万向节十字轴课程设计说明书
- 格式:doc
- 大小:279.16 KB
- 文档页数:20
汽车设计课程设计说明书设计题目:东风DNZ1080G万向传动装置的设计姓名任伟学院交通学院专业汽车设计与运用班级1101学号2011281指导教师孙宏图、王昕彦2014年09月05日目录1 前言 (2)2 万向传动装置设计 (3)2.1 万向传动装置的结构方案设计 (3)2.1.1 主要参数的选择 (3)2.1.2 总体设计方案 (3)(1)传动轴管的选择 (4)(2)伸缩花键的选择 (4)(3)万向节分析 (5)(4)中间支承结构分析与设计 (5)2.2 万向节的设计与强度校核 (6)2.2.1 万向节结构与尺寸设计 (6)(1)基本构造与基本原理 (6)(2)确定十字轴尺寸 (6)(3)滚针轴承的设计与校核 (6)2.2.2 十字轴万向节强度校核 (6)2.3 万向传动轴设计及强度校核 (7)2.3.1 万向节传动轴结构与尺寸设计 (7)2.3.2 万向节传动轴强度校核 (7)3参考文献 (10)前言本次课程设计的任务是对一汽解放CA1130PK2L2进行万向传动轴的设计、研究。
在指导老师的细心指导下,通过对汽车万向传动装置的了解,进一步进行万向传动轴的设计。
通过实际的市场调查和客观的实际观察,全面了解万向传动轴的结构,充分了解到万向传动装置的工作原理与意义,及其在汽车行驶中的重要作用。
在汽车的正常工作中,是一个必不缺少的部件,也是一个不可替代的关键部件。
对于万向传动轴的研究,有很大的发展空间,具有相当大的研究意义。
在充分与指导老师讨论、研究后,故选此课题进行设计任务时,分析了万向传动装置类型的,根据题目所要求的原始数据要求,确定了所选用万向传动轴的种类。
在初定各个部件的相关尺寸后,根据要求进行了校核,确定了所设计部件的尺和参数,并选择了零部件的材料本文介绍了一汽解放CA1130PK2L2 型货车的万向传动装置的结构和工作原理,及相关参数的确定。
全文的中心内容共分为三章:第一章为一汽解放CA1130PK2L2汽车原始数据及设计要求;第二章十字轴的结构特点及基本特点和设计要求;第三章为万向传动轴结构方案的分析及设计;在原始数据确定的前提下,设计所要完成的任务有:查找、收集相关资料,进一步确定万向传动装置的基本尺寸的选取、材料选择和传动过程中的接触应力等工作,其中传动过程中零件内部的接触应力最为关键,在此文中着重做到了应力校核这一步。
1. 零件的作用十字轴零件主要用于各种机械的多向传动连接,常与联轴器配套使用,如:十字轴式万向器等。
由于其主要承受扭转等力矩,所以在轴颈上进行一定的热处理用以提高零件强度。
2. 工艺规程设计2.1零件工艺分析从零件图上可知,它共有三组加工面,每组内都有一定的加工精度要求。
县分述如下:1. 以φ2502.004.0--mm 为加工表面这一组包括:φ25mm 02.004.0--外圆加工、30mm 短轴端面。
其中外圆表面精度Ra0.63,可通过粗车、半精车、磨削得到,轴颈端面由于不是配合处,其表面精度Ra1.25,可以通过粗车半精车和精车得到。
2. 十字轴内部钻孔这一组包括:细通孔φ6mm ,深25mm 孔φ8mm 。
两孔要求孔隙小于φ0.02mm3. 其他加工(1) 攻螺纹孔M8-7H 于毛坯中心(2) 在螺纹孔上锪直径φ23mm 、深2mm 、角度60°的孔。
2.2 确定毛坯的制造形成由于零件主要承受压力,故选用材料20CrMnTi ;根据大批量生产要求,采用手工母模砂型浇铸,铸件尺寸公差等级CT12、机械加工余量等级RMA-G 。
2.3 基准的选择1. 粗基准的选择第一组加工表面以φ2502.004.0--mm 轴线为设计基准,加工时应考虑到保证一定的同轴度。
第二组加工有孔隙要求,故选用经过粗加工的短轴表面和端面作为定位粗基准。
第三组以毛坯表面作底面基准,任意轴两端面做粗基准。
2. 精基准的选择外圆表面经过粗车后的表面作为精基准,半精加工φ2502.004.0--mm 外圆,达到规定的表面质量和公差要求。
3.加工原则:1) 遵循“先基准后其他”原则。
2) 遵循“先粗后精”原则。
3) 遵循“先主后次”原则。
4)遵循“先面后孔”原则。
2.4制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证 ,尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
万向传动轴设计1.车型及其相关参数1.1车型图片设计所选车型为:一汽解放赛龙中卡(CA1145PK2L2AEA80)1.2车型参数:驱动形式4*2 轴距4920m车身长度8.45m 车身宽度 2.5m车身高度 2.56m 最高车速93km/h 轮胎规格8.25-16 发动机最大输出功率103kw整车质量 5.8吨发动机最大转矩450N·m 最大总质量13.8吨最大扭矩转速1400发动机额定转速2500rpm 档数6档变速器最大输出扭矩610N·m 一档传动比 6.515后桥允许载荷8950Kg 六档传动比0.813刚性万向节安徽工程大学万向节------课程设计说明书挠性万不等速万向节准等速万向节等速万向节向节十字轴式双联式凸块式三销轴式球面滚轮式圆弧槽滚刀式球叉式直槽滚道式伸缩型球笼式Birfield型Rzeppa型图 2.1万向节的分类在方案选择时,我们考虑到它是用于变速器与驱动桥之间,并且在满足万向传动轴设计基本要求后,我们选择了十字轴万向节。
其结构如下图所示,注油嘴套筒滚针轴承座注油孔油道图 2.2十字轴结构图因为这种万向节结构简单紧凑,强度高,耐久性好,传动效率高,生产成本低,能使不在同轴线或轴线角较大,轴向移动较大的两轴等角速连续回转,与可伸缩的传动轴搭配在一起,构成的十字轴万向传动轴被广泛采用。
十字轴万向传动可分为单十字轴和双十字轴两种。
单十字轴万向节传动,传动轴被封闭在一套管中,套管将牵引力或制动力从驱动桥传至车架或车身。
但其结构笨重,增加了非悬挂部分的重量。
而且,由于这种结构中只用了一个十字轴万向节传动,因此不能保证主减速器主动轴与变速器第二轴的转速恒等,引起了工作不均匀性,这种万向节应用很少。
目前应用最广泛的是双十字轴万向节。
双十字轴万向节直接用两个简单十字轴万向节和一根传动轴连接。
另外双十字轴万向节的重量轻,对载重汽车而言通常只占 1.0~1.4%。
所以我们选了双十字轴万向节。
前言随着机床加工精度的提高,为了降低定位误差,提高加工精度,对夹具的制造精度要求相当提高。
为了适应不同零件的需要和经济性,夹具有不同的型号,以及不同档次的精度标准提供选择。
本设计是结合目前实际生产中,通用夹具不能满足生产要求,而专门设计的一种铣床夹具,主要包括夹具的定位方案,夹紧方案,夹具体与定位键的设计及加工精度等方面来分析。
这个夹具具有其自身的优点,夹具体结构简单,操作方便。
具有精准的定位。
通过这次课设计,使我进一步理解了以前所学过的理论知识及怎样运用这些知识。
一 零件的结构特点十字轴式万向联轴器是一种最常用的联轴器。
利用其结构的特点由两个叉形头及十字轴通过滚动轴承构成。
其最大的特点是各向位移补偿能力强,结构紧凑,传动效率高,维修保养方便。
1.1主要技术要求根据任务书要求重点保证1 轴ф020.0053.022--2 轴ф22的圆度公差在0.01以内。
3 相邻两轴的垂直度在ф0.03以内。
1.2零件材料零件材料为20CrMnTi ,成分均匀稳定,淬透带窄、晶粒细小、纯净度高、表面质量良好、热顶锻性能优良等优点。
是性能良好的渗碳钢,淬透性较高,经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部,具有较高的低温冲击韧性,焊接性中等,正火后切削性良好,用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要两件,如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。
1.3确定毛坯类型及制造方法由于零件材料为20CrMnTi,形状规则,因此选用锻造毛坯。
零件形状及尺寸如图所示,精度等级为IT14,机加工前应正火消除内应力。
1.4机械加工工艺路线工序1 车1轴至尺寸精度工序2 钻中心孔ф40工序3 扩孔至ф46保证尺寸精度,铣端面工序4 铣轴达到尺寸要求要求1.5零件图二夹具设计方案的确定2.1确定定位方案工件的定位是通过工件上的定位表面与夹具上的定位元件的配合或接触来实现的。
定位基准是确定工件位置时所依据的基准,它通过定位基面所体现。
前言大四最后一次课程设计,我们对车辆也有了一定的了解,车辆正以迅猛的态势发展,加工方法和制造工艺进一步完善与开拓,在传统的切削、磨削技术不断发展,上升到新的高度的同时,开拓出新的工艺可能性,达到新的技术水平,并在生产中发挥重要作用。
所以我们要更加重视这些可以锻炼我们实践能力的机会,透过对十字轴的测绘能更好的提高我的动手和绘图能力,和课本理论知识相结合,从而提高我综合能力,增强机械零部件形体的空间概念。
而老师这次比较重视工艺方面,我也在这方面得到很大的锻炼,从而让我更加了解机械加工工艺的各个流程,确定各工序定位基准,加工余量,工艺卡等,对提高自身的专业知识应用能力有重大的意义。
目录1.十字轴的测绘 (1)1.1.测绘的目的和意义 (1)1.2测绘的方法和注意事项 (1)1.3测量工具 (1)1.4测量过程 (1)2十字轴简介 (2)3十字轴三维建模 (2)4工程图的制作 (3)5加工工艺的制定 (4)5.1零件的材料及技术要求的确定 (4)5.2 加工工艺流程的制定 (4)5.3 各个工序定位基准的选择 (4)5.3.1 粗基准的选择 (5)5.3.2精基准的选择 (5)5.4 工序及尺寸公差的确定 (7)5.5 热处理 (8)5.5.1正火 (8)5.5.2渗碳 (8)5.5.3淬火 (8)5.6 机加工设备的选择 (9)5.6.1 机床的选择 (9)5.6.1工艺装备的选择 (9)结语 (9)致谢 (10)参考文献 (11)1.十字轴的测绘1.1.测绘的目的和意义通过对十字轴的测绘,掌握一般测绘程序和步骤;近而掌握各类零件草图和工作图的绘制方法;掌握常用测量工具的测量方法;掌握尺寸的分类及尺寸协调和圆整的原则和方法;理解零、部件中的公差、配合、粗糙度及其它技术条件的基本鉴别原则;了解零件常用材料及其加工方法;有效地将制图课、金工、工厂实习等环节接触到的相关知识综合应用,从而提高设计绘图能力。
意义是培养我们的图示能力,读图能力,空间想象能力和思维能力以及绘图的实际技能,为使我们绘制的图样与生产实际接轨起了过渡作用。
一、零件的作用万向十字轴架是万向节典型结构的类键零件,位于前轮前桥半轴与轮子的连接处,起传递动力作用,从而实现前桥作为驱动轮,又能转向。
且承受较大交变的弯曲和扭距载荷,故毛坯采用强度和韧性较好的20CrMnTi材料。
二、零件的工艺分析零件材料为20CrMnTi,需要模锻,要求模锻性能良好,工艺优良,加工余量少。
零件万向十字轴架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1)、以毛坯两个O型端面为粗基准的加工表面:粗加工毛坯两个O型端面,因为需以两个O型端面为粗基准,加工轴向中心孔和间距为142的两个端面上的中心孔,才能满足两对中心线的位置度要求,并可保证总要加工表面的加工余量均匀,并防止产生废品。
且选择铣削后的两个O型端面为粗基准,便于装夹定位。
2)、以四个中心孔为精基准的加工表面:这一组加工表面为轴颈、四个端面和孔的加工。
由于万向十字轴架的刚性较差,毛坯的圆柱度误差较易反映到工件上来,造成工件的圆柱度误差。
两轴及两端面上的孔的圆柱度误差允许值为0.02,要求较高,因此轴颈采用粗车、半精车、磨削的加工工艺,孔采用钻、镗削、车削、磨削等加工工艺。
这样,毛坯误差反映到工件的误差明显减小,从而保证了零件的加工精度。
以四个中心孔为精基准的加工表面,磨削两端面上的孔保证四个端面的对称度和圆柱度。
此外,为了减小磨削力引起的变形,选用切削性能较好的白刚玉粒度号46的较软砂轮。
三、工艺规程设计1)、确定毛坯的制造形式零件材料为20CrMnTi,因为零件在工作过程中需承受经常性的交变载荷,因此选用锻件,保证其可靠工作,且易于大批量生产。
2)、基面的选择万向十字轴架的中心线、对称度、圆柱度要求较高,所以基准选择需合理可靠。
(1)、粗基准的选择因O型端面对两对中心线的位置度要求高,且两个轴颈和两内孔是重要的加工表面,并可保证重要加工表面的加工余量均匀,防止废品产生,因此选择毛坯O型端面为粗基准铣削较合理。
(2)、精基准的选择以中心孔作为加工轴和孔的精基准。
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:“十字轴”零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计(年度生产纲领为8000件)学院机械学院专业机械设计制造及其自动化班级 xxxxxxxxxx设计 xxxxx学号 xxxxxxxxxxx指导教师 xxxxxxxxx20 年月日机械制造工艺学课程设计任务书题目:“十字轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装配设计生产纲领为中批或大批生产内容:1.零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程综合卡片 1张4.工艺装备设计 1~2套5.工艺装备主要零件图 1张6.课程设计说明书 1份目录摘要 (3)一、零件的分析 (4)1.1零件的作用 (4)1.2零件的工艺分析 (4)二、工艺规程设计 (5)2.1确定毛坯的制造形式 (5)2.2基面的选择 (5)2.3制定工艺路线 (5)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)2.5确定切削用量及基本工时 (8)三、专用夹具设计 (10)3.1 设计主旨 (10)3.1 夹具设计 (10)3.1 夹具设计及操作的主要说明 (11)参考文献 (11)摘要这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计,包括零件图、装配图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
首先我们要熟悉零件和了解其作用,它位于车床变速机构中,主要起换档作用。
然后,根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。
最后拟定工艺路线图,制定该工件的夹紧方案,画出夹具装配图。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习打好基础。
一、零件的分析1.1零件的作用十字轴是万向联轴器的重要而基本零件,通过滚动轴承与两个叉形头连接起到换向和传递扭矩和运动的作用。
按虎克铰链原理工作,传递转矩可达m KN •10000~8000。
前言机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门骨干专业课,其主要任务是通过在学校对机械制造装备设计这一门课程的学习,掌握主要的、典型的机械零件的夹具的设计和原理及其正确使用和选用方法、原则,并具备一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计能力。
机床夹具设计是机械制造类企业常见的设计任务,通过课程设计,使学生能综合应用夹具设计课程及相关其他专业的课程知识,学会用所学的理论知识指导设计实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤,提高其今后走上工作岗位所需的专业技能。
第一章设计的目的机械制造装备设计课程设计,是在学习完<<机械制造装备设计>>原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在张老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也是为以后搞好毕业设计打下良好的基础。
通过课程设计达到以下目的:1. 能熟练的运用《机械制造装备设计》知识,正确的解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制定工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2..通过对零件的某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。
通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构设计能力。
3.课程设计的过程也是理论联系实际的过程,学会使用手册、查手册等相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作的能力。
第二章零件的作用和定位方案设计2.1 零件的作用十字轴零件主要用于各种机械的多向传动连接,常与联轴器配套使用,如:十字轴式万向器等。
由于其主要承受扭转等力矩,所以在轴颈上进行一定的热处理用以提高零件的强度。
2.2 定位方案的设计这道工序所加工Φ8的孔在十字轴已经加工了的平面上,且垂直地面。
在机械加工过程中,必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置,才能加工出合格的零件。
机械制造装备课程设计说明书题目:十字轴的机械加工工艺及工装设计学院:机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机械0811班学号:0820116127姓名:许杨帆目录一、设计的目的: (3)二、零件的分析 (4)三、工艺规程设计 (4)四、夹具设计 (15)五、小结 (16)六、参考文献 (17)十字轴的机械加工工艺及工装设计一、研究本课题的目的与意义当代机械制造工业正以迅猛的步伐迈向21世纪,加工方法和制造工艺进一步完善与开拓,在传统的切削、磨削技术不断发展,上升到新的高度的同时,各种特种方法也在不断出现,开拓出新的工艺可能性,达到新的技术水平,并在生产中发挥重要作用;加工技术向高精度发展,出现了所谓的“精密工程”、“纳米技术” 。
制造技术向自动化方向发展,正沿着数控技术、柔性制造系统及计算机集成制造系统的台阶向上攀登题目所给定的传动装置的十字轴是个典型实例,在机床、汽车、拖拉机等制造工业中,轴类零件是一类用量很大,且占有相当重要地位的结构件。
轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力,它们在工作时受多种应力的作用,因此从选材角度看,材料应有较高的综合机械性能,要求有一定的硬度,以提高其抗磨损能力。
为了降低成本,占领市场,要达到高质量,低成本的要求,进而对零部件提高了要求。
十字轴零件小,内部需加工的地方多,设计要求严格,工序达几十多道,它是汽车上的关键零件,起着传递动力的作用,是万向联轴器上的重要零件,精度要求高,加工难度大。
所以在加工十字轴时要注意尺寸,精度,结构,锻造,车削等方面都要进行更精密的加工。
二、机械加工工艺规程设计1、工艺规程的作用(a)工艺规程是生产准备和生产管理的基本依据,是保证产品质量和生产经济的指导性文件。
因此,生产中应严格执行既定的工艺规程。
(b)工艺规程是新建扩建工厂或车间时的基本资料。
(c)工艺规程是工艺技术交流的主要文件形式。
2、工艺规程的设计原则(a)必须可靠地保证零件图纸上所有技术要求的实现。
万向节十字轴机械加工工艺设计分析说明书模板1.引言在本说明书中,将详细介绍万向节十字轴机械加工工艺设计的分析和说明。
本文档旨在为工程师和操作员提供详细的指导,以确保万向节十字轴的加工工艺能够有效地实施。
2.设计要求在这一部分,将列举万向节十字轴加工工艺设计的要求和目标。
包括工艺流程、精度要求、加工工具和设备要求等。
3.材料选择对于万向节十字轴的加工工艺设计来说,材料的选择至关重要。
在这一部分,将介绍所选材料的物理和化学性质,并解释为什么选择该材料以及其对加工工艺的影响。
4.工艺流程本部分将详细描述万向节十字轴的加工工艺流程。
包括铣削、车削、镗削、磨削等工艺的操作步骤和加工参数。
5.加工工具和设备本部分将介绍所需的加工工具和设备的选择和使用。
将详细说明每种工具和设备的功能、特点和使用注意事项。
6.工艺参数控制在这一部分,将详细介绍万向节十字轴加工中的工艺参数控制。
包括加工速度、进给速度、切削深度等参数的控制方法和注意事项。
7.质量控制本部分将介绍万向节十字轴加工中的质量控制措施。
包括检验和测量方法、质量标准和容差要求等。
8.设计分析在这一部分,将对万向节十字轴的加工工艺进行设计分析。
将详细评估工艺的可行性、效率和精度,并提出改进建议。
9.安全注意事项进行任何机械加工工艺时,安全是至关重要的。
本部分将列出万向节十字轴加工工艺中的安全注意事项,以确保操作员和设备的安全。
10.结论在本部分,将总结万向节十字轴机械加工工艺设计的分析和说明。
提出对工艺的评价和改进建议,确保工艺的可靠性和效率。
附录:图纸和技术参数以上是万向节十字轴机械加工工艺设计分析说明书模板,根据实际情况进行相应修改和补充。
希望能对您的工艺设计工作提供帮助和指导。
万向传动轴设计1.车型及其相关参数1.1车型图片设计所选车型为:一汽解放赛龙中卡(CA1145PK2L2AEA80)1.2车型参数:驱动形式4*2 轴距4920m车身长度8.45m 车身宽度 2.5m车身高度 2.56m 最高车速93km/h 轮胎规格8.25-16 发动机最大输出功率103kw整车质量 5.8吨发动机最大转矩450N·m 最大总质量13.8吨最大扭矩转速1400发动机额定转速2500rpm 档数6档变速器最大输出扭矩610N·m 一档传动比 6.515后桥允许载荷8950Kg 六档传动比0.813刚性万向节安徽工程大学万向节------课程设计说明书挠性万不等速万向节准等速万向节等速万向节向节十字轴式双联式凸块式三销轴式球面滚轮式圆弧槽滚刀式球叉式直槽滚道式伸缩型球笼式Birfield型Rzeppa型图 2.1万向节的分类在方案选择时,我们考虑到它是用于变速器与驱动桥之间,并且在满足万向传动轴设计基本要求后,我们选择了十字轴万向节。
其结构如下图所示,注油嘴套筒滚针轴承座注油孔油道图 2.2十字轴结构图因为这种万向节结构简单紧凑,强度高,耐久性好,传动效率高,生产成本低,能使不在同轴线或轴线角较大,轴向移动较大的两轴等角速连续回转,与可伸缩的传动轴搭配在一起,构成的十字轴万向传动轴被广泛采用。
十字轴万向传动可分为单十字轴和双十字轴两种。
单十字轴万向节传动,传动轴被封闭在一套管中,套管将牵引力或制动力从驱动桥传至车架或车身。
但其结构笨重,增加了非悬挂部分的重量。
而且,由于这种结构中只用了一个十字轴万向节传动,因此不能保证主减速器主动轴与变速器第二轴的转速恒等,引起了工作不均匀性,这种万向节应用很少。
目前应用最广泛的是双十字轴万向节。
双十字轴万向节直接用两个简单十字轴万向节和一根传动轴连接。
另外双十字轴万向节的重量轻,对载重汽车而言通常只占 1.0~1.4%。
所以我们选了双十字轴万向节。
机械制造工艺学课程设计说明书机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:“十字轴”零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计(年度生产纲领为8000件)学院专业班级设计指导教师2011年12 月9 日目录一、零件的工艺分析 (2)二、工艺规程设计 (3)1、选定毛坯的制造形式 (3)2、选择基面 (3)2.1粗基准的选择 (3)2.2精基准的选择 (3)三、制定工艺路线 (3)四、机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)五、确定切削用量和基本工时 (5)六、专用夹具设计 (11)七、参考文献....................................... 错误!未定义书签。
一、零件的工艺分析1.十字轴是传动轴万向节的关键零件,用于传递转矩和运动。
且十字轴失效的主要方式为轴颈的磨损断裂,和轴颈出现压痕或剥落。
一般情况下当磨损或压痕超过0.15mm时,十字轴即应认为报废。
所以在设计十字轴万向节时,应保证十字轴轴颈有足够的抗弯强度。
2.零件材料为低碳钢材料20CrMnTi,采用模锻,模锻性能优良,工艺较复杂,但尺寸精确,加工余量少,下面是十字轴零件的工艺分析:(1)零件图中的主要技术要求为:渗碳层深度为0.8~1.3mm;轴颈上淬火硬度HRC58~63;未注圆角R2.Φ○E(包容原则),倒角2×45°,表面粗糙度Ra0.63,两(2)四个轴颈尺寸250200.00400.0--轴颈位置度误差Φ0.02.轴颈端面对称误差0.05mm,表面粗糙度Ra1.25。
(3)基准选择:因四个轴颈是重要加工面,所以以毛坯四个轴颈为粗基准加工轴颈外圈,符合互为基准及先加工主要面后加工次要面原则。
以轴颈为基准加工轴向中心孔和轴端面,以保证加工余量均匀及精度要求符合便于夹装的原则。
因为Φ8 Φ6的孔粗糙度Ra20可以一次钻出。
为避免多次夹装,减少加工误差拟采用一次夹装加工Φ8、Φ6的孔。
并且先加工Φ8的孔避免Φ6的孔走刀过长。
汽车设计课程设计说明书设计题目:上海大众-桑塔纳志俊万向传动轴设计2014年11月28日目录1前言2设计说明书2.1原始数据2.2设计要求3万向传动轴设计3.1万向节结构方案的分析与选择3.1.1十字轴式万向节3.1.2准等速万向节3.2万向节传动的运动和受力分析3.2.1单十字轴万向节传动3.2.2双十字轴万向节传动3.2.3多十字轴万向节传动4 万向节的设计与计算4.1 万向传动轴的计算载荷4.2传动轴载荷计算4.3计算过程5 万向传动轴的结构分析与设计计算5.1 传动轴设计6 法兰盘设计前言万向传动轴在汽车上应用比较广泛。
发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时,由于悬架不断变形,变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化,因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。
本设计注重实际应用,考虑整车的总体布置,改进了设计方法,力求整车结构及性能更为合理。
传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。
伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化;万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输;万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。
传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命,对汽车的振动噪声也有很大影响。
在传动轴的设计中,主要考虑传动轴的临界转速,计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸,并校核其扭转强度和临界转速,确定出合适的安全系数,合理优化轴与轴之间的角度。
2 设计说明书2.1 原始数据最大总质量:1210kg发动机的最大输出扭矩:Tmax=140N·m(n=3800r/min);轴距:2656mm;前轮胎选取:195/60 R14 、后轮胎规格:195/60 R14长*宽*高(mm):4687*1700*1450前轮距(mm);1414后轮距(mm):1422最大马力(pa):952.2 设计要求1.查阅资料、调查研究、制定设计原则2.根据给定的设计参数(发动机最大力矩和使用工况)及总布置图,选择万向传动轴的结构型式及主要特性参数,设计出一套完整的万向传动轴,设计过程中要进行必要的计算与校核。
万向传动轴设计说明书万向传动轴设计1.1概述...............................................................021.1结构方案选择...................................................031.2计算传动轴载荷................................................041.3十字轴万向节设计.............................................051.4传动轴强度校核................................................071.5传动轴转速校核及安全系数.................................071.6参考文献 (09)万向传动轴通常就是由万向节、传动轴和中间车轴共同组成。
主要用作在工作过程中相对边线不断发生改变的两根轴间传达转矩和转动运动。
万向传动轴设计应当满足用户如下基本建议:1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时,能可靠地传递动力。
2.确保所相连接两轴尽可能SWEEPS运转。
3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。
4.传动效率高,使用寿命短,结构直观,生产便利,修理难等。
变速器或分动器输入轴与驱动桥输出轴之间广泛使用十字轴万向传动轴。
在转为驱动桥中,多使用SWEEPS万向传动轴。
当后驱动桥为单一制的弹性,使用万向传动轴。
1.传动轴与十字轴万向节设计要求1.1结构方案挑选十字轴万向节结构简单,强度高,耐久性好,传动效率高,生产成本低,但所连接的两轴夹角不宜太大。
当夹角增加时,万向节中的滚针轴承寿命将下降。
普通的十字轴式万向节主要由主动叉,从动叉,十字轴,滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等共同组成。
1.组成:由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承、轴向定位件和橡胶密封件组成2.特点:结构直观、强度低、耐久性不好、传动效率高、成本低,但夹角不必过小。
十字轴夹具课程设计说明书
一、课程的教学目标
1.熟悉十字轴的结构和特性;
2.熟悉工具和设备的类型;
3.掌握机械夹具的常用操作方法;
4.熟悉机械夹具的安全操作注意事项。
二、教材及教学内容
1.教材:《机械夹具课程设计说明书》
2.教学内容:
(1)介绍十字轴夹具的结构和特性;
(2)介绍工具和设备的类型;
(3)讲解机械夹具的常用操作方法;
(4)深入讨论机械夹具的安全操作注意事项。
三、学时安排
本课程共安排24学时,按以下分配:
(1)结构和特性:8学时;
(2)工具和设备的类型:8学时;
(3)机械夹具的常用操作方法:4学时;
(4)安全操作注意事项:4学时。
四、教学方法
本课程采用多媒体讲解、精讲练结合的方法,通过视频、网络教学、示范实践等多种形式,实现教学目标。
五、考核方式
本次课程考核采用笔试和实践考核相结合的方式,分别考查学生在笔试和实践中的学习成果。
机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目:万向节十字轴工艺规程设计姓名:学号:专业:机电(一)班届别:2008指导老师:2011 年07月前言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也为以后毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的:1、能熟练的运用《机械制造技术基础》的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、复习课程设计过程相关知识:CAD、Proe、机械制造工艺学、机械制图等等,加深对专业知识的理解。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习大好基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。
一、设计的任务本次《机械制造工艺学》课程设计我拿到的题目是“万向节十字轴工艺规程设计”。
材料为18CrMnTi,生产批量为大批量生产,其他要求及零件参数见十字轴二维零件图,要求设计该十字轴的机械加工工艺规程,具体要求内容为:(1)分析、了解产品性能、用途;(2)了解制造规模、方式,生产条件(3)制订制造方案;(4)编写工艺(主要任务);(5)设计工装(可以在其他课程设计中进行)。
课程设计说明书(2016-2017学年第二学期)课程名称机械制造技术基础课程设计设计题目十字轴夹具课程设计院(系)机电工程系专业班级14级机械设计制造及其自动化2班姓名陈瑞玲学号2014103210200地点实验楼205时间2017年5月23日—2017年6月18日成绩:指导老师:郭雄目录目录1 设计总说明 (3)2 毛坯的选择 (3)2.1选择毛坯的类型和制造方法 (3)2.1.1 毛坯的类型 (3)2.1.2 毛坯的制造方法 (3)2.2绘制毛坯图 (3)3 机械加工工艺规程的编制 (4)3.1拟定工艺路线 (4)3.2机械加工工艺设计 (5)3.3填写工艺过程卡 (17)3.4填写工序卡 (17)4 机床夹具结构方案设计 (17)4.1定位装置设计 (17)4.2加紧装置设计 (18)4.3对刀导向方案设计 (18)4.4夹具体的设计 (18)4.5确定夹具在机床上的安装方式 (19)5 夹具装配图的绘制及其分析计算 (19)5.1夹具的分析计算 (19)5.2夹具装配图的绘制 (20)5.3夹具零件图的绘制 (21)小结 (22)参考文献 (23)附录 (24)广东海洋大学寸金学院机械制造课程设计说明书十字轴夹具课程设计机械设计制造及其自动化专业,指导教师:郭雄机械制造技术基础课程设计1 设计总说明该零件形状相对比较简单,从图中可以看到零件有四个轴颈及轴颈上的几个平面,主要通过铣、车、磨、镗等加工方法来完成零件的加工批量:年产30000件产品,单班生产;该零件的尺寸精度要求较高,因此,在设计工艺时要考虑其加工质量和生产效率。
2 毛坯的选择2.1 选择毛坯的类型和制造方法由于零件主要承受压力,故选用材料20CrMnTi,为低碳合金结构钢,是一种完全满足十字轴的力学性能,价格经济的常见材料。
所以十字轴的毛坯材料选用20CrMnTi,毛坯采用模锻方法制造。
2.1.1毛坯的类型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CrMnTi 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,特加工变形微小,抗疲劳性能相当好.用途:用于齿轮,轴类,活塞类零配件等.用于汽车,飞机各种特殊零件部位2.1.2毛坯的制造方法由于零件材料为20CrMnTi,形状规则,因此选用模锻方法制造毛胚,精度等级为IT14,机械加工前应正火消除内应力。
十字轴夹具课程设计说明书十字轴夹具课程设计说明书引言:十字轴夹具是一种常用于机械制造中的工具,它能够稳定地夹持工件,使得操作过程更加安全和高效。
本文将详细介绍十字轴夹具的课程设计说明书,包括设计目标、设计原理、设计步骤以及预期成果等方面的内容。
一、设计目标:设计目标是课程设计中的关键要素,它直接决定了整个设计过程的方向和重点。
在设计十字轴夹具时,我们需要明确以下几个目标:1. 提高夹持工件的稳定性:夹具应能够牢固地夹持工件,保证其在加工过程中的稳定性,防止出现移动或松动的情况。
2. 提高操作效率:夹具应具备简单易用的特点,能够实现快速夹持和释放工件,减少操作时间,提高工作效率。
3. 提高安全性:夹具应考虑到操作人员的安全,避免出现夹伤或意外事故的发生。
二、设计原理:1. 结构设计:十字轴夹具通常由两个相互垂直的轴组成,分别为水平轴和垂直轴。
水平轴用于夹持工件,垂直轴用于调节夹持力度,使工件夹持更加牢固。
2. 材料选择:夹具的材料应具备足够的强度和硬度,以保证夹持时的稳定性和耐用性。
常见选用的材料包括钢材和铝合金等。
3. 夹持方式:十字轴夹具可以采用机械夹持或液压夹持方式。
机械夹持一般采用螺旋对接形式,液压夹持则通过液压力传递夹持力。
三、设计步骤:1. 确定工件类型和尺寸:首先需要了解需要夹持的工件类型和尺寸,根据其特点确定夹具的结构和夹持方式。
2. 进行草图设计:根据工件尺寸和夹持要求,进行初步的草图设计。
草图需要考虑夹具的结构、工作原理和夹持力度等方面。
3. 进行模拟分析:利用计算机辅助设计软件对夹具进行模拟分析,验证设计的合理性和稳定性。
4. 完善设计细节:根据模拟分析结果进行设计细节的完善,包括夹持力度的调整、工件与夹具之间的间隙控制等。
5. 制作夹具原型:根据最终设计方案制作夹具原型,进行功能性测试并进行必要的修改。
6. 课程设计展示与评估:在课程设计的最后阶段,学生需要展示他们的设计成果,并接受评估和反馈。
机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目:万向节十字轴工艺规程设计姓名:学号:专业:机电(一)班届别:2008指导老师:2011 年07月前言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也为以后毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的:1、能熟练的运用《机械制造技术基础》的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、复习课程设计过程相关知识:CAD、Proe、机械制造工艺学、机械制图等等,加深对专业知识的理解。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习大好基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。
一、设计的任务本次《机械制造工艺学》课程设计我拿到的题目是“万向节十字轴工艺规程设计”。
材料为18CrMnTi,生产批量为大批量生产,其他要求及零件参数见十字轴二维零件图,要求设计该十字轴的机械加工工艺规程,具体要求内容为:(1)分析、了解产品性能、用途;(2)了解制造规模、方式,生产条件(3)制订制造方案;(4)编写工艺(主要任务);(5)设计工装(可以在其他课程设计中进行)。
(6)写机械制造技术基础课程设计报告。
(7)所有设计资料文挡拷贝电子版一份上交。
二、零件的分析(1)、零件作用万向节十字轴是万向节典型结构的关键零件,起传递动力的作用,承受较大载荷,故毛坯采用强度和韧性都较好的18GrMnTi。
(2)、零件的工艺分析以毛坯四个轴颈为粗基准的加工表面以四个轴颈为基准的加工轴向中心孔和铣轴端面的安排,这是因为四个轴颈是重要加工表面,这样做可保证它们的加工余量均匀,并防止加工余量不够而导致废品产生,同时这也符合便于装卡的原则。
以轴向中心孔为精基准的加工表面加工表面:四轴外圆,轴颈是最重要的加工表面,由于十字轴的刚性较差,毛坯的圆柱度误差很容易反映到工件上来,造成工件的圆柱度误差,四轴的圆柱度误差允许值为0.007,要求较高,故轴颈安排了粗车,半精车,磨削,这样毛坯误差复映到工件的误差就明显减小,从而保证了零件的加工精度。
此外,为了减小磨削力引起的变形,选用切削性能较好的白刚玉粒度号为46的较软砂轮。
以轴颈为精加工基准的加工表面磨四周端面,因为四个轴端面的对称度要求比较高,所以最终安排一道轴颈为精基准的磨削加工。
三、工艺规程设计3.1、确定毛坯的制造形式零件材料为20GrMnTi,考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷,因此选用锻件,从而使金属纤维尽量不被切断,保证零件可靠工作。
此外考虑到生产性质为大批大量,所以采用效率和精度等级都比较高的模锻成型加工工艺。
3.2、基面的选择基面选择在工艺规程设计中占有很重要的位置,关系到能否保证加工质量和生产效率。
基面选择合理可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高; 否则,最直接的后果是无法保证加工质量,造成零件大批报废,浪费原材料和劳动力以及能源,降低生产效率。
1.粗基准的选择考虑到四个轴颈外圆是重要加工表面,一方面因为要保证重要加工表面的加工余量均匀,并防止加工余量不够而导致废品产生,因一方面选择外圆面作为粗基准定位可以比较稳定,符合便于装卡的原则,保证加工表面余量合理分配的原则,所以选择毛坯外圆为粗基准铣轴端面比较合理。
2.精基准的选择以中心孔作为加工外圆的精基准,以外圆作为加工四轴端面的精基准。
符合互为基准的原则。
3.3、制定工艺路线1、工序路线方案一工序1 粗车四轴端面工序2 半精车四轴端面工序3 钻四轴径向中心孔工序4 粗铣侧面工序5 钻侧面孔,攻螺纹,锪锥面工序6 粗车四轴外圆工序7 半精车四轴外圆工序8 精车四轴外圆工序9 钻四轴轴向孔工序10 渗碳淬火处理工序11 磨四轴外圆工序12 最终检查2、工序路线方案二工序1 粗铣四轴端面工序2 钻四轴轴向中心孔工序3 粗车四轴外圆工序4 半精车四轴外圆工序5 半精铣四轴端面工序6 钻四轴轴向孔工序7 粗铣侧面工序8 钻侧面孔,攻螺纹,锪锥面工序9 渗碳淬火处理工序10 磨四轴外圆工序11 磨四轴端面工序12 最终检查3、最终方案方案一车削两次浪费工时,增加了工人的劳动量,不利于提高效率,缩减成本;此外端面的中心孔以及螺纹孔为非工作表面,因此安排在粗加工之后,热处理之前加工进行,这样可以提高重要加工表面的加工精度,减小不重要表面对它们的影响;方案一还有一个不足就是,四轴外圆也属于重要加工表面,热处理以后,它的尺寸和形状都要发生改变从而影响精度,方案二中去掉了方案一中的精加工四轴外圆,而是在热处理之后加了一道磨削外圆的工序,这样就可以很好地保证四轴外圆的加工精度,减小废品率,提高生产效率,根据上述原因,选择方案二作为最终万向节十字轴加工工艺路线。
方案二通过对外圆以四轴中心孔为基准的粗车和半精车,以及磨削使外圆达到所需的精度。
3.4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定结合万向节十字轴尺寸及查阅《机械加工工艺设计员手册》等资料得到相关数据可计算得到加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如表1:表1 万向节十字轴加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等参数表据此可得到毛坯尺寸,故可得毛坯图形如下图3.5、确定切削用量根据工件尺寸和相关要求,并参考《实用机械加工工艺手册》等资料,可得工件尺寸和切屑深度的选择为:粗铣每齿进给量为af=0.12mm,半精铣每转进给量为f=0.6mm/r;精磨四轴外圆时,进给量为0.0035mm/r,精磨四轴端面时,进给量为0.0045mm/r。
钻孔进给量和速度:Φ4为进给量为0.12mm/r;;Φ13进给量为0.25mm/r;锪锥面进给量为0.2 mm/r。
攻丝进给量为1.26 mm/r,3.6、基本工时的确定工序1 粗铣四轴端面1、工件材料:20CrMnTi,σ=1018Mpa,模锻。
加工要求:粗铣铣四轴端面两向对面尺寸由112.7至两端面尺寸为109.7035.0-mm,各端面距中心平面距离为54.850175.0-mm。
机床:卧式铣床X5025AS刀具:YT15圆柱形铣刀,齿数Z=6,依据手册,由切削深度,以及加工类型,选用粗齿。
2、计算切削用量根据刀具材料以及加工类型,依据《机械工艺简明手册》查表,粗铣时每齿的进给量af=0.12mm刀具每转进给量为f=af *z=0.12*6=0.72mm切削速度为:查手册Cv=134,qv=0.65,Xv=0.18,yv=0.28,uv=0.32,Pv=0.23,m=0.5,刀具寿命T=180minvpvuve yvz xvp mqvv K Za f a T do C =c V代入数据得:c V =144m/min采用硬质合金圆柱铣刀,d =50mm ,Z=6,则 转速:r/min 2.917144×5010001000===ππd v n 由机床说明书n= 920minr切削速度r/min 5.1441000509201000=⨯==ππd n Vc 3、计算基本时间查手册得到切入切出行程 mml l 2421=+总行程为mml l l l w 54302421=+=++=本工序为相同的四个工步s fn l t 57.194×92072.0544=⨯== 工序2 钻四轴中心孔 工序3 粗车四轴外圆 1、加工条件及加工要求加工要求:粗车四轴外圆由Φ28.5到Φ26.5, 机床:卧式车床C620-1刀具:YT5外圆车刀,由于σ=1018Mpa ,加工材料为结构钢,选用前角25°,系统刚性足够,切削深度不大应选用较小主偏角,依据手册主偏角范围10°~15°,由于取较小主偏角可以提高刀具寿命,因此选择10°,根据前角大小,以及加工类型(粗车),查的相应的α=8°,刀杆尺寸为21625cm ⨯。
2、计算切削用量根据加工尺寸确定背吃刀量为错误!未找到引用源。
1mm工件直径靠近20mm ,刀具材料为硬质合金,背吃刀量 1.58mm ,有工艺手册查表得0.3mm f r=,通过查表法确定切削速速,根据纵车外圆的切削速度表,并根据以上得出的切削标准,选出对应的切削速度为Vc=152minm转速为 r/min 8.18611000==d v n π,由机床说明书取转速为n=1800r/min切削速度/min 1471000m dn Vc ==π 3、计算基本时间查手册得切入量、切出量mm l 3.111= mm l 22=总切削量mm l l l l w 3.4321=++=本工序为四个相同工步s fn l t 24.194×18003.03.434=⨯==工序4 半精车四轴外圆 1、加工条件及加工要求加工要求:半精车四轴外圆由Φ26.5mm 至Φ25.12012.0-mm 机床:卧式车床C620-1刀具:YT15外圆车刀,由于σ=1018Mpa ,加工材料为结构钢,查表得前角范围12°~15°,由于工件硬度低,前角需大一点,因此选用前角α=15°,15r k =,'5r k =,刀杆尺寸为21625cm ⨯,刀尖半径取1mm 。
2、计算切削用量根据切削尺寸及加工要求错误!未找到引用源。
0.69mm 。
按表面粗糙度选取切削用量:根据刀具的相关参数,并选择有利于下步磨削最终达到最终的加工要求的表面粗糙度,查的进给量为 f=0.25mm/r用查表法确定切削速度,依据表加工工艺手册(硬质合金外圆纵车削的切削速度)Vc=258m/minr/min 32091000==dv n π根据机床说明书,取n=3200r/min ,切削速度/min 2571000m d n Vc ==π3、计算基本时间查手册得切入量、切出量mm l 3.111= mm l 22=总切削量mml l l l w 3.3521=++=本工序为四个相同工步s fn l t 59.104×320025.03.354=⨯==工序5 半精铣四轴端面工件材料:20CrMnTi ,σ=1018Mpa ,模锻。