0605-30双联花键滑移齿轮设计\\制造及工艺改进

　　摘 要： 齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的传动比传递运动和动力。本文重点对0605-30双联花键滑移齿轮的设计、制造和工艺改进进行了详细的阐述。
　　关键词： 0605-30双联花键滑移齿轮设计 制造 工艺改进
　　
　　一、课题的背景、目的和意义
　　变速箱设计中要实现变速通常较多采用花键轴和花键滑移齿轮这种结构形式，花键又可分为矩形花键和渐开线花键；矩形花键又可分为大径定心和小径定心两种。0605-30双联花键滑移齿轮为0605变速箱的关键零件，通过滑移齿轮0605-30在花键轴0605-22上的滑移并与其它轴上不同齿数齿轮的啮合后得到不同的转速，从而达到变速的效果。所以该零件的设计及制造将直接影响0605变速箱整体的制造精度。
　　二、课题的提出
　　我国齿轮产品经过近十年的发展取得了长足的进步，不少产品已达到或接近国际先进水平，但仍有相当大一部分齿轮与变速箱产品，在振动噪声与疲劳寿命方面与国际先进水平差距明显，而这又与齿轮材料与热处理装备及工艺水平密切相关。这些问题已成为中国齿轮产品赶超国际水平的瓶颈。目前，国际齿轮产品的发展趋势主要有以下几方面：首先，动力传动齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准化方向发展，于是特殊齿轮的应用，行星齿轮装置的发展，低振动、低噪声齿轮装置的研制成了齿轮设计方面的一些特点；其次，由于机械设备向大型化发展，齿轮的工作参数提高了;再次，由于硬齿面齿轮广泛应用，以及高速、高性能要求的齿轮日益增多，因此要求磨齿加工在效率和质量上都要提高；最后，关于齿轮材料与热处理随着硬齿面齿轮的发展也逐渐受到人们的重视。
　　0605-30双联花键滑移齿轮为0605变速箱的关键零件，通过滑移齿轮0605-30在花键轴0605-22上的滑移并与其它轴上不同齿数齿轮的啮合后得到不同的转速，从而达到变速的效果。所以该零件的设计及制造将直接影响0605变速箱整体的制造精度。
　　在变速箱设计中要实现变速通常较多采用花键轴和花键滑移齿轮这种结构形式，花键又可分为矩形花键和渐开线花键；矩形花键又可分为大径定心和小径定心两种。
　　0605变速箱原先在设计上采用的是矩形花键大径定心的结构；这种设计在制造过程中较简单方便：滑移齿轮0605-30花键孔采用拉削工艺，再以大径定心进行齿坯和切齿加工；由于齿轮在热处理高频淬火后无法对花键大径进行加工。因此热处理后齿部和花键大径的变形将大大降底齿轮精度，装配后使变速箱在运行中噪音加大。
　　滑移齿轮0605-30热处理后齿部和花键小径的变形可以通过夹齿轮节圆磨花键小径进行修正，从而确保齿轮的精度，降低变速箱在运行中的噪音。
　　二、课题方案的确定
　　1.工艺路线的设计
　　G4025卧式带锯床齿轮转动、效率高、工作性能稳定。钳口双向夹紧，工件中心锯切。弹性跟踪锯切和自动进入保护装置。焊接产品经振动时效处理，不易变形。小料可采用成束装置，生产率高。送料自动选用高精度直线导轨。
　　锻件的力学性能好。从金属的流线看，锻件比较连续，而棒料的金属流线被切断，不具有连续性，所以其性能没有锻件好。从经济上考虑可以选择棒料。
　　加工余量是指加工过程中在工件表面所切去的金属层厚度。余量有总加工余量和工序余量之分。由毛坯转变为零件的过程中，在某加工表面上切除金属层的总厚度，称为该表面的总加工余量（亦称毛坯余量）；一般情况下，总加工余量并非一次切除，而是分在各工序中逐渐切除，故每道工序所切除的金属层厚度称为该工序加工余量（简称工序余量）。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差，毛坯余量是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。
　　调质即淬火和高温回火的综合热处理工艺。调质件大都在比较大的动载荷作用下工作，它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用，有的表面还具有摩擦，要求有一定的耐磨性，等等。总之，零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各种机器和机构的结构件，如轴类、连杆、螺栓、齿轮等，在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件，调质处理用得更多。因此，调质处理在热处理中占有很重要的位置。
　　2.工艺路线的确定
　　10.下料
　　20.锻造毛坯
　　30.粗车外圆、端面、镗孔及倒角
　　40.调质
　　50.精车外圆、端面及沟槽、倒角至图样要求
　　60.滚大齿圈
　　70.插小齿圈
　　80.齿部倒角
　　90.钳工去毛刺
　　100.齿部高频淬火
　　110.割花键孔
　　120.磨花键孔
　　130.清洗
　　140.检验
　　150.油封、入库
　　本设计通过将矩形花键改用小径定心的结构形式，在制造工艺上花键轴0605-22的矩形花键采用花键磨加工小径和键侧，提高了花键的加工精度；滑移齿轮0605-30热处理后齿部和花键小径的变形可以通过夹齿轮节圆磨花键小径进行修正，从而确保齿轮的精度，降低变速箱在运行中的噪音，达到了设计的目的。其各项几何精度也达到了相关要求。