（定稿）毕业设计_Y3150E滚齿机回转工作台的设计.rar（完整版）

随着现代科学技术和工业水平的不断提高，对齿轮的制造质量要求也越来越高，齿轮的需求量也日益增加。

这就要求机床制造业生产处高精度高效率和高自动化程度的齿轮加工设备，以促进生产发展的需要。

对于齿轮产品，其形状特点造成了齿轮加工的成型运动复杂制造难度较大，所以，齿轮制造水平能够在定程度上反映个国家机械工业的技术水平。

制造齿轮的方法有很多，如铸造热轧或冲压，但精密齿轮的加工仍然主要依靠切削法。

按照形成齿形的原理不同，可以分为成形法和展成法两大类。

成形法是用与被切齿轮齿槽形状完全相符的成型铣刀切出齿轮的方法而展成法加工齿轮是利用齿轮啮合的原理，其切齿过程模拟成种齿轮副齿条圆柱齿轮蜗杆蜗轮锥齿轮等的啮合过程。

目前，滚齿是国内外应用最为广泛的切齿方法，些国家滚齿机的拥有量约占所有齿轮机床总量的，其加工原理是展成法，即把齿轮啮合副的齿条制作成刀具。

另个则作为工件，靠内联传动链强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。

滚齿精度般可以达到级，当采用高精度滚刀和高精度滚齿机时，能够滚切级的齿轮。

.齿轮加工机床的国内外发展概况德国首先创造了滚齿机，美国出现了插齿机，尤其是美国格利森公司研制的刨齿机和铣齿机，使直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮的加工机床得到了较大的发展瑞士奥利康铣齿机的出现，使等高齿系列的摆线齿锥齿轮得到应用。

随着各行业对齿轮传动提出高性能的需求，以磨齿为代表的硬齿面加工技术开始出现。

上世纪年代，瑞士马格公司创造了磨齿机之后，各类型的磨齿机和磨齿方法相继出现。

年代，美国创造了剃齿机，为软齿面的高效精加工作出了贡献。

年代初，美国首先发展了晰齿机，作为淬硬齿轮的高效光整加工设备，为齿轮生产行业广泛使用。

年代中期，在欧美等国硬齿面制造技术的发展居主导地位，相应地，硬齿面加工设备的发展令人目不暇接。

齿轮加工机床的数控，由于技术难度大和其他原因，起步较晚。

但计算机数控给齿轮加工机床带来了革命性的变化，自年代初进入实用期以来，进展十分迅速，德国的普法特公司已停止普通滚齿机生产，日本的三菱和瑞士的莱士豪尔公司生产的齿轮机床大部也是型。

年代后随着电子齿轮箱传动误差补偿参数化编程等技术在齿轮加工机床上的广泛应用，数控机床的发展更加迅猛。

进入世纪以来，由于采用先进的加工软件及数控系统，欧美等国的齿轮加工机床正向着高效高精度柔性化综合化等方面发展。

年月美国国际制造技术展览会于芝加哥展览中心举办，年月第届日本国际机床展览会于日本东京举办，年月第届中国国际机床展览会在北京成功举办，年月欧洲国际机床展览会于汉诺威国际展览中心举办，通过近几年的国际四大机床展可以看出国外先进的齿轮加工技术和制齿机床已经呈现出全数控化高速高效化高加工精度化功能复合化及绿色化等特点。

我国的齿轮机床制造业，始建于年代初，开始时全面引进前苏联的技术，发展了我国第代齿轮加工机床。

从年代起，通过引进吸收德英美等国的先进技术并结合我国国情进行创新，开发了系列的齿轮机床新产品，至年代初，己达到全面更新换代。

在滚插剃晰磨锥齿轮加工倒棱倒角等主要齿轮加工机床方面.形成较完整的系列，贯彻了较先进的制造标准，能基本上满足我国齿轮制造业的需要，并有少量出口。

目前，以齿轮机床制造为主业的厂家约家，已成为我国机床工具行业的个重要分支。

上世纪年代以后，由于现代机械设备的功率速度噪声与结构尺寸等工作参数的提高，以及对工作可靠性的进步要求，目前齿轮装置的制造精度和内在质量都提高了。

在很多场合使用的齿轮装置中，越来越普遍的采用材质较好的硬齿面齿轮，尤其在汽车农机等行业，齿轮性能不断提高批量在扩大规格品种在增加，对齿轮加工技术在高精度高效率自动化与柔性化等方面提出更高的要求。

齿轮机床制造厂家，为适应这新的要求，进行了系列的基础研究，同时吸收现代科学技术的相关成果，开发了新代的齿轮机床产品。

尤其是计算机技术和电子技术的应用，使齿轮机床面目为之新。

齿轮加工机床的数控，由于技术难度大和其他原因，起步较晚。

我国自年代中期开始研制，通过多年的努力，己能生产各类型齿轮加工机床。

进入年以来，我国数控齿轮加工机床的发展己由成长期进入成熟期，并正向着高速高效高精度综合化等方面发展，但在其网络化方面与国外仍然有很大差距。

从年起，中国国际机床展览会每隔两年举办次，迄今为止成功举办了十届，的展会规模直居中国各类国际专业工业展览会之首，己成为国际先进制造技术交流与贸易的重要场所。

年月日第届中国国际机床展览会在北京成功举行，国内齿轮加工机床参展商主要有陕西秦川机床工具集团有限公司天津第机床总厂重庆机床有限责任公司天津市精诚机床制造有限公司等，他们展出的产品充分展现了国内齿轮加工机床的“精密高效复合专用大型”的特点，与国外技术水平先进的机床相比，国产机床制造商在提高机床的可靠性稳定性加工效率加工精度上下功夫，加快新产品研发力度，缩小与国外先进技术的差距，替代进口并扩大出口，以改变先进的加工技术和加工设备为西方发达国家所垄断的现实。

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，只要工件的模数压力角与滚刀致，通过机床的调整便可以加工不同齿数和不同螺旋角的齿轮。

实际上，只要滚刀与工件齿形共辘，就可以加工其他齿形的工件，如圆弧齿轮摆线齿轮链轮等。

大型滚齿机除按展成法工作外，尚设分度铣齿装置，用盘铣刀或指状铣刀作仿形铣齿或附设内齿滚刀架，用特定的螺旋滚刀，按展成法滚切内齿轮。

滚齿机既适用于高效率的齿形粗加工，又适用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，都是种比较经济的齿形加工设备。

滚齿尺寸规格范围宽，直径从不足毫米模数不足.毫米仪表齿轮至直径米模数毫米的工件都可滚齿。

滚齿机适用于加工目前已实际应用的各种齿轮材料。

由于滚齿机技术的进步，已生产出多种型号的滚齿机，可以使用硬质合金滚刀半精滚或精滚淬过火的硬齿面齿轮，可以减少磨齿余量甚至代替部分磨齿。

由于数控技术的应用，更加拓展了滚齿机的工艺性能，但仍有其局限性，例如不能加工窄空刀槽的齿轮块中小尺寸的内齿轮和齿条，不能加工节曲线不封闭或凹形节曲线的非圆齿轮等。

我国作为个制造业的大国，各行各业对齿轮的需求量直都比较大，但齿轮加工技术水平却直比较落后，要加工高精度的齿轮具有很大的难度。

.论文的主要构成本文是以滚齿机为设计对象，主要解决滚齿机回转工作台的工作原理和机械结构的设计与计算部分。

设计计算部分包括蜗杆传动的设计蜗杆轴的强度校核及轴承的寿命分析。

第章滚齿机的总体设计.滚齿原理滚齿机主要用于滚切直齿斜齿圆柱齿轮和蜗轮，还可以用来加工花键轴的键。

滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。

用齿轮滚刀加工齿轮的过程，相当于对交错轴斜齿轮副啮合滚动的过程，如图.所示。

将其中的个齿数减少到个或几个，轮齿的螺旋倾角很大，就成了蜗杆，如图.所示。

再将蜗杆开槽并铲背，就成了齿轮滚刀，如图.所示。

因此，滚刀是指就是个斜齿圆柱齿轮，当机床使滚刀和工件严格地按对斜齿圆柱齿轮的速比关系作选择运动时，滚刀就可以在工件上连续不段地切出齿来。

交错轴斜齿轮传动蜗杆传动滚齿加工图.滚齿原理图.型滚齿机的结构型滚齿机能够用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮。

此外，还可采用手动径向进给法滚切蜗轮，也可以加工花键轴和链轮。

图.是型滚齿机床的外形图。

如图所示，机床由床身立柱刀架溜板刀架后立柱和工作台等组成。

刀架溜板带动滚刀刀架可沿立柱导轨作垂直进给运动和快速移动安装滚刀的滚刀杆装在刀架的主轴上刀架连同滚刀起可沿刀具溜板的圆形导轨在范围内调整安装角度。

工件安装在工作台的工件心轴上或直接安装在工作台上，随同工作台起作旋转运动。

工作台安和后立柱装在同溜板上，并沿床身的水平导轨作水平调整移动，以调整工件的径向位置或作手动径向进给运动。

后立柱上的支架可通过轴套或顶尖工件心轴的上端，以提高工件心轴的刚度，使滚切工作平稳。

图.滚齿机外形图床身立柱刀架溜板刀杆滚刀架支架工件心轴后立柱工作台转台设计采用了蜗杆传动，与其他传动形式比较，在传动比相同的条件下，蜗杆传动的机构尺寸小，因而结构更为紧凑由于蜗杆齿轮是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时在工作过程中，蜗杆传动所参与的啮合齿对数又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声也低。

因此，本文回转工作台的设计方案采用蜗杆传动形式。

.型滚齿机技术规格型滚齿机的主要计算规格如下所示加工规范工件最大直径工件最大模数最大加工宽度工件最少齿轮刀架刀具最大直径刀具最大长度刀架最大回转角度刀具最大轴向移动量刀架垂直快速移动速度.公尺分刀架垂直手移动每转移动量.工作台工作轴心到刀具轴心间的距离最大工作轴心到刀具轴心间的距离最小工作台面到刀具轴心间的距离最大工作台面到刀具轴心间的距离最小工作台直径工作台液压快速移动距离工作台水平手移动每转移动量工作台工件用心轴直径.回转工作台的方案设计此转台关键需满足以下几点要求机械的功能要求应满足工作台的功率转速和运动形式的要求。

工作条件的要求例如工作环境场地工作制度等。

工作性能的要求保证工作可靠传动效率高等。

结构工艺性要求如结构简单尺寸紧凑使用维护便利工艺性和经济合理等。

根据以上要求，滚齿机转台的旋转采用蜗杆传动，既可实现自锁，结构又比较紧凑。

与其他传动形式比较，在传动比相同的条件下，蜗杆传动的机构尺寸小，因而结构更为紧凑由于蜗杆齿轮是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时在工作过程中，蜗杆传动所参与的啮合齿对数又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声也低。

因此，本文回转工作台的设计方案采用蜗杆传动形式是十分合理的。

.回转工作台的设计结构图.为型滚齿机的工作台结构。

工作台采用双圆环导轨支承和长锥形滑动轴承定心的结构型式，它的轴向载荷由工作台底座是上的圆环导轨和承受，径向载荷由长锥形滑动轴承承受。

机床长期使用后，滑动轴承磨损，间隙增大，影响加工的精度，对此必须调整。

调整方法为先拆下垫片该垫片为两个半圆，然后根据轴承间隙的大小，将垫片磨到定的厚度再安装上。

这样便可使得轴承略为向上移，有利于其内孔与工作台下部的圆锥面配合，从而使间隙得以调整。

图.滚齿机的工作台结构图溜板工作台分度蜗轮圆锥滚子轴承双螺母隔套蜗杆角接触球轴承套筒形槽底座压紧螺母锁紧套工件心轴锥体滚动轴承支架垫片环形平面导轨工作台中心孔上的面底座上的圆柱表面由蜗杆带动分度蜗轮，从而带动工作台旋转。

蜗轮和工作台之间由圆锥销定位，用螺钉紧固。

蜗杆由两个级精度的圆锥滚地轴承和两个级精度的单列深沟球轴承支承在支架上，支架用螺钉装在工作台底座的侧面，陪磨垫片保证蜗杆与蜗轮间合适的啮合间隙。

蜗轮副采用压力喷油润滑。

工件心轴底座的内孔为莫氏锥度，与工件心轴的锥柄配合。

型滚齿机的工作台装有快速移动液压缸。

当成批加工同规格的齿轮时，为了缩短机床调整的时间，可以使用液压工快速移动工作台。

加工第个齿轮时，精度调整滚刀和工件的中心距离，加工好第个齿轮后，转动“工作台快速移动”旋钮至“退后”位置，则工作台在快速液压缸的活塞带动下快速退出。

当装好第二个齿柸后，将“工作台快速移动”旋钮转到“向前”位置，工作台又快速返回原来的位置，这时就可进行第二个齿轮的加工。

在调整工作台时，应先使工作台快速移动后，再手动调整滚刀和工作台之间的中心距，够则可能发生操作事故。

.本章小结本章主要介绍了滚齿机的工作原理和型滚齿机的总体结构，并根据所要求的技术规格对型滚齿机的回转工作台进行了方案设计。

第章回转工作台传动部分的设计计算.电动机的选择滚齿机回转工作台主要是由蜗轮蜗杆工作台主轴标准件等零件组成。

其工作原理简述如下回转工作台的运动是由交流伺服电机驱动蜗轮蜗杆系统，使工作台旋转。

当机床