机械制造技术课程设计-轴承座加工夹具.doc

XJTUCC

机械制造技术课程设计

轴承座车削加工
夹具设计

机制001
指导老师:林家让

目录

一．设计任务 1
二．设计步骤 1
1. 方案设计 1
1） 零件结构分析 1
2） 零件加工方法 2
3） 制定方案 2
2. 装配图 2
定位、加紧方法 2
3. 零件图 3
A.L形托架 3
B.夹具体 4
C.过渡轴 4
D.定位销 5
E.配重块 5
F.螺栓、螺母 5
4. 配重块设计、计算 6
A.各部分体积质量计算： 7
B：求合成质径积mr 8
参考资料 9

一．设计任务

1. 设计为轴承座（材料：灰铸铁）加工孔（车削、磨削）的夹具，其他面的加工已在前面的工序完成。
2. 该夹具用于车床和内圆磨床。
3. 总体方案和装配图、零件图（注明材料，尺寸公差和形位公差）。
4. 进行平混重计算，并设计平衡重零件。
5. 写出设计过程。
二．设计步骤
1. 方案设计
1） 零件结构分析
轴承座底面、侧面为已加工表面，表面粗糙度6.3，以底面、侧面为精基准。
轴承座底面到孔圆心的尺寸为，需在设计夹具时保证加工精度。
轴承座底面对侧面的垂直度为0.05。
轴承座底座侧面与底面的垂直度为0.05

2） 零件加工方法
保证孔中心与旋转轴重合，留出排屑空间，在车床、磨床上加工。
3） 制定方案
利用轴承座已加工表面设计L形托架定位旋转的径向位置，使用定位销定位轴向位置。选择适当方式将L型托架与定位销固定在一个回转体上。为回转体设计适当直径的过渡轴以便装夹在车床、磨床上。
2. 装配图

定位、加紧方法
A. 圆盘与过渡轴为过盈配合。安装后进行焊接，焊接后在车床上加工以保证两者的同轴度。同时平圆面保证圆面与旋转轴的垂直度和表面粗糙度。
B. 利用轴承座具有的两个孔，在L形托架钻对应位置两个孔，用M10的螺栓、螺母固定。L形托架上与轴承座接触的两个面保证垂直度高于轴承座，同时保证后立面的垂直度。安装时两个面需紧贴。
C. 使用三个定位销定位轴承座的轴向位置，以便排屑。定位销与圆盘为过盈配合，安装后需在磨床上加工保证三个定位销端面共面。
D. 使用两个定位销对称分布，确定L形托架径向位置，以保证所加工孔与夹具旋转中心重合。定位销与圆盘为过盈配合，与托架为过渡配合。用螺栓螺母在轴向位置将L形托架固定在夹具圆盘上。
E. 用设计好的配重块平衡夹具质心。
3. 零件图
A.L形托架

材料：45钢
使用热轧方钢（GB/T702-2004)为原料，边长为53mm。
B.夹具体

材料：45钢
使用热轧钢板（GB/T709-1988)为原料，厚度17mm。
C.过渡轴

材料：45钢
使用热轧圆钢（GB/T702-2004)为原料,直径105mm，长120mm
D.定位销

材料：45钢
使用热轧圆钢（GB/T702-2004)为原料,直径10mm，长28mm
E.配重块

材料：45钢
使用热轧圆钢（GB/T702-2004)为原料,直径85mm，长50mm
F.螺栓、螺母
六角头螺栓（GB/T5782-2000) L=50 L=80
I型六角螺母（GB/T6170-2000）

4. 配重块设计、计算
使用各部分质心的质径积合成相等方法，计算设计配重块。

实际质心位置分布如图所示

A.各部分体积质量计算：
轴承座底座：

轴承座Y-Z面肋板：AuotCAD分析

轴承座X-Z面肋板：AuotCAD分析

L形托架对称部分：

L形托架左边部分：

除去抵消部分后的定位销:

螺栓螺母组合：
(1).螺栓六角部分：

(2).螺母六角部分：

(3).螺纹部分：

夹具体开螺栓孔：

B：求合成质径积mr
（1）各部分质径积
径向定位销：
7.85×92.5=726.1
3.9×-33.5=-130.6
轴向螺栓组：
66×110=7260
径向螺栓组：
13×92.9×2=2493
13×124.2×2=3229.2
25×110×2=5500
轴承座：
312.5×57.13=17853.1
193.8×62.76=12168.7
551.5×92.5=51013.8
L形托架对称部分：
938.6×110=103246
夹具体开螺栓孔：
10.4×-110=1144
L形托架左边部分：
137×124.69=17082
与竖直方向上夹角

求和的竖直方向上质径积
mr=202215
(2) 合成各方向质径积

偏角β：

(3)求配重质量及质心回转半径
令回转r=100mm ，圆柱体配重高h=55mm
配重半径
考虑固定螺栓后反向计算：

由逼近法，回转半径r=99.44mm
综上，配重块为φ80 厚55的45钢制作的圆柱体，中心钻φ10.5的中心通孔。
夹具体开可调整螺栓孔，长度l=20mm，R=5.25mm。

参考资料
《机械制造技术》 林家让 电子工业出版社 2013
《机床夹具设计》 陈旭东 清华大学出版社 2010
《机械设计手册》 机械设计手册编委会 机械工业出版社 2006
《机械工程材料手册》 李春胜 黄德彬 电子工业出版社 2007
《机械加工工业手册》 王先逵 机械工业出版社 2007
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