有关于变速齿轮箱的设计

第一章引言

1．1机械加工工艺的现状和发展趋势

近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。

为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。

在整个设计过程中,我们将学习到更多的知识。

（1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用AutoCAD软件的能力。

（2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。

（3）在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是一个难点。

这是整个设计的重点,也是一个难点。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数

学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术

来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初

步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立

描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工

加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。

第二章有关犁刀变速齿轮箱体的设计

（一）计算生产纲领，确定生产类型

如图2-1-6所示的犁刀变速齿轮箱体，该产品的年产量为5000台，其备品率为16﹪，机机械械加工废品2﹪，现制定该零件的机械加工工艺的规程。

技术要求

（1）铸件应消除内应力。

（2）未注明铸造圆角为R2～R3。

（3）铸件表面不得有粘砂，多肉，裂纹等缺陷。

（4）允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于5mm，深度不大于3mm，相距不小于3mm，整整个铸件上的数量不多于10个。

（5）未注明倒角为45

5.0⨯︒

（6）所有螺孔忽90︒锥孔至螺纹外径。

（7）去毛刺，锐边倒钝。

（8）同一加工平面上允许有直径不大于3mm，深度不大于15mm，总数不超过5个孔眼，两

孔之间间距不小于10mm，孔眼边距不小于3mm。

（9）涂漆按NJ226-31

（10）材料HT200

N = Qn（1+a﹪+b﹪）

=5000×1×（1+16﹪+2﹪）件／年

= 5900件／年

犁刀变速齿轮箱体年产量为5 9 0 0件／年，现通过计算，该零件质量约为7 kg。根据教材表3-3生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。

(二)零件的分析

1．零件的结构分析

犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面(图2 -1-6零件图上的N面)与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确连接。N面上的4-φ13mm孔即为螺栓连接孔，2- φ10F9孔即为定位销孔。

如图2-1-7所示，犁刀变速齿轮箱体2内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮5，它与变速箱的一倒挡齿轮常啮合(图中未画出)。

犁刀传动轴8的左端花键上套有啮合套4，通过拨叉可以轴向移动，啮合套4和犁刀传动齿

轮5相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合

时，动力传给犁刀传动轴8。操作过

程通过安装在Sφ30H9孔中的操纵

杆3，操纵拨又而得以实现。

2．零件的技术要求分析

由图2-1-6知，其材料为HT200。

该材料具有较高的强度、耐磨性、耐

热性及减振性，适用于承受较大应

力、要求耐磨的零件。

该零件上的主要加工面为N面、

R面、Q面和2-φ8 0 H 7孔。

N面的平面度0.05 mm直接影响

旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度

及密封。

2-φ80H7孔的同轴度乒0.04

mm，与N面的平行度0.07 mm，与

R面及Q面的垂直度φ0.1mm以及R

面相对Q面的平行度0.055 mm，直接影响犁刀传动轴对N面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。

2-φ10F9孔的两孔距尺寸精度(140±0.05)mm．以及(140±0.05)mm对R面的平行度0.06 mm，影响旋耕机与变速箱连接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒挡齿轮的啮合精度。

(三)确定毛坯、画毛坯一零件综合图

根据零件材料HT2 00确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为5 9 00件／年，该零件质量约为7kg，可知，其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及2-φ80mm的孔需铸出。故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人