直齿圆柱齿轮的加工

题目：直齿圆柱齿轮的设计和加工工艺设计学院冀中职业学院学生姓名李朋辉学号2009040217专业机电一体化技术届别2009指导教师姜小丽职称二011年月诚信承诺本人慎重承诺和声明：我承诺在毕业论文(设计)活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人毕业论文中为剽窃他人的学术观点、思想和成果，为篡改研究数据，如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校处理。

学生（签名）：李朋辉2011年月日摘要现在齿轮传动是机械传动最常用的形式之一，它在机械、电子、纺织、冶金、采矿、汽车、航天等设备中得到广泛应用。

其中直齿圆柱齿轮是汽车及机械行业中重要的传动零件，其形状复杂，材质尺寸精度表面质量及综合机械性能很高。

本文主要介绍直齿圆柱齿轮的结构及设计和加工工艺。

目录概述…………………………………………………..第一章直齿圆柱齿轮的设计1.1齿轮基础知识……………………………………1.2直齿圆柱齿轮结构及零件图……………………1.3直齿圆柱齿轮材料及其参数合理选取…………第二章直齿圆柱齿轮的加工工艺2.1夹具及毛坯的选取………………………………2.2齿轮加工方法……………………………………2.3齿轮加工方案选择及使用要求…………………2.4直齿圆柱齿轮加工工艺过程……………………结束语………………………………………………..参考文献……………………………………………..概述齿轮是机械行业量大面广的基础零件，广泛应用于机床，汽车，摩托车，农机，建筑机械，航空，工程机械等领域，而对加工精度，效率和柔性提出越来越高的要求。

齿轮加工技术从公元前400—200年的手工业制作阶段开始经历了机械仿形阶段、机械返程加工阶段以及20世纪80年代至今的数控技术加工阶段。

第一章直齿圆柱齿轮的设计1.1齿轮的基础知识1.1.1齿轮机构的特点如下：（1）齿轮机构的优点有：1）齿轮机构传动比恒定，寿命长，工作可靠性高。

2)齿轮机构传递的功率和圆周速度分别可达100000k w、300m∕s。

直齿圆柱齿轮工艺及夹具设计对于直齿圆柱齿轮的工艺设计，首先需要进行齿轮的结构设计，确定齿轮的模数、齿数、压力角等参数。

然后，根据齿轮的类型和尺寸，选择合适的加工工艺。

一般情况下，直齿圆柱齿轮的加工工艺包括车削、铣削和磨削等过程。

下面，我将分别介绍这些工艺的具体步骤。

1.车削加工：车削是直齿圆柱齿轮加工的主要方法之一、车削加工需要使用齿轮车削机，通过将刀具沿齿轮的螺旋线进行切削来加工齿轮齿面。

车削加工的关键是确定好刀具的进给量和切削速度，以保证齿轮齿面的质量和精度。

2.铣削加工：铣削是直齿圆柱齿轮加工的另一种常用方法。

铣削加工需要使用齿轮铣床，通过将刀具沿齿轮的齿廓进行切削来加工齿轮齿面。

铣削加工通常采用刀具分多次切削的方式，以提高加工效率和保证齿轮齿面的质量。

3.磨削加工：磨削是直齿圆柱齿轮加工的最后一道工序。

磨削加工需要使用齿轮磨床，通过将砂轮沿齿轮的齿廓进行磨削来加工齿轮齿面。

磨削加工可以大大提高齿轮的精度和光洁度，达到高精密要求。

除了工艺设计，夹具设计也是直齿圆柱齿轮加工中不可忽视的一环。

夹具的设计应根据齿轮的类型和尺寸来确定，以确保齿轮在加工过程中的稳定性和精度。

常见的齿轮夹具包括顶夹具、侧夹具和中心夹具等。

在夹具设计过程中，需要考虑夹紧力、夹紧方式、夹紧面形状等因素，以提高夹具的稳定性和工作效率。

综上所述，直齿圆柱齿轮的工艺及夹具设计对于保证齿轮加工质量和提高生产效率至关重要。

在工艺设计中，需要选择合适的加工工艺，并控制好加工参数，以确保齿轮的精度和光洁度。

在夹具设计中，需要根据齿轮的类型和尺寸，设计合理的夹具结构和夹紧方式，以提高夹具的稳定性和工作效率。

齿轮加工方法在齿轮的齿坯上加工出渐开线齿形的方法很多，按齿廓的成形原理不同，圆柱齿轮齿形的切削加工可分为成形法和展成法两种。

下面给大家介绍下圆柱齿轮齿形CNC加工方法之成形法。

成形法加工齿轮齿形的原理是利用与被加工齿轮齿槽法向截面形状相符的成形刀具，在齿坯上加工出齿形的方法。

成形法加工齿轮的方法有铣齿、拉齿、插齿及磨齿等，其中最常用的方法是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿形。

当齿轮模数m<8时，一般在卧式铣床上用盘状铣刀铣削，见下图a；当齿轮模数m≥8时，在立式铣床上用指状铣刀铣削，见下图b。

直齿圆柱齿轮的成图铣削时，将齿坯装夹在心轴上，心轴装在分度头顶尖和尾座顶尖间，模数铣刀作旋转主运动，工作台带着分度头、齿坯作纵向进给运动，实现齿槽的成形铣削加工。

每铣完一个齿槽，工件退回，按齿数Z进行分度，然后再加工下一个齿槽，直至铣完所有的齿槽。

铣削斜齿圆柱齿轮应在万能铣床上进行，铣削时，工作台偏转一个齿轮的螺旋角β，齿坯在随工作台进给的同时，由分度头带动作附加转动，形成螺旋线运动。

用成形法加工齿轮的齿廓形状是由模数铣刀刀刃形状来保证；齿廓分布的均匀性则由分度头分度精度保证。

标准渐开线齿轮的齿廓形状是由该齿轮的模数m 和齿数Z决定的。

因此，要加工出准确的齿形，就必须要求同一模数不同齿数的齿轮都有一把相应的模数铣刀，这将导致刀具数量非常多，在生产中是极不经济的。

实际生产中，将同一模数的铣刀一般只做出8把，分别铣削齿形相近的一定齿数范围的齿轮。

模数铣刀刀号及其加工齿数范围见下表。

模数铣刀刀号及其加工齿数范围表每种刀号齿轮铣刀的刀齿形状均按加工齿数范围中最少齿数的齿形设计。

所以在加工该范围内加工其它齿数齿轮时，会有一定的齿形误差产生。

当加工精度要求不高的斜齿圆柱齿轮时，可以借用加工直齿圆柱齿轮的铣刀。

但此时铣刀的刀号应按照斜齿轮法向截面内的当量齿数Zd来选择。

式中：Z—斜齿圆柱齿轮齿数；β—斜齿圆柱齿轮的螺旋角。

圆柱齿轮加工工艺过程 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。

下面列出两个精度要求不同的齿轮典型工艺过程供分析比较。

一、普通精度齿轮加工工艺分析（一）工艺过程分析图示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为7－6－6级，其加工工艺过程见表1。

从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。

双联齿轮加工工艺过程加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。

由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准（孔和端面）的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。

在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。

第二阶段是齿形的加工。

对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。

对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。

应予以特别注意。

加工的第三阶段是热处理阶段。

在这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。

加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。

这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。

在这个阶段中首先应对定位基准面（孔和端面）进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)武威职业学院机械制造及自动化专业（专科）毕业设计（论文）题目直齿圆柱齿轮的设计姓名xxx学号03010913027指导老师向学校完成日期2011-5-18教学系机械工程系直齿圆柱齿轮的设计及加工工艺摘要齿轮是机械行业量大面广的基础件，广泛应用于机床，汽车，摩托车，农机，建筑机械，工程机械，航空，兵器，工具等领域，而且对加工精度，效率和柔性提出了越来越高的要求。

齿轮加工技术的发展有四个阶段，分别是：公元前400-200年的手工制作阶段，18世纪后的机械仿形阶段，19世纪后的机械范成加工阶段以及20世纪80年代至今的数控技术加工阶段。

齿轮现在国内绝大部分仍采用普通机床加工，精度难以提高。

据有关资料显示，到1995年底，我国拥有齿轮机床79485台，其中数控齿轮加工机床仅385台。

齿轮加工机床设备陈旧，其中53%的机床已使用16年以上，已使用了6－15年的机床占31%，只有不到16%的机床使用年限不到15年。

而对齿轮特别是汽车齿轮制造要求也不断提高，在我国，由于齿轮的质量不能达到图纸要求，致使齿轮箱噪音大，寿命短，从而严重制约了整机的质量，这点在汽车行业表现得尤为严重。

为了满足对齿轮加工中质量和加工效率得要求，从1995年以来大量进口数控齿轮加工机床。

近几年，齿轮加工技术在发展的过程中涌现了一些新工艺：磨料流光整加工工艺，磨珩联合工艺。

相信在不久的将来，齿轮加工技术必定会朝着数控化、智能化、高速化、集成化、环保化的方向发展。

关键字：齿轮；度圆；剃齿加工目录摘要 (I)关键字： (I)前言 (1)1直齿圆柱齿轮轴的设计 (2)1.1齿轮的基础知识 (2)1.1.1齿轮机构的特点如下： (2)1.1.2齿轮的分类 (3)1.1.3共轭齿廓的重要一种----渐开线齿廓齿轮 (3)1.1.4标准直齿圆柱齿轮外啮合几何尺寸计算 (4)1.2齿轮材料的合理选择 (6)1.2.1满足材料的机械性能 (6)1.2.2满足材料的工艺性能 (6)1.2.3材料的经济性要求 (7)1.2.4齿轮的材料及热处理 (7)1.2.5齿轮的技术要求 (9)1.2.6齿轮毛坯 (10)1.3影响齿轮工作平稳性的加工误差分析 (10)1.3.1机械加工的阶段 (10)1.3.2齿形的加工 (10)1.3.3热处理阶段 (11)1.3.4齿形的精加工阶段 (11)1.3.5加工误差分析 (11)2 直齿圆柱齿轮轴的工艺分析 (12)2.1轴类零件加工的工艺路线 (12)2.2齿轮加工方法 (13)2.2.1成形法 (13)2.2.2展成法 (14)2.2.3齿形加工方法比较 (18)2.3齿轮加工方案选择及使用要求 (19)2.3.1齿轮加工方案选择 (19)2.3.2齿轮传动的使用要求 (20)2.4齿轮轴加工工艺过程 (20)谢词 (23)主要参考文献 (25)前言（1）机载测量许多磨齿机因配备了机载测量系统而变得更为精确。