Y3150E型精密滚齿机液压系统设计

摘要

本文讲述了Y3150E滚齿机液压系统的基本原理和设计过程。

本论文首先概述了滚齿机的发展趋势，了解了滚齿机的基本规格参数，然后明确技术要求对Y3150E滚齿机液压系统进行了分析和设计，其中包括液压系统各个回路的分析和元器件的选择。同时，对滚齿机的润滑系统和冷却系统进行了分析和设计。由于这里不能上传完整的毕业设计（完

整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:贰二壹伍八玖壹一五壹

关键词：Y3150E滚齿机；液压系统；传动；冷却；润滑。

ABSTRACT

This paper introduced the Y3150E gear hobbing hydraulic system the basic principle and design process.

This paper first outlines the development trend of gear hobbing. Understand the basic specifications the gear hobbing, and clarify the technical requirement of Y3150E gear hobbing hydraulic system is analyzed and design, including hydraulic system of each circuit analysis and components choice. Meanwhile, the lubrication system of gear hobbing and cooling system analysis and design.

Keyword: Y3150E gear hobbing machine; Hydraulic system; Transmission system;Cooling

system; Lubrication system.

第一章 概述

1.1 滚齿机国内外研究现状分析及发展趋势 1.1.1滚齿机国内研究现状

齿轮加工机床是一种技术含量高且结构复杂的机床系统，由于齿轮使用的量大面广，齿轮加工机床已成为汽车、摩托车、工程机械、船舶等行业的关键设备。特别是，随着汽车工业的高速发展，对齿轮的需求量日益增加:对齿轮加工的效率、质量及加工成本的要求愈来愈高，使齿轮加工机床在汽车、摩托车等行业中占有越来越重要的作用，滚齿机是齿轮加工机床中的一种，占齿轮加工机床拥有 量的40%，它主要用来加工圆柱齿轮和蜗轮等[1,2]。

我国生产滚齿机的历史始于1953年，经过30年的努力，到80年代初，已进入世界滚齿机主要生产国家行列。目前，国产滚齿机以传统的机械传动式为主，品种、系列齐全[1]。传统滚齿机完全依靠机械内联传动实现滚刀与工件的同步运动和差动运动，往往需要经过多级齿轮传动，并且引入蜗杆蜗轮机构，使得机械结构非常复杂，调整维护非常困难，也降低了加工精度。近几年，我国在滚齿机设计技术方面研究的主要经历了从传统机械式滚齿机通过数控改造发展为2 ～3轴(直线运动轴)实用型数控高效滚齿机，到全新的六轴四联动数控高速滚齿机的开发[3]，最大主轴转速一般为1200转/分。与发达国家同类产品相比，我国仍然存在着不小的差距，究其原因，主要还是因为基础研究差，整体设计能力不足，由此导致新技术应用慢和仿制比重较大，如零传动技术、干切技术在齿轮加工机床中的应用一直处于落后状态。

目前国内齿轮加工机床的最高水平如下:在工作台直线移动方面，采用数控驱动系统代替普通滚齿机的各种交换挂轮，采用交流伺服电机通过多对降速齿轮副和一对滚珠丝杠副来驱动机床的运动部件;在滚刀回转运动方面，采用交流伺服电机通过2-3对降速齿轮副来实现;在工作台回转运动方面，绝大多数齿轮加工机床仍然需要采用多对高精度齿轮副和一对高精度蜗轮蜗杆副实现，由于存在着大量的机械传动元件甲对机床的加工精度产生极大的影响甲也使得机械结构变得更为复杂，调整维修也极不方便，例如，我国最大的齿轮加工机床生产厂——重庆机床厂于2000年通过鉴定的YKS3120六轴四联动数控高速滚齿机曾被列入“国家重大技术装备创新项目”，被称为是国产高档数控滚齿机的里程碑[4],但该机床仍然采用了滚珠丝杠副和齿轮传动链，因此，迄今为止国内在零传动齿轮机床方面还是一个空白。

1.1.2滚齿机国外研究现状

国际上生产滚齿机的强国主要是美国、德国和日本。美国的Gleason-Pfauter公司，德国的Liebherr公司,日本的三菱重工公司、坚藤、清和公司和意大利的SU公司是国外最具实力的滚齿机制造商。这些公司目前生产的滚齿机均是全数控式滚齿机，中小规格滚齿机都在朝着高速方向发展，所有高效机床均采用了全密封护罩加油雾分离器及磁力排屑器的方式部分地解决了环保问题[3]。

国外滚齿机研制的热点是干式切削滚齿机，Liebherr，Gleason-Pfauter,三菱重工、SU、坚藤以及清和均开发了适用于高速干式切削的滚齿机产品。国外制造商由于基础研究厚实，积累了大量的经验，它们对滚齿机的研究已经达到比较高的水准，将滚刀轴驱动、工件轴驱动、各直线运动轴的驱动、控制以及控制软件的开发等因素作为一体来考虑，将多个因素结合在一起进行优化[5,6]。目前国外滚齿机研制水平如下[5-10]:

1) 为了适应干式切削的需要，床身设计了大角度的斜坡，利于迅速将高温切屑排出机床，同时在床身内部采用循环水冷却以保证热稳定性。

2) 尾架采用电机驱动的方式来代替传统的液压方式，不用安装限位装置。 3） 刀架和活动支承的轴承采用水冷，可以达到更高的速度和最大的热稳定性。 4）标准的热补偿系统能够根据机床温度的变化自动调整零件的加工尺寸。 5）刀架采用机械方式锁紧，液压方式松开。

6）滚刀轴旋转由电主轴直接驱动:工件轴旋转由力矩电机直接驱动，极大提升了加工速度。

1.1.3 滚齿机研制技术发展趋势

为适应齿轮加工行业对制造精度、生产效率、提高质量及清洁生产的要求，滚齿机及滚齿加工技术出现了以下发展趋势：

a.全数控化

所谓的全数控化，指不仅滚齿机的各轴进给运动是数控的，而且机床的展成运动和差动运动也是数控的，即机床的各运动轴进行CNC控制及轴间实现联动。

b.零传动化

“零传动”即直接驱动，由电机直接驱动滚刀、回转工作台及直线进给系统，完全取消所有机械传动环节，实现动力源对机床工作部件的直接传动，传动链的长度为零。

c.高速、高精度化

滚齿机的高速化，主要是指机床拥有高的刀具主轴转速和高的工作台转速， 它们是影响切削效率的主要指标。提高加工精度的途径可分为两大类，一是提高机床本