机械5

摘要 随着科学技术的发展，即使原来属于先进的机床也会变得陈旧、落后，满足不了产品种类日益增加和质量不断提高的需要，因此有必要以现有的机床为基础，对机床的使用工艺和装备进行革新，对机床的现有结构进行改装。这样既可以使现有机床的加工能力得以提高，同时又能节约新机床设计研发时间，可以得到许多意想不到得效果。 本次设计的题目是珩齿加工机床的珩磨头部分设计，这是在普通车床上面进行改进设计的。本改装采用的是双面变压珩磨法，珩磨轮与工件的啮合关系、运动情况和剃齿大体上相同；其特点是工件带动珩磨轮正反转动，珩磨轮沿轴线作往复直线运动。但径向运动不像剃齿那样在每次往复行程后都有一次进给，而是按珩齿所需要的初压力调整好珩磨轮与工件的中心距，开车后一次进给到预定的位置。珩齿开始时齿面的压力较大，随后逐渐减小，直至接近消失时珩齿结束。 应当指出,虽然珩齿的运动和剃齿大体相同,珩轮的结构和剃齿刀比较相似,但是珩齿过程的本质和剃齿是不相同的,其特点如下： (1)珩轮的齿面上均匀密布着磨粒,各磨粒间以粘结剂相隔.珩磨速度远比磨削时低.因此,珩齿切削过程的本质是低速磨削﹑研磨和抛光的的综合过程。 (2)珩轮的磨粒可以看成是十分接近的连续的切削刃,珩齿的过程可以接近于连续挤压的过程.因此,珩磨后齿面上的切削纹路很细,光洁度比剃齿高,不会产生冷硬现象。 (3)珩轮弹性大,不能强行切下误差部分的金属,因此,珩齿修正误差的能力没有剃齿强.而另一方面,珩轮本身的误差,也就不会全部反映到齿轮上,因此珩轮的精度要求不高,而对珩前的齿轮则要求较高的精度.珩齿主要用于改善表面质量。 (4)珩齿时,齿面间除了沿齿向产生滑动切削外,沿渐开线方向的滑动使磨粒也能切削,于是就构成了齿面刀痕的复杂纹路,使齿面的光洁度提高。 本改装是在普通车床上进行的,主要用于除去齿轮热处理后的氧化皮及毛刺,可使光洁度从▽6提高到▽8~10，齿轮传动噪声也略有降低,生产率很高.但对齿形和齿向误差的纠正很不稳定，有时甚至会使齿形误差有所增大。珩齿效果很大程度上决定于前一道工序加工的精度和热处理的变形量，一般可应用于加工6～8级精度的齿轮。 总之，珩齿由于其具有提高齿面光洁度、降低噪音、效率高、成本低、设备简单、操作方便等一系列优点，故是一种很好的齿轮精加工方法。 关键字：珩齿加工，珩磨头，珩磨轮 目录 前言 1概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1齿轮加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1.1齿轮制造的现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1.2齿轮加工的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2珩磨加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2.1珩磨加工原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2.2珩磨加工的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.2.3珩磨进给方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.2.4珩磨头．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2珩齿加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1珩齿原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2珩齿加工的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3珩齿机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.3.1精度要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.3.2珩齿夹具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.4珩磨轮．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.4.1珩磨轮的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.4.2珩磨轮的材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.4.3珩轮的制造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.5加工余量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.6珩齿操作的调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.6.1齿宽中心平面与珩磨轮中心共面的调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.6.2轮与珩磨轮中心的调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.6.3向进给和行程长度的调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.6.4齿向修形机构的调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.7实现齿向修形有三种方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.7.1采用齿向修形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.7.2通过工作台摇摆运动机构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.7.3采用简易程控装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.8珩齿的误差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.9珩齿的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 2.10改装部分的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 2.11珩磨头的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 2.12珩磨头的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 2.13偏心盘结构图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 2.14用方法及注意事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 2.14.1珩齿的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 2.14.2件与珩轮的回转轴线交叉角的调整．．．．．．．．．．．．．．．．．14 2.15珩齿的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 3珩磨头的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 3.1本参数的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 3.1.1珩磨轮的受力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 3.1.2珩磨轮、被珩齿轮的转速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 3.1.3被珩齿轮的齿宽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 3.1.4珩磨轮的螺旋角．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 3.1.5啮合节点P的珩削速度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 3.1.6珩轮架的最大回转角度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.2珩磨轮的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.2.1基本材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.2.2珩磨轮的尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3.2.3珩磨轮的制造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.2.4弹簧夹头．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.3摩擦盘设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 3.3.1胎盖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 3.3.2螺母和垫片的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 3.3.3压盘．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 3.3.4摩擦盘．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 3.4偏心盘的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 3.4.1运动分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 3.4.2轴承的选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 3.5心轴．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 3.5.1心轴的材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 3.5.2盘的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 3.5.3心轴顶端盖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 3.6弹簧的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 3.6.1确定弹簧丝的直径d．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 3.6.2确定弹簧的有效圈数
n．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 3.6.3簧的几何尺寸计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 3.6.4算弹簧的稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 3.6.5两头的三个大垫片的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 3.6.6母的选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 3.7主轴的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 3.7.1主轴的结构与功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 3.7.2主轴受力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 3.8主轴的校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 3.9窥视盖及其上的螺钉选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 3.9.1窥视盖的结构形状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 3.9.2窥视盖上螺钉选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39 3.10法兰盘的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39 3.11底座和滑座．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 3.11.1底座的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 3.11.2滑座的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 3.11.3滑座、底座间的螺栓、垫片的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 4润滑和密封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 4.1润滑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 4.2密封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44 5结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47 6致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49