汽车后桥主动锥齿轮的研究
螺旋伞齿轮，具有重合度高、传动平稳、噪音低、承载能力强等优点，是交轴运动的基础元件，广泛应用于生活中。本课题研究的汽车后桥主动锥齿轮也是螺旋伞齿轮，主要通过对零件的结构功能等方面进行分析，进行CAD的二维制图和Pro-E的三维建模，根据结合实际生产操作情况，设计出该零件的加工工艺流程和铣齿专用夹具。本文针对研究加工工艺流程，优化齿轮的设计制造以达到齿轮制造的经济性要求和提高产品质量。关键词 CAD，Pro-E，主动锥齿轮，工艺流程
目录
1 引言 1
1.1 国内外现状 1
1.2 本课题的研究背景 1
1.3 本课题的研究内容 2
1.4 本课题研究的意义 2
2 后桥齿轮的结构设计 3
2.1 驱动桥设计准则 3
2.3 锥齿轮分析 3
2.4 主动锥齿轮的结构设计 6
2.5 主动轴的设计图 12
3 主动锥齿轮加工工艺过程设计 13
3.1 主动锥齿轮的工艺路线 13
3.2 部分工艺过程的介绍与说明 13
3.3 工序尺寸计算 17
3.4 工艺流程图 19
4 ProE建模 23
4.1 ProE建模 23
5 机床与夹具的选择与数控编程 28
5.1 机床的选择 28
5.2 夹具的选择 28
5.3 粗车程序编写 30
5.4 精车程序编写 32
6 主动锥齿轮的螺旋齿校核 36
总结 40
致谢 41
参 考 文 献 42
1 引言
1.1 国内外现状
虽然中国齿轮行业快速发展，行业规模也随着改革开放不断扩大，但是中国齿轮制造业与发达国家相比还存在从业人员综合素质普遍不高、企业管理混乱、自主创新能力有待提高、新品开发周期长、市场竞争没有规则、信息化程度不高等问题。中低档的齿轮模具国内基本都能自给自足，但是高端的齿轮模具，我国主要依靠进口。我国专门的齿轮模具工厂不多，大多都只是齿轮加工企业，自己做 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
齿轮，齿轮厂往往依靠流水生产，大批量生产，。这就导致了国内的齿轮生产开发产业发展的寸步难进。
国际齿轮研究方向则主要关于这些方面：（1）提高齿轮的承载能力，（2）降低传动过程中的振动噪声，（3）提高传动效率，（4）节约制造资源，（5）提高加工效率，（6）避免环境污染。主要从这几个方面着手：1提高承载能力（齿形设计 、动力学设计、加工处理 、润滑设计 ）、2高效传动与节能降耗 、3振动与噪声控制 （齿轮振动控制 、噪声控制）、4齿轮绿色制造 （无污染、轻量化、大批量自动化生产）、5齿轮材料 （强度、刚度的提升，轻便，使用寿命长）。为了提高齿轮传动的承载能力，国际齿轮研究者在齿轮发展的几十年间不断探索和实验，主要围绕在精度更高，效率更好，噪音更低，功耗更小，尺寸越迷你的发展方向上，符合当今时代的发展方向。
1.2 本课题的研究背景
齿轮常见于现代工业设备中，也通过各种家用电器和交通工具渗入在大家的日常生活中，齿轮虽小，但也代表了工业发展的进步。50年代我国齿轮工业几 乎从零起步，第一个五年计划期间我国开始发展齿轮制造业，到了60年代才具有初步基础。70、80年代通过改革开放的贯彻深入、国家重点投入和外国的技术引进，我国的齿轮工业又进一步发展，形成了一个门类齐全、颇具规模的工业体系。而作为汽车主要的传动系统和转向系统，汽车齿轮有着更高的材料工艺要求，更精确的尺寸要求和更长的使用寿命。齿轮作为连续啮合传递运动和动力的机械元件，齿轮运转的平稳性和失效原因值得我们关注。
在实习过程中，我们主要参与到了后桥锥齿轮的设计及生产中，它是汽车传动系统中不可缺少的一部分，这次课题的是关于锥齿轮的结构的研究和改善，来使齿轮具有更好的平稳性和更长的使用寿命，以提高锥齿轮的经济性。
1.3 本课题的研究内容
汽车后桥主动锥齿轮的强度计算及设计优化，汽车后桥主动锥齿轮是汽车上面的重要零部件，其加工质量决定了汽车的运行寿命，该课题要了解汽车后桥锥齿轮的性能，并制定其相应的加工工艺流程。
用CAD绘制零件二维图以及工艺过程卡片，用PROE建立主动锥齿轮的三维模型。
1.4 本课题研究的意义
在满足各项指标（寿命、材料、尺寸）研究齿轮的疲劳强度和刚度，通过研究和改善锥齿轮的结构，来使齿轮具有更好的平稳性和更长的使用寿命，优化齿轮的设计制造以达到齿轮制造的经济性要求和提高产品质量。
2 后桥齿轮的结构设计
汽车后桥即驱动桥，驱动桥是汽车传动系中的主要部件之一。它位于传动系统的末端，它不仅可以起到增大传动轴的转矩，降速，改变扭矩方向，使车轮形成速度差来进行转弯的作用，还能起到用来支持车架并从车架传递负荷到车轮上的作用，该课题主要研究的是后桥的主动锥齿轮。
2.1 驱动桥设计准则
1、汽车的最佳动力和燃油经济性条件下选传动比；
结构简单，机件工艺性好，制造容易，拆装、调整方便；
具有较高的传动效率；
驱动桥部件在保证可靠性和寿命的前提下，降低簧下质量，减少道路对驱动轴负载的不均匀冲击，提高车辆的稳定性
齿轮与其他传动件工作平稳，噪声小。
2.2.1 驱动形式选择
大多数汽车采用的都是4X2驱动形式，前者为汽车的车轮轮数，后者为用来驱动的轮毂数，它具有机构简单，制造成本低的优势，在质量轻的各式汽车上广泛运用，所以我们选取的也是4X2驱动形式。
目录
1 引言 1
1.1 国内外现状 1
1.2 本课题的研究背景 1
1.3 本课题的研究内容 2
1.4 本课题研究的意义 2
2 后桥齿轮的结构设计 3
2.1 驱动桥设计准则 3
2.3 锥齿轮分析 3
2.4 主动锥齿轮的结构设计 6
2.5 主动轴的设计图 12
3 主动锥齿轮加工工艺过程设计 13
3.1 主动锥齿轮的工艺路线 13
3.2 部分工艺过程的介绍与说明 13
3.3 工序尺寸计算 17
3.4 工艺流程图 19
4 ProE建模 23
4.1 ProE建模 23
5 机床与夹具的选择与数控编程 28
5.1 机床的选择 28
5.2 夹具的选择 28
5.3 粗车程序编写 30
5.4 精车程序编写 32
6 主动锥齿轮的螺旋齿校核 36
总结 40
致谢 41
参 考 文 献 42
1 引言
1.1 国内外现状
虽然中国齿轮行业快速发展，行业规模也随着改革开放不断扩大，但是中国齿轮制造业与发达国家相比还存在从业人员综合素质普遍不高、企业管理混乱、自主创新能力有待提高、新品开发周期长、市场竞争没有规则、信息化程度不高等问题。中低档的齿轮模具国内基本都能自给自足，但是高端的齿轮模具，我国主要依靠进口。我国专门的齿轮模具工厂不多，大多都只是齿轮加工企业，自己做 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
齿轮，齿轮厂往往依靠流水生产，大批量生产，。这就导致了国内的齿轮生产开发产业发展的寸步难进。
国际齿轮研究方向则主要关于这些方面：（1）提高齿轮的承载能力，（2）降低传动过程中的振动噪声，（3）提高传动效率，（4）节约制造资源，（5）提高加工效率，（6）避免环境污染。主要从这几个方面着手：1提高承载能力（齿形设计 、动力学设计、加工处理 、润滑设计 ）、2高效传动与节能降耗 、3振动与噪声控制 （齿轮振动控制 、噪声控制）、4齿轮绿色制造 （无污染、轻量化、大批量自动化生产）、5齿轮材料 （强度、刚度的提升，轻便，使用寿命长）。为了提高齿轮传动的承载能力，国际齿轮研究者在齿轮发展的几十年间不断探索和实验，主要围绕在精度更高，效率更好，噪音更低，功耗更小，尺寸越迷你的发展方向上，符合当今时代的发展方向。
1.2 本课题的研究背景
齿轮常见于现代工业设备中，也通过各种家用电器和交通工具渗入在大家的日常生活中，齿轮虽小，但也代表了工业发展的进步。50年代我国齿轮工业几 乎从零起步，第一个五年计划期间我国开始发展齿轮制造业，到了60年代才具有初步基础。70、80年代通过改革开放的贯彻深入、国家重点投入和外国的技术引进，我国的齿轮工业又进一步发展，形成了一个门类齐全、颇具规模的工业体系。而作为汽车主要的传动系统和转向系统，汽车齿轮有着更高的材料工艺要求，更精确的尺寸要求和更长的使用寿命。齿轮作为连续啮合传递运动和动力的机械元件，齿轮运转的平稳性和失效原因值得我们关注。
在实习过程中，我们主要参与到了后桥锥齿轮的设计及生产中，它是汽车传动系统中不可缺少的一部分，这次课题的是关于锥齿轮的结构的研究和改善，来使齿轮具有更好的平稳性和更长的使用寿命，以提高锥齿轮的经济性。
1.3 本课题的研究内容
汽车后桥主动锥齿轮的强度计算及设计优化，汽车后桥主动锥齿轮是汽车上面的重要零部件，其加工质量决定了汽车的运行寿命，该课题要了解汽车后桥锥齿轮的性能，并制定其相应的加工工艺流程。
用CAD绘制零件二维图以及工艺过程卡片，用PROE建立主动锥齿轮的三维模型。
1.4 本课题研究的意义
在满足各项指标（寿命、材料、尺寸）研究齿轮的疲劳强度和刚度，通过研究和改善锥齿轮的结构，来使齿轮具有更好的平稳性和更长的使用寿命，优化齿轮的设计制造以达到齿轮制造的经济性要求和提高产品质量。
2 后桥齿轮的结构设计
汽车后桥即驱动桥，驱动桥是汽车传动系中的主要部件之一。它位于传动系统的末端，它不仅可以起到增大传动轴的转矩，降速，改变扭矩方向，使车轮形成速度差来进行转弯的作用，还能起到用来支持车架并从车架传递负荷到车轮上的作用，该课题主要研究的是后桥的主动锥齿轮。
2.1 驱动桥设计准则
1、汽车的最佳动力和燃油经济性条件下选传动比；
结构简单，机件工艺性好，制造容易，拆装、调整方便；
具有较高的传动效率；
驱动桥部件在保证可靠性和寿命的前提下，降低簧下质量，减少道路对驱动轴负载的不均匀冲击，提高车辆的稳定性
齿轮与其他传动件工作平稳，噪声小。
2.2.1 驱动形式选择
大多数汽车采用的都是4X2驱动形式，前者为汽车的车轮轮数，后者为用来驱动的轮毂数，它具有机构简单，制造成本低的优势，在质量轻的各式汽车上广泛运用，所以我们选取的也是4X2驱动形式。
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