濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文畢業(yè)設(shè)計(jì)轎車傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核2012年5月濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 摘要濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 摘要摘要傳動(dòng)軸是組成機(jī)器零件的主要零件之，一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件（例如：齒輪，蝸輪等）都必須安裝在傳動(dòng)軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳動(dòng)，傳動(dòng)軸常用于變速箱與驅(qū)動(dòng)橋之間的連接。這種軸一般較長(zhǎng)，且轉(zhuǎn)速高，只能承受扭矩而不承受彎矩。應(yīng)該使傳動(dòng)軸具有足夠的剛度和高臨界轉(zhuǎn)速，在強(qiáng)度計(jì)算中，由于所取的安全系數(shù)較大，從而使軸的尺寸過(guò)大，本文討論的傳動(dòng)軸工藝設(shè)計(jì)方法，并根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范增添了些表面處理的方式比如表面發(fā)蘭。提出一種三點(diǎn)接觸溝道截面形式的球籠式等速萬(wàn)向節(jié)， 其鐘形殼外溝道的溝道截面形式為圓弧溝道，星形套內(nèi)溝道的溝道截面形式為橢圓溝道或雙心弧溝道。對(duì)其內(nèi)、外溝道結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用Hertz接觸理論進(jìn)行接觸應(yīng)力的計(jì)算。結(jié)果表明， :點(diǎn)接觸溝道能減小內(nèi)、外溝道接觸應(yīng)力，改善其內(nèi)部接觸狀況。關(guān)鍵詞：球籠式等速萬(wàn)向節(jié)；三點(diǎn)接觸溝道；接觸應(yīng)力；計(jì)算濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 英文摘要濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 英文摘要ABSTRACTDriveshaftiscomposedofthemainpartsofthemachineparts,alldorotarymovementofthetransmissionparts(suchas:gear,wormgear,etc.)mustbeinstalledontheshafttomovementandpowertransmission,drivingshaftisoftenusedintheconnectionbetweenthetransmissionanddriveaxle.Theshaftislongerthanthegeneral,andhighspeed,canwithstandthetorqueunderbendingmoment.Shouldmaketheshafthasenoughstiffnessandhighcriticalspeed,thestrengthcalculation,duetotakethesafetycoefficientislarger,sothatthesizeoftheshaftistoobig,thisarticlediscussesthetransmissionprocessdesignmethod,andaccordingtothecurrentspecificationaddssomesurfacetreatmentway,suchashairsurface.Putforwardathree-pointcontactchannelcrosssectionformofballcagepatternedconstantspeeduniversaljoint,thebell-shapedshelloutsidethechannelcrosssectionformofthechannelisacirculararcchannel,starsformwithinthesetofchannelofthechannelordualchannelcrosssectionformofellipsearcchannel.Wascarriedoutontheinsideandoutsidechannelstructuredesign,andusingthetheoryoftHerzcontactforthecalculationofcontactstress.Resultsshowthatthreecontactchannelcanreducethecontactstress,theinternalandexternalchanneltoimprovetheinternalcontactcondition.Keywords:Birfieldball-joint;3contactchannel;Contactstress;Calculation濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目錄濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目錄錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。44561216錯(cuò)誤！未定義書簽。7171919212121222223282930引言 第一章傳動(dòng)軸 第二章 球籠等速萬(wàn)向節(jié)的設(shè)計(jì) 建立約束條件 萬(wàn)向傳動(dòng)的計(jì)算載荷 星形套和鐘形殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 萬(wàn)向節(jié)受力分析 溝道設(shè)計(jì) 2.6其它參數(shù)的設(shè)計(jì) 2.7 接觸應(yīng)力計(jì)算 2.8萬(wàn)向節(jié)壽命計(jì)算 第三章花鍵軸設(shè)計(jì) 第四章零件的工藝分析 4.1零件表面加工方法的選擇 4.2孔加工方案 4.3加工方案的選擇 4.4確定毛坯 4.5工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 結(jié)論 參考文獻(xiàn) 致謝 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文#粗車524Ra12.5卩m毛坯29?25精車0.525H7Ra1.6卩m半精車0.925.5H9Ra6.3卩m粗車3.526.4H12Ra12.5卩m粗車4.129.9H12Ra12.5卩m毛坯34M20粗車420Ra12.5卩m粗車524Ra12.5卩m毛坯294.5工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.5.1定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇：由于本傳動(dòng)軸全部表面均需加工，而軸的中心線作為精基準(zhǔn)，應(yīng)該選擇該傳動(dòng)軸的一端面作為主要的定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：本零件是傳動(dòng)軸，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)亦是其裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而造成的誤差且考慮到要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，應(yīng)該選擇傳動(dòng)軸的中心線以及粗加工后的端面為主要的定位精基準(zhǔn)。4.5.2制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下。可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具，并且盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降加工條件：加工材料采用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的鍛件工序I 銑軸的兩端面，打中心孔機(jī)床：采用組合車床加專用夾具刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀粗銑M20的兩端面，，以M20端面作為粗基準(zhǔn)工序II 粗車外圓大小端各外徑機(jī)床：CA614C臥式車床，轉(zhuǎn)速n=400r/min刀具：查〈〈簡(jiǎn)明手冊(cè)〉〉選用YT6硬質(zhì)合金外圓車刀，主偏角為90,后刀面最大磨損限度1.0~1.4,刀具壽命60min.切削速度vc=ndn/1000=3.14x47x400/1000=59.032m/min進(jìn)給量：f=0.05mm/r進(jìn)給速度：vf=fn=0.05x400=20mm/min加工工時(shí)：tm=L/vf端面加工（以小端端面為基準(zhǔn)）毛坯?29段加工?25從?29切削至?26.7，背吃刀量ap=1.15mm;切削長(zhǎng)度L=40mm;加工工時(shí)tm=L/vf=2min加工?20從?26.7切削至?21.4，背吃刀量ap=2.65mm切削長(zhǎng)度L=36mm加工工時(shí)tm=L/vf=1.8min加工?20從?26.7切削至?21.4，背吃刀量ap=2.65mm切削長(zhǎng)度L=70mm加工工時(shí)tm=L/vf=3.5min大端加工（以大端端面為基準(zhǔn)）毛坯?34段加工?30從?34切削至?31.6，背吃刀量即=1.2mm切削長(zhǎng)度L=240mm加工工時(shí)tm=L/vf=12min加工?25從?31.6切削至?25,背吃刀量ap=3.8mm切削長(zhǎng)度L=135mm加工工時(shí)tm=L/vf=6.75min第二道工序所需工時(shí)Tm2=26.05min工序III鉆孔機(jī)床：Z4006臺(tái)式鉆床主軸轉(zhuǎn)速1450~5800r/min鉆頭：根據(jù)〈〈切削手冊(cè)〉〉表2.1,2.5選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角12,鉆頭直徑4mm切削用量確定進(jìn)給量：f=0.08~0.1mm/r修正系數(shù)為0.75 修正后的進(jìn)給量f=(0.08~0.1)x0.75=0.06~0.075mm/r按照強(qiáng)度小于800Mpa從〈〈切削手冊(cè)〉〉查得f=0.08~0.1mm/r選f=0.07mm/r取n=2000r/min計(jì)算加工工時(shí)得tm=L/nf=0.8928min確定鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)及壽命刀具后刀面最大磨損限度，查〈〈簡(jiǎn)明手冊(cè)〉〉為0.6mm,壽命為45min,工序IV半精車，倒角加工?25從?26.7切削至?25.8，背吃刀量ap=0.45mm切削長(zhǎng)度L=240mm加工工時(shí)tm=L/vf=0.52min加工?20從?21.4切削至?20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削長(zhǎng)度L=36mm加工工時(shí)tm=L/vf=1.8min加工?20從?21.4切削至?20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削長(zhǎng)度L=70mm加工工時(shí)tm=L/vf=3.5min車倒角 車刀選用kr=45的直頭通切車刀車45倒角第四道工序所需工時(shí)Tm4=5.82min工序V 精車，切退刀槽加工?25從?25.8切削至?25.3，背吃刀量ap=0.25mm切削長(zhǎng)度L=135mm加工工時(shí)tm=L/vf=6.75min加工?20從?20.5切削至?20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削長(zhǎng)度L=36mm加工工時(shí)tm=L/vf=1.8min加工?20從?20.5切削至?20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削長(zhǎng)度L=70mm加工工時(shí)tm=L/vf=3.5min切退刀槽取a=1.5和a=2的切槽刀進(jìn)給量f為手動(dòng)，查＜＜切削手冊(cè)＞＞得v=0.17m/sn=0.5第五道工序所需工時(shí)Tm5=12.05min工序VI調(diào)質(zhì)淬火加回火叫調(diào)質(zhì)處理，淬火時(shí)將工件加熱到臨界溫度以上，然后通過(guò)介質(zhì)迅速冷卻，回火時(shí)根據(jù)工件要求的硬度不同將工件加熱到臨界溫度以下某個(gè)溫度進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨。可用調(diào)質(zhì)+表面淬火提高零件表面硬度。滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件，其耐磨性比調(diào)質(zhì)+表面淬火高。經(jīng)熱處理后，表面可以獲得很高的硬度，芯部硬度低，耐沖擊。所以調(diào)質(zhì)處理是不可或缺的一道重要工序。工序VII車螺紋機(jī)床：CA6140螺距P=1mmf=P=1mmL1=2~3pL2=2~5p=2~5mm計(jì)算工時(shí)車M20得tm1=(L+L1+L2)/nf=0.125min車M20得tm2=(L+L1+L2)/nf=0.235min第七道工序所需工時(shí)Tm7=0.36min工序VIII 銑鍵槽機(jī)床：立式銑床X53T轉(zhuǎn)速n=18r/min縱向進(jìn)給量為f仁10mm/min橫向進(jìn)給量為f2=10mm/min①h=4mm,L=6mm計(jì)算工時(shí)得tm縱=h/f1n=0.022mintm 橫=L/f2n=0.033mintm仁0.055min②h=4mm,L=42mm計(jì)算工時(shí)得tm縱=h/f1n=0.022mintm 橫=L/f2n=0.233mintm2=0.255min第九道工序所需工時(shí)Tm9=0.31min工序IX去毛刺毛刺是沖裁后沖件斷面邊緣鋒利的凸起。經(jīng)過(guò)去毛刺處理后會(huì)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磨削加工?25機(jī)床：萬(wàn)能外圓磨床M131W工作臺(tái)移動(dòng)速度v=100mm/min從?25.3切削至?25,背吃刀量ap=0.15mm切削長(zhǎng)度L=135mm加工?20加工工時(shí)tm=L/vf=1.35min從?20.3切削至?20,背吃刀量ap=0.15mm切削長(zhǎng)度L=36mm加工工時(shí)tm=L/vf=0.36min加工?20從?20.3切削至?20,背吃刀量ap=0.15mm切削長(zhǎng)度L=70mm加工工時(shí)tm=L/vf=0.7min第道工序所需工時(shí)Tm11=2.41min綜上所述,本設(shè)計(jì)所需總基本工時(shí)Tm總=47.8928min結(jié)論:在對(duì)萬(wàn)向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算中，首先初選萬(wàn)向傳動(dòng)軸的外徑和內(nèi)徑，根據(jù)已知參數(shù)對(duì)

萬(wàn)向傳動(dòng)軸進(jìn)行計(jì)算和校核，對(duì)其內(nèi)、外溝道結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用 Hertz 接觸理論進(jìn)行接觸應(yīng)力的計(jì)算。結(jié)果表明， 三點(diǎn)接