制造技术基础综合实践课程设计-齿轮分析

东华理工大学长江学院机械制造基础综合实践

课程设计报告

题目：减速器齿轮1

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专业：机械工程

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指导教师：

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目录

1.减速器齿轮1零件图审查 (3)

2.减速器齿轮1零件的结构分析 (4)

3.减速器齿轮1零件的工艺分析 (4)

4.毛坯的选择 (12)

5.定位基准的选择 (12)

6.加工阶段的划分 (13)

7.确定工序的集中与分散 (14)

8.热处理与辅助工序的安排 (14)

9.减速器齿轮1零件加工工艺路线 (16)

10、确定各工序所需的机床和工艺装备 (19)

11、减速器齿轮1零件加工工艺过程卡片 (21)

12、心得体会 (24)

13、参考文献 (25)

1.减速器齿轮1零件图审查

根据测绘及计算得到下面齿轮的数据

2.减速器齿轮1零件的结构分析

（1）齿轮机构的优点有：

1）齿轮机构传别可达100000kw、300m/s。

2）齿轮机构的传动比恒定，寿命长，工作可递的功率和圆

周速度分靠性高。

3）齿轮机构能够实现平行轴和不平行轴之间的传动。

（2）齿轮机构的缺点有：

1）齿轮机构得制造成本过高。

2）齿轮机构不适用于远距离的传动。

3）低精度齿轮会产生有害的冲击，噪音和振动。

3.减速器齿轮1零件的工艺分析

为了便于我们了解齿轮加工，下面我们对齿轮加工的方法进行一个简单的探讨。

齿轮加工的关键是齿面加工。目前，齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削加工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要用于齿面的精加工，效率一般比较低。按照加工原理，可分为成形法和展成法两大类。

一般情况下:

a.加工直齿圆柱齿轮用插齿机

b.加工斜齿轮用滚齿机

c.加工伞齿轮用刨齿机

(滚齿机也可以加工斜齿轮)

所选用的刀具由齿轮加工机床决定：

a.滚齿机有专用的齿轮滚刀 b插齿机有专用的齿轮插刀 c.刨齿机有转用的齿轮刨刀

以上刀具都是标准件,可以在刀具书中选型(根据模数)

齿轮轴的加工一般用滚齿机就可以加工,选用相应模数的齿轮滚刀,不需要专门的夹具就可以加工。

成形法

成形法是采用与被切齿轮齿槽相符的成形刀具加工齿形的方法。用齿轮铣刀在铣床上加工齿轮是常用的成形法加工。

（1）齿轮铣刀的选择

铣刀应选择与被加工齿轮模数、压力角相等的铣刀。同时按齿轮齿数根据下页表选择合适号数的铣刀。

（2）铣削方法

我们在铣削的过程中，在卧式铣床上应将齿坯套在心轴上安装于

分度头和尾架顶尖中，对刀并调好铣削深度后开始铣第一个槽，铣完一齿退出进行分度，依次逐个完成齿数的铣削。

（3）铣齿加工特点

1）用普通的铣床设备，且刀具成本低。

2）生产效率低。每切完一齿要进行分度，占用较多的辅助时间。3）齿轮精度低。齿形精度只达11-9级。

以上主要原因是每号铣刀的刀齿轮廓只与该范围最少齿槽相吻合，而此号齿轮铣刀加工同组的其它齿数的齿轮齿形都有一定的误差。展成法

展成法就是利用齿轮刀具与被切齿坯作啮合运动而切出齿形的方法。主要有以下分类：

（1）插齿加工

插齿加工在插齿机上进行，是相当于一个齿轮的插齿刀与齿坯按一对齿轮作啮合运动而把齿形切成的。可把插齿过程分解为：插齿刀先在齿坯上切下一小片材料，然后插齿刀退回并转过一小角度，齿坯也同时转过相应角度。之后，插齿刀又下插在齿坯上切下一小片材料。不断重复上述过程。就是这样，整个齿槽被一刀刀地切出，齿形则被逐渐地包络而成。因此，一把插齿刀，可加工相同模数而齿数不同的齿形，不存在理论误差。

插齿有以下切削运动:

插齿除适于加工直齿圆柱齿轮外，特别适合加工多联齿轮及内齿轮。插齿加工精度一般为7-8级。齿面粗糙度Ra值为1.6μm。

（2）滚齿加工

滚齿是目前应用最广的切齿方法，滚齿加工原理是滚齿刀和齿坯模拟一对螺旋齿轮作啮合运动。滚齿刀好比一个齿数很少（一至二齿）齿很长的齿轮，形似蜗杆，经刃磨后形成一排排齿条刀齿。因此，可把滚齿看成是齿条刀对齿坯的加工。这种方法可用一把滚齿刀加工相同模数不同齿数的齿轮。不存在理论齿形误差。

滚齿精度一般为7～9级，当采用高精度滚刀和滚齿机时，可滚切5级精度的齿轮。滚齿时，产生齿轮的基节偏差较小，而齿形误差通常较大。

滚切直齿圆柱齿轮时有以下运动：

1）主运动滚刀的旋转运动。

2）展成运动是保证滚齿刀和被切齿轮的转速必须符合所模拟的一对齿轮的啮合运动关系。即滚刀转一转，工件转K/Z转。其中：K是滚刀的头数，Z为齿轮齿数。

3）垂直进给运动要切出齿轮的全齿宽，滚刀须沿工件轴向作垂直进给运动

滚齿加工适于加工直齿、斜齿圆柱齿轮。齿轮加工精度为8-7级，齿面粗糙度Ra值为1.6μm。在滚齿机上用蜗轮滚刀、链轮滚刀还能滚切蜗轮和链轮。

（3）剃齿加工

剃齿是用剃齿刀对齿轮的齿面进行精加工的方法。加工原理：剃齿时刀具与工件作一种自由啮合的展成运动。安装时，剃齿刀与工件轴线倾斜一个剃齿刀螺旋角β。剃齿刀的圆周速度可以分解为沿工件齿向的切向速度和沿工件齿面的法向速度，从而带动工件旋转和轴向运动，使刀具在工件表面上剃下一层极薄的切屑。同时，工作台带动工件作往复运动，以剃削轮齿的全长。

（4）珩齿加工

珩齿特点:珩齿的加工原理与剃齿相同，表面粗糙Ra0.4～0.2μm。主要作用是降低齿面粗糙度，生产率高，一般用于大批量加工8～6级精度的淬火齿轮。

（5）磨齿加工

磨齿是获得高精度齿轮最有效和可靠的方法，既可磨削不淬火的齿轮，又可磨削淬火的齿轮。加工精度可达6～4级, Ra0.4～0.2μm。

⊙磨孔

对于淬硬零件中的孔加工，磨孔是主要的加工方法。内孔为断续圆周表面（如有键槽或花键的孔）、阶梯孔及盲孔时，常采用磨孔作为精加工。磨孔时砂轮的尺寸受被加工孔径尺寸的限制，一般砂轮直径为