一种汽车变速箱齿轮的生产方法及其生产设备技术

本发明专利技术涉及一种汽车变速箱齿轮的生产方法及其生产设备，通过对现有的生产方法进行改进，包括锻造、退火、车削、滚齿、剃齿、渗碳、调制、精加工等步骤，提高了变速箱齿轮的精度、质量、使用寿命，同时对现有的滚齿机进行改进，设计了合理的滚刀升降结构，并设置稳定组件维持对滚刀的升降过程的稳定性，增设了滑锁组件来提高滚齿机在静置状态下的稳定性，使得安全性能得到保障。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车变速箱齿轮的生产方法及其生产设备
本专利技术涉及汽车配件生产领域，具体涉及一种汽车变速箱齿轮的生产方法及其生产设备。
技术介绍
变速箱是汽车传动系统的主要组成之一，变速箱齿轮则是变速箱中一个十分重要的部件，变速箱齿轮常用材料为锻钢，变速箱齿轮经常在高转速、高负荷、转速和负荷不断交变的情况下工作，变速齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性，现有的变速箱齿轮的制造方法虽然简单，但得到的产品质量不高，使用寿命不长，而且齿轮的加工精度较低，表面粗糙度达不到要求；在变速箱齿轮的生产过程中，需要用到滚齿机对齿轮毛坯进行滚齿处理，滚齿处理的工作原理是：滚齿时切削齿坯的刀具为滚刀，由于滚刀的螺旋升角较大，所以外形象一个蜗杆，滚刀在垂直于螺旋槽方向开槽，形成若干切削刃，其法向剖面具有齿条形状。因此当滚刀连续旋转时，刀齿可视为一个无限长的齿条的移动，同时刀齿由上而下的进行切削，保持齿条(滚刀)和齿坯之间的啮合关系，滚刀就可在齿坯上加工出渐开线齿形。在滚齿处理时滚刀需要不断地进行高度调节，而目前市面上滚齿机的滚刀高度调节装置稳定性差，在调节过程中滚刀会发生晃动偏移，导致齿轮的报废。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种产品质量高、使用寿命长，加工精度高，滚齿过程稳定的汽车变速箱齿轮的生产方法及其生产设备。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种汽车变速箱齿轮的生产方法，其特征在于，包括下列步骤：S1锻造：将钢材加热至1100-1140℃之间，再将钢材进行热锻，得到齿轮毛坯；S2退火：将锻造好的齿轮毛坯冷却至室温，再对齿轮毛坯进行球化退火，退火温度设定为730-750℃，保温2-3h后冷却至室温；S3车削：对退火后的齿轮毛坯进行车削加工，齿轮毛坯外形尺寸保留0.8-1.2mm的加工余量；S4滚齿：将车削好的齿轮毛坯进行滚齿处理，得到具有初步轮廓的粗齿轮；S5剃齿：将粗齿轮进行剃齿处理，处理后粗齿轮表面粗糙度Ra为0.5-0.7μm；S6渗碳：将剃齿后的粗齿轮进行渗碳处理；S7调制：将渗碳后的粗齿轮进行淬火处理，淬火温度设定为850-900℃，保温2-3h后冷却至室温，在对冷气后的粗齿轮进行高温回火处理，回火温度设定为500-600℃，保温3-5h后冷却至室温；S8精加工：将调制后的粗齿轮通过磨床进行精磨，得到精齿轮。通过采用上述技术方案，在锻造过程中使用液压机对钢材进行锻造，得到齿轮毛坯，在齿轮毛坯冷却至室温后将其放入炉中进行球化退火，能大大改善齿轮毛坯的切割性能，在车削过程中采用数控车床对齿轮毛坯进行车削加工，车削过程中保留0.8-1.2mm的加工余量，以备后续加工调整，在经过滚齿处理后初步得到齿轮的轮廓，再对齿轮进行剃齿处理，以保证齿轮表面的粗糙度，粗糙度Ra控制在0.5-0.7μm，采用气体渗碳法对粗齿轮进行渗碳处理，并采用易挥发的煤油作为渗碳剂，有效提高了渗碳效果，增加了渗碳层厚度，使齿轮表面更加坚硬耐磨，而齿轮心部仍然保持良好的韧性，渗碳后采用了调制热处理，先通过淬火处理再进行高温回火，更加巩固了渗碳效果，提高了齿轮的化学性能，调制后采用数控磨床对粗齿轮进行磨削加工，最终得到高质量、高精度、使用寿命长的变速箱齿轮。本专利技术同时公开了一种适于上述生产方法的生产设备，包括滚齿机，其特征在于：所述滚齿机包括底座、工作台、旋转台、夹持杆、滚刀，所述工作台固定在底座上表面，所述旋转台转动设在工作台上方，所述夹持杆设在旋转台上方，所述夹持杆可沿竖直方向升降夹紧或者松开齿轮毛坯，所述夹持杆底端可以转动，所述工作台一侧设有升降板，所述滚刀位于升降板上靠近旋转台的一侧，所述升降板上还设有用于驱动滚刀转动的动力组件，所述底座上设有用于带动升降板稳定升降的升降组件。通过采用上述技术方案，工作台固定在底座上表面一侧，旋转台转动设置在工作台上方，旋转台通过伺服电机驱动，旋转台用于放置齿轮毛坯，底座上表面且位于工作台一侧设有架体，架体顶端水平延伸出一横架，夹持杆设置在横架底面，夹持杆可以沿竖直方向升降以实现对齿轮毛坯的夹紧与松开，夹持杆的底端可以随着齿轮毛坯转动，滚刀设在旋转台的一侧，动力组件驱动滚刀转动，初始时滚刀位于相对旋转台上方的位置，滚刀开始转动后，由升降组件带动升降板向下运动，升降板带着动力组件和滚刀向下运动，滚刀缓慢下降对齿轮毛坯表面从上至下进行加工，升降组件具有稳定升降的功能，能使滚刀在高度调节过程中更加稳定，避免滚刀在升降过程中发生晃动，提高了产品的成品率。本专利技术进一步设置为：所述升降组件包括两个导柱、升降架、主齿轮，两个所述导柱分别固定在底座上表面两侧，所述升降架水平设置，所述升降架两端分别沿竖直方向滑动套设在两个导柱外壁上，所述升降架一侧设有第一安装架，所述主齿轮通过主轴转动设在第一安装架上，所述升降架靠近主齿轮的一侧沿水平方向设有滑槽，所述主齿轮的轴线与滑槽的长度方向垂直，所述主齿轮靠近滑槽的一侧设有滑动块，所述滑动块一端与主齿轮靠近滑槽一端的端面固定连接，所述滑动块远离主齿轮的一端沿水平方向滑动设在滑槽中，所述主齿轮一侧设有第二安装架，所述第二安装架上转动设有驱动齿轮，所述驱动齿轮通过伺服电机驱动，所述驱动齿轮与主齿轮啮合连接，所述升降架上表面设有支撑架，所述支撑架远离升降架的一端与升降板底面固定连接，所述升降架下方设有用于维持升降架在升降过程中稳定的稳定组件，所述主齿轮一侧设有用于控制主齿轮是否转动的滑锁组件。通过采用上述技术方案，两个导柱平行设在工作台的同一侧，升降架两端分别设有贯穿其上下表面的导孔，升降架分别通过两个导孔滑动套设在两个导柱外壁上，第一安装架设在导柱远离工作台的一侧，主轴转动设在第一安装架上，主轴水平设置，主齿轮固定在主轴远离第一安装架的一端，滑槽水平设在升降架中，滑槽贯穿升降架靠近主齿轮一侧的侧壁，或者滑槽贯穿升降架相对主齿轮的两个侧壁，目的是为了使滑动块远离主齿轮的一端能够伸入滑槽中，滑动块仅能在滑槽中水平滑动，无法相对滑槽竖直偏移。主持轮转动时带着滑动块转动，当主齿轮的线速度呈水平时，滑动块在滑槽中水平滑动；当主持轮的线速度呈竖直时，滑动块通过滑槽的顶壁或者底壁传递力矩带动升降架竖直升降；当主齿轮的线速度呈倾斜状态时，线速度的水平分量使滑动块在滑槽中水平滑动，线速度的竖直分量使滑动块带动升降架竖直升降。升降架在升降过程中两端分别沿着两个导柱外壁竖直滑动，使得升降架升降的过程更加稳定，稳定组件设在升降架下方呈托举状，并且稳定组件能随着升降架一起升降，进一步提高了升降架升降过程的稳定性，滑锁组件可以水平滑动来上锁实现限制主齿轮转动，也可以水平滑动来开锁解除限制；在对齿轮毛坯进行滚齿处理时，滑锁组件是处于开锁状态，此时主齿轮允许转动；当未加工时，滑锁组件处于上锁状态，此时主齿轮无法自由转动，保证了滚刀的放置稳定，提高了整体的安全性，升降架升降过程中通过支撑架带动升降板稳定升降，从而实现滚刀对齿轮毛坯的稳定加工，驱动齿轮设在主齿轮的一侧，驱动齿轮的直径小于主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车变速箱齿轮的生产方法，其特征在于，包括下列步骤：/nS1锻造：将钢材加热至1100-1140℃之间，再将钢材进行热锻，得到齿轮毛坯；/nS2退火：将锻造好的齿轮毛坯冷却至室温，再对齿轮毛坯进行球化退火，退火温度设定为730-750℃，保温2-3h后冷却至室温；/nS3车削：对退火后的齿轮毛坯进行车削加工，齿轮毛坯外形尺寸保留0.8-1.2mm的加工余量；/nS4滚齿：将车削好的齿轮毛坯进行滚齿处理，得到具有初步轮廓的粗齿轮；/nS5剃齿：将粗齿轮进行剃齿处理，处理后粗齿轮表面粗糙度Ra为0.5-0.7μm；/nS6渗碳：将剃齿后的粗齿轮进行渗碳处理；/nS7调制：将渗碳后的粗齿轮进行淬火处理，淬火温度设定为850-900℃，保温2-3h后冷却至室温，在对冷气后的粗齿轮进行高温回火处理，回火温度设定为500-600℃，保温3-5h后冷却至室温；/nS8精加工：将调制后的粗齿轮通过磨床进行精磨，得到精齿轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车变速箱齿轮的生产方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1锻造：将钢材加热至1100-1140℃之间，再将钢材进行热锻，得到齿轮毛坯；
S2退火：将锻造好的齿轮毛坯冷却至室温，再对齿轮毛坯进行球化退火，退火温度设定为730-750℃，保温2-3h后冷却至室温；
S3车削：对退火后的齿轮毛坯进行车削加工，齿轮毛坯外形尺寸保留0.8-1.2mm的加工余量；
S4滚齿：将车削好的齿轮毛坯进行滚齿处理，得到具有初步轮廓的粗齿轮；
S5剃齿：将粗齿轮进行剃齿处理，处理后粗齿轮表面粗糙度Ra为0.5-0.7μm；
S6渗碳：将剃齿后的粗齿轮进行渗碳处理；
S7调制：将渗碳后的粗齿轮进行淬火处理，淬火温度设定为850-900℃，保温2-3h后冷却至室温，在对冷气后的粗齿轮进行高温回火处理，回火温度设定为500-600℃，保温3-5h后冷却至室温；
S8精加工：将调制后的粗齿轮通过磨床进行精磨，得到精齿轮。


2.一种适于权利要求1所述汽车变速箱齿轮的生产方法的生产设备，包括滚齿机，其特征在于：所述滚齿机包括底座(1)、工作台(2)、旋转台(3)、夹持杆(4)、滚刀(5)，所述工作台(2)固定在底座(1)上表面，所述旋转台(3)转动设在工作台(2)上方，所述夹持杆(4)设在旋转台(3)上方，所述夹持杆(4)可沿竖直方向升降夹紧或者松开齿轮毛坯，所述夹持杆(4)底端可以转动，所述工作台(2)一侧设有升降板(6)，所述滚刀(5)位于升降板(6)上靠近旋转台(3)的一侧，所述升降板(6)上还设有用于驱动滚刀(5)转动的动力组件(7)，所述底座(1)上设有用于带动升降板(6)稳定升降的升降组件。


3.根据权利要求2所述的一种汽车变速箱齿轮的生产方法的生产设备，其特征在于：所述升降组件包括两个导柱(801)、升降架(802)、主齿轮(803)，两个所述导柱(801)分别固定在底座(1)上表面两侧，所述升降架(802)水平设置，所述升降架(802)两端分别沿竖直方向滑动套设在两个导柱(801)外壁上，所述升降架(802)一侧设有第一安装架(804)，所述主齿轮(803)通过主轴(805)转动设在第一安装架(804)上，所述升降架(802)靠近主齿轮(803)的一侧沿水平方向设有滑槽(806)，所述主齿轮(803)的轴线与滑槽(806)的长度方向垂直，所述主齿轮(803)靠近滑槽(806)的一侧设有滑动块(807)，所述滑动块(807)一端与主齿轮(803)靠近滑槽(806)一端的端面固定连接，所述滑动块(807)远离主齿轮(803)的一端沿水平方向滑动设在滑槽(806)中，所述主齿轮(803)一侧设有第二安装架(808)，所述第二安装架(808)上转动设有驱动齿轮(809)，所述驱动齿轮(809)通过伺服电机驱动，所述驱动齿轮(809)与主齿轮(803)啮合连接，所述升降架(802)上表面设有支撑架(8010)，所述支撑架(8010)远离升降架(802)的一端与升降板(6)底面固定连接，所述升降架(802)下方设有用于维持升降架(802)在升降过程中稳定的稳定组件(9)，所述主齿轮(803)一侧设有用于控制主齿轮(803)是否转动的滑锁组件。


4.根据权利要求3所述的一种汽车变速箱齿轮的生产方法的生产设备，其特征在于：所述稳定组件(9)包括壳体(901)，所述壳体(901)底面与底座(1)上表面固定连接，所述壳体(901)中具有油腔(902)，所述油腔(902)中竖直滑动连接有活塞(903)，所述活塞(903)侧壁上设有密封圈(904)，所述活塞(903)将油腔(902)分隔成为上腔体和下腔体，所述壳体(901)外壁上部设有与上腔体连通的第一导油管(905)，所述壳体(901)外壁下部设有与下腔体连通的第二导油管(906)，所述第一导油管(905)和第二导油管(906)上分别设有第一控制阀(907)和第二控制阀(908)，所述活塞(903)上表面和下表面分别设有长缓冲杆(909)和短缓冲杆(9010)，所述活塞(903)下方设有缓冲板(9011)，所述缓冲板(9011)上表面设有与短缓冲杆(9010)相适配的缓冲槽(9012)，所述缓冲板(9011)下方设有缓冲弹簧(9013)，所述缓冲弹簧(9013)两端分别与缓冲板(9011)和油腔(902)底部连接，所述长缓冲杆(909)上端贯穿壳体(901)内顶壁后延伸至壳体(901)上方，所述长缓冲杆(909)上端设有用于与升降架(802)底面接触的接触组件(10)。


5.根据权利要求4所述的一种汽车变速箱齿轮的生产方法的生产设备，其特征在于：所述接触组件(10)包括连接块(1001)、接触架(1002)，所述连接块(1001)与长缓冲杆(909)端部固定连接，所述连接块(1001)顶部设有主弹性连接杆(1003)，所述主弹性连接杆(1003)远离连接块(1001)的一端与接触架(1002)固定连接，所述接触架(1002)远离主弹性连接杆(1003)的一侧与升降架(802)底面接触，所述接触架(1002)中设有形变槽(1004)。


6.根据权利要求5所述的一种汽车变速箱齿轮的生产方法的生产设备，其特征在于：所述接触架(1002)上表面两端呈弧形，所述连接块(1001)相对的两个侧壁上均设有安装块(1005)，两个所述安装块(1005)上均设有分支弹性连接杆(1006)，两个所述分支弹性连接杆(1006)远离安装块(1005)的一端分别与接触架(1002)的两端固定连接。


7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：万春容，
类型：发明
国别省市：浙江;33