齿轮倒角机结构设计含7张CAD图
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齿轮倒角机结构设计摘 要齿轮作为机械领域重要的传动零件,应用于各个领域,其加工制造一直受到人们的重视。随着科学技术的发展,人们对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,提高齿轮配合精度,从而提高齿轮的可靠性、寿命和润滑效果。本文对齿轮磨棱倒角技术进行了分析,并提出了齿轮倒角机的可行性方案。对机床进行了整体工作原理的设计和分析,其中传动机构是设计的重点内容。主要可以分为两大类,第一是主轴传动部分,第二是砂轮空间运动部分。通过中间的设计连接件,将两部分有机结合起来,组成齿轮倒角机。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。最后对其外形与导轨进行了设计,得出了较合理的设计方案,使齿轮磨棱倒角方便快捷。解决了大型齿轮磨棱效率低、工时长的问题,设计的倒角机有较为广阔的使用前景。关键词:齿轮加工;磨棱倒角;机床设计;传动系统;磨削IABSTRACTGear 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 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, and 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 chamfering low efficiency, long working hours, the design of edge grinding machine has a broad application prospect.Key Words:gear processing;Edge grinding and chamfering;machine tool design;driving system; grindingI目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1设计齿轮倒角机的出发点11.2齿轮倒角机相关历史11.3重点内容解析22 齿轮倒角机的总体机构设计32.1设计参数32.2设计传动方案33 齿轮旋转台设计53.1动力源设计53.2工作台设计224 齿轮倒角机的导轨设计254.1主要卧式导轨设计254.2立柱导轨的设计265 结论28参考文献30附录1:外文翻译31附录2:外文原文37致 谢431 绪论1.1设计齿轮倒角机的出发点齿轮通过连续啮合传递运动和动力,是重要的传动部件。但是在生产的过程中会有毛刺产生。毛刺使齿轮的啮合不稳定,这会影响齿轮传动的精度,不平稳的传动将会使齿轮的寿命缩短,还会使齿轮之间的润滑效果下降,继而对后续加工和装配造成不必要的影响,并且这样的传动必然伴随着噪音的产生。整个机械系统要严谨,不能因为齿轮这一单一零件而影响了整个系统。不管是机械运转还是噪音的产生都会伴随着振动,而毛刺会因为震动而转移,在齿轮转动中与齿面相互挤压,严重损坏齿轮齿面,因此我们要在加工生产中想办法排除毛刺。随着技术的发展,各种加工方法百花齐放。但最初人们能想到的方法就只有手工加工,用油石或者其他的加工工具抛光砂轮磨出的菱角。但传统加工,费时费力,而且根本打不到较高的精度,无法保证倒角的准确度。但以今天机械领域的水平,我们完全可以通过某一台机器来实现去毛刺这个目标,在以前达不到的水平或者没有能达到相当高度的技术而不敢想的一些技术,在现在我们完全有能力去完成。现代人对各种物质的质量要求越来越严格,甚至到了苛刻的地步,传统手工工艺已经完全满足不了人们的需求,所以我们要不断的更新各种设备。 我们需要一种可以满足以下要求,成本低,精度高并且效率高的,专门用于对齿轮磨棱倒角的机器。使齿轮可以满足大部分人的要求。齿轮倒角机应求而生,它是给齿轮磨棱倒角去毛刺的可靠的,专业的设备并且不可或缺,经过内部零件传动,使砂轮片高速旋转并固定在齿轮轮廓线上,进行磨棱倒角。真正的达到提高精度,增加齿轮寿命,平稳降噪。从而使齿轮应用的领域如:交通领域,医疗器械,生产领域等所有用到齿轮的东西。提供了最为可靠的传动零部件,来让它们更充分发挥其作用。1.2齿轮倒角机相关历史20世纪初,滚齿刀频繁应用于机械领域,为了其需求,美国设计师设计出了砂轮磨齿机。不久德国紧随其后研制出了锥面磨齿机。美国则更进一步具有了成型的对齿轮进行倒角的砂轮铣刀。1914年瑞士的碟形砂轮磨齿机弥补了齿轮精度的不足,而且还进行了一些列措施来补偿砂轮磨损。到了四十年代初期,由瑞士设计师结合涡轮蜗杆技术制造出的蜗杆砂轮磨齿机,大大提高了盛产效率。随着业内专业人士对齿轮的研究,发现美国会对所有齿轮进行二次加工,去除毛刺。人们发现了这点并且疑惑为什么?这就引出了生产者们对齿轮磨棱倒角的重视,即对毛刺的重视。经过不断的实验以及测试。终于发现了去除毛刺的优点。从而引起了齿轮的一次小的革命。从七十年代末到现在的几十年里,中国也在此领域沉浸了50多年的时间了,先后研制出的各种类齿轮倒角机数不胜数,发展何等之迅猛。其中由秦川机床在1997年研发的YK7250蜗杆砂轮磨齿机,在当时世界上是最具先进水平的机器之一。它也标志着中国在这一领域正式具有世界先进水平,在世界机械工艺占有一席之地。时代在变更,技术也在不断地进步着,而齿轮制造业也必然会向着高的品质,高的传动效率和高的精度发展,这是必然的趋势。这也迎合着人们不断提高的要求,齿轮加工设备必不可少这一观点逐渐步入了机械人们的眼球。大批专业人士开始组建齿轮倒角机的生产队伍,同时发展成了生产厂家,其中宝鸡虢西磨棱机厂更是当时的代表工厂。当时比较先进的齿轮倒角机YM系列齿轮倒角机就是其成功的标志,一段时间的沉淀后,相关工程技术人员不断的改进和调整,主要对磨棱倒角进行精确加工。以至于造就该机床三项技术国家专利。1.3重点内容解析该设计的难点在于多部件配合传动,以至于设计传动机构的精度要求比较大,容易出错。整体设计中,传动机构可以说是本设计的核心设计。所以我将其分为两部分来设计,一是驱动部分,二是砂轮的传动机构,二者之间配合运作就是我们要设计的齿轮倒角机。2 齿轮倒角机的总体机构设计2.1设计参数认识到毛刺的危害以及二次加工后的优点后,去除毛刺等对齿轮的二次加工已经成为生产齿轮的一大重要步骤。根据有关规定设计寿命一般在10年以上,参考其他机器,本设计的使用寿命设计为12-15年。齿轮参数约束: 模数 0.5-6mm 直径100-400mm设计动力: 主轴功率 0.015kw 转速 2-9r/min2.2设计传动方案2.2.1主轴传动本设计中主轴所受轴向载荷比较大,但没有很高的转速要求。可以说作为机器的脊梁,其设计不能有错误,不然会影响之后的设计,其设计结构如图2.1。原理:源动力首选电机,因为电机转速过快,想要达到设计速度需要加入减速器,在减速器与电动机之间加入联轴器得到指定速度,定主轴转速与减速器的底速轴同步,将一伞齿轮与低速轴啮合,使其转速动力能传到主轴,达到真正的同步速度。齿轮装配在三抓卡盘上,三抓卡盘与主轴装配在一起,从而轴带动爪,爪带动齿轮,真正的达到传动要求,最终结果是齿轮得到点击的扭矩,并达到设计速度匀速转动。电机的经过减速器减速后,通过锥形齿轮将速度传给主轴,主轴旋转带动三爪卡盘,齿轮安装在卡盘上。最后齿轮得到设计的速度匀速旋转。图2.1 主轴传动2.2.1磨削工具的运动本设计中砂轮的空间运动只有横向和纵向两个,并且要选择能达到要求长度的砂轮机,其砂轮要可以覆盖一半的横向三爪卡盘。其传动机构如图2.2所示图2.2 砂轮传动原理图其原理为:丝杠螺母导轨上固定一连有立柱导轨的可移动滑块,转动丝杠,带动滑块旋转,从而使立柱纵向移动。砂轮再横向连接一个导轨,导轨末端套在立柱导轨上,使砂轮跟随立柱上下移动,从而达到动丝杠调整砂轮机的纵向移动。3 齿轮旋转台设计3.1动力源设计3.1.1动力源的选择 选取可调速的电机为动力源。满足工作原件的无级调速,定其为卧式机构来方便人员操控。(1)计算电机工作功率为:根据中旗国际齿轮磨棱倒角机的设计经验,取齿轮在加工时候所受的径向力为300N,按最大转速及最大加工尺寸计算 (3.1)电动机输出功率 (3.2) (3.3)查机械设计手册,取:弹性联轴器直齿圆柱齿轮滚动轴承确定电动机额定功率 (3.4) (3.5)选择转速 (3.6)直齿圆柱齿轮传动比: 确定电动机型号根据额定功率和最高转速,选用网上现有的3RK15GN-C调速电机,其自带初级减速器,减速比为1:10,调速范围为15r/min125r/min,具体参数列表如下:表3.1 电机参数表电动机型号额定功率w电机转速电动机质量传动装置传动比同步满载3RK15GN-C1501301256.813.1.2总传动比及其分配总传动比 (3.7) (3.8)各齿轮间传动比 (3.9) (3.10)两级齿轮的传动比均在推荐值36范围内。3.1.3传动部件的运动及动力参数各轴转速n() (3.11) (3.12) (3.12)各轴输入功率P(Kw) 各轴间传递效率:=0.98 =0.91=0.91各轴输入转矩T() (3.12)0轴:I轴:II轴:III轴:数据一览表表3.2 各传动轴参数项目轴0输入轴I中速轴II输出轴III转速12512528.98功率w150147134122转矩11.9411.746.1151.7传动比14.333.6效率0.980.910.913.1.4高速齿轮的设计计算齿轮种类,精度等级,材料、齿数初选直齿轮。该机械转动速度不高,选用7级精度(GB10095-88)。输入端齿轮用40Gr(调质),硬度为280HBS;输出齿轮用45钢(调质),硬度为240HBS。二者材料硬度相差合适。选小齿轮1齿数;大齿轮2齿数。齿轮压力角=20。按齿面接触强度设计由式(109a)进行试算,即 (3.13)确定各代号数值a.载荷系数b.小齿轮转矩 c.由表10-7,选取齿宽系数 d.由表10-6,查得。e.由图10-21(d),查得。f.由式(10-13)得 (3.14) (3.15)g.由图10-19,查得h.计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1.2由式(1012): (3.16)设计计算a.计算,代入得:b.圆周速度 (3.17)c.齿宽 d.齿宽高之比模数齿高e.载荷系数根据,7级精度。由图10-8,查得;直齿由表10-2,查得使用系数;由表10-4,根据齿轮的具体工作情况,查得;由图10-13得;故载荷系数f.校正分度圆直径由式(10-10a)mm (3.18)g.模数=0.85mm (3.19)按齿根弯曲强度设计由式(10-5) (3.20)各计算数值a.由图10-20c,查得;b.由图10-18查得c.弯曲疲劳许用应力取安全系数S=1.5,由式(10-12) (3.21)d.计算载荷系数K (3.22)e.查取齿形系数由表10-5可查得 f.查取应力校正系数由表10-5可查得g.计算并比较设计计算对比计算结果,圆整为,取这样选择,不仅保证了齿面接触疲劳强度,又保证了齿根弯曲疲劳强度,而其紧凑几何尺寸计算分度圆直径 中心距 (3.23)计齿轮宽度 (3.24)3.1.5输出端齿轮的计算选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数选用直齿圆柱齿轮。转速低,7级精度(GB10095-88)。小齿轮40Gr(调质),硬度280HBS;大齿轮45钢(调质),硬度240HBS。硬度相差40HBS。选;。压力角=20。按齿面接触强度设计由式(109a) (3.25)确定各数值a.试选择载荷系数b.小齿轮1传递转矩 c.由表10-7,选取齿宽系数 d.由表10-6,查得e.由图10-21(d),查得接触疲劳强度极限 。f.由式(10-13)。 (3.26) (3.27)g.由图10-19,查得h.计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,S=1.2由式(1012): (3.28)设计计算a.计算,代入得:b.计算 (3.29)c.齿宽 d.齿宽高比模数 (3.30)齿高 (3.31)e.计算载荷系数根据,7级精度。由图10-8,查得;直齿轮由表10-2,查得;由表10-4,查得;由图10-13得;故f.更正分度圆直径由式(10-10a)mm (3.32)g.计算模数=1.432mm (3.33)按齿根弯曲强度设计由式(10-5) (3.34)确定各数值a.由图10-20c,查得;b.由图10-18查得c.算弯曲疲劳许用应力取S=1.5,由式(10-12) (3.35)d.计算载荷系数K (3.36)e.查取齿形系数由表10-5查得 f.查取应力校正系数由表10-5查得g.计算 (3.37)设计计算对比计算结果取由弯曲强度算得的模数,圆整为,取接触强度算得,算出齿轮齿数这样选择,在满足齿面接触疲劳强度的同时,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑。几何尺寸计算分度圆直径 中心距 (3.38)齿宽 (3.38)计算汇总表3.3 各吃齿轮参数齿轮项目齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数z3013143155模数(mm)0.71压力角()20齿顶圆直径(mm)22.493.145157分度圆直径(mm)2191.743155齿根圆直径(mm)19.2589.9540.5152.5齿宽(mm)232147433.1.6轴的计算及校核输出轴查表得到电机数值如下齿轮所受径向力查表得齿轮的分度圆直径d为 (3.39)计算轴的直径极限值查所学书籍机械设计艺一书,式子 (3.40)教材机械设计中表中取 教材机械设计中 综上算出联轴器转矩数值为 (3.41)算得的比额定值小,选择转矩,定为弹性联轴器。半联轴器的长度,直径数值依次为,,。装配设计a. 装配方式的选取图3.1 低速轴装配图b.设计轴的结构尺寸安装联轴器时,考虑装配要求所以第5段的直径; ,的长度要比第7段长,设 。预选轴承。因为直齿轮的传动特点是径向力很小,定其为深沟球轴承。由,查机械设计手册,定轴承,误差去除,内表面与轴长度s=1mm。所以;。定位误差与装配误差取。安装位置;固定轮距,取。齿轮高h大于0.07倍的直径,取;同时满足条件b1.4倍的齿高,取。倒角机顶盖长31mm,端盖距联轴器,这样有利于一段时间后的维护和修理,。第二轮和第四轮之间相距c=8mm;轮和箱子内侧相距5毫米。轴承离箱体1毫米。已知轴承宽14毫米,轴如图3.2图3.2 小转速轴结构图c.零件位置的确定根据机械设计手册的平键截面各部件都采用最常用的平键连接,A型。其他也用平键,C型。计算轴上的载荷分布情况做出轴的载荷分布图,危险截面是截面c。计算出的、填入表3.4:表3.4 危险截面受力分析 载荷水平受力铅直受力FM分M总T3图3.3 低速轴受力分析图计算轴的强度得到p=11.6mPa (3.41)45钢(调质)的=60MPa ,符合安全规定中的数值要求。.轴1和轴2的结构材料定为45钢。轴的结构装配图及具体尺寸设计如下图3.4 装配图1图3.5 尺寸图1图3.6 装配方式2图3.7 轴2尺寸图中间位置断面为轴1的最不安全截面,轴2装配间隙为截面。轴1受力填入表3.5表3.5 轴I的危险截面受力分析受力水平受力铅直受力FM分M总T1 (3.42)材料45钢(调质)=60MPa 符合安全规定。轴的受力分析表3.6 轴II的危险截面受力分析受力水平受力铅直受力FM分M总T总轴的强度=4.66MPa (3.43)材料45钢(调质)的=60MPa 符合要求3.1.7平键的选择和设计用钢来制作平键,因为其硬度大,耐磨性好。整体材料选用和平键材质一致,查资料得=110 键连接无问题。式中的k等于0.5倍键度。其中平键长度等于长-宽。各键的尺寸及所受的载荷表3.7 各键的参数 分类宽(毫米)高(毫米)t(毫米)长(毫米)类型扭矩N*mmMPaMPa1轴4.04.03.017.0C123011.44.62轴左6.05.06.040.0A456040.716.3右6.06.05.016.0A461023.69.363轴左6.05.06.036.0A1516038.411.9右5.06.05.025.0C1506049.617.4冲击后:=6090MPa =60MPa表中数据与计算值对比,所有平键都在计划范围内。3.1.8计算轴承数据并检验深沟球轴承,轴向力f=0。根据所学教材查得球轴承的数值为3。深沟球轴承的P=Fr, (3.43) (3.43)各轴参数如下表3.8 各轴参数分类(N)长度 (毫米)C1轴左64.9.64.717969986右19.319.81729.83597.52轴左1.6111710.1335.3右-16712417207.213018.33轴左59.9802095.27825.6右130.5138.920190.69964.5同轴按动载荷大的选取轴承:1轴 额定动载:Cr=14.1 kN2轴 额定动载:Cr=13.13 kN3轴 额定动载:Cr=16.1 kN3.2工作台设计3.2.1齿轮传动设计为帮证加工精度,减速器的传动轴必须保证水平放置,工作台要绕着垂直面旋转。这就需要一组锥齿轮来完成目标,使其固定在在轴上,根据所受的力定为圆锥滚子轴承,如图3.8图3.8 锥齿轮装配图锥齿轮轴与减速器低速轴通过弹性套销联轴器连接在一起。两个圆锥滚子轴承反向安装在齿轮轴上,中间用套筒隔开,右边的轴承的右端靠在轴肩上,左端的轴承的左端的下一台阶轴上加工有螺纹,通过螺母拧紧来固定轴承,而轴承的外圆面与轴承套配合安装在一起,轴套中间设计有一段向内突出的轴肩,用来固定外圈不向内窜动,整个轴套放在轴承座上,轴承座方上下盖,用螺栓连接固定在底板上,轴承套的左端用螺钉固定在轴承座上,这样就限制了轴的5个自由度。锥齿轮安装在轴的右端,跟左边的圆锥棍子轴承一样,用螺母固定。轴承选用圆锥滚子轴承尺寸为25mm,55mm,16.5mm,15mm,13mm,33mm。静载荷的数值为=42KN,额定动载荷的数值为=40.3KN。齿轮参数为直径60mm,齿数21,模数3mm,如下图3.9图3.9 齿轮轴结构图3.2.2设计主轴参数在本设计中主轴是整个设计中最重要的传动件,具有传扭矩,固定卡盘的作用,有径向力。所以,主轴上连卡盘,下接齿轮,其上有固定零件的卡盘和螺母。圆锥滚子轴承嵌于主轴上,反向安装,套上用于隔离的套筒。其装配图如3.10,图3.10 主轴安装图各部位用螺母固定,轴承之间加套筒隔离,减少摩擦,禁止其移动。两轴承反向安装,上面轴顶住工件。轴承相对轴套不能移动,轴套相对轴承固定,再将轴套插入留好的孔中,辅以螺母,加盖固定。整个系统只剩单一自由度。下端的锥齿轮同上一级齿轮,静动载荷分别为静92.8KN,动73.2KN。扭距389N*m,最高转速能达到2000r/min的普通三爪卡盘。主轴参数如图图3.11 主轴结构图4 齿轮倒角机的导轨设计4.1主要卧式导轨设计整体呈u型,其下端水平,用螺母定于工作台上,工作台上有能和卧式导轨相对应的小突起,起到固定作用。导轨的横截面如图所示图3.12 导轨截面图U形巢可以安装工件,有足够大的地方供导轨运行,两侧空洞能安装并固定导轨。底部带有螺纹和突起的滑块行走在导轨之上。凸台可以与工件配合,将丝杠稳固在导轨上。这样,丝杠动则滑块也会跟着移动,导轨系统的装配图如图3-13所示。导轨位于正中央,其上安装一带小孔的滑块,立柱导轨插入小孔。构成了立式导轨滑块定在导轨上和安在导轨上的丝杠相互配合。达到限制5个自由度的要求,两端的轴承,导轨,丝杠,两两配合。在右侧安装转轮手动旋转丝杠,右端安装旋转手轮,手轮焊接圆柱短棒。 图3.13 导轨安装图4.2立柱导轨的设计立柱导轨支撑着砂轮机的滑块,并使其能在导轨上运动不受限制,立柱常常配有螺纹,是螺母在其上面配合。上下移动的螺母承载了大部分砂轮机工作时的反作用力。并且,螺母还支撑着滑块,使得滑块能跟随其一起运动,动螺母带动滑块。滑块上面的键限制滑块只能在导轨上移动,不能转动。螺母一侧要加工出一个凹槽,来限制滑块的移动。用工具转动螺母,滑块随着螺母竖直移动,又因为滑块不能转动,螺母横向不能移动。其装配如图3.14。图3.14 立柱导轨安装图砂轮机安装在滑块上面,滑块能完成的移动,砂轮也能完成,通过系统的配合,砂轮能沿着工件边缘移动工作。其主要原理为:砂轮机收到气压和弹簧的力的作用,因为力的作用相互性,二力平衡。这就实现了砂轮在齿轮表面的动作,装配如图3.15。图3.15 浮动系统装配图工作过程:砂轮机连接工作台,工作台与轴相对不能移动,轴插在带有小孔的滑块上与滑块配合,可以转动,不能移动。将以杠杆与轴相连,通过键和螺母使其达到一定的移动要求,将杠杆与轴接连在一起,确保不会发生相对的移动,做到同步运动,中间加入平键传递旋转所需力。然后,转动杠杆,滑块移动,这样,就可以通过转动杠杆来转动夹持块。在杠杆的另一端下方以弹簧支撑并固定,上方顶住气压缸,不工作时,弹簧给杠杆一个向上的力使其向上移动,杠杆带动砂轮上移。工作时,气压使杠杆向下移动,砂轮机也下移加工齿轮,调整气压大小来控制磨棱倒角的深度。5 结论此设计针对立式齿轮倒角机进行设计,主要是对加工出的齿轮进行二次加工,磨掉一次加工产生的棱角和毛刺,使齿轮表面更加平滑,棱角也不会影响其工作。磨棱倒角的作用:使齿轮表面更加光滑,减少了运转磨耗,延长了齿轮的使用寿命,提高了传动精度,还降低了噪音的产生。该设备为半自动磨棱倒角设备,主要由两部分组成:(1)回转工作台这部分应用的是独立的电机,保证其回转的速度可调。回转工作台需要达到非常低转速要求,一般为2-7r/min。这就需要很多减速器将电机的高转速降低到我们所需的速度。我们选取自带减速器的电机进行初次减速。使其速度平稳之后再由其他减速器把速度减到我们的要求值。齿轮倒角机是很精细的装置,其工作时要求切向力很小,转速极慢,而且还要能够随齿轮的不同调整旋转速度,对电机的要求是速度慢但准确,可控制型。动力顺序,电机减速器主轴齿轮。图5.1 齿轮倒角机装配图(2)砂轮机浮动系统砂轮机为气动,保证其达到一定高的速度。砂轮浮动系统部分主要是要实现浮动,它由导轨,螺纹导柱,螺母,滑块和浮动装置组成,通过各元件之间相互牵连,相互限制来达到浮动特效,即使砂轮机沿着齿轮齿廓线移动。其中右侧手柄控制前后移动,螺母手柄控制上下移动。夹持轴,气压,弹簧,杠杆等组成了浮动装置,杠杆和轴相连,其连接方式为键连接,各元件都经过某种设计固定在其应在的位置,杠杆摆动,牵引轴摆动。气缸和弹簧与杠杆一侧上下相接,使杠杆受力可以上下颤动,工作时,气压压迫弹簧,杠杆向下移动,带动砂轮对齿轮进行加工。加工顺序:将齿轮放入三爪卡盘,拧紧固定根据所需精度,角度和深度调节砂轮位置设置气压,转速再启动电机和砂轮机开始加工加工完成,关闭气压缸,然后关闭砂轮机和电机,卸下工件。参考文献1胡运林.大模数齿轮倒角机的研制J.机械制造,2003,41(2).2牛静娟,刘淑云.弧齿锥齿轮齿顶线自动倒角设备研究J.精密制造与自动化,2010,(3) .3胡昌军,钱瑞明.基于回转切削机床的齿轮倒角加工运动分析与动态仿真J.机械传动,2008, 32(1).4张艳冬,金阳阳,栗福生.大模数齿轮倒角机器人J.机械制造与自动化,2012,41(5). 5杨建东,田春林.高速研磨技术M.北京:国防工业出版社,2003. 6吴敏镜.毛刺及去毛刺技术J.航天工艺,1999,(03):47-49.7刘延俊,关浩,周德繁等主编. 液压与气压传动.北京:高等教育出版社 2006.8孙桓,陈作模等主编.机械原理. 北京:高等教育出版社 2005.9濮良贵,纪名刚主编.机械设计. 北京:高等教育出版社 2005.10方世杰.机械优化设计M.北京:机械工业出版社.2003.11方键.机械结构设计M.北京:化学工业出版社.2006.12Ignacio Gonzalez-Perez; Alfonso Fuentes.Modified Surface Topology of Involute Helical Gears Developed for Improvement of Bearing Contact and Reduction of Transmission ErrorsJ.Power Transmission and Gearing Conference,2005,4742Xb(5b):571-584.13Milos Nemcek; Zdenek Dejl.Geometric Calculations of the Chamfered Tip and the Protuberance Undercut of a Tooth ProfileJ.11th International Power Transmission and Gearing Conference, 2011,54853(8):203-211.14M. Maatar; P. Velex.Quasi-Static and Dynamic Analysis of Narrow-Faced Helical Gears With Profile and Lead ModificationsJ.J. Mech. Des ,1997,119(4):474-480.15Hrayr Darbinyan. Task Based Conceptual Design Method for Gear Chamfering MechanismsM.Springer Netherlands:2013-06-15.- 31 -附录1:外文翻译物理出版 2012年第25期1451-14562012国际会议关于固态元件与材料科学齿轮倒角机的计算机模拟刘惚然中国杭州浙江大学科技,摘要为了提高生产效率和产品质量,降低成本,在过去的许多年里,生产者作出了巨大的努力,找到倒角的新方法。其中一个是倒角铣刀,应用在在铣削机床工具。这种方法适用于中,小批量的生产。刀具寿命长,加工质量稳定。在本文中,齿轮和前刀面之间啮合的原理被应用到。其设计原理和倒角铣刀的计算方法被提出。本文还做了一些计算机模拟关键词:齿条,倒角量,基本蜗杆1.简介为了提高生产效率和产品质量,降低产品成本,多年来,许多工厂生产齿轮是锥齿轮的新方法,它是利用齿轮倒角滚刀,滚齿普通倒角。这种方法适用于中,小批量的生产,刀具寿命长,稳定的加工质量。过程中,滚刀做的是同时连续切削运动,没有走空现象,而且在滚刀参加多齿刀片,加工效率高。在这篇论文中,啮合的齿轮和齿条的原则,提出了倒角滚刀的设计原理和计算方法,对滚刀基本蜗杆和研究的倒角倒角滚刀刀片形状分析,设计了两个反向角滚刀,其中之一是齿轮倒角倒角滚刀,另一个换档倒角倒角滚刀较小。2.倒角铣刀的设计倒角齿轮的轮廓是由一个基本的前刀面形成。倒角面是锥形前刀面的共轭面。图1 倒角铣刀的基本前刀面图2 倒角铣刀的基本齿轮在上图中,从轴的横向面的距离:从轴的参考圆的切线的距离:基齿轮节圆的半径Rfu:铣刀的齿根的最大半径:为了计算铣削刀具的轴向截面轮廓,需要两个静止坐标系统:图3 倒角铣刀的基本概况这两个系统之间的关系:由于该齿轮的基本轮廓是选择在xo yo z平面上,方程(5)中yo=0或:一般情况,我们选择任意点(xo,yo,zo),它们的关系为方程:把方程(5)代入式(6),我们可以得到本结齿轮的基本方程在系统上:让轮廓线围绕的倒角铣刀轴,以为旋转参数,我们可以精确倒角铣刀的基本轮廓。为了找到基本轮廓上的轴向平面X u Qu Zu,在方程(9)中让,我们就会得到:这样一来,在轴向剖面X u Qu Zu,轮廓的基本公式:3计算机仿真倒角铣刀在UG上通过环形铣刀仿真倒角的处理图4 UG仿真环形铣刀倒角处理图5 UG仿真环形铣刀倒角处理图6 UG仿真环形铣刀倒角处理的结果图7 UG仿真渐开线铣刀倒角工艺图8 UG仿真渐开线铣刀倒角工艺图9 UG仿真渐开线铣刀倒角处理的结果附录2:外文原文致 谢在老师和同学的帮助下,用了一个多月时间终于完成了这篇论文。首先在这里感谢我的指导教师-李吉老师。感谢您对我的无私指导和帮助,不厌其烦的查看我的论文修改。还要感谢学校为我提供的免费数据库,使我能在数据库中查到我想要的资料。这一个月来的辛苦让我深刻认识到我对所学知识掌握的不足,很多地方都要请教老师和同学,没有他们的帮助我无法完成这篇论文。我还意识到光有理论没有实践的坏处,很多理论上成立的东西,真正实践起来就不那么容易了,真的是纸上得来终觉浅啊!这样我以后就会认识到实践的重要作用。再次感谢我的老师和朋友,大学与你们度过了美好的四年时光!愿我们的羁绊永存,老师桃李满天下,友谊地久天更长!我深深知道自己知识的浅薄,对专业的无知,所以尽管我努力的一遍一遍的改正错误,在这篇论文中还是会有这样那样的错误,欢迎所有读者批评指正!44
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