汽车同步器变速器齿轮工艺规程(经典)

1、摘要1第1章齿轮零件分析21.1齿轮2的工作状态分析和工作条件1.2齿轮2的结构分析1.3齿轮技术状况分析21.3.1齿轮表面精度和粗糙度21.3.2表面3之间的位置精度1.3.3齿轮3的其他技术要求1.4齿轮材料的可加工性41.5齿轮零件尺寸分析图41.6齿轮加工技术分析4第二章齿轮毛坯的设计52.1空白类型的确定52.2毛坯5的工艺要求2.2.1毛坯5的加工余量和公差2.2.2牵引角62.2.3圆角半径6第3章齿轮工艺规划设计83.1工艺路线8的制定3.1.1加工方法的选择83.1.2加工阶段的划分83.1.3定位基准9的选择3.1.4热处理工艺的安排93.1.5辅助过程的安排93.2工艺

2、程序的设计103.3工艺机床、夹具和测量工具的选择说明123.3.1机床的选择123.3.2刀具的选择123.3.3测量工具的选择123.3.4夹具12的选择3.3.5各工序机床、夹具、刀具和量具的总结13第四章磨削内孔和端面的夹具设计4.1专用机床夹具设计的基本要求和步骤154.1.1专用机床夹具设计要求154.1.2专用机床夹具的设计步骤164.1.3专用机床夹具的制造精度174.2磨削内孔和端部夹具的选择174.3磨削内孔和端面夹具的工作原理简介184.4夹具零件的设计和选择184.4.1主要部件的设计184.4.2其他组件的选择19摘要21参考文献22摘要齿轮是机械传动中应用最广泛的零

3、件之一。汽车同步器变速器的齿轮起着改变输出速度和传递扭矩的作用，因此对齿轮的加工要求比较严格。传动齿轮应具有较高的经济精度和耐磨性，以提高齿轮的使用寿命和传动效率。齿轮传动应平稳，工作时噪音应小，结合时冲击不应太大。齿轮的经济指标主要表现在四个方面：运动精度、工作稳定性、接触精度和齿隙。汽车齿轮一般采用6-7级精度，根据齿轮的不同技术要求选择不同的加工路线。包括如何选择毛坯的锻造方法、毛坯的加工余量和毛坯的公差。工艺路线的制定、相关工序机床夹具和量具的选择、工艺尺寸公差、位置公差、粗糙度、同轴度、圆度和垂直度的选择。关键词：齿轮毛坯设计，加工工艺路线，工艺性分析，加工余量和公差，齿轮磨削夹具。

4、第一章齿轮零件分析1.1工况分析和齿轮工况传动齿轮速度高，温度和压力也高。它负责发动机的动力输出，是变速器非常重要的一部分。它还需要承受很大的外力，并且必须有一定的抗冲击性。由于传动齿轮的特殊工作状态，传动齿轮必须具有较高的强度和刚度，在高速工作时，需要有承受循环载荷的能力。为了适应这种特殊的工作环境，在齿轮加工过程中需要进行渗碳、淬火、表面磷化等处理工序，以达到表面坚硬、芯部坚韧的效果。此外，因为传动齿轮的齿面强度高，所以有必要对齿面进行强喷丸处理，以提高传动齿轮的疲劳强度并消除表面缺陷。1.2齿轮的结构分析根据零件分析，该齿轮是变速器的第四个齿轮，由两个单齿组成，每个表面都不是很复杂。然而

5、，为了确保在工作过程中有润滑剂减少磨损，在大齿的一端沿圆周方向均匀分布有四个油槽，这是在铸造过程中完成的。内孔为光滑孔，表面粗糙度高，有一定的光滑度。在满足强度要求的前提下，传动装置尽量具有较小的体积和质量，以减轻重量和体积油箱顶面也有粗糙度Ra0.8的要求，所以在设计中应增加精加工工序(公差)等级参考几何量工公差的与测量技术p 17)；一般卡车变速箱和拖拉机变速箱齿轮精度不低于8，表面粗糙度不大于Ra3.2(汽车制造工艺学(第三版)p120)；其他表面粗糙度要求Ra3.2.IT10-IT12精度，可通过精加工表面来保证。1.3.2表面之间的位置精度平面间的位置精度是指获取的平面内的位置与其实

6、际位置的重合度，即形状和位置达到一定的精度。如零件图所示，零件图的D、E、F面有形位公差要求：D面与齿轮70内孔轴线的垂直度要求为0.010，平面副要求为0.01。从零件图的分析来看，D面有可能与工作面相结合，所以表面精度及其形位公差要求比较高，必须达到精度。e面：该面面对齿轮70内孔轴线的垂直度公差要求为0.05。因为端面的平面度要求为0.01，所以该工件的端面可以在加工过程中与同步器结合。如果形状和位置的偏差太大，齿轮会倾斜，组合会变弱。不稳定的工作和其他后果。f面：面齿轮中70内孔轴线的垂直度要求为0.03，这足以防止齿轮在工作过程中过于倾斜而与其他零件碰撞，影响正常工作。1.3.3齿轮

7、的其他技术要求1.零件表面应进行渗碳淬火，使表面硬度达到650-800 HV；2.渗碳层深度为齿根的0.4-1.0毫米；3.心脏硬度为513HV4.强力喷丸处理(磨齿后)；5.表面电镀磷化处理；6.A的齿面加工成鼓形，鼓形必须修整5-20 m；7.D面油槽产生的毛刺得到加工，尖角光滑；1.4齿轮材料的可加工性在汽车变速器的传动齿轮设计中，常用的加工材料有20CrMnTi、20CrMo、20CrMnVB、40Cr、40MnB、45号钢等。本课程设计选择20CrMnTi。20CrMnTi是渗碳钢，通常是碳含量为0.17%至0.24%的低碳钢。广泛用于制造汽车传动齿轮。在保证淬透性的条件下，具有高淬

8、透性、高强度和韧性，特别是高低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化钢。良好的可加工性，特殊加工过程中变形小，抗疲劳性能好。硬度低但切削变形小，属于易加工材料。从材料角度看，它满足加工该零件的基本要求，具有良好的可加工性。20CrMnTi是一种用途广泛、消耗量大的合金钢。这是一种渗碳钢，具有良好的性能和高淬透性。渗碳淬火后，表面坚硬耐磨，芯部坚韧，低温冲击韧性高，焊接性中等，正火后可加工性好。用于制造承受高速、中、重载、冲击和摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。用于制造汽车、拖拉机中各种中、重载、抗冲击磨损、高速、截面积小于30毫米的重要零件。20CrMnTi材料的抗拉强度 b=1

9、080n/mm。1.5齿轮零件图的尺寸分析在绘制和计算尺寸时，每个表面上的问题可以决定彼此之间的关系。但是工件上每个表面的形成有严格的顺序，维度的形成有严格的方向性和跟踪性。本零件图的标注大多是针对轴孔零件，对于重要的配合零件，工件的定位部分有较高的精度和形位公差要求。为了清楚地表示每个加工面，我们给每个加工面命名，如大端的E面和小端的H面。1.6齿轮加工技术分析1)零件的内腔和形状应尽可能采用统一的几何类型和尺寸，尤其是机床过渡处的凹弧半径3)铣削零件底面时，凹槽底部圆角的半径不应太大。半径越大，铣刀端刃铣削平面的能力越差，效益越低。零件结构比较复杂，部分零件加工表面精度高，所以增加了该零件

10、工人们有一定的困难。根据零件的尺寸、形状和位置要求，主要保证工件的表面粗糙度。对于端面和齿面的加工，用数控车床进行粗车和精车可以满足加工要求；粗糙度要求较高的加工表面，经过粗车和精车后，通过精磨可以满足最终加工要求；内孔的光洁度和尺寸公差高，所以可以先粗车，再精车，最后精抛光，以满足加工要求；最后，采用强力喷丸机和电镀磷化处理，提高了工件的使用性能和耐磨性。第二章齿轮毛坯的设计2.1空白类型的确定不同种类的坯料决定了材料、形状、生产性能以及在生产中获得零件的可能性。该零件的毛坯形状比较简单，沿84毫米圆周上只有四个均匀分布的油槽。另外，作为传动齿轮，它在工作过程中必须承受较大的力，提高材料的强

11、度，所以毛坯内的纤维与轴线对称。因此，采用模锻毛坯，工件中的四个油槽可以在锻造过程中直接锻造。2.2毛坯的工艺要求2.2.1毛坯的加工余量和公差加工余量是指加工过程中切断的金属层的厚度。加工余量包括工艺余量和总加工余量(毛坯余量)。工艺余量是两个相邻工艺的工艺尺寸之间的差异。总加工余量(毛坯余量)是毛坯尺寸和零件图设计尺寸之间的差值。对于本课程中设计的零件，轴向毛坯余量为4毫米。草稿角度模锻倾斜是为了方便模拔，塑料件壁在模拔方向应有一个倾斜角。模锻斜度的要求如下：(1)产品精度要求越高，拔模角越小。(2)对于尺寸较大的产品，应采用较小的拔模角度。(3)如果产品形状复杂且难以绘制，应选择较大的坡

12、度。(4)产品收缩大，坡度应加大。(5)增强塑料应选择高坡度，含自润滑剂的塑料可采用小坡度。(6)产品壁厚大，坡度要大。(7)坡度方向，内孔以小端为准，满足图纸尺寸要求，坡度应在扩大方向；形状以大端为准，满足图纸要求，在较小的方向获得坡度。总的拔模角度。不受产品公差带的限制，高精度塑料零件的拔模角应在公差带内。在本部分中，当在带有顶出装置的模具中锻造时，模锻的外倾角为3，内拔模角为5(拔模角见机械加工工艺设计实用手册表6-9)。2.2.3圆角半径铸件圆角是一个不可忽视的工艺要求，因为尖角砂在浇注时容易产生冲砂、限砂、粘砂等缺陷，而角部没有圆角过渡的铸件由于铸造应力大，容易开裂打开。因此，为了促

13、进金属在模槽中的流动，并考虑模锻强度，应在模锻件的拐角处提供适当的圆角。根据查找表，R2被选为外圆角的半径，R4被选为内圆角的半径(相关的内圆角和外圆角可参见机械加工工艺设计实用手册的表6-12)。毛坯图参见齿轮毛坯图A2。第三章齿轮工艺规范的设计3.1工艺路线的制定3.1.1加工方法的选择选择的加工方法应考虑每种加工方法的经济精度、零件和材料的可加工性、工件的结构形状和尺寸、生产类型和现有的生产条件对于加工质量要求高或复杂的零件，整个工艺路线通常分为以下几个阶段：1)粗加工阶段：主要任务是切断每个表面的大部分余量，关键问题是提高生产率，粗加工可以进行多次。2)半精加工阶段：精加工二次表面，准

14、备精加工主表面。3)精加工阶段：确保所有主要表面满足图纸要求，主要问题是如何保证加工质量。4)精加工阶段：对于要求非常精细的表面粗糙度和高尺寸精度的表面质量，也需要精加工阶段。这种破坏的主要目的是提高表面质量，而不能用来提高形状精度和位置精度。3.1.3定位基准的选择定位基准包括粗基准和精基准：粗加工基准：粗加工的毛坯表面用作基准。精基准：使用加工表面作为基准。粗车的右端面以大端圆柱轴线为基准夹紧，左端面为轴向定位基准；粗车的左端面以大端外圆轴线为基准居中，右端面为轴向定位基准；精车的左右两侧选择与上面相同的；滚动a齿，插入b齿，以内孔轴线为定位基准；以A齿分度圆的中心为定位基准，磨削内孔和止

15、端。3.1.4热处理工艺的安排为了提高硬度和可加工性，便于切削，降低工件材料的内应力，采用了防火处理。为了便于加工，应在粗加工前和锻造后进行正火处理。为保证零件正常工作，外表面应坚硬，中心应坚韧，因此采用渗碳淬火。为了便于粗车和半精车加工，保证渗碳深度均匀，在粗加工后安排渗碳。研磨前。3.1.5辅助工序的安排1.检验顺序包括：中间检验、热处理前检验和最终检验。滚齿粗加工后进行中间检验，渗碳淬火前进行预热，所有工序完成后进行最终检验。2.加工后，对A齿进行喷丸处理和磷化处理，改变工件的表面物理和化学性质，使齿轮外部坚硬，中心部分坚韧。3.为了保证齿轮的加工要求，工件应在热加工前进行检查，并对齿a进行喷丸处理清理干净。3.2工艺程序的设计总工艺路线：00锻造毛坯，热处理05粗车小端面外圆至95.5小端面粗