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1、摘 要齿轮作为机械领域重要的机械零件，其加工制造一直受到人们的重视。随着科学技术的发展，齿轮的加工要求越来越高，齿轮加工后的去翻边毛刺已成为齿轮加工的必要工序。齿轮翻边毛刺的去除对其外观、传动精度、再加工和装配等都有很大的提高。并且能够降低机械传动产生的噪音，从而提高齿轮的可靠性、寿命和润滑效果。本文对齿轮磨棱技术进行了分析，并提出了齿轮磨棱机的可行性方案。对机床进行了整体工作原理的设计和分析。对机床在工作情况下进行受力分析，设计出传动方案，并对其传动件进行设计、计算。得出了较合理的设计方案，解决了大型齿轮磨棱效率低、工时长的问题，设计的磨棱机有较为广阔的使用前景。关键词：齿轮加工；机床设计；
2、传动系统；磨削AbstractGear as the mechanical field important mechanical parts, the processing and manufacturing has been the subject of much attention. With the development of science and technology, gear processing requirements of increasingly high, gear processing to turn over burr has become a necessary
3、 step in gear machining. Gear burr removal flanging on the appearance, transmission accuracy, processing and assembly are improved greatly. And can reduce the mechanical noise, thereby improving the gear reliability, service life and lubricating effect.The gear chamfering technology are analyzed, an
4、d puts forward the feasible scheme of gear chamfering machine. The working principle of the machine design and analysis. The machine in the condition of force analysis, design of transmission scheme, and the transmission part design, calculation. The more reasonable design scheme, solved large gear
5、chamfering low efficiency, long working hours, the design of edge grinding machine has a broad application prospect.Key words: gear processing; machine tool design;driving system; grinding目 录摘 要1Abstract2第1章 绪论71.1 课题背景71.2齿轮磨棱机研究目的和意义71.3齿轮磨棱机国内外发展状况81.4课题概述91.4.1 齿轮磨棱的实质和种类91.4.2 磨棱的作用101.4.3 齿轮磨棱
6、机的分类及工作101.5 本课题主要研究内容101.6 拟解决的问题11第2章 随动系统与齿轮磨棱分析122.1 随动系统122.2 磨头的选择122.3 磨头的磨削力分析152.4 磨头位置及角度分析162.4.1 磨头位置162.4.2 磨棱角度分析172.5 磨削过程中力平衡分析及调节172.6本章小结18第3章 机床设计193.1 机床总体结构分析及设计思路193.1.1 待磨削齿轮的规格193.1.2 预确定齿轮磨棱机床的技术参数193.1.3 机床总体机构分析及设计思路193.2 回转工作台的设计213.2.1 传动系统的设计223.2.2 检测台的设计及其它部件的介绍373.3
7、本章小结39结 论40致 谢41参考文献42CONTENTSAbstract1Chapter 1 Introduction71.1 Background71.2 The research purpose and significance71.3 Gear chamfering machine development condition81.4 The topic overview91.4.1 Gear chamfering essence and types91.4.2 Grinding edge effect101.4.3 Gear chamfering machine classifica
8、tion and work101.5 The main research topics101.6 Problems to be resolved11Chapter 2 Servo system and gear grinding edge analysis122.1 Servo system122.2 Head choice122.3 Grinding head of grinding force analysis152.4 Head position and angle analysis162.4.1 Head position162.4.2 Chamfering angle analysi
9、s172.5 In the process of grinding force balance analysis and adjustment172.6 Chapter summary18Chapter 3 Machine tool design193.1 Machine tool overall structure analysis and design193.1.1 For grinding gear specification193.1.2 Gear chamfering machinetool for confirming the technicalparameters193.1.3
10、Machine tool overall mechanism analysis and design193.2 The design of rotary working table213.2.1 Transmission system design223.2.2 Test platform design and other components presented373.3 Chapter summary39Conclusion40Thanks41Reference42第1章 绪论1.1 课题背景在大型设备中的齿轮其模数和齿数往往都很大，其质量也自然很大，对这样的齿轮其装夹和加工通常都很困难，
11、特别是像齿端磨棱这样的特殊工艺将更为困难。因此目前对于大型齿轮的齿端磨棱国内外还没有专门的设备进行，因此有必要针对大型齿轮的齿端磨棱的相关原理进行分析并对机床进行设计。目前由于没有专用的设备，该工艺都是通过工人的手工进行的。先用磨头手工粗倒棱，然后用油石抛光，这种做法工人的劳动强度大，工作环境恶劣，劳动效率低下，对工人的操作要求高，而且加工质量不高。过去，用户对倒棱的质量要求不高，齿轮倒棱不作为很重要的工艺，并且生产任务量少，手工倒棱可以满足质量和效率的要求，但是随着科学技术的发展和市场的不断扩大，用户对产品的质量要求越来越高，齿轮倒棱不再是可粗可精可有可无的工艺，已经成为很重要的生产工艺，甚
12、至因为倒棱质量达不到要求导致产品不合格，并且生产任务量也越来越大，手工生产已满足不了生产的需要。因此有必要对齿端倒棱工艺的原理进行分析并设计出相应的机床。以适应现代对齿轮倒棱加工的生产需要。1.2齿轮磨棱机研究目的和意义齿轮作为重要的传动零件，由于毛刺的存在，影响其外观、传动精度、再加工和装配，并产生传动噪音，以至使齿轮的性能可靠性、寿命和润滑效果下降，更主要的是降低了齿轮的质量1。由于毛刺的存在会导致整个机械系统不能正常工作, 使可靠性、稳定性降低。当存在毛刺的机器作机械运动或振动时, 脱落的毛刺会造成机器滑动表面过早磨损、噪音增大。因此我们必须考虑去除齿轮的毛刺。而齿轮磨棱机恰是一种很好的
13、用于给齿轮去除毛刺的设备，他在齿轮生产中是极为重要的3。齿轮磨棱机是一种用于给齿轮去翻边毛刺的自动化机械设备，它采用气动或电动的高速转动，带动砂轮片进行磨削工作，该机床为汽车、摩托车、工程机械、减速器、机器制造等行业提供了可靠的装备，极大的提高传动零件的啮合精度，有效地降低了传动噪音。1.3齿轮磨棱机国内外发展状况随着生产几十点发展和使用要求的提高，齿轮正朝着高精度、高强度、高承载、低噪声、轻量化及长寿命方向发展。对齿轮轮齿进行倒棱是控制齿轮噪声等的一个十分重要的工艺措施，已引起国内外齿轮加工制造杭寅普遍的关注和重视4。19世纪末，为了磨削插齿刀，在美国创制了大平面砂轮磨齿机。20世纪初，随着
14、汽车工业的发展，德国研制出锥面砂轮磨齿机，美国采用成形砂轮磨削汽车齿轮。1914年，为了提高齿轮精度，瑞士制造出碟形砂轮磨齿机，采取了补偿砂轮磨损等措施。30年代后期，瑞士又研制出蜗杆砂轮磨齿机，提高了效率。对美国产齿轮的研究发现，美国无论是同应公司，还是博格华纳、GE、BUCYRUS、AllisonTransmissions、TEREX、CAT等公司，生产地无论是闭塞式与或是开放式的齿轮，均对其进行倒棱。虽然美国商务通移动齿轮倒棱国家标准，但个公司对齿轮倒棱有着相同的共识必修倒棱，并且按各公司的有关标准进行实施。国外对这一技术的应用十分重视，足以表明齿轮倒棱的重要性和必要性6。中国的齿轮磨床
15、研究制造已有四十余年历史，从八十年代初至今近二十多年间发展较快，制造出七个系列60余种规格的齿轮磨床。其中1997年由秦川机床集团有限公司研制成功的YK7250蜗杆砂轮磨齿机（数控八轴五联动）在国际机床博览会上被有关专家誉为“具国际水平的机床”，标志着中国齿轮磨床制造技术水平跨入世界先进行列。 随着科学技术和经济的发展，齿轮加工业对于齿轮加工机床的性能要求不断提高，反之，齿轮加工机床制造业对于齿轮加工又具有导向作用，形成有机的联动发展。为此，一批能适应社会科技和经济发展节拍的新产品应运而生6。温岭市美日机床有限公司、重庆机床有限公司、宝鸡虢西磨棱机厂、陕西秦川机床有限公司、天津第一机床总厂等众多厂家都对齿轮磨棱机研发和生产。其中宝鸡虢西磨棱机厂生产的YM系列齿轮磨棱倒角机是由科技人员经多年研发、精心设计而成，主要应用于各种齿形零件的磨棱倒角加工。该系列机床已有三项技术取得了国家专利，并获得陕西省优秀专利二等奖。图1-1 重
