毕业设计渗碳淬硬齿轮机械加工工艺与夹具设计

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1、 毕业设计渗碳淬硬齿轮机械加工工艺与夹具设计课题名称：专业：机械设计与制造班级：2009级4班姓名：于兵团学号：09041509指导：曾文忠重庆三峡职业学院机械工程系目 录毕业设计任务书1毕业设计说明书4渗碳淬硬齿轮设计内容总述.5一. 零件分析.6二. 加工工艺过程分析与确定.7三. 夹具设计.10四. 刀具图设计及刀具选用.13五. 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸参数计算.15六. 渗碳淬硬齿轮机械加工各工序参数选用与确定.16七. 齿形精度检测.20八. 技术经济性分析.21参考文献.23后记.24毕业设计任务书课题名称 渗碳淬硬齿轮机械加工工艺与夹具设计 专业 机械设计与制造 班级 09-4

2、 姓名 于兵团 学号 09041509 预定完成日期： 2012年 04 月 5 日设计指导教师： 曾文忠、林江 教研室主任： 曾文忠 任务下达日期： 2011年11月10日 机械工程系 毕业设计任务书一、 题目：渗碳淬硬齿轮机械加工工艺与夹具设计二、 任务与要求：毕业设计要求学生应完成下列任务： 1、零件图 （CAD） 1张 2、毛坯图 （CAD） 1张 3、机械加工工艺过程卡片 1套 4、机械加工工序卡片 1套 5、刀具工作图 1张 6、刀具零件图 （CAD） 01张 7、设计计算说明说 1份毕业设计的要求： 1、要求学生在指导教师的指导下，依据所下达的毕业设计任务，通过实习的实践和调查研

3、究，收集资料、查阅图纸，反复思考，综合运用所学的全部知识和实习学会的技能，根据需要，进行必要的试验、测试或经济核算，独立地完成较完整的产品零件图及工作图、模具装配图、零件图、产品制造工艺及模具制造工艺，绘制符合国家标准的图样。 2、要求学生编写设计计算说明书。 3、要求学生参加毕业答辩，以受到模具设计师的基本训练。 4、要求学生在设计运算、分析问题、查阅资料和手册、绘图、制定加工工艺方案或修理方案和文字表达以及综合解决实际问题等方面的能力都得到进一步的培养和提高。三 、步骤及时间安排: 日 期 星 期 内 容11.1011.15周一至周六研究设计任务,熟悉设计目的,收集资料 11.16周 日手

4、工绘图11.1711.24周一至周一机械加工工艺规程设计专用夹具设计刀具设计 11.2511.29周二至周六编写设计计算说明书与填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片11.3012.1周日至周一零件图、刀具图、毛坯图的CAD绘制 教师：曾文忠 2008年11月 10 日毕业设计说明书课题名称 渗碳淬硬齿轮机械加工工艺与夹具设计专业 机械设计与制造 班级 09-4 姓名 于兵团 学号 09041509 任务下达日期： 20011年 11月 10日设计完成日期： 2012 年 04 月 1 日设计指导教师： 曾文忠 机械工程系渗碳淬硬齿轮设计内容总述齿轮是实际生产和生活中最常见的一种传动零件，

5、它用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达300M/S，传递功率可达1000000KW齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的的一种机械传动。其特点有：优点：传递动力大，效率高；寿命长，工作平稳，可靠性高；能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。缺点：制造安装精度要求较高，因而成本也比较高； 不宜作轴间距离过大的传动。根据毕业设计课题内容规定。根据毕业设计课题内容规定，现在将渗碳淬硬齿轮完成的设计内容总结如下：1、零件图 （CAD） 1张2、毛坯图 （CAD）和手工 各1张3、机械加工工艺过程卡片 1套4、机械加工工序卡片 1套5、刀具工作图（CAD） 1张5、刀

6、具角度图（CAD） 1张6、滚齿夹具图（CAD） 1张 7、设计计算说明书 1份渗碳淬硬齿轮设计说明书内容包括：零件分析（零件的作用、齿轮的结构和技术要求分析、零件尺寸公差及表面粗糙度大小分析、选择所需设备分析）、加工工艺过程分析与确定（明确毛坯状况、齿轮前的一些加工分析、工序中相关的热处理、齿形加工、拟定齿轮的加工工艺路线）、夹具设计（夹具图、夹具安装精度、误差及原因）、刀具图设计及刀具选用（刀具图、刀具角度图、常用车刀材料及其选用）、标准直齿轮几何尺寸参数计算、渗碳淬硬齿轮机械加工工序选确定、齿形精度检测、技术经济性分析、后记、参考文献。一、零件分析（一）零件的作用：题目所给定的零件是材料

7、为20GrMnTi的渗碳淬硬齿轮，而齿轮是实际生产和生活中最常见的一种传动零件，它用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广的的一种机械传动。（二）齿轮的结构和技术要求分析:圆柱齿轮分轮体和齿圈两部分,在机器中,常见的齿轮根据结构形式可分为盘类齿轮、套类齿轮、轴类齿轮、扇形齿轮、齿条等.其中盘类齿轮应用最广,从该给定的材料为渗碳淬硬齿轮的结构形式为盘类齿轮.因此,属于通用性的齿轮。在我国GB1009588标准中规定了齿轮传动角有12个精度等级,精度等级由高到低依次为1级、2级12级。其中常用的精度等级为6-9级，7级精度是基础级。是设计普遍采用在一般条件下用滚、插、剃三种切齿方法就能

8、得到的精度等级。标准中将齿轮每个精度等级的各项公差分为三个公差组，即：传递动向的准确性、传动的平稳性、载荷的均匀性。其中该渗碳硬齿轮相关参数是：模数为4、齿数为32、压力角为20。精度等级为766GK，公法线平均长度偏差为43.122 。卡齿数为4，齿圈径向跳动为0.071。齿距极限偏差为0.014。齿形公差为0.11齿向公差为0.009。同时，为了加工齿轮的需要，相应的根据这几个差数还可以求出齿顶高度，齿根度，等参数。技术要求提出为：（1）材料为20CrMnTi。因此为低碳合金钢。（2）材料热处理为S1.0-C60。据查阅资料该硬度相当于60HRC左右，渗碳厚度为1mm。（三）零件尺寸公差及

9、表面粗糙度分析： 渗碳淬硬齿轮的外形为盘形齿轮结构形式。其中从整个完工零件的图样分析。所给出的尺寸公差值上看，有长尺寸：520.1；32；10，内孔尺寸50H7.齿顶圆直径136.分度圆尺寸128，键槽宽度尺寸16。锥槽距内圆孔度尺寸55.1.相关的倒角尺寸为145。表面粗糙度提出有。50H7内孔粗糙度为3.2。齿轮左右两个端面的粗糙度为3.2。齿轮分度圆的粗糙度为1.6。锥槽宽度的两个侧面粗糙度为3.2。其余粗糙度为12.5。左端面与右端面所对应的基准齿心轴的跳动度公差都为0.022。 从以上尺寸分析看：长度尺寸两个10.52、75为一般尺寸，连个端面，锥槽尺寸为重要尺寸线与面。因此，根据加

10、工工艺基准选择原则上看，应按“重要尺寸作为基准，并基准先行”的原理进行加工。（四）、选择所需设备分析：（1）外圆，端面进行切削，因此，需要用到车床。（2）该零件内有孔，对孔进行切削加工，需用到车床，钻头等设备。（3）齿轮齿面加工。因此会应用到齿轮加的相应机床与刀具，同时为这图样要求还会应用到相关磨的设备。二、加工工艺过程分析与确定(一)明确毛坯状况:齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件.棒料用于小尺寸、结构简单.对强度要求低的齿轮.当齿轮要求强度高,耐磨和耐冲击时,多用于锻件;直径大于400600的齿轮,常用于铸造毛坯.为了减少机械加工余量,对于大尺寸、低精度齿轮,可以直接铸造出齿轮;对于小尺寸、形

11、状复杂的齿轮,可以用精密铸造、压力铸造、粉末冶金、热扎和冷挤等新工艺制造出具有齿轮的齿坯.已提高劳动生产率,节约原材料.因此,根据对齿轮分析及该渗碳淬硬齿轮所加工的特点,结合生产实际,因此,选用锻件为毛坯材料为最佳.(二)粗加工阶段(齿轮前的一些加工分析)：粗加工即为该渗碳淬硬齿轮齿形加工前一般先进行的齿坯加工,齿坯加工在整个齿轮加工中所占的工时比例较大,且齿形加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来.故应对加工方案的确定引起足够的重视. 齿坯加工方案的选择与齿轮的齿体结构、技术要求和生产批量等因素有关.对该齿轮的加工工艺与一般的加工零件齿轮的工艺路线大体相同.下面对渗碳淬硬齿轮的齿坯加工方案

12、进行分析的结果为:1、单件小批量生产时,常在车床上一次安装中加工出齿坯端面,内孔和外圆,切断和调头车出另一端,然后精车个部分,倒角等相关工序过程.2、中批量生产中的齿坯加工中批量生产中常用普通车床或六角车床车端面、外圆、内孔、倒角等.然后在钻床上用圆拉刀拉成内孔及孔内键槽或花键等,最后将工件安夹在心轴上精车外圆和端面。生产中习惯称之为“车拉车”工艺过程。3、大批量生产中的齿坯加工大批量生产时,无论端面、内孔、键槽或外圆表面均用高效率的机床进行加工.如拉床、单轴或多轴自动、半自动车床等.或将这些机床组成流水线后自动线.加工方案也是先粗切端面和钻(扩)内孔(留拉削余量),再拉孔和键槽,最后将工件安

13、在心轴上,在多刀半自动车床上将端面和外圆车成,习惯上称为“钻拉多刀”工艺过程.因此,综合各种批量分析上看,已确定该零件的生产类型为小批量生产.因此,选用小生产的路线进行加工.（三）工序中相关的热处理：1.齿坯前粗加工阶段。由于该零件为20GrMnTi材料。因此，属于低碳合金钢。由于低碳合金钢的硬度很差，塑性很高。因此，在加工过程中会有粘刀的现象，同时，加工出来的零件表面光洁度也很差，所以，在毛坯粗加工与精加工之间应加一道正火的工序。以提高其硬度，在加工时有利于顺利加工。2.该齿轮的内孔50H7尺寸中，两端面与齿中心轴线的跳动度要求为0.022。因此，为达到技术要求50H7也应该当作为齿轮加工前

14、的一个基准。所以，应当对该内孔进行热处理。另外，齿部加工出来的精度等级为766GK，表面粗糙度值为1.6，所以，同样也需要进行热处理。为达到图样要求S1.0-C60，渗碳硬齿轮进行精加工之前应进行高频淬火。（四）齿形加工：齿形加工是整个齿轮加工的关键。齿形加工分为切削加工和无屑加工。齿形切削加工按其加工原理又分为成形法（仿形法）和展成法（范成法）两种。仿形法加工是采用刀刃形状与被加工齿轮吃槽形状相仿的 成形刀具进行齿形加工。常用的有模数铣刀铣齿，齿轮拉刀和成形磨齿等。一般情况下，模数小的齿轮用垂形盘状模数铣刀，模数大的齿轮用指状模数铣刀。展成法加工是利用齿轮啮合原理进行的齿形加工。常见的有滚齿

15、，插齿，剃齿，珩齿，磨齿几种加工方法的精度呵生产率较高，在生产中应用广泛。针对该渗碳淬硬齿轮结合生产实际，同时为达到图样要求，及加工精度等级，因此，齿形加工方法为：6-7级精度齿轮对于淬硬齿面的齿轮可采用滚（插）齿齿端加工剃齿表面淬火校正基准珩齿（磨齿）达图样要求。（1）滚齿滚齿加工的原理：滚齿是应用一对螺旋圆柱齿轮的啮合原理进行加工的。所用刀具称齿轮滚刀。实质上，要是齿数很少（回4头）螺旋角很大的斜齿圆柱齿轮，行似蜗杆。为了进行切削滚刀上制出多条容屑槽，并加工出前角，后角，形成切削刃。滚齿的运动：a. 切削运动：滚齿的 切削运动是滚刀旋转运动b. 分齿运动：分齿运动为了保证滚刀转速与工件转速

16、之间的 正确啮合关系。（当滚刀转一圈时，若为单头滚刀，则被切齿轮应转过齿圈。为工件齿数）c. 垂直进给运动S为了切出要求的 齿宽必须使滚刀沿着工件的 轴线方向作垂直进给运动，此外，还需沿工件径向调整切齿深度，使切出的齿厚达到尺寸精度要求。在加工斜齿轮时，还需要按工件螺旋角增加差动运动，在一般情况下，齿形可一次完成。径向进刀是通过图形工作台向刀架的移动实现的。（2）珩齿珩齿的原理及工艺特点：珩齿加工属于精加工的范畴，是一种对热处理的 齿轮进行精整加工的方法。珩齿的 运动关系和所用机床与剃齿相似。不同的是珩齿所用的工具（珩轮）是一种含磨料的 塑性齿轮。切削是在珩轮与轮齿的“自由啮合”过程中，靠齿面

17、的 压力和相对滑动来进行的 。a. 珩齿的齿面表面质量好。珩齿速度一般为1M/S3M/S，比普通磨削速度低，磨料粒度又细，结合剂弹性较大。珩齿过程实际上是低速磨削，研磨呵抛光的 综合过程。齿面不会产生烧伤和裂纹，所以珩齿后的齿面表面较好。b. 珩齿修正误差的能力低。珩齿与剃齿的运动关系相似。但珩轮本身有一定的弹性，故不能强行切下误差部分的金属。所以，珩齿修正误差的能力不如剃齿。但是珩齿本身的误差也不会全部反映到齿轮轮上，所以，珩齿本身精度一般都不高，但对珩前齿轮的精度则要求高 。（五）渗碳淬硬齿轮的机械加工工艺路线拟定： 齿轮加工的工艺路线是根据齿轮材料和热处理要求，齿轮结构及尺寸，精度要求，

18、生产批量呵车间设备条件而定。拟定加工工艺路线如下： 材料：20GrMnTi 精度等级：766GK 热处理要求：S1.0C60 零件名：渗碳淬硬齿轮 1.锻造 145602. 粗车 毛坯外形粗加工，外圆，端面，内孔，均留余量1.52.0MM。3. 正火 整个毛坯件 4.精车 精车各部，内孔至49.7MM 总长留余量0.4MM磨量， 倒角，其余至尺寸。5.滚齿 零件外圆32MM长处部份。 6.键槽加工 内孔键槽，达图样要求16MM。 7.高频淬火 齿轮齿面，硬度达HRL60 渗碳厚1.0MM左右。8.低温回火 整个半成品件9.精修基准 磨50H7的内孔10.珩齿达图样要求 齿部11.修结检验三 夹

19、具设计（一）夹具图：结合零件的结构形状、生产实际等方面的综合因素，确定渗碳淬硬齿轮在加工中所应用的夹具设备形式：1. 压盖 2. 芯轴 3. 垫圈 4. 衬套 5. 底座 6. 工件（二）根据下图，为保证技术要求，将相关夹具的安装精度，如下进行安装：夹具安装精度 齿轮精度等级 各部位安装允许的跳动量/ mmABCD766GK0.0150.0250.010.0150.0050.010.015（三）误差及原因： 径向误差： 夹具心轴线 回转轴线不重合。 工件孔 心轴配合间隙过大。 原因：1.夹具上下面不平行或定位面不干净 。 2.工件基准孔与端面不垂直。 切向误差： 工作台回转不等速战速决分齿传动

20、链。 原因：机床的制造，安装精度（校正机构）。影响工作平稳性的误差分析。 平稳性误差： 齿形误差Ff 滚刀制造、刃磨、安装工作台回转小周期转角误差。径节偏差 Fpb 刀具的径节误差（ 滚刀制造）。 齿形面出棱： 滚刀制造（刀齿等分不好）超前过切，滞后空切。 滚刀安装（径、轴向跳动），径向（+ 过切 空切），轴向。 齿形角： 滚刀制造（铲磨）齿形角（+变肥 变瘦） 滚刀刃磨前后角 非径向性误差（+齿形变小，齿顶变肥；r 齿形角变大，齿顶变瘦） 非轴向必误差（齿轮角不等，齿形歪斜）。 不对称： 刀齿的非轴向性误差。 滚刀安装（对中）。 周期误差： 径向圆跳动（滚刀）。 轴向窜动（滚刀）。 措施：

21、滚刀：制造、安装、刃磨。 机床：蜗杆误差。四、刀具图设计及刀具选用（一）刀具图： （二）刀具角度图:（三）常用车刀材料入其选用：（1）高速钢、高速合金工具钢:特点：强度高，韧性好，工艺性好，刃磨性好。适用：复杂、小型、刚性差、精加工的刀具。 常用的高速钢有：W18Gr4V、W6Mo5Gr4V2、W6MO5Gr4V3 、W6MO5Gr4V2GO8 W2Mo9Gr4V2GO8、W6MO5Gr4V2AL、W10Mo4Gr4V3AL（2）硬质合金:-特点:硬度高,热硬性好,耐磨性好,但较脆。适用:刚性好,刃形简单的刀具。牌号与选择：YG类(ISO的K类):数字越大韧性越好;YG3、YG6X、YG6、Y

22、G8适用切铸铁、有色金属、非金属、高温合金。 YW类（ISO的M类）：数字越大韧性越好；有YW1、YW2两种，适用于切耐热钢、不锈钢、普通钢、铸铁。 YT类（ISO的P类）：数字越小韧性越好，有YT5、YT14、YT15.适用于切碳素钢、合金钢。 YN类：数字越大韧性越好，主要适用于切钢和铸铁。 粗加工：选韧性好，耐冲击的材料。 精加工：选硬度大，耐高温，细晶粒的材料。 （3）其它材料： a.陶瓷： 特点：硬度高、耐高温、可高速切削但是脆性大。 应用：钢、铸铁、有色金属材料的精加工半精加工。 b. 人造金刚石： 特点：硬度高、与金属摩擦系数小、但不太耐高温、不宜切黑色属。 应用：高硬度耐磨材料

23、、有色金属、非金属的超精加工或做磨具。 c立方氮化硼CBN： 特点：高硬度、耐高温、磨削性也较好，但焊接性能较差，抗弯强度较硬质合金低些。 应用：加工高温合金、淬硬钢、冷硬合金。 因此，综上所有刀具材料加工的特点及对该淬硬渗碳齿轮，材料为20GrMnTi的低碳合金宜选用硬质合金刀片，YT类中的YT15等牌号为最佳。五、标准直齿轮几何尺寸参数计算(一)两渐开线直齿圆柱轮正确啮合的条件:一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合时，要使一个齿轮的齿厚无侧隙地啮入另一个齿轮的齿槽，则一个齿轮的齿厚与另一个齿轮的齿槽应该相等，即两个齿轮的模数应该相等；又为了使两个齿轮的啮合处有一条公法线，保证啮合线为一直线，则两齿

24、轮间的压力角必须相等。因此，一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为：（1) 两齿轮的模数必须相等；（2) 两齿轮分度圆上的压力角必须相等。(二)尺寸计算:已知条件：模数：4、齿数：32、压力角：20度，因为给出的渗碳淬硬齿轮为盘形全齿，所以据表知：齿顶高系数ha*顶隙系数C*正常齿1025短齿0803齿顶高系数ha*为1，顶隙系数C*为0.25,所以求出相关几何尺寸参数为:分度圆直径:d=mz=324=128mm齿顶高:ha= ha *m=14=4mm齿根高:hf=( ha*+ C*)m=(1+0.25)4=6mm齿高:h=ha+hf=(2 ha*+ C*)m=4+6=10mm齿顶圆直径:da

25、=(Z+2 ha*)m=(32+21)4=136mm齿根高直径:df=(Z-2 ha*-2 C*)M=(32-21-20.25)4=118mm基圆直径:db=dcosa=128cos20齿距:P=m=3.144=12.56mm齿厚:S= m/2=12.56/2=6.28mm齿槽宽:e=m/2=12.56/2=6.28mm六、渗碳淬硬齿轮机械加工工序参数选用及确定工序号：10 材料牌号：20GrMnTi工序名称：粗车工序内容：毛坯外形粗加工，外圆、端面、内孔均留余量1.52mm。根据卧式车床表427卧式车床的主要技术参数查得：设备：C6132 主轴转速：22.41000Y/min进给量（纵向、横

26、向）：纵向：0.061.71mm/r 横向:0.030.85mm/r查表4.27： 确定：C6132 n取630r/min查表4.29刀架进给量：横向进给量：0.64 mm/r, 纵向进给量:0.58 mm/rVC=ND/1000=求出相应地横向、纵向、切削速度。横向：VC=ND/1000=3.14136630/1000=269.0352mm/min纵向: VC=ND/1000=3.14136630/1000=269.0352mm/min工序号:30 材料: 20GrMnTi工序名称:精车工序内容:内孔至49.7mm,总长留余量0.4mm,倒角,其余的至尺寸.根据卧式车床:表4.27;设备选用

27、:C6132.查表4.27:n取800r/min.查表4.29车床刀架进给量:横向进给量0.030.85mm/r.纵向进给量0.061.71mm/r.所以确定横向进给量为0.15mm/r,纵向进给量为0.13mm/r.工序号:40材料牌号:20CrMnTi工序名称:滚齿工序内容:零件外圆30mm长处进行滚齿加工根据查表4.249滚齿机主要技术参数查得结果:宜选用Y3150型滚齿机,其加工齿轮最大直径:用外支架时为350mm,不用支架时为500mm.加工齿轮最大宽度:240mm;加工齿轮最大磨数:6;工件每转滚刀进给量:0.244.25mm/r(垂直方向).查表4.250滚齿机主轴转递,Y315

28、0型有50、65、84、103、135、165、204、275r/min的各种转递.综合以上查阅信息,结合该渗碳淬硬齿轮技术要求,表面粗糙度达1.6.因此,宜选用进给量为0.70mm/r.主轴转递为165r/min.工序号:50材料牌号:20CrMnTi工序名称:键槽加工工序内容:内孔键槽达图样要求16mm宽.根据查表4.244插床主要技术参数查得,加工16mm宽键槽宜选用B5020型插床:技术规格:最大插削长度:200mm工件最大尺寸(长高):485200mm刀具支撑面至床身前间隙的距离:485mm工作台面至滑枕导轨下端的距离:320mm工作台最大移量:纵向500mm,横向500mm滑枕每往

29、还一次工作台进给量:横向0.081.24mm,纵向0.081.24mm滑枕工作行程速度:1.727.5m/min因此,通过以上技术参数得知,滑枕工作行程宜选用27.5m/min,纵向进给量为0.08mm,横向进给量为0.008mm.工序号:80材料牌号:20CrMnTi工序名称:精修基准工序内容:50H7的内孔进行磨削加工根据查表4.231内圆磨床主要技术参数查得,宜用50H7内孔磨削加工,磨床宜用M2110型.技术规格:磨孔直径:12100mm装夹工件最大外径:有罩为210mm,无罩为500mm.磨孔最大长度:130mm.头架主轴转速:200、300、600r/min.砂轮轴转速:1100、

30、1800r/min.砂轮进给量(mm/双行程):0.0020.006mm.工作台最大行程:320mm.因此,通过以上技术参数和结合该给定零件技术参数要求,宜选用主轴转速600r/min,进给量0.002mm,这样才有利的保证左右两端面与齿中心线的跳动度公差在0.022mm范围内。工序号:90材料牌号:20CrMnTi工序名称: 珩齿工序内容: 珩齿达到图样要求,766GK精度等级.根据查齿轮精加工切削方法手册知:设备:Y5714型表面粗糙度可达1.6,甚至可以达到0.4以下.适用精度等级:68级精加工的齿轮.50孔的芯轴设计:目的:为使该零件顺利的加工,同时为达到图样的要求,为此设计该芯轴作为

31、在加工零件时的辅助工具.查表2.10基轴制优先,常用配合表,从表中看,首先选用优先配合的公差组合,另一方面由于该零件内孔的公差值为50H7,所以属于基孔制公差.因此,宜选H7/h6配合.H6公差:查表2.4标准公差数值(摘自GB/T1800.31998)IT6级公差值为0.016mm.因此,该轴的h存在,所以为基轴制所以轴的上偏差es=0.又因为IT=0.016所以:es=ei+IT 即ei=es-IT=0-0.016=0.016mm.又查表2.9.基孔制优先,常用配合,表查得H7/h6属于间隙配合查表2.11.公差等级应用举例,IT6级公差:作为配合尺寸,主要用于要求精密配合处,在机械制造中

32、广泛的应用.如机床中一般传动轴与轴承的配合,齿轮、皮带轮与轴的配合等.综合以上的情况,确定为H7/h6的公差符合配合要求.配合公差带图如下: 七、齿形精度检测（一）公法线千分尺:公法线千分尺用于测量公法线长度，具有一种通用的齿轮测量工具，当检验直齿轮时，公法线千分尺的两卡脚跨过k个齿，两个卡脚与齿廓相切于a、b两个点，两个切点间的距离ab称为公法线长度（即基圆切线）。即图中的w。（二）齿厚游标尺:齿厚游标尺：系专用于测量齿轮齿厚之用，形状像90度的三角尺，有平行和垂直两种，垂直尺杆专为测量齿顶的高度，平行齿杆测量齿厚的厚度，尺测量时以分度圆齿高ha为基准来测量分度圆为基准，测量结果必然受到齿顶

33、圆公差的影响，而公法线卡度测量与齿顶圆无关。公法线在实际应用中较为广泛，一般检验成批生产中，小模数齿轮用公法线卡度进行检测即可。（三）齿圈径向跳动检查仪：用于检查精度圆柱，圆锥外齿合齿轮及蜗轮蜗杆的径向跳动或端面跳动。齿圈径向跳动测量，测头可以用球形或锥形。 八、技术经济性分析所谓技术经济性分析就是指用最小的耗资取得最大的经济效益，在满足使用性的前提下，选用齿轮材料，注意尽量降低零件的总成本，我们从以下进行分析：（一）从材料与机械性能上看：1. 材料：材料有碳钢和铸铁、合金钢，但是一般碳钢和铸铁等材料从价格上是比较低廉的，因此在满足零件的机械性能的前提下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性

34、能，而且可降低成本，但从该零件上分析，该渗碳淬硬齿轮选用的20GrMnTi的材质，其目的重在与为作用性能上的考虑。2. 材料的机械性能：材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等，反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力，齿根部有最大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。20CrMnTi钢，该钢具有较高的机械性能，在渗碳淬火低温回火后，表面硬度为58-62HRC，

35、芯部硬度为30-45HRC。20CrMnTi的工艺性能较好，锻造后以正火来改善其切削加工性。此外，20 CrMnTi还具有较好的淬透性，由于合金元素钛的影响，对过热不敏感，故在渗碳后可直接降温淬火。且渗碳速度较快，过渡层较均匀，渗碳淬火后变形小。适合于制造承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件，因此根据齿轮的工作条件选用20CrMnTi钢是比较合适的。（二）从齿轮生产周期上看:为使该齿轮顺利地加工，同时能够满足使用要求，从加工工艺过程进行经济性的设计，这样有利于减少制造费用，同时在制造中可减少相关工序内容，从而低成本地完成了加工。参考文献1杨宗德 . 机械制造技术基础 . 北京：国防工业出版社，2

36、006.082李益民 . 机械制造工艺设计简明手册 . 北京：机械工业出版社，2008.013艾兴 肖诗纲 . 切削用量简明手册 . 北京：机械工业出版社，2008.014李凯岭等 . 机械制造技术基础 . 济南：山东科技技术出版社，2008.025赵祥 . 机械基础 . 北京：高等教育出版社，2004.026龚夏 . 机械制造技术 . 北京：高等教育出版社，2004.087邹吉权 . 公差配合与技术测量 . 重庆：重庆大学出版社，2007.028王参伦等 . 机床夹具设计 . 北京：中国铁路出版社，1984.109任敬心等 . 齿轮工程学 . 北京：国防工业出版社，1985.1110刘彤安

37、. 机床夹具设计图册 . 北京：机械工业出版社，200611孟宪栋 . 金属切削原理与刀具 . 北京：机械工业出版社，200612毕业设计资料汇编校本13适用车工技术校本14适用钳工技术校本15刘华明 . 刀具设计手册. 北京：机械工业出版社，200516机床夹具设计哈尔滨工业大学 上海工业大学 主编17机械加工工艺手册1、2、3卷孟少农 主编后记毕业设计是我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及所有的专业课之后进行的。这是我们在毕业之前对我们所学各课程的一次深入的综合性的总测验，也是一次理论联系实际的训练，它在我们将来的工作和生活中有很大的帮助。时光如云，岁月似梭，转眼间，二十几天的毕业设

38、计已经结束。在此我首先要感谢带我毕业设计的曾老师和林老师对这次毕业设计的精心指导。在毕业设计中，两位老师花了大量的时间组织我们进行探讨，提出了许多的设计问题，并给予了很多宝贵的建议，让我知道了在做设计前的设计思路与设计中应考虑的问题，在曾老师和林老师精心的指导下，让我在此次设计路上走的更为平坦，衷心的感谢老师：您们辛苦了！同时，在大学三年里我学到了很多知识，都离不开教导我的每一位老师，是你们的辛勤培养，使我受益匪浅，得到了不少对我毕业设计有帮助的知识。我深深感谢谢您们！我还要感谢每一位关心我的同学与朋友，使我在大学三年时间里过完了一个充实而又愉快的生活，以及在毕业设计中的帮助。还有我辛苦的父母给了我很多的爱，使我有个美好的大学学习生活。我想对你们说：你们辛苦了。我会好好的努力工作让你们有个幸福的家庭的。虽然出生农村，家庭不富裕，但是，我会尽我所能，努力去改变家庭的现状。由于水平有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导和帮助。