传动齿轮工艺设计
传动齿轮轴的加工工艺设计说明书
摘要齿轮轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。
齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点,是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。
齿轮轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化,将对提高齿轮轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。
本设计首先分析了齿轮轴零件的作用和零件的材料,之后把加工传动齿轮轴所用的材料和生产类型确定下来。
然后确定毛坯的种类,绘制铸件零件图。
接下来设计零件的加工工艺性,包括零件表面的加工方法及热处理方法等。
最后进行工艺规程设计,选定加工所用的机床,刀具,夹具等。
齿轮轴零件的机械综合性能要求较高,一般选择锻件作为毛坯。
合理安排工艺路线,划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要.关键词: 齿轮轴;工艺分析;工艺规程设计AbstractThe main function of the gear shaft is to support rotating parts, achieve rotary mo tion and transfer torque and power. Gear shaft has a series of advantages, such as high transmission efficiency, compact structure, long service life and so on. It is one of the important parts in the general machinery, particularly the engineering machinery tran smission. The optimization of the gear shaft’s machining materials, thermal treatmen t method and machining process will have great significance on the machining quality of the gear shaft and the service life.The first design of the gear shaft parts and parts of the material, then fix the processing gear shaft of the materials used and the type of production. And then determine the blank type, drawing casting parts diagram. The processing of the next design of parts, including the components surface processing method and heat treatment method. Finally, technological process design ,selection of the machine tool, cutting tool, fixture etc…Comprehensive mechanical performance requirements higher gear shaft parts, as general forging blank. Reasonable arrangements for the process, dividing the processing stage is very important to ensure the machining quality of parts.Keywords gear shaft; process analysis; process planning design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论............................................................................................................. - 1 -第2章零件的分析 (2)2.1零件的作用 (2)2.1.1零件的作用 (2)2.1.2零件的结构特点及技术要求 (2)2.2零件材料分析 (3)2.3确定生产类型 (3)2.4毛坯的确定 (4)2.5绘制铸件零件图 (4)2.6本章小节 (5)第3章加工工艺过程分析 (5)3.1加工工艺过程的组成 (6)3.2定位基准的选择原则 (6)3.2.1基准的概念 (6)3.2.2 定位基准的选择 (7)3.2.3 定位基准的确定 (8)3.3零件表面加工方法的选择 (10)3.4加工工序安排 (10)3.5热处理工序的安排 (11)3.6工序的划分 (11)3.7加工余量及工序尺寸的确定 (12)3.7.1 加工余量的概念 (12)3.7.2 加工余量的确定方法 (12)3.8本章小结 (13)第4章选择加工设备及工艺设备 (14)4.1各机床的作用 (14)4.1.1车床的作用 (14)4.1.2铣床的作用 (15)4.1.3 磨床的作用 (16)4.1.4 零件加工中各机床的确定 (17)4.2刀具的选择 (17)4.2.1 刀具材料的确定 (17)4.2.2 刀具的分类 (17)4.2.3 常用车刀刀具的用途 (18)4.2.4 铣刀 (19)4.2.5 磨削 (20)4.2.6 加工零件刀具的确定 (20)4.3夹具的确定 (20)4.3.1 夹具的组成及作用 (20)4.3.2 夹具的分类 (21)4.3.3 选择夹具 (22)4.4量具的选择 (22)4.5本章小结 (23)第5章齿轮轴的工艺卡拟定 (24)5.1工艺卡的拟定 (24)5.2问题的提出 (28)5.3本章小结 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章绪论本文设计的主要是齿轮轴的加工工艺,通过总结零件的的加工,提高所加工工件的质量,完善产品,满足要求,提高经济效益和劳动生产率。
齿轮传动设计与计算
齿轮传动设计与计算
引言
齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式,广泛用于各种机
械设备中。
本文旨在介绍齿轮传动的基本原理、设计方法和计算过程。
齿轮传动基本原理
齿轮传动是通过齿轮之间的啮合来传递力和运动的机制。
主要
包括两个关键参数:模数和齿数。
模数是指齿轮齿廓的比例系数,
齿数是指齿轮上的齿的数量。
通过合理选择模数和齿数,可以满足
传动的要求。
齿轮传动设计步骤
齿轮传动的设计过程一般包括以下步骤:
1. 确定传动比:根据传动要求和输入输出的转速,确定传动比。
2. 选择齿轮类型:根据传动要求和空间限制,选择合适的齿轮
类型,如直齿轮、斜齿轮或蜗杆齿轮。
3. 计算齿轮参数:根据传动比、输入输出转速和齿轮类型,计
算齿轮的模数、齿数和齿轮直径等参数。
4. 验证设计:通过计算齿轮间的啮合角度、啮合强度和齿轮的
受载能力等指标,验证设计的合理性。
齿轮传动计算
齿轮传动的计算过程主要涉及以下几个方面:
1. 齿轮啮合角度计算:根据齿轮的齿数和模数,计算齿轮之间
的啮合角度。
2. 齿轮模数计算:根据传动比和齿轮的模数,计算齿轮的模数。
3. 齿轮齿数计算:根据传动比和齿轮的模数,计算齿轮的齿数。
4. 齿轮直径计算:根据齿轮的模数和齿数,计算齿轮的直径。
以上是齿轮传动设计与计算的基本内容。
齿轮传动的设计和计算过程需要充分考虑传动要求、材料强度和工艺要求等因素,以实现可靠的传动效果。
微型行星齿轮传动设计方案
微型行星齿轮传动设计方案:一、设计需求分析:1. 需要设计一个微型行星齿轮传动系统,用于实现高效率和紧凑结构的转动传动。
2. 传动系统需要具备较高的扭矩传递能力和稳定性,适用于微型机械设备。
3. 考虑到微型尺寸和工作环境的特殊性,设计应该注重轻量化、低噪音和长寿命等特点。
二、设计方案概述:1. 采用行星齿轮传动结构,包括太阳轮、行星轮、行星架等部件。
2. 选择合适的材料,如优质合金钢或不锈钢,以确保传动系统的强度和耐磨性。
3. 考虑到微型尺寸,可以采用微加工技术,如微铣削、微孔加工等,来实现精密加工。
4. 结合CAD软件进行三维建模和仿真分析,优化传动系统的结构设计。
三、具体设计步骤:1. 确定传动比和扭矩传递要求,根据实际应用场景确定齿轮参数。
2. 设计太阳轮、行星轮和行星架的结构,保证它们之间的啮合正常,并考虑润滑和散热问题。
3. 进行齿轮参数的计算和优化设计,确保传动效率和稳定性。
4. 结合CAD软件进行三维建模,进行装配模拟和运动仿真分析,验证传动系统设计的合理性。
5. 制定加工工艺方案,选择合适的加工工艺和设备进行加工制造。
6. 进行实验验证,测试传动系统的性能指标,如传动效率、噪音水平和扭矩传递能力等。
四、注意事项:1. 在设计过程中要考虑到传动系统的整体性能,如传动效率、噪音、寿命等。
2. 选择优质材料和精密加工工艺,确保传动系统的稳定性和可靠性。
3. 注意传动部件之间的匹配和啮合,避免因为设计不当导致传动失效或损坏。
4. 完成设计后,要进行严格的实验验证,确保设计方案的可行性和有效性。
以上是关于微型行星齿轮传动设计方案的基本内容,希望对您的设计工作有所帮助。
齿轮设计方案
齿轮设计方案一、设计背景齿轮作为一种重要的传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
为了满足不同工况下的使用需求,我们需要对齿轮进行精心设计。
本方案旨在提出一套高效、可靠、经济的齿轮设计方案,以提高设备的整体性能。
二、设计目标1. 确保齿轮传动平稳,降低噪音;2. 提高齿轮的承载能力,延长使用寿命;3. 优化齿轮结构,减轻重量,降低成本;三、设计原则1. 符合国家和行业标准,确保设计合理、安全;2. 充分考虑生产实际,提高生产效率;3. 注重产品可靠性,降低故障率;4. 兼顾美观与实用性,提高产品竞争力。
四、齿轮设计要点1. 齿轮材料选择根据工作环境和载荷特点,选用合适的齿轮材料,如优质碳钢、合金钢或铸铁等,确保齿轮的耐磨性和强度。
考虑齿轮的热处理工艺,以提高其硬度和使用寿命。
2. 齿轮参数设计精确计算齿轮的模数、齿数、压力角等基本参数,确保齿轮的传动性能。
合理设计齿轮的齿宽和齿高,以平衡强度、刚度与重量。
3. 齿轮结构设计采用斜齿或人字齿等结构,提高齿轮的平稳性和承载能力。
考虑齿轮的润滑和散热需求,设计合适的油槽和油孔。
五、设计方案详细说明1. 齿轮啮合设计通过优化齿轮的啮合线,减少啮合冲击,降低噪音。
确保齿轮啮合时的侧隙,避免因热膨胀导致的卡滞。
2. 齿轮强度计算对齿轮进行详细的强度计算,包括接触强度、弯曲强度和齿根强度,确保齿轮在复杂工况下的可靠性。
采用有限元分析方法,对齿轮进行强度校核,优化设计。
3. 齿轮加工工艺制定合理的齿轮加工工艺流程,确保齿轮的加工精度。
选择合适的加工设备和刀具,提高齿轮的加工质量和效率。
六、设计验证与优化1. 模型分析利用三维建模软件,建立齿轮模型,进行干涉检查和运动仿真。
分析齿轮在实际工作中的受力情况,为优化设计提供依据。
2. 实验验证制作齿轮样件,进行台架试验,验证齿轮的传动性能和可靠性。
根据试验结果,对齿轮设计方案进行优化调整。
3. 用户反馈收集用户在使用过程中的意见和建议,不断改进齿轮设计。
齿轮设计过程
(二)根据接触强度计算确定中心距a或者小齿轮的直径d1, 根据弯曲强度计算确定模数。
1.渐开线圆柱齿轮受力分析及计算 (1)直齿受力分析
Fr Fn α
Ft
P
法向载荷Fn垂直于齿面,为计算方便Fn在节点P 处分解为两个互相垂直的分力,即圆周力Ft与Fr。
公式:
T1
9549
P n1
Ft
2T1 d1
T1——传递的转矩 d1——分度圆直径
α——啮合角
(2)斜齿受力分析
Fr Ft tan
Fn
Ft cos
Fr
αt
Ft
P
αn Fn Fr
F’ P
F’ Fa β
Ft P
如图所示:
圆周力 径向力
Ft
2T1 d1
,
F ' Ft ห้องสมุดไป่ตู้os
F'
F'
tan n
Ft tann cos
轴向力 Fa Ft tan
举例 名称:输出齿轮 材料:20CrMnTi 热处理技术条件:齿面渗碳淬火,渗碳层深度0.8~1.2mm,齿面硬度 HRC58~62,心部硬度HRC32~45。 加工工艺路线:下料→锻造→正火→加工齿形→局部镀铜(防渗)→渗 碳、淬火、低温回火→喷丸→磨齿。
热处理工艺:正火、渗碳、淬火及低温回火。
r1 r2
Fn1 FR1
β1
Fa1
1
2
Fa2
T
β2
FR2
Fn2
中间轴轴向力的平衡
由上图可知,欲使中间轴上两斜齿轮的轴向力平衡, 需满足下述条件: Fa1=Fn1tanβ1 Fa2=Fn2tanβ2
由于传递的转矩T=Fn1r1=Fn2r2,为使两轴向力平衡,必须满足
机床传动齿轮的工艺规程设计(大批量)
目录封面 (1)课程设计任务书 (2)目录 (3)正文 (4)一.计算生产纲领,确定生产类型 (4)二.审查零件图样的工艺性 (4)三.毛坯的选择 (4)四. 工艺过程设计 (5)1.定为基准的选择 (5)2.零件表面加工方法的选择 (5)3.制定工艺路线 (6)五.确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯图 (6)1.确定机械加工余量 (6)2. 确定毛坯尺寸 (7)3.设计毛坯图 (8)六.工序设计(选择加工设备和工艺设备) (9)1.选择机床 (9)2.选择刀具 (10)3.选择夹具 (10)4.选择量具 (10)5.确定工序尺寸 (12)七.确定切削用量及基本时间(机动时间) (14)1.工序Ⅰ切削用量及基本时间确定 (14)2.工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定 (17)3.工序Ⅲ切削用量及基本时间的确 (18)4.工序IV切削用量及基本时间的确定 (20)5.工序Ⅶ切削用量及基本时间的确定 (20)6.工序VI切削用量及基本时间的确定 (21)7.工序VII切削用量及基本时间的确定 (22)总结 (23)参考文献 (24)一.计算生产纲领,确定生产类型:某产品上的一个齿轮零件。
该产品产量为10000件,某生产备品率为10%,机械加工废品率为1%,现制定该齿轮零件的杰械加工工艺规程:N=Qn(1+a%+b%)=10000*1*(1+10%+1%)件/年=11100件/年式中:Q——产品的年产量;n——每台产品中该零件的数量;a,b——零件生产备品率(%),废品率(%)。
齿轮零件的年产量为11100件/年,现已知该产品属于轻型机械。
根据≤机械制造基础≥表1——1生产类型与生产纲领的关系,可确定其生产类型为大批生产。
二.审查零件图样的工艺性:齿轮零件图样的视图正确完整。
尺寸,公差及技术要求齐全。
本零件个表面的加工并不困难,只需要注意其基准孔 95.20其表面粗糙度要求为Ra=0.8µm,以及所需要加工的齿轮面的表面粗糙度要求也为Ra=0.8µm 。
斜齿圆柱齿轮传动与加工工艺
1斜齿圆柱齿轮传动1.1齿面形成研究直齿圆柱齿轮时知道,两轮的齿廓面沿一条平行于齿轮轴的直线KK ′相接触,KK ′与发生面在基圆柱上的切线NN ′平行。
当发生面沿基圆柱做纯滚动时,直线KK ′在空间形成的轨迹就是一个渐开面,即直齿轮的齿廓曲面,如图1示。
图1 直齿齿轮渐开线的形成斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理和直齿圆柱齿轮的情况相似,所不同的是发生面上的直线KK ′与直线NN ′不平行,即与齿轮轴线不平行.面是与基圆杆母线NN ′成一夹角βb 。
故当发生面沿基圆柱作纯滚动时,直线KK ′上的每一点都依次从基圆柱面的接触点开始展成一条渐开线,而直线KK ′上各点所展成的渐开线的集合就是斜齿轮的齿面。
由此可知,斜齿轮齿廓曲面与齿轮瑞面(与基圆柱轴线垂直的平面)上的交线(即端面上的齿廓曲线)仍是渐开线。
而且由于这些渐开线有相同的基圆柱,所以它们的形状都是一样的,只是展成的起始点不同面己,即起始点依次处于螺旋线K 0K 0′上的各点。
所以其齿面为渐开螺旋面,如图2示。
由此可见.斜齿圆柱齿轮的端面齿廓曲线仍为渐开线。
可将直齿圆柱齿轮看成斜齿圆柱齿轮的一个特例。
从端面看,一对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动,所以它也满足齿廓啮合基本定律。
图2 斜齿齿轮的渐开线形成斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆柱齿轮传动一样,仅限于传递两平行轴之间的运动。
如果两斜齿轮分度圆上的螺旋角不是大小相等且方向相反,则这样的一对斜齿轮还可以用来传递既不平行又不相交的两轴之间的运动。
为了便于区别,把用于传递两平行轴之间的运动,称为斜齿圆柱齿轮传动;用于传递两交锗轴之间的运动,称为交错轴斜齿轮传动。
斜齿圆柱齿轮传动中的两轮齿啮合为线接触,而交错轴斜齿轮传动中的两轮齿啮合为点接触。
一对斜齿圆柱齿轮啮合时,齿面上的接触线是由一个齿轮的一端齿顶(或齿根)处开始逐渐由短变长,再由长变短,至另一端的齿根(或齿顶)处终止。
这样就减少了传动时的冲击和噪声,提高了传动的平稳性,故斜齿轮适用于重载、高速传动。
齿轮传动的设计步骤
齿轮传动的设计步骤齿轮传动的设计步骤齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式,广泛应用于机械设备和工业机械中。
其作用是通过两个或多个齿轮之间的啮合,将动力或运动传递给其他零件或机械系统。
齿轮传动设计的核心在于确定合适的齿轮参数,以满足传动系统的要求。
下面,我们将介绍齿轮传动的设计步骤。
第一步:确定传动比和传动功率在开始齿轮传动的设计前,需要明确传动系统所需的传动比和传动功率。
传动比是指输入轴的转速与输出轴的转速之间的比值。
传动功率则是指传递给输出轴的功率大小。
根据具体应用需求,我们可以确定传动比和传动功率的数值。
第二步:计算齿轮的模数在传动比和传动功率确定后,接下来需要计算齿轮的模数。
齿轮的模数是指齿轮齿数与齿轮模的比值,用来描述齿轮齿数和齿轮大小的关系。
一般来说,根据传动功率和转速来计算齿轮的模数,以满足传动的要求。
第三步:选择合适的齿轮材料齿轮传动的设计过程中,选择合适的齿轮材料十分重要。
齿轮材料应具有良好的耐磨性、耐蚀性、强度和刚度,以确保传动系统的可靠性和寿命。
常用的齿轮材料包括钢、铸铁、铜合金等。
根据具体的应用需求和工作环境选择合适的齿轮材料。
第四步:确定齿轮的齿数和齿形根据传动比和齿轮模数,确定齿轮的齿数。
齿数的确定需要考虑到齿轮啮合条件的要求,如齿面接触、齿轮强度等。
齿形的设计也是十分重要的一步,合理的齿形设计可以提高齿轮传动的效率和传动能力。
常见的齿形有直齿、斜齿、渐开线齿等。
第五步:计算齿轮的几何参数在确定齿数和齿形后,需要计算齿轮的几何参数。
包括齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿隙等。
这些参数直接影响着齿轮的传动特性,如传动比、啮合条件等。
通过计算这些几何参数,可以确保齿轮传动的可靠性和稳定性。
第六步:计算齿轮的强度在齿轮传动设计的过程中,还需要计算齿轮的强度。
齿轮的强度是指齿轮在工作过程中能够承受的最大载荷。
通过计算齿轮的强度,可以判断齿轮是否能够满足工作条件下的要求。
齿轮加工的工艺
齿轮加工的工艺齿轮加工是制造中常见的加工方式之一,主要用于生产齿轮零件以及齿轮传动装置。
齿轮是一种具有齿廓的轮状零件,通过与其他齿轮或其他零件相互啮合来实现传动能力。
齿轮加工的工艺主要包括设计、加工方法、设备选择、刀具选择和加工参数等方面。
下面将详细介绍齿轮加工的工艺流程。
一、齿轮设计齿轮设计是齿轮加工的前提和基础,其目的是确定齿轮的类型、参数、齿廓、精度等方面的要求。
齿轮设计需要考虑使用环境、传动比、传动功率、速度、载荷等因素。
设计人员需要根据这些因素,按照一定的设计准则和计算公式综合考虑,设计出符合要求的齿轮参数。
二、齿轮加工方法在齿轮加工过程中,常用的加工方法主要有铣削法、切削法和拉削法。
铣削法适用于大型和中型齿轮的加工,其优点是加工效率高,缺点是加工精度低,适用于一些要求不高的齿轮。
切削法是最常用的齿轮加工方法,主要有滚制法和成形法。
滚制法适用于大批量的齿轮加工,具有较高的加工精度和效率。
成形法适用于大模数或大模数修形齿轮的加工,具有高精度和高质量的特点。
拉削法主要是针对大型齿轮的加工,其优点是加工效率高,但是加工精度较差。
三、齿轮加工设备选择根据齿轮加工方法的不同,选择适合的加工设备是非常重要的。
常见的齿轮加工设备有铣齿机、刨齿机、磨齿机、滚齿机等。
铣齿机适用于铣削法加工,可以加工各种类型的齿轮。
刨齿机适用于切削法加工,是一种传统的加工设备,适用于加工大型齿轮。
磨齿机适用于高精度的齿轮加工,可以实现高精度和高质量的加工。
滚齿机适用于滚制法加工,具有高效率和高质量的特点。
四、齿轮加工刀具选择刀具是齿轮加工过程中非常重要的工具,合适的刀具可以保证加工效率和加工质量。
根据齿轮加工方法和要求,选择适合的切削刀具非常重要。
常见的齿轮加工刀具有插齿刀、滚刀、滚齿刀等。
插齿刀适用于切削法加工,可以进行高效率的加工。
滚刀适用于滚制法加工,可以实现高效率和高质量的加工。
滚齿刀适用于磨制法加工,可以实现较高的精度和质量。
齿轮设计方案
齿轮设计方案一、引言在机械设备的设计制造中,齿轮是一种广泛应用的重要传动元件,具有承载转矩、传递运动和改变传动方向等功能。
本文旨在提出一种齿轮设计方案,以满足特定应用场景的需求。
二、设计要求根据具体需求,我们需要设计一种能够稳定传递大扭矩、高效率的齿轮。
具体设计要求如下:1. 承载能力:能够承受高强度的转动力矩,确保传动过程的稳定性和可靠性;2. 效率要求:尽量提高传动效率,减少能量损耗;3. 寿命要求:提高齿轮的使用寿命,减少磨损和断裂的风险;4. 传动精度:保证准确的运动传递,降低噪音和振动。
三、材料选择基于设计要求,我们选择了优质的合金钢作为齿轮的材料。
合金钢具有优异的机械性能和耐磨性,在高负荷和高速的传动中表现出色。
同时,该材料的可焊性和热处理性能较好,便于制造和加工。
四、参数计算1. 齿数计算:根据所需传动比和实际应用条件,我们结合齿轮传动的基本原理,计算出合适的齿数。
2. 齿轮模数计算:根据所选材料和齿数计算结果,结合传动功率要求和传动比,确定合适的齿轮模数。
五、齿轮副设计1. 齿轮参数设计:根据齿轮模数计算结果,确定齿轮的齿宽、模数、齿高等参数,以满足所需传动功率和载荷要求。
2. 齿面设计:在齿轮的齿宽和齿高确定后,利用齿面设计原理确定齿坡、齿顶圆曲线等关键参数,以提高齿轮传动的效率和顺畅性。
3. 模具设计:根据齿轮参数设计和齿面设计结果,制定适当的模具参数,以便齿轮的生产制造。
六、加工工艺1. 切削工艺:齿轮加工通常采用铣齿或滚齿工艺,根据具体情况选择合适的切削工艺,确保齿轮的精度和质量。
2. 热处理工艺:采用适当的热处理工艺,如渗碳、淬火等,以提高齿轮的硬度和耐磨性。
3. 精加工工艺:对齿轮表面进行研磨或抛光处理,以提高齿轮的光洁度和传动精度。
七、测试与验证完成齿轮的制造后,需要进行一系列的测试与验证工作,以确保设计方案的可行性和有效性。
测试内容包括齿轮的扭矩测试、载荷测试、耐磨性测试等。
齿轮传动的设计方法
齿轮传动的设计方法齿轮传动是一种常见的机械传动形式,广泛应用于各种机械设备中。
它通过齿轮之间的啮合,实现动力的传递和转速的变换。
齿轮传动设计的目标是保证传动的可靠性、寿命和效率,同时满足特定的传动比、转矩和速度需求。
下面将就齿轮传动的设计方法进行详细的讨论。
1.确定传动比:传动比是齿轮传动设计的一个重要参数,决定了输入和输出轴的转速关系。
在设计中,需要根据实际需求确定传动比,以满足所需的转矩和速度输出。
传动比的计算方法一般根据齿轮尺寸和齿数计算,可以利用公式b1/a1 = N2/N1,其中N1和N2分别为传动轴的齿数,b1和a1分别为齿轮轮齿的宽度。
2.选取齿轮类型和材料:根据实际需要和工作条件,选择合适的齿轮类型和材料,以保证传动的可靠性和寿命。
常见的齿轮类型包括圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮等,它们的传动特性和适用范围有所不同。
对于高速和大转矩的传动,一般选择硬齿面齿轮,如合金钢、硬质合金等材料,以保证齿轮的强度和耐磨性。
3.计算齿轮参数:齿轮传动设计时需要计算齿轮的参数,包括模数、齿轮轮齿数、齿宽和啮合角等。
这些参数的选择和计算直接影响着齿轮传动的性能和寿命。
模数是齿轮设计的基本参数之一,它决定了齿轮的尺寸、齿数和啮合角等。
齿轮的齿数一般根据传动比和工作条件计算,齿宽则取决于传动功率和载荷。
4.计算齿轮的强度和接触强度:在齿轮传动设计中,需要对齿轮的强度和接触强度进行计算,以确保齿轮的可靠工作和寿命。
齿轮的强度指标一般包括齿根弯曲强度和齿面强度两个方面,可以通过计算齿弯曲挠度、齿应力和材料的强度参数来确定。
接触强度则是指齿轮轮齿接触面上的压力分布情况,一般通过计算接触应力和接触疲劳寿命来评估齿轮的接触强度。
5.优化齿轮传动结构:在齿轮传动设计过程中,可以通过改变齿轮的结构和参数,来优化传动的性能和效率。
例如,可以采用增加齿数、增加齿宽、改变齿形和减小齿间间隙等方式,来提高齿轮的强度和传动效率。
此外,可以通过采用齿轮加工和热处理工艺等手段,来提高齿轮表面的硬度和耐磨性。
毕业设计齿轮加工工艺
毕业设计齿轮加工工艺齿轮加工工艺是机械设计与制造专业中的重要课题之一,也是毕业设计中常见的选题。
在齿轮传动系统中,齿轮的加工工艺直接关系到齿轮的质量和性能。
本文将从齿轮加工的基本原理、加工工艺的选择、加工设备的选型以及加工过程中的常见问题等方面进行论述。
一、齿轮加工的基本原理齿轮加工的基本原理是通过齿轮加工机床上的切削工具,将齿轮的齿廓形状加工到齿轮上。
常见的齿轮加工方法有滚齿、铣齿、插齿等。
其中,滚齿是最常用的加工方法之一,其原理是利用齿轮与滚刀的啮合来完成齿轮齿廓的加工。
铣齿是通过铣刀在齿轮上进行切削,将齿轮齿廓加工出来。
插齿则是利用插齿刀在齿轮上进行切削,实现齿轮齿廓的加工。
二、齿轮加工工艺的选择在选择齿轮加工工艺时,需要考虑齿轮的尺寸、精度要求以及加工效率等因素。
一般情况下,滚齿加工适用于大型齿轮的加工,可以保证较高的加工精度和表面质量。
铣齿加工适用于中小型齿轮的加工,可以提高加工效率。
插齿加工适用于特殊形状的齿轮,如斜齿轮等。
三、加工设备的选型齿轮加工需要用到专门的齿轮加工机床,包括滚齿机、铣齿机、插齿机等。
在选型时,需要考虑齿轮的尺寸、精度要求以及生产批量等因素。
同时,还需要考虑设备的稳定性、可靠性以及操作便捷性等因素。
一般来说,大型齿轮加工一般采用滚齿机,中小型齿轮加工则可以选择铣齿机或插齿机。
四、加工过程中的常见问题在齿轮加工过程中,常常会遇到一些问题,如齿轮齿廓不准、齿轮表面质量不好等。
这些问题可能是由于加工工艺选择不当、切削工具磨损严重或加工设备不稳定等原因引起的。
解决这些问题的方法包括合理选择加工工艺、及时更换切削工具以及加强设备维护保养等。
五、齿轮加工的发展趋势随着科技的不断进步,齿轮加工也在不断发展。
目前,数控技术已经广泛应用于齿轮加工中,大大提高了加工效率和加工精度。
同时,激光加工、电火花加工等新技术也逐渐应用于齿轮加工中,进一步提高了加工质量和加工精度。
综上所述,齿轮加工工艺是毕业设计中常见的选题之一。
第03章 齿轮传动设计(很实用的!!)
齿面硬度 > 350HBS
或 > 38HRC
120o
h
《机械设计》
§ 3-1 齿轮传动概述
§3-2
齿轮传动的失效形式和设计准则
一、齿轮传动的失效形式
1、轮齿折断(Tooth breakage) ◆ 疲劳折断
齿根受弯曲应力 裂纹不断扩展 初始疲劳裂纹 轮齿折断
◆ 过载折断 短时过载或严重冲击 静强度不够 全齿折断— 齿宽较小的齿轮 局部折断— 斜齿轮或齿宽较大的直齿轮 措施:增大模数(主要方法)、增大齿根 过渡圆角半径、增加刚度(使载荷分布均 匀)、采用合适的热处理(增加芯部的韧 性)、提高齿面精度、正变位等
◆ 轴的扭转变形:
靠近转矩输入端的齿侧变形大,故受载大
◆ 轴的弯曲、扭转变形的综合影响:
若齿轮靠近转矩输入端布置, 偏载严重 若齿轮远离转矩输入端布置, 偏载减小
《机械设计》 §3-4 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
因此,齿轮在轴承间非对称布置时,齿轮应布 置在远离转距输入、输出端!
例:请指出下列两种传动方案有何不同?哪一种更合理?
载荷分配不等
直齿圆柱齿轮:K =1~1.2
斜齿圆柱齿轮: K =1~1.4
《机械设计》
精度高取小值, 反之取大值
§3-4 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
④ 齿向载荷分布系数Kb
考虑齿轮非对称布置、轴的变形
载荷集中
◆ 轴的弯曲变形:
齿轮随之偏斜,引起偏载 不对称布置时,靠近轴承一侧受载大
悬臂布置时,偏载更严重
设计齿轮——设计确定齿轮的主要参数以及结构形式
主要参数有:模数m、齿数z、螺旋角β以及齿宽b、中心距a、 直径(分度圆、齿顶圆、齿根圆)、变位系数、力的大小
传动齿轮轴的加工工艺
传动齿轮轴的加工工艺 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】摘要齿轮轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。
齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点,是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。
齿轮轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化,将对提高齿轮轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。
本设计首先分析了齿轮轴零件的作用和加工工艺性,然后进行工艺规程设计。
齿轮轴零件的机械综合性能要求较高,一般选择锻件作为毛坯。
合理安排工艺路线,划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要。
关键词:齿轮轴;工艺分析;工艺规程设计;目录齿轮轴加工工艺设计 (4)绪论本文研究的目的和意义本设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术课程以及全部专业课之后进行的。
此次的设计是对大学期间所学各课程及相关绘图软件的一次深入的综合性复习,也是使我们综合运用所学过的基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
我们在完成毕业设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书,进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力,也为我们以后的工作打下了坚实的基础。
本次设计的目的在于:(1)培养综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力,拓宽和深化所学知识。
(2)培养树立正确的设计思想、设计思维,掌握工程设计的一般程序、规范和方法的能力。
(3)培养正确地使用技术知识、国家标准、有关手册、图册等工具书,进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力。
(4)培养自己进行调查研究、面向实际、面向生产,向工人和工程技术人员学习的基本工作态度、工作作风和工作方法。
(5)熟悉齿轮轴零件加工工艺过程的方法步骤,为以后从事相关的技术性工作打下坚实的基础。
简述齿轮的设计原理及流程
简述齿轮的设计原理及流程齿轮设计的原理和流程:
一、齿轮设计的原理
1. 齿轮用于传递机械能量和运动,依靠齿面间的啮合进行。
2. 齿轮比关系决定转速和力矩的转换关系。
3. 齿形设计要确保啮合过程中的稳定传力。
4. 材料、热处理要确保齿轮有足够的强度和耐磨性。
二、齿轮设计的步骤
1. 确定齿轮传动目的及设置参数。
包括传动比、齿数、轴距、转速等参数。
2. 选择齿轮规格型号。
根据工作条件选定模块、准确度等规格。
3. 设计齿形。
选择直齿轮或斜齿轮,设计齿形修整参数。
4. 设计齿轮强度。
根据负荷设计齿根强度,计算应力。
5. 选择材料及热处理。
根据强度设计要求选择材料,如多种钢型。
6. 设计齿轮制造工艺流程。
详细设计各工序制造、加工、检验过程。
7. 优化设计,提高使用寿命。
改进齿形,增强疲劳强度,延长使用寿命。
三、辅助设计手段
1. 运用计算机辅助设计软件,进行三维建模、运动仿真。
2. 利用有限元分析软件计算齿轮的力学性能。
3. 采用先进制造技术,提高齿轮精度。
综合运用理论计算和现代设计手段,可以设计出工作性能优异的齿轮产品。
齿轮工艺设计方案
齿轮工艺设计方案1. 简介齿轮作为一种常见的传动元件,在机械制造中应用广泛。
齿轮工艺设计方案主要包括齿轮加工工艺、齿轮热处理工艺以及齿轮表面处理工艺。
本文将针对这些方面进行详细介绍。
2. 齿轮加工工艺齿轮加工工艺主要包括车削、铣削、滚齿和磨齿等,其中滚齿和磨齿是目前应用较多的方法。
•滚齿滚齿是一种高效、高精度的齿轮加工方法,可以获得较高的加工质量。
在滚齿加工过程中,齿轮与滚子通过相对滚动来进行齿面加工,具有一定的自适应能力。
但由于加工工具的制造难度较大,滚齿加工的设备成本较高。
•磨齿磨齿是一种高精度的齿轮加工方法,可以获得较高的加工质量和较好的表面质量。
磨齿的加工精度可达到IT5级,表面光洁度可达到Ra0.1μm。
但磨削的加工效率较低,加工时间长。
3. 齿轮热处理工艺齿轮热处理是将齿轮加热到一定温度后冷却,从而改善齿轮的力学性能和耐磨性,常用的方法包括渗碳、淬火、回火和表面强化等。
•渗碳渗碳是将齿轮置于含碳气体中加热,在表面形成一定厚度的高碳体,然后以快速冷却的方式使高碳体变为马氏体。
渗碳工艺可以提高齿轮的硬度和耐磨性,但易造成变形和内应力。
•淬火淬火是将齿轮加热到临界温度以上,然后以快速冷却的方式将其冷却到室温以下,使齿轮表面变硬,内部结构发生相变。
淬火后的齿轮硬度高,但可能出现裂纹和变形。
4. 齿轮表面处理工艺齿轮表面处理工艺用于提高齿轮表面的硬度、耐磨性和抗腐蚀性,常用的方法包括镀铬、电火花加工和喷涂等。
•镀铬镀铬是将齿轮经过表面预处理后,放入含铬酸盐的电解液中进行电镀,从而在表面形成一层镀铬层,提高齿轮表面的硬度和耐腐蚀性。
但镀铬工艺会使齿轮尺寸增大,形状变化较大。
•电火花加工电火花加工是通过在齿轮表面放置一根电极,在电极与齿轮之间形成电火花放电,使齿轮表面产生微小的火花爆炸而改变其表面形貌和结构,从而提高其硬度和耐磨性。
5. 总结齿轮工艺设计方案的制定需要综合考虑齿轮的应用环境和工业要求,选择合适的加工工艺、热处理方法和表面处理技术。
齿轮零件的加工工艺毕业设计
齿轮零件的加工工艺毕业设计一、齿轮零件的加工工艺概述齿轮作为机械传动系统中的重要部件,具有传递动力和转矩的作用。
其加工精度和表面质量对机械性能和使用寿命有着决定性影响。
因此,齿轮零件的加工工艺是机械制造中的重要环节之一。
本文将以圆柱齿轮为例,介绍其加工流程、设备选型、刀具选择、加工参数等方面的内容。
二、齿轮零件的加工流程1. 材料准备:选择合适的材料,根据设计要求进行锻造或铸造成型,并进行热处理。
2. 初步车削:将锻造或铸造后的齿轮毛坯进行初步车削,使其尺寸达到设计要求,并进行粗磨。
3. 精密车削:在精密车床上进行精密车削,使齿轮毛坯达到高精度要求。
这一步需要使用高精度刀具和设备,并严格控制切削参数,以确保加工质量。
4. 齿形加工:采用滚切削法或成型法进行齿形加工。
其中,滚切削法可以保证齿形精度和表面质量,成型法则适用于小批量生产。
5. 精密磨削:在磨床上进行精密磨削,使齿轮表面达到高精度和高光洁度要求。
这一步需要使用高精度的磨削设备和刀具,并严格控制加工参数。
6. 检验:对加工后的齿轮进行检测,包括尺寸、齿形、表面质量等方面。
如果不合格,则需要重新加工或修正。
7. 表面处理:根据使用要求进行表面处理,如镀铬、喷涂等。
8. 组装:将齿轮与其他部件组装在一起,完成机械传动系统的组装。
三、设备选型1. 车床:需要选择高精度的数控车床或普通车床,并配置相应的夹具和刀具。
2. 磨床:需要选择高精度的数控磨床或普通磨床,并配置相应的砂轮和夹具。
3. 滚齿机:如果采用滚切削法进行齿形加工,则需要选择相应的滚齿机,并配置相应的滚刀。
四、刀具选择1. 车削刀具:需要选择高精度的车削刀具,如硬质合金刀具、陶瓷刀具等,并根据加工材料和加工要求进行选择。
2. 磨削砂轮:需要选择高精度的磨削砂轮,如CBN砂轮、金刚石砂轮等,并根据加工材料和加工要求进行选择。
3. 滚切削滚刀:需要选择合适的滚切削滚刀,并根据齿形参数和加工要求进行选择。
齿轮设计步骤
齿轮设计步骤
齿轮设计步骤主要包括以下几个方面:
1. 确定齿轮的使用要求和工作条件,如承受的负荷、转速、工作环境等。
这些参数将决定齿轮的材料、尺寸和齿形等。
2. 选择合适的齿轮模数和齿数。
齿轮的模数和齿数是直接影响齿轮传动效率和承载能力的关键因素,应根据设计要求合理选择。
3. 设计齿轮的几何尺寸和齿形。
这包括齿轮的啮合角、齿顶高、齿根圆弧半径、侧面压力角等参数的计算和优化,以确保齿轮传动的可靠性和效率。
4. 绘制齿轮的图样和工艺流程,包括轴孔、键槽、齿轮齿面加工等细节。
这些细节的设计和制造将影响齿轮的装配和使用效果。
5. 进行齿轮的CAD模型设计和仿真分析,以验证齿轮传动的可靠性和性能。
在这个步骤中,需要使用专业的CAD软件和仿真工具,并进行多种负荷和条件下的仿真分析。
6. 根据设计要求制造齿轮,并进行质量检测和装配调试。
在制造过程中,需要注意齿面加工、热处理、表面处理等细节环节,以确保齿轮具有较高的质量和性能。
以上就是齿轮设计的主要步骤,必须在专业的知识和工具支持下完成,以确保设计和制造的质量和效果。
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河南质量工程职业学院毕业设计(论文)题目传动齿轮工艺设计系别机电工程系专业机电一体化技术班级2011机电3班学生姓名杨艺楠学号0308110322指导教师王西建定稿日期2014 年 4 月 10 日河南质量工程职业学院毕业设计(论文)任务书班级设备三班学生姓名杨艺楠指导教师王西建设计(论文)题目传动齿轮工艺设计主要研究内容传动齿轮,它是齿轮的一个主要一种,其功用是传递运动和运动方向,以适应传动机构运动的需要。
主要技术指标或研究目标同轴孔φ35H7,φ49H7和同轴外圆φ92.55k7, φ66的同轴度、径向圆跳动公差等级为8~9级,表面粗糙度为Ra≤1.6μm.。
加工时最好在一次装夹下将两孔或两外圆同时加工。
(2)与基准孔有垂直度要求的端面,其端面圆跳动公差等级为7级,表面粗糙度为Ra≤3.2μm。
工艺过程安排时应注意保证其位置精度。
(3)距中心平面74.5mm的两侧面,表面粗糙度为Ra≤6.3μm。
(4)φ35孔的尺寸精度要保证,孔轴线的同轴度共差等级为9级及两孔公共轴线对基准孔(A1-A2)位置度公差值为0.06μm,应予以重视。
基本要求由各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的精度可知,该零件没有很难加工的表面,各表面的技术要求采用常规加工工艺均可达到。
但是在加工过程中应注意齿轮端面的加工主要参考资料及文献[1] 吴雄彪.机械制造技术课程设计.杭州:浙江大学出版社,2005[2] 苏建修.机械制造基础.北京:机械工业出版社,2001[3]许德珠.工程材料.北京:高等教育出版社,2001[4] 东北重型机械学院、洛阳工学院、第一汽车制造厂职工大学编.机床夹具设计手册.上海:上海科学技术出版社,1990[5] 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社,1993传动齿轮工艺设计摘要:随着科技技术的不断进步,生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。
这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率,降低企业的生产成本。
现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。
在这种要求下齿轮零件越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。
特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后,使齿轮零件进入了一个新的发展阶段。
在齿轮零部件是最重要部分,因需求的增加,所以生产也步入大批量化和自动化。
为适应机械设备对齿轮加工的要求,对齿轮加工要求和技术领域的拓展还需要不断的更新与改进。
关键词:工艺设计齿轮零件齿轮传动Abstract:Preface technology with the progress toward the production of automation, specialization and a large number of quantization direction. This requires the production of the human embodiment of the workers on the basis of reducing the intensity of production and enhance worker productivity. lower their production costs. Modern production and application of the majority of equipment used electromechanical integration, digital control technology and automation control mode. In such a request Gear institutions increasingly reflects its broad application areas and market prospects. Especially in recent years and microelectronics, computer technology integration, make technology gear drive has entered a new stage of development. Gear drive gear parts is the most important part, Gear by the relative movement of the drive to promote change in direction. Gear result of the design requirements are relatively strict, in order to adapt to the type of gear increasing and updating. Because of the increase in demand, production has entered a large number of quantitative andautomation. To meet the mechanical equipment to gear machining requirements, Gear on the design requirements and technical fields is also expanding the need to constantly update and improve.Keywords: Gear start Gear Gear drive、目录1、基本任务和设计要求 (6)1.1、基本任务 (6)1.2、设计要求 (6)2、毕业设计工艺课程设计的方法和步骤 (7)2.1、生产纲领的计算与生产类型的确定 (7)2.2分析零件图 (7)2.3确定生产类型 (9)2.4确定毛坯 (9)2.5机械加工工艺过程设计 (9)2.6确定各工序切削用量 (12)2.7加工工序表 (12)3、夹具设计 (13)3.4、夹具设计图 (15)致谢 (16)1、基本任务和设计要求1.1、基本任务1.1.1、工艺设计的基本任务(1)绘制零件工作图一张(2)绘制毛坯-零件合图一张(3)编制机械加工工艺规程卡片一套(4)编写设计说明书一份1.1.2、夹具设计的基本任务(1)收集资料,为夹具设计做好准备(2)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案(3)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书(4)编制夹具的使用说明或技术要求1.2、设计要求1.2.1、工艺设计的设计要求(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求1.2.2、夹具设计的设计要求(1)保证工件的加工精度(2)提高生产效率(3)工艺性好(4)使用性好(5)经济性好2、毕业设计工艺课程设计的方法和步骤2.1、生产纲领的计算与生产类型的确定生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用.它决定了各工序所需专业化和自动化的程度以及所选用的工艺方法和工艺装备.零件生产纲领可按下式计算.N=Qn(1+a%)(1+b%)式中:N-----零件的生产纲领(件/台)Q-----产品的年产量(台/年)n-----每台产品中,该零件的数量(件/台)a%----零件的备品率b% ---零件的平均废品率2.2分析零件图1、零件的作用传动齿轮,,它是齿轮的一个主要一种,其功用是传递运动和运动方向,以适应传动机构运动的需要。
2、零件的工艺分析传动齿轮零件如图所示,该零件主要加工表面及技术要求分析如下。
(1)同轴孔φ35H7,φ49H7和同轴外圆φ92.55k7, φ66的同轴度、径向圆跳动公差等级为8~9级,表面粗糙度为R≤1.6μm.。
加工时最好在一次装夹下将两孔或两a外圆同时加工。
(2)与基准孔有垂直度要求的端面,其端面圆跳动公差等级为7级,表面粗糙度为Ra≤3.2μm。
工艺过程安排时应注意保证其位置精度。
(3)距中心平面74.5mm的两侧面,表面粗糙度为Ra≤6.3μm。
(4)φ35孔的尺寸精度要保证,但孔轴线的同轴度共差等级为9级及两孔公共轴线对基准孔(A1-A2)位置度公差值为0.06μm,应予以重视。
(5)各外圆位置度公差为,齿轮轮齿轮的跳动公差要保证。
(6)该零件选用材料为20CrMnTi,这种材料具有低碳合金钢的特性,切削性能和工艺性均较好。
由各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的精度可知,该零件没有很难加工的表面,各表面的技术要求采用常规加工工艺均可达到。
但是在加工过程中应注意齿轮端面的加工。
3、零件图4、热处理工序的安排热处理工序主要用来改善材料的性能及消除应力。
热处理的方法.次数和在工艺路线中的位置,应根据零件材料和热处理的目的而定。
热处理安排为毛坯→粗加工(粗车)→半精加工(半精)→精加工(精车)↑(去应力退火或者时效去应力)齿轮加工工艺过程:毛坯的选择---热处理1---齿坯加工---齿面加工---齿端的加工---热处理2---精基准的修正2.3确定生产类型已知零件的年生产纲领为10000件,零件质量约为3.6kg,查表1-1可知其生产类型为大批量生产,初步确定工艺安排的基本思路为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主;大量采用专用工装。
这样安排,生产准备工作投资较少,生产效率较高,且转产容易。
2.4确定毛坯1、确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为锻件。
根据其桔构形状、尺寸大小、生产类型和材料性能,毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。
2、确定锻件及形状根据表1-6取加工余量等级为MA-G级。
根据表1-7确定各表面的锻件机械加工余量(查表前必须先选择定位基准,以便确定基本尺寸)。
2.5机械加工工艺过程设计1、选择定位基准(1)选择粗基准选择内孔和端面定位元件.先加工外圆,按“基准先行”的原则,采用外圆及端面为粗基准先加工内孔。
(2)选择精基准为了保证圆跳动要求,各主要圆柱表面均互为基准加工,并尽量遵守“基准重合”的原则。
其余表面加工采用“一孔一端面的定位方式,即以端面及φ35H7内孔为精基准。
这样,基准统一,定位稳定,夹具结构及操作也较简单。
但必须提高这个内孔的精度,以保证定位精度。
2、拟定工艺过程(1)选择表面加工方法查表1-19~表1-21,根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度,选技零件主要表面的加工方法与方案如下:φ35H7内孔加工:粗车)—半精车—精车。