双联齿轮加工工艺分析
图1.1 圆柱齿轮的结构形式
在上述各种齿轮中，以盘形齿轮应用最广。盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔。其轮缘具有一个或几个齿圈。单齿圈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(图1b、c)。当其轮缘间的轴向距离较小时，小齿圈齿形的加工方法的选择就受到限制，通常只能选用插齿。如果小齿圈精度要求高，需要精滚或磨齿加工，而轴向距离在设计上又不允许加大时，可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构，以改善加工的工艺性。
齿轮的结构形式好多在此我设计的是双联齿轮，双联齿轮就是两个齿轮连成一体.这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度.齿轮箱里,有滑移齿轮就可以有多种转速或速度,没有滑移齿轮就只有一种转速或速度。
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2、双联齿轮的加工工艺
2.1双联齿轮的工艺分析
圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。图2.1所示为一双联齿轮，材料为40Cr,精度为7-6-6级。
图2.1双联齿轮
表2.1
齿号 Ⅰ Ⅱ 齿号 Ⅰ Ⅱ 模数 2 2 基节偏差 ±0.016 ±0.016 齿数 28 42 齿形公差 0.017 0.018 精度等级 7GK 7JL 齿向公差 0.017 0.017 公法线长度变动量 0.039 0.024 公法线平均长度 21.36 27.6 齿圈径向跳动 0.050 0.042 跨齿数 4 5 3
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2.2确定毛坯的制造形式
（1）根据零件用途确定毛坯类型。
齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料。齿轮材料的合适与否对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。
一般来说，对于低速重载的传力齿轮，齿面受压产生塑性变形和磨损，且轮齿易折断。应选用机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料，如18CrMnTi；线速度高的传力齿轮，齿面容易产生疲劳点蚀，所以齿面应有较高的硬度，可用38CrMoAlA氮化钢；承受冲击载荷的传力齿轮，应选用韧性好的材料，如低碳合金钢18CrMnTi；非传力齿轮可以选用不淬火钢，铸铁、夹布胶木、尼龙等非金属材料。一般用途的齿轮均用45钢等中碳结构钢和低碳结构钢如20Cr、40Cr、20CrMnTi等制成。 40Cr材料的介绍
根据标准GB/T 3077-1999：
化学成分（质量分数，%）C 0.37～0.44、Si 0.17～0.37、Mn 0.50～0.80、Cr0.80～1.10、Ni≤0.30。 1）力学性能 热处理：
第一次淬火加热温度（℃）：850；冷却剂：油 第
抗拉强度（σb/MPa）：≧980二次淬火加热温度（℃）：- 回火加热温度（℃）：520；冷却剂：水、油 屈服点（σs/MPa）：≧785 断后伸长率（δ5/%）：≧9 断面收缩率（ψ/%）：≧45 冲击吸收功（Aku2/J）：≧47
布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≦207 临界点温度
（近似值） Acm=780℃ 正火规范
温度850～870℃，硬度179～229HBS。
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冷压毛坯软化处理规范
温度740～760℃，保温时间4～6h，再以5～10℃/h的冷速，降温到≤600℃，出炉空冷。 处理前硬度≤217HBS，软化后硬度≤163HBS。 生铁屑保护摆动回火规范
（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，再随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温, （710±10）℃×2h，随炉降温,共3个循环，再降温至550℃，出炉空冷，处理后硬度153HBS。 调质处理规范
淬火温度850℃ ±10℃，油冷；回火温度520℃±10℃，水、油空冷。 特性
中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550~570℃进行回火，该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。 用途
这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等；经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。此外，这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。 供货状态及硬度
退火态，硬度≤207HBS。
40Cr弹性模数:弹性模量E(20℃) /MPa 200000～211700 ，切变模量G(20℃) 80800 锻造毛坯用于强度要求高、耐磨、耐冲击的齿轮。
通过对上面材料40Cr材料的介绍满足双联齿轮的力学性能等技术要求，所以可以选择40Cr，即选用模锻。
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2.3确定定位基准
定位基准的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择的正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。
2.3.1粗基准的选择
粗基准的选择：根据粗基准面的选择原则，先以A、B端面为粗基准， 2.3.2精基准选择的原则 (1) 基准重合原则
即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误
差。
(2) 基准统一原则
应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。
(3) 自为基准原则
某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。
(4) 互为基准原则
当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。
(5) 便于装夹原则
所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。
定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位，某些大模数的轴类齿轮多选择齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。
1)内孔和端面定位 选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准，既符合“基准重合”原则，又能使齿形加工等工序基准统一，只要严格控制内孔精度，在专用芯轴上定位时不需要找正。故生产率高，广泛用于成批生产中。
2)外圆和端面定位 齿坯内孔在通用芯轴上安装，用找正外圆来决定孔中心位置，故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。因找正效率低，一般用于单件小批生产。 2.4确定各表面加工参数及加工方法选择 2.4.1零件表面加工方法的选择
零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，还要考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求。
本零件的的加工面有：A、B端面，Ⅰ、Ⅱ齿的外圆，花键槽及花键孔，Ⅰ、Ⅱ齿的齿形。 A、B端面：公差等级未标注，B端面表面粗糙度为Ra3.2μm需进行粗车，A端面表面粗糙度为Ra1.6μm需进行精车。（见机械制造基础教材表10-9）。
Ⅰ、Ⅱ齿的外圆：公差等级为h11, Ⅱ齿的外圆表面粗糙度为Ra6.3μm、Ⅰ齿的外圆表面粗糙度为Ra3.2μm需进行粗车--精车。（见机械制造基础教材表10-10）。
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