传动轴总成及零件设计
一、设计目标：1、产品的安全性：保证所设计的产品对使用者及车辆是安全的、可靠的。即在传动轴整个使用寿命周期内，不发生断裂、脱落等可导致人体或车辆伤害的故障。
2、用户满意的性能：a，传递扭矩的能力。b，运动范围：转速、万向节摆角、长度伸缩量、回转空间。c，用户满意的使用寿命：一般要求十字轴及滚针轴承寿命十万公里以上、滑动花键及叉子等其他主要零件，二十万公里以上。国外先进厂家已达到整个总成使用寿命三十万公里以上。d，便于使用保养，连接方式便于装拆，密封、润滑可靠，使用成本低。e，制造成本低，性价比高。
3、满足一般设计要求：标准化、系统化、通用化。
对于设计者耒说，保证产品的安全性是头等重要的，设计不允许存在安全隐患。用户需要的必要性能也应充分满足。
二、失效模式和安全性：传动轴可能发生断裂、脱落、扭曲、磨损等失效，有些失效方式可危及人体及车辆安全，如断裂、脱落；有些失效方式不会危及人体和車辆，如花键磨损、十字轴磨损。我们设计的传动轴应不发生危及人体及車辆安全的故障。
因此，传动轴总成及零件的设计失效模式，应该是：万向节或花键付磨损达到限值而失效。在使用期内不允许发生冲击断裂、疲劳断裂等一类故障。即使在非常规冲击下，也只允许轴管扭曲，其他零件不应断裂。
根据设计失效模式，提出一个传动轴强度设计原则---按疲劳强度设计，即零件危险奌应力值应小于疲劳强度，并且按屈服强度计祘的安全系数应不小于离合器后备系数。
但是，零件疲劳强度是一个受材料、热处理、零件结构、零件表面状态等多个因素影响的复杂问题，很难具体确定它的数值。经过传动轴专业人员在设计、使用、改进传动轴中的长期积累，形成了一套传动轴零件强度设计的安全系数，或应力限值的经验数据，可供设计时参考。最终还是要通过试验验证，证明已达到要求的疲劳寿命才能定型。必须强调说明，不同吨位、不同用途的汽車传动轴，安全系数或应力限值是不同的。所以，最好的办法是把设计的传动轴零件应力值，与公认是成功的同类型、相同用途的传动轴零件应力值作比较，使处于同一应力水平上。同样，定型也必须通过试验验证，确保达到要求的疲劳寿命。三、总成及主要零件的设计计祘：
传动轴的设计计祘，应采用《汽車设计》中介绍的公式，这是传动轴行业通用的，只有采用相同的计祘公式，其结果才具有可比性。不要用一般机械设计手册中介绍的公式。
1、总成临界转速：
N=0.12*10^9*((D^2+d^2)^1/2)/L^2
其中：D：轴管外径；d：轴管内径；L：两万向节中心距。
安全系数：
k=临界转速N / 传动轴最高工作转速n k>1.5
只有制造精度高，动平衡精度高的传动轴，才允许采用低的安全系数。临界转速安全系数过小，可引发灾难性事故，务必谨慎。
在上述公式中，将传动轴简化为轴管进行临界转速的计祘，存在误差。经过激振法测试传动轴临界转速验证，证明公式计祘出耒的数值偏大。用旋转法测量包含了传动轴的几何位置偏差，更符合实际，其数值可能比激振法测得的还要小一些。在使用过程中，由于磨损间隙增大，临界转速会变小。过小的临界转速安全系数，不能保证传动轴平稳工作。
2、十字轴：
a)危险截面弯曲应力：
b=32D*p*h/(π(D^4-d^4))
其中：D：十字轴轴径；P=M最大/2R：轴颈上作用力；h：作用力到危险截面距离；d：轴颈内油孔直径；R：十字轴作用力半径；π：圆周率。
其数值大小决定十字轴的疲劳断裂寿命。应使十字轴的疲劳寿命大于使用寿命，保证安全性。
危险截面弯曲应力许用值，轻中型汽车十字轴，小于等于350Par；重型小于等于300Par；超重型小于等于250Par；特重型小于等于200Par。
b）滚针与轴颈的挤压应力：
b=272((1/D+1/d针)*4.6P/(i针*L针))^1/2
其中：D：十字轴轴径；d针：滚针轴径；P：十字轴轴颈上作用力；i针：滚针根数；L针：滾针有效长度。
挤压应力决定十字轴表面的接触疲劳。应力太高会产生早期压痕及剝落，引起接触疲劳而过早失效。耳孔同轴度，轴承支承刚度等都能影响应力分布的均匀性，对接触疲劳影响很大。带凸度的滾针轴承可以减少耳孔同轴度、耳孔受载荷变形的敏感性，改善应力分布，显著提高万向节使用寿命。
3、滑动花键轴：
a)花键轴扭转应力：
T=16M最大*10^3/（π*d^3）
其中：π：圆周率；d：花键齿根圆直径。
它决定花键轴的扭转疲劳寿命，其应力值应小于它的扭转疲劳强度，保证安全性。
扭转应力允许值小于等于240Par，安全系数2左右。
b)花键挤压应力：
b=8M最大*10^3/((Dl^2-D2^2)i*L)
其中：Dl：外花键大径；D2：内花键小径；i：花键齿数；L：花键啮合长度。
它对花键磨合影响较大。应力太大引起拉毛擦伤等早期故障，使用寿命显著降低。
花键磨合性能还和花键表面粗糙度、硬度金相是否匹配、润滑是否充分、密封是否可靠有关。挤压应力是一个基本条件。许用值应小于等于20Par。
有些资料介绍十字轴轴颈及花键的平均使用压力计算，作为使用寿命的一个基本条件。在计算中使用了传动轴平均使用扭矩的概念。由于使用寿命影响因素很多，计算的意义不大。
4、轴管：扭转应力：丅=l6M最大*D*10^3/(π(D^4-d^4))
其中：D：轴管外径；d：轴管内径；π：圆周率。
它决定了轴管受冲击扭矩的能力和扭转疲劳寿命，应使应力值小于扭转疲劳强度值，并且能承受离合器的打滑扭矩而无扭曲变形。一般许用值为100par。
5、叉子的强度计祘比较复杂，其危险截面一般受弯、扭、拉压的复合作用，而且结构形状变化大，局部应力集中不可避免。借助电脑进行有限元分析，控制高应力奌的应力值在疲劳强度以下，就可以保证零件的安全性。一般调质钢叉子，疲劳强度为300Par左右。
6、突缘连接螺栓：
a)螺栓与孔有较大间隙：依靠螺栓拉力使突缘面紧密贴合，可产生的摩擦力矩，就是它能传递的最大扭矩。
传递M最大所需要的螺栓拉力P=2M最大*10^3/(D*f*n)
其中：D：螺栓孔分布圆直径；n：螺栓数；f：摩擦系数，干的钢表面约为0.14至0.20。
螺栓强度条件：P=(πd^2)/4*[b]
其中：π：圆周率；d：螺纹底径；[b]：螺栓许用拉应力，不同强度等级的螺栓是不同的。产生上述螺栓拉力所需的拧紧力矩M=P*d中/2*tg(a+p)
其中：d中：螺纹中径；a：螺纹平均升角；p：螺栓付摩擦角，等于arctg(f/cos(e/2))，e为
螺纹角；P：单个螺栓所受拉力。
b)配合螺栓：无间隙或小间隙配合，螺栓受剪切来传递扭矩。
传递M最大时螺栓所受的切向力丅=2M最大*10^3/(D*k*n)
其中：D：螺栓孔分布圆直径；k：螺栓工作不均衡系数，一般可取0.75；n：螺栓数。
螺栓强度条件：丅=(πd**2)/4*[t]
其中：π：圆周率；d：螺杆直径；[t]螺栓许用剪切应力，不同强度等级的螺栓是不同的。
c)突缘连接面间有键或键齿，靠键或键齿受剪切传递扭矩，按键或键齿进行计祘就可以了。
传动轴连接螺栓计祘，一般要求同时满足拉力条件和切力条件，以保证可靠连接。
7、滚针轴承：
许用压力[P]=790*z*L*d/（n轴承^(1/3)）
其中：Z：滾针数；L：滚针有效长度；d：滚针直径；n轴承：滚针轴承当量转速，等于发动机额定转速/一档速比*万向节角的正切。
应满足[P]>M最大/(R*cosa)。
国外，传动轴的寿命设计主要是万向节的寿命计算，有一套标准的算法。
四、传动轴总成及零件的结构类型：
经过一个多世纪的发展和使用，十字轴万向传动轴已成为非常成熟的产品，它的结构已定型，主要考虑生产条件和使用维修的便利性。
1、开式传动轴得到普遍应用，闭式传动轴已不多见，但仍在一些汽車中使用，如太脱拉汽車传动轴。
2、管式传动轴因为刚性高，重量轻，具有较高的临界转速，有利于运转平稳。
3、內滑式传动轴、外滑式传动轴有各自的优势。
4、突缘连接较为普遍，但端叉连接也不少。端叉的形式有多种，如短套管叉，叉形突缘；用翼形轴承的，用普通滚针轴承由U形螺栓、轴承盖连接的，用端盖轴承的，式样较多。端叉连接方式减少了传动轴系的零件，减轻了重量，降低了制造成本，有些结构装拆很方便，有一定的比较优势。
5、万向节轴承的定位方式，有內卡式、外卡式、端盖或压板式、注塑等。要攷虑万向节轴向间隙的调整，间隙在0.01至0.06为好。间隙过大，十字轴窜动，动平衡不稳定；过盈或零间隙会引起十字轴端面烧蚀，使万向节寿命显著降低。
6、中间支承的设计应攷虑它的频率特性。具有低频特性的中间支承有利于降低振动和噪声，以20几Hz为好。
7、对形状复杂的零件，如叉类零件，应进行结构优化，满足强度、刚度条件下，减轻重量，避免局部应力集中。
五、传动轴的使用寿命：传动轴的使用寿命取决于万向节寿命和花键付寿命。设计上主要是控制挤压应力，防止早期失效。但使用寿命受工况、维护保养条件影响很大。设计仅提供一定使用寿命的必要条件。
六、试验验证要奌：
1、安全性、可靠性验证：a)总成静扭试验：失效形式应是轴管严重扭曲。轴管屈服扭矩应
大于离合器打滑时的传动轴扭矩。b)零件静扭试验：十字轴断裂扭矩应为最大工作扭矩的3.5倍以上，屈服扭矩应为最大工作扭矩的3倍以上。花键轴屈服扭矩应2倍以上。
叉子零件失效扭矩都必需在3.5倍以上。C)扭转疲劳试验：根据使用里程寿命要求不同，疲劳寿命也不同。如十字轴使用里程以十万公里为目标，疲劳寿命几十万次(有限寿命)可以了，花键付、叉子、轴管，使用里程以二十万公里以上为目标，疲劳寿命应达二百万次(无限寿命)d)总成冲击试验：失效形式是轴管扭曲，其他零件无损坏。
安全性可靠性的理想状态，就是疲劳寿命大于使用寿命，并能经受工作中的正常冲击，在
非常冲击载荷下只出现轴管扭曲，而无零件断裂。
2、运动特性验证：a)万向节摆角a：应在2a圆锥角内转动无干涉。b)滑动花键伸缩量。C) 总成最大迴转直径。d)其他要求，如运动阻力(矩)、游动间隙等。
3、万向节、花键付磨损试验：不出现压印、剝落、拉伤、烧蚀等早期故障。
试验数据反映了产品设计、制造、材料热处理等诸多因素的综合影响，是更可信的产品信息。但是任何一个产品特性，都具有隋机性、分散性，遵守数理统计规律。特别是与安全性有关的特性，最需要关注的是它的下限值，就是只有千分之一的可能性，也是一类事故。所以必须通过不太大的样本试验，获得多亇数据，通过科学的方法进行数据处理，求出期望值和方差，才有可能估计出下限值，正确判断产品的安全性。这是需要不断完善，长期努力的。
2002.3.27.
上海同*同*科技有限公司企业标准 TJI/YJY·03·108-2005 传动轴跳动校核规范 2005-08-10 发布2005-08-16 实施 上海同*同*科技有限公司发布
TJI/YJY·03·108-2005 前言 为使总布置在进行传动轴跳动校核时，做到校核内容全面、正确，格式规范、统一，便于管理和检查评审，特制定本标准。 本标准中的各项要求，既是工程技术人员在进行传动轴跳动校核时，应该达到技术要求；又是检查评审传动轴跳动校核报告的依据。 本标准于2005年8月16日实施。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由上海同*同*科技有限公司提出。 本标准由上海同*同*科技有限公司质量与项目管理中心负责归口管理。 本标准主要起草人：李**
TJI/YJY·03·108-2005 传动轴跳动校核规范 1范围 本标准规定了传动轴跳动校核报告的格式及内容。 本标准适用于传动轴新产品开发设计及改型设计。 2规范性引用文件 QC/T 3-92 汽车产品图样及设计完整性 3术语和定义 无 4要求 4.1 传动轴跳动校核报告格式见规范性附录A 4. 2传动轴跳动校核报告应包括封面、目录、正文、参考文献四个部分 4. 3传动轴跳动校核报告应包含的校核内容 4.3.1上下跳动极限 4.3.2上下跳动极限位置夹角
附录 A （规范性附录）
目录 一、校核目的 (3) 二、概述 (3) 三、校核 (3) 1、等速传动校核 (3) 2、传动轴上下跳动的极限位置及工作夹角校核 (4) 四、总结 (7) 参考文献 (8)
一校核目的 1.传动轴上下跳动的极限位置及最大摆角； 2.设计工况下，万向节传动的夹角是否满足等速传动； 3.传动轴花键连接处的伸缩量，检查传动轴花键是否可能脱开或顶死；二概述 XS6450车用传动轴属于十字轴万向节式传动轴，具体结构为后驱、两段式、3万向节的十字轴式传动轴（如图1所示）。结构设计时需保证万向节叉在同一平面内，万向节两两互成90o，同时满足转角关系式： cosα1* cosα2＝cosα3 （1）其中 tanαi＝√（tanαz）2+ （tanαf）2 （2） 其中：αi：某万向节计算夹角； αz：αi对应主视图万向节夹角； αf：αi对应俯视图万向节夹角； 图1 三校核 1等速传动校核 根据数模和公式（2）由表1得出设计工况下各实际万向节夹角αi。 表1：XS6450万向节夹角
- 轴工艺过程卡 第三小组 班级：机制16-1班 组长：彭志伟 成员：彭志伟明健伟邓佳辉邓尧刘磊刘含新 时间：2017.9.29 - 2017.10.10
机械加工工序卡片
机械加工工序卡片
标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片产品型号零件图号3 产品名称传动轴零件名称共12页第3页间工序号工序名称材料牌号 金工3粗车45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 Φ42mm x140.2mm1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 C61401 夹具编号夹具名称切削液 铣床，分度头 工位器具编号工位器具名称 工序工时/s 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度 进给次数 工步工时r/min m/min mm/r mm机动辅助 1粗车外圆Φ55.4mm→φ43.8mm， φ43.8mm→φ41.8mm 90°外圆车刀、顶尖0.50.3/0.53
2粗车外圆φ41.8mm→φ37.8mm， Φ37.8mm→φ31.8mm 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片产品型号零件图号4 产品名称传动轴零件名称共12页第4页间工序号工序名称材料牌号 金工4粗车45钢 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 Φ42mm x140.2mm1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 C61401 夹具编号夹具名称切削液 铣床，分度头 工位器具编号工位器具名称 工序工时/s 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时
传动轴设计及校核作业指导书 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 发布日期：年 月 日 实施日期：年 月 日
前言 为使本中心传动轴设计及校核规范化，参考国内外汽车设计的技术规范，结合公司标准和已开发车型的经验，编制本作业指导书。意在对本公司设计人员在设计过程中起到指导操作的作用，提高设计的效率和成效。本作业指导书将在本中心所有车型开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。 本标准于2011年XX月XX日起实施。 本标准由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院提出。 本标准由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院负责归口管理。 本标准主要起草人：张士华
一、传动系概述 (3) 1.1传动系功能 (3) 1.2传动系布置形式 (3) 1.3传动系的构成 (7) 1.4传动轴的主要结构形式 (8) 1.5驱动半轴的紧固方式 (12) 二、传动轴的设计流程 (15) 2.1传动轴的主要设计流程 (15) 2.2传动轴的设计过程及要求 (17) 三．传动轴的校核过程 (22) 3.1设计校核输入 (22) 3.2传动轴校核 (24) 3.3结论及分析 (25) 3.4传动轴跳动校核 (26) 3.5技术文件的编制 (26) 3.6传动轴图纸确认 (26) 四．试制装车及生产中经常出现的问题 (28) 五．参考文献 (28)
一、传动系概述 1.1 传动系功能 A、保证汽车在各种行驶条件下所必需的牵引力与车速，使它们之间能协调变化 并有足够的变化范围。 B、使汽车具有良好的动力性和燃油经济性。 C、保证汽车能倒车及左右车轮能适应差速要求。 D、使动力传递能根据需要而顺利接合与分离 1.2 传动系的布置形式 ? 前置后驱动 ? 前置前驱动 ? 后置后驱动 ? 四轮驱动 ? 中置发动机后轮驱动 部分高级轿车也采用前置后驱布置 前置后驱整体桥
编号： 传动轴设计计算书 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期： 一．计算目的 我们初步选定了传动轴，轴径选取Φ27（详见《传动轴设计方案书》），动力端选用球 面滚轮万向节，车轮端选用球笼万向节。左、右前轮分别由1根等速万向节传动轴驱动。通 过计算，校核选型是否合适。 二．计算方法 本车传动轴设计不是传统载货车上从变速器到后驱动桥之间长轴传动设计，而是半轴传动设计。而且传动轴材料采用高级优质合金钢，且热处理工艺性好，使传动轴的静强度和疲劳强 度大为提高，因此计算中许用应力按照半轴设计采用含铬合金钢，如40Cr、42CrMo、40MnB, 其扭转屈服极限可达到784N/mm2左右，轴端花键挤压应力可达到196N/mm2。 传动轴校核计算流程： 1.1轴管直径的校核 校核： 两端自由支撑、壁厚均匀的等截面传动轴的临界转速
2 2 28 1.2x10 n e l d D +=(r/min) 式中L 传动轴长，取两万向节之中心距：mm D 为传动轴轴管外直径：mm d 为传动轴轴管内直径：mm 各参数取值如下：D ＝φ27mm ，d ＝0mm 取安全系数K=n e /n max ，其中n max 为最高车速时的传动轴转速， 取安全系数K ＝n e /n max =1.2～2.0。 实际上传动轴的最大转速n max ＝n c /（i g ×i 0），r/min 其中：n c －发动机的额定最大转速，r/min ； i g －变速器传动比； i 0－主减速器传动比。 1.2轴管的扭转应力的校核 校核扭转应力： τ＝ ][164 4τπ≤) -(d D DT J （N/mm 2） ][τ……许用应力，取][τ＝539N/mm 2[高合金钢（40Cr 、40MnB 等）、中频淬火抗 拉应力≥980N/mm 2，工程应用中扭转应力为抗拉应力的0.5～0.6，取该系数为0.55，由此可取扭转应力为539N/mm 2，参考GB3077-88] 式中： T j ……传动系计算转矩，N ·mm ，2/k i i T T d g0g1x ema j η=N ·m T emax －发动机最大转矩N ·mm ； i g1－变速器一档传动比或倒档传动比； i g0－主减速器传动比 k d －动载系数 η-传动效率
车架设计手册汇总 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
车架设计手册1，范围 本手册适用于客车底盘非承载式及半承载式车架的设计。 2 引用标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB1958-80 形状和位置公差检测规定 GB1184-80 形状和位置公差 GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相焊缝质量分级 3 符号、代号、术语及其定义 车架：汽车承载的基体，支撑着发动机、离合器、变速器、转向器、非承载式（或半承载式）车身等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。 纵梁：车架总成中主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状应力求简单。纵梁沿全长方向多取平直且断面不变或少变，以简化工艺。有时也采取中间断面高、两边较低来保 证纵梁各断面应力接近 横梁：横梁将左右纵梁连在一起，构成完整的车架总成，保证车架有足够的扭转刚度，限制其变形和降低某些部位的应力。有的横梁还需作为发动机、散热器以及悬架系统的紧固 点。 4 设计准则 应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例 车架总成在正常使用条件下，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。 应满足的功能要求及应达到的性能要求 车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形量最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性和寿命， 设计输入、输出要求 设计输入为设计任务书及底盘总布置图； 设计输出为车架总成图及相关分总成及零件图。 设计过程的节点控制要求 车架总成要负责控制校核如下内容： 1）协调发动机及其附件在车架纵梁上的安装孔及牛腿安装孔； 2）横梁位置与底盘分总成（油箱、电瓶）及车身结构（前、中、后门、侧围立柱）的匹配； 3）协调制动管路、暖风管路、电线束、油路等管线在车架中的分布及穿线管； 4）校核底盘各总成间的运动干涉，相关总成的装缷空间（如缓速器、传动轴）。 5 布置要求
传动轴总成及零件设计 一、设计目标：1、产品的安全性：保证所设计的产品对使用者及车辆是安全的、可靠的。即在传动轴整个使用寿命周期内，不发生断裂、脱落等可导致人体或车辆伤害的故障。 2、用户满意的性能：a，传递扭矩的能力。b，运动范围：转速、万向节摆角、长度伸缩量、回转空间。c，用户满意的使用寿命：一般要求十字轴及滚针轴承寿命十万公里以上、滑动花键及叉子等其他主要零件，二十万公里以上。国外先进厂家已达到整个总成使用寿命三十万公里以上。d，便于使用保养，连接方式便于装拆，密封、润滑可靠，使用成本低。e，制造成本低，性价比高。 3、满足一般设计要求：标准化、系统化、通用化。 对于设计者耒说，保证产品的安全性是头等重要的，设计不允许存在安全隐患。用户需要的必要性能也应充分满足。 二、失效模式和安全性：传动轴可能发生断裂、脱落、扭曲、磨损等失效，有些失效方式可危及人体及车辆安全，如断裂、脱落；有些失效方式不会危及人体和車辆，如花键磨损、十字轴磨损。我们设计的传动轴应不发生危及人体及車辆安全的故障。 因此，传动轴总成及零件的设计失效模式，应该是：万向节或花键付磨损达到限值而失效。在使用期内不允许发生冲击断裂、疲劳断裂等一类故障。即使在非常规冲击下，也只允许轴管扭曲，其他零件不应断裂。 根据设计失效模式，提出一个传动轴强度设计原则---按疲劳强度设计，即零件危险奌应力值应小于疲劳强度，并且按屈服强度计祘的安全系数应不小于离合器后备系数。 但是，零件疲劳强度是一个受材料、热处理、零件结构、零件表面状态等多个因素影响的复杂问题，很难具体确定它的数值。经过传动轴专业人员在设计、使用、改进传动轴中的长期积累，形成了一套传动轴零件强度设计的安全系数，或应力限值的经验数据，可供设计时参考。最终还是要通过试验验证，证明已达到要求的疲劳寿命才能定型。必须强调说明，不同吨位、不同用途的汽車传动轴，安全系数或应力限值是不同的。所以，最好的办法是把设计的传动轴零件应力值，与公认是成功的同类型、相同用途的传动轴零件应力值作比较，使处于同一应力水平上。同样，定型也必须通过试验验证，确保达到要求的疲劳寿命。三、总成及主要零件的设计计祘： 传动轴的设计计祘，应采用《汽車设计》中介绍的公式，这是传动轴行业通用的，只有采用相同的计祘公式，其结果才具有可比性。不要用一般机械设计手册中介绍的公式。 1、总成临界转速： N=0.12*10^9*((D^2+d^2)^1/2)/L^2 其中：D：轴管外径；d：轴管内径；L：两万向节中心距。 安全系数： k=临界转速N / 传动轴最高工作转速n k>1.5 只有制造精度高，动平衡精度高的传动轴，才允许采用低的安全系数。临界转速安全系数过小，可引发灾难性事故，务必谨慎。 在上述公式中，将传动轴简化为轴管进行临界转速的计祘，存在误差。经过激振法测试传动轴临界转速验证，证明公式计祘出耒的数值偏大。用旋转法测量包含了传动轴的几何位置偏差，更符合实际，其数值可能比激振法测得的还要小一些。在使用过程中，由于磨损间隙增大，临界转速会变小。过小的临界转速安全系数，不能保证传动轴平稳工作。 2、十字轴： a)危险截面弯曲应力： b=32D*p*h/(π(D^4-d^4))
传动轴设计计算标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
编号： 传动轴设计计算书 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期： 一．计算目的 我们初步选定了传动轴，轴径选取Φ27（详见《传动轴设计方案书》），动力端选用球面滚轮万向节，车轮端选用球笼万向节。左、右前轮分别由1根等速万向节传动轴驱动。通过计算，校核选型是否合适。 二．计算方法 本车传动轴设计不是传统载货车上从变速器到后驱动桥之间长轴传动设计，而是半轴传动设计。而且传动轴材料采用高级优质合金钢，且热处理工艺性好，使传动轴的静强度和疲劳强度大为提高，因此计算中许用应力按照半轴设计采用含铬合金钢，如40Cr、 42CrMo、40MnB,其扭转屈服极限可达到784 N/mm2左右，轴端花键挤压应力可达到196 N/mm2。 传动轴校核计算流程：
轴管直径的校核 校核： 两端自由支撑、壁厚均匀的等截面传动轴的临界转速 22 2 8 1.2x10 n e l d D+ = (r/min) 式中L传动轴长，取两万向节之中心距：mm D为传动轴轴管外直径：mm d为传动轴轴管内直径：mm 各参数取值如下：D＝φ27mm，d＝0mm 取安全系数K=n e /n max ，其中n max 为最高车速时的传动轴转速， 取安全系数K＝n e /n max =～。 实际上传动轴的最大转速n max ＝n c /（i g ×i ），r/min 其中：n c －发动机的额定最大转速，r/min； i g －变速器传动比；
i 0－主减速器传动比。 轴管的扭转应力的校核 校核扭转应力： τ＝ ] [1644τπ≤) -(d D DT J （N/mm 2） ][τ……许用应力，取][τ＝539N/mm 2[高合金钢（40Cr 、40MnB 等）、中频淬火抗 拉应力≥980 N/mm 2，工程应用中扭转应力为抗拉应力的～，取该系数为，由此可取扭转应力为539 N/mm 2，参考GB 3077-88] 式中： Tj ……传动系计算转矩，N ·mm ，2/k i i T T d g0g1x ema j η= N ·m T emax －发动机最大转矩N ·mm ； i g1－变速器一档传动比或倒档传动比； i g0－主减速器传动比 k d －动载系数 η-传动效率 传动轴花键齿侧挤压应力的校核 传动轴花键齿侧挤压应力的校核 ][)2 )(4(2121j j ZL D D D D T σσ≤-+= （N/mm 2 ）
车床传动轴机械加工工艺过程设计 院系名称 班级 学生姓名 学号 指导老师
1．问题提出： 零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。针对车床传动轴，应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。 2．专题研究的目的： 1、掌握零件主要部分技术要求的分析方法； 2、掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺； 3、掌握工艺分析方法； 4、掌握定位基准的选择方法； 5、掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法； 7、掌握制定出合理的零件加工路线的方法。 3．研究内容： 图1所示为车床的传动轴，轴上开有键槽用来安装齿轮以传递运动和动力，两端是安装滚动轴承的支承轴颈。完成该传动轴零件的机械加工工艺过程设计。工艺设计的具体内容包括： 一、进行零件主要部分的技术要求分析研究； 1、本零件是传动轴，传动过程中只传递转矩而不承受弯矩，可以通过热处理方法提高轴的耐磨性和抗疲劳强度。 2、此传动轴的形状简单，属于对称零件，同时阶梯轴很少，而且各段直径相差不太大。 3、轴上需磨削的轴段都设计出了砂轮越程槽，而且砂轮越程槽都是统一大小的。 4、传动轴上的各个键槽开在同一母线的位置上，便于加工。键槽和齿轮通过与键配合，实现动力的传递。 5、轴端设有倒角，以便于装配，并且轴肩高度不妨碍零件的拆卸。 6、此传动轴设计成两端小中间大的形状，便于零件从两端装拆。
7、Φ17圆柱表面为支撑轴颈与滚动轴承相配合，对其要求圆柱度公差则可控制横剖面和轴剖面内的各种形状误差。 8、Φ24圆柱面要与齿轮配合，为保证其平稳性和减少噪音，对其表面有径向全跳动的要求。 9、Φ24和Φ32轴段处的轴肩用于定位，防止其端面圆跳动产生偏心。 10、轴上键槽有对称度要求，一般来说键槽都有对成度公差。 二、确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺； 1、选用材料为45钢，由于此车床传动轴是一般的阶梯轴，并且各阶梯的直径相差小，则可以直接以热轧圆柱棒料做毛坯。 2、选用调质和表面淬火的热处理工艺。 三、进行加工工艺分析； 1、传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要 2、该传动轴加工划分为三个加工阶段，粗车，半精车，粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理和铣键槽为界。 四、确定定位基准； 此传动轴是精度要求高的轴类零件，因此先以毛坯外圆为粗基准，加工两端面及中心孔，再以中心孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始先再修整中心孔，以提高轴在精加工时的定位精度，再以中心孔为精基准加工外圆。 五、制定传动轴的加工顺序； 1、外圆表面加工顺序应为，先加工大直径外圆，然后再加工小直径外圆，以 2、轴上的键槽等表面的加工应在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。 3、为了改善工件材料的力学性质而进行的热处理工艺调质、表面淬火通常安排在粗加工之后、加工之前进行。 六、制定传动轴的加工路线； 车端面和钻中心孔—粗车—半精车—调质—表面淬火—粗磨—铣键槽—精磨外圆—去毛刺 车床传动轴的机械加工工艺路线
机械制造工艺学课程设计 --传动轴加工工艺设计 班级： 指导老师： 组员：
传动轴机械加工工艺 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。 台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。 1．零件图样分析
图A-1 图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有
一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。 毛坯图 2．确定毛坯 该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。
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，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。 3．确定主要表面的加工方法 传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为： 粗车→半精车→磨削。
毕业设计 题目：传动轴的工艺设计 院系：机电工程系 专业：机电一体化 姓名：吕书星 班级：机电六班 学号：2010010306036 指导教师：孔祥林
目录 前言------------------------------------------------------2 课程设计简要分析------------------------------------------3 1 零件最小直径的确定--------------------------------------4 2 零件的工艺分析------------------------------------------4 3 工艺计算与设计------------------------------------------5 3.1 毛坯选择---------------------------------------------5 3.2 工艺路线的确定---------------------------------------5 3.2.1 确定零件的定位基准与装夹方式----------------------5 3.2.2 主要表面加工方法的确定----------------------------6 3.2.3 装夹方式------------------------------------------6 3.2. 4 划分阶段------------------------------------------7 3.2. 5 热处理工序安排------------------------------------7 3.2.6 加工方法的选择和加工方案的确定--------------------8 4 工序与工步的划分---------------------------------------10 4.1 工序的划分------------------------------------------10 4.2工步的划分-------------------------------------------11 4.3加工顺序及加工路线的确定-----------------------------11 4.3.1 零件加工必须遵守的安排原则------------------------11 4.3.2进给路线-------------------------------------------11 4.4 加工尺寸和切削用量----------------------------------12 4.5拟定工艺过程-----------------------------------------12
传动轴轴的加工工艺规程 的设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
承德石油高等专科学校机械工程系 机械加工工艺规程编制工程实践报告 姓名：高武梁 专业班级：机械制造与自动化1005 学号： 35 机械工程系
2012年5月10日 绪论 所谓机械加工工艺规程，是指规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程的设计是一项十分重要而又非常严肃的工作。 制订机械加工工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，在保证质量和生产进度的前提下，能获得最好的经济效益。制订工艺规程时，应注意以下三方面的问题： 1、技术上的先进性 2、经济上的合理性3、有良的劳动条件，避免环境污染 本机械加工工艺规程的编制通过传动轴零件图的分析，确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格；通过对零件的加工工艺分析，确定了该零件的加工工艺路线，编写了详细的机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。 关键字：传动轴、零件、刚度、强度、表面法兰
ABSTRACT The so-called mechanical processing procedure, it is to point to provisions products or components in machining technology process and operation method of process documents. The size of the production, process of level and process problems to solve all the methods and means of the machining process planning to reflect. Therefore, the machining process planning design is a very important and very serious work. Make the machining process planning principle is: in certain production conditions, the quantity and the guarantee production progress, under the premise of the best economic benefit. Develop technical process, we should pay attention to the following three problems: 1, technical advanced 2, economic rationality 3, have good working conditions, and avoid the pollution of the environment This mechanical processing procedure of transmission shaft parts through the analysis of the graph, determine the components of the blank material and size; Through the analysis of the technology of parts processing, to determine the parts processing process route, write detailed machining process documents: process card and process card.
航空制造工程学院 机械制造工艺课程设计 课程名称：机械制造工艺及装备 设计课题：传动轴花键轴机械加工工艺 规程及夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级： 姓名：学号： 评分：指导老师：（签字） 2012年12月
目录 一零件分析 (1) 二工艺规程设计 (1) 三夹具设计 (8) 四设计心得 (10) 五参考文献 (11)
一、零件的分析 （一）零件的作用 题目所给的零件是花键传动轴，为花键传动中的传动轴，起传动的 作用。 二、工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 选择锻件毛坯。 （二）基面的选择 基准的选择： 该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度要求较高，因此选中心孔B3/7.5做为设计和工艺基准。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以通用工、卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案： 10 下料（棒料） 20 夹一端，车端面，见平即可，钻中心孔B3/7.5 30 倒头装夹工件，车端面，保证总长170mm 40 以两中心孔定位装夹工件，粗、精车?35及?38外圆，倒角。 50 以两中心孔定位装夹工件，粗、精车?51及?45外圆，倒角。 60一夹一顶装夹工件，粗、精铣花键 70 热处理：调质处理255—302HB 80 按图样要求检查各部尺寸及精度。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “花键传动轴”，零件材料为40MnB，硬度为255—302HB，毛坯质量为6ｋｇ。生产类型为小批量生产，选择锻件毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、
制造工艺学课程设计 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目设计“花键传动轴”零件的机械加工工艺及夹具 设计者 指导教师 机械制造工艺学课程设计任务书 题目: 设计工艺规则及工艺装备 内容：1 零件图1张 2. 机械加工工艺过程综合卡片1张
3. 夹具设计装配图1张 4. 夹具设计零件图1张 5. 课程设计说明书12张 目录 一零件分析 (1) 二工艺规程设计 (1) 三夹具设计 (12) 四设计心得 (13)
五参考文献 (14) 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目所给的零件是花键传动轴，为花键传动中的传动轴，起传动的 作用。 二、工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 选择锻件毛坯。 （二）基面的选择 （1）基准的选择： 该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度又要求较高，因此选中心孔B3/7.5做为设计和工艺基准。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 1.工艺路线方案一 工序一下料 工序二夹一端，车端面，见平即可，钻中心孔B3/7.5 工序三倒头装夹工件，车端面，保证总长175 工序四以中心孔定位装夹工件粗车外圆各部。 工序五去毛刺 工序六以两中心孔定位装夹工件。精车,半精车各部尺寸，倒角 工序七一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键
工序八 热处理 ：调质处理255—302HB 工序九 按图样要求检查各部尺寸及精度。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “花键传动轴”； 零件材料为40MnB ，硬度为255—302HB ，毛坯质量为6.37ｋｇ。生产类型为小批量生产，锻造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ32内孔及端面）。 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2～2.5，取φ20，φ50端面长度余量均为2.5（均为双边加工） 车削加工余量为： 粗车 1.5mm 半精车 1mm 3. 其他尺寸直接锻造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （五）确立切削用量及基本工 工序一 下棒料 1. 加工条件 工件材料：40MnB ，σ b =0.6GPa 《机械工程材料》表5—6 ，255—3 02HB ，型钢。 机床：CR6150《工艺手册》表7—4 刀具：W18Cr4V 高速钢 ，牌号W18，硬度63—66HRC ， Ａ型机夹切断车刀：ｈ=20ｍｍ，ｂ=22ｍｍ，Ｌ=125ｍｍ。 2. 切削用量 1）切削深度 因为是切断，所以a p = 36ｍｍ。《工艺手册》表11—29 2）进给量 ｆ=0.20ｍｍ/ｒ《工艺手册》表11—29 3）查后刀面最大磨损及寿命 查《工艺手册》表11—25，后刀面最大磨损为0.4—0.6ｍｍ。寿命T=60ｍｉｎ。 4）计算切削速度 由《机械加工工艺手册》表8·4—8，(以下称《工艺手册2》)得， v v v c x y m p C V T a f = 算得 c V =70ｍ/ｍｉｎ。 5）确定机床主轴转速 1000c s w V n d π= =319ｒ/ｍｉｎ。 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2),与319ｒ/ｍｉｎ相近 的机床转速为360ｒ/ｍｉｎ,故选择360ｒ/ｍｉｎ的转速. V f =ｆｎ=0.20×360=72ｍｍ/ｍｉｎ. 所以实际切削速度为ｖ=79ｍ/ｍｉｎ.
上海同济同捷科技有限公司企业标准 TJI/YJY·03·72-2005 传动轴设计计算书编制规则 2005-08-10 发布2005-08-16 实施上海同济同捷科技有限公司发布
TJI/YJY·03·72-2005 前言 为使底盘传动轴设计计算书在设计编制时，做到设计计算内容全面、正确，格式规范、统一，便于管理和检查评审，特制定本标准。 本标准中的各项要求，既是工程技术人员在计算书设计编制时，应该达到技术要求；又是检查评审传动轴设计计算书的依据。 本标准于2005年8月16日实施。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由上海同济同捷科技有限公司提出。 本标准由上海同济同捷科技有限公司质量与项目管理中心负责归口管理。 本标准主要起草人：李国华
TJI/YJY·03·72-2005 传动轴设计计算书编制规则 1范围 本标准规定了传动轴设计计算书的格式及内容 本标准适用于底盘传动轴新产品开发设计及改型设计 2规范性引用文件 QC/T 3-92 汽车产品图样及设计完整性 3术语和定义 无 4要求 4.1设计计算书的格式见规范性附录A。 4.2设计计算书应包括封面、目录、正文、参考文献等四个部分。 4.3传动轴设计计算书应包含的计算内容 4.3.1轴管扭转应力校核 4.3.2花键挤压应力校核 4.3.3滑移量校核
附录 A （规范性附录） 传动轴设计计算书范本 密级： 编号：传动轴设计计算书 项目名称：R11汽车设计项目 项目编号：ETF-TJKJ090-BDRC 项目代码：AM-11 编制: 日期: 校对: 日期: 审核: 日期: 批准: 日期: 上海同济同捷科技有限公司 2004年11月18日
3行车制动系统 3.1分系统—制动器总成 3.3.1制动器类型：盘 3.3.4制动钳的结构 制动钳的分类和结构可以参照其它资料，我公司的制动钳均属于浮动钳，目前前制动钳按照缸数分有单缸和双缸（例如P11、B13）两种，后制动钳皆为单缸，B11后制动钳为综合驻车式制动钳，除了可以实现行车制动外还能够实现驻车的功能。 浮动式制动钳的结构型式主要有：
滑轨式 导向销式：我公司目前采用的均为此种型式。有的导向销在钳体上（B14后钳），有的在支架上（B11前钳）；有的没有制动钳支架而是固定在转向节或者制动底板（T11后钳）等其它零件上。
综合起来就是： 下面我们来看一下制动完以后的回位原理：
密封圈与钳体和活塞的细节关系如下： 未工作时 工作时
制动钳 支架和钳体一般为铸造件，材料大部分为球墨铸铁，现在有的制动钳开始使用新的材料，如B11后制动钳钳体采用铝合金材料。 在浮动式制动钳中，钳体只承受轴向力；主要是作用在制动钳钩爪上外制动块给卡钳的反作用力，还有作用在卡钳缸孔底部的液压力，如下图所示。 图所示。
这种变形所导致的后果是非常严重的，将产生制动块、制动盘径向偏磨，在制动过程中制动块与制动盘接触不均匀而导致局部过热，进而导致制动盘的磨损不均匀。 鉴于以上的问题，抵抗这种变形是设计卡钳时首先要考虑的，即卡钳必须具有一定的轴向刚度。在卡钳材料一定的情况下，在这里起关键作用的是卡钳的缸背的厚度，缸径51mm以上的卡钳该厚度一般控制在11mm-14mm之间，如下图所示 除此之外，钩爪内过度圆弧，以及观察孔的位置都对卡钳的刚度有影响。遵循的规则是：在允许的情况下尽量采用大的过渡圆角，并且将观察孔尽可能的缩小其轴向长度，但不允许越过制动盘为工作面。 在卡钳的设计阶段CAE分析必不可少，由于卡钳属对称件，为了方便划分网格并缩短计算时间，通常将卡钳从对称面分割开，如下图所示。
如文档对你有用，请下载支持！ 轴工艺过程卡 第三小组 班级：机制16-1班 组长：彭志伟 成员：彭志伟明健伟邓佳辉邓尧刘磊刘含新 时间：2017.9.29 - 2017.10.10
如文档对你有用，请下载支持！ 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动轴 零件名称 材料牌号 45钢 毛坯外形尺寸 199.3m m ×?55.4mm 每件毛坯可制件数 1 每台 件数 1 工序号 工序名称 工序内容 车间 附图 设备 工艺装备 加工示意图 1 下料 Φ55.4mm x 199.3mm ，45钢 金工 2 铣端面 右铣端面3.3mm ，钻中心孔； 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶尖、中心钻 3 粗车 车φ55.4mm →φ43.8mm ； 车Φ43.8mm →φ41.8mm ； 车φ41.8mm →φ37.8mm ； 车φ37.8mm →φ31.8mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 4 半精车 车φ43.8mm →φ42.4mm ； 车φ41.8mm →φ40.4mm ； 车φ37.8mm →φ36.4mm ； 车φ31.8mm →φ30.4mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 粗车 调头，车φ55.4mm →φ53.4mm ； 车φ45.8mm →φ41.8mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 半精车 车φ41.8mm →φ40.4mm ； 车φ53.4mm →φ52mm 金工 C6140 90°外圆车刀、游标卡尺、顶 尖 8 倒角 倒两端及φ52mm 上左端的角1.5x45°，其余圆 角使用滚压方法倒角 金工 C6140 45°左偏刀、顶尖 铣键槽 沟槽2x0.3mm 金工 X6132 直柄键槽铣刀、游标卡尺 热处理 正火 金工 粗磨 磨φ42.4mm →φ42.15mm ； 磨φ40.4mm →φ40.15mm ； 磨φ36.4mm →φ36.15mm ； 磨φ30.4mm →φ30.15mm 金工 M1432 砂轮、顶尖、千分尺 精磨 磨Φ42.15mm →φ42mm ； 磨Φ40.15mm →φ40mm ； 磨φ36.15mm →φ36mm ； 磨φ30.15mm →φ 30mm 金工 M1432 砂轮、顶尖、千分尺 11 热处理 调质处理，硬度为217-225HBS 金工 16 检验 质检室 游标卡尺、千分尺 17 钳工 去毛刺、清洗 金工 锉刀 18 入库 涂防锈油
轴加工设计 摘要：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 设计任务书 设计题目： 输出轴的机械加工 设计要求： 1、根据输出轴的图纸要求，制定加工方案。 2、正确选择零件的材料，并按图纸要求正确选择零件的各种基准尺寸。 3、考虑制造工艺，使用，维护，经济和安全等问题；
目录 中文摘要 (Ⅰ) 计划任务书 (Ⅱ) 1概述 (1) 1.1 问题的提出及研究意向 (1) 1.2 本文研究的目的和研究内容 (1) 2零件的分析 (2) 2.1零件的作用 (2) 2.2零件的工艺分析 (2) 2.3零件表面加工方法的选择 (2) 3加工方案的选择 (3) 4确定毛坯 (4) 4.1确定毛坯种类 (4) 4.2确定锻件加工余量及形状 (4) 5工艺规程设计 (5) 5.1定位基准的选择 (5) 5.2制定工艺路线 (5) 6结论 (11) 7心得体会 (12) 8致谢 (13) 9 参考文献 (14)
1 概述 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，尤其是汽车方面。很多汽车生产商不得不把自己所产汽车召回，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。
一、零件 （一）零件的作用 题目所给的零件是花键传动轴，起传动的作用。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 选择锻件毛坯。 （二）基面的选择 （1）基面的选择： 该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度又要求较高，以此选中心孔B3/7.5做为设计和工艺基准。 （三）制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已经确定的情况下，可以考虑采用万能型机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中起来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 1.工艺路线方案一 工序一下料 工序二加一端，车端面，见平即可，钻中心孔B3/7.5 工序三倒头装夹工件，车端面，保证总长175 工序四以中心孔定位装夹工件粗车外圆各部。 工序五去毛刺 工序六以两中心孔定位装夹工件。半精车，精车各部尺寸，倒角 工序七一夹一顶装夹工件，粗、精铣花键。 工序八热处理：调质处理255—302HB 工序九按图样要求检查各部尺寸及精度。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “花键传动轴”：零件材料为40MnB，硬度为255—302HB，毛坯质量为6.37kg。生产类型为小批量生产，锻造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．外圆表面沿轴线方向长度的加工余量及公差（Φ32内孔及端面）。2．查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2~2.5,取Φ20，Φ50端面长度余量均为2.5（均为双边加工） 车削加工余量为： 粗车1.5mm 半精车1mm
3．其他尺寸直接锻造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 （五）确立切削用量及基本工 工序一下棒料 2．加工条件 工件材料：40MnB,σb=0.6GPa《机械工程材料》表5-6， 255-302HB，型钢。 机床：CR6150《工艺手册》表7-4 刀具：W18Cr4V高速钢，牌号W18,硬度63-66HRC, A型机夹切断刀：h=20mm,L=125mm. 2.切削用量 1）切削深度因为是切断，所以a p=36mm。《工艺手册》表11—29 2）进给量f=0.20mm/r《工艺手册》表11-29 3）查后刀面最大磨损及寿命 查《工艺手册》表11-25，后刀面最大磨损为0.4~0.6mm。寿命T=60min。 4）计算切削速度 由《机械加工工艺手册》（以下称《工艺手册2》）得， V c＝C v/T m a p xv f yv 算得V c＝70 m/min 5）确定机床主轴转速 n s＝1000 V c /πd w＝319r/min。按机床说明书，与319r/min 相近的机床转速为360 r/min，故选360 r/min的转速。V f ＝fn＝0.20×360＝72mm/min。所以实际切削速度为v＝79 mm/min。 6）计算基本工时 t m＝L/V f＝36/72＝0.5min 工序二粗车端面，钻中心孔 1．加工条件 工件材料：40MnB, σb＝0.6GPa 《机械工程材料》，24—38HRC，型钢。 加工要求：粗车M24×1.5—8g端面，钻中心孔 机床：CR6150 《工艺手册》 刀具：W C＋Ti＋C。硬质合金钢车刀，牌号YT15，硬度78HRC，《工艺手册》表10—3。 45°端面铣刀尺寸：L＝140mm,h＝25mm,b＝16mm。《工艺手册》表10—99 2．切削用量 1）切削深度: a p＝3mm 《工艺手册》表11—26