新疆大學機械工程學院專業課課程設計說明書
班級：機電087班
姓名： 何吉
學號：20082001056
指導教師：早熱木
完成日期： 2023年 4月 1日
機械自動化教研室
新疆大學
專業課課程設計任務書
機械自動化教研室
班級： 機電087班專業： 機電一體化
姓名： 何吉學號：20082001056
課程設計題目：汽車螺旋傘齒輪的機械加工工藝規程及
專用工具機夾具設計
課程設計完成內容： 主動螺旋傘齒輪零件圖
專用工具機夾具裝配圖
機械加工工藝過程綜合卡片一張
課程設計設計說明書乙份
說明書頁數： 17頁圖紙數： 3 張
發題日期：2011 年 2月 20 日
完成日期：2011 年 4 月 1 日
指導老師：早熱木
教研室主任： 早熱木目錄
序言 1
第1章零件的分析 2
1.1 結構工藝性分析 2
1.2 技術要求分析 2
第2章毛坯確定 3
2.1毛坯型別確定 3
2.2毛坯結構、尺寸和精度確定 3
第3章工藝路線擬訂 4
3.1 工藝分析 4
3.2制訂機械加工工藝路線 4
3.3 確定各工序加工餘量 6
第4章裝置、工藝裝備確定 11
4.1 工序7：車軸頸及背錐 11
4.2 工序15：加工小孔 12
4.3 工序17：加工螺紋 13
第5章第5工序夾具設計 14
5.1工序尺寸精度分析 14
5.2 定位方案確定 14
5.2.1 理論限制自由度分析 14
5.2.2 定位基準選擇 14
5.3 定位元件確定 14
5.4 定位誤差分析計算 14
5.5夾具**草圖 15
心得體會 16
參考文獻 17
齒輪傳動作為一種傳統、高效的傳動形式很早以前就出現了，隨著科學技術的進步，出現了一系列的齒輪傳動形式，並形成了相應的齒輪嚙合理論、設計、加工方法，這些工作都豐富和發展了齒輪傳動理論體系。
螺旋傘齒輪作為齒輪的一種，在各種機械中都有廣泛的使用。在汽車驅動橋中，螺旋傘齒輪是縱向配置發動機的汽車所不可缺少的，因此，螺旋傘齒輪的製造工藝在汽車製造業占有重要地位。
螺旋傘齒輪在汽車上的主要功用為：
1. 將發動機輸出的動力經變速箱、主傳動器傳給驅動車輪；
2. 將縱向配置的發動機所輸出的旋轉運動改變方向，使驅動車輪獲得與汽車行駛方向一致的旋轉運動 ；
3. 降低發動機輸出的旋轉速度，提高發動機輸出的扭矩，使驅動車輪獲得足夠的牽引力。
汽車行業通常將螺旋傘齒輪稱為減速齒輪，由其組成的總成稱為減速器總成。ca1092汽車採用雙極主傳動器，由一對螺旋傘齒輪實現一級減速，一對螺旋圓柱齒輪實現二級減速。
螺旋傘齒輪共有四種速比：11:25,12:25,13:25,9:25.
螺旋圓柱齒輪有兩種速比：14:47,15:46.
驅動橋組成四種速比：
25/11*47/14=7.63，25/12*46/15=6.39，25/13*46/15=5.897，25/9*47/14=9.33。
汽車的行駛狀況是隨外界條件瞬息變化的，所以螺旋傘齒輪的工況極其複雜。中型載重汽車螺旋傘齒輪的線速度可高達17m/s，要求齒面具有耐磨效能、抗衝擊效能及抗彎曲效能等。通常要求齒面具有高硬度，心部具有良好的任性。
本文通過對ca1092汽車驅動橋中螺旋傘齒輪主動輪的分析，進行了汽車螺旋傘齒輪的機械加工工藝規程及專用工具機夾具設計。本文多採用常規設計方法，使用通用工具機以及通用夾具，只對銑齒的夾具進行了設計。本文並無創新之處，只是通過此次設計整理所學知識，將理論與實際相結合。
螺旋傘齒輪的設計精度一般是依據齒輪線速度確定工作平穩性精度等級的，然後在按標準規定選定運動精度等級、接觸精度等級及齒側間隙精度等級。中型載重汽車螺旋傘齒輪的精度等級一般為8-7-7。ca1092載重汽車驅動橋中，主、從動螺旋傘齒輪輪的精度為8-7-7d。
圖1為主動螺旋傘齒輪軸的零件圖 。
圖1 主動螺旋傘齒輪軸零件圖
螺旋傘齒輪經過滲碳淬火後會產生變形，其中輪齒變形可通過磨齒或研齒方法進行修正，同時會顯著降低螺旋傘齒輪的傳動噪音，這種方法已在轎車生產中被採用。中型載重汽車通常以提高齒形精度來彌補熱處理造成的精度損失。表1所示為主動螺旋傘齒輪軸的漸開線花引數和齒輪引數。
表1 主動螺旋傘齒輪軸的漸開線花鍵引數和齒輪引數
汽車驅動橋齒輪一般都選用20grmnti合金鋼，採用滲碳淬火處理。ca1092汽車驅動橋齒輪材料及熱處理如表2。大批生產中齒輪毛胚採用模鍛工藝製造。
經正火處理，硬度為157~207hv。
表2 汽車驅動橋齒輪材料及熱處理
簡化零件結構細節，由於零件為大批生產，故毛坯精度取普通級，ct9級。根據這些資料，繪出毛坯圖。如圖2所示：
圖2 主動螺旋傘齒輪軸的毛胚圖
螺旋傘齒輪的加工主要分成以下幾個階段：
1) 齒坯加工：齒坯成形，保證銑齒基準的加工精度。
2) 中間檢查：重點檢查銑齒定位夾緊尺寸精度。
3) 齒形加工：保證接觸區的形狀、位置、大小、齒面間隙及齒側間隙變動量。
4) 中間檢查：重點檢查接觸區、齒側間隙和輪齒表面的粗糙度。
5) 熱處理：滲碳淬火，校正。
6) 熱處理後加工：精加工裝配（使用）基準。
7) 最後檢查：全面檢查裝配基準尺寸精度。
制訂機械加工工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產綱領已確定為中批量生產的條件下，可以考慮採用通用工具機配以專用夾具，並盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降低。
⑴ 工藝路線方案一
工序1 鍛造造；
工序3 熱處理；
工序5 銑兩端面及鑽中心孔；
工序7 車軸頸及背錐；
工序9 車槽錐端麵；
工序11 銑漸開線花鍵；
工序13 磨軸頸及端麵；
工序15 加工小孔；
工序17 加工螺紋；
工序19 中間檢查軸頸；
工序21 粗銑螺紋；
工序23 精磨齒輪。
工序25 中間檢查；
工序27 熱處理校正；
工序29 磨軸頸及端麵；
工序31 最後檢查；
工序33 入庫
⑵ 工藝路線方案二
工序1 鑄造；
工序3 熱處理；
工序5 銑兩端面及鑽中心孔；
工序7 車軸頸及背錐；
工序9 車槽錐端麵；
工序11 銑漸開線花鍵及鑽小孔；
工序13 磨軸頸及端麵；
工序15 加工螺紋；
工序17 中間檢查；
工序19 粗銑輪齒；
工序21 精銑輪齒凸面；
工序23 精銑輪齒凹面；
工序25 中間檢查；
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