毕业设计方案论文传动轴的基本工艺设计.doc

德州科技职业学院毕业设计（论文）题目 传动轴工艺设计 院系名称 机电工程系班 级 07机电1班学生姓名 冯久辉学 号 07004指引教师 丛伟 答辩教师 贾其燕 孙慧丽时 间 5月10号 摘 要传动轴是构成机器零件重要零件之，一切做回转运动传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必要安装在传动轴上才干进行运动及动力传动，传动轴惯用于变速箱与驱动桥之间连接。这种轴普通较长，且转速高，只能承受扭矩而不承受弯矩。应当使传动轴具备足够刚度和高临界转速，传动轴设计办法是以材料力学为基本，依照轴强度计算初定其外径，依照其所承受载荷拟定热解决工艺，然后校核临界转速和扭转稳定性。在强度计算中，由于所取安全系数较大，从而使轴尺寸过大，本文讨论传动轴工艺设计办法，并依照现行规范增添了些表面解决方式例如表面发兰。核心词：传动轴，零件，刚度，强度，表面发兰ABSTRACTShaft is composed of the main parts of the machine parts，all made rotary motion transmission parts (such as：gears，worm，etc.) must be installed on the transmission shaft to carry out the movement and force transmission，drive shaft commonly used in the transmission and drive axle the connection between. This axis generally longer，and high speed，can not bear to withstand torque moment. Should be sufficient to drive shaft stiffness and high critical speed，the drive shaft of the design method is based on mechanics of materials，according to the intensity calculated initially for the shaft diameter，determined according to the load they bear the heat treatment process，and then check the critical speed and torsion stability. In the strength calculation,Given the large safety factor taken，so that shaft size is too large，the paper discusses the shaft design process，and in accordance with existing norms of surface treatment to add some way of example，the surface of flange.Keywords：Shaft，parts，stiffness，strength，surface flange目 录中文摘要英文摘要1概述III2零件分析1 2.1零件作用1 2.2零件工艺分析12.3零件表面加工办法选取13加工方案选取24拟定毛坯35拟定重要表面加工办法36拟定定位基准47划分阶段48热解决工序安排59加工尺寸和工序安排510拟定工艺过程611参照文献912心得体会1013道谢11一 概述传动轴设计，各段轴规定有不同粗糙度和工艺规定。轴是构成机器零件重要零件之一。一切做回转运动传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必要安装在轴上才干进行运动及动力传递。因而，轴重要功用是支撑回转零件和传递运动和动力。按照承受载荷不同，轴可以分为转轴，心轴，和传动轴三类。工作中，既承受弯矩又承受扭矩轴称为转轴。此类轴在各种机器中最为常用。只承受弯矩而不承受扭矩轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。只能承受扭矩而不承受弯矩轴叫传动轴。题目所给零件就是传动轴，咱们所设计是传动轴。2 零件分析2.1 零件作用 轴是构成机器零件重要零件之一。一切做回转运动传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必要安装在轴上才干进行运动及动力传递。因而，轴重要功用是支撑回转零件和传递运动和动力。按照承受载荷不同，轴可以分为转轴，心轴，和传动轴三类。工作中，既承受弯矩又承受扭矩轴称为转轴。此类轴在各种机器中最为常用。只承受弯矩而不承受扭矩轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。只能承受扭矩而不承受弯矩轴叫传动轴。2.2零件工艺分析零件材料为45钢，45钢广泛用于机械制造，这种钢机械性能较好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC4246。因此如果需要表面硬度，又但愿发挥45钢优越机械性能，常将45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要表面硬度。2.3零件表面加工办法选取本零件加工面有外圆，键槽，端面，螺纹等，材料为45钢。依照参照手册有关资料得下表：表1外圆表面加工方案Table 1. The surface processing加工方案经济加工精度级别（IT）表面粗糙度Ra/m粗车11125012.5半精车8106.33.2精车671.60.8磨削670.80.43 加工方案选取工序I 铣轴两端面，打中心孔工序II 粗车外圆大小端各外径工序III 半精车，倒角工序 精车，切退刀槽工序 调质工序 车螺纹工序 铣键槽工序 去毛刺工序 磨削本设计加工办法如下：两端面：公差级别IT12，表面粗糙度Ra12.5m,需进行铣削加工。由于M20要车削外螺纹，故轴要先粗车至20 公差级别IT12，表面粗糙度为Ra12.5m，需要进行粗加工。 20外圆表面：公差级别IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，需进行半精车，精车或磨削加工。 25外圆表面：公差级别IT7，表面粗糙度为Ra12.5m，需进行半精车，精车或磨削加工。25外圆表面：公差级别IT6，表面粗糙度为Ra1.6m，需要进行精加工或磨削加工。4 拟定毛坯该传动轴材料为45钢，因其属于普通传动轴，故选45钢可满足其规定。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选取30热轧圆钢作毛坯。5 拟定重要表面加工办法传动轴大都是回转表面，重要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴重要表面M、N、P、Q公差级别(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面加工方案可为：粗车半精车磨削。6 拟定定位基准合理地选取定位基准，对于保证零件尺寸和位置精度有着决定性作用。由于该传动轴几种重要配合表面及轴肩面对基准轴线均有径向圆跳动和端面圆跳动规定，它又是实心轴，因此应选取两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹办法，以保证零件技术规定。粗基准采用热轧圆钢毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必要注意，普通不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应当以毛坯外圆作粗基准，先加工一种端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才干保证两中心孔同轴。7 划分阶段对精度规定较高零件，其粗、精加工应分开，以保证零件质量。该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大体以热解决为界。8 热解决工序安排轴热解决要依照其材料和使用规定拟定。对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。该轴规定调质解决，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。综合上述分析，传动轴工艺路线如下：下料车两端面，钻中心孔粗车各外圆调质修研中心孔半精车各外圆，车槽，倒角车螺纹划键槽加工线铣键槽修研中心孔磨削检查。9 加工尺寸和工序安排传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1 mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡工序内容。车削用量选取，单件、小批量生产时，可依照加工状况由工人拟定；普通可由机械加工工艺手册或切削用量手册中选用。10 拟定工艺过程定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔热解决变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面精度和减小锥面表面粗糙度值。拟定传动轴工艺过程时，在考虑重要表面加工同步，还要考虑次要表面加工。在半精加工M24mm、25mm及M20mm外圆时，应车到图样规定尺寸，同步加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精准定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工外圆表面。在拟定工艺过程时，应考虑检查工序安排、检查项目及检查办法拟定。综上所述，所拟定该传动轴加工工艺过程见表2。表2传动轴机械加工工艺卡Table 2 shaft machining technology机电工程系机械加工工艺卡产品名称图 号零件名称传动轴共 1页第 1 页毛坯种类圆 钢材料牌号45钢毛坯尺寸30mm250mm序号工种工步工 序 内 容设备工 具夹 具刃 具量 具1下料 30mm250mm 2车三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆 车床1车端面见平 C61402钻中心孔中心钻2mm用尾座顶尖顶住中心孔 3粗车25mm外圆至26mm，长70mm 4粗车26mm外圆至21mm，长134mm 调头，三爪自定心卡盘夹持25mm处 (25mm外圆)6车另一端面，保证总长240 mm 7钻中心孔用尾座顶尖顶住中心孔8粗车21mm外圆至26mm 12 检查 3热调质解决220240HBS4钳修研两端中心孔车床5车双顶尖装夹车床1半精车24.5mm外圆至25.5mm，长70mm2半精车25.5mm外圆至21mm，长134mm6倒外角1mm45,2处调头，双顶尖装夹7半精车20.5mm外圆至25.5mm,长36mm13倒外角lmm45，2处14检查6车双顶尖装夹1车M24mml.5mm6g至尺寸车床调头，双顶尖装夹2车M20mm1.5mm6g至尺寸3检查7钳划键槽加工线8铣用V形虎钳装夹，按线找正1铣键槽10.5mm40mm，保证尺寸立铣4检查9钳修研两端中心孔车床10磨1磨外圆250.008mm至尺寸外圆磨床2 磨轴肩面I 11参照文献1艾兴,肖诗纲.切削用量简要手3版，机械工业出版社， 1997.82李益民，机械制造工艺简要手册，机械工业出版社， 1993.43黄健求.机械制造技术基本，机械工业出版社， .114吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册，高等教诲出版社， 5张春梅，刘静香，工程力学，北京理工大学出版社，6邓文英，金属工艺学，高等教诲出版社， 12心得体会作为一名即将毕业学生，我觉得能做这样课程设计是十分故意义。在已度过三年大学生活里咱们大多数接触是专业基本课。咱们在课堂上掌握仅仅是专业基本课理论面，如何去面对现实中各种机械设计？如何把咱们所学到专业基本理论知识用到实践中去呢？我想做类似大作业就为咱们提供了良好实践平台。在做本次课程设计过程中，我感触最深当属查阅了诸多次设计书和指引书。为了让自己设计更加完善，更加符合工程原则，一次次翻阅机械设计书是十分必要，同步也是必不可少。咱们做是课程设计，而不是艺术家设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想世界里飞翔，咱们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。记得我曾经设计了一种很“艺术化”减速器箱盖吊钩，然后找教师询问，成果立即被教师否定了，由于这样设计，理论上可用，事实上加工困难，增长产品成本。因此咱们工程师搞设计不要以为自己是艺术家，除非是外形包装设计。 作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少，虽然本次课程设计没有规定用 Auto CAD制图，但我却在整个设计过程中都用到了它。用CAD制图以便简洁，易修改，速度快，我设计，大某些尺寸都是在cad上设计出来，然后按这尺寸画在图纸上。这样，有了尺寸就能较好控制图纸布局。 此外，课堂上也有某些知识不太清晰，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次课程设计第二大收获。整个设计我基本上还满意，由于水平有限，难免会有错误，还望教师批评指正。但愿答辩时，教师多提些问题，由此我可用更好地理解到自己局限性，以便课后加以弥补。13道谢时光匆匆流过不知不觉中三年大学生活结束了，立即就要就毕业了。因而咱们人们也开始了忙碌着毕业前夕最后一场课程设计，在这次课程设计中正是有诸多教师朋友协助过我，我才成功做出这门课程，通过这次设计我明白了诸多诸多，自己所学这门专业范畴很广泛，虽然踏上工作岗位也可以使学到知识得到进一步强化，这次设计考察综合方面很强，因此在这里谢谢学校可以给咱们提供这次设计学习机会。本课题在选题及研究过程中得到丛伟教师悉心指引。丛教师多次询问研究进程，并为我指点迷津，协助我开拓研究思路，精心点拨、热忱勉励。丛教师一丝不苟作风，严谨求实态度，踏踏实实精神，不但授我以文，并且教我做人，虽历时三载，却给以终身受益无穷之道。对丛教师感激之情是无法用言语表达。感谢机电系所有教师对我生活和工作关怀。在你们协助和陪伴下走过大学岁月，给了我最佳锻炼和最快成长，感谢各位教师等对我教诲培养。你们细心指引我学习与研究，在此，我要向诸位教师深深地鞠上一躬。在此，我还要感谢在一起高兴度过17#楼525各位同门，正是由于你们协助和支持，我才干克服一种一种困难和疑惑，直至本文顺利完毕。特别感谢我同窗，你们对本课题做了不少工作，予以我不少协助。在论文即将完毕之际，我心情无法安静，从开始进入课题到论文顺利完毕，有多少可敬师长、同窗、朋友给了我无言协助，在这里请接受我诚挚谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦父母，谢谢你们!学生：冯久辉5月10日