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1、课题一 直齿圆柱齿轮的加工,知识点,技能点,掌握直齿圆柱齿轮的加工工艺,对直齿圆柱齿轮的认识 直齿圆柱齿轮的主要技术要术 直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题,模块五 典型零件的加工,一. 课题分析,齿轮传动是应用极为广泛的传动形式之一。它能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。但需要专门设备制造，加工精度和安装精度较高，所以认真学习齿轮的加工方法和加工工艺是十分必要的。,1、齿轮的主要加工面 齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准孔、连轴齿轮的基准轴、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基
2、准的齿顶圆柱面。,（一）对直齿圆柱齿轮的认识,二. 相关知识,2、齿轮的材料和毛坯 常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20Cr，40Cr，38CrMoAl，20CrMnTiA等。 齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。,1、齿轮精度和齿侧间隙 渐开线圆柱齿轮精度对齿轮及齿轮副规定：12级为超精密等级；35级为高精度等级；68级为中等精度等级；912级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿
3、轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组(表1)。,（二）直齿圆柱齿轮的主要技术要求,齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离(即法向侧隙)，侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。,2、齿轮基准表面的精度 齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此GB10095附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为68级的齿轮，带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6IT7，连轴齿轮基准轴的尺寸公差和形状公差为IT5IT6，用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8；基准面的径向和端面圆跳动公差，在1122m之间(分度
4、圆直径不大于400mm的中小齿轮)。,3、表面粗糙度 齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。68级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0.83.2m，基准孔为0.81.6m，基准轴颈为0.41.6m，基准端面为1.63.2m，齿顶圆柱面为3.2m。,1、定位基准 齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则，尽可能与装配基准、测量基准一致，同时在齿轮加工的整个过程中(如滚、剃、珩齿等)应选用同一定位基准，以保持基准统一。 连轴齿轮的齿坯和齿面加工与一般轴类零件加工相似。直径较小的连轴齿轮，一般采用两端中心孔作为定位基准；直径较大的连轴齿轮，由于自重及切削力较
5、大，不宜用中心孔作定位基准，而应选用轴颈和端面圆跳动较小的端平面作为定位基准。 带孔齿轮或装配式齿轮的齿圈，常使用专用心轴，以齿坯内孔和端面作定位基准。这种方法定位精度高，生产率也高，适用于成批生产。单件小批生产时，则常用外圆和端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔的径向圆跳动要小，这种方法生产率较低。,（三）直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题,2、齿坯加工 齿坯加工主要包括带孔齿轮的孔和端面、连轴齿轮的中心孔及齿圈外圆和端面的加工。 （1）齿坯孔加工的主要方案如下： 1）钻孔-扩孔-铰孔-插键槽 2）钻孔-扩孔-拉键槽-磨孔 3）车孔或镗孔-拉或插键槽-磨孔 （2）齿坯外圆和端面主要采用
6、车削。大批、大量生产时，常采用高生产率机床加工齿坯，如多轴或多工位、多刀半自动机床；单件、小批生产时，一般采用通用车床，但必须注意内孔和基准端面的精加工应在一次安装内完成，并在基准端面作标记。,3、齿面切削方法的选择 齿面切削方法的选择主要取决于齿轮的精度等级、生产批量、生产条件和热处理要求。 78级精度不淬硬的齿轮可用滚齿或插齿达到要求； 67级精度不淬硬的齿轮可用滚齿-剃齿达到要求； 67级精度淬硬的齿轮在生产批量较小时可采用滚齿(或插齿)-齿面热处理-磨齿的加工方案，生产批量大时可采用滚齿-剃齿-齿面热处理-珩齿的加工方案。,4、圆柱齿轮的加工工艺过程 （1）只需调质热处理的齿轮 毛坯制造-毛坯热处理(正火)-齿坯粗加工-调质-齿坯精加工-齿面粗加工-齿面精加工。 （2）齿面须经表面淬火的中碳结构钢、合金结构钢齿轮 毛坯制造-正火-齿坯粗加工-调质-齿坯半精加工-齿面粗加工(半精加工)-齿面表面淬火-齿坯精加工-齿面精加工。 （3）齿面须经渗碳或渗氮的齿轮 毛坯制造-正火-齿坯粗加工-正火或调质-齿坯半精加工齿面粗加工齿面半精加工渗碳淬火或渗氮齿坯精加工齿面精加工。,（四）直齿圆柱齿轮加工实例,表1 主轴箱传动齿轮机械加工工艺过程,对直齿圆柱齿轮的认识 直齿圆柱齿轮的主要技术要术 直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题 直齿圆柱齿轮的加工工艺,小结,