少齿数齿轮滚齿机传动系统的设计方案

1、目录绪论一1.1 )研究意义11.2 )少齿数齿轮现状分析11.3 )齿轮成形技术的现状21.4 )订书机的背景介绍21 .订书机概要41.1订书机的工作原理及订书机分类41.1.1订书机的工作原理41.1.2订书机原理51.1.3订书机的特征61.1.4订书机分类61.2订书机的发展趋势7第二章订书机传动系统102.1订书机传动运动102.2 Y38型订书机传动系统102.2.1 Y38型订书机的主要技术参数102.2.2Y38型订书机的传动系统113 .少齿数齿轮加工工序153.1少齿数齿轮材料的选择153.2少齿数齿轮空白对照加工工序173.2.1主要技术要求183.2.2空白对照加工工

2、序183.2.3切削量和加工质量193.2.4程序的拟定194 .少齿数齿轮滚齿机传动系统的设定修订案224.1改造方案1224.1.1机械部分的设定订正224.2改造方案2235. Y38差动机构设定修正部255.1总传输比的修正计算255.2齿轮比的分配255.3设定修正算法265.3.1螺旋圆锥齿轮的设定修正265.3.2运动合成机构设定修订285.3.3差动蜗轮设定修正285.3.4圆筒直齿轮的设定修订33结束语38参考文献39谢谢41附录a基本理论依据42绪言1.1 )研究意义可以在不改变齿轮比的情况下减小齿轮传动的体积和尺寸。 不改变齿轮的传动体积和外形尺寸，也可以得到大的传动比和

3、缩短传动链条。 研究少齿齿轮是解决齿轮加工小型化的突破口，减少齿轮传动装置体积、减轻质量、简化结构、降低成本。 齿数越少，齿轮的齿数越少，这项研究就越有意义。 目前，现有订书机对齿数比8少的齿轮加工比困难，效率比较低，本次的订正有对少齿数齿轮加工的理论基础和对订书机传动链条的订正方法。 目前的世界工业形势，不仅使中国的切齿机数量急剧增加，而且使切齿机床向高效率和全数控的方向发展，尽量减少工作母机的调整时间，降低工人的劳动强度，降低齿数少的齿轮加工效率，所以我们专门加工齿数少的切齿机广泛普及少齿数齿轮，发挥其优势，完善少齿数齿轮的理论基础。 因此，本课题的研究需要一盏茶且有意义。1.2 )少齿数

4、齿轮现状分析少齿数齿轮传动主要应用于低功率大转速的情况，如铰链、电瓶车、手动葫芦、减速机等机械的情况较多。 少数齿的进气鲁特琴圆柱齿轮减速机由于能够通过减少小齿轮齿轮的齿数来显着增大齿轮的传动比，因此，能够减小作为齿轮传递技术上的新进展的减速机的外廓尺寸和重量，具有一定的技术经济效果。 在inbo鲁特琴圆柱齿轮的齿数为210之间取值时称为少齿数，由齿数小的齿轮和大的齿轮构成的齿轮对称为少齿数inbo鲁特琴圆柱齿轮机构。 在这样的机构中，由于小齿轮的齿数少，首先为了避免切根，需要采用大的位移系数的正位移，因此齿尖尖的齿尖高度变短。 其次，端面的重合度大幅降低，因此需要采用大螺旋角和大齿宽的斜齿轮

5、传动。 再次提高齿面的相对折射速度也带来了新的问题。 现代工业日益要求齿轮传动装置承受高速重负荷，小型化。 动力齿轮传动的齿轮装置的发展趋势是：小型化(高负荷能力)、高速化、标准化。 此次修订是在对这些个问题进行理论和技术研究的基础上，将现有订书机改造成能够加工少齿齿轮。1.3 )齿轮成形技术现状齿轮齿形的进化：最原始的木制齿轮齿形为直线形。 1八世纪以后，疣鲁特琴齿轮逐渐得到广泛应用。 2 0世纪初，美国人首先提出圆弧齿形，5 0年代完成这项研究，6 0年代命名为W . N齿轮。 近几十年来，随着航空工业和其他机械工业的发展，传统的印花鲁特琴齿形逐渐被印花鲁特琴修形齿形取代。 现代的牛皮鲁特

6、琴齿轮(包括修形齿)、摆线齿形、圆弧齿形并存于云同步，其中牛皮鲁特琴齿形占主导地位，但他们各有独特的优势，不能完全取代其中任何一种齿形。加工技术的改进：古代木制齿轮、铜制齿轮和铸铁元素齿轮都是手工作业生产的。 到了1 7世纪末，用成形法就可以切割齿形了，浇铸工艺是加工齿轮的主要方法。 此后，齿轮金属切削水平的提高极大地推动了齿轮加工技术的发展。 近年来，随着高新技术的发展和人们对机械加工齿轮强度和承载能力要求的提高，产生了齿轮精密成形技术，其中圆锥齿轮精锻越来越成熟的直齿轮镦粗、正镦粗还在等待进一步的研究，早日投入规模化生产，以期为人类服务。 但是，齿数少的齿轮的加工在国内还不成熟。1.4 )

7、订书机的背景介绍20世纪六十年代以后出现的高效订书机，主要采用硬质合金滚刀作为高速和大进给的订书机，滚刀主轴经常采用液体静压轴承，可以自动处理油雾和排气。 这种订书机适于大量生产齿轮。 大型高精度订书机主要用于加工运动稳定性和寿命要求高的齿轮，如蒸汽轮机和船舶推进装置等大型高精度高速齿轮对。 一般以立式和卧式的定径套发展。 此类订书机除了要求严格的制造和精密的组装调整外，还在订书机主轴和工作台设置运动误差检测装置，自动地种子文件误差进行补偿，提高精度。 必须严格控制液压和蒸发制冷系统的温度，在恒温现场内牢固的基础上设置防振隔离槽，使此类滚齿机不受内外热源的影响。 小型订书机是为了加工修订器齿轮

8、而使用的。 手表订齿轮订书机一般用硬质合金订书机加工时订的摆线齿轮，周期节拍快，对工作母机的可靠性的要求高，各个工作母机装备自动上下材料装置单独进行自动加工。 此外，还有加工高精度蜗轮的分度蜗轮的滚齿机等各种特殊用途的滚齿机。1 .订书机概要1.1订书机的工作原理和订书机分类1.1.1订书机的工作原理图1-1直齿圆柱齿轮的加工原理图一般订书机的加工原理如图1-1所示。 根据展成法的加工原理，滚刀必须旋转1圈，工件必须严格地旋转K/Z。 在此，z是被加工齿轮的齿数，k是滚刀的齿数。 从图1.1可以看出，必须确保它们之间的严格的传递关系，这种传动链条被简称为截齿内链。 图中，该内链的传动路径是：

9、-4-5-6-7- (工件)。 形成直线引线的运动是滚动刀架沿工件轴线方向的垂直进给运动，即：工件-7-8- 9-10-刀架升降螺钉-刀架。 此外，滚刀的旋转及调速由主传动链条电机-1-2-3-4-、提供。 因此，加工圆柱齿轮所需的传动链条有至少三条链，即一条在运动内链上展开，两条进行简单运动的外链。数控滚齿机的加工原理如图1-2所示，其内链与传动比的关系仍遵循展成法加工原理，但其严格的传动比的关系并非通过调整机械传动比来实现，而是通过数控系统的“电子齿轮箱”来保证，实现滚齿机的展成运动。 “a”、“运动分别由单独的伺服电机控制，通过数值操纵系统进行补正控制，实现切齿加工。图1-2NC滚齿机的

10、加工原理图1.1.2订书机原理图1-3订书机用展开法的原理加工齿轮。 用滚刀加工的对轮相当于一对锯齿螺旋轮的啮合。 在这种啮合式齿轮传动对中，一个齿轮的齿数少，一个或几个，扭转角大的话，就发展成一个蜗杆，把蜗杆放入槽内，撇背，就成了齿轮的滚刀。 齿轮滚刀螺旋线法线截面的各滚刀齿面也是一根齿线，当滚刀连续旋转时，相对于一根无限长齿线在手工工具轴方向上连续移动。 当齿轮滚刀以规定的切削速度旋转运动时，工件以齿轮的齿条啮合关系进行传动(即，滚刀旋转一周，相当于齿条移动一个或多个齿距，即使齿轮损坏，也相应地旋转一个或多个齿距)，切齿切齿，压印在滚动齿轮过程中，分布螺旋滚刀的各刃齿依次切取齿槽中的薄金属

11、，在各齿槽的滚刀旋转过程中从几个刃齿依次切取，入鲁特琴曲线为展成法，成形运动为滚刀旋转运动和工件旋转轻快运动组成的复合运动(B11 B12 )，该复合运动称为展成运动滚刀与工件连续旋转时，在工件的全周依次切出所有齿槽。 在这个过程中，牙面形成和齿轮分度是在云同步进行的。 展成运动也是分度运动。因此，从凸轮鲁特琴齿形到齿数，滚轮与工件之间必须维持严格的相对运动关系。 即，当滚刀旋转1周时，工件与其相应地为K/Z(K为小滚珠头数，z为工件齿数)。 中所述)1.1.3订书机的特征(1)适用于批量、小批量及单体生产圆柱斜齿轮和蜗轮，可滚动一定残奥表范围的花健轴(2)调整方便，有自动汽车停车机构；(3)

12、可靠的保险装置和自动润滑切齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的工作母机，可以用切齿机切削直齿、斜齿圆柱齿轮，加工蜗轮、链轮等。1.1.4订书机的分类图1-4a立式订书机(工作台移动)图1-4b立式订书机(立柱移动)钉螺按版结构分为立式和卧式。 中型订书机多为立式(图1-3 a立式订书机(工作台移动) ，图1-3b立式订书机(立柱移动) ，小型订书机和加工长度轴齿轮专用订书机为卧式(图1-3c 卧式订书机 )立式订书机，工作台移动和可拉立式滚齿机工作时，滚齿机安装在滚齿机主轴上，由主电滚子驱动旋转运动，刀架沿立柱导向轧制垂直移动，可绕水平轴线调整角度。 工件安装在工作台上，用一对分度蜗轮旋转，与滚刀

13、的运动一起构成运动(参照齿轮加工)。 滚动斜齿，差动机构使工件作相应的追加旋转。 工作台(或立柱)可根据不同的工件直径沿床轧制移动，进行径向线进给。 有些滚刀的刀架沿滚刀轴线方向移动，也可以用切削进给法加工蜗轮。 大型订书机还设有单齿分度机构、指形磨粉机刀架、加工人字齿轮的差动换流机构等。20世纪六十年代以后出现的高效订书机，主要采用硬质合金滚刀作为高速和大进给的订书机，滚刀主轴经常采用液体静压轴承，可以自动处理油雾和切屑排出。 这种订书机适于大量生产齿轮。 大型高精度订书机主要用于加工运动稳定性和寿命要求高的齿轮，如蒸汽轮机和船舶推进装置等大型高精度高速齿轮对。 一般以立式和卧式的定径套发展

14、。 此类订书机除了要求严格的制造和精密的装配调整外，还在订书机主轴和工作台设置运动误差检测装置，自动种子文件误差进行补偿，提高精度。 必须严格控制液压和蒸发制冷系统的温度，在恒温现场内牢固的基础上设置防振隔离槽，以使此类滚齿机不受内外热源的影响。 小型订书机是为了加工修订器齿轮而使用的。 手表订齿轮订书机一般用硬质合金订书机加工时订的摆线齿轮，周期节拍快，对工作母机的可靠性的要求高，各个工作母机装备自动上下材料装置单独进行自动加工。图1-4c卧式订书机1.2订书机的发展趋势拔牙是国内外应用最广泛的拔牙方法，部分国家拔牙机的拥有量约占总齿轮工作母机总量的45%至50%。 为满足齿轮加工行业制造精

15、度、生产效率、质量的提高及对清洁生产的要求，切齿机及切齿加工技术出现了以下发展趋势全数值控制化所谓全数控化，就是指齿轮加工机的各轴进给运动不仅是数控，而且月.机床的展示运动和差动运动也是数控，机床的各运动轴实现CXC控制和轴间联动。零执行机构技术的应用；“零传动”是直接驱动，由电机直接驱动手工工具、转台的转动和直线进给系统，完全取消所有的机械传动环节，动力源相对于工作母机工作零配件的直接传动传动链条的长度为“零”。 另外，零作动方式大幅度简化了工作母机的机械构造，提高了工作母机的动刚性，对于实现可重构工作母机的设定和制造也是有利的。高速、高精度订书机的高速化主要是指具有高工作母机的手工工具主轴

16、转速和高工作台转速。 这些个是影响切削效率的主要指标。 提高加工精度的路径可以分为提高工作母机自身的精度和通过误差补偿减少加工误差两种。 采用高精度、有预载荷的高刚性直线异轨、滚珠丝杠、滚动轴承、电主轴、大扭矩同步扭矩伺服电机，齿轮加工机在高速加工条件下精度得到保证和提高。环境保护化众所周知，金属切削中的切削液具有蒸发制冷、润滑、切屑排出等作用，可得到良好的加工质量，提高刀具的耐用度和生产效率。 因此，通常用保护罩堵住加工区域，安装油雾分离器，排出的只有不含油的油雾，切削油返回工作母机内资源再生。 但是，这并不能从根本上解决环境问题。 因此，不使用切削液的干切削成为改善生态环境、降低生产成本的

17、有效措施，也是实现清洁化生产的重要手段。复合化齿轮工作母机(特别是大型齿轮工作母机)有将多个工艺一体化的倾向。 数控高速切齿机的整体配置和尾座零配件设定修正线控制高速切齿机，一次安装即可加工出不同模数、不同齿数、不同螺旋角和不同螺旋方向的双联齿轮和单分度铣槽，可装备自动对齿机构、齿轮端面毛刺和工件自动上下料去除装置，在该系列的工作母机中，硬齿面切齿网络化数值操纵系统的通讯网络逸出功被强化了。 开放式CNC系统已成为数控行业不可抗拒的趋势，开放式CNC系统可轻松进入各级通用网络，灵活实现DNC、FMS、CI MS和FA (自动化工厂)。知识分子二烯烃计算机技术和数控技术的发展智能技术也用于高性能

18、数控齿轮工作母机，具体表现如下a .完成加工质量和加工过程的知识二烯烃控。 根据工件的在线检测结果和实时采集的工作母机状态，预测工件的加工质量，及时调整加工过程的工艺残奥表，保证工作母机的加工精度。b .知识分子二烯烃诊断。 故障诊断的智能表现是两种：一方面，工作母机记录曾经发生的故障，下次遇到该故障时，首先提示可能的原因，另一方面，现场信息被压缩，保存在工作母机的“黑匣子”，当工作母机发生的故障超过自身的诊断能力时，通过网际网络从网际网络那里得到支持第二章订书机传动系统2.1订书机传动运动订书机必要的传动运动：1 .切削运动(主运动)即滚刀的旋转运动，其切削速度由变速齿轮的传动比决定。2 .分齿运动是工件的旋转运动，其运动速度必须保持滚刀的旋转速度和齿轮与齿线的