第一节 离合齿轮的工艺分析及生产类型的确定
一、离合齿轮的用途
题目所给定的零件是CA6140车床主轴箱中运动输入轴Ⅰ轴上的一个离合器齿轮，如图7-1所示。它位于Ⅰ轴上，用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器，如图7-2（M1右侧）所示。主运动传动链由电机经过带轮传动副φ130 mm/φ230 mm传至主轴箱中的轴Ⅰ。在轴Ⅰ上装有双向多片摩擦离合器M1，使主轴正转、反转或停止。当压紧离合器左部的摩擦片时，轴Ⅰ的运动经齿轮副56/38或51/43传给轴Ⅱ，使轴Ⅱ获得2种转速。压紧右部摩擦片时，经齿轮50、轴Ⅶ上的空套齿轮34传给轴Ⅱ上的固定齿轮30。这时轴Ⅰ至轴Ⅱ间多一个中间齿轮34，故轴Ⅱ的转向相反，反转转速只有1种。当离合器处于中间位置时，左、右摩擦片都没有被压紧，轴Ⅰ运动不能传至轴Ⅱ，主轴停转。此零件借助两个滚动轴承空套在Ⅰ轴上，只有当装在Ⅰ轴上的内摩擦片和装在该齿轮上的外摩擦片压紧时，Ⅰ轴才能带动该齿轮转动。该零件φ68K7 mm的孔与两个滚动轴承的外圈相配合，φ71 mm沟槽为弹簧挡圈卡槽，φ94 mm的孔容纳内、外摩擦片，4～16 mm槽口与外摩擦片的翅片相配合使其和该齿轮一起转动，6×1.5 mm沟槽和4×φ5 mm的孔用于通入冷却润滑油。
二、离合齿轮的技术要求
位置 公差等级 IT14 IT11 粗糙度（Ra/um） 加工方法 3.2 3.2 粗车—半精车 粗车—半精车 ?90 ?117h11 ?106.5 ?68K7 ?94 端面 齿面 槽 0 ?4IT12 6.3 粗车—半精车 IT7 IT14 IT14 IT11 IT13 IT14 0.8 6.3 6．3 3．2 3．2 粗镗—半精镗—精镗 粗镗 粗车 粗车—半精车 粗铣—半精铣 钻 ?5小孔 三、审查离合齿轮的工艺性
通过对该零件图的重新．绘制J知原民样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。但基准孔068K7mm要求R80. 8p.m有些偏高。一般8级精度的
齿轮，其基准孔要求Ra1.6?m即可。
该零件属盘套类回转体零件，它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。4~16mm槽口相对价68K7mm孔的轴线互成90°垂直分布，其径向设计基准是?68K7mm孔的轴线，轴向设计基准是?90mm外圆柱的右端平面。4×?5mm孔在6×1.5mm沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离为3mm，由于加工时不能选用构槽的侧面为定位基推，故要精确地保证上述要求则比较困难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路即可，加工不成问题。应该说，这个零件的工艺性较好。
四、确定离合齿轮的生产类型
根据设计题目可知：Q = 2 000台/年，n = 1件/台；结合生产实际，备品率a和废品率b分别取为3%和0.5%。代入公式（4-1）得该零件的生产纲领：
N = 2 000×1×（1 + 3%）×（1 + 0.5%）= 2070.3件/年
零件是机床上的齿轮，质量为1.36 kg，查表4-2可知其属轻型零件，生产类型为中批量生产。
第二节 确定毛坯、绘制毛坯简图
一、选择毛坯
该零件材料为45钢，而且属于薄壁的圆盘类中小型零件，考虑加工工序较多，会经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，可得到连续和均匀的金属纤维组织，保证零件工作可靠。又由于零件年产量为2 070件，属中批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成形，可获得较好的尺寸精度和较高的生产率。
二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 参照书上去写
（1）锻件公差等级。由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。
（2）锻件质量m。根据零件成品质量1.36 kg，估算为mf = 2.5 kg。 (3) 锻件形状复杂系数
由于该零件为圆形，假设其最大直径为φ121 mm，长为68 mm，则由圆形锻件计算质量公式mN = （ 为钢材密度，7.85 g/cm3）可知：锻件外廓包容体质量
mN = ×1212×68× 7.85×10?6 = 6.135 kg。 所以，
S = mf/mN = 2.5/6.135 = 0.407。
由于0.407介于0.32和0.63之间，故该零件的形状复杂系数S属S2级。
（4）锻件材质系数： （5）锻件的分模形状 （6）零件表面粗糙度。
由零件图知，除φ68K7 mm孔为Ra0.8以外，其余各加工表面为Ra≥1.6。 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表2-13中锻件内外表面加工余量表，查得单边余量在厚度方向为1.7～2.2 mm，水平方向为1.7～2.2 mm。锻件中心两孔的单面余量按手册中锻件内孔直径的单面机械加工余量表，可查得为2.5 mm。
根据查得的加工余量适当选择稍大点即可，只有φ68K7 mm孔，因为表面粗糙度要求达到Ra 0.8，考虑磨削孔前的余量要大，可确定精镗孔单面余量为0.5 mm。其他槽、孔随所在平面锻造成实体。具体加工余量的选择大小如表1-2所示。 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 偏差 ?117H11 2 ?121 ?1.7 ?0.8?1.5 ?0.7?0.7 ?1.5?106.5 1.75 ?110 ?94 2 ?89 ?90 2 ?94 ?1.5 ?0.7?0.6 ?1.4?68K7 ?0.5 03 ?62 642及1.7 1.8 2及2 2及1.7 67.7 29.2 20 15.7 ?1.7 ?0.4?0.10 ?94孔深31mm 20 12 ?0.9 +1.2 -0.4 三、绘制离合齿轮锻造毛坯简图
1．确定圆角半径 锻件的外圆角半径按表5-12要加崇书P127三确定，
内圆角半径按表5-13要加崇书P127三确定。本锻件各部分的t/H为＞0.5-1，故均按表中第一行数值。为简化起见，本锻件的内、外圆角半径分别取相同数值，以台阶高度H=16~25进行确定。结果为：
外圆角半径 r=6 内圆角半径 R=3 锻件圆角半径也可以按如下办法简单确定：
凸圆角半径等于单面加工余量加成品零件圆角半径或导角值；凹圆角半径
R??2~3?r，计算所得半径应圆整为标准值，以利于使用标准刀具。
数值能保证各表面的加工余量。
2．确定模锻斜度 本锻件由于上、下模膛深度不相等，模锻斜度应以模膛较深的一侧计算。
L110H32??1，??0.291
B110B110按表5-11，外模锻斜度??50，内模锻斜度加大，取??70。 模锻斜度也可简单地按照外壁斜度为7°，内壁斜度为10°来取。 3．确定分模位置 由于毛坯是H＜D的圆盘类锻件，应采取轴向分模了这样可冲内孔，使材料利用率得到提高。为了便于起模及便于发现上、下模在模锻过程币错移，选择最大直径即齿轮处的对称平面为分模面，分模线为直线，属平直分模线。
4．确定毛坯的热处理方式 钢质齿轮毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化、均匀的组织，从而改善加工性。
图1-1所示为本零件的毛坯图
第三节 拟定工艺路线
一、定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准 1.精基准的选择
本零件是带孔的盘状齿轮，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选?68K7mm孔及一端面作为精基准。 2.粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面欠缺。由于本齿轮全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。外圆?117mm上有分模面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。
二、零件表面加工方法的确定
本零件的加面有外圆、内孔、端而、齿面、槽及小孔等，材料为45钢。以
离合齿轮设计说明书
