毕业设计汽车变速箱双联齿轮加工工艺设计.docx

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毕业设计汽车变速箱双联齿轮加工工艺设计

毕业设计说明书

设计题目：

汽车变速箱双联齿轮加工工艺设计

开题报告部分

一、课题研究………………………………………3

1.1本课题的研究意义……………………………………3

1.2齿轮在国内外研究现状

水平和发展趋势………………………………………3

二、整个设计过程中，

我们将学习到更多的知识…………………………………4

三、课题基本内容………………………………………4

3.1齿轮加工工艺的设计…………………………………4

3.2本课题包括两方面内容………………………………5

四、毕业设计工作进度计划………………………………6

双联齿轮设计说明书部分

一、零件图的分析………………………………………7

1.1齿轮的工作性质分析…………………………………7

1.2双联齿轮的结构分析

及技术要求………………………………………………7

二、双联齿轮的材料、

毛坯及热处理………………………………………8

2.1材料的选择………………………………………8

2.2毛坯的选择………………………………………9

2.3热处理的选择………………………………………10

三、定位基准的选择………………………………………10

四、工艺路线…………………………………………11

五、工序余量工序

尺寸的计算（公差，偏差）…………………………………13

六、切削用量…………………………………………15

6.1车削切削用量的计算……………………………………………15

6.2齿加工切削用量的计算…………………………………………17

七、工时的计算………………………………………………………18

八、工艺装备…………………………………………………………20

九、检验………………………………………………………………20

十、加工工序卡片……………………………………………………24

十一、参考文献………………………………………………………38

开题报告

一、课题研究。

1.1本课题的研究意义

毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学三年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题,树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械设计与制造工作打下良好的基础。

为了综合训练我们的综合设计能力，进一步培养和提高科学的思维方式和正确的设计思想以及发现，分析，解决解决实际问题的能力，在老师的指导下解决一定的工程问题，完成专科教育中非常重要的实践教学环节。

我选用了双联齿轮的加工工艺设计作为毕业设计课题，对其加工过程的工艺，每道工序进行分析。

所谓工艺，就是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程；机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总称。

机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。

但是研究的工艺问题则可归纳为质量、生产率和经济性三类。

1）保证和提高产品的质量：

产品质量包括整台机械的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面质量。

2）提高劳动生产率：

提高劳动生产率的方法：

一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削；二是改进工艺方法、创造新工艺；三是提高自动化程度，实现高度自动化。

3）降低成本：

要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有装备，研制新的高效设备等。

对上述三类问题要辨证地全面地进行分析。

要在满足质量要求的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。

以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。

1.2齿轮在国内外研究现状、水平和发展趋势。

齿轮传动是机械设备中最基本的零件之一，各国都有数量众多的企业生产齿轮零部件。

在国外，传动驱动零件的生产均以专业化为主，一般企业规模为中、小型，人员在数十至数百人；也有很多企业是全球性的，中国现在已跻身世界传动驱动零部件生产大国之列，但主要以中低端产品为主。

纵观我国齿轮装置现状，可谓喜忧参半。

喜的是齿轮模具生产已有一定基础，且塑料齿轮发展的大趋势会给齿轮模具带来更大的市场空间；忧的是国内生产齿轮模具的水平与世界先进水平还有一段距离，而且在齿轮行业尤其是塑料齿轮行业大发展的趋势下，国内对市场变化的反应不够敏锐，配套研究难以跟上市场需求。

国际上，齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准化方向发展.特殊齿轮的应用、行星齿轮装置的发展、低振动、低噪声齿轮装置的研制是齿轮设计方面的一些特点.为达到齿轮装置小型化目的，可以提高现有渐开线齿轮的承载推力。

各国普遍采用硬齿面技术，提高硬度以缩小装置的尺寸；也可应用以圆弧齿轮为代表的特殊齿形。

在大型船上采用大功率行星齿轮装置确有成效；现在冶金、矿山、水泥一轧机等大型传动装置中，行星齿轮以其体积小、同轴性好、效率高的优点而应用愈来愈多。

齿轮传动CAD技术的开发与应用已日趋完善，从优化设计到辅助绘图，从二维图形发展到三维实体造型，从齿轮零部件CAD到齿轮传动装置CAD，逐步建立了齿轮传动一体化的CAD集成系统。

它包含了各类齿轮传动装置的零部件CAD。

一般齿轮设计计算软件开发已较完整，在工程应用中已较普遍。

目前，少数单位开发了典型齿轮零部件的参数化CAD绘图，效率很高。

要把机械通用的CAD软件与齿轮专用的CAD软件结合起来，推动软件的商品化和集成化，建立齿轮的设计与工程的设计库，逐步过渡到齿轮传动的动态设计技术和仿真技术，以适应高参数与高性能齿轮装置的设计要求，进一步解决齿轮产品虚拟设计与制造技术中，三维可视图形，建模与仿真，动态设计与分析计算等现代设计技术问题。

二、整个设计过程中，我们将学习到更多的知识。

1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图，培养我们独立视图能力，增强我们对零件图的认识和了解，通过对零件图的绘制，不仅能增强我们的绘图能力和运用CAD软件的能力。

2）制定工艺规程、确定加工余量、工序尺寸计算、工时定额计算、定位误差的分析等。

每一个环节都非常重要的，通过这些设计，熟练掌握工艺路线的制订、毛坯、加工余量的确定、各工序尺寸及偏差的确定、分析加工误差产生的原因、工艺装备的选择与应用。

这既是对以前学习过的只是的复习，也是对以后工作的一个铺垫。

3）在这个设计过程中，我们还必须考虑工件的安装和夹紧。

安装的正确与否直接影响工件加工精度，安装是否方便和迅速，又会影响辅助时间的长短，从而影响生产率，夹紧是加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。

它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。

这是整个设计的中点，也是一个难点。

三、题的基本内容

3.1齿轮加工工艺的设计

制定齿轮的加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。

再设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，齿轮是典型的盘类零件，了解其盘类零件的结构特点和相关的技术要求，对盘类零件的每一个细节，都应仔细的分析，如盘类零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是盘类零件的内孔和记住断面是齿轮加工、检验和安装的基准，齿坯加工的精度对齿轮加工和传动的精度均有很大的影响。

齿坯公差主要包括基准孔的直径公差和基准端面的端面跳动等需要我们在制定加工工艺规程时给于足够的重视。

由于该课题的要求汽车减速箱双联齿轮是大批量生产，所以为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

通过对该零件的定位基准的选择、切削力的计算、定位误差的分析，设计出专用夹具。

3.2本课题包括两方面内容

1）齿轮加工工艺的设计

2）制定工艺规程的研究途径和可行性分析

毛坯的选择：

根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。

对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模斜度，一边在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。

如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。

毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。

同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。

齿轮毛坯材料，承受重荷。

采用模锻精化毛坯。

并作喷丸处理，以便进行切削加工。

定位基准的选择：

为保证齿轮的加工质量，齿形的加工时应根据“基准重合”原则，选择齿轮的装配基准和测量基准为定位基准，而且尽可能在整个加工过程中保持基准的统一。

齿轮热处理：

为改善齿轮加工的工艺性，对锻造后的齿坯必须进行正火处理，为了保证齿轮有足够的耐磨性，齿面必须进行淬火处理。

齿形加工方案的选择：

该齿轮为双联齿轮选择加工方案时，主要取决于齿轮的精度等级及齿轮的结构，生产批量。

齿端加工：

齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去行刺等，经过齿端加工后齿轮便于进入啮合。

精基准的修正：

精基准的的修正主要为保证齿形精加工的质量，对基准孔必须先加以修正，提高定位精度。

减小误差。

齿轮的检验：

依据图纸提出的技术要求对影响齿轮传动精度有影响的项目进行检验。

拟定工艺路线：

表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。

并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。

拟定工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。

常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定

四、毕业设计工作进度计划

我们初步设定毕业设计总共需要大约五周的时间左右（2013年3月21日至2013年4月25日）。

第一阶段（2013年3月21日至2013年3月24日）：

接受指导老师的毕业设计课题，做撰写开题报告的前期准备工作。

撰写开题报告初稿，在指导老师的指导下，修改开题报告并定稿上交开题报告。

第二阶段（2013年3月25日至2013年4月14日）：

做毕业设计说明书。

主要内容就是对齿轮工作性质分析，进行工艺分析，工序余量、工序尺寸的计算，机床、工具量具的选择与应用，工艺规程的设计、编织工艺规程卡片，各种定位简图和工艺图，加工时加工误差主要表现的环节，如何采取措施尽量减小误差。

第三阶段（2013年4月15日至2013年4月19日）：

完成零件图（1张）、毛坯图（1张）、机械加工工艺过程卡片（若干）、课程设计说明书（1份）。

第四阶段（2013年4月20日至2013年4月25日）：

准备毕业设计答辩。

双联齿轮设计说明书

一、零件图的分析

1.1齿轮的工作性质分析

此零件图是双联齿轮，这种双联齿轮在轮系中（变速器）被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度，具有较高的转矩，在滑移的工作过程中有较大的冲击。

齿轮本身在工作中齿面产生塑性变形、磨损和载荷。

为了保证齿轮的制造精度、整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命，齿轮传动应满足以下几个方面的要求

1）传递运动准确性

要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。

即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围，保证一转转角精度在一定范围内。

而转角误差与以下几个因素有关：

1，与每个传动件的加工精度有关，包括平面度直线度垂直度跳动度等等；2，与各个传动件的安装初始位置有关；3，与各个传动件的材料刚性有关，若是柔性材料制成的，显然自身在传动中存在变形误差；4，与传动件的数量有关，传动件的组成数量环节越多，对转角误差的影响就越大；5与温度因素有关，这和第三条有点关联，属于热胀冷缩产生的变形对转角误差造成影响。

保证以上因素达标之后，才可以保证一转转角精度，进而保证运动的准确性。

2）传递运动平稳性

要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。

即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。

提高齿轮平稳性精度需要在齿轮加工过程中严格控制齿坯加工精度、磨齿工装制造精度、工装调整精度、零件安装精度以及磨齿机对齿轮平稳性精度有影响部位的调整精度,同时要对齿轮进行修形加工

3）载荷分布均匀性

要求齿轮