傳動軸設計_圖文

1、 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計題目：傳動軸工藝線路設計及重點工序卡片院、 系：渭南技術學院學科專業(yè)： 機電一體化學 生： 馮攀 學 號： 指導老師：張前新 年 月 日 目錄一 摘要 1 1零件的作用 2 2加工附圖 3 3零件的工藝分析 4二 加工方案的選擇1 方案一 52 方案二 6 3 設計方案 7 三 確定毛坯1 確定毛坯種類 82 確定鍛件加工余量及形狀 93 繪制鍛件毛坯圖 10四 工藝規(guī)程設計1 定位基準的選擇 112 制定工藝路線 12五 參考文獻 18六 心得體會 19一 摘要傳動軸是連接或裝配各項配件而可移動的圓形物體配件，一般均使用輕而扭性的合金鋼管制成。 傳動軸的設計，各段軸要求

2、有不同的粗糙度和工藝要求 ，見附圖傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向節(jié)組成。伸縮套能自動調節(jié)變速器與驅動橋之間距離的變化。萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與2驅動橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實現(xiàn)兩軸的等角速傳動。一般萬向節(jié)十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。斯太爾系列重型汽車使用的傳動軸萬向節(jié)采用滾柱十字軸軸承，配合以短而粗的十字軸，可傳遞較大的轉距。在軸承端面設有蝶形彈簧，以壓緊滾柱。十字軸的端面增加了具有螺旋槽的強化尼龍墊片，可防止大夾角或大轉距傳遞動力時燒結。 傳統(tǒng)結構的傳動軸伸縮套是將花鍵套與凸緣叉焊接在一起，將花鍵軸焊在傳動軸管上。而GWB公司的傳動軸一改傳統(tǒng)結構，將花鍵套與傳動軸管焊接成一體，將花鍵

3、軸與凸緣叉制成一體。并將矩形齒花鍵改成大壓力角漸開線短齒花鍵，這樣既增加了強度又便于擠壓成形，適應大轉矩工況的需要。在伸縮套管和花鍵軸的牙齒表面，整體涂浸了一層尼龍材料，不僅增加了耐磨性和自潤滑性，而且減少了沖擊負荷對傳動軸的損害，提高了緩沖能力。1 零件的作用 軸是組成機器零件的主要零件之一。一切做回轉運動的傳動零件（例如：齒輪，蝸輪等）都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。因此，軸的主要功用是支撐回轉零件和傳遞運動和動力。按照承受載荷的不同，軸可以分為轉軸，心軸，和傳動軸三類。工作中，既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉軸。這類軸在各種機器中最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。心軸

4、又分為轉動心軸和固定心軸兩種。只能承受扭矩而不承受彎矩的軸叫傳動軸。題目所給的零件就是傳動軸，我們所設計的是傳動軸I。2零件的工藝分析零件的材料為45鋼，45鋼廣泛用于機械制造，這種鋼的機械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好，45號鋼可以淬硬至HRC4246。所以如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮45鋼優(yōu)越的機械性能，常將45鋼表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度。二 加工方案的選擇本零件的加工面有外圓，內孔，端面，小孔等，材料為45鋼。根據(jù)參考手冊相關資料得下表：方案一 外圓表面加工方案加工方案 經濟加工精度等級（IT） 表面粗糙度Ra/m粗車11125012.52 半精車8106.

5、33.2精車671.60.8磨削670.80.4案二2 方案二工序I 銑軸的兩端面，打中心孔工序II 粗車外圓大小端各外徑工序III 鉆孔工序IV 半精車，倒角工序V 精車，切退刀槽工序VI 調質工序VII 車螺紋工序VIII 攻螺紋工序IX 銑鍵槽工序X 去毛刺工序XI 磨削兩個方案的比較方案一九道工序與方案二相比沒有調質和去毛刺，而調質和去毛刺在加工中有著重要的作用，淬火加回火叫調質處理，淬火時將工件加熱到臨界溫度以上，然后通過介質迅速冷卻，回火時根據(jù)工件要求的硬度不同將工件加熱到臨界溫度以下某個溫度進行回火。調質處理后零件具有良好的綜合機械性能，廣泛應用于各種重要的結構零件，特別是那些在

6、交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨。可用調質表面淬火提高零件表面硬度。滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件，其耐磨性比調質表面淬火高。經熱處理后，表面可以獲得很高的硬度，芯部硬度低，耐沖擊。毛刺是沖裁后沖件斷面邊緣鋒利的凸起。經過去毛刺處理后會使零件表面的精度大大提高。 綜上所述，方案二要優(yōu)于方案一，所以，本次設計我選擇方案本設計的加工方法如下：<1>兩端面：公差等級IT12，表面粗糙度Ra12.5m,需進行銑削加工。<2>由于M16，M24要車削外螺紋，故軸要先粗車至16，24, 公差等級IT12，表面粗糙度為Ra12.5m，需

7、要進行粗加工。<3> 20外圓表面：公差等級IT7，表面粗糙度為Ra1.6m，需進行半精車，精車或磨削加工。 <4> 25外圓表面：公差等級IT6，表面粗糙度為Ra0.8m，需進行半精車，精車或磨削加工。<5>，需要進行粗車加工。<6>47外圓表面：公差等級IT12，表面粗糙度為Ra12.5m，需要進行粗加工。<7>40外圓表面：公差等級IT6，表面粗糙度為Ra0.8m，需要進行精加工或磨削加工。<8>35外圓表面：公差等級IT12，表面粗糙度為Ra12.5m，需要進行粗加工<9>三 確定毛坯1 確定毛坯種類：

8、零件材料為45鋼?？紤]零件在機床運行過程中所承受的沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批量生產，故選擇鍛件毛坯。2 確定鍛件加工余量及形狀：加工表面工序名稱加工余量工序尺寸尺寸公差表面粗糙度（m）粗車420Ra12.5m粗車524Ra12.5m毛坯2920精車0.520H7Ra1.6m半精車0.920.5H9Ra6.3m粗車3.521.4H12Ra12.5m粗車4.124.9H12Ra12.5m毛坯2925粗磨0.325H6Ra0.8m精車0.525.3H7Ra1.6m半精車0.925.8H9Ra6.3m粗車2.326.7H12Ra12.5m毛坯2930粗車330H12Ra12.5m毛坯

9、3347粗車347H12Ra12.5m毛坯5040磨削0.340H7Ra0.8m精車0.540.3H6Ra1.6m半精車1.040.8H10Ra3.2m粗車8.241.8H12Ra12.5m毛坯5035粗車7 ; 535H12Ra12.5m毛坯50H1230精車0.730H6Ra1.6m半精車0.930.7H10Ra3.2m粗車2.431.6H12Ra12.5m毛坯3424粗車524H12Ra12.5m粗車529H12Ra12.5m毛坯3424粗車524H12Ra12.5m粗車529H12Ra12.5m毛坯34四 工藝規(guī)程設計1定位基準的選擇 （1）粗基準的選擇：由于本傳動軸全部表面均需加工，

10、而軸的中心線作為精基準，應該選擇該傳動軸的一端面作為主要的定位粗基準。（2）精基準的選擇：本零件是傳動軸，孔是其設計基準亦是其裝配基準和測量基準，為避免由于基準不重合而造成的誤差且考慮到要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，應該選擇傳動軸的中心線以及粗加工后的端面為主要的定位精基準。2 制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下。可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具，并且盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應該考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查機械制造工藝設計簡明手冊第2

11、0頁表1.4-7,1.4-8,1.4-11,選擇零件的加工方法，工藝路線方案，確定切削用量以及時間定額如下：加工條件：加工材料采用45鋼，經調質處理后的鍛件 工序I 銑軸的兩端面，打中心孔機床：采用組合車床加專用夾具 刀具：YG6硬質合金端銑刀粗銑M16，M24的兩端面，以M16小端面作為粗基準工序II 粗車外圓大小端各外徑機床：CA6140臥式車床，轉速n=400r/min刀具：查簡明手冊選用YT6硬質合金外圓車刀，主偏角為90，后刀面最大磨損限度1.01.4,刀具壽命60min. 切削速度 vc=dn/1000=3.14x47x400/1000=59.032m/min進給量： f=0.05

12、mm/r進給速度：vf=fn=0.05x400=20mm/min加工工時：tm=L/ vf小端加工 （以小端端面為基準）毛坯33 段加工30 （小端） 從33切削至30，背吃刀量ap=1.5mm切削長度L=148mm 加工工時 tm=L/ vf=7.4min毛坯29 段加工25 從29切削至26.7，背吃刀量ap=1.15mm;切削長度L= 50mm; 加工工時tm=L/ vf=2.5min加工20 從26.7切削至21.4，背吃刀量ap=2.65mm 切削長度L=37mm 加工工時 tm=L/ vf=1.35min加工16 從21.4切削至16，背吃刀量ap=2.7mm 切削長度L=22mm

13、 加工工時 tm=L/ vf=1.1min大端加工（以大端端面為基準）加工47 從50切削至47，背吃刀量ap=1.5mm 切削長度L=103mm 加工工時 tm=L/ vf=5.15min加工40 從47切削至41.8，背吃刀量ap=2.6mm 切削長度L=98mm 加工工時 tm=L/ vf=4.9min加工35 從41.8切削至35，背吃刀量ap=3.4mm切削長度L=82mm 加工工時 tm=L/ vf=4.1min毛坯34段加工30 從34切削至31.6，背吃刀量ap=1.2mm 切削長度L=105mm 加工工時 tm=L/ vf=5.25min加工24 從31.6切削至24，背吃刀

14、量ap=3.8mm 切削長度L=35mm 加工工時 tm=L/ vf=1.75min第二道工序所需工時Tm2=33.5min工序III 鉆孔機床：Z4006臺式鉆床 主軸轉速14505800r/min鉆頭：根據(jù)切削手冊表2.1,2.5選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角12，鉆頭直徑4mm 切削用量確定進給量：f=0.080.1mm/r 修正系數(shù)為0.75 修正后的進給量 f=(0.080.1x0.75=0.060.075 mm/r按照強度小于800Mpa 從切削手冊查得f=0.080.1mm/r 選f=0.07 mm/r 取n=2000r/min 計算加工工時得tm=L/

15、nf=0.8928min確定鉆頭磨損標準及壽命刀具后刀面最大磨損限度，查簡明手冊為0.6mm,壽命為45min,擴孔至M10取ns=1000r/min, 進給量 f=0.50.6mm/r取f=0.5mm/r計算工時得： tm=L/ nf=0.032min第三道工序所需工時Tm3=0.9248min工序IV 半精車，倒角加工25 從26.7切削至25.8，背吃刀量ap=0.45mm切削長度L=13mm 加工工時 tm=L/ vf=0.05min加工20 從21.4切削至20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削長度L=15mm加工工時 tm=L/ vf=0.75min加工切削長度L=16mm加工工

16、時 tm=L/ vf=0.8min加工30(大端 從31.6切削至30.7，背吃刀ap=0.45mm切削長度L=70mm加工工時 tm=L/ vf=3.5min車倒角 車刀 選用kr=45的直頭通切車刀車45倒角第四道工序所需工時Tm4=5.7min工序V 精車，切退刀槽加工25 從25.8切削至25.3，背吃刀量ap=0.25mm切削長度L=13mm加工工時 tm=L/ vf=0.65min加工20 從20.5切削至20，背吃刀量ap=0.25mm切削長度L=15mm加工工時 tm=L/ vf=0.75min加工40 從40.8切削至40.3，背吃刀量ap=0.25mm切削長度L=16mm加

17、工工時 tm=L/ vf=0.8min加工30 從30.7切削至30，背吃刀量ap=0.35mm切削長度L=70mm加工工時 tm=L/ vf=3.5min切退刀槽 取a=1.5和a=2的切槽刀進給量f為手動,查<<切削手冊>>得v=0.17m/s40 從 n=0.5第五道工序所需工時Tm5=5.7min工序VI 調質淬火加回火叫調質處理，淬火時將工件加熱到臨界溫度以上，然后通過介質迅速冷卻，回火時根據(jù)工件要求的硬度不同將工件加熱到臨界溫度以下某個溫度進行回火。調質處理后零件具有良好的綜合機械性能，廣泛應用于各種重要的結構零件，特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒

18、輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨。可用調質表面淬火提高零件表面硬度。滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件，其耐磨性比調質表面淬火高。經熱處理后，表面可以獲得很高的硬度，芯部硬度低，耐沖擊。所以調質處理是不可或缺的一道重要工序。工序VII 車螺紋機床：CA6140螺距P=1 mm f=P=1 mmL1=23p L2=25p =25mm計算工時 車M16 得tm1=(L+L1+L2/ nf=0.0675min車M24 得tm2=(L+L1+L2/ nf=0.095min第七道工序所需工時Tm7=0.1625min工序VIII 攻螺紋機床:Z525立式鉆床41.8攻螺紋M10刀具:絲錐M

19、10 螺距P=1 mm f=P=1 mm切削用量選為 v=0.1m/s=6m/min n=272r/min計算工時得 tm=L/ nf=0.06 min第八道工序所需工時Tm8=0.06min工序IX 銑鍵槽機床:立式銑床X53T 轉速n=18r/min縱向進給量為f1=10 mm/min 橫向進給量為f2=10 mm/minh=4mm, L=6mm計算工時得tm縱= h/f1n=0.022mintm橫= L/f2n=0.033mintm1=0.055min h=4mm, L=42mm計算工時得tm縱= h/f1n=0.022 mintm橫= L/f2n=0.233 mintm2=0.255m

20、in第九道工序所需工時Tm9=0.31min工序X 去毛刺毛刺是沖裁后沖件斷面邊緣鋒利的凸起。經過去毛刺處理后會使零件表面的精度大大提高。所以去毛刺是不可或缺的一道重要工序.工序XI 磨削機床:萬能外圓磨床M131W 工作臺移動速度切削至40.8，背吃刀量ap= v=100mm/min 加工25 從25.3切削至25，背吃刀量ap=0.15mm切削長度L=13mm加工工時 tm=L/ v f=0.13min加工40 從40.3切削至40，背吃刀量ap=0.15mm切削長度L=16mm加工工時 tm=L/ vf=0.16min第十一道工序所需工時Tm11=0.29min綜上所述,本設計所需總基本工時Tm總=46.6473min工序XII 終檢五 參考文獻艾興,肖詩綱主編,切削用量簡明手3版 機械工業(yè)出版社,1997.8李益民主編,機械制造工藝簡明手冊 機械工業(yè)出版社,1993.4黃健求主編,機械制造技術基礎