《齿轮滚刀设计说明书分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《齿轮滚刀设计说明书分析（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 重庆工商大学毕业设计说明书 课题名称： 齿轮滚刀的设计院（系） 应用技术学院 专业年级 2005级机电（高专）班 学生姓名： 刘青山 学号： 17 指导教师： 唐全波 (职称：副教授 ) 刘胜军（职称：工程师） 日 期 2008年5月 目录一前言2二. 齿轮滚刀设计3 1. 齿轮滚刀的特点及其发展趋势3 2. 齿轮滚刀的计算及其验证33. 滚刀心轴设计计算及验证84. 齿轮滚刀心轴轴套设计95. 拉紧螺栓设计106. 齿轮滚刀心轴右端螺纹相配螺母设计117. 齿轮滚刀与心轴配合键的设计128.结论12三. 滚刀加工工艺 1 滚刀的加工工艺 142 滚刀心轴的加工工艺163 滚刀轴套的加工工艺
2、17四致谢18五.参考文献19六附录（图纸） 前言毕业设计是在我学完整个大学课程，。三年的机电一体化专业知识的学习，使我主要学习了工程制图、机械设计、机械制造、工程力学等基础知识，还进行了一定的实训课程，包括金工实训，齿轮减速箱的零件图，装配图的绘制，以及齿轮设计、工件夹具设计和AotoCAD/CAM实训。这是对我们之前所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学的学习任务中占有非常重要的地位。毕业设计在于，培养我们调查研究，熟悉有关技术的改革，运用国家标准、规范、手册、图册等工具书进行设计计算、数据处理、编写技术文件及软件运用的独立工作能力。通过毕业设计
3、，使我们能够建立正确的设计思想，充分理解理论设计与现场加工的差距，使理论上的理解转化为加工中的实际操作，初步解决专业工程技术问题的方式和手段。就我个人而言，通过本次的毕业设计，能对我将来从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析解决问题的能力。齿轮滚刀的设计1.齿轮滚刀的特点及其发展趋势。齿轮滚刀是按展成法加工齿轮的刀具。它可以用来切斜齿齿轮；可加工非变位齿轮和变位齿轮。加工的模数范围大，从仪表中用的模数小于0.1的齿轮到大于40以上模数的齿轮都可用滚刀加工。同一把滚刀可以加工模数相同的任意齿数和滚轮。滚齿生产效率比插齿高，用滚刀切出齿轮的齿距高，因为齿轮的各牙齿都由滚刀同一刀齿切出，所
4、以滚刀的齿距误差不影响工件的齿距精度（但多头滚刀各头之间的分度误差会影响齿轮的齿距误差）。滚齿机床的滚刀结构也不是很复杂，由于这些优点，滚刀成为使用最广泛的一种齿轮刀具。 由于近年来滚齿技术发展很快，采用了优质高速钢和钢性高的滚齿机，以及相应地改进滚刀结构，使滚齿提速到100米/分。许多工业部门日益广泛地采用了多头滚刀，在重型机器制造厂中采用了一些高效率的粗加工滚刀。现在用硬质合金滚刀高速切齿轮也都在进行。2 齿轮滚刀的计算及其验证 一法向模数为4，法向齿形角an=20,齿高系数ha=1,径向间隙系数c=0.25,法向弧齿厚sn=mn2=6.28,分度圆螺旋角=8634，右旋，精度等级7-De
5、的直槽滚刀。一：材料的选择。 滚刀用W18Cr4V或者同类性能以上的高速钢制造，其金相组织应该符合：YB（T）2-80高速工具钢技术条件的规定，其碳化物均匀度应不超过5级。二：标准齿轮滚刀的选择。对于110模数的齿轮滚刀，按照国标JB2495-78所规定的标准选择，此标准适合加工基准齿形角为20的渐开线齿轮。为此，我们选择以下的标准齿轮滚刀da0=112, di=40,全长L=112，圆周齿数zk=14,前角r=0.三：标准齿轮滚刀的计算步骤。1: 铲背量：k=5.34 圆整到0.5，故K取5.5。式中ae为滚刀顶刃后角，一般取10-12。2: 验算侧后角：ac=419.3. 定第二铲背量k1
6、=(1.2-1.5)k=5.5*1.4=7.7 取k1=8(参照滚刀铲背量常用值表格取用)。4. 顶高=ha*+c=(1+0.25)*4=5齿根高hf=ha+(0.2-0.5)mn=4+1=5齿全高 ho=ha0+hf0=5+5=15. 溶屑槽深度 H=+(0.5-1.5) =10+(5.5+8)2+1=17.75 取H=17.8 . 屑槽角一般取20-30，取25。 槽底半径r=1.71 圆整到0.5，故取r=1.56.作图校验：（1）初步选择了刀齿和容屑槽的参数后，作出滚刀的端面投影图，按照测量刀齿根部宽度B（如图1-1），大于（-34）H,故刀齿根部强度够好，还可以测出弧DF弧CF大于或
7、等于16,这样铲齿的时候铲刀能够顺利退出。（2）校验铲磨时砂轮是否与刀齿干涉。 A：按所规定的滚刀尺寸da0, zk,H,r等作出端面投影图，如图（1-1） B：在滚刀一个刀齿的前面作出铲背量K可得B点，以da02为半径，分别以A，B两点为圆心，画弧相交与O1点，再以O1为圆心，da02为半径画弧，得近似齿顶铲背量曲线。在刀齿前刀面作全齿高h0可得C点和E点，以O为圆心，O1C为半径画弧，得近似齿底铲背曲线。 C：选择砂轮直径DS=2h0+ds+5, ds为砂轮法兰盘直径，h0为滚刀全齿高，ds一般不小于60MM。D：以rh=(da02)sinae ( ae一般取10-12)为半径，O为圆心画
8、图，按照m小于或等于4时铲背量宽度b=d12,m小于4时齿背磨光宽度b=(23)b1,过要求的铲磨长度末点a做切与半径为rN的圆的切线，砂轮中心O2点应在该切线上，作砂轮外圆并使砂轮外径切与齿底铲背曲线CD，此时可以看出，砂轮的外圆在下一个刀齿E点的上方，砂轮铲磨第一个齿时不会和第二个刀齿干涉。 (1-1)7： 分度圆直径：do=da0-(0.20.4)k =112-2*5-0.4*5.5=99.8 分度螺旋升角0 sin0=mz0d0=0.04008 取2188： 法向齿距 pon=mn =*4=12.556 轴向齿距 pox= poncos0=12.566cos218 =12.576 法向
9、齿厚 son= pon-sn =12.566-6.28=6.28 齿顶圆角半径 rc=(0.20.3)mn=0.3*4=1.2 齿根圆角半径 rc=(0.20.3)mn=1.2轴向齿形角 ao Ctgao=CtgaNcos0 Ctgao=Ctg20cos218 故a0=20053轴台直径D1=70 B2495-78 I型中选取）轴台长度 L=5 （国标JB2495-78 I型中选取） 9：键槽尺寸 键宽b1=10.1+0.2 键高t1=43.5+0.62圆弧半径 r1=0.5空刀直径d1=di+2=42孔磨光部分长度 l2=(0.70.8)di l2=3210: 刀的螺旋方向，一般地，小于10
10、为右旋。11：要公差及技术条件如图。 3.齿轮滚刀装夹心轴设计 试设计安装滚刀的心轴。滚刀的主要尺寸为dao=112,di=40,机床装夹台间距为192，轴承内径为d左=50，d右=36，左边有锥孔锥度为67，左右的装夹台长都为50左边需用螺栓拉紧，右边采用螺母预紧。一材料选择齿轮滚刀装夹心轴根据工作情况选择20CrMoTi低碳合金钢。它能在高转速、重载荷下工作，并且耐冲击性好，耐磨性和疲劳强度高。适合滚刀的加工条件。二轴各部的尺寸1轴总长L=3022左端与车床夹头装夹部总长为50，锥台为1：4，长为30：方台为长20，厚36，高363左端内螺孔：孔深为30，螺孔为m10-6h，深28，配钻d
11、=10 配螺栓。4中间与滚刀配合长度为l中 =112 d中 =405键槽尺寸 宽b2=10.1 高t2=5 长l2=906右端与轴套配合尺寸 长40 直径367右端的外螺杆尺寸为M36*20 配螺母8上述各部尺寸都是根据滚刀尺寸和机床夹头尺寸进行设计。9对该轴进行验算： 该轴的强计算为 I=T/WT=9.55*106P/0.2d3n mpa I为轴的扭切 应 力 ，T为转矩，WT为抗扭截面系数，圆截面时WT=d3/16=0.2d3 P为传递的功率，n为轴转速，d为轴的直径根据设计给定的尺寸和实际工作的参数得：D=40mm p=16kw n=240r/minI=T/WT=9.55*106P/0.
12、2d3n =49.736 20CrMoTi的许用扭动应为I40-52I I 在许用的范围内，可以采用此材料和设计尺寸方案。10主要尺寸的公差和技术要求条件见图纸。 4 齿轮滚刀心轴轴套设计 试设计与齿轮滚刀心轴配合压紧轴套。根据心轴尺寸设计直径O外=50，d内=36 ，长为40的压紧轴套。主要用于压紧滚刀，防止滚刀在工作中松动而产生加工误差。一材料选择轴套材料选择38CrMoAlA。由于轴套承受一定的压力且要求有一定的耐磨性，故选择了强度和硬度较高的38CrMoAlA优质合金钢。二轴套主要参数：D=50 d=36 l=40三主要尺寸差和技术要求见图纸。 5拉紧螺栓设计试设计与心轴左端M10-6H 深28 的螺孔相配的位紧螺栓。根据要求采用国标GBIT5782-2000 M10*45的六角头螺栓。一材料的选择 六角螺栓的材料用Q235碳素结构钢。此螺栓用于心
