二级斜齿轮减速器的设计

机 械 技 术 学 院 毕 业 设 计 论 文 二级斜齿轮减速器 的设计 学生姓名： 指导教师姓名： 职称： 所在班级 所在专业 论文提交日期 论文答辩日期 答辩委员会主任 主答辩人 数 控 技 术 系 20149 年 4 月 20 日 毕业设计任务书 2014 年 2 月 20 日 毕业设计题目 二级斜齿轮减速器的设计 指导老师 职称 专业名称 班级 学生名称 学号 设计要求 1 完成专业的外文翻译 2 绘制相应的零件图 3 某些零件的设计计算 4 绘制二级斜齿轮减速器的装配图 5 编写设计说明书 完成毕业课题的计划安排 序号 内容 时间安排 1 专外翻译 1 月 20 日 2月 16日 2 布置课题 ， 收集相关资料 2 月 18 日 3月 04日 3 设计方案 3 月 05 日 3月 11日 4 编写说明书，修改论文 3 月 12 日 4月 03日 5 上交资料，准备答辩 4 月 04 日 4月 20日 答辩提交资料 毕业设计资料至少提前一周交指导老师 计划答辩时间 2014 年 4 月 20 日 机械系 2014 年 2 月 20 日 摘 要 本次设计的课题是二级斜齿轮减速器在传动装置中的应用，通过合理的计算得出相应的机器部件，同时也分析了部分零件的加工工艺和一些附件的设计与计算过程。本次设计注重的是几个常见的几零件的加工工艺分析和部件的计算， 这样使得对设计减速器有更深层的认识，同时也强调了对减速器总体结 构的认识和一些转配的方法。在整个设 计中计算占很大的比例，因为只有精确的数据才能够得出相应的部件， 从而是减速器获得良好的工作性能和技术要求。 关键词： 工艺分析 、 计算 、 减速器he is in of by of to on a of of it of to of a in to is a 业设计说明书 - 4 - 目 录 第一章 传动方案 电动机 需功率及额定功率 定转速 机型号及安装尺寸 各轴转速、转矩及传递功率 联轴器 型说明 轴器型号 传动方案说明 二章 齿轮 传动 齿轮传动 要传动参数 轮 齿轮的加工工艺 三章 轴及轴毂连接 减速器各轴结构设计 速轴 速轴 减速器各轴强度验算 速轴 速轴 键联接工作能力验算 轴的加工工艺 四章 轴 承 减速器各轴所用轴承 高速轴轴承寿命计算 期寿命 业设计说明书 - 5 - 命验 算 五章 减速器的润滑与密封 六章 减速器箱体及其附件 箱体 主要附件 结 考文献 谢 业设计说明书 - 6 - 第一章 传动方案 1 电动机 型说明 根据 两班连续单向工作制，选用闭型 压 380伏，它属于一般用途的全封闭自扇冷电动机。其结构简单，工作性能可靠，价格低廉，维护方便。 由于减速器输出轴与轮毂之间不可固定，故采用可移式联轴器。又因为所传递的扭矩不大，因此采用弹性柱销联轴器。 需功率及额定功率 工作机所需功率 4.4动机输出功率 传动装置的总效率 =1 22 3 4 式中， 1 、 2 、3、 4 分别为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由 2 2 4查取 =动轴承效率 2 =柱齿轮传动效率3=性联轴器效率 4 = =1 22 3 4 = 动机额定功率2 05.5定转速 为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由 2 带传动常用传动比范围 421 i ，单级圆柱齿轮传动比范围 632 i ，则电动机转速可选范围dn=1i 3 4 0 885263142421422 i r/见，同步转速为 1000r/1500 r/3000r/ 由于尺寸小、成本低、传递扭矩小，尽可能选择高转速，故选择同步转速为 1500r/ 机型号及安装尺寸 毕业设计说明书 - 7 - 根据同步转速为 1500r/定功率 5.5 2 0132 查 2 0一）所示 （图一） 电机外形尺寸及安装尺寸如（表一）所示 电动机型号 尺寸 H A B C D E F K D D B 32 216 140 89 38 80 10 8 33 12 280 210 135 315 60 200 18 475 （表一） 2 各轴转速、转矩及传递功率 设 电动机轴为 0轴，减速器高速轴为轴，低速轴为轴，鼓轮轴为轴 各轴转速： 14400 r/ r/42 轴输入功率： PP 2 2 轴输出功率： PP 业设计说明书 - 8 - PP 轴输入转矩： 4 5 09 5 5 0000 m 5 09 5 5 0 m 5 39 5 5 09 5 5 0 m 51 4 5 09 5 5 0 m 各轴输出转矩： 955 0 N m 955 0 N m 各轴转速、转矩及传递功率（理论值）汇总如（表三）所示 项目 电动机轴（ 0） 高速轴（） 低速轴（） 鼓轮轴（） 输出 输入 输出 输入 输出 输入 转速（ r/ 1440 655 142 142 功率（ 矩（ N m） 动比 效率 表三） 3 联轴器 型说明 综合比较 5种联轴器，由于减速器输出轴与轮毂之间不可固定，故采用可移式联轴器。又因为所传递的扭矩不大，因此采用弹性柱销联轴器。它是利用若干非金属材料制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中，以实现两轴的联接。柱销通常用尼龙制成，而尼龙有一定的弹性。传动装置是独立底座，减速器输出轴与鼓 轴不固定，弹性柱销联轴器能补偿两轴间较大的相对位移，结构简单、更换方便。并且具有吸振和缓冲能力，且一般用于高速级中，小功率轴系的传动，可用于经常正反转，起动频繁的场合。 轴器型号 由 17K 毕业设计说明书 - 9 - 名义转矩 m 由 17 m 根据2 7112 轴器外形示意图 如（图二）所示 （图二） 联轴器外形及安装尺寸如 (表四 )所示 型号 公称扭矩 N m） 许用转速 n (r/轴孔直径 d (轴孔长度 D (转动惯量 （ 许用补偿量 轴向 径向 角向 30 5000 40 84 112 160 1 0 30 （ 表四） 4 传动方案说明 传动装置平面布置简图如（图三）所示 （图三） 传动装置主要参数及主要部件型号如（表五）所示 毕业设计说明书 - 10 - 电动机 型号 额定功率（ 满载转速（ r/ 堵转转矩 最大转矩 质量 （ 额定转矩 额定转矩 440 8 联轴器 型号 公称扭矩 N m） 许用转速n(r/轴孔直径d(D (转动惯量（ 30 5000 40 160 表五） 传动方案已由设计任务书给定，为 单级斜齿圆柱齿轮传动。 将传动能力较小的 V 带传动布置在第一级，由于 带额定功率 样带轮的带数和轮径相对而言就此较小，使得结构紧凑。此外 V 带有弹性，放在第一级吸振效果好。若将齿轮放在第一级，由于 d 2233 0 5 ,使得齿轮结构减小的作用不大，同时也会引起很大的噪音，布置不合理。因此，将带轮放在第一级，有利于整个传动系统结构紧凑、匀称，同时有利于发挥其传动平稳、缓冲吸振、减 小噪音的特点。 设计任务书规定为室内工作，即要求工作不宜在恶劣环境中进行，规定工作机双班制工作、单向运转，使用期限为 6年，即工作及使用寿命较短。闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。因此采用单级斜齿圆柱齿轮传动方案是合理的。 综上所述，本方案从任务书所给定的条件设计的方案具有合理性，可行性。 毕业设计说明书 - 11 - 第二章 齿轮 传动 1 齿轮传动 要传动参数 选择材料及确定许用应力 小齿轮用 45钢调质，齿面硬度 230齿轮用 45钢正火 ，齿面硬度 180 1 1701H 5202H 据 1 1软齿面，故取 1 57015701 52015202 520520,570m i n,m i 1 11901F 1752F 据 1 1软齿面，故取 S 01 齿面接触强度设计 按齿轮减速器初定 9 级精度制造 按不大的中等冲击载荷的电动机驱动，由 1 1 按软尺面圆柱齿轮传动取齿宽系数 4.0a小齿轮上的转矩 m 单级圆柱齿轮减速器传动比 小齿轮的齿数 271 Z ， 则大齿轮的齿数 取 1292 Z 毕业设计说明书 - 12 - 齿轮实际传动比 初步选取螺旋角 130模数 n 由 1 2定中心距 21 n 62 宽 2 a 5 取 701 b 际螺旋角 ” 3338151622 129272a r c c o r c c o s 21 a n齿轮的圆周速度 0 060 0 0 co ” n m/s 参照 1 1知选用 9级精度是合适的 计算齿轮几何参数 分度圆直径 s 272co s 11 ”n 7333815co s 1 2 92co s 21 ”n 顶圆直径 na 7222 na 根圆直径 nf nf 顶高 2na 根高 nf 齿高 fa 轮材料及主要参数如（表七）所示 齿轮 齿数 材料 热处理 表面硬度（ 分度圆直径（ 毕业设计说明书 - 13 - 小齿轮 27 45 钢 调质 230 齿轮 129 45 钢 正火 180 动 传动比 中心距（ 模数 （ 螺旋角 计算齿宽（ 62 2 ” 333815 65 （表七） 轮 小齿轮结构形式的简要说明 由于齿根圆直径 造成与轴径很接近，因此可以将齿轮与轴做成一件，故采用齿轮轴。 大齿轮结构形式的简要说明 由于齿根圆直径 50500范围内，因此采用腹板式。又因为生产批量不大，故采用自由锻。 齿轮几何尺寸如 （表八）所示 齿轮号 分度圆直径（ 齿顶圆直径（ 齿根圆直径（ 齿宽 （ 齿顶高 （ 齿根高 （ 1 0 2 5 2 表八） 2 齿轮的加工工艺 齿轮是齿轮传动的主要传动元件，其功用 是传递运动和动力 。 目前在机械、仪器、仪表中应用很广泛， 因此生产上加工齿轮的数量很大，其加工精度也较高。齿轮加工包括相当于一般盘类 、 轴类零件的轮体加工和有特殊表面的齿形加工。其中 工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，都与齿轮本身的质量有着密切关系。 1 齿轮的 功用和结构特点 齿轮的功用 齿轮在机器和仪器中应用极为广泛，其功用是按一定的传动比传递运动和动力。 例如：齿轮在减速器中起到降低转速的作用，从而达到所需的转速。 毕业设计说明书 - 14 - 齿轮的结构特点 齿轮因其在机器中的功用不同而结构各异，但总是由齿圈和轮体组成。在齿圈上均布着直齿、斜齿 或人字齿 等 齿形 ，按齿圈上轮齿的分布形式，齿轮可分为直齿轮、斜齿轮和人字齿轮等 。 而轮体上有轮辐、轮毂、孔、键槽等 ，工艺上 按轮体的结构形式，齿轮可分为盘类、齿轮轴和齿条等。 轮 体 的结构形式直接影响齿轮的加工工艺过程。单齿圈盘类齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮的小齿圈的加工受齿圈间轴向距离的限制，其齿形加工方法的选择就受到限制，加工工艺性差。 如果齿轮精度要求高，需要剃齿或磨齿时，通 常将多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构。 2 齿轮传动的 技术 要求 （ 1） 齿轮传动的精度要求 齿轮的制造精度对机器的工作性能、承载能力。噪声及使用寿命影响很大，因此，齿轮制造必须满足齿轮传动的使用要求。 传动的准确性 （运动精度） 主动轮转过一个角度时，从动轮应按给定的传动比转过相应的角度。要求齿轮在一转中，转角误差的最大值不能超过一定的限度， 也称 转角精度。 传递运动的 平稳性 （工作 平稳性 ） 要求齿轮传动 平 稳，无冲击；振动和噪声小，这就需要限制齿轮传动时，瞬时传动比的变化， 也称 齿转角精度。 齿面接触的均匀性（ 接触精度） 指齿轮在传递动力的过程中，为保证载荷分布均匀，要求齿轮工作时齿面接触要均匀，并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置，以免产生应力集中和齿面过早磨损，而降低齿轮的使用寿命。 传动 侧隙 的合理性 对相互啮合的齿轮 而言 ，其非工作面必须留有一定的间隙，即为齿侧间隙，其作用是储存润滑油，使工作齿面形成油膜，减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加工误差和安装误差等因素引起的侧隙减小， 以免在齿轮工作时出现 卡死 和烧伤现象 。 但对分度齿轮和工作时需要正反转的齿轮，齿 侧 间 隙 要小，以免造成分度误差和换向冲击 。 毕业设计说明书 - 15 - 以上四 点 要求，根据齿轮传动装置的用途和工作条件而有所不同。例如，滚齿机分度蜗杆副，读数仪表所用的齿轮副，对传动准确性要求高，工作平稳性也有一定要求，而对载荷的均匀性要求一般不严格。 我国机械工业部于 1983 年制定了渐开线圆柱齿轮公差新标准标准对齿轮及齿轮副规定了 12个精度等级。对于分度用的齿轮，主要要求运动精度；对于高速传动用齿轮，主要要求工作平稳性；对于重载低速用齿轮，主要要求接触精度。 （ 2） 圆柱齿轮的齿坯精度要求 齿坯加工主要包括带孔齿轮的孔加工 、 端面加工；连轴齿轮的顶尖孔加工 、 外圆及端面加工，齿圈外圆加工。由于齿轮的内孔 、 外圆和端面常作为定位 、 测量及装配的基准，所以对齿坯加工必须规定一定的技术要求。标准 齿坯基准面径向和端面跳动公差。 3 齿轮的材料 、 毛坯及热处理 （ 1） 齿轮的材料 齿轮的材料按照使用时的工作条件进行选择。一般情况下，高速传动用齿轮，齿面易产生疲劳点蚀，应选用齿面硬度高的材料，例如， 38化钢，这种材料热处理变形小，氮化处理后表面可得到一层硬度很高的氮化层；低速 、 重载 、 有冲击环境下工作的齿轮，齿面受压产生塑性变形或磨损 ，且轮齿易被折断，应选择机械强度大 、 齿面硬度高 、 芯部韧性好的材料，例如 18碳淬火，芯部具有良好的韧性，齿面硬度可达 56般载荷平稳的齿轮，可先用 45钢 、 40行正火 、 调质或表面淬火处理；非传力齿轮可以用部淬火钢 、 铸铁 、 夹布胶木及尼龙等材料。 （ 2） 齿轮的毛坯 齿轮的毛坯形式主要有棒料 、 锻件和铸件。棒料用于小尺寸 、 结构简单且对强度要求低的齿轮；锻件用于要求强度高 、 耐磨 、 耐冲压的齿轮；铸件用于结构复杂 、 尺寸大的齿轮。 对于直径大于 400般用铸造 方法制造毛坯。为减少机械加工量，对大尺寸 、 低精度的齿轮可以直接铸出轮齿。结构复杂的小齿轮可用精密铸造 、 压力铸造 、 热轧及冷挤 、 粉末冶金等新工艺制造出具有轮齿的齿坯。 （ 3） 齿轮的热处理 毕业设计说明书 - 16 - 齿轮的热处理分为轮体热处理和齿面热处理： 轮体热处理是指齿轮齿坯锻造及粗加工之后，安排正火 、 调质处理，其目的是消除锻造及粗加工引起的内应力 、 改善材料的切削性能 、 获得良好的综合力学性能及为齿面热处理作组织准备。 齿面热处理是指对齿轮轮齿齿面进行渗碳淬火 、 高频淬火 、 氮化处理等表面热处理，其目的是提高齿面硬度及耐磨性。 4 斜齿圆柱 齿轮的加工工艺过程 综合圆柱齿轮的工艺路线可用得出齿轮的加工工艺路线大致为：毛坯制造及热处理 齿坯加工 齿形加工 齿端加工 齿圈热处理 精基准修正 齿形精加工 终结检验。 5 圆柱 斜 齿轮加工工艺过程分析 （ 1） 定位基准的选择 齿轮的加工精度要求较高，加工较为复杂，因此为保证加工质量，应尽量按基准重合原则选择齿轮的定位基准，并且可能在整个加工工艺过程中保持基准统一。 对于带孔齿轮，一般选择内孔和一个端面作为定位基准，基准端面相对内孔的端面园跳动应符合标准规定。当生产批量较小，不采用专用心轴以内孔 定位时，也可选择外圆作为定位基准，找正装夹，此时外圆相对内孔的径向圆跳动要有严格的要求。 （ 2） 齿坯加工 齿形加工前的齿轮加工称为齿坯加工。由于齿坯的内孔 、 端面 、 外圆作为齿形加工于测量 、 齿轮装配时的基准，所以齿坯的加工精度对整个齿轮的加工精度有重要的影响。 齿坯加工的主要内容包括齿坯孔和端面 、 齿圈外圆的加工，其加工方案除受齿轮的结构和尺寸影响外，主要取决于生产类型。 单件小批生产的齿坯加工 单件小批生产加工齿坯时，一般是齿坯的孔 、 端面 、 外圆的粗 、 精加工都在卧式车床上完成。先车好一端，再调头车另一端。此时 ，要特别注意使孔和基准端面的精加工在一次安装中完成，以保证其相互之间的位置精度。 毕业设计说明书 - 17 - （ 3） 齿端加工 齿轮的齿端加工有倒圆 、 倒尖 、 倒棱和去毛刺等，经过倒圆 、 倒尖 、 倒棱后的齿端形状。齿端倒圆或倒尖后，在轴上滑动时易于进入啮合；倒棱可以去除齿端的锐边，这些锐边经渗碳淬火后会很脆，齿轮传动时以崩溃，对工作不利。 （ 4） 粗基准的修正 齿轮淬火后基准孔常会发生变形，为了保证齿轮精加工质量，在齿形精加工前必须先对基准孔进行修正。 圆柱形内孔可采用推孔或磨孔。推孔生产率高，用于孔未淬硬的齿轮；磨孔生产率较低，但加工精度高，特 别适用于整体淬火内孔较硬的齿轮，或孔径较大齿厚较薄的齿轮。需要注意的是，磨孔时应以分度圆定位。这样磨后的齿轮齿圈径向跳动量较小，有利于后续的磨齿加工精度的保证。 （ 5） 齿轮的检验 为了确保齿轮的加工质量，齿轮在加工中和加工终结都要安排检验工序。 加工中安排的检验内容，主要根据各工序的工艺要求而定。例如齿坯加工后，要检验基准孔的尺寸精度 、 基准端面的端面跳动；滚齿或插齿后，要检验留剃量或留磨量 、 齿圈径向跳动量；剃齿后，要检验公法线长度变动量，抽验齿形 、 齿向精度；基准孔修正后，检验孔径和端面的圆跳动等。 齿轮的终 结检验项目，新标准对各公差组规定了检验组，具体选择时可根据齿轮的精度等级和实际检测条件确定。 （ 6） 齿形加工 齿形加工是指利用专用切削刀具在工件毛坯表面加工出具有多个相同曲线型面的一种加工方法。 齿形加工方法按加工中有无切削，可分为有屑加工和无屑加工。 毕业设计说明书 - 18 - 无屑加工时近年来发展起来的一种新工艺，它包括热轧 、 冷轧 、 精锻和粉末冶金等。无屑加工具有生产率高 、 材料消耗少和成本低等优点。但由于受材料塑形的影响，加工精度还不够高，目前还未广泛应用。尽管如此，无屑加工方法仍是齿形加工方法的重要发展方向。 齿形的有屑加工由于加 工精度高，目前仍是齿形加工的主要方法。常见齿形切削加工方法汇于下表 常见的齿形加工方法 齿形加工方法 刀 具 机 床 加工精度及适用范围 仿 形 法 成形铣齿 模数铣刀 铣 床 加工精度及生产率均较低，一般精度为 9级以下 拉 齿 齿轮拉刀 拉 床 精度和生产率均较高，但拉刀多为专用 、 制造困难 、 价格高，故只在大量生产时用之，宜于拉内齿轮 展 成 法 滚 齿 齿轮滚刀 滚齿机 通常加工 6精度齿轮，最高能达 4 级。生产率较高，通用性大，常用以加工直齿 、 斜齿的外啮合圆柱齿轮和蜗轮 插 齿 插齿刀 插齿机 通常能加工 7高达 6级。生产率较高，通用性大，适于加工内外啮合齿轮 、 扇形齿轮 、 齿条等 剃 齿 剃齿刀 剃齿机 能加工 5精度齿轮，生产率，主要用于齿轮滚插预加工后，淬火前的精加工 珩 齿 珩 磨轮 珩齿 机 能加工 6用于经过剃齿和高频淬火后，齿形的精加工 磨 齿 砂 轮 磨齿机 能加工 3精度齿轮，生产率较低，加工成本较高，多用于齿形淬硬后的精密加工 对于 6的加工方案： 磨齿方案：滚（插）齿 齿端加工 热 处理 修正基准 磨齿。这种加工方案，生产率低，适用于单件小批生产或淬火后变形较大的齿轮。 毕业设计说明书 - 19 - 磨齿是目前齿形加工中精度最高 、 齿面粗糙度最小的加工方法。因此， 5级精度以上齿轮的齿形加工均采用磨齿方案。 6 斜齿圆柱齿轮齿形加工方法 圆柱齿轮常用的有直齿和斜齿渐开线齿轮两种，其齿形的法向截面曲线为渐开线。渐开线齿形传动的最大优点是不论在渐开线的任何点啮合，其瞬时传动比恒定不变。渐开线直齿和斜齿轮在结构上的区别在于其齿形线的形状不同；直齿圆柱齿轮齿线为直线，并平行于齿轮的轴心线，而斜齿圆柱齿轮的齿线为螺旋线，并与 齿轮的轴心线有一定的夹角。 用于成形齿形表面的机械设备，称之为齿轮加工设备（机床）。 齿轮加工机床种类繁多，大致可以分为圆柱齿轮加工机床和圆锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床常用的有滚齿机 、 插齿机 、 磨齿机等；圆锥齿轮加工机床常用的有刨齿机 、铣齿机 、 拉齿机等。 齿形加工原理 齿轮加工的关键是齿面加工。目 前，齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削加工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要用于齿面的精加工，效率一般比较低。按照加工原理，齿面加工可以分为成形法和展成法两大类。 （ 1） 成形法 成形法是利用与被加工齿轮的齿槽断面形状一致的刀具，在齿坯上加工出齿面的方法。成形铣削一般在普通铣床上进行。铣削时工件安装在分度头上，铣刀旋转对工件进行切削加工，工作台作直线进给运动，加工完一个齿槽，分度头将工件转过一定角度，再加工另一个齿槽，依次加工出所有齿槽。当加工模数大于 8齿轮时，采用指状铣刀进行加工。铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床上进行。铣削时工作台偏转一个角度，使其等于齿轮的螺旋角 ， 工件在随工作台进给的同时由分度头带动作附加旋转运动而形成螺旋齿槽。 常用的成形齿轮刀具有盘形铣刀和指状铣刀。后者适于加工大模数的直齿、斜齿齿轮，特别是人字齿轮。用成形铣刀加工齿轮时，齿轮的齿廓精度是由铣刀切削刃形状来保证的，而渐开线齿廓的形状是由齿轮的模数和齿数决定的。所以齿轮的模数、齿数不同，渐开线齿廓就不一样，因此，要加工出准确的齿廓，每一个模数，每一种齿数的齿轮，就相应地需要毕业设计说明书 - 20 - 用一种形 状的齿轮铣刀。这样做显然是行不通的。在实际生产中，是将同一模数的齿轮，按其齿数分为 8组，每一组只用一把铣刀。 （ 2） 展成法 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮副 (齿条一齿轮或齿轮一齿轮 )中的一个制作为刀具，另一个则为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。 在滚齿机上滚齿加工的过程，相当于一对交错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，因此，当齿轮滚刀按给定的切削速度转动时，它在空间便形成一个以等速 这个假想齿条与被 切齿轮按一定传动比作啮合运动时，便在轮坯上逐渐切出渐开 线的齿形 。 齿形的形成是由滚刀在连续旋转中依次对轮坯切削的数条刀刃线包络而成。 常用加工方法 （ 1）滚齿 滚齿加工时根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。滚刀实际上是一个斜齿圆柱齿轮，当机床的传动系统使滚刀和工件严格地按一对斜齿圆柱齿轮的速比关系作旋转运动时，滚刀就可以在工件上连续不断地切出齿轮轮齿来。 滚切斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮一样，其端面均为渐开线。所不同的是，斜齿圆柱齿轮的齿宽方向不是直线而是一条螺旋线。因此，从成形运动的角度来看，加工斜齿圆柱齿轮，仍然需要两个成形运动：一个是形成渐开线（母线 ）的展成运动；它是由刀具的旋转和工件的修正两部分合成；另一个是形成螺旋线（导线）的成形运动，这个运动与加工螺纹形成螺旋线的运动有相同之处，即是一个复合运动，它由工件的旋转和刀具沿工件轴向移动复合而成，当工件旋转一转时刀具应沿工件轴向移动一个导程的距离。直齿和斜齿圆柱齿轮的区别在于导线的不同，我们只需要分析斜齿圆柱齿轮的导线的形成方法，即可了解滚切斜齿圆柱齿轮的成形原理。 加工斜齿圆柱齿轮的传动原理图，与滚切直齿圆柱齿轮的传动原理图相比较，传动系统多了一条传动链和一个运动合成机构。刀架和工件之间传动联系保证刀 架直线移动一个导程时，通过合成机构使工件得到的附加转动为一转。这条传动链与车床上形成螺旋线的进给传动链的性质一样，属于内联系传动链。除此之外，滚切斜齿圆柱齿轮的传动联系和实现传动联系的各条传动链，都与直齿齿轮时相同。 毕业设计说明书 - 21 - （ 2）插齿 插齿加工的原理类似于一对圆柱齿轮相啮合，其中一个是工件，而另一个是端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角的齿轮。 （ 3）剃齿 剃齿是精加工齿轮齿形的一种方法。剃齿加工原理相当于一对斜齿齿轮副的啮合过程，能进行剃齿切削的必要条件是齿轮副的齿面间有相对滑动，相对滑移的速度就是剃齿的切削速度 。 （ 4）磨齿 磨齿是用于对淬硬的圆柱齿轮的齿面进行精加工的重要方法，它能纠正齿轮在预加工中所产生的各项误差，因而适用于高精度齿轮 、 齿轮刀具及标准齿轮等的加工。其主要缺点是生产效率低，设备制造成本高，同时要求操作者应具有较高的技术水平。 磨齿方法分为两类：一是成型法加工，一是展成法加工。大部分磨齿机床系采用展成法工作。 用成型法加工 用成型法磨齿的设备称之为成型砂轮磨齿机，它所用的砂轮的截面形状被修正或与工件齿槽形状完全一致的齿形曲线。用成型法即可加工内齿轮也可以加工外齿轮。 用展成法加工 这种磨齿方法是采 用两个碟形砂轮的工作棱边（宽约 成假想齿条的两个侧面，砂轮常用的有三种倾斜角。 用碟形砂轮磨齿的加工精度较高，其主要原因是砂轮工作棱边很窄，磨削接触面积小，磨削力和产生热量都比较小。金刚石刀尖修整砂轮时的移动轨迹，只垂直于砂轮轴线，不必准确地通过砂轮中心，因此，砂轮的修整精度较高。同时，这类机床采用砂轮自动修正与补偿装置，以便始终砂轮的工作精度。其缺点时砂轮的刚性差，只能采用较小的磨削用量，生产效率较低。 （ 5） 珩齿 毕业设计说明书 - 22 - 珩齿 是齿轮的一种光整加工方法，通常安排在齿轮的最后一次热处理工序之后进行。 铣齿 插齿 滚齿 剃齿 珩齿 磨齿 6齿坯的加工工艺过程 毕业设计说明书 - 23 - 序 号 工 序 内 容 定 位 基 准 毛坯铸造