齿轮滚刀设计说明书分析

重庆工商大学

毕业设计说明书课题名称：齿轮滚刀的设计

院（系）应用技术学院

专业年级2005级机电（高专）班

学生姓名：刘青山学号： 2004405217 指导教师：唐全波 (职称：副教授 )

刘胜军（职称：工程师）日期 2008年5月

目录

一．前言 (2)

二. 齿轮滚刀设计 (3)

1. 齿轮滚刀的特点及其发展趋势 (3)

2. 齿轮滚刀的计算及其验证 (3)

3.滚刀心轴设计计算及验证 (8)

4. 齿轮滚刀心轴轴套设计 (9)

5. 拉紧螺栓设计 (10)

6. 齿轮滚刀心轴右端螺纹相配螺母设计 (11)

7. 齿轮滚刀与心轴配合键的设计 (12)

8.结论 (12)

三. 滚刀加工工艺

1．滚刀的加工工艺 (14)

2．滚刀心轴的加工工艺 (16)

3．滚刀轴套的加工工艺 (17)

四．致谢 (18)

五.参考文献 (19)

六附录（图纸）

前言

毕业设计是在我学完整个大学课程，。三年的机电一体化专业知识的学习，使我主要学习了工程制图、机械设计、机械制造、工程力学等基础知识，还进行了一定的实训课程，包括金工实训，齿轮减速箱的零件图，装配图的绘制，以及齿轮设计、工件夹具设计和AotoCAD/CAM实训。

这是对我们之前所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学的学习任务中占有非常重要的地位。毕业设计在于，培养我们调查研究，熟悉有关技术的改革，运用国家标准、规范、手册、图册等工具书进行设计计算、数据处理、编写技术文件及软件运用的独立工作能力。通过毕业设计，使我们能够建立正确的设计思想，充分理解理论设计与现场加工的差距，使理论上的理解转化为加工中的实际操作，初步解决专业工程技术问题的方式和手段。

就我个人而言，通过本次的毕业设计，能对我将来从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析解决问题的能力。

齿轮滚刀的设计

1.齿轮滚刀的特点及其发展趋势。

齿轮滚刀是按展成法加工齿轮的刀具。它可以用来切斜齿齿轮；可加工非变位齿轮和变位齿轮。加工的模数范围大，从仪表中用的模数小于0.1的齿轮到大于40以上模数的齿轮都可用滚刀加工。同一把滚刀可以加工模数相同的任意齿数和滚轮。滚齿生产效率比插齿高，用滚刀切出齿轮的齿距高，因为齿轮的各牙齿都由滚刀同一刀齿切出，所以滚刀的齿距误差不影响工件的齿距精度（但多头滚刀各头之间的分度误差会影响齿轮的齿距误差）。滚齿机床的滚刀结构也不是很复杂，由于这些优点，滚刀成为使用最广泛的一种齿轮刀具。

由于近年来滚齿技术发展很快，采用了优质高速钢和钢性高的滚齿机，以及相应地改进滚刀结构，使滚齿提速到100米/分。许多工业部门日益广泛地采用了多头滚刀，在重型机器制造厂中采用了一些高效率的粗加工滚刀。现在用硬质合金滚刀高速切齿轮也都在进行。

2．齿轮滚刀的计算及其验证

一法向模数为4，法向齿形角a n=20°,齿高系数h a′=1,径向间隙系数c′=0.25,法向弧齿厚s n=∏m n\2=6.28,分度圆螺旋角ß=8°6′34″，右旋，精度等级7-De的直槽滚刀。

一：材料的选择。

滚刀用W18Cr4V 或者同类性能以上的高速钢制造，其金相组织应该符合：YB （T ）2-80《高速工具钢技术条件》的规定，其碳化物均匀度应不超过5级。

二：标准齿轮滚刀的选择。

对于1—10模数的齿轮滚刀，按照国标JB2495-78所规定的标准选择，此标准适合加工基准齿形角为20°的渐开线齿轮。为此，我们选择以下的标准齿轮滚刀d a0=112, d i =40,全长L=112，圆周齿数

z k =14,前角r=0°.

三：标准齿轮滚刀的计算步骤。

1: 铲背量：k=tana e ∏d 0 Z k

=tan12∏11214

=5.34 圆整到0.5，故K 取5.5。

式中a e 为滚刀顶刃后角，一般取10°-12°。

2: 验算侧后角：a c =tan ﹣1

sina n k z ∏d a0 =4°19′.

3. 定第二铲背量k 1=(1.2-1.5)k=5.5*1.4=7.7 取k 1=8

(参照滚刀铲背量常用值表格取用)。

4. 顶高=ha *+c ′=(1+0.25)*4=5

齿根高hf=h a +(0.2-0.5)m n

=4+1=5

齿全高 h o =h a0+h f0

=5+5=1

5. 溶屑槽深度 H=h 0k 1+k 22

+(0.5-1.5) =10+(5.5+8)\2+1=17.75 取H=17.8

. 屑槽角Θ一般取20°-30°，取25°。

槽底半径r=∏(d a0-2h)10z k

=1.71

圆整到0.5，故取r=1.5

6.作图校验：

（1）初步选择了刀齿和容屑槽的参数后，作出滚刀的端面投影

图，按照测量刀齿根部宽度B （如图1-1），大于（12

-3\4）H,故刀齿根部强度够好，还可以测出弧DF\弧CF 大于或等于1\6,这样铲齿的时候铲刀能够顺利退出。

（2）校验铲磨时砂轮是否与刀齿干涉。

A ：按所规定的滚刀尺寸d a0, z k ,H,Θ,r 等作出端面投影图，

如图（1-1）

B ：在滚刀一个刀齿的前面作出铲背量K 可得B 点，以d a0\2为

半径，分别以A ，B 两点为圆心，画弧相交与O 1点，再以O 1为圆心，

d a0\2为半径画弧，得近似齿顶铲背量曲线。在刀齿前刀面作全齿高

h 0可得C 点和E 点，以O 为圆心，O 1C 为半径画弧，得近似齿底铲背

曲线。