学习情境5 圆柱齿轮机械加工工艺卡片设计.pptVIP

学习情境5 圆柱齿轮的机械加工工艺卡片设计; 给定任务：; 任务分析：;1.齿轮的功用和结构特点 （1）功用：按照规定的速比传递运动和动力 。 （2）结构特点：工艺观点大体上可以把它们分为齿圈和轮体两部分。 齿圈上的轮齿的分布形式：直齿，斜齿，人字齿，单齿圈（工艺性好），多齿圈。 齿圈上的轮齿的齿形：渐开线齿轮和摆线齿轮 轮体的结构特点：盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮、内齿轮，齿条。 应用最广：渐开线齿形直齿盘形圆柱齿轮;5－5 圆柱齿轮加工; 齿轮的加工工艺性：齿轮的结构形式直接影响齿轮的加工工艺过程。 单齿圈盘类齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿； 双联或三联等多齿圈齿轮的小齿圈的加工受齿圈间轴向距离的限制，其齿形加工方法的选择就受到限制，加工工艺性差。;2.齿轮的技术要求 　　齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下要求： 　　（1） 运动精度 要求齿轮能准确地传递运动，传动比恒定，即要求齿轮在一转中，转角误差不超过一定范围。 　　（2） 工作平稳性。 要求齿轮传动平稳，无冲击，振动和噪声小，这就需要限制齿轮传动时瞬时传动比的变化，即限制齿轮在转过一个齿形角时的转角误差。  ;　　（3）接触精度 齿轮在传递动力时，为了不致因载荷分布不均匀使接触应力过大，引起齿面过早磨损，这就要求齿轮工作时齿面接触要均匀，并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置。　　（4） 齿侧间隙。 一对相互啮合的齿轮，其齿面间必须留有一定的间隙，即为齿侧间隙，其作用是贮存润滑油，使齿面工作时减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加工误差和安装误差等因素引起的齿侧间隙减小，防止卡死。;3. 齿坯的技术要求 ——基准孔（或轴）的直径公差，基准端面的端面跳动;4.齿轮材料与毛坯 　　齿轮材料 　　齿轮的材料及热处理对齿轮的加工质量和使用性能都有很大的影响， 选择时主要应考虑齿轮的工作条件??如速度与载荷）和失效形式（如点蚀、 剥落或折断等）。  　（1）中碳结构钢（如45钢） 这种钢经进行调质或表面淬火后，综合力学性能较好，但齿面粗糙度较粗，主要适用于低速、轻载或中载的一般用途的齿轮。 ;　　（2） 中碳合金结构钢（如40Cr） 这种钢进行调质或表面淬火后综合力学性能较45钢好，且热处理变形小， 适用于速度较高、载荷大及精度较高的齿轮。 某些高速齿轮，为提高齿面的耐磨性，减少热处理后的变形，不再进行磨齿，可选用氮化钢（如38CrMoAlA）进行氮化处理。 ;　　（3） 渗碳钢（如20Cr和20CrMnTi等） 这种钢经渗碳或碳氮共渗等渗碳淬火后，齿面硬度可达58~63HRC， 而芯部又有较高的韧性， 既耐磨又能承受冲击载荷， 适用于高速、 中载或有冲击载荷的齿轮。  　　（4） 铸铁及其它非金属材料（如夹布胶木与尼龙等） 这些材料强度低，容易加工，适用于一些较轻载荷下的齿轮传动。 ;齿轮毛坯 棒料；小尺寸，结构简单，不太重要的齿轮 锻件：一般均采用锻造毛坯。强度高，耐磨，耐冲击 生产批量较小或尺寸较大的采用自由锻造，生产批量较大的中小齿轮采用模锻。 铸钢：对于直径很大且结构比较复杂、不便锻造的齿轮，可采用铸钢毛坯。铸钢齿轮的晶粒较粗，力学性能较差，且加工性能不好，故加工前应先经过正火处理，消除内应力和硬度的不均匀性， 以改善加工性能。;知识准备：;２) 型材 型材有很多的品种。常用型材的断面有圆形、方形、长方形、六角形，以及管材、板材、带材等。型材有热轧和冷拉两种 ３) 锻件 锻件能获得纤维组织的连续性和均匀分布，从而提高了零件的强度，所以适用于制造强度要求较高，形状比较简单的零件毛坯。 ４) 焊接件 将型钢或钢板焊接成所需要的结构件，其优点是结构重量轻，制造周期短，但焊接结构的抗振性差，零件的热变形大。 ５) 冲压件 冲压件的精度较高，冲压生产的效率也比较高，适于加工形状复杂，批量较大的中小尺寸板料零件。;2. 选择毛坯应考虑的因素 毛坯质量的提高，对减少机械加工量，降低加工成本，提高加工材料的利用率都是十分有利的。但是，在一定的生产技术的条件下，毛坯质量的提高也将伴随着毛坯制造难度的增加，也就意味着毛坯制造成本的增加。因此，在选择毛坯材料和制造方法时，应考虑如下几个问题。 1）零件生产纲领的大小 当零件产量较大时，应选择精度和生产率比较高的毛坯制造方法。在单件小批生产时，应选择精度较低和生产率较低的毛坯生产方法。 2）毛坯材料及工艺特性