平面二次包络环面蜗杆

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1、目录摘要2第一章引言31.1设计的目的、意义及技术要求31.2当二包发展概况41.3前平面二包理论与应用研究不足与研究展望81.4齿轮减速器的发展趋势9第二章平面二包的传动原理和总传动比分析设计122.1传动原理122.2主要特点122.3传动方案对比和选取142.4电动机的选择14第三章平面二次包络环面蜗杆传动的设计183.1主要参数的选择原则183.2几何尺寸计算20第四章直齿轮设计计算244.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数244.2按齿面接触强度设计244.3按齿根弯曲强度设计264.4几何尺寸计算27第五章轴的设计计算285.1Ⅰ轴的设计计算285.

2、2Ⅱ轴的设计计算295.3Ⅲ轴的设计计算305.4键的设计计算31结论与展望33参考文献34致谢35附录1译文36附录2英文原文5261平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计摘要：为了拓宽数控机床的适用范围，实现提高刚性，提高旋转过程中的承载能力的弱点，本设计针对国内的传动转台的弱点，实现了可以承受较低切削扭矩的零件加工具体，通过整体方案和结构设计，传动装置采用两级传动，其一级传动由一对传动比为1：63的平面二次包络环面蜗轮副实现，二级传动由一对传动比为1：2.857的直齿轮实现，总传动比为1：180，这样的结构尺寸小，承载大，实用性强。关键词：数控转台；平面二次

3、包络环面蜗轮副；加工范围ThedesignofplanedoubleenvelopingwormgearontheNCrotarytableAbstract:InordertobroadenthescopeofCNCmachinetoolstoachieveincreasedrigidityandimprovethecarryingcapacityofrotatingprocessweaknesses,thedesignofdriveturntablefordomesticweaknesscanbeachievedunderlowcuttingtorquemach

4、iningofspecificprogramsthroughthewholeandstructuraldesign,geardrivewithtwolevels,itsadrivetransmissionratiobyapairofonesixty-threeplanedoubleenvelopingWormachievedbyapairofsecondarytransmissionratioof1:2.857directdriveGears,thetotaltransmissionratiois1:180,thestructureofsuchsmallsize,

5、carryingalarge,practical.Keywords:NCrotarytable;planedoubleenvelopingwormgear;processingrange61第一章引言1.1设计的目的、意义及技术要求我湘潭大学机械工程学院近期购买的一台国产4轴4联动数控铣床，配置的作为机床第4轴的数控转台就是TK13系列中的TK13250型号。在使用中，以充分暴露其刚性不足，在旋转过程中承载能力差的弱点，这几乎是国产数控转台的通病。生产厂家在其说明书已明确规定，转台出于非刹紧状态时，“只能承受较低切削扭矩的零件加工”。因此，数控机床虽有多轴联动的功

6、能，却很难在转台参与联动的过程中进行实质性的切削加工，极大地限制了数控机床的使用范围。上述弊端的存在，主要是因为传动链最后一环的蜗杆蜗轮机构品质低劣，与国际上高品质的蜗杆蜗轮副相去甚远，精度、强度、寿命均不在一个档次。本设计目的为了研制高性能的数控转台，尤其以高扭矩为目标。突破传统的蜗杆蜗轮传动模式，以平面二次包络环面蜗杆传动与普通斜齿轮搭配来减速，立志于提供高强度、高精度、高寿命的目的。平面二次包络环面蜗杆传动（简称平面二包）是我1970年代首创的一种新型机械传动形式。它是在美国“Cone”蜗杆（俗称球面蜗杆）和日本东京工业大学“斜平面蜗轮”的基础上发展而来的。

7、该传动比国际王牌产品美国ConeDrive工艺性能更好，蜗杆齿面可以淬火并用砂轮磨削，啮合质量高。由于该蜗杆副齿面啮合时呈双线接触，接触点的法向速度大，综合曲率半径大，接触应力小，易形成油膜，具有承载能力大、效率高、使用寿命长等优点。经美国ConeDrive公司测试承载能力为其相应产品的2.2倍。被誉为“当代最优越的蜗杆传动”。为了推广先进蜗杆传动产品，国家已颁布“平面二次包络环面蜗杆减速器国家标准”，并宣布淘汰落后的阿基米德蜗杆减速器。平面二次包络环面蜗杆传动是具有国内外先进制造水平的高新技术产品，由于具有啮合过程形成动压油膜的独特性能使其具有寿命长、效率高、承

8、载能力强等