精密传动螺伞齿轮结构设计与三维建模(附件)
本次毕业设计的课题是螺旋伞形齿轮的精密传动与三维建模，首先根据所给参数以及二维图，运用我们之前学过的SolidWorks绘图软件进行建模，大致步骤为绘制草图，建立基准面，特征编辑旋转，进行阵列以及切除，绘制螺旋线等；然后拟定数控加工工艺文件，即制定数控工艺过程卡片，数控加工工序卡片和数控加工刀具卡片，编写数控加工程序，运用UG CAM等软件进行；最后在UCP 800 Duro五轴联动数控机床上加工出螺旋伞形齿轮实物，大致流程为锻造坯料，三次开粗，齿根圆角加工，齿面侧铣等。关键词三维建模，螺伞齿轮，数控程序
目 录
1绪论1
2齿轮发展现状和趋势2
2.1发展现状2
2.2发展趋势2
3螺伞齿轮的特点及应用3
3.1 伞形齿轮特点3
3.2 应用3
4螺伞齿轮的加工工艺以及精度要求4
5螺伞齿轮传动类型的选择原则5
6螺伞齿轮二维图的基本参数及计算公式5
6.1 基本参数5
6.2 计算公式6
7螺伞齿轮的三维建模过程7
8螺伞齿轮加工的工艺路线13
8.1 加工螺伞齿轮使用的机床13
8.2 CNC加工伞形齿轮的优势14
8.3 伞齿轮材料的合理选择15
8.4 制作毛坯15
8.5 滚切齿轮16
8.6 热处理17
8.7 安装连接部位的精加工17
8.8螺伞齿轮实物加工图片18
9螺旋伞形齿轮轮齿数字化模拟加工20
10螺伞齿轮加工的数控程序23
11非技术性要求24
11.1经济方面24
11.2安全方面24
11.3环保方面24
结论25
致谢26
参考文献27
1绪论
齿轮传动是历史悠久、传统且高效，其历史可以追溯到3000～5000年前。齿轮被视为现代工业的象征，与人类历史共同发展与进步。随着近代工业革命的爆发，科学技术的不断发展与前进，齿轮的重要性愈发明显。通常，齿轮被视为机械界闪亮的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
一颗星，是机械设备重要传动装置，不断得到应用并且广泛发展。至今为止，出现了各种新型齿机构轮，这些新型齿轮适应了时代的潮流，也更受广大客户的喜爱。因为其相比其他的普通齿轮传动更稳定，噪声更小等突出特点，才有更多的客户预定。此外，还形成了齿轮啮合理论、设计以及加工方式，这些内容都丰富和发展了齿轮的发展进程。
齿轮的涉及范围也很广阔，很多领域都需要齿轮的参与，航空航天，铁路，建筑，机械，车辆等等。从古至今人们对齿轮也做了很多的研究，从刚开始的空空如也，到现在的丰富多彩，一代对一代的传承，付出了多大的努力。中国最早使用齿轮机构是在农业领域和天文领域。18世纪工业革命时期，也是齿轮发展的加速时期，制造技术得以革新，一系列理论研究涌现，齿廓啮合定律，渐开线作为齿廓曲线等理论相继提出。
发展至今，齿轮还存在一些问题需要我们来研究解决。齿轮的受力状态如何来提高，以及齿轮的承载能力如何进一步提高等。首先我们可以通过提高齿面硬度，进而提高齿根弯曲强度和接触强度，这样可以减低齿轮表面的磨损量，从而达到高承载力和高传动精度的效果。在加工方面，滚切加工和插齿工艺都有很大的改善。使用硬质合金进行滚切，再加上研磨工艺，可以降低裂纹和灼烧，达到高强度的轮齿面。插切速度可以达到五至六级的加工精度，可见质的飞跃。
而螺旋伞形齿轮是组成机械零件的主要零件之一，是用来传递动力和运动的一种齿轮，螺旋伞齿轮也叫螺旋圆锥齿轮，通常用于两条相交轴之间以传输运动和动力。螺旋伞形齿轮的发展历程大致可以分成两种，一种是齿轮制造行业已经明确以圆弧齿制为主的发展方向，在这期间，圆弧齿制的加工机床基本都是进口的，同时也大量的引进了延仲外摆线齿制的机床。另一种是随着螺旋伞形齿轮的生产效率的逐步提高，产品的质量有了非常大改善。
在机械等领域，选用螺旋伞形齿轮可降低机械设备的振动和降低噪音，螺旋伞形齿轮传动是一种连续啮合状态的传动方式。
2齿轮发展现状和趋势
2.1发展现状
齿轮传动是机械产品不可或缺的传动元件，也是最常见的一种机械传动。20世纪90年代以来，随着科学技术的不断进步，齿轮的设计与制造技术大大改善，产品性能和质量也是蒸蒸日上，这极大促进了我国齿轮行业的发展，促进了我国经济的发展，推动了生产力的发展，提高了专业化生产水平。
（1）齿轮在车辆领域 从外部条件看，生产规模扩大，技术的革新；材料的更新，加工工艺的创新，以及设备不断投入和应用；从内部条件看，机械设计师的水平和能力不断提高；市场化管理水平不断完善，经验逐渐丰富。
（2）齿轮在工业制造领域 硬齿面齿轮制造技术应用越来越广泛，制造精度不断提高；高科技不断投入，不断改造，大规模的引进先进的齿轮制造设备；私人资本更深入地进入齿轮行业；齿轮设计师设计水平不断提高，新兴产品的不断涌现，形成了一定程度的生产规模；但是与国外的一些齿轮制造企业整体差异依然存在，这主要表现在科技的发展和现代化生产水平技术等的差异上。
2.2发展趋势
从整体来看，我国齿轮传动装置从古至今发生了翻天覆地的变化。现在正在迈向小型化，轻型化，标准化，清洁化，高速化。齿轮传动也是更高速，更高精度，更大功率，更高性能，更长寿命。计算机技术在工业领域的飞速发展，使得齿轮的设计计算以及生产加工走向简便化，大大减小了劳动力。现状齿轮的发展趋势如下：
（1）企业公司生产变革更高速化。随着各类科学技术的不断进步与发展，齿轮制造业结合计算机行业，发展速度就如猎豹一样速度，实现网络化管理。
（2）零部件制造业不断发展。零部件制造业正在扩大生产规模，朝着专业化，国际化方向发展。尤其是我国正式进入WTO以后，一些国际化的公司已经寻求中国作为合作对象，这一趋势日益明显。
（3）齿轮行业的先进设计和制造技术进一步得到推广。先进制造技术的基本特征是计算机信息技术与现代管理技术的结合。它包括:
1.计算机辅助设计(CAD)，
2.热加工精密成型技术和热成型动态模拟技术，
3.快速原型/零件制造技术（RPM)，
4.超精密加工、带网络功能的CNC技术、工业机器人，
目 录
1绪论1
2齿轮发展现状和趋势2
2.1发展现状2
2.2发展趋势2
3螺伞齿轮的特点及应用3
3.1 伞形齿轮特点3
3.2 应用3
4螺伞齿轮的加工工艺以及精度要求4
5螺伞齿轮传动类型的选择原则5
6螺伞齿轮二维图的基本参数及计算公式5
6.1 基本参数5
6.2 计算公式6
7螺伞齿轮的三维建模过程7
8螺伞齿轮加工的工艺路线13
8.1 加工螺伞齿轮使用的机床13
8.2 CNC加工伞形齿轮的优势14
8.3 伞齿轮材料的合理选择15
8.4 制作毛坯15
8.5 滚切齿轮16
8.6 热处理17
8.7 安装连接部位的精加工17
8.8螺伞齿轮实物加工图片18
9螺旋伞形齿轮轮齿数字化模拟加工20
10螺伞齿轮加工的数控程序23
11非技术性要求24
11.1经济方面24
11.2安全方面24
11.3环保方面24
结论25
致谢26
参考文献27
1绪论
齿轮传动是历史悠久、传统且高效，其历史可以追溯到3000～5000年前。齿轮被视为现代工业的象征，与人类历史共同发展与进步。随着近代工业革命的爆发，科学技术的不断发展与前进，齿轮的重要性愈发明显。通常，齿轮被视为机械界闪亮的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
一颗星，是机械设备重要传动装置，不断得到应用并且广泛发展。至今为止，出现了各种新型齿机构轮，这些新型齿轮适应了时代的潮流，也更受广大客户的喜爱。因为其相比其他的普通齿轮传动更稳定，噪声更小等突出特点，才有更多的客户预定。此外，还形成了齿轮啮合理论、设计以及加工方式，这些内容都丰富和发展了齿轮的发展进程。
齿轮的涉及范围也很广阔，很多领域都需要齿轮的参与，航空航天，铁路，建筑，机械，车辆等等。从古至今人们对齿轮也做了很多的研究，从刚开始的空空如也，到现在的丰富多彩，一代对一代的传承，付出了多大的努力。中国最早使用齿轮机构是在农业领域和天文领域。18世纪工业革命时期，也是齿轮发展的加速时期，制造技术得以革新，一系列理论研究涌现，齿廓啮合定律，渐开线作为齿廓曲线等理论相继提出。
发展至今，齿轮还存在一些问题需要我们来研究解决。齿轮的受力状态如何来提高，以及齿轮的承载能力如何进一步提高等。首先我们可以通过提高齿面硬度，进而提高齿根弯曲强度和接触强度，这样可以减低齿轮表面的磨损量，从而达到高承载力和高传动精度的效果。在加工方面，滚切加工和插齿工艺都有很大的改善。使用硬质合金进行滚切，再加上研磨工艺，可以降低裂纹和灼烧，达到高强度的轮齿面。插切速度可以达到五至六级的加工精度，可见质的飞跃。
而螺旋伞形齿轮是组成机械零件的主要零件之一，是用来传递动力和运动的一种齿轮，螺旋伞齿轮也叫螺旋圆锥齿轮，通常用于两条相交轴之间以传输运动和动力。螺旋伞形齿轮的发展历程大致可以分成两种，一种是齿轮制造行业已经明确以圆弧齿制为主的发展方向，在这期间，圆弧齿制的加工机床基本都是进口的，同时也大量的引进了延仲外摆线齿制的机床。另一种是随着螺旋伞形齿轮的生产效率的逐步提高，产品的质量有了非常大改善。
在机械等领域，选用螺旋伞形齿轮可降低机械设备的振动和降低噪音，螺旋伞形齿轮传动是一种连续啮合状态的传动方式。
2齿轮发展现状和趋势
2.1发展现状
齿轮传动是机械产品不可或缺的传动元件，也是最常见的一种机械传动。20世纪90年代以来，随着科学技术的不断进步，齿轮的设计与制造技术大大改善，产品性能和质量也是蒸蒸日上，这极大促进了我国齿轮行业的发展，促进了我国经济的发展，推动了生产力的发展，提高了专业化生产水平。
（1）齿轮在车辆领域 从外部条件看，生产规模扩大，技术的革新；材料的更新，加工工艺的创新，以及设备不断投入和应用；从内部条件看，机械设计师的水平和能力不断提高；市场化管理水平不断完善，经验逐渐丰富。
（2）齿轮在工业制造领域 硬齿面齿轮制造技术应用越来越广泛，制造精度不断提高；高科技不断投入，不断改造，大规模的引进先进的齿轮制造设备；私人资本更深入地进入齿轮行业；齿轮设计师设计水平不断提高，新兴产品的不断涌现，形成了一定程度的生产规模；但是与国外的一些齿轮制造企业整体差异依然存在，这主要表现在科技的发展和现代化生产水平技术等的差异上。
2.2发展趋势
从整体来看，我国齿轮传动装置从古至今发生了翻天覆地的变化。现在正在迈向小型化，轻型化，标准化，清洁化，高速化。齿轮传动也是更高速，更高精度，更大功率，更高性能，更长寿命。计算机技术在工业领域的飞速发展，使得齿轮的设计计算以及生产加工走向简便化，大大减小了劳动力。现状齿轮的发展趋势如下：
（1）企业公司生产变革更高速化。随着各类科学技术的不断进步与发展，齿轮制造业结合计算机行业，发展速度就如猎豹一样速度，实现网络化管理。
（2）零部件制造业不断发展。零部件制造业正在扩大生产规模，朝着专业化，国际化方向发展。尤其是我国正式进入WTO以后，一些国际化的公司已经寻求中国作为合作对象，这一趋势日益明显。
（3）齿轮行业的先进设计和制造技术进一步得到推广。先进制造技术的基本特征是计算机信息技术与现代管理技术的结合。它包括:
1.计算机辅助设计(CAD)，
2.热加工精密成型技术和热成型动态模拟技术，
3.快速原型/零件制造技术（RPM)，
4.超精密加工、带网络功能的CNC技术、工业机器人，
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