"51今日免费论文网|www.51jrft.com

齿式棘轮零件的加工工艺设计与分析(附件)【字数:5950】

2024-01-25 16:56编辑: www.51jrft.com51今日论文网
棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动,在传送带和逆止器中有大量应用。棘轮机构目前常用的有齿式棘轮、摩擦式棘轮和超越式棘轮。齿式棘轮与现代生活密切相关,广泛应用于机械工业。本篇论文主要进行齿式棘轮的加工工艺设计,首先对齿式棘轮的外形结构和尺寸进行分析,并使用UG NX 10.0进行齿式棘轮三维建模。然后,对齿式棘轮加工工艺进行分析设计,利用UG CAM 软件对齿式棘轮进行仿真加工,优化齿式棘轮的加工工艺,提高齿式棘轮的加工效率。
目录
一、引言 1
(一)齿式棘轮的工作原理 1
(二)本课题的主要研究内容 1
二、棘轮结构分析与三维建模 2
(一)棘轮结构分析 2
(二)棘轮三维模型建立 2
三、棘轮加工工艺分析 6
(一)毛坯选择 6
(二)机床选择 7
(三)夹具选择 7
(四)刀具选择 8
(五)加工工艺分析 9
四、棘轮加工仿真 9
(一)创建毛坯模型 9
(二)添加刀具 9
(三)粗、精加工设置 10
(四)仿真加工 10
五、棘轮实际加工 16
总结 16
参考文献 18
致谢 19
一、引言
棘轮零件用途比较广泛,常用在各种机床和自动设备的间歇进给或回转工作台的转位上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动,在手动绞车中棘轮机构常用来防止逆转。
(一)齿式棘轮的工作原理
图11为机械中常用的外啮合式棘轮机构,它由主动摆杆、主动棘爪、棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件套在与棘轮相连接的从动轴上,并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件逆时针方向摆动时,驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中,使棘轮跟着转过一定角度,此时,止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件顺时针方向转动时,止回棘爪阻止棘轮发生顺时针方向转动,而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过,所以,这时棘轮静止不动。因此,当主动件作连续的往复摆动时,棘轮作单向的间歇运动。
/
图11 外啮合式棘轮机构
齿式棘轮机构结构简单, *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072
制造方便,工作可靠。棘轮角度大小可进行有级调节。但在回程过程中棘爪在棘齿后面滑动,而使它们容易磨损,并产生噪音。此外,为了使棘爪能顺利啮合入棘轮轮齿间,棘爪的位移必须大于棘轮的运动角度的相应位移,便会导致空程并产生冲击。摩擦式棘轮机构没有上述缺点,且从动轮的旋转角度可以无级调节,但接触面容易发生滑动,因此它的操作精度和可靠性均不如轮齿式棘轮。一般情况下,棘轮机构通常不适用于高速或精密应用。
(二)本课题的主要研究内容
本文主要研究、介绍齿式棘轮的加工工艺和加工方法。首先,分析棘轮的零件图,对棘轮进行三维建模;然后,根据棘轮结构、尺寸及相关技术要求分析选择毛坯材料、加工机床和刀具,并对加工工艺进行分析;采用UG NX 10.0软件对棘轮进行仿真加工。具体内容如下。
1、 棘轮图纸分析;
2、 棘轮三维建模;
3、棘轮加工毛坯料选择、机床选择、刀具选择和数控加工工艺分析;
4、棘轮加工仿真模拟。
二、棘轮结构分析与三维建模
(一)棘轮结构分析
本文分析的棘轮零件图纸如图21所示。此零件属于轮盘类零件,整体为圆柱回转体,零件的最大圈外圆直径为364mm,轮齿的分度圆直径为325mm,零件高度为40mm。零件中间有一个直径为110mm的通孔,该尺寸上偏差为+0.054,下偏差为为0,公差为0.054;内孔面表面粗糙度为Ra1.6μm,精度较高,需多次加工,由粗到靖,粗加工时需要留足余量。通孔上开有宽度为32mm的键槽,其深度定位尺寸为117.4mm;键槽的平行度要求为0.05,表面粗糙度为Ra6.3μm。凸台直径170mm,凸台外侧有宽为55mm的环形凹槽。凹槽内均匀分布6个直径40mm的通孔。零件共有14个棘齿,厚度为20mm,模数为26,周节为81.86,齿背表面粗糙度为Ra3.2μm,齿槽表面粗糙度为Ra6.3μm。棘轮上表面的表面粗糙度为Ra3.2μm,圆台下表面的表面粗糙度为Ra12.5μm。未注圆角为3mm、倒角为2×45°。
/
图21 棘轮零件图
(二)棘轮三维模型建立
1. 绘制零件草图
使用NX软件中建模模块的草图功能,以XY为基准平面建立草图。在草图中绘制出棘轮零件的各个特征,完成的草图如图22所示。
/
图22 棘轮草图
2. 零件模型创建
(1)点击“拉伸”命令,选择直径为170mm的圆,指定矢量方向,限制栏中选择“对称值”、距离20mm,布尔运算为“无”,点击“确定”,效果如图23所示。
/
图23 Φ170圆台特征创建
(2)参照步骤(1),选择直径110mm圆所在的闭合曲线,布尔运算为“求差”,完成中心孔和键槽特征的创建,效果如图24所示。
/
图24 中心孔、键槽特征创建
(3)参照步骤(1),选择直径280mm的圆,布尔运算为“求和”,完成环形槽创建,效果如图25所示。
/
图25 环形槽特征创建
(4)参照步骤(1),选择棘轮外圈轮廓,选择“拉伸”,对称值为10,指定矢量,布尔运算为“求和”,完成棘齿结构创建,效果如图26所示。
/
图26 棘齿结构创建

原文链接:http://www.51jrft.com/jxgc/jdgc/560275.html