齿轮轴毕业设计

二、主要内容：
（一）明确生产类型，熟悉零件及各种资料，对零件进行工艺分析；
（二）绘制零件图。
（三）确定毛坯的制造形式，尺寸公差与加工余量；
1.毛坯种类2.铸件或锻件制造方法的选择3.铸件或锻件的尺寸公差与加工余量
（四）拟订机械加工工艺路线
1.定位基准的选择2.加工方法的确定3.加工顺序的安排4.热处理、检验及其他工序的安排 （据上述步骤1-4确定二套加工工艺路线，并进行比较，选择其中一套作为本零件的加工工艺）。
根据零件的用途不同，可分为两类：设计基准和工艺基准。
（1）设计基准
以齿轮轴的两中心孔作为主要基准
因为该轴的外圆表面的同轴度，键槽的对称度，其设计基准都是轴的中心线，采用中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，这也符合基准统一原则。
（2）工艺基准
在加工和装配过程中使用的基准称为工艺基准。按用途又可以分为定位基准、测量基准和装配基准。
加工余量
项目
尺寸
Φ57mm
Φ65mm
Φ73mm
Φ77mmຫໍສະໝຸດ Φ101mmΦ75mm粗车余量（直径）
半精车量（直径）
精车余量（直径）
绘制锻件零件图
第三章 定位基准的选择
基准的概念
零件是由若干个要素（点、线、面）组成，各要素之间都有一定 的尺寸和位置公差要求。用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。
（1）尺寸精度
为了确定轴的位置，起支撑作用的轴颈通常对其尺寸精度要求较高（IT5—IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6—IT9）。
（2）几何形状精度
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。
因为刮板输送机齿轮轴属于一般轴类，45钢具有良好的机械性能，经调质和正火处理后，可以提高其力学性能，并且价格低廉，所以选用的材料为45钢。
确定生产类型
生产纲领是指某种产品（或零件）包括备品或废品在内的年产量。根据生产的产品特征，如产品的尺寸外形、质量等。以及生产纲领中年产量的不同，其生产可以分为单件生产、成批生产和大量生产三种生产类型。
第四章 加工工艺过程分析
零件表面加工方法的选择
根据零件的功用和技术要求，现将零件的主要表面分开，然后着重考虑主要表面的加工顺序。
加工顺序安排的一般原则：
①基面先行原则
②先粗后精原则
③先主后次原则
④先面后孔原则
为了正确选择加工方法，应了解各种加工方法的特点和掌握加工精度以及表面粗糙度的概念。
表面粗糙度是指在正常的加工条件下所能保证的表面精度；加工精度是指在正常的加工条件下所能保证的加工精度。加工过程中影响精度的因素很多，每种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。例如：在一定的设备条件下，操作精细、选择较低的进给量和切削深度，就能获得较高的加工精度和较细的表面粗糙度。但是就必然会使生产率降低，生产成本增加，反之，提高生产率，虽然成本降低，但会增大加工误差，降低加工精度。
根据设计题目知：Q=1000台/年，齿轮轴重量为13Kg，齿轮轴属于轻型零件。m=1件/台。备品率a=3%，废品率b=%。代入公式N=Qm（1+a）*（1+b），求得N=件/年。查表得知该主动齿轮的生产类型为大批量生产。
关键词：齿轮轴；零件；毛坯；加工工艺；刀具
第一章 零件的加工工艺分析
本设计零件为齿轮轴，它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并传递转矩，螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
零件材料分析
一般轴类零件常用45号钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理方法（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。淬火后表面硬度可达45—52HRC。
对中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金钢。这类钢经调质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学性能。
精度较高的轴，有时还用轴承钢GCr15和弹簧钢65MnT等材料，它们通过调质和表面淬火处理后，具有较高耐磨性和耐疲劳性能。表面硬度可达50—58HRC。
毕业设计任务书
系机械制造与自动化专业班 姓名：
学号：
题目：刮板运输机减速机齿轮轴的机械加工工艺与工装设计
（年生产1000件、备品率3%、废品率%）
任务下达日期： 2014 年 1 月 7 日
任务完成日期： 2014 年 6 月 6 日
主要内容与目标：
一、设计题目：刮板运输机减速器齿轮轴的机械加工工艺与工装设计
对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金或38CrMoAlA氮化钢。
精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAl氮化钢，这种钢经调质和氮化后，不仅能获得较高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好，与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形小、硬度更高的特点。
三、目标
通过零件的加工工艺设计，让学生熟悉零件工艺设计过程，初步掌握设计方法和步骤，为学生毕业后能胜任工作打下基础。
指导教师（签字）： 年 月 日
学 生（签字）： 年 月 日
毕业设计指导教师审阅书
系机械制造与自动化专业班 姓名：
学号：
题目：刮板运输机减速机齿轮轴的机械加工工艺与工装设计
（年生产1000件、备品率3%、废品率%）
根据设计题目知：Q=1000台/年，齿轮轴重量为13Kg，齿轮轴属于轻型零件。m=1件/台。
备品率a=3%
废品率b=%
代入公式N=Qm（1+a）*（1+b）
求得N=件/年
查表得知该主动齿轮的生产类型为大批量生产。
第二章 材料与毛坯的选择
材料选择
该齿轮轴零件采用综合性能良好的45钢，其原因如下：
（1）轴用于刮板运输机，其工作条件比较恶劣。
山西煤炭职业技术学院毕业答辩委员会
主任委员（签字）：
年 月 日
摘要2
摘 要
本设计是刮板运输机减速机齿轮轴的机械加工工艺与工装设计（年生产1000件、备品率3%、废品率%）。全篇共五章，主要部分由：零件的加工工艺分析、材料与毛坯的选择 、定位基准的选择、加工工艺过程分析、设备与工装选择。
齿轮轴为转轴，齿轮轴通过连接连个零件，主要起支撑作用，由两端轴承支撑。中间安装轴承，一般起连接作用。用来支撑传动零部件，传递扭矩和承受载荷，因此该零件应该具有足够的刚度、强度及韧性，以保证安装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。
学号：
系机制专业班 姓名：学号：
题目：刮板运输机减速机齿轮轴的机械加工工艺与工装设计
（年生产1000件、备品率3%、废品率%）
提出问题
回答问题
正
确
基本正确
有一般
性错误
有原则性错误
回答不清
1.
2.
3.
4.
5.
6.
评定意见：
答辩成绩：答辩小组组长（签字）：年 月 日
答辩等级：
100≤优秀≤90；90＜良好80；80＜中等≤70；70＜合格≤60；不及格＜60
零件的作用
本设计齿轮轴为转轴，齿轮轴通过连接连个零件，主要起支撑作用，由两端轴承支撑。中间安装轴承，一般起连接作用。用来支撑传动零部件，传递扭矩和承受载荷，因此该零件应该具有足够的刚度、强度及韧性，以保证安装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。
零件的结构特点及技术要求
该齿轮轴用轴承来支撑，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基础，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件来制定，为保证支撑轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支撑轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其他表面的相对位置精度和表面粗糙度。同时根据其结构和精度要求，在制定加工工艺规程时，通常有以下几项：
（2）经调质处理后能获得良好的综合力学性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。
（3）可得到较好的切削性能。
（4）材料普遍，取材容易，价格实惠。
毛坯的确定
（1）零件重13Kg长433mm较小。
（2）该齿轮轴为重要零件，选择锻件可使其有致密的内部组织结构和良好的力学性能。
（3）轴类毛坯常用圆棒料和锻件。大型轴或结构复杂的轴采用铸件，毛坯经过热处理后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的硬度及较好的综合力学性能。
齿轮轴零件的加工面有外圆、孔、螺纹、退刀槽、倒角等，材料为45号钢。外圆面公差等级为IT7—IT8，表面粗糙度—μm，采用粗车——半精车——精车保证精度要求。
审阅意见：
审阅成绩：
指导教师（签字）： 年 月 日
毕业设计评阅教师评阅书
系机械制造与自动化专业班 姓名：
学号：
题目：刮板运输机减速机齿轮轴的机械加工工艺与工装设计
（年生产1000件、备品率3%、废品率%）
评阅意见：
评阅成绩：
评阅人（签字）： 年 月 日
毕业设计答辩评定书
系机械制造与自动化专业班 姓名：
（五）确定满足各工序要求的工艺装备（机床、刀具、夹具、量具）对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体的设计要求。
（六）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差
（七）确定切削用量
（八）填写工艺文件
（九）提交文件
1.产品零件图 1张 2.产品毛坯图1张3.机械加工工艺过程卡片1份 4.机械加工工序卡片1份5.夹具设计装配总图* 1张 6.毕业设计说明书 1份
定位基准的选择
选择定位基准是制定工艺规程的一个十分重要的问题。在第一道工序中，只能使用工件上未加工的毛坯表面来定位，这种定位基准成为粗基准。在以后的工序中，可以采用经过加工的表面来定位，这种定位基准称为精基准。