摘要齿轮轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。

齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。

齿轮轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化，将对提高齿轮轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。

本设计首先分析了齿轮轴零件的作用和零件的材料，之后把加工传动齿轮轴所用的材料和生产类型确定下来。

然后确定毛坯的种类，绘制铸件零件图。

接下来设计零件的加工工艺性，包括零件表面的加工方法及热处理方法等。

最后进行工艺规程设计，选定加工所用的机床，刀具，夹具等。

齿轮轴零件的机械综合性能要求较高，一般选择锻件作为毛坯。

合理安排工艺路线，划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要.关键词: 齿轮轴；工艺分析；工艺规程设计AbstractThe main function of the gear shaft is to support rotating parts, achieve rotary mo tion and transfer torque and power. Gear shaft has a series of advantages, such as high transmission efficiency, compact structure, long service life and so on. It is one of the important parts in the general machinery, particularly the engineering machinery tran smission. The optimization of the gear shaft’s machining materials, thermal treatment method and machining process will have great significance on the machining quality of the gear shaft and the service life.The first design of the gear shaft parts and parts of the material, then fix the processing gear shaft of the materials used and the type of production. And then determine the blank type, drawing casting parts diagram. The processing of the next design of parts, including the components surface processing method and heat treatment method. Finally, technological process design ,selection of the machine tool, cutting tool, fixture etc…Comprehensive mechanical performance requirements higher gear shaft parts, as general forging blank. Reasonable arrangements for the process, dividing the processing stage is very important to ensure the machining quality of parts.Keywords gear shaft; process analysis; process planning design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论............................................................................................................. - 1 -第2章零件的分析 (2)2.1零件的作用 (2)2.1.1零件的作用 (2)2.1.2零件的结构特点及技术要求 (2)2.2零件材料分析 (3)2.3确定生产类型 (3)2.4毛坯的确定 (4)2.5绘制铸件零件图 (4)2.6本章小节 (5)第3章加工工艺过程分析 (5)3.1加工工艺过程的组成 (6)3.2定位基准的选择原则 (6)3.2.1基准的概念 (6)3.2.2 定位基准的选择 (7)3.2.3 定位基准的确定 (8)3.3零件表面加工方法的选择 (10)3.4加工工序安排 (10)3.5热处理工序的安排 (11)3.6工序的划分 (11)3.7加工余量及工序尺寸的确定 (12)3.7.1 加工余量的概念 (12)3.7.2 加工余量的确定方法 (12)3.8本章小结 (13)第4章选择加工设备及工艺设备 (14)4.1各机床的作用 (14)4.1.1车床的作用 (14)4.1.2铣床的作用 (15)4.1.3 磨床的作用 (16)4.1.4 零件加工中各机床的确定 (17)4.2刀具的选择 (17)4.2.1 刀具材料的确定 (17)4.2.2 刀具的分类 (17)4.2.3 常用车刀刀具的用途 (18)4.2.4 铣刀 (19)4.2.5 磨削 (20)4.2.6 加工零件刀具的确定 (20)4.3夹具的确定 (20)4.3.1 夹具的组成及作用 (20)4.3.2 夹具的分类 (21)4.3.3 选择夹具 (22)4.4量具的选择 (22)4.5本章小结 (23)第5章齿轮轴的工艺卡拟定 (24)5.1工艺卡的拟定 (24)5.2问题的提出 (28)5.3本章小结 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章绪论本文设计的主要是齿轮轴的加工工艺,通过总结零件的的加工，提高所加工工件的质量，完善产品，满足要求，提高经济效益和劳动生产率。

一般齿轮轴有两个支撑轴径，工作时通过轴径支撑在轴承上，这两个支撑轴径便是其装配基准，通常也是其他表面的设计基准，所以它的精度和表面质量要求较高。

对于一些重要的轴，支撑轴除规定较高的尺寸精度外，通常还规定圆度、圆柱度以及两轴径之间的同轴度等形状精度要求等。

对于其他工作轴径，如安装齿轮、带轮、螺母、轴套等零件的轴径，除了有本身的尺寸精度和表面粗糙度外，通常还要求其轴线与两支承轴径的公共线同轴，以保证轴上各运动部件的运动精度。

轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。

一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。

机器中作回转运动的零件就装在轴上。

根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。

根据轴承载情况，又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等；②心轴，用来支承转动零件承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等；③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。

轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。

轴的工作能力取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。

本文的设计内容主要包括对45钢的性能和应用进行说明介绍及45钢生产齿轮轴的生产工艺和热处理工艺，并根据齿轮轴的生产条件确定齿轮轴的生产类型和成形工艺和齿轮轴的加工工艺。

本文对齿轮轴设计，使齿轮轴起到它的作用，更好的支撑传动部件、传递扭矩和承受载荷。

从而使产品更加畅销，寿命延续更长，具有长远的意义，齿轮轴机件的损坏、磨损、变形以及失去动平衡，严重时会导致相关部件的损坏。

第2章零件的分析该零件是齿轮轴，它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、和键槽等组成。

轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

2.1零件的作用2.1.1零件的作用齿轮轴是转轴，支撑作用，两端轴承支撑，中间安装轴承，一般键连接。

用来支撑传动零部件，传递扭矩和承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2.1.2零件的结构特点及技术要求轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。

轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(1) 尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。

装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。

(2) 几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。

对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。

(3) 相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。

通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。

普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm。

(4) 表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra0.63～2.5μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.16～0.63μm。

2.2零件材料分析一般轴类零件常用45号钢，根据不同的工件条件采用不同的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧度和耐磨性。

淬火后表面硬度可达45～52HRC。

对中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金钢。

这类刚经调质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学性能。

精度较高的轴，有时还用轴承钢GCr15和弹簧钢65MnT等材料，它们通过调质和表面淬火处理后，具有更高耐磨性和耐疲劳性能。

表面硬度可达50～58HRC。

对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr 等低碳合金或38CrMoAlA氮化钢。

精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAl氮化钢，这种钢经调质和氮化后，不仅能获得较高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好，与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形小、硬度更高的特点。

2.3确定生产类型生产纲领是指某种产品（或零件）包括备品或废品在内的年产量。