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1、毕业论文：汽车发动机伞齿轮工艺设计毕业论文：汽车发动机伞齿轮工艺设计毕业论文：汽车发动机伞齿轮工艺设计:2013-3-5 19:22:30毕业设计(论文)题 目： 汽车发动机伞齿轮工艺设计提示：本文原版含图表word版全文下载地址附后（正式会员会看到下载地址）。这里只复制粘贴部分内容或目录（下面显示的字数不代表全文字数）,有任何不清楚的烦请咨询本站客服。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本
2、人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密 ，在_年解密后适用本授权书。不保密。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘 要发动机齿轮种类较多，加工工艺也较为复杂。以螺旋伞齿轮为研究对象，分析发动机中锥齿轮
3、的加工特点，结合其使用环境，改善加工工艺，对从动螺旋伞齿轮的工艺分析，提高生产质量。关键词：螺旋伞齿轮 加工工艺 生产质量AbstractMore types of engine gears, processing technology is also more complex. Spiral bevel gear for the study, an analysis engine processing characteristics of bevel gears, combined with the use of the environment, improve the processing
4、 technology, driven spiral bevel gear on the analysis of the technology to improve production qualityKeywords： Spiral bevel gear Processing Production Quality摘 要IAbstractI第1章 绪 论1.1 本课题的来源、目的及意义.2 课题背景及国内外研究现状国内齿轮加工技术与装备正向着数控方向发展，生产效率不断提高；对制造装备要求配备自动化上、下料，自动加紧装置；并有效的柔性和较高的性价比。齿轮加工行业为适应对制造精度、生产效率、清洁生
5、产、提高质量要求制齿技术有全数控化；高速、高效化；高加工精度及Cp化；功能复合化；绿色化。国外除了类似国内现有的加工工艺外，国外运用先进的齿轮磨齿机，将国内的磨齿机还采用手动磨齿机手动对中，而国外采用自动对中，加工齿轮的时间大大减少，效率提高。同时五轴加工的方式，主要是由于生产量的变化。过去这一技术多用于产量较小的模具，飞机工业的机身零件、涡轮和叶片加工。汽车工业中五轴加工技术的应用，主要集中在减少加工时间，现今的应用日益增多。五轴加工中心方便的加工螺旋锥齿轮，减少空转、测试零件加工程序和首件加工的调整时间，采用计算机模拟是非常有效的。1.3 本课题研究的主要内容1）螺旋伞齿轮的结构特点和使用
6、环境；2）螺旋伞齿轮的机械加工工艺规程；3）螺旋伞齿轮重点加工工艺分析； 第2章 齿轮工况及总体结构2.1 齿轮工况目前齿轮可分为圆柱齿轮，锥齿轮，蜗杆与蜗轮；螺旋伞齿轮是发动机中重要的锥齿轮。因加工齿轮的方法不同，材料不同，加工工艺不同，重点分析螺旋伞齿轮的加工工艺，进一步改善。齿轮传动是各种机械系统的关键部件，广泛的应用于汽轮机，机械加工，石油，钢铁，建筑，采矿等。在所有这些领域中，都有不断提高机械零部件可靠性和改进制造工艺的趋势。机床中的锥齿轮主要用于传递相交轴的运动，具有传动效率高，发热小，结构紧凑，传动比恒定，承载能力大等特点，但锥齿轮加工较为复杂。螺旋伞齿轮作为齿轮的一种，在各种机
7、械中都有广泛的使用。在汽车驱动桥中，螺旋伞齿轮是纵向配置发动机的汽车所不可缺少的，因此，螺旋伞齿轮的制造工艺在汽车制造业占有重要地位。螺旋伞齿轮在汽车上的主要功用为：将发动机输出的动力经变速箱、主传动器传给驱动车轮；将纵向配置的发动机所输出的旋转运动改变方向，使驱动车轮获得与汽车行驶方向一致的旋转运动 ；降低发动机输出的旋转速度，提高发动机输出的扭矩，使驱动车轮获得足够的牵引力。功能包括：1）改变传动方向；2）传递运输动力；2.2伞齿轮结构.从动直尺伞齿轮属于盘形零件，图2-1所示为从动伞齿轮零件图。从使用分析， 内孔是配合表面，根据理论安装距71.15可知 内孔和端面是装配基准。从产品设计尺
8、寸标注可知 内孔和端面是设计基准； 内孔是12-10.2的位置度基准。螺旋伞齿轮属于普通弧齿锥齿轮，模数一般在2.5-15分度圆直径小于800mm，适用于受力较大的辅助机构齿轮和平稳传动的进给齿轮。 图2-1从动圆锥直齿伞齿轮零件图第3章 伞齿轮加工工艺分析3.1齿轮工艺概述一般齿轮加工的工艺路线可归纳为：毛坯制造齿坯热处理齿坯加工轮齿加工轮齿热处理轮齿主要表面精加工轮齿的精整加工。对于常见的盘形圆柱齿轮齿坯的加工，大批大量生产时采用“钻拉多刀车” 的工艺方案；成批生产时常采用“车拉车” 的工艺方案；单件小批生产时，内孔、端面、外圆的粗、精加工都可在通用车床上进行。目前齿坯的大量生产中有两个发
9、展趋势：一是向切削加工自动化方向发展，另一个是向少无切削加工方向发展。无切屑加工包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。这些工艺方法具有生产率高、材料消耗少、成本低等一系列优点，但加工精度较低，生产批量小时成本高。齿形的有屑加工可分为仿形法和展成法两大类。仿形法的特点是所用刀具切削刃的形状与被切削齿轮齿槽的形状相同，常用的方法是铣齿和拉齿，主要用于单件小批和修配工作中加工精度不高的齿轮。展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的，如滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等，其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。展成法的加工精度和生产率都较高，刀具的通用性好，在生产中应用十分广泛。表3.1.2 齿
10、形的加工方法及应用范围齿形加工方法刀具机床加工精度及适用范围仿形法铣齿模数铣刀铣床加工精度及生产率均较低，一般精度在级以下拉齿齿轮拉刀拉床加工精度和生产率都较高，但拉刀制造困难，成本高，故只在大量生产时使用，主要用于拉内齿轮展成法滚齿滚刀滚齿机通常用于加工级精度齿轮，最高能达级，生产率较高，通用性好，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级精度齿轮，最高到级，生产率较高，通用性好，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级精度齿轮，生产率高，主要用于齿轮滚、插预加工后、淬火前齿面的精加工冷挤齿挤轮挤齿机能加工级精度齿轮，生产率比剃齿高，成本低，
11、多用于齿形淬硬前的精加工，以代替剃齿，属于无切屑加工珩齿珩磨轮珩磨机或剃齿机能加工级精度齿轮，多用于经过剃齿和淬火后齿形的精加工磨齿砂轮磨齿机加工精度高，能加工级精度齿轮，但生产率低，加工成本高，多用于齿形淬硬后的精密加工齿轮加工时的定位基准应尽可能与装配基准、测量基准相一致，符合“基准重合” 齿轮加工时的定位基准应尽可能与装配基准、测量基准相一致，符合“基准重合”原则，以避免基准不重合误差。同时为了实现基准统一，在齿轮加工的整个过程中（如滚、剃、珩） 尽可能采用相同的定位基准：对于小直径轴齿轮，可采用两端中心孔或锥体作为定位基准；大直径的轴齿轮，通常采用轴颈定位，并以一个较大的端面作支承。对
12、于淬火齿轮，淬火后的基准孔存在一定的变形，需要进行修正。修正一般采用在内圆磨床上磨孔工序，也可采用推孔工序或采用精镗孔工序。3.2齿轮材料与齿坯 轮的材料是根据使用要求选择的。它对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。汽车行驶状况是随路况随机变化的，因面齿轮的工作状况也很复杂。 另外，汽车用齿轮转速较高，如中型载重汽车螺旋伞齿轮的线速度可达18m/ s这就要求轮齿表面具有较高的硬度、心部具有良好的韧性。合金钢20CrMnTi具有良好的切削性能，渗碳时工件变形小，能使齿轮获得面硬度而心部又有足够的韧性和较高的抗弯曲疲劳强度，淬火后硬度可达HRC5863残留奥民体量也少，是汽车齿轮的主要材料。例
13、如FLO6S同步器变速箱第一速齿轮选用20CrMnTi,经渗碳悴火后，表面硬度为650800,渗碳层深度(513HV以上)0.41mm (以齿根处为标准)。由于我国铬矿较缺，而锰翱等较丰富，ZOMn2TiB钢机械性能和20CrMnTi相接近，因此可代替20CrMnTi。20CrMnVB切削性能比2oMn2Ti8差一些，热处理变形大，但淬透性好，机械性能接近20CrMnTi，也可代替20CrMnTi。常用材料如表3.2.1。名称应用场合选用材料传力齿轮高转速，重载荷20Cr 20CrNiMo 40Cr 40MnB非传力齿轮轻载，减震，低噪声，润滑差不淬火碳钢，铸铁，电木，塑料 表3.2.1 车齿
14、轮用钢的品种最近有了新的发展，易削渗碳钢逐渐推广到齿轮用钢中。易削钢有多种，有加铅、加锌、加硒、钙脱氧加硫易削钢等。易削钢切削性能好，可提高切削速度，延长刀具寿命，提高生产率，降低成本。另外还可以减少齿轮加工中的毛刺。 我国的齿轮材料，也在从高合金的高级特殊钢，向低合金的低级钢演变。翎钢、银铬钢已开始用于汽车齿轮。喷扣技术、喷钥新工艺也在齿轮生产中得到应用。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不太高的齿轮；当齿轮强度要求高，并且耐磨损、耐冲击时，多用锻件毛坯；齿轮的直径大于400600时，常用铸造的方法铸造齿坯；为了减少机械加工量，对大尺寸、低精度的齿轮，
15、可以直接铸造出轮齿；对于小尺寸、形状复杂的齿轮，可以采用精密铸造、压力铸造、粉末冶金、热轧、冷轧等新工艺来制造，以提高劳动生产率，节约原材料。齿形加工之前的齿轮加工称为齿坯加工，齿坯的内孔或轴颈、端面或外圆经常是齿轮加工、测量和装配的基准，齿坯的精度对齿轮的加工精度有着重要的影响。因此，齿坯加工在整个齿轮加工中占有重要的地位。在齿坯加工前后通常安排预备热处理：正火或调质，主要目的是消除锻造及粗加工所引起的残余应力，改善材料的切削性能和提高综合力学性能。齿形加工后，为了提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频淬火、渗氮处理等热处理工艺。3.3 定位基准的选择确定齿形加工的定位基准和安装方式，
16、对齿轮制造精度有着十分重要的影响。定位基准和设计基准尽可能一致。若安装误差过大，就会增加齿圈的径向跳动，周节累积误差和齿向误差等加工误差，从而使齿面质量下降。加工齿形通常采用以下几种定位方式：（1）内孔和端面定位 具有内孔的齿轮，加工齿面时依靠齿抷内孔与夹具心轴间的配合确定中心位置。再以端面作为定位支撑面，并对端面夹紧。这符合基准重合原则，因为许多工序都可以用内孔和断面定位。但是，谁作为主要定位基准要从定位的稳定性决定。一般来说，长径比L/d大于1的简形齿轮，孔作为主要的定位基准。这时孔和心轴间的间隙是引起加工误差的主要原因，为了消除间隙，精车齿抷时，常用过盈心轴，锥形心轴。此定位特点是定位，
17、度量和装配的基准重合，定位精度高，不需找正，生产率高。2）端面和内孔定位 当齿轮孔德长径比小于1的盘形齿轮 应以端面作为主要的定位基准，为了使定位基准孔和端面具有较高的垂直度可装在三爪卡盘内，一次车出。3）以中心孔，轴颈定位 对于轴齿轮，当加工轴的外圆表面，外螺纹，圆柱齿轮齿面和外花键时，常选择轴两端的中心孔为定位基准。这种定位方式夹紧部位和浮动夹紧形式的选择，对齿轮加工精度有较大的影响；用两轴颈定位，装在精密的弹性夹头中进行加工，当在轴上钻孔或槽时，用两轴颈在两个V形块上定位夹紧的方式进行加工；用中心孔在机床两顶尖定位时定心精度高。 图3.3分度盘铣齿3.4关键工艺分析单件小批量生产时是在普通车床上逐一地将内孔，端面和外圆车出来，也可以在六角车床上加工。大量生产形状复杂的齿抷，可选用多轴立式车床，装卸方面如图3-5.1 在多轴立式车床上，以两次安装加工齿轮的所有表面。 图3.4.1 立式八轴半自动车床
