畢 業(yè) 設 計開 題 論 證 報 告專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名班 級學 號指導教師完成日期1課題名稱：滾齒機外支架結構設計一、課題來源、課題研究的主要內容及國內外現狀綜述國內外研究現狀:用滾刀按展成法加工直齒、斜齒和人字齒圓柱齒輪以及蝸輪的齒輪加工機床。這種機床使用特制的滾刀時也能加工花鍵和鏈輪等各種特殊齒形的工件。普通滾齒機的加工精度為 7～6 級(JB179-83),高精度滾齒機為 4～3 級。最大加工直徑達 15 米。 滾齒機按布局分為立式和臥式兩類。大中型滾齒機多為立式，小型滾齒機和專用于加工長的軸齒輪的滾齒機皆為臥式。立式滾齒機又分為工作臺移動和立柱移動兩種。立式滾齒機工作時，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動機驅動作旋轉運動，刀架可沿立柱導軋垂直移動，還可繞水平軸線調整一個角度。工件裝在工作臺上，由分度蝸輪副帶動旋轉，與滾刀的運動一起構成展成運動。滾切斜齒時,差動機構使工件作相應的附加轉動。工作臺(或立柱)可沿床身導軋移動,以適應不同工件直徑和作徑向進給。有的滾齒機的刀架還可沿滾刀軸線方向移動，以便用切向進給法加工蝸輪。大型滾齒機還設有單齒分度機構、指形銑刀刀架和加工人字齒輪的差動換向機構等。。在制造技術高速發(fā)展的今天，由于基礎薄弱，從整體上看，與國外先進水平、與國內用戶的要求還存在著一定的差距，主要表現在：產品可靠性較差；可調可變性差；缺少必要的適應多品種加工的新品種；系列化、通用化、模塊化程度低，致使制造周期過長，滿足不了用戶要求 20 世紀 60 年代以后出現的高效滾齒機，主要采用硬質合金滾刀作高速和大進給量滾齒，滾刀主軸常采用液體靜壓軸承，能自動處理油霧和排屑。這種滾齒機適用于齒輪的大量生產。大型高精度滾齒機主要用來加工對運動平穩(wěn)性和使用壽命要求很高的齒輪，如汽輪機和船舶推進裝置等的大型高精度高速齒輪副。一般是立式和臥式配套發(fā)展。這種滾齒機除要求嚴格制造和精細裝配調整外，有些還在滾刀主軸和工作臺上設置運動誤差檢測裝置,并自動反饋補償誤差,以提高精度。為避免這種滾齒機受內、外熱源的影響，應嚴格控制液壓和冷卻系統(tǒng)的溫度,還必須安裝在恒溫廠房內的堅固地基上,并設置防振隔離溝。小型滾齒機用于加工儀表齒輪。手表齒輪滾齒機普遍使用硬質合金滾刀加工鐘表擺線齒輪，循環(huán)節(jié)拍快，對機床可靠性要求高，每臺機床都配備自動上下料裝置進行單機自動加工。此外，尚有多種特殊用途的滾齒機，如加工高精度蝸輪的分度蝸輪滾齒機等.課題研究的主要內容:(1)傳動方案緊湊。為了在較小的空間內實現結構傳動，減小傳動路線，可將中間主軸既作主軸又作傳動軸 (2)為了實現較小軸間距，可將徑向、軸向軸承都取錯開排列方式。(3)在結構空間受限的情況下，為了提高主軸、傳動軸的剛度，在結構上將主軸、傳動軸盡可能取較大外徑。為了防止齒輪和主軸徑發(fā)生碰撞，我們選擇將切削受力相對較小的軸，中部取較小臺階軸徑。 (4)主軸箱與動力箱動力傳遞取聯軸器傳動。按國內資料推薦，一般設一級齒輪聯2接傳動，為了改善受力和實現傳動方案，取聯軸器傳動形式。這樣，不但傳動安裝方便、減振，而且還改善了擔任傳動主軸的受力。 (5)提高齒輪的結構強度。由于受空間結構及標準模數、齒數的限制，齒輪結構空間有限，我們取齒輪模數為 1.5 或 2，齒數取大于 17。同時適當加大齒輪寬度，并將傳遞扭力的平鍵移放到齒廓后端，以提高齒輪的結構強度。(6)在保證主軸的強度、剛度和轉速和轉向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格、數量為最少。二、本課題擬解決的問題1．機床應能滿足加工要求，保證加工精度；2．機床應能滿足強度、剛度、壽命、工藝性與經濟性等方面的要求；3．機床應運轉平穩(wěn)，工作可靠，結構簡單，裝卸方便，便于維修、調整；4．設計圖樣總量：折合成 A0 幅面在 3 張以上；工具要求：應用計算機軟件繪圖。過程要求：裝配圖需提供手工草圖5. 主軸結構的選擇包括軸承型式的選擇和軸頭結構的選擇。軸承型式是主軸部件結構的主要特征。6．主軸箱傳動設計，是根據動力箱驅動軸位置和轉速、各主軸位置及其轉速要求，設計傳動鏈，把驅動軸和各主軸連接起來，使各主軸獲得預定的轉速和轉向。3三、解決方案及預期效果1.解決方案:1) 根據工件的加工要求和特點，按一定的原則、結合滾齒機機床常用工藝方法充分考慮各種影響因素，并經技術經濟分析后擬訂出先進、合理、經濟、可靠的工藝方案。本課題根據任務書的要求：設計的滾齒機機床的外支架結構設計要滿足加工要求、保證加工精度；盡可能用通用件、以降低成本；各動力部件用電氣控制、液壓驅動。 2) 主軸結構的選擇包括軸承型式的選擇和軸頭結構的選擇。軸承型式是主軸部件結構的主要特征。3)主軸箱傳動設計，是根據動力箱驅動軸位置和轉速、各主軸位置及其轉速要求，設計傳動鏈，把驅動軸和各主軸連接起來，使各主軸獲得預定的轉速和轉向。4）傳動方案擬訂之后，通過“計算、作圖和多次試湊” 相結合的方法，確定齒輪齒數和中間傳動軸的位置及轉速。A、由各主軸幾驅動軸轉速求驅動軸到各主軸之間的傳動比B、各軸傳動比分配C、確定中間傳動軸配對齒輪。 D、驗算各主軸轉速2．預期效果：產品的制造工藝性好，外形美觀而且制造成本降低；提高設計的一次成功率、減少設計返工；使產品設計生產周期縮短；產品使用中的維護成本也要降低同時也要保證產品在工作時更穩(wěn)定、可靠；產品結構合理，符合工作現場的需要，更易于操作和使用；產品的使用效果要能滿足生產工件的加工精度要求而且產品拆卸方便、便于維護；所設計的部分符合整個工藝流程的要求；總之，這樣一臺滾齒機機床設計好后，要能提高生產效率，滿足加工精度要求，機床應運轉平穩(wěn)，工作可靠，結構簡單，裝卸方便，便于維修、調整，此外還要能幫助生產廠家降低加工成本，獲得良好的經濟效益。5四、課題進度安排3 月 1 日～3 月 14 日．畢業(yè)實習階段。畢業(yè)實習，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習報告。3 月 15 日～4 月 31 日．開題階段。提出總體設計方案及草圖，填寫開題報告。4 月 1 日～4 月 14 日．技術設計。完成總體設計圖、部件設計。4 月 14 日～5 月 14 日．工作設計。完成總體設計圖、零件設計。5 月 15 日～5 月 31 日． 中期工作階段。完善設計圖紙，編寫畢業(yè)設計說明書，中期檢查。6 月 1 日～6 月 2 日．畢業(yè)設計預答辯。6 月 3 日～6 月 9 日．畢業(yè)設計整改。圖紙修改、設計說明書修改、定稿，材料復查。6 月 10 日～6 月 11 日．畢業(yè)設計材料評閱。6 月 12 日～6 月 13 日．畢業(yè)答辯。6 月 14 日～6 月 15 日．材料整理裝袋。五、指導教師意見簽名 年 月 日六、專業(yè)系意見簽名 年 月 日七、學院意見簽名 年 月 日5