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1、 eeee题 目 高精度滚齿机工作台设计 学生姓名 ee 学号 ee 所在学院 机械工程学院 专业班级 ee 指导教师 王保民 _ _ 完成地点 _ 年 月 日 Y3150E型滚齿机的工作台设计ee（ee）指导教师：ee摘要滚齿机是使用最广泛的齿轮加工机床，作为加工齿轮的一种重要手段，随着社会和科学技术水平的发展，对其加工精度的要求也越来越高。回转工作台作为滚齿机的一个重要的结构大件，它的特性直接关系到机床的加工精度和表面粗糙度。因此，回转工作台的设计是滚齿机设计中的一个很重要的环节。本文首先介绍了滚齿原理及Y3150E型滚齿机的总体结构，并对Y3150E型滚齿机的回转工作台进行了方案设计，其
2、中重点对带动回转工作台旋转的蜗杆传动进行了设计，校核了蜗杆轴的强度，还对安装在蜗杆轴上的轴承进行了轴承寿命分析。关键词：滚齿机；滚齿原理；回转工作台；蜗杆传动。Abstract The gear hobbing machine, as one of the most important way to machinegears, is widely used. As the development of seience and teehnology, the maehining preeision beeome higher and higher. In hobbing machine, its
3、 rotary table is an important part influencing its machining preeision and stiffess of greatly. Hence, by means of optimizing analysis, strengthening the stiffness of hobbing machine is one effective way to improve its machining precision.This paper introduced the principle of gear hobbing and the o
4、verall structure of Y3150E type hobbing machine, and the Y3150E type hobbing machine rotary table was designed. The worm drive makiing ratory table working is designed. Besides, the worm shaft strength was checked and the bearing installate on this worm shaft was analyed.Key words: hobbing machine;
5、principle of gear hobbing; rotary table; worm drive目 录第1章 绪论11.1 引言11.2 齿轮加工机床的国内外发展概况11.3 论文的主要构成3第2章 滚齿机的总体设计42.1 滚齿原理42.2 Y3150E型滚齿机的结构42.3 Y3150E型滚齿机技术规格52.4 回转工作台的方案设计62.5 回转工作台的设计结构62.6 本章小结8第3章 回转工作台传动部分的设计计算93.1 电动机的选择93.2 蜗杆传动的设计93.2.1 选择蜗杆传动的类型93.2.2 选择材料93.2.3 按齿面接触疲劳强度进行设计93.2.4 蜗杆与蜗轮的主要
6、参数及几何尺寸113.2.5 校核齿根弯曲疲劳强度123.2.6 验算效率133.3 蜗杆传动的润滑133.3.1 润滑方法的选择133.3.2 润滑油的选择143.4 本章小结14第4章 回转工作台主要部件的设计计算154.1 蜗杆轴的结构设计154.1.1 蜗杆轴的最小直径计算154.1.2 蜗杆轴的强度校核164.2 轴承寿命分析174.3 本章小结20总结21致谢22参考文献23第I页 共30页第1章 绪论 1.1 引言齿轮传动是传递机器运动和动力的一种主要机械元件，它以其恒功率输出、承载能力大、传动效率高等优点而被广泛应用于各种机械设备及仪器仪表中，齿轮的质量及寿命将直接影响整机的工
7、作性能。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一定程度上反映一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，其切齿过程模拟成某种齿轮副（齿条、圆柱齿轮
8、、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，一些国家滚齿机的拥有量约占所有齿轮机床总量的45%50%，其加工原理是展成法，即把齿轮啮合副的齿条制作成刀具。另一个则作为工件，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。滚齿精度一般可以达到78级，当采用高精度滚刀和高精度滚齿机时，能够滚切5级的齿轮。1.2 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
9、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20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。40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。50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。60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80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
10、轮机床大部也是CNC型。90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21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l。2006年9月美国国际制造技术展览会于芝加哥展览中心举办，2006年11月第23届日本国际机床展览会于日本东京举办，2007年4月第10届中国国际机床展览会在北京成功举办，2007年9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
11、能复合化及绿色化等特点2-5。我国的齿轮机床制造业，始建于50年代初，开始时全面引进前苏联的技术，发展了我国第一代齿轮加工机床。从60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，开发了一系列的齿轮机床新产品，至80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6。目前，以齿轮机床制造为主业的厂家约10家，已成为我国机床工具行业的一个重要分支。上世纪70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
12、可靠性的进一步要求，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，为适应这一新的要求，进行了一系列的基础研究，同时吸收现代科学技术的相关成果，开发了新一代的齿轮机床产品7。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一新。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4。我国自80年代中期开始研制，通过10多年的努力，己能生产各类CNC型齿轮加工机床。进入2000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1989年起，中国国际机床展览会每隔两年举办一次，迄今为止成功举办了十届，CIMT的展会规模一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。2007年4月9日第10届中国国际机床展览会(CIMT20O7)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、天津第一机床总厂、重庆机床有限责任公司
