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珩齒加工機床珩磨頭部分的設計
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- 摘要
隨著科學技術的發展，即使原來屬于先進的機床也會變得陳舊、落后，滿足不了產品種類日益增加和質量不斷提高的需要，因此有必要以現有的機床為基礎，對機床的使用工藝和裝備進行革新，對機床的現有結構進行改裝。這樣既可以使現有機床的加工能力得以提高，同時又能節約新機床設計研發時間，可以得到許多意想不到得效果。
本次畢業設計的題目是珩齒加工機床的珩磨頭部分設計，這是在普通車床上面進行改進設計的。本改裝采用的是雙面變壓珩磨法，珩磨輪與工件的嚙合關系、運動情況和剃齒大體上相同；其特點是工件帶動珩磨輪正反轉動，珩磨輪沿軸線作往復直線運動。但徑向運動不像剃齒那樣在每次往復行程后都有一次進給，而是按珩齒所需要的初壓力調整好珩磨輪與工件的中心距，開車后一次進給到預定的位置。珩齒開始時齒面的壓力較大，隨后逐漸減小，直至接近消失時珩齒結束。
應當指出,雖然珩齒的運動和剃齒大體相同,珩輪的結構和剃齒刀比較相似,但是珩齒過程的本質和剃齒是不相同的,其特點如下：
(1) 珩輪的齒面上均勻密布著磨粒,各磨粒間以粘結劑相隔.珩磨速度遠比磨削時低.因此,珩齒切削過程的本質是低速磨削﹑研磨和拋光的的綜合過程。
(2) 珩輪的磨�？梢钥闯墒鞘纸咏倪B續的切削刃,珩齒的過程可以接近于連續擠壓的過程.因此,珩磨后齒面上的切削紋路很細,光潔度比剃齒高,不會產生冷硬現象。
(3) 珩輪彈性大,不能強行切下誤差部分的金屬,因此,珩齒修正誤差的能力沒有剃齒強.而另一方面,珩輪本身的誤差,也就不會全部反映到齒輪上,因此珩輪的精度要求不高,而對珩前的齒輪則要求較高的精度.珩齒主要用于改善表面質量。
(4) 珩齒時,齒面間除了沿齒向產生滑動切削外,沿漸開線方向的滑動使磨粒也能切削,于是就構成了齒面刀痕的復雜紋路,使齒面的光潔度提高。
本改裝是在普通車床上進行的,主要用于除去齒輪熱處理后的氧化皮及毛刺,可使光潔度從▽6提高到▽8~10，齒輪傳動噪聲也略有降低,生產率很高.但對齒形和齒向誤差的糾正很不穩定，有時甚至會使齒形誤差有所增大。珩齒效果很大程度上決定于前一道工序加工的精度和熱處理的變形量，一般可應用于加工6～8級精度的齒輪。
總之，珩齒由于其具有提高齒面光潔度、降低噪音、效率高、成本低、設備簡單、操作方便等一系列優點，故是一種很好的齒輪精加工方法。
關鍵字：珩齒加工，珩磨頭，珩磨輪
目錄
前言
1 概論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1 齒輪加工 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1.1 齒輪制造的現狀及發展趨勢 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1.2 齒輪加工的方法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 珩磨加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.2.1珩磨加工原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.2.2 珩磨加工的特點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2.3 珩磨進給方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2.4 珩磨頭．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
2 珩齒加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.1 珩齒原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.2 珩齒加工的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.3 珩齒機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.3.1 精度要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.3.2 珩齒夾具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.4 珩磨輪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.4.1 珩磨輪的結構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.4.2 珩磨輪的材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.4.3 珩輪的制造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.5 加工余量的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.6 珩齒操作的調整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.6.1 齒寬中心平面與珩磨輪中心共面的調整．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.6.2輪與珩磨輪中心的調整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.6.3向進給和行程長度的調整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.6.4齒向修形機構的調整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.7實現齒向修形有三種方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.7.1采用齒向修形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.7.2通過工作臺搖擺運動機構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.7.3采用簡易程控裝置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.8珩齒的誤差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.9 珩齒的特點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.10改裝部分的組成 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.11 珩磨頭的結構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.12 珩磨頭的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.13偏心盤結構圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.14用方法及注意事項．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.14.1珩齒的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.14.2件與珩輪的回轉軸線交叉角 的調整．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.15珩齒的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3 珩磨頭的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
3.1本參數的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
3.1.1珩磨輪的受力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
3.1.2 珩磨輪、被珩齒輪的轉速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
3.1.3被珩齒輪的齒寬．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
3.1.4珩磨輪的螺旋角．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
3.1.5 嚙合節點P的珩削速度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
3.1.6珩輪架的最大回轉角度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.2 珩磨輪的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.2.1 基本材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.2.2 珩磨輪的尺寸設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
3.2.3 珩磨輪的制造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.2.4 彈簧夾頭．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.3 摩擦盤設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
3.3.1胎蓋．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
3.3.2螺母和墊片的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.3.3壓盤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.3.4 摩擦盤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.4偏心盤的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.4.1 運動分析 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.4.2 軸承的選取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.5 心軸 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.5.1心軸的材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.5.2盤的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.5.3 心軸頂端蓋．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.6彈簧的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.6.1確定彈簧絲的直徑d．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.6.2確定彈簧的有效圈數n．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.6.3簧的幾何尺寸計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.6.4算彈簧的穩定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.6.5兩頭的三個大墊片的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.6.6母的選�。�34
3.7主軸的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3.7.1主軸的結構與功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3.7.2主軸受力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3.8 主軸的校核 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.9 窺視蓋及其上的螺釘選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.9.1窺視蓋的結構形狀 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.9.2 窺視蓋上螺釘選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.10 法蘭盤的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.11 底座和滑座．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.11.1底座的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.11.2滑座的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.11.3滑座、底座間的螺栓、墊片的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4 潤滑和密封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.1 潤滑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.2 密封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
5 結束語．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
6 致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
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