大型风电轮毂加工专用夹具的设计

1、明确设计任务，收集设计资料
2、拟订夹具结构方案，绘制夹具草图
（1）确定工件的定位方案，设计定位装置，并对夹紧力进行估算，以确保夹紧可靠
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置
（3）确定刀具的引导方式，选择或设计引导元件或对刀元件
（4）确定其他元件或装置的结构形式，如定位键、分度装置等
（5）确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。

对夹具的总体结构最好能拟订出几个不同的方案，画出草图，经过分析比较，选择最佳方案
3、绘制夹具总图
（1）选择操作者工作时正对的位置为主视图
（2）用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上，待加工面上的加工余量可用网纹线表示。

在夹具总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面的线条
（3）依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构，再画出夹具体，将各元件或装置连成一个整体
（4）在总图上标注尺寸（包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等）、公差和技术要求
（5）绘制夹具零件图。

在夹具中的非标准零件都要绘制零件图，并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术条件
三、夹具总图技术要求的制订
1、夹具总图上应标注的尺寸和公差
（1）夹具外形的最大轮廓尺寸
（2）影响定位精度的尺寸
（3）影响对刀精度的尺寸和公差
（4）影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差
（5）影响夹具精度的尺寸和公差
（6）其他装配尺寸及公差
2、夹具总图上公差值的确定
（1）与加工尺寸有直接对应关系的夹具公差δJ （2）其他装配尺寸的配合性质及公差等级
3、夹具总图上应标注
4、的技术要求。

专利名称：一种用于装夹风力发电机组轮毂的夹具专利类型：实用新型专利
发明人：陈文武
申请号：CN201920104836.4
申请日：20190122
公开号：CN209491554U
公开日：
20191015
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种用于装夹风力发电机组轮毂的夹具，涉及夹具技术领域，该用于装夹风力发电机组轮毂的夹具，包括底板；所述底板的顶部固定连接有套筒，所述套筒的内部套接有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有三个第一固定夹。

该用于装夹风力发电机组轮毂的夹具，当需要加工一个桨叶面时，使相对应的液压杆工作，进而使固定板带动风机发电机组轮毂产生一个倾斜角度，便于对其加工，然后把第二支撑块放到固定板和支撑板的中部进行支撑，当一个将叶面加工完成后，转动支撑杆，使支撑杆在套筒的内部转动，使下一个待加工的桨叶面对着加工部位，实现了使用方便和加工方便的目的。

申请人：陈文武
地址：222000 江苏省连云港市海州区大庆西路36号花样年华小区
国籍：CN
代理机构：成都明涛智创专利代理有限公司
代理人：丁国勇
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摘要本文先通过对汽车轮毂方面的介绍主要的一些参数，以及它的种类及其优缺点，还有轮毂的制造方式和在挑选轮毂时应注意的问题。

再通过对夹具组成和主要作用的介绍，以及对夹具按不同方法分类，从而提出夹具的现状和以后的发展方向，然后对夹具设计的基本要求做出简要的说明。

接着对本次设计进行分析，其中包括设计任务和要求、设计说明和所设计夹具的工作原理。

再介绍了夹具零件的设计尺寸、外形等，并配合图片表达出来。

最后对于气缸的选择进行分析。

关键词：轮毂夹具设计AbstractThis paper first through to the car wheels introduced some main parameters, as well as its types and its advantages and disadvantages, and methods of manufacturing hub and should pay attention to in the selection of the hub problem. Through the clamp and the main function are introduced, and the classification of the fixture by different methods, and puts forward the development direction of the status quo and future fixture, and then the basic requirements of the fixture design brief description. Then the design of analysis, including the design of tasks and requirements, design and fixture design principle. Then introduces the parts of fixture design, shape, size, and picture to express. Finally, for the selection of the cylinder were analyzed.Keywords:hub fixture design1 绪论1.1 汽车轮毂1.1.1轮毂介绍及其主要参数轮毂是汽车的重要组成部分，很多初学者还是有时候比较难以正确去看清，有好多人会去叫它“轮胎”或者“轱辘”这样的话，事实上，“轮毂”和“轮胎”是完全不相同的两样汽车部件。

汽车轮毂加工工艺的编制及钻床夹具的设计方案一、汽车轮毂加工工艺编制汽车轮毂是指由金属材料制成的车辆轮胎的支撑和连接部分。

汽车轮毂的加工工艺编制是为了确保轮毂的质量和加工效率，提高生产效益。

下面将介绍汽车轮毂加工工艺编制的过程。

1.确定加工工艺流程：根据轮毂的设计要求和加工设备的特点，确定轮毂的加工工艺流程。

一般包括下列步骤：原材料选料、切削加工（车削、铣削等）、车削、铣削、焊接、抛光、喷涂、质检等。

2.确定加工参数：根据轮毂的材料、形状和加工设备的特点，确定加工参数。

包括切削速度、进给量、切削深度、切削力等。

通过试加工和实验数据分析，不断优化加工参数，提高加工效率和质量。

3.制定加工工艺文件：根据加工工艺流程和加工参数，制定加工工艺文件。

包括工艺路线（包括具体的加工步骤和顺序）、工艺卡（包括各道工序的加工参数和质量要求）、工艺文件（包括图纸、工艺说明书等）等。

加工工艺文件是指导生产的依据，要保证其准确性和可操作性。

4.设计加工夹具：根据轮毂的形状和加工要求，设计相应的加工夹具。

加工夹具是用于固定工件并与切削工具或加工设备配合使用的工具。

夹具的设计要考虑轮毂的形状、尺寸、加工过程中的力和热变形等因素。

夹具设计应尽量简单、牢固、易于操作和调整。

5.进行试加工：在实际生产之前，进行试加工。

通过试加工可以验证加工工艺的可行性和合理性，检查夹具的设计是否满足生产要求，以及发现和解决可能存在的问题。

试加工的数据和结果用于修订和完善加工工艺文件。

以上是汽车轮毂加工工艺编制的基本步骤。

在具体的加工过程中，还需要根据实际情况进行相应的调整和优化，以满足产品质量和生产效率的要求。

钻床是用来钻孔的工具。

钻床夹具是用于固定和夹持工件，在钻孔过程中保持工件的稳定性和加工精度。

下面将介绍钻床夹具的设计方案。

1.根据工件形状和尺寸，确定夹具类型：根据工件的形状和尺寸，确定采用哪种类型的钻床夹具。

常见的钻床夹具类型有平板夹具、卡盘夹具、夹具支架等。

汽车轮毂钻削加工夹具设计作者：陈雷来源：《农业开发与装备》 2017年第2期陈雷摘要：主要介绍了轮毂加工钻削夹具工装的设计，经过实践使用验证，该夹具结构紧凑，安装迅速，定位准确，即保证了轮毂钻削加工的机械效率，又方便操作。

关键词：轮毂；机械装置；夹具1 前言夹具是机械加工过程中非常重要的保证措施，在机床技术不断提高的带动下，夹具技术也随之向着高精、高效、经济性、组合性等方向发展。

目前，汽车轮毂总成是桥部分非常重要的零部件，其中轮毂各接合面的加工是非常重要工序，其加工精度直接影响汽车车桥的质量。

特别是工装夹具的好坏对加工精度的影响。

本工装相对传统轮毂的加工夹具做出了改进，使得操作工人简单方便的完成装夹，从而保证轮毂的加工精度更高、效率更高，并为相似的盘类结构提供夹具设计参考。

2 存在技术问题分析现有轮毂钻削夹具以轮毂最底面为支撑面（如图1所示），芯轴直接固定在立式加工中心的底座上（如下图2所示），精轮毂装夹后，进行加工，但是轮毂最底面粗糙度要求为Ra25，无形为公差要求，芯轴直接固定在机床的工作台上，无定位，轮毂底面直接接触工作台。

以此作为支撑基准进行加工，若此面加工精度不高，会造成定位面超差问题，导致在加工中会产生很大的系统偏差，此时加工的轮毂成品率就会有所下降。

针对这一点，本工装设计采用四件支撑块支撑轮毂B基准面，此面相对于内孔有0.05mm的垂直度要求，从而减少了传统工装无精度控制的误差，同时，芯轴下面增加工作支撑台及定位导向键，上部安装压板，很好的防止了轮毂加工过程中产生过量的变形。

3 轮毂钻削夹具3.1 轮毂钻削夹具组成轮毂钻削夹具由底座支撑、支撑块、芯轴、双头螺杆、压板、垫块、定位块、定位导向键、螺母、螺栓等组成。

如图3所示：1.底座支撑2.芯轴3.M16双头螺杆I4.压板5.M16螺母6.垫块7.内六角圆柱螺钉M10×40 8.M16双头螺杆II 9.弹簧垫圈16 10.内六角圆柱螺钉M6×25 11.定位导向键 12.定位块图3 轮毂钻削夹具3.2 具体实施方式轮毂夹具装配时，先安装四件支撑块，检查其上平面的平面度，保证平面度不大于0.04，也可装配后4件支撑块同磨，以保证轮毂加工时精度误差要求。

车辆工程毕业设计127汽车车轮轮罩焊装夹具设计一、设计需求和目标：1.提高焊接质量，确保车轮轮罩与车身连接的牢固性和密封性。

2.提高焊接效率，减少焊接时间，提高生产效率。

3.简化操作，降低工人劳动强度。

4.提高夹具的稳定性和可靠性，确保长时间连续使用。

二、设计思路：1.夹具结构设计：夹具由固定夹具和移动夹具组成。

固定夹具用于夹住车轮轮罩的外侧边缘，移动夹具用于夹住车轮轮罩的内侧边缘。

夹具材料选用高强度铝合金，具有轻量化和耐用性。

2.夹具自动调节设计：夹具配备自动调节装置，可以根据车轮轮罩的尺寸进行调节，确保夹紧力的均匀分布，避免对车轮轮罩造成变形或破损。

3.焊接头设计：夹具内侧边缘设计有适配焊接头的形状，确保焊接过程中的工艺参数控制良好，避免焊接质量不合格。

4.兼容性设计：夹具的尺寸和形状要适配不同车型的车轮轮罩，确保可广泛适用于不同车辆的生产线。

5.操作人员人机工程设计：夹具的设计要考虑操作人员的人体工学要求，保证操作的舒适性和便利性。

三、设计方案：1.车轮轮罩焊装夹具整体结构设计，包括固定夹具、移动夹具和自动调节装置。

2.夹具材料选择和加工工艺设计：选用高强度铝合金材料，并根据材料性能进行加工和热处理，提高夹具的耐用性和稳定性。

3.夹具尺寸和形状设计：根据不同车型的车轮轮罩尺寸和形状要求，设计合适的夹具尺寸和形状。

4.夹具焊接头设计：根据焊接工艺要求，设计夹具内侧边缘适配焊接头的形状。

5.夹具自动调节装置设计：根据车轮轮罩尺寸的变化，设计夹具自动调节装置，确保夹紧力均匀分布。

6.夹具操作人员人机工程设计：根据人体工学原理，设计操作便利、舒适的夹具。

四、设计分析和评价：设计的夹具结构合理，功能完备。

夹具材料选择适当，具有较高的耐久性和稳定性。

夹具尺寸和形状设计兼容性好，适应不同车型的车轮轮罩。

夹具焊接头设计确保焊接质量。

自动调节装置设计可以提高夹具的使用效率和稳定性。

操作人员人机工程设计能够提高夹具的操作便利性和舒适性。

风电轮毂吊具设计计算书一、引言随着风电产业的快速发展，轮毂吊具的设计与制造成为了重要的研究课题。

本文旨在介绍风电轮毂吊具的设计计算书，以指导实际工程应用。

二、风电轮毂吊具设计原理1.轮毂结构概述风电轮毂是风力发电机组的关键部件，连接塔筒和叶片。

轮毂吊具主要用于风力发电机组的安装、维修和运输。

2.吊具设计要点（1）确保吊具结构简单、可靠，便于制造和安装。

（2）选用高强度、轻质材料，降低吊具重量。

（3）考虑吊具与轮毂、塔筒的连接方式，确保连接强度。

3.设计计算方法根据GB/T 19155-2017《风力发电机组设计规范》，采用以下方法进行计算：（1）确定设计载荷：包括风力发电机组的重量、轮毂重量、吊具自身重量等。

（2）确定许用应力：根据材料性能和安全性要求，确定吊具材料的许用应力。

（3）校核吊具强度：根据设计载荷和许用应力，计算吊具结构的强度。

（4）校核吊具稳定性：分析吊具在各种工况下的稳定性能，确保吊具不会发生失稳破坏。

三、风电轮毂吊具设计过程1.确定设计参数根据风力发电机组的具体参数，确定吊具的主要设计参数，如尺寸、材料、连接方式等。

2.选择材料和工艺根据吊具的使用环境和性能要求，选择合适的材料（如高强度钢、铝合金等）和制造工艺（如锻造、焊接等）。

3.设计吊具结构根据设计原理，结合吊具参数和材料，设计吊具结构。

需要注意的是，吊具结构应具有足够的刚度和抗弯强度。

4.校核吊具强度和稳定性根据设计载荷和许用应力，采用有限元分析等方法，对吊具强度和稳定性进行校核。

如校核结果不符合要求，需对吊具结构进行优化调整。

四、风电轮毂吊具实用性分析1.安全性评估吊具设计过程中，需充分考虑安全性。

通过严格的计算和校核，确保吊具在各种工况下的稳定性能。

2.操作便利性吊具设计应注重操作便利性，便于安装、维修和运输。

此外，吊具结构应便于拆卸和更换。

3.维护成本吊具设计时，应考虑维护成本。

选用高强度、耐磨损材料，降低吊具的磨损和损伤程度。

2 夹具设计2.1 攻丝专用夹具设计2.2.1 夹具功能简图和工作原理下图夹具用于钻床，攻汽车轮毂上端面的孔的螺纹。

工件以凸台面及内孔在支承版和定位芯轴上定位。

将轴下压，使拨块上翘，带动压板将弹簧压紧，此时安装工件。

然后松开轴，由弹簧将压板压紧。

2.2.2 夹具的定位方案设计在分析零件结构特点、尺寸、精度、数量的基础上，根据六点定位原则，结合实际加工精度要求确定零件的定位方式。

本夹具选择支承板来保证轮毂的轴向定位，限制Z；用压板夹紧或松开工件，限制工件的X、Y、X方向旋转、Y方向旋转四个自由度，此夹具定位元件工作表面的中心轴线与夹具的回转轴线重合是通过定位芯轴来实现的，此工序定位示意图如图2.4。

2.2.3 夹具的定位误差分析定位误差由基准不重合误差和基准位移误差组成，即完成此工序时，工件孔与心轴担保接触：工件以孔为定位基准，与工序基准重合。

因为孔径为Ф192上偏差为-0.028下偏差-0.058 所以△D=（Dmax-dmin）/2=0.043顶平面到定位中心距离上偏差0，下偏差-0.25。

IT=0.25工件误差三分之一为0.25/3=0.083，定位误差小于工件误差的2/3。

故可行。

2.2.4 切削力及夹紧力的计算在夹紧方案已定的情况下，确定所需要的夹紧力的大小，涉及到复杂的动态平衡问题，所以一般只作粗略计算，以主切削为依据与夹紧力建立静平衡方程式，解此方程式即可求得平衡切削力所必须的夹紧力的大小。

但考虑到工件在加工实际上还会受到惯性力和工件自身重量等外力的作用，此外切削力本身在加工过程中由于工件材质不均匀，刀具磨损等因素的影响，是变化的。

因此，按静力平衡求得的夹紧力大小需要乘以一定的安全系数予以修正，然后作为实际所需要的夹紧力数值，以文献[4,364]中公式表示为：W=KW式中：W-实际所需的夹紧力Wo-在一定条件下由静力平衡计算出的夹紧力大小K-安全系数,K=K1·K2·K3·K4·K5各种加工情况的安全系数见文献[4,364]表1·2·2。

新余学院《机械制造工艺学课程设计》任务书专业 10机械设计制造及自动化学生姓名班级机制本<3）班学号指导教师教研室主任起止日期新余学院机械制造工艺学课程设计任务书机械加工工艺规程制定一、零件的分析；1.1汽车后轮轮毂的功用轮毂是汽车车轮的重要组成部分，是连接制动鼓和半轴凸缘的重要零件，一般由圆锥滚子轴承套在轴管或轴向节轴颈上，按轮辐的结构形式可以分为辐板式车轮轮毂和辐条式车轮轮毂两种。

汽车行驶性能的好坏与车轮和车胎有密切的关系。

车轮和车胎是汽车行驶系中重要部件，汽车通过车轮与车胎直接与地面接触在道路上行驶。

车轮的主要功能是：1.承载汽车的总质量，吸收与缓和汽车行驶时所受到的路面冲击和震荡，保证轮胎与路面良好的附着性能，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。

2.产生平衡汽车转向行驶的同时，通过轮胎产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶。

车轮不但是安装轮胎的骨架，也是讲轮胎和车轴连接起来的旋转部件。

1.2 汽车后轮轮毂的结构特点和工艺性汽车轮毂属盘套类零件，零件的外表面为阶梯，阶梯下半部分轮毂，内表面为阶梯孔，其中一部分为内花键，零件的上下端面均开有槽，零件属于典型的盘套类零件，又兼有轴类零件的特征，以轮毂及上下端为主要加工表面，且有较高的尺寸公差和形位公差要求。

对零件图的结构工艺性审查得知内花键的加工要达到设计要求具有一定加工难度，加工以后需多次对话键孔进行校正加工，以保证其精度要求。

零件内孔的加工不如外圆表面的加工工艺性好。

1.3 主要加工表面及技术要求1.零件组成表面：外圆表面,内圆表面，型孔，两端面，台阶面，退刀槽，内、外倒角。

2.主要加工表面：套类零件的主要表面为内孔。

内孔的加工方法很多。

孔的精度、光度要求不高时，可采用扩孔、车孔、镗孔等；精度要求较小的可采用铰孔；尺寸较大时，可采用磨孔、滚压孔；生产批量较大时，可采用拉孔<无台阶阻挡）。

3.主要技术要求：孔与外圆一般具有较高的同轴度要求；端面与孔轴线的垂直度要求；内孔表面本身的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度要求；外圆表面本身的尺寸、形状精度及表面粗糙度要求等。