 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 9 第五级为同齿数的直齿圆柱齿轮等速传动，取 142425 i。 第六级为蜗杆蜗轮传动，根据上述已知条件，可以得出 ：8414242242823231717206024543216 ，查机械设计表 ， ,4084/ 126 以取 84,1 21 展成运动 ：滚刀 工作台 滚刀 6020171723232824合成机构 4242分度挂轮 根据展成运动的传动路线可得下列等式 。 蜗 轮 的转速：841424224282323171720602 滚刀由于蜗杆和蜗轮在转速最小的时候可以求得它们的最大 扭 矩，所以要选用适当的蜗轮和蜗杆就必须求出蜗轮及蜗杆的最小转速。 根据机床的总体设计得，滚刀转速范围在 r 。 从上式可以看出，要使得 2n 最小 ， 则取 滚刀。 其中合工直齿圆柱齿轮时，运动合成机构中用离合器1M 。 此时，合成机构相当于一个连轴器，即 1合u。 式中，构型挂轮”，用于 工件齿数 z 在较大范围内变化时调整证其分子、分母相差倍数不致过大，从而使挂轮架结构紧凑。根据 的值， 如 被铣齿数 161z 时，则跨齿轮 e 及 f 均为 36齿， 调整公式为：db 24式中： k 为铣刀的线数； z 为被铣齿轮的齿数 。 滚齿机工作台结构设计 10 图 3 如果被铣齿轮的齿数 161 时，则跨齿轮 e 和 f 的齿数各为 24及 48， 调整公式：db 48分齿挂轮的调整表如下： 图 3 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 11 由调整公式可以看出 z 的值越大 ， 则的值越小 。 本机床加工齿轮的最大齿数 161400 z ， 所以214824 2424 z 25.1 r 蜗杆的转速 m 9m 844 2 工作台蜗轮、蜗杆的设计 12： Z 、 2Z （ 3 式中 : 蜗轮转矩 ； 荷系数 ； 材料系数 ； 许用接触应力 ； 查 12表 Z =1， 84841/ 2112 初估 1612 /1055.9 （ 3 查 12表 k = 12表 12表 202 4 0 0 012 3 7 滚齿机工作台结构设计 12 0/10 8 478 7 M p 22 2722 103 3 81 3312 2 3 7 62 8 7 3 0 9 92954 8 3 5 a na r g 4 8 3 5 0 060 0 060 11 s / 12表 435v（取大值） ，则 a n 19295t a nt a n t a v 取轴承效率 ，搅油效率 ，得 1112 32221225.3 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 13 33 2 8 7 6 2 所以， 原选参数满足齿面接触疲劳强度要求 。 ， 81 ， 11 Z ， 842 Z a 0 72/1 分度圆直径 1d 81 齿顶圆直径1 11 齿根圆直径1 导程角 19295 ，右旋 轴向齿距 1 轮齿部分长度 1b 21 ，取 351 分度圆直径 2d 4 齿顶高2 齿根高 齿顶圆直径222 齿根圆直径2*222 蜗轮齿宽 2b 02 滚齿机工作台结构设计 14 3.0 (3 0/3 0 733.0 取 200， 2/14 01111000 (3 0 所以， 油温未超过限度 。 根据 查 12表 采用浸油润滑，油的运动粘度为 101000 2640 。 作台转速的 计算 为了避免过早的损坏 蜗轮副，切削速度要受到蜗杆滑动 速度的 限制，这种限制要求 工作台转数不得大于 .6 r 。 例如：滚切正齿轮 3m ， 46Z ，材料为 45 钢用右旋单线滚刀， 4 ，滚刀直径 0 ，滚刀材料：高速钢采用逆铣法加工。如采用切削速度2.2 ，滚刀转速为 55 r （参看速度图 我 们可以根据下面公式计算工作台的实际转速 1n 。 Z 刀1其中 ，刀分种的滚刀转速 。有 m 1551 所以，所选 切削速度是许可的。 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 15 作台结构设计 图 3杆装配结构图 1 开槽锥端紧定螺钉； 2 平键； 3 防尘盖板焊接图； 4 内六角平圆头螺钉； 5 轴瓦； 6 垫圈； 7 螺塞； 8 六角螺帽； 9 垫； 10 螺纹尾锥销； 11 锁定螺帽； 12 内螺纹孔锥销； 13 轴套； 14 止退垫圈； 15 圆销； 16 环； 17 轴瓦； 18 蜗杆； 蜗杆定位的准确性直接影响被加工齿轮的精度，因此蜗杆的结构设计必须合理。蜗杆托座的材料为 杆放在蜗杆托座上，左端用开槽锥端紧定螺钉将蜗杆固定，右端将轴瓦套在蜗杆的外面卡在蜗杆拖座上面。如图在环的外面用螺纹尾锥销对蜗杆进行固定，此外，还用了锁定螺帽，锁定螺帽和其它的固定附件相比定位更可靠，装拆方便，可承受较大轴向力，实现蜗杆上零件的间隙调整。为了减小对蜗杆强度的削弱 及提 高锁紧效果，在蜗杆的右端中使用细牙螺纹。在使用锁定螺帽 时 ，为了防松 ， 必须加止动垫圈或使用双螺母 。 本设计中使用了止动垫圈。通过修磨垫片的方法调整蜗杆的高度，调整蜗杆托座的位置调整蜗杆与蜗轮间的中心距，以保证一定的侧隙。蜗杆的动力是通过分度轴传给的，为了实现蜗杆的周向固定和传递转矩，轴和蜗杆间采用轴毂连接。蜗杆与蜗轮的中心距要精确，即所选的连接定心性要好，而且要便于调整，装拆方便，在此采用了平键连接。 作台壳体设计 工作台壳体选用的材料为 为灰铸铁价格比较便宜，是应用最广泛的铸铁材 料，在各类工厂的总产量中灰铸铁占 80%以上。 本机床中，工作台壳体要保证加工尺寸且不容易变形，而且要有较高的硬度和良好的耐磨性，因此要对工作台壳体进行热处理。铸件在铸造冷却过程中容易产生内应力，导致变形和裂纹。针对工作台壳体复杂且精度要求较高的情况，铸件要进行退火消除内应力，此外，进行表面淬火也可使其获得较高的硬度和耐磨性。 滚齿机工作台结构设计 16 图 3 图 3 工作台 壳体 的结构 设计 方面， 由于 工作台要在床身导轨上进行移动，所以要在工作台壳体的底面开有 油槽便于润滑 。工作台圆盘随着蜗轮的转动而转动， 因此 在工作台壳体的中间设的孔尺寸一定要合理， 以便 进行润滑， 本设计中 采用了 锥 孔 定位工作台 。 工作台壳体内部的尺寸要配合工作台圆盘的尺寸 进行设计。 此外 ， 要留有装 配蜗轮及蜗杆的 位 置 ，壳体的长度是在工作台内部所有部件装 配 好之后设计出来的。工作台壳体的 底部设计 要与机床床身的导轨设计 相配合 。 在工作台壳体的左端开 有 一个 45 的通孔，装 夹 一根套在蜗杆里面的分度轴。 工作台壳体与工作台圆盘的固定的方法是加一个圆压板，圆压板在壳体的下面通过六角螺钉与工作台圆盘盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 17 固定 。 查 文 献 15表 4 5 灰铸铁件得工作台壳体的铸件壁厚为 2570 ， 134 200。 采用润滑装置可以对工作台进行润滑，润滑剂可以改善摩擦状态以减小摩擦减轻磨损的介质，同时还具有防腐蚀功能。工作台的润滑采用流体润滑剂进行循环润滑，还能起到散热降温的作用。此外，润滑油膜具有缓冲、吸振的能力。下面讲述工作台其中的一个润滑装置 ： 储油匝 。 图 31 盖； 2 滤油板 ； 3 储油匝 ； 4 内六 角螺钉； 5 塞 上图为一储油匝，主要是用来对工作台内部及蜗轮进行润滑，通过输油通道从而对工作台圆盘进行润滑。一般润滑油在清洗铣刀的同时也起到了冷却的作用，然后润滑油继续流入到储油匝内对工作台内部及蜗轮进行润滑。由于润滑油中含有金属等杂质 ,因此必须在储油匝的上装一个滤油板，滤去油中的金属等杂质，防止杂质进入输油口影响工作台的正常运转。为了保证蜗轮正常润滑，在设计时储油匝的下端油口的高度要与工作台壳体内部的输油通道对齐。在储油匝的上端盖上写明注油的次数和注油量。储油匝与盖装配在一起的高度与工作台保持齐平 ，使整体结构合理。储油匝是通过六角螺钉固定在工作台壳体上的。 此外，工作台圆盘的设计也有润滑部分。通过在工作台圆盘上开润滑孔和润滑通道对工件心轴进行润滑。 滚齿机工作台结构设计 18 4 工件心轴的设计 的设计 轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。合理的结构和足够的强度是轴 在 设计 过程中 必须满足的基本要求。 轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。 轴的工作能力计算包括轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。 轴的常用材料是碳 素钢、合金钢及球墨铸铁。 碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性低，热处理及化学处理 好， 可得到较高的综合力学性能（尤其在耐磨性和抗疲劳强度两个方面），应用最 广泛 。本机床工作台上的心轴 要求有较高 的耐磨性和抗疲劳强度，所以，选用碳钢。常用的碳钢 有 35、 40、 45 和 50 等优质中碳钢，在此 选用 45 钢 ， 通常 在使用前 要进行正火和调质处理。 查文献 12热处理中调质250，除 螺 纹部分，其余高频 50，抗拉强度极限 40 ， 屈服极限 55，弯曲疲劳强度 ，剪切疲劳强度 ，许用弯曲应力 。 轴的结构主要取决于轴在机器中的安装位置及形式；轴的毛坯种类；轴上作用力的大小和分布情况；轴上零件的布置及固定方式；轴承类型及位置；轴的加工工艺及其它要求。 在具体设计中 轴的结构 应 满足以下几个方面的要求：（ 1）轴和轴上的零件要有准确的工作位置；（ 2）轴上零件应便于装拆和调整；（ 3）轴应具有良好的制造工艺 性；（ 4）轴的受力合理，有利于提高强度和刚度；（ 5）节省材料，减轻重量；（ 6） 形状及尺寸有利于减小应力集中。 图 41 锁紧螺帽； 2 圆螺母； 3 内螺纹孔锥销； 4 六角螺钉； 5 工件轴底座； 6 垫圈； 7 垫圈； 8 工件心轴； 9 六角螺帽 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 19 轴上零件布置得 是否 合理，直接关系到轴的外形、结构、尺寸及受力状况 以及材料的选择。拟定轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提。装配方案是指轴上零件的装配方向、顺序和相互关系。轴上零件可以从轴的左端、右端或从轴的两端依次装配 。在 此 选择 从左端开始装配。 轴的左端固定是通过锁紧螺帽和圆螺母固定的。然后套在工件心轴底座上， 工件 心 轴底座通过六角螺钉和内螺纹孔锥销与工作台圆盘固定在一起，蜗杆和蜗轮的旋转带动了工作台圆盘的转动， 这样工件心轴底座和 心 轴一起旋转 。工件套在工件心轴上，通过六角螺帽 和两个垫圈进行固定。具体结构如上图所示。 工件的安装和固定有一定的要求。工件本身的准确性及安装的正确性 直接影响 着铣出 的 齿轮的好坏，因此， 要提高 工件的固定 精度 。 此外，应当使工件与工作台中心同心，在夹紧力的作用下不 会产 生 变形，可用千分表紧固在刀架上来检查工件安 装的情况。 由上图 知 ，蜗轮及工作台旋转所带来的扭矩直接传到了工件轴底座，而工件心轴与工件心轴底座是固定的，所以工件心轴 不 承受任何工作台方面的力。 滚刀 工件 工件心轴 图 4如上图用铣刀铣切齿轮的时候会产生一个力，这个力会直接传到工件心轴底座，工件心轴就 不 承受 此 力。所以在设计工件心轴的时候就 不 必 像 设计一般的轴 精确 计算 其 最小直径。查阅有关的工艺手册等书籍来确定工件心轴的具体尺寸。 根据实际设计的要求确定 工作台心轴直径为 其中 ， 最小直径部分 用于 放置 工件 ， 其 直径为 梯轴 轴段直径和长度的确定 阶梯轴各轴段直径的变化 ： 要求配合性质不同 的 表面 ，直径应有所不同；加工精度、粗糙度不同的表面，一般直径应有所不同；还应便于轴上零件的装拆。 通常从轴端最小直径开始考虑轴上配合零部件的标准尺寸、结构特点和定位、固定 、装拆、受力情况对轴结构的要求，依次确定各轴段的直径。 为了保证轴和轴上零件具有准确而可靠的工作位置，防止轴上零件受力时发生滚齿机工作台结构设计 20 沿轴向或周向的相对运动，轴上零件和轴本身都必须做到定位准确，固定可靠。 在轴的最左端用圆螺母固定，因为它固定可靠，可承受较大轴向力，能实现轴上零件的间隙调整。为减小 对 轴的强度的削弱及提高锁紧效果， 采用细牙螺纹 ； 为了防松 ， 加了锁紧螺 母 。 此外，轴的直径变化尽可能少，应尽量限制轴的最大直径及各轴段的间的直径差，这样不仅能简化结构，节省材料，又能减少切削量。各轴段的轴端应制成 45的倒角。在这里心轴要 紧 定工件，装有六角螺母，所以需要切削螺纹，轴段就应留有退刀槽。 图 4度计算 图 4在这里选用的螺钉是 12M ，材料为 35钢。 由平衡条件可得 0312 (4其中 ， T 为工件心轴的转矩； 0 f 为接合面间的摩擦因子； 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 21 取 16.0f ， 1.1 得： 60 0 钉上最大力 03 F 表示轴向载荷 由总体设计得 177 ， 。 d F12 (4根据文献 12表 。 M p aM p aM p a 5 4 9 6 所以，所选螺钉满足 强度 要求。 滚齿机工作台结构设计 22 5 结 束语 本次设计的是 齿机的工作台。 滚齿机工作台的回转误差严重影响被加工齿轮的精度，加工过程中存在几何偏差、运动偏心、热误差和随机误差，造成工作台的径向跳动，这些误差引起 了 被加工齿轮的齿形误差、齿距误差和齿距累积误差，甚至发生根切现象，从而影响齿轮传动的准确性和平稳性。因此，工作 台的合理设计具有重要的理论与实践意义。 在本次设计 中 工作台 采用直径较大的分度蜗轮提高加工精度，其他零件 的 设计精度高，大多 数 采用通用件和标准件，加工材料选用强度高价格便宜的材料， 在保证 了 加工精度的同时也降低了工作台的生产成本， 在 结构上装拆 、 调整方便 ，节省了调整时间，提高了生产效率 。 总的来 说 ，工作台在满足 符合了实际的应用，设计合理。 盐城工学院 本科生 毕业设计说明书 2009 23 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 机床设计手册编写组 机床设计手册 M 北京 ： 机械工业出版社 ， 1986 4 吴圣庄 金属切削机床概论 M 北京 ： 机械工业出版社 ， 1985 5 李洪 实用机床设计手册 M 北京 ： 机械工业出版社 ， 1999 7 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 8 蔡学熙
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