汽車變速箱加工工藝之歐陽學創(chuàng)編

1、歐陽學創(chuàng)編汽車變速箱加工工藝1時間：2021.03.03創(chuàng)作：歐陽學2 齒輪加工的主要設備及齒輪材料與加工方法3變速箱箱體與齒輪軸的機械加工工藝過程4變速箱離合器殼等壓鑄生產(chǎn)線設備5齒輪變速箱裝配流水線6汽車齒輪加工的發(fā)展趨勢一、齒輪加工的主要設備及齒輪材料與加工方法 1 、變速箱齒輪的材料選擇： 、選材的原則：零件材料的選擇應根據(jù)零件的使 用性能要求及加工工藝性能、經(jīng)濟成本要求進行選擇： 、使用性能要求：使用性能是指零件在正常使用狀 態(tài)下，材料應具備的性能，是保證零件工作安全可 靠、經(jīng)久耐用的必要條件。零件在選材時，首先要根 據(jù)零件的工作條件和失效形式，正確判斷所要求的使 用性能，再根據(jù)主要

2、的使用性能指標來選擇合適的材料 。變速箱齒輪位于汽車傳動部分 ，用于傳遞扭矩與動 力、調(diào)整速度的作用。其工作條件、失效形式及要求的力學性能如下表： 件 條件 失效 形式 的力 學性 能 稱變 A 、由 于傳 遞扭A 、當 齒輪 所受 彎 A 表面 高硬 度、 高速 齒根 要承 受較 力過 大時 ，可 性： 齒面 硬度箱 彎曲 應力 和交 生齒 根折 斷； 5 4H RC 心部齒 力；B 、輪 齒在 交變 應 度 3 0- 45 HR C ；輪 B 、由 于變 速箱 齒 作用 下， 長時 B 齒面 高的 接觸 速變 化范 圍 作可 能發(fā) 生疲 度； 齒輪 表面 承受 裂； C 齒根 高的 彎曲

3、強 的接 觸應 力，C 、齒 面在 強磨 擦 b 高速 下承 受強 磨擦 力； 下可 能發(fā) 生磨 1 00 Mp a ； 點蝕 現(xiàn)象 。 D 心部 較高 強度 、C 、由 于工 作時 不D 、齒 輪心 部韌 性 性（ a k 檔， 輪齒 之間 時， 在沖 擊作 6 0 J/ cm 2 。歐陽學創(chuàng)編 要承 受換 檔造 沖擊 與碰 撞。歐陽學創(chuàng)編 可能 發(fā)生 斷 。通過對變速箱齒輪的工作條件、失效形式的全面分 析，并根據(jù)零件的幾何尺寸、使用壽命要求，就能確定出零件應具有的主要力學性能指標。 、加工工藝性能要求：變速箱齒輪常用的加工工藝路線為：下料 鍛造 正火 粗、半精切削加工 滲碳 淬 火、低溫回

4、火 噴丸處理 加工花鍵 磨端面 磨齒 最終檢驗根據(jù)以上工藝要求，變速箱齒輪的工藝性能要求如下： 工藝 類 的 要求 要求別 造 火 毛坯 鍛造 應 細化 晶粒 的高 溫塑 性 組織 為固 溶體 的合金 形狀 簡單 ， 寸較 。 加工 碳 火 成品 較高 的強 度、 低碳 的結(jié) 構鋼 ，又 有一 定的 、韌 性 表面 C C % 0 。 2 低 金鋼 表面 硬度 淬透 性， 控制 一定 的合 金元 素 磨性 少變 形、 開裂 ： C r 、 Mn 、 T 向 金結(jié) 構鋼 等 、選材時還應充分考慮經(jīng)濟性：在保證使用性能的前提下，應盡可能選用價格低、貨 源足、加工方便、總成本低的材料。b 、材料的選

5、擇：根據(jù)上使用性能和加工工藝、 低 結(jié) 構鋼：即我們常用的合金滲碳鋼。從目 前我國汽車制 廠 來 車 速 齒 用 20CrMnTi 。2、齒輪加工工藝（一齒輪常用加工工藝流程歐陽學創(chuàng)編歐陽學創(chuàng)編鍛造制坯 火 車削加工 滾、插齒 剃齒 熱處理 削加工 修整（二各種齒輪加工方法齒輪加工原理有成形法和展成法兩種。常見加工方法有滾 齒加工、插齒加工、剃齒加工、珩齒加工和磨齒加工等1）滾齒加工a滾齒機 滾齒機是如圖 所示 Y3150E 型滾齒機 是一種中型通用滾齒機，主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒 輪，也可以采用手動徑向切入法加工蝸輪b）加工直齒圓柱齒輪根據(jù)展成法原理用滾刀加工齒輪時，必須嚴格保持滾 刀與

6、工件之間的運動關系。因此，滾齒機在加工直齒圓柱齒輪時的工作運動有：主運動：就是滾刀的旋轉(zhuǎn)運動（ r/min）。展成運動：就是滾刀的旋轉(zhuǎn)運動和工件的旋轉(zhuǎn)運動的復 合運動，即滾刀與工件間的嚙合運動兩者之間應準確的保持一對嚙合齒輪副的傳動關 系。軸向進給運動：就是滾刀沿工件軸線方向作連續(xù)進給 運動，在工件的整個齒寬上切出齒形。）滾齒加工的特點 ：適應性好；生產(chǎn)效率高；齒 輪齒距誤差小；齒輪齒廓表面粗糙度較差；主要用于直齒 圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和蝸輪。2）插齒加工插齒加工是按展成原理加工齒輪的 型插齒機主 要由床身、立柱、刀架、插齒刀、主軸、工作臺、床鞍等 部件組成。加工直齒圓柱齒輪時所需運動：主運

7、動、展成運動、 圓周進給運動、徑向切入運動、讓刀運動。插齒加工的特點：齒形精度高；獲得的齒廓表面粗糙 度較細；有利于提高工件的齒形精度和減小表面粗糙度； 工件公法線長度變動量較大；生產(chǎn)率低；加工斜齒輪很不 方便，且不能加工蝸輪。3）剃齒加工歐陽學創(chuàng)編歐陽學創(chuàng)編a 剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工，生產(chǎn)效 率很高，在成批、大量生產(chǎn)中得到廣泛的應用。 剃齒機床具有徑向及軸向剃齒功能，能剃削 鼓形齒及小錐度齒，特別適合汽車及摩托車等行業(yè) 的成批大量齒輪加工。b）剃齒機按控制方式分機剃齒機：這類機床通 常采用 PLC 方式控制。數(shù)控剃齒機：包括一軸至六 軸數(shù)控。c）齒機按功能分萬能剃齒機：這類機床 具

8、有軸向剃、徑向剃、切向剃和對角剃功能。由于機 床的功能多，結(jié)構復雜，會降低機床的剛性。徑向剃 齒機：只有徑向剃功能，機床結(jié)構簡單、剛性好。通 用剃齒機：機床具有軸向剃和徑向剃功能，這是目前 應用最廣泛的兩種剃削方式。 d）按剃齒方式分自由 剃：剃刀帶動工件旋轉(zhuǎn)，兩者之間沒有強制的展成運 動。強力剃：剃刀軸和工件分別由兩個電動控制，兩 軸的同步由數(shù)控實現(xiàn)。4）珩齒加工珩齒加工是對淬硬齒形進行精加工的方法之一。主要 用于去除熱處理后齒面上的氧化皮，減小輪齒表面粗糙度 值，從而降低齒輪傳動的噪聲。珩齒所用刀具為珩磨輪， 也稱珩輪，它是 由輪坯及齒圈構成。5）磨齒加工磨齒加工主要用于對高精度齒輪或淬硬

9、的齒輪進行齒 形的精加工，齒輪的精度可達 或更高。磨齒加工的主要特點是能加工出高精度的齒輪，一般 條件下，加工齒輪精度可達 6 特別適合加工齒面硬 度很高的齒輪。但是除蝸桿形砂輪磨齒外，一般磨齒加工 效率均較低，設備結(jié)構較復雜，調(diào)整設備困難，加工成本 較高。目前，磨齒主要用于加工精度要求很高的齒輪，特 別是硬齒面的齒輪。（三）汽車齒輪加工最常用的工藝方法及其特點 ） 滾齒（插齒、鍛齒）剃齒熱處理（珩齒）特 點：加工效率高、加工成本低，適合轎車及微型車齒 輪加工 2）滾（插齒）剃齒熱處理特點：加工效 率高、加工成本低，適合于一般中重型汽車齒輪加歐陽學創(chuàng)編歐陽學創(chuàng)編工 ） 滾（插齒）熱處理齒特點：

10、加工精度 高、加工效率較低、加工成本，適合于高速齒輪、大 型客車、高檔重型汽車齒輪的加工。二、變速箱箱體 與齒輪軸的機械加工工藝過程1、變速箱箱體加工工藝過變速箱箱體機械加工生產(chǎn)線的安排是先面后孔的原 則，最后加工蛛紋孔。這樣安排，可以首先把鑄件毛坯的氣孔、砂眼、裂紋等缺陷在加工平 面時暴露出來，以減少不必要的工時消耗變速箱箱體的機 械加工工藝過程基本上分三個階段，即粗加工、半精加工 和精加。主要工序包括銑削變速箱上基準面、銑削輸送觸 爪平面、半精銑前后端面、精鏜軸承孔、精銑倒車軸孔端 面。2、齒輪軸的加工工藝及設刀具:1）下料-鋸床。2）粗車-車床。3）熱處理-箱式爐。4）精車-車床。5）銑

11、鍵槽-銑床。6）滾齒-滾齒機。7）齒面淬火-高頻淬火機床。8）磨-外圓磨床三、變速箱離合器殼等壓鑄生產(chǎn)線設備1、熱壓室壓鑄機（簡稱熱空壓鑄機）：壓室浸在保溫 溶化坩堝的液態(tài)金屬中，壓射部件不直接與機座連接，而 是裝在坩堝上面。這種壓鑄機的優(yōu)點是生產(chǎn)工序簡單，效 率高；金屬消耗少，工藝穩(wěn)定。但壓室，壓射沖頭長期浸 在液體金屬中，影響使用壽命。并易增加合金的含鐵量。 熱壓室壓鑄機目前大多用于壓鑄鋅合金等低熔點合金鑄 件，但也有用于壓鑄小型鋁、鎂合金壓鑄件2、冷室壓鑄機：壓室與保爐是分開的。壓鑄時，從 保溫爐中取出液體金屬澆入壓室后進行壓鑄。冷室壓鑄機 金屬的熔點高，生產(chǎn)效率低，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定性低（通

12、常適 用鋁合金，鎂合金，銅合金）。3、低壓鑄造機：在低壓氣體作用下使液態(tài)金屬充填鑄歐陽學創(chuàng)編歐陽學創(chuàng)編型并凝固成鑄件的鑄造方法。低壓鑄造的優(yōu)點是：金屬液在壓力下充型有利于鑄 造薄壁鑄件 ; 鑄件的致密性得到提高；底注充型平穩(wěn) ,可減 少因金屬液沖擊飛濺而引起的氧化夾雜；澆冒口系統(tǒng)簡 金屬利用率可達 80上；勞動條件得到改善 ,并可實現(xiàn) 機械化和自動化，生產(chǎn)效率高。4、擠壓壓力 : 預熱后的預制塊放入預熱的鑄型中， 在重力下澆入液態(tài)金屬或合金，然后在壓頭作用下使液體 滲入預制塊，液態(tài)金屬在壓力下凝固。不采用預制塊的另 一種做法是將機械攪拌和擠壓結(jié)合起來。擠壓壓鑄是為了 解決普通壓鑄和傳統(tǒng)擠壓鑄造

13、（液態(tài)模鍛）兩項技術存在 的主要問題，集合了兩項工藝的優(yōu)勢提出來的。它是兩項 技術突破現(xiàn)有技術瓶頸，走向綜合的必然結(jié)果，具有強大 的技術優(yōu)勢和誘人的經(jīng)濟價值。擠壓壓鑄也是型腔模具成 形工藝一項多年來尋求突破的技術。四、齒輪變速箱裝配流水線（）變速箱底板和變速箱箱體聯(lián)接（）安裝固定軸;（）主軸安裝;（）花鍵導向軸的安裝;（）軸承端蓋的安裝、固定端透蓋的安裝;（）滑塊撥叉的安裝;（）齒輪嚙合面寬度差的調(diào)整如齒輪與齒輪之間有明顯 的錯位，用塞尺等工具檢測錯位值。通過緊擋圈、松圓螺 母和松擋圈、緊圓螺母的方法進行兩嚙合齒輪嚙合面寬度 差調(diào)整。通過調(diào)整滑塊滑動導向軸的左右位置進行兩嚙合 齒輪嚙合面寬度差調(diào)整。五、汽車齒輪加工的發(fā)展趨勢齒輪是汽車行業(yè)主要的基礎傳動元件，通常每輛汽車 中有1830個齒部，齒輪的質(zhì)量直接影響汽車的噪聲、平 穩(wěn)性及使用壽命。齒輪加工機床是一種復雜的機床系統(tǒng)， 是汽車行業(yè)的關鍵設備。為適應齒輪加工行業(yè)對制造精 度、生產(chǎn)效率、