大模数_多齿数大型齿轮的加工.pdf

2 0 0 5 !4有 色 金 属 工 业!"生 产 现 状 !" 1 #生 产 状 况 $山 东 恒 成 机 械 厂" 以 下 简 称 恒 成 厂 #承 接 的 干 法 水 泥回 转 窑 % 其 中 传 动 大 齿 圈 在 回 转 窑的 制 作 中 是 工 序 最 复 杂 % 周 期 最 长的 零 件 $ 由 于 干 法 水 泥 窑 的 速 度 比其 他 回 转 窑 快 % 对 齿 圈 的 要 求 也 相应 提 高 了 $ 恒 成 厂 制 造 的 干 法 窑 齿圈 规 格 见 表 1 % 超 出 5 米 滚 齿 机 的加 工 范 围 $ 大 齿 圈 材 质 为Z G 3 5 S i M n $" 2 #工 艺 需 求 $ 对 这 些 大 型 齿圈 % 恒 成 厂 传 统 的 加 工 方 法 是 利 用插 床 进 行 插 齿 % 采 用 插 齿 工 艺 的 齿圈 表 面 粗 糙 度 达 不 到 干 法 水 泥 窑 的齿 圈 齿 面 粗 糙 度 要 求 $ 按 正 常 加 工工 艺 %需 要 8 米 滚 齿 机 滚 齿 $恒 成 厂 现 有 5 米 滚 齿 机 % 不 能满 足 需 求 $针 对 以 上 现 状 % 恒 成 厂 技 术 人员 大 胆 创 新 %利 用 现 有 5 米 滚 齿 机 %用 模 型 相 似 理 论 进 行 分 度 齿 轮 参 数的 确 定 %设 计 了 一 套 精 密 分 度 装 置 $#"分 度 齿 轮 参 数 的 确 定 !" 1 #理 论 分 析 $制 齿 的 关 键 在 于齿 轮 的 分 度 % 根 据 插 齿 机 的 分 度 原理 % 即 每 插 完 一 个 齿 % 工 作 台 转 过!= 3 6 0"/ Z 的 度 数 %完 成 分 度 %工 作台 转 过 #角 时 %齿 轮 也 转 过 $角 %需 加 工 齿 轮 转 过 一 个 齿 形 % 完 成 齿轮 的 分 度 & 同 时 分 度 齿 轮 转 过 n %'角 %即 分 度 齿 轮 转 过 n 个 齿 形 $由 模型 相 似 理 论 知 %n 是 相 似 系 数 $ 又&' = 3 6 0’/ Z ' " Z ' 是 分 度 齿 轮 的 齿数 #%代 入 n = (/)' %得 n = Z ' / Z %由此 即 可 确 定 分 度 齿 轮 的 参 数 $" 2 #确 定 原 则 $为 便 于 分 度 齿 轮的 分 度 % 分 度 齿 轮 的 齿 数 Z分需 取加 工 齿 轮 齿 数 Z 的 整 数 倍 % 即 Z分= n Z %n 取 正 整 数 $分 度 齿 轮 的 模 数 M分需 要 满 足M分Z分!*5 0 0 0 m m %目 的 是 利 用现 有 滚 齿 机 滚 齿 % 滚 齿 的 加 工 精 度高 %可 以 减 小 误 差 $M分Z分尽 可 能 大 %分 度 齿 轮 与需 加 工 齿 轮 的 直 径 越 接 近 % 齿 轮 定位 时 由 平 面 度 引 起 的 误 差 就 越 小 $按 M分Z分= M分n Z = 5 0 0 0 计 算 %M分又 不 能 太 小 %太 小 会 增 加 制 齿 的难 度 $" 3 #参 数 确 定 $ 根 据 ’ 机 械 设 计手 册 (相 关 知 识 %从 n )M分)n M分三方 面 综 合 考 虑 % 最 后 确 定 分 度 齿 轮的 参 数 见 表 2 $上 述 四 种 分 度 齿 轮 在 5 米 滚 齿机 上 滚 出 齿 形 $进 行 大 模 数 ) 多 齿 数 大 型 齿 轮的 加 工 时 % 当 分 度 齿 轮 每 转 过 两 个齿 时 %需 加 工 的 齿 轮 转 过 一 个 齿 %完成 需 加 工 齿 轮 的 分 度 $$" 承 重 托 轮 及 加 工 刀 具 的 确定 !" 1 #承 重 托 轮 $为 了 减 轻 分 度 齿轮 及 工 作 台 的 载 荷 % 做 了 三 套 承 重托 轮 % 在 靠 近 需 加 工 齿 轮 齿 根 处 沿圆 周 均 布 $" 2 #加 工 刀 具 $模 数 很 大 的 齿 轮很 难 用 其 他 刀 具 加 工 % 指 形 齿 轮 铣刀 主 要 用 于 加 工 大 模 数 的 直 齿 和 斜齿 圆 柱 齿 轮 & 通 用 指 形 齿 轮 铣 刀 用端 面 和 内 孔 定 位 % 其 精 度 较 高 $ 因此 %为 提 高 加 工 精 度 %利 用 镗 铣 床 采用 通 用 指 形 铣 刀 加 工 齿 型 $%"销 齿 固 定 装 置 !为 了 便 于 分 度 齿 轮 的 固 定 %制作 了 两 套 销 齿 固 定 装 置 %图 略 $大 模 数 、 多 齿 数大 型 齿 轮 的 加 工文 &王 哲模 数 !!!" 齿 数分 度 圆 直 径!!!"齿 顶 圆 直 径!!!"齿 圈 内 径!!!"齿 宽 !!!" 重 量 #$"%&’ (&)’ !*)+, !*)*+ !-+-+ -++ )’.&%&’ (&&* !*/&’ !*/’, !-))+ -++ )0%/& (&+* !*-0& !**-* !-&/+ -,+ )0.*%/* (&+& !1&1& !1/,, !-,++ *++ &)表 !技 术 设 备 ’()*+,-.(/(-.,01(+’6 62 0 0 5 !4 有 色 金 属 工 业!!应 用 效 果 !从 大 型 齿 轮 加 工 示 意 图 可 以 看出 "分 度 齿 轮 固 定 在 回 转 工 作 台 上 "支 撑 铁 固 定 在 分 度 齿 轮 上 " 齿 圈 再固 定 在 支 撑 铁 上 " 由 支 撑 铁 带 动 齿圈 回 转 " 而 齿 圈 的 重 量 大 部 分 落 在6#支 撑 托 轮 上 " 减 少 了 回 转 工 作 台的 扭 转 转 矩 #齿 轮 找 正 后 "由 一 套 销齿 装 置 固 定 好 " 另 一 套 销 齿 装 置 根据 找 正 位 置 定 好 位 后 退 出 " 作 为 下一 次 分 齿 的 基 准 # 齿 圈 经 过 粗 铣 和精 铣 "制 齿 完 成 # 加 工 后 检 查 "经 回转 窑 现 场 使 用 验 证 "此 法 是 可 行 的 "达 到 设 计 要 求 #"#技 术 经 济 效 果 !大 模 数 $ 多 齿 数 大 型 齿 轮 的 成功 制 造 " 大 大 增 强 了 恒 成 厂 的 冷 加工 能 力 "缩 短 了 产 品 周 期 "为 产 品 上市 赢 得 了 宝 贵 的 时 间 % 节 约 外 委 制齿 加 工 费 2 0 万 元 / 件 !6 件 "1 2 0万 元 #自 制 分 度 齿 轮 一 套 四 件 "材 质为 铸 铁 "成 本 费 共 5 . 8 万 元 %自 制 承重 支 撑 托 轮 三 套 " 成 本 费 共 2 4 0 0元 % 销 齿 固 定 装 置 两 套 " 成 本 费 共1 2 0 0 元 #齿 轮 成 本 费 加 制 造 费 用 共8 0 万 元 "节 约 价 值 &1 2 0 #5 . 8 $0 . 2 4 %0 . 1 2 &8 0’3 3 . 8 4’ 万 元 (!!作 者 单 位 "山 东 恒 成 机 械 制 造 厂 #模 数 !""# 齿 数 !个 " 分 度 圆 直 径 !㎜ " 齿 顶 圆 直 径 !㎜ " 用 途$$ %&’ !%()’ !%*$* 加 工 +,*#-,$* 齿 轮 用$$ %., !%)(, !%))% 加 工 +,*#-,,’ 齿 轮 用$, %$, !%)%% !%)’* 加 工 +&,#-,/’ 齿 轮 用$, %/% !%*%* !%*(, 加 工 +&’#-,/, 齿 轮 用表 $最 近 " 中 国 有 色 金 属 工 业 协 会在 北 京 组 织 并 主 持 召 开 了 由 北 京 矿冶 研 究 总 院 完 成 的 ) 铂 族 金 属 元 素色 谱 高 效 分 离 技 术 开 发 与 研 究 *项目 科 技 成 果 鉴 定 会 #与 会 专 家 认 为 " 该 项 目 针 对 铂族 金 属 物 理 $化 学 性 质 的 特 殊 性 "导致 了 其 提 取 工 艺 的 复 杂 性 # 课 题 组针 对 现 行 工 艺 不 仅 流 程 冗 长 $ 收 率低 $成 本 高 $环 境 污 染 严 重 $劳 动 强度 大 等 技 术 难 题 开 展 了 大 量 研 究 工作 " 达 到 了 合 同 规 定 的 各 项 技 术 指标 # 项 目 研 究 意 义 重 大 "针 对 性 强 #该 项 目 取 得 研 究 成 果 &’ 1 (建 立了 高 效 离 子 交 换 色 谱 分 离 P t $P d $I r $R h $A u 的 新 流 程 # 采 用 阴 离 子 交换 色 谱 +阳 离 子 交 换 色 谱 组 合 色 谱技 术 以 及 分 段 淋 洗 " 在 单 级 色 谱 柱上 可 同 时 实 现 P t $P d $I r $A u $R h 与贱 金 属 的 分 离 以 及 贵 金 属 之 间 的 相互 分 离 %色 谱 分 离 度 高 "均 达 到 基 线分 离 #’ 2 (分 别 采 用 不 同 的 方 法 成 功地 解 决 了 洗 脱 中 的 拖 尾 问 题 " 从 而提 高 了 色 谱 分 离 度 #’ 3 (应 用 该 方 法成 功 地 实 现 了 铂 钯 精 矿 $铜 阳 极 泥 $铅 阳 极 泥 $粗 铜 $粗 铅 以 及 贵 金 属 二次 合 金 等 样 品 中 贵 金 属 的 分 离 #’ 4 (采 用 能 谱 与 光 谱 方 法 " 系 统 地 研 究了 离 子 交 换 吸 附 $洗 脱 进 程 与 机 理 %并 将 动 力 学 与 热 力 学 的 方 法 相 结合 " 从 理 论 上 探 讨 了 温 度 对 反 应 速率 及 反 应 程 度 的 影 响 " 为 贵 金 属 的分 离 $ 提 取 及 类 似 研 究 提 供 了 理 论依 据 #专 家 们 一 致 认 为 & 该 项 目 研 究技 术 难 度 大 "创 新 性 强 "所 建 立 的 分离 流 程 操 作 简 便 $回 收 率 高 $分 离 度好 $所 需 时 间 短 $成 本 低 $适 用 范 围广 " 为 铂 族 贵 金 属 高 效 分 离 开 拓 了一 条 新 途 径 #经 科 技 查 新 表 明 "国 内外 未 见 类 似 报 导 " 具 有 自 主 知 识 产权 "成 果 达 到 了 国 际 先 进 水 平 # !!中 国 有 色 金 属 工 业 协 会 科 技部 成 果 处 供 稿 "!本 栏 责 任 编 辑 "刘 润 红 $铂 族 金 属 元 素 色 谱高 效 分 离 技 术 开 发 与 研 究6 7。