D85推土机齿轮工艺及刀具设计

齿轮是机械系统中常用的一种传动零件,它可用来传递空间任意两轴间的运动和动力。它具有功率范围大、传动效率高、传动比较准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。当前,国际国内在汽车、拖拉机等行业的齿轮大批大量的生产中,常采用滚-剃-珩工艺。由于剃齿对齿轮齿形误差的修正能力有限,因此备用的剃前齿轮精度一般都不低于8级,剃前滚刀的精度一般制成A级,插齿刀的精度大都也制成A级。D85推土机齿轮有大小两个齿,根据该齿轮实际情况,大齿轮宜采用滚齿的加工方法,小齿轮采用插齿的加工方法,花键孔采用两次拉削的加工方法。齿轮滚刀是用于加工外啮合直齿齿轮和斜齿齿轮最常用的刀具,滚齿加工方法的生产效率比插齿、磨齿等加工方法高。剃前滚刀的主要作用是加工符合剃齿要求的剃前齿轮,由于剃前滚刀齿形的特殊要求,使剃前滚刀的设计比普通齿轮滚刀设计复杂得多,其设计效率低,周期长,计算工作量大,对设计者要求较高。拉刀也是机械加工中常用的一种刀具,拉削可加工内表面(如各种型孔、键槽、花键孔等)和外表面(如平面、半圆弧面和组合表面等)拉削加工效率高,精度高。花键孔加工宜采用两次拉削的方法,第一次采用梯形齿粗拉刀,第二次采用渐开线齿拉刀。
该方案设计的零件图的视图正确,完整、尺寸、公差及技术都符合要求,但是,零件的加工过程需要有较高的垂直度要求,某些地方需要较高的表面粗糙度,各装配基面要求有一定的尺寸精度,否则会影响该齿轮在传递动动和力时的平稳性。
由于零件的结构形状较复杂,加工时需要用到夹具才能准确定位可以通过内孔用定位心轴定位,可以利用外圆表面定位,同时在基准在的选择也是很重要的,总之在加工过程中,应尽量减少安装次数,从而减少安装时带来的装夹误差。
从零件图上可以看出,该齿轮的结构形状复杂,加工的表面多,且轮齿的加工精度要求高,其主要加工表面可以分为四个部份:
1、零件的左、右端面,以及中间台阶面。
2、零件的外圆表面加工Φ 、Φ 外圆面以及R1的圆角。
3、渐开线花键孔Φ87深26mm孔(用于加工齿轮时的精基准加工其他表面)以及1× 的倒角、 倒角。
4、滚、剃、磨m=4,z=33,B=40mm的圆柱齿轮A和m=4,z=42,B=25mm的圆柱齿轮B,以及齿部的倒角。
以上各表面的主要技术要求如下:
1、 零件的左、右端面粗糙度为Ra3.2,以及左端面 的斜面各右端面 的圆周斜面。
2、A齿轮外圆需要达Φ 的公差,以及左端面与基准C有垂直度0.05和B齿外圆达到Φ 和端面与C基准的垂直度达到0.05,其它外圆表面粗糙度达到Ra3.2。
3、渐开线花键孔的加工,花键孔齿顶达到Φ ,齿底达到Φ 的公差,其孔各表面粗糙度达到Ra3.2。
4、A、B齿的加工,其三个公差组精度等级7-6-6齿轮表面粗糙度为Ra0.8,齿面经碳、氮共渗处理其中A齿硬化层深1.1~1.7mm,HB217~314,B齿部硬化层深1.1~1.7mm,HB217~302其中齿根部达到0.8mm以上,其中A、B齿形修正按零件图纸上的修正图要求对其磨齿修正和齿部1× 倒角。
由以上分析可知,对于以上几组加工表而来 讲,可以选择其中一组表面并保证它们之间的相对位置精度。


D85推土机齿轮零件图
齿轮锻件毛坯图
拉刀工作图