【正文】 的前期準備工作。 第二階段 （ 2022 年 3 月 25 日至 2022年 4月 14 日）：做畢業(yè)設(shè)計說明書。 第三階段 （ 2022 年 4 月 15 日至 2022年 4月 19 日）：完成零件圖（ 1 張）、 毛坯圖（ 1 張）、機械加工工藝過程卡片（若干）、課程設(shè)計說明書（ 1 份）。 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 9 雙聯(lián)齒輪設(shè)計說明書 一、 零件圖的分析 齒輪的工作性質(zhì)分析 此零件圖是雙聯(lián)齒輪， 這種雙聯(lián)齒輪在輪系中 (變速器 )被稱為滑移齒輪 ,它的作用就是改變輸出軸的轉(zhuǎn)速或速度 ，具有較高的轉(zhuǎn)矩，在滑移的工作過程中有較大的沖擊。為了保證齒輪的制造精度、整個機器的工作性能、承載能力及使用壽命，齒輪傳動應(yīng)滿足以下 幾個方面的要求 1） 傳遞運動準確性 要求齒輪較準確地傳遞運動，傳動比恒定。而轉(zhuǎn)角誤差與以下幾個因素有關(guān)： 1，與每個傳動件的加工精度有關(guān)，包括平面度直線度垂直度跳動度等等； 2，與各個傳動件的安裝初始位置有關(guān)； 3，與各個傳動件的材料剛性有關(guān)，若是柔性材料制成的，顯然自身在傳動中存在變形誤差； 4，與傳動件的數(shù)量有關(guān)，傳動件的組成數(shù)量環(huán)節(jié)越多，對轉(zhuǎn)角誤差的影響就越大； 5 與溫度因素有關(guān)，這和第三條有點關(guān)聯(lián)，屬于熱脹冷縮產(chǎn)生的變形對轉(zhuǎn)角誤差造成影響。 2）傳遞運動平穩(wěn)性 要求齒輪傳遞運動平穩(wěn)，以減小沖擊、振動和噪聲。提高齒輪平穩(wěn)性精度需要在齒輪加工過程中嚴格控制齒坯加工精度、磨齒工裝制造精度、工裝調(diào)整精度、零件安裝精度以及磨齒機對齒輪平穩(wěn)性精度有影響部位的調(diào)整精度 ,同時要對齒輪進行修形加工 3）載荷分布均勻性 要求齒輪工作時，齒面接觸要均勻，以使齒輪在傳遞動力時不致因載荷分布不勻而使接觸應(yīng)力過大，引起齒面過早磨損。 4）傳動側(cè)隙的合理性 要求齒輪工作時，非工作齒面間留有一定的間隙，以貯存潤滑油，補償因溫度、彈性變形所引起的尺寸變化和加工、裝配時的一些誤差。對于分度傳動用的齒輪，主要要求齒輪的運動精度較高 。對于重載低速傳動用的齒輪，則要求齒面有較高的接觸精度，以保證齒輪不致過早磨損 。 雙聯(lián)齒輪的結(jié)構(gòu)分析及技術(shù)要求 從零件圖可知，該零件是回轉(zhuǎn)體，其結(jié)構(gòu)特點是徑向尺寸較大，軸向尺寸相對較??；主 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 10 要幾何結(jié)構(gòu)成表面有外圓、內(nèi)孔、端面和溝槽。同時兩端面的平行度為 ，左端面與花鍵槽的外輪廓的垂直度公差為 。 技術(shù)要求需要齒坯整體滲碳，齒面高頻淬火至 52HRC。 材料的選擇 齒輪應(yīng)按照使用時的工作條件選用合適的材料。 一般來說，對于低速重載的傳力齒輪，齒面受壓產(chǎn)生塑性變形和磨損，且輪齒易折斷。一般用途的齒輪均用 45 鋼等中碳結(jié)構(gòu)鋼和低碳結(jié)構(gòu)鋼如 20Cr、 40Cr、 20CrMnTi 等制成。汽車上多用其制造傳動 齒輪 ，是中淬透性滲碳鋼中 Cr Mn Ti 鋼，其淬透性較高，在保證淬透 情況下，具有較高的強度和韌性，特別是具有較高的低溫沖擊韌性。良好的加工性，加工變形微小，抗疲勞性能相當好 毛坯的選擇 我們通過查《零件制造工藝與裝配》 P95 頁的表 36 可知，鍛造毛坯用于高強度要求、耐磨、耐沖擊的齒輪，而且適合大批量生產(chǎn)，適用于鍛造碳素鋼、合金鋼。 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 12 毛坯圖 通過對上面的材料 20CrMnTi 介紹滿足雙聯(lián)齒輪力學性能等技術(shù)要求，所以可以選擇20CrMnTi 作為雙聯(lián)齒輪的材料，毛坯選用模鍛。 1） 齒坯熱處理 ： 在齒坯粗加工前常安排預(yù)先熱處理 —— 正火。 2） 齒面熱處理 ： 齒形加工后為提高齒面的硬度及耐磨性，根據(jù)材料與技術(shù)要求，常安排滲碳淬火、高頻感應(yīng)加熱淬火及液 體碳氮共滲等處理工序。有鍵槽的齒輪，淬火后內(nèi)孔經(jīng)常出現(xiàn)橢 圓 形，為此鍵槽加工 宜 安排在齒面淬火之后。 即熱處理安排的先后順序為 毛坯制造 — 齒坯熱處理 — 齒坯加工 — 齒形加工 — 齒端加工 —齒面熱處理 — 精基準修正 — 齒形精加工 — 終結(jié)檢驗 三、 定位基準的選擇 根據(jù)零件圖的分析可知零件為回轉(zhuǎn)體零件，兩端面對孔的軸線都有較高的垂直度要求，并且兩端面 也有較高的平行度要求。這樣滿足了一次裝家中完成了外圓表面、切槽、鉆 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 13 孔、鏜孔的加工，減少了裝夾次數(shù)和定位誤差，保證了尺寸精度。 由于該零件是帶花鍵孔的盤齒類零件，需要拉床加工花鍵。所以我們采用端面和拉到的導(dǎo)向部分作為定位基準來保證圓度和直線度要求。只要嚴格控制內(nèi)孔精度，在專用心軸上定位時不需找正。 四、工藝路線 為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。 為此我們給出兩種方案如下： 工藝路線一： 工藝路線二 鍛造、正火 鍛造、正火 1 粗車外圓及端面 1 粗車外圓及端面 2 拉花鍵孔 2 拉花鍵孔 3 去毛刺 3 去毛刺 4 精車外圓、端面 4 精車外圓及端面 5 檢驗 5 檢驗 6 滾齒 6 滾齒 7 插齒 7 倒角 8 倒角 8 去毛刺 9 去毛刺 9 剃齒 10 剃齒 10 滲碳及 齒部高頻淬火 11 滲碳及 齒部高頻淬火 11 推孔 12 推孔 12 衍齒 13 衍齒 13 總檢 14 總檢 兩個工藝方案中除第七道工序不同外，其他 的工序都相同，這二道工序都是為了獲得Z=44 的切削加工。方案二是對 Z=51 的齒坯進行滾齒加工后繼續(xù)對 Z=44的齒輪進行滾齒加工，由于該零件是雙聯(lián)齒輪，兩齒輪間隔很小，若再對 Z=44 的齒坯進行滾齒加工需得有專門的設(shè)備，增加了成本和加工難度 故從經(jīng)濟方面考慮我們選擇方案一，根據(jù)工序方案一制定出詳細的工序劃分如下所示 : 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 14 序號 工序內(nèi)容 定位基準 1 毛坯鍛造 2 正火 3 粗車外圓及端面，留余量 ~2mm，鉆、鏜花鍵底孔至尺寸 Φ50H12 外圓及端面 4 拉花鍵孔 Φ50H12 孔及右端面 5 鉗工去毛刺 6 上心軸，精車外圓、端面及槽至尺寸要求 花鍵孔及右端面 7 檢驗 8 滾齒（ Z=51）留余量 ~ 花鍵孔及右端面 9 插齒（ Z=44）留余量 ~ 花鍵孔及右端面 10 倒角 （ Ⅰ 、 Ⅱ 齒輪 10176。 模鍛件的公差及機械加工余量按《 HB60772022 模鍛件公差及機械加工余量手冊 》確定。 2）鍛件質(zhì)量 fm 估算為 fm ＝ 10kg 3）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S S= fm / Nm 其中 Nm 為鍛件外廓包容體質(zhì)量 該鍛件為圓形，其最大直徑為 ? 165mm，長 38mm，則由公式 mN=π /4*d178。 4）鍛件材質(zhì)系數(shù) M 由于該零件材料為合金結(jié) 構(gòu)鋼（ 20CrMnTi），是碳的質(zhì)量分數(shù)小于﹪的碳素鋼，查《 HB60772022 模鍛件公差及機械加工余量手冊 》故該鍛件的材質(zhì)系數(shù) 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 16 屬 1M 級。 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度（加工精度）、形狀復(fù)雜系數(shù)查《 HB60772022 模鍛件公差及機械加工余量手冊》 該雙聯(lián)齒輪的加工是大批量生產(chǎn)，其加工余量的確定我們選用查表修正法，我們以 Φ159h6 外圓加工為例，我們通過查《 HB60772022 模鍛件公差及機械加工余量手冊》可知，如下表： 基本尺寸 工序雙邊余量（ mm） Φ 165 粗車 半精車 該零件的內(nèi)外圓表面加工遵循基準重合同意原則，我們以Φ 50H12 花鍵底孔和Φ 159h6外圓表面加工為例，如下表： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 (mm) 精度等級 工序基本尺寸 (mm) 工序尺寸及偏差 (mm) 表面粗糙度（ um） Φ 50H12 毛坯 — IT14 — — 50 鉆 48 IT12 Φ 0+Φ 48=Φ 48 Φ 48 0+ 粗鏜 2 IT11 Φ 0+Φ 48+Φ 2=Φ 50 Φ 50 0+ 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 17 Φ 159h6 毛坯 — IT14 Φ 165 Φ 165177。 ,r01=5176。 ,kr=15176。 ,a0=a0′ =60176。 ,r01=3176。 ,kr′ =10176。 , a0=a0′ =6176。 ,r01=5176。 ,kr=15176。 ,a0=a0′ =60176。 d=165mm 即 背吃刀量 ap=。 切削速度 Vc=128m/min； 根據(jù)公式 Vc=π dn/1000, 可知機床轉(zhuǎn)速 n=1000/π d 所以 n=1000*128/(*165)=。 所以實際切削速度為 Vc=π dn/1000=。 所以實際切削速度為 Vc=。 背吃刀量 ap=， 查表《切削余量 簡明手冊》（以下簡稱《切削手冊》）表 可知 進給量 f=。 實際切削速度 Vc= 2）車 φ 144 端切削用量的計算： 同理 已知 d=()mm= 加工余量為 。 要加工φ 50 空，加工方法為： 先鉆φ 25孔 鉆φ 48 孔 粗鏜φ 50 孔 1）鉆φ 25孔切削用量的確定 ： 查表《切削手冊》表 初步確定 進給量 f= 切削速度 Vc= 主軸轉(zhuǎn)速 n=160r/min 查表《零件制造》表 C7 確定 進給量 f= 切削速度 Vc= 2）鉆φ 48 孔切削用量的確定： 同理 查表《切削手冊》表 可知 進給量 f= 切削速度 Vc=12m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=115r/min 查表《零件制造》表 C7 確定 進給量 f= 主軸轉(zhuǎn)速 n=125r/min 故 汽車變速器雙聯(lián)齒輪加工工業(yè)設(shè)計 19 實際切削用量 Vc=。 雙邊余量為 5048=2mm，背吃