汽车变速箱加工基本工艺.doc

汽车变速箱加工工艺 HYPERLINK 齿轮加工关键设备及齿轮材料和加工方法 HYPERLINK 变速箱箱体和齿轮轴机械加工工艺过程 HYPERLINK 变速箱离合器壳等压铸生产线设备 HYPERLINK 齿轮变速箱装配流水线 HYPERLINK 汽车齿轮加工发展趋势 一、齿轮加工关键设备及齿轮材料和加工方法 1、变速箱齿轮材料选择： a、选材标准：零件材料选择应依据零件使用性能要求及加工工艺性能、经济成本要求进行选择： 1)、使用性能要求：使用性能是指零件在正常使用状态下，材料应含有性能，是确保零件工作安全可靠、经久耐用必需条件。零件在选材时，首先要依据零件工作条件和失效形式，正确判定所要求使用性能，再依据关键使用性能指标来选择适宜材料 。 变速箱齿轮在汽车传动部分 ，用于传输扭矩和动力、调整速度作用。其工作条件、失效形式及要求力学性能以下表： 零件 名称 工作条件 常见失效形式 要求力学性能 变 速 箱 齿 轮 A 、因为传输扭矩，齿根要承受较大弯曲应力和交变应力； B 、因为变速箱齿轮转速改变范围广，齿轮表面承受较大接触应力，并在高速下承受强烈磨擦力； C 、因为工作时不停换档，轮齿之间常常要承受换档造成冲击和碰撞。 A 、当齿轮所受弯曲应力过大时，可能发生齿根折断； B 、轮齿在交变应力作用下，长时间工作可能发生疲惫断裂； C 、齿面在强磨擦作用下可能发生磨损和点蚀现象。 D 、齿轮心部韧性过低时，在冲击作用下可能发生断裂。 A、表面高硬度、高耐磨性：齿面硬度 58-64HRC ，心部硬度 30-45HRC ； B、齿面高接触疲惫强度； C、齿根高弯曲强度（σ b ＞ 1000Mpa ）； D、心部较高强度、高韧性（ a k ＞ 60J/cm 2 ）。 经过对变速箱齿轮工作条件、失效形式全方面分析，并依据零件几何尺寸、使用寿命要求，就能确定出零件应含相关键力学性能指标。 2)、加工工艺性能要求： 变速箱齿轮常见加工工艺路线为： 下料 → 铸造 → 正火 → 粗、半精切削加工 → 渗碳 → 淬 火、低温回火 → 喷丸处理 → 加工花键 → 磨端面 → 磨齿 → 最终检验 依据以上工艺要求，变速箱齿轮工艺性能要求以下： 加工工艺类别 目标 性能要求 材料要求 铸造 制成毛坯 一定高温塑性 金相组织为固溶体合金 正火 消除铸造应力，细化晶粒 零件形状简单，尺寸较小。 切削加工 加工成半成品 现有较高强度、硬度，又有一定塑性、韧性 中、低碳结构钢 渗碳 增加表面 C% C% ＜ 0 。 25% 低碳合金钢 淬火 提升表面硬度和耐磨性 提升淬透性，控制和降低变形、开裂倾向 添加一定合金元素如： Cr 、 Mn 、 Ti 合金结构钢等 3)、选材时还应充足考虑经济性： 在确保使用性能前提下，应尽可能选择价格低、货源足、加工方便、总成本低材料。 b、材料选择：依据以上使用性能和加工工艺、加工成本综合要求，可基础确定为低 C% 合金结构钢：即我们常见合金渗碳钢。从现在中国汽车制造厂常见金属材料来看，汽车变速箱齿轮多采取 20CrMnTi。 ?2、齿轮加工工艺 （一)齿轮常见加工工艺步骤 铸造制坯 →正火 →车削加工 →滚、插齿 → 剃齿 →热处理 →磨削加工 →修整 （二)多种齿轮加工方法 齿轮加工原理有成形法和展成法两种。常见加工方法有滚齿加工、插齿加工、剃齿加工、珩齿加工和磨齿加工等 1）滚齿加工 a）滚齿机 Y3150E型滚齿机是图10-3所表示Y3150E型滚齿机是一个中型通用滚齿机，关键用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，也能够采取手动径向切入法加工蜗轮 b）加工直齿圆柱齿轮 依据展成法原理用滚刀加工齿轮时，必需严格保持滚刀和工件之间运动关系。所以， 滚齿机在加工直齿圆柱齿轮时工作运动有： 主运动：就是滚刀旋转运动（r/min）。 展成运动：就是滚刀旋转运动和工件旋转运动复合运动，即滚刀和工件间啮合运动 二者之间应正确保持一对啮合齿轮副传动关系。 轴向进给运动：就是滚刀沿工件轴线方向作连续进给运动，在工件整个齿宽上切出齿形。 C）滚齿加工特点 ：适应性好；生产效率高；齿轮齿距误差小；齿轮齿廓表面粗糙度较差；关键用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。 2）插齿加工 插齿加工是按展成原理加工齿轮. Y5132型插齿机关键由床身、立柱、刀架、插齿刀、主轴、工作台、床鞍等部件组成。 加工直齿圆柱齿轮时所需运动：主运动、展成运动、圆周进给运动、径向切入运动、让刀运动。 插齿加工特点：齿形精度高；取得齿廓表面粗糙度较细；有利于提升工件齿形精度和减小表面粗糙度；工件公法线长度变动量较大；生产率低；加工斜