螺旋伞齿轮设计说明

目录

1、概述 (1)

2、螺旋伞齿轮的作用 (2)

3、螺旋伞齿轮的工艺性分析和技术要求分析 (3)

4、螺旋伞齿轮加工工艺规程分析和设计 (6)

4.1、毛坯的选择与尺寸的确定和精度确定 (6)

4.2、基准的选择和精度的确定 (6)

4.3、工艺路线的拟定 (7)

4.4、确定各工序切削用量和加工余量 (9)

5、夹具的设计 (13)

5.1、夹具的工序尺寸分析 (13)

5.2、定位基准的选择和定位装置确定 (13)

5.3、夹具的装配图 (15)

6、心得体会 (16)

7、参考文献 (17)

1、概述

通过在校期间对机械设计的学习，对轴类零件有了一定的认识。轴类零件设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、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。这对我们即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义

而螺旋伞锥齿轮是组成机器零件的主要零件之，来进行运动及动力的传动，螺旋伞锥齿轮的发展历程大致可分为两类，一类是齿轮行业确定了以圆弧齿制为主的发展方向，这期间圆弧齿制的加工机床主要来自进口，同时大量引进延伸外摆线齿制的机床。另一类是随着螺旋锥齿轮的生产效率的提高，产品质量有了很大改善。

齿轮传动作为一种传统、高效的传动形式很早以前就出现了，随着科学技术的进步，出现了一系列的齿轮传动形式，并形成了相应的齿轮啮合理论、设计、加工方法，这些工作都丰富和发展了齿轮传动理论体系。

螺旋伞齿轮作为齿轮的一种，在各种机械中都有广泛的使用。在汽车驱动桥中，螺旋伞齿轮是纵向配置发动机的汽车所不可缺少的，螺旋伞齿轮.用于相交轴间的传动。单级传动比可到6，最大到8或者以上，传动效率一般为0.94～0.98。因为直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s)，螺旋伞齿轮传动传递功率可到370千瓦，圆周速度5米/秒。斜齿锥齿轮传动运转平稳，齿轮承载能力较高。因此，根据螺旋伞齿轮这些特点,一般都用于高速重载的场合。分为直齿伞齿轮，和螺旋伞齿轮。螺旋伞齿轮的制造工艺在汽车制造业占有重要地位。

2、螺旋伞齿轮的作用·

螺旋伞齿轮在汽车上的主要功用为：

1、将发动机输出的动力经变速箱、主传动器传给驱动车轮；

2、将纵向配置的发动机所输出的旋转运动改变方向，使驱动车轮获得与汽车行驶方向一致的旋转运动；

3、降低发动机输出的旋转速度，提高发动机输出的扭矩，使驱动车轮获得足够的牵引力。

汽车行业通常将螺旋伞齿轮称为减速齿轮，由其组成的总成称为减速器总成。CA1092汽车采用双极主传动器，由一对螺旋伞齿轮实现一级减速，一对螺旋圆柱齿轮实现二级减速。

螺旋伞齿轮共有四种速比：11:25,12:25,13:25,9:25.

螺旋圆柱齿轮有两种速比：14:47,15:46.

驱动桥组成四种速比：

25/11*47/14=7.63，25/12*46/15=6.39，25/13*46/15=5.897，

25/9*47/14=9.33。

汽车的行驶状况是随外界条件瞬息变化的，所以螺旋伞齿轮的工况极其复杂。中型载重汽车螺旋伞齿轮的线速度可高达17m/s，要求齿面具有耐磨性能、抗冲击性能及抗弯曲性能等。通常要求齿面具有高硬度，心部具有良好的任性。

通过对CA1092汽车驱动桥中螺旋伞齿轮主动轮的分析，进行了汽车螺旋伞齿轮的机械加工工艺规程及专用机床夹具设计。本文多采用常规设计方法，使用通用机床以及通用夹具，只对铣齿的夹具进行了设计。本文并无创新之处，只是通过此次设计整理所学知识，将理论与实际相结合。

3螺旋伞齿轮的工艺性分析和技术要求分析螺旋伞齿轮齿轮的工作条件及性能要求；

螺旋伞齿轮齿轮在工作过程中起着传递动力和改变速度的作用，啮合齿面间既有滚动、又有滑动，轮齿根部还受到脉动或交变弯曲的作用。在由此而引起的各种应力的作用下，齿轮将发生轮齿折断、齿面胶合、齿面疲劳及齿面磨损等失效情况。引起齿轮失效的主要应力有：摩擦力、接触应力和弯曲应力。根据齿轮失效的形式和原因，在选择齿轮材料及热处理方法是应从以下几个方面考虑：齿轮表面有足够的硬度。齿面存在实际上的凹凸不平，因而局部会产生很大的压强，引起金属塑性变形或嵌入相对表面，导致金属直接接触和粘着，当啮合齿面相对滑动是，产生了摩擦力。齿面磨损就是由于相互摩擦的结果。减少这类磨损的关键是提高轮齿表面的塑变抗力，即提高齿面硬度。提高齿面硬度还可以改善齿面接触状态，从而提高齿面的抗疲劳能力。

轮齿芯部要有足够的强度和韧性，以保证在变载或冲击载荷作用下，轮齿有足够的抗冲击能力。

大小齿轮应有一定的硬度差，以提高其抗胶合能力。

考虑材料加工性和经济性。螺旋伞齿轮齿轮的性能要求，螺旋锥齿轮是汽车的主要传动零件，主动螺旋锥齿轮是将汽车变速器传过来的动力传递给从动锥齿轮，从动锥齿轮再将动力传递给差速器。因此，零件结构上主动螺旋锥齿轮是齿轮轴，一端是花键，与变速器动力输出轴相连，另一端是螺旋锥齿轮；从动锥齿轮是盘状齿轮，直径大于主动螺旋锥齿轮，起到减速作用，同时沿圆周均布一些螺栓孔，使从动锥齿

轮通过螺栓固定在差速器壳上，将减速后的动力传递给差速器。从动锥齿轮既有高的传动速度，同时又传递较大的扭矩，而且在装载和刹车时承受冲击载荷。这类齿轮的主要失效方式有磨损、点蚀和断裂。故从动螺旋锥齿轮应满足如下性能要求：①良好的力学性能；②良好的渗碳淬火性能；③良好的抗冲击性能；

④良好的心部硬度；⑤良好的热变形性能。

材料的选择及技术要求

目前螺旋伞齿轮齿轮用材大致有20CrMnTi、22CrMoH等。它们的工艺性能优良，广泛用于承受高速、中等或重载及受冲击载荷和摩擦的重要零件，且材料