毕 业 设 计

题目：变速器倒挡齿轮加工工艺设计

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年 月 日

I

摘 要

齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。汽车变速器齿轮起着改变输出转速传递扭矩的作用，所以加工齿轮的要求相对要严格一些。变速器倒挡齿轮应具有经济精度等级高，耐磨等特点，以提高齿轮的使用寿命和传动效率，齿轮在工作时传动要平稳而且噪声要小，结合时冲击不宜过大。齿轮的经济指标主要表现为运动精度、工作平稳性、接触精度和齿侧间隙四个方面。一般，汽车的齿轮采用的是6到7级精度，根据齿轮不同的技术要求选择不同的加工路线。以及选择毛坯的锻造方法，和毛坯的加工余量及毛坯的公差，加工路线的制定，为了保证零件的质量，在加工之前需要制定两条加工路线。两者进行比对，从中选出最有利于加工和保证质量的加工方法进行加工。同时还有相关工序的机床夹具量具的选取，工艺尺寸公差，位置公差，以及粗糙度的确定，同轴度，圆度及垂直度的选取。

关键词：齿轮毛坯，加工工艺，工艺性分析，加工余量。

Abstract

II

Gear is one of the most widely used parts of mechanical transmission gear transmission gear change the output speed transfer torque the role of gear transmission gear should have a high degree of economic accuracy and wear resistance and other characteristics in order to improve the service life and transmission efficiency gear in the work to be stable and noise should not be too big. Gear economic indicators mainly performance for the accuracy of the work, contact precision and tooth side clearance 6. Processing route. And selection method for forging blank, tolerance and rough machining allowance and rough, formulation of processing route, in order to assure the quality, before processing need develop two processing routes. Comparison between the two, from which to select the most conducive to the process and ensure the quality of processing method for processing. Fixture measuring machine tools and process selection, process dimension tolerance, position tolerance, and roughness determined, coaxiality, Roundness and the verticality of the selection.

Key words:Gear blank, processing technology, process analysis, machining allowance.

III

目 录

摘 要 ................................................................................................................................................................... I 第1章 齿轮零件的分析 .....................................................................................................................................2

1.1零件图的分析（下图为倒挡齿轮的剖面图） ....................................................................................2 1.2零件的生产纲领及生产类型 ................................................................................................................3 1.3齿轮工艺设计的要求 ............................................................................................................................4 1.4齿轮的工作转态分析及工作条件 ........................................................................................................4 1.5齿轮的结构分析 ....................................................................................................................................5 1.6齿轮的结构工艺性分析 ........................................................................................................................5 1.7齿轮的加工工艺分析 ............................................................................................................................5 第2章齿轮毛坯的设计 .......................................................................................................................................6

2.1毛坯材料的确定及制造方法 ................................................................................................................6 2.2毛坯加工余量及公差 ............................................................................................................................6 2.3毛坯的形状 ............................................................................................................................................7 第3章 齿轮加工工艺规程的制定 .....................................................................................................................8

3.1定位基准的选择 ....................................................................................................................................8 3.2制定倒挡齿轮加工工艺路线 ................................................................................................................8

3.2.1齿轮表面的加工方法 ................................................................................................................8 3.2.2制定齿轮加工工艺路线 ............................................................................................................9 3.3选择设备和工艺装备 ..........................................................................................................................10

3.3.1机床的选择原则 ......................................................................................................................10 3.3.2工艺装备的选择原则 ..............................................................................................................11

第4章倒挡齿轮加工工艺的计算及工艺文件 .................................................................................................12

4.1倒挡齿轮各工序加工余量、工序尺寸及公差的确定 ......................................................................12 表4-1 倒挡齿轮各工序加工余量、工序尺寸及公差表 ........................................................................12 4.2计算外圆切削用量及工时定额 ..........................................................................................................13

4.2.1粗车外圆的基准选择 ..............................................................................................................13 4.2.2粗车Φ78外圆 ...........................................................................................................................13 4.2.3粗车Φ40外圆 .........................................................................................................................14 4.2.4粗车Φ105外圆 .......................................................................................................................14 4.3编写工艺过程卡及工序卡片 ..............................................................................................................14 结 论 .................................................................................................................................................................20 致 谢 .................................................................................................................................................................21 参考文献 .............................................................................................................................................................22 附录 ..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

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绪论

随着中国汽车业的飞速发展，汽车的需求量也日益增加。而齿轮最为汽车上不可缺少的部分，其需求量自然而然的随之增加，近年来，中国齿轮行业快速发展，行业规模不断扩大，齿轮行业已成为中国机械基础件中规模最大的行业。

本次论文设计的内容是变速器中的倒挡齿轮的加工。变速器是汽车传动系中最主要的部件之一，它是在发动机的转速一定的情况下，输出不同的转速，并且可以控制转向。在低转速时可以输出较大的扭矩，在高转速时会有比较好的效率，但扭矩较低。所以机器在启动的时候，要在低转速启动，运行起来后在切换的高转速，保持效率。同时变速器还能实现空挡和倒挡行驶，汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速器设置的倒档来实现汽车倒车行驶。汽车上正是有了倒挡齿轮，汽车的操作方式才有了更多的变化，故而倒挡齿轮的作用非常重要。

本次毕业设计研究的主要内容围绕如何加工出倒挡齿轮而展开，步骤包括对生产纲领的确定、倒挡齿轮零件的分析、齿轮毛坯的确定、和工艺规程的制定、磨内孔工具的确定以及在加工过程中各种机床、夹具的选择。同时由于齿轮是一个较复杂的几何体，加工过程较为复杂，加工精度难以确定。因此如何确定齿轮的精度等级以及依据其精度等级确定相关控制参数的公差值，是齿轮设计的关键所在。传统的设计方法是依据经验用类比法，结合查表及大量繁杂的公式计算。这样的方法工作量大，且很难保证齿轮精度设计的合理性。因此需要借助计算机辅助软件对其进行计算，对齿轮精度的设计及其相关的数据进行计算机处理，使齿轮精度的设计达到快速、准确。同时将计算出的数据在CAD图纸上进行标注，这样才能制定出正确的加工工艺及程序，制造出合格的产品。