汽车制造工艺学第9章齿轮加工工艺PPT课件

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常用的齿轮材料
1、钢
为毛适合做齿轮？ 钢材的韧性好，耐冲击，还可以通过热处理和化学热 处理改善其力学性能及提高齿面的硬度，所以最适合用来 制作齿轮。 （1） 锻钢 除尺寸过大或者是结构形状复杂只适宜铸造外，一般 都用锻造钢制造齿轮，常用的是含碳量在0.15%-0.6%的碳 钢或者合金钢。 锻钢的分类： 1）经热处理后切齿的齿轮所用的锻钢 适用于那 些个对强度，速度及精度要求不高的齿轮，应采用软齿面 以便切齿（保护刀具）。因此，要将齿轮毛胚经过常化（ 正火）或调质处理后切齿。精度一般为8级，精切可达7级 。这类齿轮制造简便、经济、生产率高。
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我叫齿圈
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可改善齿的接触条件
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提高传递转矩的能力，延长使用寿命。
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2.齿轮的主要技术要求
（1）齿轮精度和表面粗糙度 载货汽车变速器的精度不低于8级，表面粗糙
度不大于Ra3.2μm； 轿车齿轮的精度不低于7级，表面粗糙度不大
于Ra1.6μm。 汽车驱动桥主动圆柱齿轮的精度不低于8级，
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3.齿轮的材料和毛坯
为了减少被加工齿轮在渗碳和淬火时的变形， 要求毛坯的金相组织和晶粒大小均匀，锻件毛坯一 定要经初步热处理(正火或退火)，以消除锻件的内 应力和提高材料的切削性能。精密锻造、粉末冶金 锻造(即粉末冶金精密锻造)的齿轮毛坯，齿轮精密 锻造成形后齿面不需机械加工，只是内孔和端面留 有适当的精加工余量。可提高生产率，降低生产成 本，也节约了大量钢材。
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2.齿轮的主要技术要求
（3）端面圆跳动 带孔齿轮齿坯端面是切齿时的定位标准，端面对
内孔在分度圆上的跳动量对齿轮加工精度有很大影响， 因此，端面圆跳动量规定了较小的公差值。端面圆跳 动量视齿轮精度和分度圆直径不同而异，对于6～7级 精度齿轮，规定为0.011～0.022mm。基准端面的表面 粗糙度为Ra0.40～0.80μm；非定位和非工作端面表面 粗糙度为Ra6.3～25μm。
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2.齿轮的主要技术要求
（4）齿轮外圆尺寸公差 当齿轮外圆不作为加工、测量的基准时，其尺
寸公差一般为IT11，但不大于0.1mn（法向模数）。 当它作为定位、测量的基准时，其尺寸公差要
求较严，一般为IT8。 此外，还规定有外圆对孔或轴颈轴线的径向圆
跳动的要求等。
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2.齿轮的主要技术要求
（5）齿轮的热处理要求 对常用的低碳合金钢，渗碳层深度一般取决于
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所用的热处理方法有：表面淬火、渗碳、渗氮，亦或
是碳氮共渗！
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• （2）铸钢 • 铸钢的耐磨性及强度均较好，但应经退火及常化处理，
必要时也可进行调质。常用作较大尺寸的齿轮（比如，挖 掘机、铲车）
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2 铸铁 • 灰铸铁性质较脆，抗冲击及耐磨性都较差，但抗胶合
及抗点蚀的能力好。 • 灰铸铁齿轮常用于工作平稳，速度较低，功率不大的
齿轮模数的大小。如中等模数mn＞3～5mm的齿轮， 渗碳层深度为0.9～1.3mm，齿面淬火硬度56～64HRC， 心部硬度32～45HRC。对中碳钢或中碳合金钢，经表 面淬火后，齿面硬度不低于53HRC。
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3.齿轮的材料和毛坯
汽车的传动齿轮常用的材料是20CrMnTi、 20CrNiMo、20CrMo、20MnVB、40Cr、40MnB和45钢
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总体概述
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一
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•二 •
• • •
•三
概述
（一）齿轮的结构特点 （二）齿轮的技术要求 （三）齿轮的材料和毛坏
齿轮机械加工工艺
（一）齿轮加工的定位基准 （二）齿坏加工 （三）齿形加工 （四）齿端倒角（略）
不同生产类型中齿轮机械加工的工艺过程
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第二节 齿轮制造工艺 2.1 概述
1.齿轮的结构特点
汽车的齿轮，按照结构的工艺特点可分为五类： 1）单联齿轮，孔的长径比L／D>1。 2）多联齿轮，孔的长径比L／D>1。(滑移齿轮） 3）盘形齿轮，具有轮毂，孔的长径比L／D<1。 4）齿圈，没有轮毂，孔的长径比L／D<1。（有图 有真相） 5）轴齿轮。
场合。
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天生我材必有用
老鼠的儿子会打洞
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• 3 非金属材料 • 你们家小屁孩子玩的玩具里面的齿轮 • 对高速、轻载及精度要求不高的齿轮传动 • 噪声小(不能吓着孩子)
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4.齿轮结构工艺性分析
齿轮的结构直接影响齿面加工方法的选择。对 齿轮机械加工工艺性的分析，除适用对结构工艺性 的一般分析外，采孔径大于25mm，
长度不大于孔径的2倍时，内孔亦可锻出(在卧式锻 造机上，还可以锻出孔的长径比大于5的深孔)。
钢材经模锻后，内部纤维对称于轴线，可以提 高材料的强度。
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3.齿轮的材料和毛坯
粉末冶金锻造齿轮，是少切削、无切削的先进 工艺之一。若采用粉末冶金锻造生产行星齿轮的毛 坯，只要模具有足够的精度(不低于IT11公差)，除 了油孔、精磨内孔和球形端面之外，齿面不需加工 就能满足公差和表面粗糙度的要求。为了满足内孔、 球面和齿面的耐磨性，齿轮在精磨前须经热处理。
从动圆柱齿轮的精度不低于9级。
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2.齿轮的主要技术要求
（2）齿轮孔或轴齿轮轴颈尺寸公差和表面粗糙度 齿轮孔或轴齿轮轴颈是加工、测量和装配时的基
面，它们对齿轮的加工精度有很大影响，所以要有较 高的加工精度和较小的表面粗糙度值。对于6级精度 的齿轮，它的内孔为IT6，轴颈为IT5；对7级精度的 齿轮，内孔为IT7，轴颈为IT6。对基准孔和轴颈的尺 寸公差和形状公差应遵守包容原则，表面粗糙度为 Ra0.40～0.80μm。
1）用滚刀加工双联齿轮的小齿轮时，大、小 齿轮之间的距离B要足够大，以免加工时滚刀碰到 大齿轮的端面。
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2）需进行精加工的齿轮所用锻钢
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高速、重载及精密机器（如精密机床、航空发动机）
所用的主要齿轮传动，除要求材料性能必须优良、齿轮高
强度、齿面高硬度外，还要进行磨齿等精加工。可以想见
，必须是先切齿，在表面硬化处理，然后进行精加工。精
度可高达4级和5级。（那是相当牛逼的有木有）
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不过，由于精度高，价格较贵。