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说明书+CAD Y38 滚齿机滚刀箱 设计 说明书 CAD

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毕业设计（论文）任务书专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械066 姓名 丁海军 下发日期 2010-3-8 题目Y38滚齿机设计专题Y38滚齿机滚刀箱设计主要内容及要求1） 功能：范成法切削齿轮。2） 适应工况：适用于铣削圆柱形直齿轮、斜齿轮、蜗轮及链轮等。3） 技术经济性要求：满足功能的基础上，生产成本和使用成本相对较低，具有较高的市场竞争力。4） 人机工程及安全性要求：机床造型要美观大方具有现代感，色泽应协调，使操作者感到舒适；操作标志要醒目明确不易误操作；操作应省力、方便、准确；工作噪音要低于7585分贝，避免渗漏油等可能对环境造成污染的现象。5） 机床加工精度达国家标准7级。 主 要 技 术 参 数 1） 切削齿轮的最大模数：钢料：6mm，铸铁：8mm。 2） 切削圆柱直齿轮的最大直径：有外支架时：450mm，无外支架时：800mm。 3） 切削圆柱斜齿轮的最大直径：当螺旋角为30时：500mm，当螺旋角为60时：190mm。 4） 滚刀心轴与齿轮胚轴间距离：最大500mm，最小：80mm. 5） 滚刀的最大垂直行程长度：275mm。 6） 由台面到滚刀主轴轴线的最小距离：195mm。 7） 滚刀的最大直径：120mm。 8） 装滚刀的可换心轴直径：22、27、32mm。 9） 滚刀轴向移动长度：30mm。10） 后立柱活动支臂行程长度：200mm。11） 滚刀主轴的变速级：6级。12） 工件每转一转滚刀的垂直进给量：0.253mm。进度及完成日期3月8 3 月21日：现场调研明确任务要求、了解滚齿机结构，收集查阅资料等，完成实习报告。3月22 4 月11日：方案设计阶段：完成功能分析、功能原理方案的比较选择；功能分解、功能元求解并作功能原理方案解的方案评价决策，草画总体示意图和传动示意图。计算滚刀的速度和功率，计算原动机功率并选择电机。运动方案综合、评价，确定系统最佳运动方案。4月12 4月25日：技术设计阶段：完成构型、选材料、各项计算、确定零部件尺寸、评价，最后确定最佳结构方案。4月26 5月2日：总体设计阶段：完成总体布置、人机工程分析及设计、工业美学造型设计、价值优化分析等。5月3 6 月06日：施工设计阶段：完成零件图、装配图等生产图纸的绘制等工作。6月07 6 月13日：完成设计说明书的整理及答辩准备等工作。教学院长签字日 期教研室主任签字日 期指导教师签字日 期指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日指 定 论 文 评 阅 人 评 语 评阅人: 年 月 日答 辩 委 员 会 评 语评定成绩指导教师给定成绩(30%)评阅人给定成绩(30%)答辩成绩（40%）总 评答辩委员会主席签字实习报告实习时间：2010-3-182010-3-19实习地点：青岛海意机床厂实习目的：滚齿机的加工原理与装配过程实习内容：一 齿轮加工的发展史 齿轮机床是齿轮企业加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿零件齿部的机床。齿轮加工机床的品种规格繁多，有加工几毫米直径齿轮的小型机床，加工十几米直径齿轮的大型机床，还有大量生产用的高效机床和加工精密齿轮的高精度机床。 齿轮加工机床广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业中。古代的齿轮是用手工修锉成形的。1540年，意大利的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；1783年，法国的勒内制成了使用铣刀的齿轮加工机床，并有切削齿条和内齿轮的附件；1820年前后，英国的怀特制造出第一台既能加工圆柱齿轮又能加工圆锥齿轮的机床。具有这一性能的机床到19世纪后半叶又有发展。1835年，英国的惠特沃思获得蜗轮滚齿机的专利；1858年，席勒取得圆柱齿轮滚齿机的专利；以后经多次改进，至1897年德国的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。在制成齿轮形插齿刀后，美国的费洛斯于1897年制成了插齿机。二十世纪初，由于汽车工业的需要，各种磨齿机相继问世。1930年左右在美国制成剃齿机；1956年制成珩齿机。60年代以后，现代技术在一些先进的圆柱齿轮加工机床上获得应用，比如在大型机床上采用数字显示指示移动量和切齿深度；在滚齿机、插齿机和磨齿机上采用电子伺服系统和数控系统代替机械传动链和交换齿轮；用设有故障诊断功能的可编程序控制器，控制工作循环和变换切削参数；发展了数字控制非圆齿轮插齿机和适应控制滚齿机；在滚齿机上用电子传感器检测传动链运动误差，并自动反馈补偿误差等。1884年，美国的比尔格拉姆发明了采用单刨刀按展成法加工的直齿锥齿轮刨齿机；1900年，美国的比尔设计了双刀盘铣削直齿锥齿轮的机床。由于汽车工业的需要，1905年在美国制造出带有两把刨刀的直齿锥齿轮刨齿机，又于1913年制成弧齿锥齿轮铣齿机；1923年，出现了准渐开线齿锥齿轮铣齿机；30年代研制成能把直齿锥齿轮一次拉削成形的拉齿机，主要用于汽车差动齿轮的制造。40年代，为适应航空工业的需要，发展了弧齿锥齿轮磨齿机。1944年，瑞士厄利康公司制成延长外摆线齿锥齿轮铣齿机；从50年代起，又发展了用双刀体组合式端面铣刀盘，齿轮延长外摆线齿锥齿轮的铣齿机。齿轮齿轮机床主要分为圆柱齿轮齿轮机床和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。常用的有滚齿机，插齿机、铣齿机、剃齿机等。现阶段齿轮加工技术与装备正朝着“全数控化，高速高效化，高加工精度及高CP值化，功能复合化，绿色化及信息化方向发展。二 海意机床厂简介 青岛海意机床制造有限公司是在青岛机床厂基础上改制公司，原是国家机械工业部生产齿轮加工机床定点企业之一，拥有现代国际水平进口的CNC加工中心设备，德国精密磨齿机、瑞士座标镗床，Y3780高精蜗轮母机，高精度外元磨，螺纹磨及高精度测试仪器，并具有较大规模的热处理中心。工艺装备精度优良，检测理化分析程序完善，确保了产品质量。曾荣获“国家经委新产品奖”，“国家科委技术开发优秀成果奖”，“机械工业部产品标准认可证书”等奖项。目前生产各种滚齿机有：Y381、Y38-1G、Y381H（加工齿厚250毫米、370毫米、600毫米）、Y3150E，机床加工精度为国家标准7级精度，适用于铣削圆柱体、直齿轮、斜齿轮、蜗轮、链轮、同步带轮及齿轮轴、花键轴等三 实习过程 在海意机床厂徐工的带领下参观了各加工车间，对各加工工艺有了初步的了解，再在徐工及杨志强老师的指导下看了滚齿机的工程图，对各个工艺的加工原理有了进一步的了解，并提出相关问题，得到两位老师的指导与解疑。四 相关公式（一）速度传动公式：其中A/B为变速挂轮 因此，i= (二)分齿传动公式：滚刀一转=即：(小于161齿)（大于161齿）(三)垂直进给传动公式：即 其中 为进给挂轮（四）滚螺旋齿轮传动公式：滚刀垂直移动一个导程T（即齿轮附加一圈的行程距离）时，(工作台转一圈)。即 实习总结经过两天短暂的实习，对滚齿机的设计与生产工艺有了更深一步的了解，对即将开始的毕业设计有了些宏观认识，同时在其他各领域的知识面也得以扩展,包括为人处事,专业学识,为自己积累了一定的社会经验,受益匪浅。 丁海军（200606210） 指导老师 杨志强 徐工青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书I摘要摘要滚齿机是使用最广泛的齿轮加工机床，其数量约占整个齿轮加工机床的 45%左右。多数情况下，滚齿机用来加工渐开线齿形的直齿、斜齿、和人字齿轮。只要滚刀与工件齿形共轭，就可以加工相应齿形的工件，如圆弧齿轮、棘轮、链轮等。滚齿机既适合于高效率的齿形粗加工，又适合于高精度齿形精加工。由于适应范围大、调整简易、操作方便，因此这种机床不论对于大量生产和成批生产的工厂，或者是小量生产和单件生产的工厂，都是一种比较经济的齿形加工设备。滚刀箱是一个二级减速机构，其主轴上装有滚刀心轴，主轴的旋转运动带动滚刀心轴旋转，从而带动滚刀做旋转切削运动。滚刀箱装配在滚齿机的立柱上，可以在立柱内丝杠的带动下沿立柱导轨做垂直运动，从而满足被加工齿轮导线的形成；它也可以在垂直面内围绕其装配中心旋转，从而满足加工斜齿轮时所需要的刀具不同安装角的影响。本说明书包含绪论，方案设计，计算说明三个主要部分。绪论就滚齿机的重要地位、发展历史和发展现状做了分析；方案设计对能实现滚齿机各运动的几种方案做了详细的比较选择；滚刀箱的第一级减速是由一轴端的锥齿轮实现，二级减速是由一对啮合的斜齿轮实现，本说明书的计算说明部分对各齿轮的类型、齿数、模数、材料等进行了设计计算；滚刀箱的内部有两根轴，其中轴VII 转化为简支梁后为超静定结构，先按扭转强度估算出轴的最小直径，然后按弯扭合成强度对轴 VII 进行了校核，因为其为超静定结构，所以计算轴上的弯矩时要用到力法。轴 VIII 是一个截面形状连续变化的空心轴，只对其按扭转强度进行了校核。关键词关键词：滚齿机、滚刀牙箱、设计、校核、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮、立柱。青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书IIAbstractHobbing is the most widely used gear machine tools, the number of gears about the whole machine around 45%. In most cases, hobbing machine for processing involute profile of the straight-tooth, Teeth, and herringbone gear. As long as the hob tooth profile conjugate with the workpiece can be processed corresponding profile of the workpiece, such as circular-arc gear, ratchet, sprocket and so on. Hobbing machine is suitable for high-efficiency roughing the tooth, but also suitable for high-precision finishing profile. Due to the scope of adaptation, and adjustment simple and easy to operate, so the machine regardless of the mass production and mass production factories, or a small amount of production and single production plant, is a more economical processing equipment profile. Hob speed box is a secondary body axis is equipped with hob spindle, spindle rotation hob drive spindle rotation, thus rotating hob-cutting campaign to do. Hob hobbing box assembly in the column, you can screw in the column within the column, led by guides along the vertical movement to do to meet was the formation of wire processing gear; It can also be within the vertical plane around its center rotating assembly, which helical gear to meet the processing required to install the tool in different angle. Introduction of this manual contains the program design, calculation that three main sections. Introduction of an important position on the hobbing machine, the development of the history and development of an analysis of the status quo; program designed to achieve hobbing of several programs of the movement has done a detailed comparison between the options; hob me slow down the first level of the shaft by a 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书IIIbevel gear achieved by the two slow down a pair of meshing helical gear to achieve, the statement that part of the calculation of the gear type, number of teeth, module, materials such as calculation of the design; hob box there are two axes, which VII-axis into a simply supported beam after hyperstatic structure, according to their strength to reverse the estimated minimum diameter of shaft, and then by bending and torsional strength of the shaft VII Synthesis of a check, because it is statically indeterminate structure, the calculation of axis When the moment to use the force method. VIII is a cross-section axis for changing the shape of the hollow shaft, only to reverse its intensity according to the check. Key words: gear hobbing machine, hob tooth box, design, verification, helical gears, bevel gears, column.青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书IV目录目录摘要摘要.IAbstract.II目录目录 .IVIV第第 1 章章 绪论绪论 .11.1 滚齿机在我国国民经济中的地位.11. 2 滚齿技术及滚齿机制造技术的发展历程 .11.3 滚齿机的国内外现状分析.3第第 2 章章 Y38 滚齿机方案设计滚齿机方案设计 .52.1 明确总功能.52.2 功能原理的选择 .52.3 功能分解图 .62.4 功能元求解 .82.5 各功能元求解方案分析.82.6 最佳方案的分析和确定.152.7 草绘整体示意图和传动示意图 .192.8 计算滚刀的速度和功率并选择电动机 .21第第 3 章章 滚刀箱主要零件设计校核滚刀箱主要零件设计校核 .253.1 轴 VII 上斜齿圆柱齿轮啮合设计计算与校核.253.2 滚刀箱轴 VII 的设计计算与校核.323.3 轴 VII 上键的校核.433.4 轴 VI 和轴 VII 上啮合锥齿轮的校核.44青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书V3.5 按扭转强度校核滚刀箱主轴.47参考文献参考文献 .49致致谢谢 .50附件附件 1 .51附件附件 2 .57青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书第1章 绪论1.1滚齿机在我国国民经济中的地位齿轮是现代机器和仪器中的重要零件。由于齿轮传动具有传动比精确、传力大、效率高、结构紧凑、可靠耐用等优点，因此，齿轮传动的应用极为广泛，齿轮的需要量也日益增加。用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿轮加工机床。齿轮加工机床是机械制造工业中的一种重要的技术装备。齿轮的加工技术和加工能力反映一个国家的工业水平。滚齿机是使用最广泛的齿轮加工机床，其数量约占整个齿轮加工机床的45%左右。多数情况下，滚齿机用来加工渐开线齿形的直齿、斜齿、和人字齿轮。只要滚刀与工件齿形共轭，就可以加工相应齿形的工件，如圆弧齿轮、棘轮、链轮等。滚齿机既适合于高效率的齿形粗加工，又适合于高精度齿形精加工。由于适应范围大、调整简易、操作方便，因此这种机床不论对于大量生产和成批生产的工厂，或者是小量生产和单件生产的工厂，都是一种比较经济的齿形加工设备。切削加工主要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，因此金属切削机床是加工机器零件的主要设备，他所负担的工作量，约占及其总制造工作量的40%60%，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。以此作为机械制造业的基础装备的金属切削机床，在国民经济中占有重要地位。而齿轮作为机械传动中最常见，最重要的传动由于其使用的量大面广，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，对齿轮的需求量日益增加，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。例如，汽车齿轮大多数采用滚齿剃齿热处理珩齿工艺，少数企业和部分轿车企业采用滚齿热处理磨齿工艺，而重载齿轮传动业则普遍采用滚齿热处理磨齿工艺。滚齿在汽车齿轮加工方面占据了70% 以上的份额，可见滚齿在齿轮加工领域的作用不可替代。滚齿机是齿轮加工机床中的一种，其占齿轮加工机床拥有量的4050%，它主要用来加工圆柱齿轮和蜗轮等。1.2滚齿技术及滚齿机制造技术的发展历程1694年，法国学者Philippe Delahire首先提出了渐开线可作为齿形曲线，经过无数人的努力和长时间的完善发展，已经成为目前应用最广泛的一种齿形。1785年Leonard Euler发明了渐开线，1835年惠特沃思第一个申请采用范成法的主流滚齿机,19世纪末，展成切齿法原理的出现使得Grant利用此原理于1887年发明了滚齿机，使渐开线齿轮取得了绝对优势，齿轮从此进入工业应用。后经多方面的改进,1900年赫曼法乌特又加上差动装置,首创了可以滚制斜齿轮的万能滚齿机,从而解决了制造问题。从此渐开线齿轮成为应用最广泛的齿轮，而展成法加工齿轮也以巨大的优势压倒范成法成为主要的齿轮加工方法。1940年，重庆机床厂始建，成为中国齿轮机床的摇篮，后来成为世界上规模最大、生产数量最多的滚齿及制造商。美国于1952年首先研制成功数控机床，与此同时，联邦德国也在1953年获得数控滚齿机专利。1960年我国自行设计研制出国内第一台8m式滚齿机，并在1986-1987年间成功研制出数控滚齿机并开始加工直齿非圆齿轮。1996年，重庆机床厂向北京华纳提供了7台高效数控滚齿机，同年以雄厚的实力一举夺得神龙公司15万辆轿车工程的国际招标项目，这七台严格按照国际标准和欧洲标准设计制造的数控滚齿机一举使我国的滚齿机生产水平达到了国际先进标准。滚齿机制造技术的发展可划分为机械式滚齿机和数控滚齿机两个阶段。传统的机械传动式滚齿机，其特征为各主轴采用机械式的传动形式，包括差动、分齿、工件轴、滚刀轴和进给等。由于传动链固有的理论误差和安装间隙，造成速度较慢，精度较低。工作时，滚刀装在滚刀主轴上，由主电动机通过齿轮副和蜗轮副驱动作旋转运动；刀架可沿立柱导轧垂直移动，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个轴数控化的滚齿机，其中的一部分轴采用伺服电机数字化控制。直到20世纪80年代，世界上才出现真正意义上的六轴数控滚齿机。在过去的20年中，数控滚齿机的发展可以划分为4代。第一代数控滚齿机的工件轴和滚刀轴等采用传统的蜗杆蜗轮副传动，速度依然较低，但精度有所提高。随着刀具技术的发展，切削线速度有了很大的提高，原来的滚齿机已不能满足刀具的高速切削要求，于是更快的第二代数控滚齿机诞生。其工件轴和滚刀轴采用齿轮副传动，速度有很大的提高。第三代数控滚齿机于90年代末期出现，它与世界上两大齿轮装备巨头的合并不无干系。差动机构滚齿机发明人H.Pfaute创办了PFAUTER公司，100多年来，PFAUTER公司不断探索，使滚齿机制造技术始终处于世界领先地位。1997年，世界著名锥齿轮制造商美国格里森公司成功收购德国PFAUTER公司。通过技术的强强联手，第三代数控滚齿机GP系列诞生。其以全直驱技术的利用为特征，工件轴和滚刀轴的直接驱动实现了真正意义的全闭环控制。直驱技术的使用，保证了高速度；电子齿轮箱和机械间隙的数控补偿，保证了高精度。这时，数控滚齿机似乎进入顶峰。近10年间，基于多年的齿轮机床制造经验以及不断的创新意识，格里森公司又开发出第四代滚齿机GENESIStm 130H，这也是当今世界上唯一的第四代数控滚齿机。数控滚齿机朝着超高速、超精度、超可靠性、超数字化方向发展。 2007年4月，中国本土生产的第一台带有人造大理石床身、高速主轴直驱的滚齿机正式问世。这台滚齿机经过严格测试，各项精度指标和性能完全满足格里森美国和德国标准，标志着中国齿轮机床的制造技术从此跨入了一个崭新的高度。1.3滚齿机的国内外现状分析 随着数控技术、软件技术、信息技术、可靠性技术的发展，滚齿机正朝着复合功能的方向迈进，实现齿轮加工数控化和自动化、加工和检测的一体化是目前齿轮加工的发展趋势。以德国西门子、日本发那科公司数控系统为主流的数控滚齿机的出现，大大提高了齿轮加工能力和加工效率。我国目前真正能够生产数控滚齿机的只有23个厂家，且使用的多是德国西门子数控系统，加工中模数齿轮，没有自主产权的核心技术，缺少国际竞争力。目前我国仍以生产加工并使用传统齿轮加工机床进行齿轮类零件的加工。由武汉重型机床集团有限公司设计制造的目前我国最大的Y311250型12.5米滚齿机，已经通过了用户单位唐山盾石机械制造有限公司的验收。该机床加工齿轮的直径可达12.5米，加工模数36，工作台最大承重100吨，是生产水泥设备、矿山机械、发电设备的关键设备。此前，我国制造的最大规格的滚齿机加工件直径为8米，也是由武重生产的。 但是，最近这几年，我国对滚齿机设计制造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。第2章 Y38滚齿机方案设计2.1明确总共能（黑箱法）：人们常把一些内部结构尚不清楚的系统叫做黑箱.对某一未知系统(即黑箱)通过实验和推理来研究其内部结构的问题,称为黑箱问题.对于黑箱问题的解决,往往是给黑箱输入某一或某几个信号,观察其输出信息,然后进行推理,最终得出黑箱内部结构信息。图2-12.2功能原理的选择齿轮加工方法：按齿面加工原理来分，有范成法和成形法。 1成形法 ：成形法利用与被加工齿轮齿槽截形相一致的刀具齿形，在齿坯上加工齿面。 在铣床上用盘形或指形齿轮铣刀铣削齿轮，在刨床或插床上用成形刀具刨削或插削齿轮。加工时，刀具作快速的切削运动（旋转运动或直线运动），并沿齿槽作进给运动，就可切出齿槽。加工完一个齿槽后，工件分度转动一个齿距，再加工另一齿槽，直至切出全部齿槽。采用成形法加工齿轮，所用机床较简单，并可以利用通用机床加工。缺点是加工精度较低，生产率不高，通常多用于修配。 2.范成法 ：用范成法加工齿轮时，刀具与工件模拟一对齿轮（或齿轮与齿条）作啮合运动（范成运动），在运动过程中，刀具齿形的运动轨迹逐步包络出工件的齿形。 范成法切齿刀具的齿形可以和工件齿形不同，且可以用一把刀具切出同一模数而齿数不同的齿轮，加工时连续分度，具有较高的加工精度和生产率。因此齿轮加工一般采用范成法。图2-22.3功能分解图总功能范成切齿主传动分齿进给差动动力定传动比传动变速传动直齿斜齿定传动比变速传动无级变速器差动挂轮电动机液压定轴轮系周转轮系挂轮传动无级变速定传动比传动变速传动定传动比传动变速传动定轴轮系周转轮系挂轮无级变速定轴轮系周转轮系挂轮无级变速定轴轮系周转轮系挂轮无级变速气压电气2.4 功能元求解表2-1方案1方案2方案3方案4方案5主传动带传动蜗轮蜗杆传动挂轮周转轮系定轴轮系分齿分齿挂轮钢球式无级变速器进给进给挂轮定轴轮系周转轮系钢环式无级变速器差动差动挂轮摩擦轮差动装置钢球式无级变速器定轴轮系动力电动机气压装置液压装置电气装置2.5各功能元求解方案分析1）主传动：表2-2方 案 简 图方 案 说 明带传动轴间距范围大，工作平稳，噪声小，能缓和冲击，吸收震动，摩擦型带传动有过载保护的作用，结构简单，成本低，安装要求不高。外廓尺寸较大，摩擦型带有滑动，不能用于分度链，由于带的摩擦起电，不宜用于易燃易爆的地方，轴和轴承上的作用力大，带的寿命较短。齿轮传动承载能力和速度范围大，传动比恒定，采用行星传动可获得很大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高，。制造和安装精度要求高，精度低时，运转有噪声，无过载保护。蜗轮蜗杆传动结构紧凑，单级传动能获得很大的传动比，传动平稳，无噪音，单头蜗杆可制成自锁机构。传动比大，滑动速度低时效率低，中高速传动需要昂贵的减磨材料，制造精度要求高，刀具费用昂贵。定轴轮系轮系运转时，其中各齿轮轴线相对于机架的位置 固定不动，则称之为定轴轮系。i1m=1 /m=所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积周转轮系轮系运转时，有齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，称该轮系为周转轮系2）分齿表2-3方 案 简 图方 案 说 明分齿挂轮原理简单，结构十分紧凑，维护和制造方便，但操作比较麻烦。用于不同转速时需更换不同的挂轮，在传动比数目较多时，需要较多组挂轮，因此可能导致成本较高，操作会比较麻烦。钢球式无级变速器该无级变速器适用于机床主传动或者进给系统。结构紧凑，体积小，但输出转速偏高，在机床上采用时，需要较大传动比的齿轮传动来降速，并且该无级变速器寿命较低，不能满足严格的传动比要求。3）进给表2-4方 案 简 图方 案 说 明钢环式无级变速器该无级变速器适用于机床的进给系统。变数范围宽，原理和结构简单，装配方便。钢环有自紧作用，无需另外设置加压装置。但是结构不够紧凑，不适于大功率和对传动比有严格要求的场合，并且使用寿命较低。定轴轮系定轴轮系的原理简单，传动结构紧凑，传动进度较高，制造和操作都比较方便，价格低廉。在此处若用定轴轮系的话会使进给系统的变数级数较小。此变速系统只适合于变数级数较小的场合，当变速级数较多时会使其结构庞大。进给挂轮该变速系统原理简单，结构十分紧凑，维护和制止方便，但操作比较麻烦。用于不同转速时需要换不同的挂轮，在传动比数目较多时，需要较多组挂轮。因此可能导致成本较高，而且当变速效率较高时，操作会比较麻烦 周转轮系轮系运转时，有齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，称该轮系为周转轮系4）差动表2-5方 案 简 图方 案 说 明差动挂轮原理简单，结构十分紧凑，维护和制造方便，但操作比较麻烦。用于不同转速时需更换不同的挂轮，在传动比数目较多时，需要较多组挂轮，因此可能导致成本较高，操作会比较麻烦。钢球式无级变速器该无级变速器适用于机床主传动或者进给系统。结构紧凑，体积小，但输出转速偏高，在机床上采用时，需要较大传动比的齿轮传动来降速。并且该无级变速器寿命较低，不能满足严格的传动比要求。定轴轮系定轴轮系的原理简单，传动结构紧凑，传动进度较高，制造和操作都比较方便，价格低廉。在此处若用定轴轮系的话会使进给系统的变数级数较小。此变速系统只适合于变数级数较小的场合，当变速级数较多时会使其结构庞大。周转轮系轮系运转时，有齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，称该轮系为周转轮系5）动力装置方案一： 电动机： 简单，耐用，可靠，易维护，价格低廉。方案二：液压传动： 优点：可实现无级变速，调速范围大；运动件的惯性小，能够频繁迅速换向，传动工作平稳；系统容易实现缓冲吸振，并能自动防止过载。 缺点：容易产生泄漏，污染环境，因有泄漏和弹性变形大，不易做到精确的传动比，系统内混入空气，会引起爬行，噪声和振动。故障诊断与排除要求较高技术，在液压源的场合会使成本增大。方案三：气压装置：优点：以空气为工作介质，获得较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。动作迅速，反应快，维护简单，工作介质清洁，工作环境适应性好。成本低，过载能自动保护。 缺点：工作速度稳定性差，噪声较大，不宜用于元件级数较多的复杂回路。方案四：电气装置：精确度高，节省能源，精密控制，改善环保水平，降低噪音，节约成本。2.6最佳方案的分析和确定粗略地从满足功能要求，成本低廉，可靠性高，操控性能好，维护方便，外形美观与环保等六个方面对滚齿机系统各部分的方案解进行评价。（一） 对该六个方面进行重要性系数确定表2-6满足功能要求成本可靠性操控性维护性外观及环保Ki所占百分比满足功能要求33334160.267成本11333110.183可靠性13334140.233操控性1112380.133维护性1112380.133外观及环保0101130.05601根据总体得分= （各方面得分*重要性系数）对系统各部分进行优劣评价，以下各部分的评分分值的意义如下：表2-7不可用可用一般良好优秀理想0123451 主传动方案的分析比较与确定表2-8得分方案方向A带传动B挂轮C蜗轮蜗杆传动D周转轮系E定轴轮系满足功能要求35224成本43122可靠性34234操控性33344维护性33222外观及环保24311总体得分： A=30.267+40.183+30.233+30.133+30.133+20.05=3.13B=50.267+30.183+40.233+30.133+30.133+40.05=3.814C=20.267+10.183+20.233+30.133+20.133+30.05=1.998D=20.267+20.183+30.233+40.133+20.133+10.05=2.447E=40.267+20.183+40.233+40.133+20.133+10.05=3.214所以主传动系统中的最优方案为方案B：挂轮。2 分齿运动方案系统的分析比较与确定：表2-9得分 方案 方向 A分齿挂轮B钢球式无级变速器满足功能要求42成本13可靠性52操控性35维护性32外观及环保44总体得分： A=40.267+10.183+50.233+30.133+30.133+40.05=3.357B=20.267+30.183+20.233+50.133+20.133+40.05=3.124所以分齿运动系统中的最优方案为方案A：分齿挂轮。3 进给运动方案系统的分析比较与确定：表2-10得分 方案方向A定轴轮系B周转轮系C进给挂轮D钢环式无级变速器满足功能要求3342成本1224可靠性4332操控性4225维护性2232外观及环保2144总体得分： A=30.267+10.183+40.233+40.133+20.133+20.05=2.988B=30.267+20.183+30.233+20.133+20.133+10.05=2.448C=40.267+20.183+30.233+20.133+30.133+40.05=3.102D=20.267+40.183+20.233+50.133+20.133+40.05=2.995所以进给运动系统中的最优方案为方案C：进给挂轮。4 差动运动方案系统的分析比较与确定表2-11得分 方案方向A定轴轮系B周转轮系C差动挂轮D钢环式无级变速器满足功能要求1143成本1214可靠性4341操控性4415维护性2232外观及环保1155总体得分：A=10.267+10.183+40.233+40.133+20.133+10.05=2.407B=10.267+20.183+30.233+40.133+20.133+10.05=2.013C=40.267+10.183+40.233+10.133+30.133+50.05=2.965D=30.267+40.183+10.233+50.133+20.133+50.05=2.947所以差动运动系统中的最优方案为方案C：差动挂轮。5 动力方案系统的分析比较与确定表2-12得分 方案方向A电动机B液压传动C气压传动D电气传动满足功能要求4533成本5344可靠性3433操控性4333维护性4334外观及环保4243总体得分：A=40.267+50.183+30.233+40.133+40.133+40.05=3.946B=50.267+30.183+40.233+30.133+30.133+20.05=3.714C=30.267+40.183+30.233+30.133+30.133+40.05=3.23D=30.267+40.183+30.233+30.133+40.133+30.05=2.914所以动力系统中的最优方案为方案A：电动机所以整台滚齿机的最佳方案组合为：表2-13系统主传动分齿进给差动动力方案挂轮分齿挂轮进给挂轮差动挂轮电动机2.7草绘整体示意图和传动示意图：（一）总体示意图确定：影响滚齿机布局的主要因素有：1 工件的尺寸，重量和形状根据我们设计滚齿机的技术指标，加工齿轮直径在450800之间，所以我们这里采用立式布局，工作台移动布局形式。 加工小直径齿轮时，多采用卧式布局。这是由于这种布局便于装夹工件，易于实现自动上下料和单机自动化，且传动链短，滑座与床身导轨接触面大，纵向进给平稳，便于清除碎小金属，提高加工精度，但这种布局的机床不宜加工直径和重量较大的工件。如果加工齿轮直径和重量较大，这时多采用立式布局。立式布局又有工作台移动与立柱移动式之别。工件直径相对较小时，宜用工作台移动式。2 机床性能及生产率的要求，机床的布局也有不同。 中等规格（最大工件直径为2001250mm）的万能型滚齿机宜于采用立式，立柱固定，工作台水平移动的布局； 而对于较小规格（最大工作直径为200320mm）的高效型滚齿机，为便于使其实现单机自动化和纳入自动线，可采用立式，工作台固定，立柱水平移动的布局，或采用立式，工作台垂直移动，刀架水平移动的布局形式。3 操纵方便性及其他要求为便于用右手操纵机床，可将立柱布置在工作台的右侧；为便于用试切法对刀，可将立柱布置在工作台的左侧。综上所述，滚齿机布局形式为：1） 机床类型：立式滚齿机。2） 结构形式：普通型。3） 运动分配：工作台径向移动，刀架轴向移动。4） 布局简图：图2-35） 布局特点：立柱与床身紧固连接，工作台做径向移动，刀架做轴向移动。传动示意图确定：图2-42.8计算滚刀的速度和功率并选择电动机一.计算滚刀的速度1.加工模数 m6mm的45钢时（HB207）时，查参考文献【12】得：V= （2-1）已知进给量 f=0.253，查资料得：切削速度修正系数 k=1.0,耐用度 T=21600。将以上参数带入公式得：V=算得：V=0.428311.48371。2.加工模数 m8mm的铸铁（HB170210）时，查参考文献【12】得：V=， （2-2）已知进给量 f=0.253，查参考文献【12】得：切削速度修正系数 k=1.0，耐用度 T=59600。将以上参数带入公式得： V=算得：V=0.384790.81091。 为了使滚刀既能满足加工模数m6mm的45钢时的速度，同时又能满足加工模数m8mm的铸铁时的速度，所取滚刀的速度应为此两种情况的速度范围的并集，即V=0.384791.48371，化为转速约为n=61236二 计算滚刀的切削功率1.滚刀45钢（HB207）时，查参考文献【12】得：P=， （2-3）已知进给量f=0.253,模数m6mm，切削速度V=0.428311.48371，滚刀外径 d=120mm .查参考文献【12】得：功率修正系数 K=1.0 。由公式可知，当的值越大，p就越大。当p的值大时可以满足小功率要求，但当p的值小时，不能满足大功率要求。所以应取与中较大者。因为，=0.25=0.42608=3=1.15124,所以,取=1.15124P=1.50112KW2.滚切铸铁（HB170210）时，查参考文献【12】得：P= （2-4）已知进给量f=0.253,模数m8mm,切削速度 V=0.384790.81091 滚刀外径 d=120mm, 查参考文献【12】得 功率修正系数 kp=1.0由公式可知，当的值越大，p就越大。当p的值大时可以满足小功率要求，但当p的值小时，不能满足大功率要求。所以应取与中较大者。因为，=0.250.81091=0.23287=30.38479=1.03427所以,所以,取=1.03427算得：P=1.09963KW根据大功率能满足小功率要求，但小功率不能满足大功率的要求，统一取加工45钢时的p与加工铸铁时的p中较大者。 即取最大功率 p=1.50112kw.三. 选择电动机1 计算电动机功率：总效率:=, （2-5）,分别为带传动，齿轮传动（包括轴承损失）的效率。取=0.9，=0.975，所以，=0.7538，又因为电动机效率，P= P=1.99KW。2 确定电动机转速：已知滚刀的转速范围为：n=61236，根据滚刀的转速范围粗略取主传动变速级数分别为：61 96 131 166 201 236。根据参考资料得：渐开线齿轮单级传动比不大于8，为了使主传动变数挂轮传动平稳，尺寸不至于过大，粗略取主传动变速挂轮传动比=0.42。参考Y38-1型滚齿机的主传动比取传动链为：n=n得n= n13.4=（2360.4612）13.4，所以： n=12651590（）所以电动机的转速范围应该在12651590（）之间。根据参考资料，可以知道符合这一范围的同步转速只有1500。根据所求电动机的功率和转速，由滚齿机的工作状况试选用Y系列三相异步电动机，Y系列为绕线转子电动机，适用于各种机械及其他类系设备的专用产品，具有较大的过载能力和较高的机械强度因此它满足滚齿机的使用要求与我们所设计的滚齿机工作条件相符，是合适的电动机类型。查有关资料得只有一种适用的电动机型号，即Y100L2-4型电动机。其主要性能如下表：型号额定功率KW转速电流A效率%功率因数启动电流启动转矩最大转矩额定电流额定转矩额定转矩Y100L2-4314306.8282.50.817.02.22.2第3章滚刀箱主要零件设计校核3.1轴VII上斜齿圆柱齿轮啮合设计计算与校核3.1.1计算速度传动路线中转轴VII所受的最大转矩 电动机的输出转矩为 （3-1） 轴I的转矩为 轴II的转矩为 轴III的转矩为 由电机的转速和所计算的滚刀主轴的转速确定变速挂轮的传动比。 由滚齿机的速度传动路线公式： 得 所以的值取决于滚刀的转速，当滚刀的转速取最小值62r/min时取最大值。此时，最大值max= 0.0767= 轴IV，V，VI，VII，VIII的转矩为max经过计算得转轴VII上的最大转矩是348.314N.m3.1.2初选齿轮类型、精度等级、材料等1）按传动方案（图3-1）用斜齿圆柱，小齿轮左旋，大齿轮右旋，初选螺旋角为。2）因为齿轮的转速不高，故选用7级精度。3）材料选择。由参考文献6表10-1选择两齿轮材料为45钢，硬度为240HB图3-1 滚刀箱传动方案4）已知两齿轮的传动比为3，取 Z1=18,Z2=54。3.1.3按齿面接触强度设计 由参考文献【2】式10-20 （3-2）计算，即 d （3-3）(1)确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数。2） 由参考文献【2】图10-30选取区域系数。3） 由参考文献【2】图10-26查得，则。4） 计算接触疲劳许用应力。计算应力循环次数。 （3-4） 由参考文献【2】图10-19取接触疲劳寿命系数。 由参考文献【2】图10-21d按齿面硬度查得两齿轮的接触疲劳强度极限。 取失效率为1%，安全系数S=1，由参考文献6式10-12 （3-5） 得 5） 许用接触应力 （3-6）6） 由参考文献【2】表10-6查得材料的弹性影响系数。7） 由参考文献【2】表10-7选取齿宽系数。(2)计算1） 试计算小齿轮的分度圆直径，由计算公式（4-3）得 2） 计算圆周速度 3） 计算齿宽b及模数。 b= (3-7) =1.1557.19=65.77mm m= (3-8) =3.08mm h=2.25m (3-9) =2.253.08mm=6.94mm 4)计算纵向重合度。 (3-10) =1.645）计算载荷系数。 已知使用系数，根据，8级精度，由参考文献【6】图10-8查得动载系数；按手册计算得；。故载荷系数 （3-11）8） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由参考文献6式10-10a （3-12）9） 计算模数。 （3-13）3.1.4按齿根弯曲强度设计 由参考文献【2】式10-17 （3-14）（1） 确定计算参数1） 计算载荷系数。 （3-15）2） 根据纵向重合度从参考文献【6】图10-28查得螺旋角影响系数。 3） 计算当量齿数。 （3-16） 4） 查取齿形系数由参考文献【2】表10-5查得；5） 查取应力校正系数。由参考文献【2】表10-5查得；6） 计算弯曲疲劳极限由参考文献【2】图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限。7） 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，。8） 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，由式 （3-17）得 9） 计算大、小齿轮的并加以比较。 小齿轮的数值大。（2） 设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取=3mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由 （3-18） 取，则。3.1.5尺寸计算 （1）计算中心距 （3-19） 将中心距圆整为99mm。（2）按圆整后的中心距休正螺旋角 （3-20） 因值改变不多，故参数等不必修正。（3） 计算大、小齿轮的分度圆直径 （3-21） （3-22）（4） 计算齿轮宽度 （3-23） 圆整后取72mm。（5） 结构图见图纸。3.2滚刀箱轴VII的设计计算与校核3.2.1按扭转强度条件初步估算轴径 轴的扭转强度条件为（参考文献【2】式15-1） （3-24） 式中：； 轴所受的扭矩，N.mm； 轴的抗扭截面系数； 轴的转速，r/min; 轴传递的功率，KW； 计算截面处轴的直径，mm； 许用扭转切应力，MPa。由上式可得轴的直径 （3-25）式中，选取轴的材料为40Cr，调质处理。根据表15-3，取=112；/；。将参数代如式得。 此式求出的直径，只能作为受扭矩作用的轴段的最小直径。3.2.2轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案 装配方案见下图。 图3-2 轴VII的结构与装配（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了便于左端齿轮和轴承的安装，轴是直径从右至左逐渐增大的阶梯轴，根据计算所得的轴径的估算值，6-7段的直径=30mm；右端用轴端直径取挡圈直径为38mm；根据锥齿轮的长度取。 2）为了定位锥齿轮，5-6段的轴径取，根据所用滑动轴承的宽度，取。3-4段同5-6段。 3）为了保证滚刀的加工空间，4-5段较长，按照轴径的估算值取。 4）取安装齿轮处的轴段2-3的直径，齿轮的左右两端为两个推力球轴承，根据计算的齿轮轮毂的宽度和推力轴承的宽度去2-3段的长度。 5）根据1-2段的滑动轴承宽度和推力球轴承的宽度，取1-2段的长度，取轴径。 至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度。（1） 轴上零件的周向定位圆柱斜齿轮采用键进行周向定位，由表6-1查得平键截面108， 键槽用键槽铣刀加工，长为70mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样锥齿轮也采用键周向定位，由表6-1查得平键截面，锥齿轮的轮毂与轴的配合同样采用。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此外选轴的直径尺寸公差。（2） 确定轴上圆角和倒角的尺寸取轴端倒角为2，各轴肩处的圆角半径为1。3.2.3求作用在齿轮上的力(1)轴VII上斜齿圆柱齿轮的受力分析 由式（2-19）计算分度圆直径为，则F= （3-26）图3-3 轴VII上斜齿圆柱齿轮受力 （3-27） （3-28） 其中 齿轮所受的圆周切 向力；齿轮所受的径向力； 齿轮所受的轴向力； 轴VII上的扭矩； 法向压力角； 齿轮螺旋角。(2）轴VII上锥齿轮上的受力分析 齿宽中点处的分度圆直径为 (3-29) 其中 m锥齿轮的模数； z锥齿轮的齿数； b锥齿轮的齿宽； R锥齿轮的锥距。 则 （3-30） （3-31） 图3-4 轴VIII上锥齿轮受力图 （3-32） 其中锥齿轮所受切向力； 锥齿轮所受的径向力； 锥齿轮所受的轴向力； 分度圆压角。 轴VII上的扭矩； 分度圆锥角。 切向力、径向力、轴向力的方向如上图。3.2.4求轴VII上的载荷用力法求解超静定结构 根据轴的结构图将轴简化为简支梁，见下图： 图3-5 轴VII的简化图 这个简支梁由3个支座，支座反力不能全由平衡方程求出，所以这个结构是一个超静定结构。因为如果解除其中任何一个支座，结果就变为静定结构，所以这是一个一次超静定结构。因为该梁在两个平面上受力所以需在两个平面上分别用力法求解。（1） 求解V面 画出V面的受力分析图： 图3-6 V面受力分析图 其中斜齿轮上由齿轮的轴向力对轴产生的附加弯矩为 （3-33）将中间支座解除，但要在中间支座处加一向上的力如图： 图3-7 中间支座接触后的等效受力图设想沿右端支座将外伸梁分成两部分。AB部分为简支梁，在截面B上加上剪力和弯矩，且 （3-34） （3-35）如下图： 图3-8 右端力转移到支座后的等效图 为了解出两个支座处的支座反力需要找出变形协调条件，即中间支座处的挠度为0，也就是F的作用点沿与轴横截面平行的方向上的位移为0。列出方程： （3-36） 根据平衡条件列出平衡方程： （3-37） 对B点取矩，根据平衡条件列方程： （3-38） 其中 （3-39） （3-40） （3-41） （3-42） 由联立得： （2） 求解H面画出H面的受力分析图: 图3-9 H面受力分析图 锥齿轮上齿轮的轴向力对轴产生的附加弯矩为 （3-43）设想沿右端支座将外伸梁分成两部分。AB部分为简支梁，在截面B上加上剪力和弯矩，见下图： 图3-10 右端力转移到支座后的等效图其中 （3-44） (3-45）为了解出两个支座处的支座反力需要找出变形协调条件，即中间支座处的挠度为0，也就是F的作用点沿与轴横截面平行的方向上的位移为0。列出方程： （3-46） 根据平衡条件列出平衡方程： （3-47） 对B点取矩，根据平衡条件列方程： （3-48） 其中 （3-49） （3-50） （3-51） 由联立得： 画H面和V面的弯矩图和轴的扭矩图 根据计算得到的支座反力计算每段轴的弯矩，从而得到整段轴的弯矩图，V面和H面的弯矩图如下： 图3-11 V面的弯矩图 图3-12 H面的弯矩图 图3-13 轴VII的扭矩图从轴的结构图和扭矩图中可以看出两齿轮与轴配合处的受力截面为危险截面，现将计算出的两截面处的H面和V面的弯矩以及总弯矩和扭矩值列于下表。 表3-1 轴VII载荷计算表载荷水平面H 垂直面V支反力F弯矩M总弯矩扭矩T 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（即上面的计算所确定的两个危险截面）强度。根据上表中的数据和式（15-5），以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取。由参考文献6式15-5： （3-52） （3-53） 前已选定轴的材料为40Cr,调质处理，由表15-1查得。因此，故安全。3.3.轴VII上键的校核(1) 键的类型和尺寸前面的轴的结构设计中已经对两个齿轮的周向固定进行了设计，对键的类型和尺寸已经做了选择。与圆柱斜齿轮配合的键为的平键；与锥齿轮配合的键为的平键。(2) 校核键连接的强度键、轴和毂的材料是钢，由表6-2查得许用挤压应力为，取其平均值，。与斜齿圆柱齿轮配合的键的校核 键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。由参考文献【2】式6-1 （3-54） 可见连接的挤压强度足够。 与锥齿轮配合的键的校核 键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度 。由参考文献【2】式6-1 可见连接的挤压强度足够。3.4.轴VI 和轴VII上啮合锥齿轮的校核 该锥齿轮为7级精度，软面，材料为45钢，锻件，齿数，3.4.1按齿面接触强度校核按参考文献【6】式10-25 （3-55）计算齿面接触应力：1. 已知传动比；2. 齿宽系数；3. 转矩；4. 计算载荷系数 (1) 工况系数 ；(2) 动载系数；(3) 齿向载荷系数。 得5. 材料弹性影响系数6.计算齿面接触疲劳应力 7.许用接触疲劳应力 （3-56）(1) 由参考文献【2】图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限： (2) 小齿轮和大齿轮的许用安全系数 (3) 接触疲劳寿命系数 小齿轮和大齿轮每转一周同一侧齿面啮合次数 小齿轮和大齿轮的最高转速 齿轮传动工作时间 (设寿命为10年，1年300天，两班制) 大小齿轮接触应力循环次数 由参考文献【2】图10-19取接触疲劳寿命系数 代入式 得 显然，所以，接触疲劳强度足够。3.4.2按齿根弯曲疲劳强度校核 按参考文献【2】式10-23 （3-57）计算齿根弯曲应力。1.齿形系数(1) 计算分锥角 ；(3) 计算当量齿数 由参考文献【2】表10-5得 1. 应力修正系数 查参考文献【2】表10-5得 3.计算圆周力 （3-58）4. 计算齿根弯曲应力得 6. 计算许用齿根弯曲疲劳应力 (1) 由参考文献【2】图10-20C查得两齿轮的弯曲疲劳强度极限(2) 由参考文献【2】图10-18取弯曲疲劳寿命系数(3) 计算许用齿根弯曲疲劳应力 显然，所以，齿根弯曲疲劳强度足够。3.5.按扭转强度校核滚刀箱主轴 轴VIII是一个截面形状不同的空心轴，其结构如下图所示： 图3-14 轴VIII的结构图 显然，轴的右段为危险截面，右端轴径为，空心部分直径为，轴的材料为45钢。由参考文献【2】式15-1得轴的扭转强度条件为： （3-59） 其中 （3-60） 则 由参考文献【2】表15-3查得45钢的许用扭转切应力为2545，显然： 所以轴VIII的扭转强度足够。参考文献1. 李洪.机械加工工艺手册M.北京：北京出版社，1990.2.濮良贵等.机械设计-第八版M.北京：高等教育出版社，2006.5.3.现代机械传动手册编辑委员会.现代机械传动手册（上、下册）-第2版M.北京：机械工业出版社，2002.3.4.吴圣庄.金属切削机床M.北京：机械工业出版社.1980.8.5.成大先.机械设计手册（2、3卷）-第3版M.北京：机械工业出版社，1992.2.6.成大先.机械设计图册（3、6卷）M.北京：化学工业出版社，2000.9.7. 机床设计手册-第2册，零件设计（下册）M.北京：机械工业出版社.8.齿轮手册编委会.齿轮手册（上、下册）-第2版M.北京：机械工业出版社，2000.9.9.青岛海意机床制造有限公司M.滚齿机使用说明书.10.机械设计手册编委会.机械设计手册（3、6卷）-第3版M.北京：机械工业出版社，2004.8.11.刘鸿文.材料力学（I、II）-第4版M.北京：高等教育出版社，2004.1.12.王先逵.机械加工工艺手册-第2版M.北京：机械工业出版社，2007.1.13.任殿阁，张佩勤.机床设计指导M.沈阳：辽宁科学技术出版社，1991.1.14.张春林，曲继方，张美麟.机械创新设计M.北京：机械工业出版社，2001.4.15.华东纺织工学院，哈尔滨工业大学，天津大学M.上海：上海科学技术出版社，1983.4.16.顾京.现代机床设备M.北京：化学工业出版社，2001.7.17. 美荷马 D （Homer D）爱克哈德（Eckhardt）著. Kinematic Design of Machines and Mechanisms. 机械与机构设计（英文版）M.北京：机械工业出版社， 2002.3.18.美希格力(Joseph E. Shigley) 米施克(Charles R. Mischke)著. Mechanical Engineering Design. 英文版原书 第6版M. 北京：机械工业出版社， 2002.5.致谢毕业在即，我们很快要告别我们生活学习了四年的校园了。作为大学四年最重要的一项课程毕业设计也接近尾声。这次设计工作量大，感觉时间比较紧迫，但在我们的指导老师杨志强老师的耐心指导下，我们按部就班地完成了每个阶段的任务，所以，我们的成果与杨老师的指导是密不可分的。毕业设计让我们受益匪浅，我们从中掌握了很多的基本能力，如查阅资料的能力、使用软件的能力以及独立思索的能力，但最重要的是掌握了很多的专业知识以及将知识与现实结合起来的经验。这次设计无论从涉及的范围，查阅资料以及解决问题的广度和深度来说，都是以往的设计无法比拟和超越的。设计中我体验到了作为一名设计者的艰辛，但是当看到同学们脸上都洋溢着收获的笑容时，内心感到无比的欣慰。这次设计是对我们大学四年学习成果的考核和梳理，更是我们以后做好工作的重要铺垫，因为这次设计培养了我们团队合作的意识和精神，我想这是工作中必不可少的，我们要牢记我们是一个整体，我们要团结，要合作。我们要感谢我们的学院给我们提供了一个这么好的平台，让我们在这个平台上自由地施展，自由地成长。我们要感谢我们的指导老师杨老师，是他给我们指明了方向，是他在我们迷惑的时候给了我们寻找答案的勇气。我也要感谢同组的每位同学，是他们一直陪伴着我，鼓励着我，是他们让我懂得了整体的重要性。大学就要结束了，毕业设计让我难忘，但更让我难忘的是我们尊敬的老师和一起奋斗的同学们。这是我大学收获的一笔财富，我要把它珍藏，当我遇到困难走不下去的时候我会想起他们，想起他们给过我的指导和帮助。再次谢谢他们！附件1机械设计概论机械设计是一门通过设计新产品或者改变老产品，满足人类需求的应用技术科学，它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸，形状和详细结构的基本构思，还要研究产品在制造，销售和使用等方面的问题。进行各种机械设计的工作人员通常被称为设计人员或者设计工程师，机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图，运动学，动力学，工程材料，材料力学和机械制造工艺等方面有深厚的基础知识。如前面所述，机械设计的目的是生产满足人类需求的产品，发明，发现和科学本身并不一定能给人类带来益处，只有当它们被用在产品上菜能产生效益。因而，应该认识到在一个特定产品设计之前，必须先确定人类是否需要这种产品。应当把机械设计看成设计人员运用创造性的才能进行产品设计，系统分析和制定产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中作出所需要的全部决定的。另一方面，应该认真精确地进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险；当新的方法不再适用时，就恢复采用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心。因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求摒弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位设计工程师应该不断地探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的，经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性，因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新办法。再设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束。即使产生了许多不切合实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正。只有这样，才不致于堵塞创新的思路。通常要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个应该被认识到的重要问题是，设计工程师必须能够同其他有关工作人员进行交流和沟通。与其他人就设计方案进行交流和沟通是设计过程的最后和关键阶段。毫无疑问，有许多伟大的设计，发明或创造之所以没有为人们所利用，就是因为创造者不善于或者不愿意向其他人介绍自己的成果。提出方案是一个说服别人的工作。当一个工程师向经营，管理部门或者其主管人员提出自己的新方案时，就是希望向他们说明或者证明自己的方案是比较好的。只有成功的完成这项工作，为得出这个方案所花费的大量时间和精力才不会被浪费掉。人们基本上只有三种表达自己思想的方式，即文字材料，口头表述和绘图，因此，一个优秀的工程师除了掌握技术之外，还应该精通这三种表达方式。如果一个技术能力很强的人在上述三种表达方式中的某一种的能力较差，他就会遇到很大的困难。如果上述三种能力都较差，那将永远没有人知道他有多能干。一个有能力的工程师不应该害怕在提出自己的方案时遇到失败的可能性，事实上，偶然的失败肯定会发生的，因为每个真正有创造性的设想似乎总是有失败或批评伴随着它。从一次失败中可以学到很多东西，只有不怕遭受失败的人们才能取得最大的收获。总之，觉得不把方案提交出来才是真正的失败。为了进行有效地交流，需要解决下列问题：（1） 所要设计的这个产品是否真正为人们所需要？（2） 此产品与其他公司的现有同类产品相比有无竞争能力？（3） 生产这种产品是否经济？（4） 产品的维修是否方便？（5） 产品有无销路？是否可以盈利？只有时间才能对上述问题给出正确的答案。但是，产品的设计，制造和销售只能在上诉问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能要求对某个零件尺寸或公差做一些更改，使零件的生产变得更容易。但是，工程上的更改必须经过设计人员的批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装箱外运前的实验中才发现设计中的某种缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。机床一、介绍机床的布局 压缩机排气量的大小决定了星轮、螺杆直径的大小和啮合中心距的大小，因此螺杆直径的不同，机床的主轴与刀具的回转中心也不同。为满足加工不同直径的螺杆，目前国内单螺杆加工机床的布局大致有以下几种方案。 第一种：机床的主轴与刀具回转中心的中心距为固定式 机床的主轴与刀具回转中心的中心距为固定式，中心距不可调整。加工几种直径的螺杆就需要几种中心距规格不同的机床。 优点：机床的结构简单。 缺点：每种机床只能加工一种规格的螺杆，当市场上某种规格的压缩机螺杆需要量大时，造成一台机床加工，其他机床闲置。 第二种：机床的主轴箱为可回转式 机床可根据加工螺杆直径的大小在加工前把主轴箱旋转一个角度。这种主轴箱能够回转的机床是对上述第一种机床在使用方法上的改进，与第一种机床的结构基本相同。 优点：机床的结构简单，能适应多种规格螺杆的加工。 缺点1：主轴箱旋转后主轴回转中心线与刀具回转中心线间的距离不易精确测量。 缺点2：主轴箱旋转后主轴前端面与刀具的回转中心线间的距离减少，因此加工较大直径的螺杆受到限制。 第三种：机床的主轴箱为横向移动式 主轴箱底部与底座之间布置有矩形滑动导轨，主轴箱移动的方向垂直于主轴回转中心线并垂直于刀具回转中心线。主轴箱的动力通过花键轴传给底座内的刀具进给机构。 根据加工螺杆直径的大小，在加工前用手轮丝杠进给机构把主轴箱移动到适当位置，然后用螺钉将主轴箱固定在底座上。主轴箱的移动距离可用光栅尺检测，位置误差0.005mm。 采用主轴箱可横向移动的一个机床就可以加工直径95385mm之间任何一种规格的螺杆。 由于加工95385mm直径的螺杆，造成主轴前端面与刀具回转中心线间的距离差值过大，因此在实际应用时设计成两种规格的机床，一个机床加工95205mm直径的螺杆，另一个机床加工180385mm直径的螺杆。 优点：机床能适应多种规格螺杆的加工，每种规格的螺杆不需要配备相应的加工机床。 缺点：机床的结构和机床的装配较前二种机床复杂，机床的造价也较前二种机床高。 二、介绍机床的主轴结构 机床主轴箱的水平主轴和底座上的立式的主轴精度的高低决定了被加工螺杆的精度，同时螺杆在压缩机中以几千转的速度高速旋转时，精度较差的螺杆会使压缩机产生发热、振动、效率低、磨损快等现象。 国内目前现有的单螺杆加工机床主轴结构大致有以下两种方案。 第一种：轴承径向游隙不可调的主轴结构 主轴前轴承采用1个双列圆柱滚子轴承和两个推力球轴承组合，该主轴使用双列圆柱滚子轴承承受径向切削力，使用两个推力球轴承承受轴向切削力。 主轴后轴承一般采用1个双列圆柱滚子轴承或采用1个向心球轴承。 这种主轴结构的优点：主轴的加工和装配简单，造价较低。 缺点1：由于主轴轴承的径向游隙不可调整，所以主轴精度较差。虽然可以利用轴承的内径和轴径的过盈配合来消除轴承的径向游隙，但每个轴承的内径和径向游隙不是一个固定值，因此设计和加工时很难给准轴径与轴承内径的配合公差。 缺点2：在市场上很难买到国产或进口的C、D级或P4、P5级的推力球轴承，机床生产厂常用普通级轴承替代使用，此举也影响了主轴精度的提高。 轴承径向游隙不可调的主轴结构适用于一般精度的普通机床，不适用于对主轴精度要求较高的机床。 第二种：轴承径向游隙可调的主轴结构 主轴前轴承采用一个P4级圆锥孔的双列圆柱滚子轴承和1个P4级的双列向心推力球轴承组合。该主轴使用圆锥孔的双列圆柱滚子轴承承受径向切削力，使用双列向心推力球轴承承受轴向切削力和部分径向切削力。 主轴后轴承一般采用1个P5级圆锥孔的双列圆柱滚子轴承。 圆锥孔双列圆柱滚子轴承的内圈和配合轴径均为1：12圆锥，用圆螺母锁紧轴承则使轴承在轴向产生一个位移并使轴承的内圈膨胀，从而达到减少或消除轴承径向游隙的目的。 这种主轴结构的优点：主轴精度较高。在主轴前端面230mm直径上测量主轴的端面跳动值为0.010mm。在主轴前端230mm外圆上测量主轴的径向跳动值为0.005mm。第二种结构的主轴精度比第一种主轴精度提高50%左右。 这种主轴结构的缺点： 主轴的加工工艺较复杂，主轴的装配也需要有经验的工人操作才能使主轴精度达到理想数值。 三、刀具进给深度的控制 不同直径的螺杆需要加工螺旋槽的深度也不同，螺旋槽的深度从几十毫米到一百多毫米不等，刀具进给机构大约需要旋转进刀几千圈才能完成一个螺杆零件的加工。 由于刀具进给机构在刀具旋转的同时还要完成进刀动作，所以一些在普通机床上常用的机械、电气控制切深的方法都不适用于单螺杆加工机床。 单螺杆加工机床的刀具进给机构采用以下不同的方法都可以达到控制进刀深度的目的。 第一种：摩擦离合器和电气开关控制刀具进给深度 它的控制原理是刀具切深增大时刀具进给机构的负载扭距增大，使刀具进给机构传动链中的摩擦离合器打滑，一个机械连杆机构触发电气开关并发出声、光信号提示操作者，此时操作者人工操作断开刀具进给机构的动力。 这种控制方法的优点是：控制方法简单及零件加工和操作不受突然断电的影响。 缺点是：加工不同直径的螺杆需要调整摩擦离合器压紧碟簧的预紧力。 由于每个螺杆材质的密度、硬度存在细微差异及刀具锋利程度也存在差异，因此使这种控制方法的精度不太准确，可能导致螺杆螺旋槽的深度公差过大。 第二种：用电磁离合器、编码器组合控制刀具进给深度 刀具进给系统中，装有电磁离合器及一对用于检测刀具转动圈数的测速齿轮和一个编码器。 附件2Introduction to Mechanical DesignMechanical design is the application of science and technology to devise new or improved products for the purpose of satisfying human needs.It is a vast field of engineering technology which not only concerns itself with the original conception of the product in terms of its size,shape and construction details,but also considers the various factors involved in the manufacture,marketing and use of the product.People who perform the various functions of mechanical design are typically called designers,or design engineers.Mechanical design is basically a creative activity.However,in addition to being innovative,a design engineer must also have a solid background in the areas of mechanical drawing,kinematics,dynamics,materials engineering,strength of materials and manufacturing processes.As stated previously,the purpose of mechanical design is to produce a produce a product which will serve a need for man.Inventions,discoveries and scientific knowledge by themselves do not necessarily benefit people;only if they are incorporated into a designed product will a benefit be derived.It should be recongnized,therefore,that a human need must ba identified before a particular product is designed.Mechanical design should be considered to be an opportunity to use innovative talents to envision a design of a product,to analyze the system and then make sound judgments on how the product is to be manufactured.It is important to understand the fundamentals of engineering rather than mmorize mere facts and equations.There are no facts or equations which alone can be used to provide all the correct decisions required to produce a good design.On the other hand ,any calculations made be done with the utmost care and precision.For example,if a decimal point is misplaced,an otherwise acceptable design may not function.Good designs require trying new ideas and being willing to take a certain amount of risk,knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated.Thus a designer must have patience,since there is no assurance of success for the time and effort expended.Creating a completely new design generally requires that many old and well-established methods be thrust aside.This is not easy since many people cling to familiar ideas,techniques and attitudes.A design engineer should constantly sesrch for ways to impove an existing product and must decide and must decide what old,proven concepts should be used and what new,untried ideas should be incorporated.New designs generally hanve “bugs”or unforeseen problems which must be worked out before the superrior characteristics of the new design can be enjoyed.Thus there is a chance for a superior product,but only at higher risk.It should be emphasized that,if a design does not warrant radical new methods should not be applied merely for the sake of change.During the beginning stages of design,creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints.Even though many impractical ideas may arise,it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufac-turning.In this way,innovative ideas are not inhibited.Quited often,more required by manufacturing.In this way ,innovative ideas are not inhibited.Quite often,more than one design is developed,up to the point where they can be compared against each other.It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas exisiting in one of the rejected designs that did not show as much overall promise.Psychologists frequently talk about trying to fit people to the machines they operate.It is essentially the responsibility of the design engineer to atrive to fit machines to people.This is not an easy task,since there is really no average person for which certain operating dimensions and procedures are optimum.Another important point which should be recognized is that a design engineer must be able to communicate ideas to other people if they are to be incorporated.Communicating the design to others is the final,vital step in the design process.Undoubtedly many great designs,inventions,and creative works have been lost to mankind simply because the originators were unable or unwilling to explain their accomplishments to others .Presentation is a selling job.The engineer,when presengting a new solution to administrative,management,or supervisory persons,is attengding to sell or to prove to them that this solution is a better one.Unless this can be done successfully,the time and effort spent on obtaining the solution have largely wasted.Basically, there are only three means of communication available to us ,these are the written,the oral,and the graphical forms. Therefore the successful engineer will be technically competent and versatile in all three forms of communication. A technically competent person who lacks ability in any one of these forms is severely handicapped. If ability in all three forms is lacking ,no one will ever know how competent that person is!The competent engineer should not be afraid of the possibility of not succeeding in a presentation. In fact, occasional failure should be expected because failure or criticism seems to accompany every really creative idea. There is a great deal to ba learned from failure, and the greatest gains are obtained by those willing to risk defeat. In the final analysis,the real failure would lie in deciding not to make the presentation at all. To communicate effectively, the following questions must be answered;(1) Does the design really serve a human need?(2) Will it be competitive with existing products of rival companies?(3) Is it economical to produce?(4) Can it be resdily maintained ?(5) Will it sell and make a profit ?Only time will provide the true answers to the perceding questions, but the product should be designed, manufactured and marketed only with initial affirmative answers.The design engineer also must communicate the finalized design to manufacturing through the use of detail and assembly drawings.Quite often,a problem will occur during the manufacturing cycle.It may be that a change is required in the dirmensioning or tolerancing of a part so that it can ba more readily produeed.This falls in the category of engineering changes which must be approved by the design engineer so that the product function will not be adversely affected.In other cases,a deficiency in the design may appear during assembly or testing just prior to shipping.These realities simply bear out the fact that design is a living process.There is always a better way to do it and the designer should constantly strive towards fingding that better way.Machine ToolsFirst, introduce the layout of machine tools Decide the size of the compressor displacement of the stars round, screw diameter, mesh size and the size of the center distance, so different in diameter screw, machine tool spindle and the rotary center are also different. To meet the processing of different diameter screw, single screw Currently the layout of machine tools in general there are several options. The first is: machine tool rotary tool spindle center and the center distance for the fixed Machine tool rotary tool spindle center and the center distance for the fixed, can not adjust the center distance. Processing of several of the screw diameter on the center distance required several different specifications of the machine. Advantages: simple structure of the machine. Disadvantage: each machine can only process a specification of the screw, when the market on a certain specification requirements when the screw compressor, resulting in a machine, other machine idle. The second: the machine tool spindle box for rotary Processing screw machine according to the size of the diameter at the processing before a point of rotating spindle box. Spindle box that the machine can turn on a machine at the above-mentioned article on the use of the improvements, with the first structure of a machine tool is basically the same. Advantages: the structure of machine tool easy to adapt to a variety of specifications of the processing screw. One disadvantage: after the rotating spindle box and the tool spindle turning center line distance between the center line of accurate measurement difficult. 2 disadvantage: after the rotating spindle spindle box and the front surface of the rotary cutter centerline distance between the reduction of the larger diameter of the screw processing is limited. The third: the machine tool spindle box for horizontal mobile Box at the bottom of the spindle and the base there is arranged between the rectangular sliding rail, spindle box perpendicular to the direction of movement of spindle centerline and perpendicular to the centerline of the tool rotation. Through the power of the spindle box spline shaft to the base of the tool feed mechanism. Screw diameter, according to the size of the processing in the processing of the previous round by hand to the body put into the screw spindle box moved to the appropriate location, and then screw the spindle box on a fixed base. Spindle box available from the mobile Grating detection, position error 0.005mm. Horizontal spindle box can be used as a mobile machine can process diameter 95 385mm any kind between the screw specifications. 95 385mm processing because of the diameter of the screw, causing the front surface and the tool spindle rotation the distance between the center line of the margin is too large, the actual application in the design specifications of the machine into two, a 95 205mm machine screw diameter Another 180 385mm machine screw diameter. Advantages: a variety of tools to adapt to the specifications of the processing screw, each screw specifications need not be provided with the appropriate machine tools. Disadvantage: the structure of machine tools and machine tool assembly of the two kinds of more complex machine tools, machine tools than the cost of two kinds of machine tools before the high. Second, introduce the structure of machine tool spindle The level of machine tool spindle box on the main axis and the base of the vertical axis determines the degree of precision was the precision screw machining, at the same time screw compressor at a speed of thousands of high-speed rotary switch, the accuracy of the screw will be less so that the compressor have a fever, vibration, low efficiency, such as wear and tear situation quickly. Currently available single-screw machine spindle structure of the program has the following two. The first is: bearing radial clearance is not adjustable spindle structure Before spindle bearing out the use of one pairs of cylindrical roller bearings and thrust ball bearing combination of both, the main use of double row cylindrical roller bearings under radial cutting force, the use of two ball bearings to bear axial thrust cutting force. After the general adoption of the spindle bearings out one pairs of cylindrical roller bearings or a ball bearing to the heart. Main advantages of this structure: the main axis of the processing and assembly of simple, low cost. One disadvantage: because the main axis of the radial bearing clearance can not be adjusted so poor precision spindle. Although the use of bearings and shaft diameter fit to eliminate the radial bearing clearance, but each bearing diameter and radial clearance is not a fixed value, so it is difficult to design and processing to the quasi-axial-radial and bearings with bore tolerances. 2 disadvantage: it is very difficult to buy in the market of domestically produced or imported, C, D or P4, P5 class thrust ball bearings, machine tool manufacturing plant commonly used alternative to the use of ordinary class bearings, which also affected the accuracy of the enhance spindle. Bearing radial clearance adjustable spindle structure do not apply to the general accuracy of the general machine tools, does not apply to require a higher accuracy of the spindle of machine tools. The second: the radial bearing clearance adjustable spindle structure Before the adoption of a spindle bearing P4 class of double row tapered hole cylindrical roller bearings and a P4-class double row ball bearing thrust to the combination of heart. The use of the spindle hole of the double row tapered cylindrical roller bearings under radial cutting force, the use of double row ball bearing thrust to the heart to bear part of the axial and radial cutting force cutting force. Spindle bearings generally used after a P5 class of double row tapered hole cylindrical roller bearings. Double row tapered hole cylindrical roller bearings with inner ring and shaft are tapered 1:12, bearing lock nut with a round led a bearing in the axial displacement of the inner ring bearings and expansion, to reduce or eliminate Bearing radial clearance purposes. Main structure of such advantages: high precision spindle. At the front spindle diameter 230mm noodle on the end measuring spindle Beat value of 0.010mm. 230mm cylindrical spindle at the front end on the radial axis measurement value of Beat 0.005mm. The second structure of the spindle of a precision spindle accuracy than the first about 50% improve. Main disadvantage of this structure: The principal axis of the more complicated process, the spindle assembly also has the experience necessary to make the workers to operate the spindle achieve the desired numerical accuracy. Third, the depth of the tool feed control Required different processing screw diameter spiral groove depth is also different from the depth of the spiral groove mm from dozens to more than 100 millimeters range around the tool into the institutions required to feed the thousands of ring rotation in order to achieve a screw machining . Feed because of the tool in the tool rotating at the same time achieve motion feed, so on a number of general machine tools used in mechanical, electrical control method of depth of cut does not apply to single-screw machine. Single screw machine tools give agencies into the following different methods can be feed to control the depth of purpose. The first is: friction clutch and electrical switches to control the depth of the tool feed Its principle is to control depth of cut increases the tool cutter feed mechanism increases the load torque so that the tool feeding mechanism of the friction transmission chain slipping clutch, a mechanical linkage concurrent silent trigger electrical switches, optical signal prompted operator, when manual operator to disconnect the tool into the power sector. The advantages of this control method are: the control method is simple and spare parts processing and operational power from the impact of a sudden. Disadvantage are: processing of different diameter screw to adjust the clutch friction discs pressed the preload spring. Material because of the density of each screw, and the hardness of the existence of subtle d