双联齿轮说明书

目录

序言 (2)

一、零件的分析 (3)

1.零件的作用 (3)

2.零件的工艺分析 (3)

二、工艺规程设计 (3)

1．确定毛坯的制造形式 (3)

2.基面的选择 (3)

3.制定工艺路线 (4)

4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)

5.确定切削用量及基本工时 (7)

三、夹具设计 (8)

总结 (10)

参考文献 (10)

序言

机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。在三年的学习中我涉及到了大量的专业知识，如：《机械制图》、《液压与气压传动》、《机械制造技术》、《机床数控技术》等。这些专业课在整个机械设计专业中学习过程中起到了一个很重要的作用。

本次设计是学完全部基础课程及大部分专业课程后的一次综合性考验，也是对之前所学知识的回顾和总结。

我希望通过这次课程设计对自己的毕业设计有一定的帮助。从中能发现问题、分析问题、解决问题，提高自己的能力。

因能力有限，设计中有许多不足和不妥之处，恳请老师给予批评指正。

一、零件的分析

1.零件的作用

题目所给定的零件时双联齿轮，它是一些机械设备变速箱中，通过操作机构相结合，滑动齿轮，从而实现变速。

2.零件的工艺分析

根据齿轮轮体的结构形状来划分可知此双联齿轮为盘类齿轮，在轮体上带有花键孔。齿轮端面对准A的圆跳动公差不超过0.05mm，主要是保证端面平整光滑，双联齿轮是利用花键轴和花键孔进行配合定位，因此必须保证花键孔的尺寸精度。

二、工艺规程设计

1．确定毛坯的制造形式

零件的材料为40Cr。轮廓尺寸不大，形状不复杂，属于中批生产，故毛坯可采用模锻成型。

2.基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常运行。

（1）粗基准的选择按照粗基准的选择原则，选择加工余量小的、较准确的、表面质量好的、面积较大的面作粗基准。因此选毛坯大端面为粗基准。

（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。选花键孔、端面、外圆面作为精基准。

3.制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

（1）工艺路线方案一

工序I 粗车各外圆及各端面

工序II 钻花键孔

工序III 镗花键孔

工序IV 拉花键孔

工序V 半精车各外圆及各端面

工序VI 精车各外圆及各端面、槽至要求

工序VII 滚齿

工序VIII 插齿

工序IX 倒角

工序X 剃齿

工序XI 珩齿

工序XII 检验

（2）工艺路线方案二

工序I 粗车各外圆及各端面

工序II 半精车各外圆及各端面

工序III 钻花键孔

工序IV 镗花键孔

工序V 拉花键孔

工序VI 精车各外圆及各端面、槽至要求

工序VII 滚齿

工序VIII 插齿

工序IX 倒角

工序X 剃齿

工序XI 珩齿

工序XII 检验

（3）工艺方案的比较与分析

上述两个工艺方案的特点在于：方案一是在半精加工前加工了花键孔，而方案二是将加工花键孔放在了半精加工之后。两个方案都是合理的，但为了使花键孔的精度更高，应选择方案二。因此，最后的加工路线确定如下：

工序I 粗车各外圆及各端面，选用CA6140卧式车床加专用夹具

工序II 半精车各外圆及各端面，选用CA6140卧式车床加专用夹具

工序III 钻花键孔，选用CA6140卧式车床加专用夹具

工序IV 镗花键孔，选用CA6140卧式车床加专用夹具

工序V 拉花键孔，选用拉床加专用夹具

工序VI 精车各外圆及各端面、槽至要求，选用CA6140卧式车床加专用夹具

工序VII 滚齿，选用Y3150型滚齿机

工序VIII 插齿，选用Y5132型插齿机

工序IX 倒角，

工序X 剃齿，选用剃齿机

工序XI 珩齿，选用珩齿机

工序XII 检验

4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

（1）锻件重量估算为1.2kg

（2）加工精度除齿部外加工精度为F1

（3）锻件形状复杂系数S

S=m

锻件/m

外廓包容体

m

外廓包容体

=1.92kg

m

锻件

=1.79kg

S=1.79/1.92=0.93

按表2.2-10，可定形状复杂系数为S1，属简单级别。

（4）机械加工余量根据锻件重量、F1、S1查表2.2-25。由此查得直径方向为1.7～2.2mm，水平方向亦为1.7～2.2mm。即锻件各外径的单面余量为1.7～2.2mm，各轴向尺寸的单面余量为1.7～2.2mm。花键孔为外径定心，查表2.3-19其拉削余量为0.4。

（5）齿轮毛坯尺寸

（6）确定工序尺寸

5.确定切削用量及基本工时

工序VII：滚齿（II）

加工条件

工件材料：40Cr正火，σb=980GPa、模锻。

加工要求：使用滚刀加工Z=42的齿轮。

机床：Y3150滚齿机。

刀具：精度等级为AA级的滚刀。材料为高速钢。

滚齿加工42齿

由文献2表10-174

V=312/T0.33S0.5

N=0.124S0.9m1.7/D

查表10-175，10-177

S=2.5,T=240min，m=4

代入上式得：V=32.4m/min，N=0.27kw

（1）齿轮滚刀的切削速度：v=C v

Tm v f a y v mx v

k v

式中C v=364，T=240min，f a=0.83mm/r，m=2.25mm，m v=0.5，y v=0.85，x v=-0.5，k v=0.64 v=26.4m/min

n=133r/min

根据Y3150型滚齿机主轴转速（表4.2-50），选n=135r/min=2.25r/s。实际切削速度为 V=0.45m/s

（2）切削功率P c=C pc fy p c mx p c du p c zqp c v

103

k p c

式中C pc=124，y p c=0.9，x p c=1.7，u p c=-1.0，q p c=0，f=0.83mm/r，m=2.25mm，d=63mm，z=50，v=26.7m/min，k p c=1.2.

P C=0.21kW

Y3150型滚齿机的主电动机功率P E=3kW（表4.2-49）。因P c

（3）基本时间

根据表6.2-13，用滚刀滚齿轮的基本时间为

T j=

B

cosβ

+l1+l2 ?z

qn f a

式中 B=14mm，β=0°，z=42，q=1，n=1.72r/s，f a=0.83mm/r,

l1=√h(d?h)+(2～3)mm=19mm，l2=3mm。

T j=1256s

三、夹具设计

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。

经思考，决定设计第VII道工序-滚齿的滚齿机夹具。

(1)定位基准的选择

由零件图可知，在加工齿之前花键孔已完成，因此这里选用以花键孔为主要定位基面。为了夹紧可靠性和安全性，采用螺母夹紧。

(2)切削力及夹紧力计算

夹具示意图见附图

总结

本次课程设计历时10周。总的来说收获了很多。刚开始是完全没有头绪，只能按照书本的顺序走，然后边做边问老师，过了一段时间就有点头绪了。在绘制零件图以及毛坯图等，将机械制图和CAD又重新复习了一遍，这种基础工具要经常练习，不然就会忘记。有人说过，实践是检验真理的唯一标准。当然，课程设计检验了我的专业课水平，发现自己有很多不足之处。可以说，这次的课程设计是一次提前的毕业设计。在此，我要感谢我的老师对我的指导和同学对我的帮助，让我学到了更多知识。

参考文献

[1] 张绍群王慧敏机械制图[M]. 北京：北京大学出版社，2007.8

[2] 华茂发谢骐机械制造技术[M]. 北京：机械工业出版社，2004.7

[3] 胡凤兰互换性与技术测量基础[M]. 北京：高等教育出版社，2010.8

[4] 王晓莉周娟陈向华计算机绘图—CAXA2007电子图版教程[M]. 北京：科学出版社，2009

[5] 郭永环姜银方金工实习[M]. 北京：北京大学出版社，2010.1

[6] 冯旻刘艳杰高郁机械工程材料及热加工[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.8

[7] 陈明机械制造工艺学[M]. 北京：机械工业出版社，2012.1

[8] 李易明机械制造工艺设计简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，1993.6

[9] 赵家齐机械制造工艺学课程设计指导书[M]. 北京：机械工业出版社，2000.10