畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)開(kāi) 題 論 證 報(bào) 告專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名班 級(jí)學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師完成日期1課題名稱(chēng)：滾齒機(jī)外支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、課題來(lái)源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀:用滾刀按展成法加工直齒、斜齒和人字齒圓柱齒輪以及蝸輪的齒輪加工機(jī)床。這種機(jī)床使用特制的滾刀時(shí)也能加工花鍵和鏈輪等各種特殊齒形的工件。普通滾齒機(jī)的加工精度為 7～6 級(jí)(JB179-83),高精度滾齒機(jī)為 4～3 級(jí)。最大加工直徑達(dá) 15 米。 滾齒機(jī)按布局分為立式和臥式兩類(lèi)。大中型滾齒機(jī)多為立式，小型滾齒機(jī)和專(zhuān)用于加工長(zhǎng)的軸齒輪的滾齒機(jī)皆為臥式。立式滾齒機(jī)又分為工作臺(tái)移動(dòng)和立柱移動(dòng)兩種。立式滾齒機(jī)工作時(shí)，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀架可沿立柱導(dǎo)軋垂直移動(dòng)，還可繞水平軸線調(diào)整一個(gè)角度。工件裝在工作臺(tái)上，由分度蝸輪副帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，與滾刀的運(yùn)動(dòng)一起構(gòu)成展成運(yùn)動(dòng)。滾切斜齒時(shí),差動(dòng)機(jī)構(gòu)使工件作相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)。工作臺(tái)(或立柱)可沿床身導(dǎo)軋移動(dòng),以適應(yīng)不同工件直徑和作徑向進(jìn)給。有的滾齒機(jī)的刀架還可沿滾刀軸線方向移動(dòng)，以便用切向進(jìn)給法加工蝸輪。大型滾齒機(jī)還設(shè)有單齒分度機(jī)構(gòu)、指形銑刀刀架和加工人字齒輪的差動(dòng)換向機(jī)構(gòu)等。。在制造技術(shù)高速發(fā)展的今天，由于基礎(chǔ)薄弱，從整體上看，與國(guó)外先進(jìn)水平、與國(guó)內(nèi)用戶的要求還存在著一定的差距，主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品可靠性較差；可調(diào)可變性差；缺少必要的適應(yīng)多品種加工的新品種；系列化、通用化、模塊化程度低，致使制造周期過(guò)長(zhǎng)，滿足不了用戶要求 20 世紀(jì) 60 年代以后出現(xiàn)的高效滾齒機(jī)，主要采用硬質(zhì)合金滾刀作高速和大進(jìn)給量滾齒，滾刀主軸常采用液體靜壓軸承，能自動(dòng)處理油霧和排屑。這種滾齒機(jī)適用于齒輪的大量生產(chǎn)。大型高精度滾齒機(jī)主要用來(lái)加工對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和使用壽命要求很高的齒輪，如汽輪機(jī)和船舶推進(jìn)裝置等的大型高精度高速齒輪副。一般是立式和臥式配套發(fā)展。這種滾齒機(jī)除要求嚴(yán)格制造和精細(xì)裝配調(diào)整外，有些還在滾刀主軸和工作臺(tái)上設(shè)置運(yùn)動(dòng)誤差檢測(cè)裝置,并自動(dòng)反饋補(bǔ)償誤差,以提高精度。為避免這種滾齒機(jī)受內(nèi)、外熱源的影響，應(yīng)嚴(yán)格控制液壓和冷卻系統(tǒng)的溫度,還必須安裝在恒溫廠房?jī)?nèi)的堅(jiān)固地基上,并設(shè)置防振隔離溝。小型滾齒機(jī)用于加工儀表齒輪。手表齒輪滾齒機(jī)普遍使用硬質(zhì)合金滾刀加工鐘表擺線齒輪，循環(huán)節(jié)拍快，對(duì)機(jī)床可靠性要求高，每臺(tái)機(jī)床都配備自動(dòng)上下料裝置進(jìn)行單機(jī)自動(dòng)加工。此外，尚有多種特殊用途的滾齒機(jī)，如加工高精度蝸輪的分度蝸輪滾齒機(jī)等.課題研究的主要內(nèi)容:(1)傳動(dòng)方案緊湊。為了在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)，減小傳動(dòng)路線，可將中間主軸既作主軸又作傳動(dòng)軸 (2)為了實(shí)現(xiàn)較小軸間距，可將徑向、軸向軸承都取錯(cuò)開(kāi)排列方式。(3)在結(jié)構(gòu)空間受限的情況下，為了提高主軸、傳動(dòng)軸的剛度，在結(jié)構(gòu)上將主軸、傳動(dòng)軸盡可能取較大外徑。為了防止齒輪和主軸徑發(fā)生碰撞，我們選擇將切削受力相對(duì)較小的軸，中部取較小臺(tái)階軸徑。 (4)主軸箱與動(dòng)力箱動(dòng)力傳遞取聯(lián)軸器傳動(dòng)。按國(guó)內(nèi)資料推薦，一般設(shè)一級(jí)齒輪聯(lián)2接傳動(dòng)，為了改善受力和實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)方案，取聯(lián)軸器傳動(dòng)形式。這樣，不但傳動(dòng)安裝方便、減振，而且還改善了擔(dān)任傳動(dòng)主軸的受力。 (5)提高齒輪的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。由于受空間結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)、齒數(shù)的限制，齒輪結(jié)構(gòu)空間有限，我們?nèi)↓X輪模數(shù)為 1.5 或 2，齒數(shù)取大于 17。同時(shí)適當(dāng)加大齒輪寬度，并將傳遞扭力的平鍵移放到齒廓后端，以提高齒輪的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。(6)在保證主軸的強(qiáng)度、剛度和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。二、本課題擬解決的問(wèn)題1．機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；2．機(jī)床應(yīng)能滿足強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性與經(jīng)濟(jì)性等方面的要求；3．機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；4．設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成 A0 幅面在 3 張以上；工具要求：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件繪圖。過(guò)程要求：裝配圖需提供手工草圖5. 主軸結(jié)構(gòu)的選擇包括軸承型式的選擇和軸頭結(jié)構(gòu)的選擇。軸承型式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征。6．主軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。3三、解決方案及預(yù)期效果1.解決方案:1) 根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合滾齒機(jī)機(jī)床常用工藝方法充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬訂出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。本課題根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求：設(shè)計(jì)的滾齒機(jī)機(jī)床的外支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足加工要求、保證加工精度；盡可能用通用件、以降低成本；各動(dòng)力部件用電氣控制、液壓驅(qū)動(dòng)。 2) 主軸結(jié)構(gòu)的選擇包括軸承型式的選擇和軸頭結(jié)構(gòu)的選擇。軸承型式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征。3)主軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。4）傳動(dòng)方案擬訂之后，通過(guò)“計(jì)算、作圖和多次試湊” 相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。A、由各主軸幾驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速求驅(qū)動(dòng)軸到各主軸之間的傳動(dòng)比B、各軸傳動(dòng)比分配C、確定中間傳動(dòng)軸配對(duì)齒輪。 D、驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速2．預(yù)期效果：產(chǎn)品的制造工藝性好，外形美觀而且制造成本降低；提高設(shè)計(jì)的一次成功率、減少設(shè)計(jì)返工；使產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期縮短；產(chǎn)品使用中的維護(hù)成本也要降低同時(shí)也要保證產(chǎn)品在工作時(shí)更穩(wěn)定、可靠；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，符合工作現(xiàn)場(chǎng)的需要，更易于操作和使用；產(chǎn)品的使用效果要能滿足生產(chǎn)工件的加工精度要求而且產(chǎn)品拆卸方便、便于維護(hù)；所設(shè)計(jì)的部分符合整個(gè)工藝流程的要求；總之，這樣一臺(tái)滾齒機(jī)機(jī)床設(shè)計(jì)好后，要能提高生產(chǎn)效率，滿足加工精度要求，機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整，此外還要能幫助生產(chǎn)廠家降低加工成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。5四、課題進(jìn)度安排3 月 1 日～3 月 14 日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。3 月 15 日～4 月 31 日．開(kāi)題階段。提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。4 月 1 日～4 月 14 日．技術(shù)設(shè)計(jì)。完成總體設(shè)計(jì)圖、部件設(shè)計(jì)。4 月 14 日～5 月 14 日．工作設(shè)計(jì)。完成總體設(shè)計(jì)圖、零件設(shè)計(jì)。5 月 15 日～5 月 31 日． 中期工作階段。完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，中期檢查。6 月 1 日～6 月 2 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。6 月 3 日～6 月 9 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。圖紙修改、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)修改、定稿，材料復(fù)查。6 月 10 日～6 月 11 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評(píng)閱。6 月 12 日～6 月 13 日．畢業(yè)答辯。6 月 14 日～6 月 15 日．材料整理裝袋。五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)簽名 年 月 日六、專(zhuān)業(yè)系意見(jiàn)簽名 年 月 日七、學(xué)院意見(jiàn)簽名 年 月 日5