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双联齿轮设计说明书
一、 零件图的分析
1.1齿轮的工作性质分析
此零件图是双联齿轮，这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度，具有较高的转矩，在滑移的工作过程中有较大的冲击。齿轮本身在工作中齿面产生塑性变形、磨损和载荷。为了保证齿轮的制造精度、整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命，齿轮传动应满足以下几个方面的要求
1） 传递运动准确性
要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围，保证一转转角精度在一定范围内。而转角误差与以下几个因素有关：1，与每个传动件的加工精度有关，包括平面度直线度垂直度跳动度等等；2，与各个传动件的安装初始位置有关；3，与各个传动件的材料刚性有关，若是柔性材料制成的，显然自身在传动中存在变形误差；4，与传动件的数量有关，传动件的组成数量环节越多，对转角误差的影响就越大；5与温度因素有关，这和第三条有点关联，属于热胀冷缩产生的变形对转角误差造成影响。保证以上因素达标之后，才可以保证一转转角精度，进而保证运动的准确性。
2）传递运动平稳性
要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。提高齿轮平稳性精度需要在齿轮加工过程中严格控制齿坯加工精度、磨齿工装制造精度、工装调整精度、零件安装精度以及磨齿机对齿轮平稳性精度有影响部位的调整精度,同时要对齿轮进行修形加工
3）载荷分布均匀性 要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。
4）传动侧隙的合理性
要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。齿轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于分度传动用的齿轮，主要要求齿轮的运动精度较高;对于高速动力传动用齿轮，为了减少冲击和噪声，对工作平稳性精度有较高要求;对于重载低速传动用的齿轮，则要求齿面有较高的接触精度，以保证齿轮不致过早磨损;对于换向传动和读数机构用的齿轮，则应严格控制齿侧间隙，必要时，须消除间隙。
1.2双联齿轮的结构分析及技术要求
从零件图可知，该零件是回转体，其结构特点是径向尺寸较大，轴向尺寸相对较小；主要几何结构成表面有外圆、内孔、端面和沟槽。
车削外圆及端面时，最高尺寸精度为IT10；钻、镗花键底孔时，尺寸精度为IT12；拉
花键槽时，尺寸精度最高位IT7级。同时两端面的平行度为0.02，左端面与花键槽的外轮廓的垂直度公差为0.022。
表面粗糙度方面，端面、齿面、花键槽有较高的表面粗糙度Ra1.6；其余的表面粗糙度为Ra3.2和Ra12.5。
技术要求需要齿坯整体渗碳，齿面高频淬火至52HRC。
零件图
二、 双联齿轮的材料、毛坯及热处理。
2.1材料的选择
齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料。齿轮材料的合适与否对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。
一般来说，对于低速重载的传力齿轮，齿面受压产生塑性变形和磨损，且轮齿易折断。应选用机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料，如18CrMnTi；线速度高的传力齿轮，齿面容易产生疲劳点蚀，所以齿面应有较高的硬度，可用38CrMoAlA氮化钢；承受冲击载荷的传力齿轮，应选用韧性好的材料，如低碳合金钢18CrMnTi；非传力齿轮可以选用不淬火钢，铸铁、夹布胶木、尼龙等非金属材料。一般用途的齿轮均用45钢等中碳结构钢和低碳结构钢如20Cr、40Cr、20CrMnTi等制成。
20CrMnTi材料的介绍：
牌号：20CrMnTi
执行标准：GB/T 3077-1999
化学成份：碳C：0.17～0.23
硅Si：0.17～0.37 锰Mn：0.80～1.10 铬Cr：1.00～1.30
硫S：允许残余含量≤0.035 磷P：允许残余含量≤0.035 镍Ni：允许残余含量≤0.030 铜Cu：允许残余含量≤0.030 钛Ti：0.04～0.10
力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥1080(110)
屈服强度σs (MPa)：≥835(85) 伸长率δ5 (%)：≥10 断面收缩率ψ (%)：≥45 冲击功Akv (J)：≥55
冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥69(7) 硬度：≤217HB
试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm CrMnTi密度:7.8×103kg/m3 弹性模量:207GPa 泊松比:0.25 导热率:1.26×10-51/℃
材料特性：20CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢。汽车上多用其制造传动齿轮，是中淬透性渗碳钢中Cr Mn Ti 钢，其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。良好的加工性，加工变形微小，抗疲劳性能相当好 2.2毛坯的选择
我们通过查《零件制造工艺与装配》P95页的表3-6可知，锻造毛坯用于高强度要求、耐磨、耐冲击的齿轮，而且适合大批量生产，适用于锻造碳素钢、合金钢。
同时我们查阅《材料科学与工艺》P99页的表3-9可知毛坯的尺寸计算，我们确定毛坯的尺寸如下图所示。
毛坯图
通过对上面的材料20CrMnTi介绍满足双联齿轮力学性能等技术要求，所以可以选择20CrMnTi作为双联齿轮的材料，毛坯选用模锻。
2.3热处理的选择
齿轮加工过程中一般常安排两种热处理。
1） 齿坯热处理：在齿坯粗加工前常安排预先热处理——正火。正火安排在齿坯加工前，其目的是为了消除锻造内应力，改善材料的加工性能和提高综合力学性能。 2） 齿面热处理：齿形加工后为提高齿面的硬度及耐磨性，根据材料与技术要求，常安排渗碳淬火、高频感应加热淬火及液体碳氮共渗等处理工序。这里我们选择渗碳淬火，同时，由于经渗碳淬火的齿轮变形较大，对高精度齿轮尚需进行齿形精加工。有键槽的齿轮，淬火后内孔经常出现椭圆形，为此键槽加工宜安排在齿面淬火之后。修正内孔，完成精基准修正之后，进行低温回火，达到降低内应力、减少脆性、保持淬火后高硬度和耐磨性。 即热处理安排的先后顺序为 毛坯制造—齿坯热处理—齿坯加工—齿形加工—齿端加工—齿面热处理—精基准修正—齿形精加工—终结检验
三、 定位基准的选择
根据零件图的分析可知零件为回转体零件，两端面对孔的轴线都有较高的垂直度要求，并且两端面也有较高的平行度要求。由于是批量生产我们选用外圆和端面定位，用三爪自定心卡盘装夹余量小的一端，在车床加工。这样满足了一次装家中完成了外圆表面、切槽、钻