变速箱输入排太阳轮齿坯工艺应用研究
齿轮作为变速箱的重要组成部分，由于其所处的特殊环境和特殊作用，经常会产生噪音和磨损等问题。为了提高齿轮的综合性能就需要对齿轮从毛坯到成品的各个环节进行优化设计。本文主要针对江苏双环齿轮有限公司的一款齿轮产品进行研究。从其毛坯材料的选择到零件成型的各个环节进行优化设计。在过程中，查阅了各种资料和数据，借鉴了多种方法，尝试了多种方案，并且借助Proe软件完成了对齿轮的建模和分析，在最后通过自学利用斯沃数控仿真软件对齿轮进行来了仿真加工，从而得到了一套加工齿轮的合理方案。关键词 变速箱，齿轮，加工工艺，优化
目 录
1 引言 1
1.1 国外研究现状 1
1.2 国内研究现状 1
1.3 课题研究背景 2
1.4 课题研究内容 3
2 变速箱输入排太阳轮齿坯整体设计 3
2.1 变速箱介绍 3
2.2 太阳轮输入排 3
2.3 齿坯整体设计 3
2.3.1 材料选择 3
2.3.2 钢 3
2.3.3 铸铁 4
2.3.4 有色金属和非金属材料 5
2.4 锻造工艺设计 5
2.4.1 绘制锻件图 5
2.4.2 确定锻造工艺 7
2.4.3 确定坯料的质量和尺寸 9
2.4.4 选择锻造设备 10
2.4.5 确定锻造温度范围 12
2.4.6 填写锻造工艺卡片 14
3 机加工工艺 15
3.1 确定生产类型 16
3.2 选择定位基准 16
3.3 零件表面加工方法的选择 16
3.4 制定工艺路线 17
3.5 工序设计 17
3.6 切削用的确定 19
3.7 基本时间的确定 22
3.8 机加工程序 24
4 基于PROE齿轮建模 27
5 基于PROE齿轮分析 33
6 斯沃数控仿真 37
总结 41
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
谢 42
参考文献 43
1 引言
1.1 国外研究现状
为了改善齿轮承受载荷的性能，降低由于传动装备的重量和体积给齿轮带来的不利，各种齿轮的表面质量以及硬度都有所提高。世界各个工业制造大国纷纷向这一趋势靠拢。美国在七十年代之前普遍使用的是中硬齿面齿轮，之后硬齿面齿轮便广为使用，并且会在齿轮淬硬后进行磨齿。硬齿面齿轮形状尺寸比过去采用的中硬齿面齿轮要小，所以硬齿面齿轮的圆周转速也相对较低，动载荷下降。英国在飞机的发动机上所使用的齿轮就是硬齿面，为此他们钻研了齿轮的应力和加工中出现的变形，以及齿轮因为热处理而带来的残余应力，在加工齿轮的方法上不仅使用了淬硬磨削加工渐开线齿轮，还研究出了淬硬磨削后的圆弧齿轮。在1908年瑞士首先发明了变位展成法的插齿机后，英国以及德国等多个国家相继研究出了各种的设计齿轮的方法。继而在18世纪，法国学者M.CAMUS以及瑞士人L.EULER就相继研究出公法线位于齿轮轮齿的接触点上时都必须要经过在中心线上的节点以及基于数学的渐开线齿形研究。在19世纪，展成法齿轮加工原理的提出，以及相应的机床和加工刀具的发明，使得渐开线齿形加工更为完善。
图1.1 渐开线的形成与齿廓
1.2 国内研究现状
在70年代末期，我国在齿轮加工方面已经形成了较为完整的齿轮制造体系。得到质量好的齿轮重点在于齿轮生产技术的成熟与否，齿轮的加工工艺的确定取决于多方面，如齿轮的结构、精度以及制造条件等。齿轮的加工工艺能够粗略地概括为四个阶段，即齿坯、齿形加工、热处理以及热处理后的精加工，轮齿的内在质量取决于热处理，在生产中齿形的加工和精加工则是要害，同时也表示了齿轮的生产技术的高低。关于软以及中硬度齿面的齿轮，在加工齿轮的工艺方法上，一般采用调质处理后进行插齿或者滚齿的方法。关于齿轮的齿面较硬的情况，通常在滚齿并且在热处理后精加工齿轮的面，轮齿形变程度厉害之后，再磨齿。近年来，我国的机械行业进步飞跃，在齿轮制造工艺方面的研究已近成熟，即使这样我们还需要在实际生产中完整优化齿轮的加工工艺。国内在齿轮研究与加工方面，大多采用或者引进的是过外先进的制造经验与技术，在自主创新方面还有所欠缺。
1.3 课题研究背景
随着时代的进步，人民生活得需要，汽车行业迅猛发展。自1920年中国尝试自造汽车开始，在97年后的今天，汽车已走进千年万户，与人的日常生活密不可分。近年来，人民对于汽车的需求不只是日常代步那么简单，更多的是对汽车舒适度的要求，而汽车变速箱作实现变速的作用，但是由于变速器齿轮所处的环境恶劣，经常会产生噪音、变为汽车传动系统的重要部件，对整车性能影响很大。变速器齿轮位于传动部分，主要用于传递动力和扭矩，变速能力变差等问题。需要解决这些问题就需要在齿轮生产的过程中对各道工序进行研究，优化。
齿轮的加工方法，加工工艺的不同会对齿轮的强度，硬度和耐磨度等均有影响，所以设计者在设计过程中不仅需要根据客户的需求设计出相应的产品图而更应该考虑加工过程对齿轮各项性能的影响从而进行优化，降低成本提高生产效率。
在齿轮设计符合要求后，为降低生产成本，提高生产效率就需要从齿轮加工工艺的各个过程进行优化设计。
近年来磨削加工工艺主要以得到高精度的齿轮的良好的齿面性能为目标，主要是由于近年来汽车的动力传动系统向着高速、低噪声、扭矩大、结构尺寸小的大环境所决定的。
本此毕业设计的内容主要来自江苏省双环齿轮有限公司，它是一个专门进行不同工作环境以及精度不同齿轮的加工生产以及研发的多功能企业。
由于太阳齿轮在减速机箱体中会出现磨损严重现象，因此，需要制订合适的工艺来完成这款变速箱输入排太阳轮的加工，减少磨损。
目 录
1 引言 1
1.1 国外研究现状 1
1.2 国内研究现状 1
1.3 课题研究背景 2
1.4 课题研究内容 3
2 变速箱输入排太阳轮齿坯整体设计 3
2.1 变速箱介绍 3
2.2 太阳轮输入排 3
2.3 齿坯整体设计 3
2.3.1 材料选择 3
2.3.2 钢 3
2.3.3 铸铁 4
2.3.4 有色金属和非金属材料 5
2.4 锻造工艺设计 5
2.4.1 绘制锻件图 5
2.4.2 确定锻造工艺 7
2.4.3 确定坯料的质量和尺寸 9
2.4.4 选择锻造设备 10
2.4.5 确定锻造温度范围 12
2.4.6 填写锻造工艺卡片 14
3 机加工工艺 15
3.1 确定生产类型 16
3.2 选择定位基准 16
3.3 零件表面加工方法的选择 16
3.4 制定工艺路线 17
3.5 工序设计 17
3.6 切削用的确定 19
3.7 基本时间的确定 22
3.8 机加工程序 24
4 基于PROE齿轮建模 27
5 基于PROE齿轮分析 33
6 斯沃数控仿真 37
总结 41
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
谢 42
参考文献 43
1 引言
1.1 国外研究现状
为了改善齿轮承受载荷的性能，降低由于传动装备的重量和体积给齿轮带来的不利，各种齿轮的表面质量以及硬度都有所提高。世界各个工业制造大国纷纷向这一趋势靠拢。美国在七十年代之前普遍使用的是中硬齿面齿轮，之后硬齿面齿轮便广为使用，并且会在齿轮淬硬后进行磨齿。硬齿面齿轮形状尺寸比过去采用的中硬齿面齿轮要小，所以硬齿面齿轮的圆周转速也相对较低，动载荷下降。英国在飞机的发动机上所使用的齿轮就是硬齿面，为此他们钻研了齿轮的应力和加工中出现的变形，以及齿轮因为热处理而带来的残余应力，在加工齿轮的方法上不仅使用了淬硬磨削加工渐开线齿轮，还研究出了淬硬磨削后的圆弧齿轮。在1908年瑞士首先发明了变位展成法的插齿机后，英国以及德国等多个国家相继研究出了各种的设计齿轮的方法。继而在18世纪，法国学者M.CAMUS以及瑞士人L.EULER就相继研究出公法线位于齿轮轮齿的接触点上时都必须要经过在中心线上的节点以及基于数学的渐开线齿形研究。在19世纪，展成法齿轮加工原理的提出，以及相应的机床和加工刀具的发明，使得渐开线齿形加工更为完善。
图1.1 渐开线的形成与齿廓
1.2 国内研究现状
在70年代末期，我国在齿轮加工方面已经形成了较为完整的齿轮制造体系。得到质量好的齿轮重点在于齿轮生产技术的成熟与否，齿轮的加工工艺的确定取决于多方面，如齿轮的结构、精度以及制造条件等。齿轮的加工工艺能够粗略地概括为四个阶段，即齿坯、齿形加工、热处理以及热处理后的精加工，轮齿的内在质量取决于热处理，在生产中齿形的加工和精加工则是要害，同时也表示了齿轮的生产技术的高低。关于软以及中硬度齿面的齿轮，在加工齿轮的工艺方法上，一般采用调质处理后进行插齿或者滚齿的方法。关于齿轮的齿面较硬的情况，通常在滚齿并且在热处理后精加工齿轮的面，轮齿形变程度厉害之后，再磨齿。近年来，我国的机械行业进步飞跃，在齿轮制造工艺方面的研究已近成熟，即使这样我们还需要在实际生产中完整优化齿轮的加工工艺。国内在齿轮研究与加工方面，大多采用或者引进的是过外先进的制造经验与技术，在自主创新方面还有所欠缺。
1.3 课题研究背景
随着时代的进步，人民生活得需要，汽车行业迅猛发展。自1920年中国尝试自造汽车开始，在97年后的今天，汽车已走进千年万户，与人的日常生活密不可分。近年来，人民对于汽车的需求不只是日常代步那么简单，更多的是对汽车舒适度的要求，而汽车变速箱作实现变速的作用，但是由于变速器齿轮所处的环境恶劣，经常会产生噪音、变为汽车传动系统的重要部件，对整车性能影响很大。变速器齿轮位于传动部分，主要用于传递动力和扭矩，变速能力变差等问题。需要解决这些问题就需要在齿轮生产的过程中对各道工序进行研究，优化。
齿轮的加工方法，加工工艺的不同会对齿轮的强度，硬度和耐磨度等均有影响，所以设计者在设计过程中不仅需要根据客户的需求设计出相应的产品图而更应该考虑加工过程对齿轮各项性能的影响从而进行优化，降低成本提高生产效率。
在齿轮设计符合要求后，为降低生产成本，提高生产效率就需要从齿轮加工工艺的各个过程进行优化设计。
近年来磨削加工工艺主要以得到高精度的齿轮的良好的齿面性能为目标，主要是由于近年来汽车的动力传动系统向着高速、低噪声、扭矩大、结构尺寸小的大环境所决定的。
本此毕业设计的内容主要来自江苏省双环齿轮有限公司，它是一个专门进行不同工作环境以及精度不同齿轮的加工生产以及研发的多功能企业。
由于太阳齿轮在减速机箱体中会出现磨损严重现象，因此，需要制订合适的工艺来完成这款变速箱输入排太阳轮的加工，减少磨损。
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