差速器左右壳体设计项目说明指导书.doc

--差速器壳体选用QT420—10。
--零件是差速器壳体，它与半轴套管配套使用，为拖拉机左右转向提供不同速度可靠性。
Ф48孔用于安装与两驱动轮相联齿轮和半轴，两Ф22用于安装十字轴与形星齿轮。整个差速器功能是使左右驱动轮能以不同速度旋转，以满足拖拉机转向需要。
本零件是闭式差速器重要构成某些之一，它位于差速器左部与右壳相联，起着支承、连接和保护作用。其他各某些功用如下：
1.Ф50外圆支承在轴承上，使差速器壳体旋转，从而传递动力和运动。
2.Ф138外圆与右半壳相配合，一起传递动力、运动、支承工件、保护内部构造。
3.Ф200外圆连接中央传动大圆锥齿轮，使运动和动力传到差速器，而后传到两个后轮，得到不同转速。
4.中间十字轴孔4-Ф22是支承在壳体上轴孔，传递动力和运动，中间内部是轮系各齿轮运动空间。
5.12-Ф12用于连接中间大齿轮。

四、绘图
4.1三维建模
差速器左右壳体三维图如下图所示

图1 差速器壳体三维图

图2 差速器壳体三维图

4.2工程图制作
差速器壳体工程图如下所示

图3 差速器壳体二维图

图4差速器壳体二维图

图5差速器壳体二维图

五、加工工艺设计
5.1零件材料及技术规定拟定
QT420—10具备较高韧性、塑性，在低温下有较低韧--脆转化，其重要性能如下：
最低抗拉强度：σb=412Mpa.
最低屈服强度：σs=265Mpa.
最低延伸率：δ=10%.
布氏硬度 ：αk=294KJ\m2
技术条件 ：GB1348—78
由于差速器壳承受扭转力矩，为提高强度和耐磨性，铸件成型后，还需进行正火解决。
5.2毛胚尺寸拟定
查机械制造工艺设计简要手册
1）Ф50m6外圆面
查表得，双边加工余量分别为:
粗加工余量：5mm
半精加工余量：1.0mm
精加工余量：1.0mm
总加工余量:7mm
毛坯取Ф57mm
2）Ф37内孔（无公差规定）
精镗后：Ф37 双边加工余量2Z=1mm
粗镗后：37-1=Ф36mm 双边加工余量2Z=5mm
毛坯：Ф31mm
3）Ф200外圆面（自由公差）
精车后：Ф200mm 2Z=1.3mm
粗车后:200+1.3=Ф201.3 2Z=6.7mm
毛坯：Ф208mm
4) Ф139js6(±0.012)外圆面
精车后：Ф139js6(±0.012)mm 精车余量2Z=0.2mm
半精车后：Ф139+0.2=Ф139.2 ， 半精车余量2Z=1mm，经济精度IT8
粗车后：Ф140.2，粗车余量2Z=2.8mm，经济精度IT11
毛坯：140.2+2.8=Ф143
5) SR54球面
精车后：SR54，加工余量Z=0.6mm
粗车后：54-0.6=SR53.4，加工余量Z=1.4 mm，经济精度IT11
毛坯：53.4-1.4=SR52
6) Ф48内孔
精镗后：Ф48H9（），加工余量2Z=1mm
粗镗后：Ф47，加工余量2Z=5mm，经济精度IT11
毛坯：47-5=Ф42mm
7) 大端平面
精车后控制尺寸11mm，加工余量2Z=1mm
粗车后控制尺寸11+1=12mm,加工余量Z=2mm
8) Ф138外圆面（自由公差）
精车后：Ф138，加工余量2Z=2.2mm
粗车后：138+2.8=Ф140.2，加工余量2Z=2mm
毛坯：140.3+2.8=Ф143
9）Ф133H8（）内孔面
精车后：Ф133H8（），加工余量2Z=2mm
粗车后：133-2=Ф131
10） 车Ф79内端面
精车后：控制尺寸40，加工余量Z=1mm
粗车后：控制尺寸39+2.6=41.6mm
毛坯：41.6+2=42.6mm,取43mm
11) 钻孔12-Ф12
扩孔后：12-Ф12，加工余量2Z=1mm
钻孔后：12-Ф11，经济精度IT11
12）钻螺纹孔8-M10
扩孔后：8-Ф10，加工余量2Z=0.8mm
钻孔后：10.3-0.8=Ф9.5，经济精度IT11
13）钻铰十字孔4-Ф22J7()
精铰后：4-Ф22J7()，加工余量2Z=0.1mm
粗铰后：4-Ф21.9，经济精度IT9
钻孔后：4-Ф21.6，经济精度IT11
5.3刀具选取
在机床上加工工序，均选用YG6硬质合金车刀和镗刀，并尽量采用机夹可转为车刀。
在组合机床上加工2-Ф22H8孔，由于采用钻、扩、镗工艺方案，故可用钻-扩复合刀具一次加工。然后精镗2-Ф22R8孔，因加工余量小，则选用高速钢内孔车刀。
5.4各个工序定位基准选取
拟定工艺路线第一步是选取定位基准。为使所选定位基准保证整个机械加工工艺过程顺利及进行，普通应先考虑如何选取精基准来加工各个表面，然后考虑如何选取粗基准把作为精基准表面先加工出来。
1.精基准选取原则
选取精基准时应重点考虑如何减少工件定位误差，保证加工精度，并使夹具机构简朴，工件装夹以便。因而，选取精基准普通应遵循下列原则：
（1）基准重叠原则 应尽量选取被加工表面设计基准为精基准，也就是说应尽量使定位基准与设计基准重叠。这样可避免由于基准不重叠而产生定位误差。
（2）基准统一原则 若工件以某一组表面作为精基准定位，可以比较以便地加工大多数其他表面，则应尽早地把这一组基准表面加工出来，并达到一定精度，在后继工序均以其作为精基准加工其他表面。这称之为基准统一原则。采用基准统一原则可以基准转换所产生误差；可以减少夹具数量和简化夹具设计；可以减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺过程，提高生产率。
（3）互为基准原则 对于某些位置精度规定很高表面，常采用互为基准重复加工办法来保证其位置精度，这就是互为基准原则。
（4）自为基准原则 有些精加工或光整加工工序规定余量小而均匀，在加工时就应尽量选取加工表面自身作为精基准，这就是自为基准原则。
（5）便于装夹原则 应选定位可靠、装夹以便表面作基准，所选精基准应当是精度较高、表面粗糙度较小、支承面积较大表面。
依照以上原则，在工件加工中，车削加工选取Ф138外圆面、Ф50m6外圆面及Ф133H8作为精基准。
2. 粗基准选取原则
选取粗基准重要是选取第一道机械加工工序定位基准，以便为后继工序提供精基准。粗基准选取原则对保证加工余量均匀分派和加工面与非加工表面（作为粗基准非加工表面）位置关系具备重要影响。因而，在选取粗基准时，普通应遵循下列原则;
(1) 保证互相位置关系原则 对于同步具备加工表面与不加工表面工件，为了保证不加工表面与加工表面之间位置规定，应选取不加工表面作粗基准。如果零件上有各种不加工表面，则应以其中与加工表面位置规定较高表面作粗基准。
(2)保证加工表面加工余量合理分派原则 如果一方面规定保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选取该表面毛坯面作为粗基准。
(3) 便于工件装夹原则 选取粗基准应使定位精确、夹紧可靠、夹具构造简朴、操作以便。为此规定选用粗基准尽量平整、光洁，且有足够大尺寸，不容许有锻造飞边、锻造浇、冒口或其他缺陷。
(4) 粗基准在同一尺寸方向上只容许使用一次原则 由于粗基准自身是毛坯面，精度和表面粗糙度均较差，若两次装夹中重复使用同一粗基准，就会导致相称大定位误差。
依照以上原则，对于差速器左壳，咱们可以选取Ф138外圆面作为粗基准。
5.5工艺分析
本零件经仔细审查，零件图视图完整、对的、所有标注均符合规定，以及尺寸，公差齐全，从零件图上可以看出，差速器左壳有三组加工表面，现将其分述如下：
1.小端加工表面
Ф37内孔及其倒角1×45°（自由公差） Ra 3.2μm
Ф50m6（）外圆表面 Ra 0.8μm
Ф50m6外圆倒角1.2×45° Ra 3.2μm
小端面 Ra 3.2μm
Ф68端面 Ra 1.6μm
2.大端加工表面
Ф200外圆表面及其倒角1×45°，3×45° Ra6.3μm
Ф139与Ф138外圆表面 Ra1.6μm
Ф133H8（）内孔表面 Ra1.6μm
Ф133H8内孔及球面倒角0.3×45° Ra3.2μm
SR54（）内球面 Ra3.2μm
Ф78内端面 Ra3.2μm
Ф48H9（）内孔面 Ra3.2μm
Ф48H9（）之倒角 Ra3.2μm
3.孔加工
12-Ф12 Ra3.2μm
8-M10
4-Ф22J7（） Ra1.6μm
3-Ф11 Ra6.3μm

这三组加工表面重要位置规定如下：
12-Ф12轴线必要位于直径为公差值0.1mm，并 同样以基准C（Ф138外圆轴线）所拟定抱负位置为轴线所圆柱面内。
Ф48轴线必要位于公差值为Ф0.05 mm，且与基准轴线A（Ф50轴线）同轴圆柱面内。
8-Ф10轴线必要位于直径为公差值0.1mm，且基准B（Ф133内圆轴线）所拟定抱负位置为轴线圆柱面内。
SR54球面轴线必要位于公差值为Ф0.02，且与基准轴线A（Ф50外圆轴线）同轴圆柱面内。
Ф200端面必要位于距离为公差值0.04mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间。
Ф133轴线必要位于直径为公差值0.025 mm，且与基准轴线A同轴圆柱面内。
Ф79端面必要位于公差值0.02mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间。
Ф68端面必要位于距离为公差值0.03mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间。
4-Ф22孔相对于基准平面Ф133端面位置误差为0.05mm，此十字轴在差速器壳中是规定各项精度很高一项。
由以上分析可知，对于这三组加工表面，咱们可以先加工小端，后以小端为基准加工大端，也可以先加工大端，后以大端为基准加工小端，最后钻孔，并保证它们位置精度。
5.6加工工艺流程方案制定（左）
以大端外圆先做为粗基准，粗车小端，后以加工后Ф50外圆为精基准加工大端。
工序1：
（1）粗车Ф50外圆及端面（未到尺寸）
（2）粗车Ф68端面
工序2：
（1）粗车Ф200外圆及端面
（2）粗、半精车Ф139与Ф138外圆（未到尺寸）
（3）粗车Ф138端面
（4）粗车Ф78内端面
（5）粗车Ф48内端面
（6）粗车球面SR54
（7）粗车Ф133内孔（未到尺寸）
工序3：
（1）精车外圆Ф200外圆端面及倒角1×45°，3×45°
（2）精车外圆Ф138
（3）精车外圆Ф139js6() ，
（4）精车大端Ф133H8内孔及端面 °
（5）精车Ф48端面
（6）精车Ф78端面
（7）精车球面SR54() ，
（8）精车内孔Ф133H8()
工序4：
半精车小端
（1）半精车小端Ф68端面
（2）半精车小端外圆Ф50m6（未到尺寸）工序尺寸Ф50.1（）
（3）车倒角 1.2×45°

工序5：
（1） 精车外圆Ф50m6（）
（2） 精车Ф50与Ф68端面

工序6：
（1）粗镗Ф48内孔（未到尺寸）
（2）粗镗Ф37内孔（未到尺寸）
工序7：
（1）精镗内孔Ф48H9()
（2）精镗内孔Ф37
工序8：
（1）铣凸台 控制尺寸2.5
工序9：
钻孔12---Ф12（未到尺寸） 工序尺寸12---Ф10
扩孔12---Ф12()
工序10：
钻孔3---Ф11（未到尺寸） 工序尺寸8-Ф9.5（）
（1）扩孔8---Ф10
（2）倒角2×45
工序11：攻丝8---M10
工序12：
（1）钻扩孔4---Ф22J7（未到尺寸）
（1）粗铰孔4---Ф22J7（未到尺寸） 工序尺寸4-Ф21.9
（2）精铰孔4---Ф22J7（）
（2）倒角30° 控制尺寸2.6（）
工序13：
去锐边毛刺，检查
从零件图上可以看出：大端与Ф50m6（）外圆中心线有严格位置精度规定，因而以Ф50m6为精基准，这样易保证位置精度，同步可以提高稳定性，由于大端重心偏置，在设计加工之前夹住大端，会使夹紧稳定。
5.7热解决（右）
以大端外圆先做为粗基准，粗车小端，后以加工后Ф50外圆为精基准加工大端。
工序Ⅰ：粗车小端
（1）粗车Ф50小端外圆（未到尺寸） 尺工序寸为Ф53（）
（2）粗车Φ50外圆端面 控制尺寸为95.5
（3）粗车Φ68外圆端面 控制尺寸24
工序Ⅱ：粗车大端
（1）粗车Ф138外圆（未到尺寸） 工序尺寸为Ф140.2（）
（2）Φ138外圆右端面 控制尺寸为92.5
（3）粗车Ф133外圆（未到尺寸） 工序尺寸为Ф135.2（）
（4）粗车Ф133外圆端面（未到尺寸） 控制尺寸为2.1（）
（5）粗车球面SR53 工序尺寸为SR53.4()
（6）粗车Ф79内端面 控制尺寸为36.5（）
（7）粗车Ф48内端面 控制尺寸24
工序Ⅲ：精车大端
（1）精车Ф138外圆
（2）精车Φ138外圆右端面 控制尺寸为92
（3）精车Ф133外圆 倒角0.1×45°
（4）精车Ф133外圆端面 控制尺寸为2.5，
倒角0.1×45°

（6）精车球面SR53() ，
（7）精车Ф79内端面 控制尺寸37.5（）
（8）精车Ф48内端面 控制尺寸22
工序Ⅳ：半精车小端外圆Ф50m6（未到尺寸） 工序尺寸Ф50.1（）

工序Ⅴ：精车小端
（1）精车小端外圆Ф50m6（） 倒角2×45°
（2）精车Φ68外圆端面 控制尺寸24.5
（3）精车Φ50外圆端面 控制尺寸为91.5
工序Ⅵ：粗镗
（1）粗镗Ф48内孔（未到尺寸） 工序尺寸为Ф47（）
（2）粗镗Ф37内孔（未到尺寸） 工序尺寸为Ф36（）
工序Ⅷ：精镗
（1）精镗Ф48H9()内孔 倒角1×45°
（2）精镗Ф37 倒角2×45°
工序Ⅷ：铣R30润滑油口 工序尺寸为R30
工序Ⅸ：钻孔8---Ф10（未到尺寸） 工序尺寸8-Ф9.5（）
工序Ⅹ：扩孔8---Ф10

5.9机加工设备选取
考虑是大批大量生产，应当尽量选取高效车床。CA6140卧式车床及专用夹具、T740K金刚镗床及专用夹具、X53K立式铣床及专用夹具、Z525立式钻床及专用夹具
内孔及端面加工，特点是各孔都属同轴孔，用转塔车床加工很以便。另有内球面，其加工类似内孔加工。既有外端面，又有内端面，故选用带有先后刀架CB3463型程控半自动转塔车床。
外圆及外端面粗加工、半精加工，且有孔需镗削，工布较多，为了以便刀具安装，提高生产率，选用C3163型转塔车床加工。
依照车间设备状况，尽量选用或改用高效、高精度组合机床。用卧式两面组合机床钻、扩2-Ф22H8孔，用卧式单面组合机床精镗2-Ф22H8孔。

六、位置公差值拟定
6.1左壳体形位公差
12-Ф12轴线必要位于直径为公差值0.1mm，并 同样以基准C（Ф139外圆轴线）所拟定抱负位置为轴线所圆柱面内。
Ф48轴线必要位于公差值为Ф0.05 mm，且与基准轴线A（Ф50轴线）同轴圆柱面内。
8-Ф10.3轴线必要位于直径为公差值0.1mm，且基准B（Ф133内圆轴线）所拟定抱负位置为轴线圆柱面内。
SR54球面轴线必要位于公差值为Ф0.02，且与基准轴线A（Ф50外圆轴线）同轴圆柱面内。
Ф200端面必要位于距离为公差值0.04mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间。
Ф133轴线必要位于直径为公差值0.025 mm，且与基准轴线A同轴圆柱面内。
Ф79端面必要位于公差值0.02mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间。
Ф68端面必要位于距离为公差值0.03mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间。
4-Ф22孔相对于基准平面Ф133端面位置误差为0.05mm，此十字轴在差速器壳中是规定各项精度很高一项。
6.1右壳体形位公差
Ф48轴线必要位于公差值为Ф0.05 mm，且与基准轴线A（Ф50轴线）同轴圆柱面内。
SR53球面轴线必要位于公差值为Ф0.02，且与基准轴线A同轴圆柱面内。
Ф133轴线必要位于直径为公差值0.025 mm，且与基准轴线A同轴圆柱面内。
Ф138轴线必要位于直径为公差值0.025mm，且与基准轴线A同轴圆柱面内。
Ф79端面必要位于公差值0.02mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间。
Ф68端面必要位于距离为公差值0.03mm，且垂直于基准轴线A两平行平面之间