插齿机毕业设计说明书 - 图文(2)

在立式插齿机上﹐插齿刀装在刀具主轴上﹐同时作旋转运动和上下往复插削运动﹔工件装在工作台上﹐作旋转运动﹐工作台(或刀架)可横向移动实现径向切入运动。刀具回程时﹐刀架向后稍作摆动实现让刀运动(图1 立式插齿机(刀具让刀))﹐或工作台作让刀运动。加工斜齿轮时﹐通过装在主轴上的附件(螺旋导轨)使插齿刀随上下运动而作相应的附加转动。20世纪60年代出现高速插齿机﹐其主要特点是采用硬质合金插齿刀﹐刀具主轴的冲程数高达2000次/分﹔采用静压轴承(见液体静压轴承)和静压滑块﹔由刀架摆动让刀﹐以减少冲击。卧式插齿机具有两个独立的刀具主轴﹐水平布置作交错往复运动﹐主要用来加工无空刀槽人字齿轮和各种轴齿轮等。此外﹐还有使用梳齿刀的插齿机﹐工作时梳齿刀作往复切削运动和让刀运动﹐工件作相应的转动﹐并在平行于梳齿刀节线方向上作直线运动﹐两者构成展成运动(见齿轮加工)﹐工件的分齿是间歇的。

1.33各种类型的齿轮加工机床的特点及其应用情况

1、插齿机

插齿机由于它的传动系统的特殊性，加工内外啮合的直尺圆柱齿轮会比

较方便，而且精度高。对于双联、多联齿轮加工更为方便，如果在插齿机的机床上装用一些特殊的专用装置以后，它也可以加工斜齿圆柱齿轮和齿条等特殊的齿轮。这是目前较为普及的一种齿轮加工机器。 2、滚齿机

滚齿机(gear hobbing machine)是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。滚齿机的加工方法是展成法，它可以加工直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮和蜗轮的齿轮加工机床。当使用特制的滚刀时，它也可以用来加工花键、链轮等许多具有特殊形状齿的工件。普通滚齿机的加工精度为7～6级(JB179-83),高精度滚齿机为4～3级。它的最大加工直径为15.0m。

特点：

（1）适用于成批，小批及单件生产圆柱斜齿轮和蜗轮，尚可滚切一定 参数范围的花健轴.

（2）调整方便，具有自动停车机构 （3）具有可靠的安全装置以及自动润滑滚齿机(gear hobbing machine)是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。

在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机航天器等各种机械制造业中，都有插齿机的身影。

齿轮加工机床，顾名思义是加工齿轮的机床，包括圆柱齿轮、圆锥齿轮和有齿的工件。由于加工方法有很多种，从而机床也有很多种，有加工几毫米直径的齿轮的小型机床，也有加工十几米直径的齿轮的大型机床，还有批量生产的、用高效机床加工精密齿轮的高精度的机床。 3、磨齿机

磨齿机常用来对淬硬的齿轮进行齿廓的精加工，但也有直接在齿坏上磨出轮齿的。由于磨齿能纠正齿轮预加工的各项误差，因而加工精度较高。磨齿后，精度一般可以达到8级以上。磨齿机通常分为成型砂轮法磨齿和展成法磨齿两大类。成形发磨齿机应用的较少，多说类型的磨齿机均以展成法磨齿。按成形法加工的成形砂轮磨齿机的砂轮由成形砂轮修整器在轴向剖面内修成齿形，砂轮架可作垂直方向进给。可修整成与工件齿间的齿廓形状相同。因此这种磨齿机的工作精度相当高的。但是这种磨齿机通常用来磨削大模数齿轮。此机床的运动比较简单。用展成法原理工作的磨齿机，根据工作方法的不同可分为连续磨削和单齿分度两大类。连续磨削型磨齿机称为蜗杆砂轮型

磨齿机。它的工作原理和加工过程与滚齿机相似。这种磨齿机由于砂轮转速很高，因此砂轮与工件间的展成传动链各传动件的转速也很高，采用机械方式传动，则要求传动元件必须有很高的精度，因此，目前采用两个同步电动机分别传动砂轮和工件，不但简化了传动链，也提高了传动精度。因为这种机床连续磨削，在各类磨齿机中它的生产率最高。这种机床的缺点是，砂轮修整成蜗杆较困难，且不易得到很高的精度。单齿分度磨齿机根据砂轮的形状又可以分为蝶形砂轮型、大平面砂轮型和锥形砂轮型三种。它们的基本工作原理相同，都是利用齿条和齿轮的啮合原理来磨削齿轮的。 4、锥齿轮加工机床

有两种方法可以加工圆锥齿轮：成形法和展成法。我们把利用单片铣刀或者指状铣刀在卧式铣床上加工圆锥齿轮的方法称为成形法。锥齿轮的基圆直径是变化的，沿着齿线不断变小，从而法向齿形沿着齿线方向的不同位置是不同的，刀具形状是固定的从而导致加工齿形的精度变低。粗加工或精度要求要求高的场合成形法不实用。展成法广泛应用于锥齿轮加工机床中。这种方法可以看作一对啮合的锥齿轮其中一个齿轮当作成平面齿轮。

1．4总结概述

从各种齿轮加工机床的应用情况来看，国内生产的齿轮加工机床的技术水平、

整体性能等整体水平都逐渐与世界上先进水平之间的距离越来越小，已经逐步满足的国内用户的需求，甚至部分先进水平的齿轮加工机床已经开始向国外进行出口，从而进一步提高了市场的竞争力度。国内的一些齿轮加工机床在许多方面已经形成了自身独有的特点，实现了自动化、多功能和高可靠性。在某些方面产品的技术性能甚至已经超过了国外的技术水平，达到了世界上一流的水准。

从发展趋势上来看，齿轮加工机床的市场上插齿机将保持起独有的基本市场，数控齿轮加工机床市场将会在一定程度上增加。而数控滚齿机、数控插齿机、数控磨齿机、数控锥齿轮加工机床将会成为齿轮加工市场的主要力量。整个齿轮加工机床市场将会不断的扩大。提高齿轮加工机床操作系统的易用性；提高齿轮加工机床的生产效率和产品质量；降低生产使用成本；提高齿轮加工机床的整机自动化水平及系统稳定性成为其技术发展的方向。

机械部分的整体结构设计

一、插齿机的传动原理图

插齿机的加工原理类似一对啮合的圆柱直齿轮，一个是齿坯，另一个是插齿

ifivi?a) b) 插齿原理及插齿机传动原理图 a) 插齿原理 b) 插齿机传动原理图 刀（端面具有切削刃的齿轮形刀具），按照展成法加工。插齿原理及插齿机传动原理图即下图所示。插齿刀的沿齿坯齿向的往复运动A2为主运动，由偏心轮的曲柄驱动，通过调整曲柄偏心距改变插齿刀的插齿行程；插齿刀往复运动A2为间接动力源，驱动插齿刀旋转运动B11的传动链为圆周进给链，圆周进给量为r/A2；插齿刀的旋转运动B11为间接动力源，驱动齿坯旋转的传动链为展成运动链，展成运动链为内联系传动链，其传动联系为

i??z0z

式中:z0、z——插齿刀、齿坯的齿数。

二、插齿机传动系统

本课题所设计的插齿机是在Y5150A基础上通过提高关键零部件的制造精度而成的。主要用于加工内、外齿的直齿圆柱齿轮、多联齿轮、轴齿轮。传动系统如图所示。

1. 插齿机主运动链

本课题设计的插齿机主电动机为Y112M-4，额定功率4kW，额定转速

1440r/min，运动经同步带传递到离合器YL1，经主运动链变速机构至曲柄盘，带

动插齿刀轴向运动；由粗加工变为精加工时，离合器YL1使插齿刀轴向运动速度自动提高1.58倍。主运动链传动路线为

?40/40?100?4kW——? ?300?49/31?1440r/min电动机?31/59??18/57????37/53—曲柄盘 ?????32/43???43/47??插齿刀每分钟的上下往复次数，即冲程数为

100?40/40?nl?1440?????300?49/31??31/59?18/57????????37/53? ?32/43???43/47??

大径向进给量粗加工时，离合器YL1的传动比iL11数列为

80106140190250330?40/40，插齿刀每分钟的冲程

，插齿刀每分钟的冲程

小径向进给量精加工时，离合器YL1的传动比iL12数列为

126170220300400?49/31520

即主运动链的变速机构共有两个变速组，形成六级插齿刀的轴向往复运动等比数

列。

2. 插齿机的圆周进给链

圆周进给链为外联系传动链，间接动力源是插齿刀的轴向往复运动，经圆周进给传动链变速组，链传动，交换挂轮E、F等，至蜗杆蜗轮副（传动比1/100），蜗杆驱动蜗轮转动，实现插齿刀圆周进给。圆周进给传动链变速组可使插齿刀双向转动。圆周进给链传动路线为

插齿刀(A2)—25/56???50/60?18zE—??———???（25/43）?（43/50）56/545135z????F51

—6262—2540—3030—1100—插齿刀（B11）

曲柄盘每转一圈，驱动插齿刀轴向往复一次，因而可认为曲柄盘为圆周进给链的间接动力源。则圆周进给量为

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