1、 课 题 题 目： 射油泵传动轴姓 名 吕 威 威 班 级 机 电 07 高 技 2 班 专 业 数控技术与应用 时 间 2 0 1 2. 3. 3 0 指 导 老 师 朱亚声 费有静 南 京 工 程 技 术 学 院2目 录一 零件尺寸分析二 加工工艺分析三 夹具的定位方案四 夹具结构及工作原理五 夹具主要零件材料选用六 结 论 七 参考文献八 致 谢I射油泵传动轴内容提要: 机电 07 高技 2 班 吕威威通过在校期间对传动轴的学习和认识对传动轴进行一下系统的分析和设计，支承传动件的零件称为轴。轴类零件毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生
2、综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义传动轴是组成机器零件的主要零件之，一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。这种轴一般较长，且转速高，只能承受扭矩而不承受弯矩。应该使传动轴具有足够的刚度和高临界转速，在强度计算中，由于所取的安全系数较大，从而使轴的尺寸过大，本文讨论的传动轴工艺设计方法，并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表面发兰。 关键词：传动轴，零件，刚度，强度，表面发兰一 零
3、件图的工艺分析：零件图如图所示：II2.1 零件的作用 轴是组成机器零件的主要零件之一。一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此，轴的主要功用是支撑回转零件和传递运动和动力。按照承受载荷的不同，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的轴称为转轴。这类轴在各种机器中最为常见。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。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的轴叫传动轴。2.2 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，内孔，端面，小孔等，材料为 45 钢。根据参考手册相关资料得下表：外圆表面加工方案加工方
4、案 经济加工精度等级（IT） 表面粗糙度 Ra/m粗车 1112 5012.5半精车 810 6.33.2精车 67 1.60.8德州科技职业学院毕业论文 AbstractIII孔加工方案2.3 零件的工艺分析 1.下料 401352.车分别粗车外圆各尺寸，留加工余量 2.03.热处理，调质后 H281 2974.车 3034 外圆，1:10 外圆锥（留 0.3 余量）M201.5螺纹5.车调头车右端面保证长度尺寸6.分别磨 3034 外圆 1:10 锥度保证尺寸7.铣 6 槽8.铣 6 槽9.检验三 ： 定位方案磨削 67 0.80.4加工方案 经济加工精度等级（IT） 表面粗糙度 Ra钻
5、1112 12.5概述2（1）粗基准的选择：由于本传动轴全部表面均需加工，而轴的中心线作为精基准，应该选择该传动轴的一端面作为主要的定位粗基准。（2）精基准的选择：本零件是传动轴，孔是其设计基准亦是其装配基准和测量基准，为避免由于基准不重合而造成的误差且考虑到要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，应该选择传动轴的中心线以及粗加工后的端面为主要的定位精基准。33 加工方案的选择工序 I 铣轴的两端面，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 磨削本设计的加工方法如
6、下：两端面：公差等级 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 公差等级 IT12，表面粗糙度为 Ra12.5m，需要进行粗加工。 20 外圆表面：公差等级 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：公差等级 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：公差等级 IT6，表面粗糙度为 Ra1.6m，需要进行精加工或磨削加工。1.1 问题的提出问题:传动轴主要用于汽车行业，就目前来看传动轴存在的问题还是很多的，4尤其是汽车方面。很多汽车生产商不得不把自己
7、所产汽车召回，浪费了大量的人力物力，也给消费者带来了诸多麻烦，给自己企业造成了负面影响。1.2 论文研究的目的和研究内容本文研究的目的是研究传动轴的设计工艺，从而培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，主要内容是传动轴的如何选择材料，传动轴的分析和加工方法的选择，传动轴的加工方案的选择以及如何选择毛坯。通过计算设计出加工传动轴的加工时间，做到有计划的利用时间去生产提高生产效率。增添了些表面处理防止传动轴生锈和腐蚀。4 确定毛坯4.1 确定毛坯种类：45 钢。切削加工性良好，无
8、特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。刀具材料选择范围较大，高速钢或 YT 类硬质合金均能胜任4.2 确定锻件加工余量及形状：加工表面 工序名称 加工余量 工序尺寸 尺寸公差 表面粗糙度（m）M20 粗车 4 20 Ra12.5m粗车 5 24 Ra12.5m毛坯 2925 精车 0.5 25 H7 Ra1.6m半精车 0.9 25.5 H9 Ra6.3m5粗车 3.5 26.4 H12 Ra12.5m粗车 4.1 29.9 H12 Ra12.5m毛坯 34M20 粗车 4 20 Ra12.5m粗车 5 24 Ra12.5m毛坯 295 工艺规程设计工序 I 铣轴的两端面，打中心孔德州科
9、技职业学院毕业论文 工艺规程设计6机床：采用组合车床加专用夹具 刀具：YG6 硬质合金端铣刀粗铣 M20 的两端面， ，以 M20 端面作为粗基准工序 II 粗车外圆大小端各外径机床：CA6140 卧式车床，转速 n=400r/min刀具：查简明手册 选用 YT6 硬质合金外圆车刀，主偏角为90，后刀面最大磨损限度 1.01.4,刀具寿命 60min. 切削速度 vc=dn/1000=3.14x47x400/1000=59.032m/min进给量： f=0.05mm/r进给速度：vf=fn=0.05x400=20mm/min加工工时：tm=L/ vf端面加工 （以小端端面为基准）毛坯 29 段
10、加工 25 从 29 切削至 26.7，背吃刀量 ap=1.15mm;切削长度 L= 40mm; 加工工时 tm=L/ vf=2min加工 20 从 26.7 切削至 21.4，背吃刀量 ap=2.65mm 切削长度L=36mm 加工工时 tm=L/ vf=1.8min加工 20 从 26.7 切削至 21.4，背吃刀量 ap=2.65mm 切削长度L=70mm 加工工时 tm=L/ vf=3.5min大端加工（以大端端面为基准）毛坯 34 段加工 30 从 34 切削至 31.6，背吃刀量 ap=1.2mm 切削长度 L=240mm 加工工时 tm=L/ vf=12min加工 25 从 31
11、.6 切削至 25，背吃刀量 ap=3.8mm 德州科技职业学院毕业论文 工艺规程设计7切削长度 L=135mm 加工工时 tm=L/ vf=6.75min第二道工序所需工时 Tm2=26.05min工序 III 钻孔机床：Z4006 台式钻床 主轴转速 14505800r/min钻头：根据切削手册 表 2.1,2.5 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时钻头采用双锥后磨横刀，后角 12，钻头直径 4mm 切削用量确定进给量：f=0.080.1mm/r 修正系数为 0.75 修正后的进给量 f=(0.080.1)x0.75=0.060.075 mm/r按照强度小于 800Mpa 从切削手册 查得 f=
12、0.080.1mm/r 选 f=0.07 mm/r 取 n=2000r/min 计算加工工时得 tm=L/ nf=0.8928min确定钻头磨损标准及寿命刀具后刀面最大磨损限度，查简明手册 为 0.6mm,寿命为 45min,工序 IV 半精车，倒角加工 25 从 26.7 切削至 25.8，背吃刀量 ap=0.45mm 切削长度 L=240mm 加工工时 tm=L/ vf=0.52min加工 20 从 21.4 切削至 20.5，背吃刀量 ap=0.45mm 切削长度 L=36mm加工工时 tm=L/ vf=1.8min加工 20 从 21.4 切削至 20.5，背吃刀量 ap=0.45mm
13、 切削长度 L=70mm加工工时 tm=L/ vf=3.5min车倒角 车刀 选用 kr=45 的直头通切车刀车 45 倒角第四道工序所需工时 Tm4=5.82min工序 V 精车，切退刀槽加工 25 从 25.8 切削至 25.3，背吃刀量 ap=0.25mm 切削长德州科技职业学院毕业论文 工艺规程设计8度 L=135mm加工工时 tm=L/ vf=6.75min加工 20 从 20.5 切削至 20.3，背吃刀量 ap=0.25mm 切削长度 L=36mm加工工时 tm=L/ vf=1.8min加工 20 从 20.5 切削至 20.3，背吃刀量 ap=0.25mm 切削长度 L=70m
14、m加工工时 tm=L/ vf=3.5min切退刀槽 取 a=1.5 和 a=2 的切槽刀进给量 f 为手动,查得 v=0.17m/sn=0.5第五道工序所需工时 Tm5=12.05min工序 VI 调质淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临界温度以上，然后通过介质迅速冷却，回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度进行回火。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质表面淬火高
15、。经热处理后，表面可以获得很高的硬度，芯部硬度低，耐冲击。所以调质处理是不可或缺的一道重要工序。工序 VII 车螺纹机床：CA6140螺距 P=1 mm f=P=1 mmL1=23p L2=25p =25mm计算工时 车 M20 得 tm1=(L+L1+L2)/ nf=0.125min车 M20 得 tm2=(L+L1+L2)/ nf=0.235min第七道工序所需工时 Tm7=0.36min德州科技职业学院毕业论文 工艺规程设计9工序 VIII 铣键槽机床:立式铣床 X53T 转速 n=18r/min纵向进给量为 f1=10 mm/min 横向进给量为 f2=10 mm/minh=4mm,
16、L=6mm计算工时得 tm 纵= h/f1n=0.022mintm 横= L/f2n=0.033mintm1=0.055min h=4mm, L=42mm计算工时得 tm 纵= h/f1n=0.022 mintm 横= L/f2n=0.233 mintm2=0.255min第九道工序所需工时 Tm9=0.31min工序 IX 去毛刺毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。经过去毛刺处理后会使零件表面的精度大大提高。所以去毛刺是不可或缺的一道重要工序.工序 X 磨削机床:万能外圆磨床 M131W 工作台移动速度 v=100mm/min 加工 25 从 25.3 切削至 25，背吃刀量 ap=0.15
17、mm切削长度 L=135mm加工工时 tm=L/ v f=1.35min加工 20 从 20.3 切削至 20，背吃刀量 ap=0.15mm切削长度 L=36mm加工工时 tm=L/ vf=0.36min加工 20 从 20.3 切削至 20，背吃刀量 ap=0.15mm切削长度 L=70mm加工工时 tm=L/ vf=0.7min第十一道工序所需工时 Tm11=2.41min综上所述,本设计所需总基本工时德州科技职业学院毕业论文 工艺规程设计10Tm 总=47.8928min德州科技职业学院毕业论文 参考文献 116 参考文献吴宗泽，罗圣国 主编 机械设计课程设计手册 高等教育出版社， 20
18、06李益民 主编 机械制造工艺简明手册 机械工业出版社, 1993.4黄健求 主编 机械制造技术基础 机械工业出版社, 2005.11张春梅，刘静香 主编 工程力学 北京理工大学出版社，2008邓文英 主编 金属工艺学 高等教育出版社， 2000艾兴,肖诗纲 主编 切削用量简明手 3 版 机械工业出版社, 1997.8德州科技职业学院毕业论文 心得体会 127 心得体会在大学期间经过三年的努力和学习，对于机电一些问题已初具雏形。作为一名即将毕业的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学到的专业基础理论
19、知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是对讨论和共同学习有了进一步的认识。我们作为小工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。另外，课堂上也有部分知识不太清楚，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的第二大收获。这次毕业设计也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想籍次机会感谢三年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中
20、不可或缺的一部分。整个设计我基本上还满意，由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。希望答辩时，老师多提些问题，由此我可用更好地了解到自己的不足，以便课后加以弥补。德州科技职业学院毕业论文 致谢 138 致谢时光飞逝，一转眼我的大学生活就要结束了。这两年我学到了很多很多的知识，是我人生的一个转折。我之所以能取得这些成绩，除了有自己的努力外，在我的学习，生活中还得到了很多人的关心和帮助。在此我要对他们表示衷心的感谢。首先，我要感谢我的毕业指导老师，在毕业设计中，他不遗余力地指导和帮助我。在他孜孜不倦的教诲下，我顺利地完成了毕业设计。丛老师对工作认真负责的态度，对学生无私的关怀，使我受益良多。
21、我衷心地感谢她。在这里我还要感谢所有指导过我的老师们，没有你们的培养我无法完成两年的大学学业。还有，我能有今天，是与我父母的辛勤培养分不开的，他们为我付出了一切。我将在以后学习、工作中再接再厉，尽我最大的努力做到最好来报答父母的养育之恩 我要向诸位老师和我父母深深地鞠上一躬。 在此，我还要感谢在一起舍友，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。特别感谢我的同学，你们对本课题做了不少工作，给予我不少的帮助。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。我们共同努力争取更上一层楼。学生：王笑懂德州科技职业学院毕业论文 致谢 142010 年 05 月 09日
