1、汽車變速箱加工工藝1. 齒輪加工的主要設備及齒輪材料與加工方法2. 變速箱箱體與齒輪軸的機械加工工藝過程3. 變速箱離合器殼等壓鑄生產線設備4. 齒輪變速箱裝配流水線5. 汽車齒輪加工的發展趨勢一、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：a、選材的原則：零件材料的選擇應根據零件的使用性能要求及加 工工藝性能、經濟成本要求進行選擇：1) 、使用性能要求：使用性能是指零件在正常使用狀態下，材料 應具備的性能，是保證零件工作安全可靠、經久耐用的必要條件。零 件在選材時，首先要根據零件的工作條件和失效形式，正確判斷所要 求的使用性能，再根據主要的使用性能指標來選擇合適的材料。變

2、速箱齒輪位于汽車傳動部分，用于傳遞扭矩與動力、調整速度的 作用。其工作條件、失效形式及要求的力學性能如下表：零件 名稱工作條件常見失效形式要求的力學性能變 速 箱齒 輪A、由于傳遞扭矩， 齒根要承受較大的 彎曲應力和交變應力；B、由于變速箱齒輪 轉速變化范圍廣，齒輪表面承受較大的接觸應力，并在高速 下承受強烈的磨擦 力；C、由于工作時不斷 換檔，輪齒之間經常要承受換檔造成的 沖擊與碰撞。A、當齒輪所受彎曲 應力過大時，可能發生齒根折斷；B、輪齒在交變應力 的作用下，長時間工作可能發生疲勞斷裂；C、齒面在強磨擦作 用下可能發生磨損和點蝕現象。D、齒輪心部韌性過 低時，在沖擊作用下可能發生斷裂。A

3、、表面高硬度、高 耐磨性：齒面硬度 58-6 4HRC ，心部硬度 30- 45HRC ；B、齒面高的接觸疲勞強度；C、齒根高的彎曲強 度(c b > lOOOMpa )；D、心部較高強度、 高韌性(a k >60J/ cm 2) °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°2) 、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 f 鍛造f 正火f 粗、半精切削加工 f 滲碳 f淬火、低溫回火f 噴丸處理f 加工花鍵f 磨端面f 磨齒f 最終檢驗根據以上工藝要求，變速箱齒

4、輪的工藝性能要求如下：加工工藝類目的性能要求材料要求別鍛造制成毛坯一定的高溫塑性金相組織為固溶體的 合金正火消除鍛造應 力，細化晶粒零件形狀簡單，尺寸較 小。切削加工加工成半成 品既有較高的強 度、硬度，又有 一定的塑性、韌 性中、低碳的結構鋼滲碳增加表面 C%C% <0。25% 的低碳合金鋼淬火提高表面硬 度和耐磨性提高淬透性，控 制與減少變形、開裂傾向添加一定的合金元素 如：Cr 、 Mn、 Ti 的合金結構鋼等3）、選材時還應充分考慮經濟性： 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、材料的選擇：根據以上使用性能和加工工藝、加工成本的綜合

5、要求，可基本確定為低 C%合金結構鋼：即我們常用的合金滲碳鋼。 從目前我國汽車制造廠常用的金屬材料來看，汽車變速箱齒輪多采用 20CrMnTi。?2、齒輪加工工藝（一）齒輪常用加工工藝流程鍛造制坯一正火一車削加工-滾、插齒- 剃齒-熱處理-磨削加工-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Y3150E 型滾齒機是如圖10-3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展成法原理用滾刀加工齒輪時

6、，必須嚴格保持滾刀與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：就是滾刀的旋轉運動（r/min ）。展成運動：就是滾刀的旋轉運動和工件的旋轉運動的復合運動，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進給運動， 在工件的整個齒寬上切 出齒形。C）滾齒加工的特點：適應性好；生產效率高；齒輪齒距誤差??；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 丫5132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

7、齒圓柱齒輪時所需運動： 主運動、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；生產率低；加工斜齒輪很不 方便，且不能加工蝸輪。3）剃齒加工a） 剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工，生產效率很高，在成批、大量生 產中得到廣泛的應用。YK4232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的成批大量齒輪加工。b）剃齒機按控制方式分機械剃齒機：這類機床通常采用 PLC方式控制。 數控剃齒機：包括一軸至六軸數控。c ）剃齒機按功

8、能分 萬能剃齒機：這類機床具有軸向剃、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，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，兩軸的同步由數控實現。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

9、齒加工主要用于對高精度齒輪或淬硬的齒輪進行齒形的精加工， 齒輪的精度可達6 級或更高。 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64級.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，設備結構較復雜，調整設備困難，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1）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工。3）滾（插齒）熱處

10、理磨齒 特點：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程變速箱箱體機械加工生產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備刀具：1）下料-鋸床。2）粗車-車床。3）熱處理-箱式爐。4）精車-車床。

11、5）銑鍵槽-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。這種壓鑄機的優點是生產工序簡單，效 率高；金屬消耗少，工藝穩定。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：壓室與保溫爐是分開的。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，生產效率低，鑄件質量穩定性低（通常

12、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金屬充填鑄型并凝固成鑄件的鑄造方法。低壓鑄造的優點是：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，可減少因金屬液沖擊飛濺而引起的氧化夾雜； 澆冒口系統簡單, 金屬利用率可達80%以上；勞動條件得到改善，并可實現機械化和自動化，生產效率高。4、擠壓壓力機：將預熱后的預制塊放入預熱的鑄型中，在重力下澆入液態金屬或合 金，然后在壓頭作用下使液體滲入預制塊，液態金屬在壓力下凝固。不采用預制塊的 另一種做法是將機械攪拌和擠壓結合起來。擠壓壓鑄是為了解決普通壓鑄和傳統擠壓 鑄造（液態模鍛）兩項技術存在的主要

13、問題，集合了兩項工藝的優勢提出來的。它是 兩項技術突破現有技術瓶頸，走向綜合的必然結果，具有強大的技術優勢和誘人的經 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（1）變速箱底板和變速箱箱體聯接；（2）安裝固定軸；（3）主軸安裝；（4）花鍵導向軸的安裝；（5） 軸承端蓋的安裝、固定端透蓋的安裝；（6）滑塊撥叉的安裝；（7）齒輪嚙合面寬度差的調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 差調整。通過調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整。五、汽車齒輪加工的發展趨勢齒輪是汽車行業主要的基礎傳動元件，通常每輛汽車中有 1830個齒部，齒輪的質量直接影響汽車的噪聲、平穩性及使用壽命。齒輪加工機床是一種復雜的機床系統，是汽車行業的關鍵設備