目录
一摘要 (3)
二正文 (3)
1 绪论 (3)
1.1选题的意义与目的 (3)
1.2飞轮的发展史 (4)
2飞轮工作的原理及 (5)
2.1飞轮的组成和材料的 (5)
2.3飞轮原理及在发动机中的作用 (5)
2.3飞轮的结构、功能及应力分析 (7)
3飞轮的动态优化设计 (11)
3.1 飞轮的动态优化设计的意义 (11)
3.2 模型简化与方案选择 (12)
3.3飞轮的动态有限元分析 (13)
3.4飞轮的动态优化 (15)
4飞轮浇铸工艺的设计 (18)
4.1 无冒口铸造方案的确定 (18)
4.2 无冒口方案的设计与实施 (18)
5、飞轮的加工工艺及流程 (19)
5.1飞轮主要加工技术要求分析 (19)
5.2工艺方案分析 (21)
5.3飞轮机械加工工艺路线的制定 (21)
6结论 (23)
7结束语 (23)
三参考文献 (25)
基于汽车发动机飞轮的设计与制造学号：09131050701265 姓名：王江专业：机械设计制造及其自动化
摘要目的通过对汽车发动机飞轮的设计模拟的计算了飞轮的飞轮的质量和设计的合理性，使飞轮性能和质量得到了很好的保障。对飞轮浇铸工艺的设计和加工技术要求、工艺方案的分析，有利于提高飞轮的产品质量、工作性能，节约了制造和加工的成本，为企业赢得了时间和效益。方法利用相关理论知识和参数化建模，利用ANSYS软件进行动态有限元分析得出相应优化结果。结合工作生产实际，明确了飞轮浇铸工艺和加工工艺。结果在参数化建模、动态有限元分析和制定浇铸及加工工艺中制定多种不同的方案，在优化设计中，通过数据对比，方案二优于方案一。结论基于有限元法的参数化建模可以快速动态的修改模型动态得到各种分析结果。
关键词：发动机飞轮，有限元分析，参数化建模，无冒口铸造，机械加工飞轮是汽车发动机中有重要作用但结构相对简单的零件之一，本文主要介绍了汽车发动机飞轮的发展史，工作原理，应力分析，动态优化设计，浇铸工艺的设计，机械加工流程等。为了保证飞轮又足够的转动惯量、刚度和强度，并使飞轮在满足设计要求的前提下质量尽可能小，这里利用有限元分析软件ANSYS对某飞轮进行参数化建模，动态的分析了飞轮的应力场与位移场。实践证明，利用数化建模可以大大地提高效率，并且可以在设计阶段的合理范围内任意取值进行分析，有利于缩短设计周期，降低制造成本。从工作生产实际出发，研究了飞轮的无冒口铸造工艺及机械加工工艺规程，分析了飞轮在加工过程中的注意事项，并完成加工工序设计。
1 绪论
1.1选题的意义与目的
发动机后端带齿圈的金属圆盘称为飞轮。飞轮用铸钢制成，具有一定的重量（汽车工程称为质量），用螺栓固定在曲轴后端面上，其齿圈镶嵌在飞轮外圆。
发动机启动是，飞轮齿圈与启动齿轮啮合，带动曲轴旋转起动。许多人认为，飞轮仅是在起动时才其作用，其实飞轮不但在发动机起动时起作用，还在发动机启动后贮存和释放能量来提高发动机运转的均匀性，同时将发动机动力传递至离合器。
飞轮是发动机的关键安全件，其功能是调节发动机曲轴转速变化，其稳定转速的作用。发动机在任何工况下，既使是稳定工况，由于负荷的突变，发动机输出扭矩与其所带动的阻力矩之间不相等，二产生曲轴转动角速度的波动，引起曲轴回转的不均匀性。这会产生一系列不良后果：对由曲轴驱动的另部件产生冲击，影响工作可靠性。降低使用寿命，产生噪音曲轴振动等。因此必须控制曲轴回转的不均匀性在允许范围之内。飞轮正是在利用其具有较大的转动微量，在曲轴加减速过程中吸收或释放其动能，稳定曲轴加速度得变化，从而稳定转速。
我们知道，四冲程发动机只有作冲程产生动力，其他进气、压缩、排气冲程是消耗动力，多缸发动机是间隔地轮流作功，扭矩呈脉冲输出。另外，当汽车起步时，由于扭力突然剧增会使发动机转速急降而熄火。利用飞轮所具有的较大惯性，当曲轴转速增高时吸收部分能量阻碍其降速，当曲轴转速降低时释放部分能量使得其增速，这样一增一降，提高了曲轴旋转的均匀性
1.2飞轮的发展史
飞轮的概念很早就出现在人类的生活中，新石器时代的纺锤及陶轮都有类似飞轮的概念。。十一世纪时安达卢斯的农艺师Ibn Bassal在其著作《Kitab
al-Filaha》中，描述飞轮应用在水力机械中的情形。根据从事中世纪研究的学者 Lynn White 的资料，首次出现使用飞轮来作为稳定转速的记载是在德国艺术家 Theophilus Presbyter（约1070-1125）的著作《De diversibus artibus》（On various arts）中，他在他的许多机器中都使用到飞轮。在工业革命时，詹姆斯·瓦特将飞轮应用在蒸气机上，而詹姆斯·皮卡德（James Pickard）将飞轮和曲柄（Crank）一起使用，将往复式运动变成旋转运动。飞轮应用在车辆上时，需考虑进动的问题。若一个旋转的飞轮受到其他会改变其旋转轴力矩的影响，飞轮的旋转轴也会会绕另一个轴旋转，这个称为进动。一部有垂直轴飞轮的车辆在通过山顶或谷底时，会受到一个横向的动量，用二个旋转方向相反的飞轮即可消除此问题。飞轮常运用在打洞机及铆钉机中，平时储存马达提供的能量，在需要功率输出时，即可释放原先储存的能量。在内燃机的应用上，飞轮是连结到曲轴上的大质量轮子，主要目的是维持曲轴上固定的角速度。
2飞轮工作的原理及应力分析
2.1飞轮的组成和材料的选取
飞轮总成（Flywheel assembly ）一般由飞轮、齿圈、离合器定位销、轴承等组成，部分产品轴承用花键代替。
现在随着爱车一族的不断钻研扩展，发动机飞轮已演变出实用的好多类型，如双质量减震飞轮（主要用于柴油发动机），45#锻钢轻质量飞轮，铝合金T6
飞轮，轻质量飞轮主要用于赛车和特殊爱好者使用，安装这种飞轮以后，发动机加速快，缺点是收油门后减速也快。
材质：一般使用铸铁：HT200 HT250 ；球铁：QT450-10、QT600-3、QT500-7 等，国外也有用45号钢制作的飞轮。
灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。
2.2飞轮原理及在发动机中的作用
飞轮(Flywheel)装置在曲柄的轴的一端，是铸铁制造较重的轮盘，在爆发冲程传递回转力，由飞轮一时吸收储蓄，供给下一次动力冲程，能使曲柄轴圆滑的回转作用，外环的齿圈可供起时摇转引擎之用，背面与离合器片接触，成为离合器总成的主件
飞轮是发动机在曲轴后端的较大的圆盘状的零件，它具有较大的转动惯量，具有以下功能：将发动机作功形成的部分能量储存起来，以克服其他形成的阻力，使曲轴均匀旋转。通过安装在飞轮上的离合器，把发动机和汽车传动系统连接起来。装有与起动机结合的齿圈，便于发动机启动。
飞轮，是发动机装在曲轴后端的较大的圆盘状零件，它具有较大的转动惯量，具有以下功能：将发动机作功行程的部分能量储存起来，以克服其他行程的阻力，使曲轴均匀旋转；通过安装在飞轮上的离合器，把发动机和汽车传动系统连接起来；装有与起动机接合的齿圈，便于发动机起动。
驱动盘，也是飞轮的一种，材质用45号钢冲压成型，再压制齿圈。
飞轮是一个延著固定轴旋转的轮子或圆盘，能量以旋转动能的方式储存在转子中：
212
k E I ω=
?? 其中 ω 是角速度
I 是质量相对轴心的转动惯量，转动惯量是物体抵抗力矩的能力，给予一定力矩，转动惯量越大的物体转速越低。 固体圆柱的转动惯量为212
I mr =, 若是薄壁空心圆柱，转动惯量为2I mr =, 若是厚壁空心圆柱，转动惯量则为22121()2
I m r r =+. 其中 m 表示质量，r 表示半径，在转动惯量列表中可以找到更多的信息。在使用国际单位制计算时，质量、半径及角速度的单位分别是公斤、米，弧度/秒，所得到的结果会是焦耳。
由于飞轮可储存的能量是和转动惯量成正比，因此在设计飞轮时，会尽量在不变动质量的条件下，去增加其转动惯量，例如说中间搂空将，质量集中在飞轮的外围等作法。
在利用飞轮储存能量时，还需要考虑在转子不变形或断裂的前提下，飞轮可储存的能量上限，转子的环向应力（hoop stress ）是主要的考量因素：
22t r σρω=
其中：
σt 是转子外圈所受到的张应力
ρ 是转子的密度
r 是转子的半径
ω 是转子的角速度
飞轮储存的能量
范例：
以下是一些“飞轮”的范例及其储存的能量，I = kmr2, k 的计算方式请参考转动惯量列表（表1）。
表1转动惯量列表
飞轮能量和材料的关系：
对于相同尺寸外形的飞轮，其动能和环向应力及体积成正比：k t E V σ∝ 若以质量来表示，则其动能和质量成正比，也和单位密度的环向应力成正比：
t k E m σρ∝ t σρ
可以称为比强度（Specific strength ）。若飞轮使用材质的比强度越高，其单位质量下的能量密度也就就越大。
2.3飞轮的结构、功能及应力分析
飞轮效应指为了使静止的飞轮转动起来，一开始你必须使很大的力气，一圈一圈反复地推，每转一圈都很费力，但是每一圈的努力都不会白费，飞轮会转动得越来越快。达到某一临界点后，飞轮的重力和冲力会成为推动力的一部分。这时，你无须再费更大的力气，飞轮依旧会快速转动，而且不停地转动。这就是“飞轮效应”
飞轮设计首先应用工程提高发动机应用配套对飞轮的基本要求。包括适用机型，飞轮因负荷突变而需要稳定转速的基本参数，如质量、转动惯量，所需承受
的最大转速，动力输出和离合器安装定位孔（面）的要求；安装起动电机和齿圈的要求。然后根据要求确定飞轮轮缘尺寸。腹板及轮辐过度连接区域结构、尺寸及厚度，轮毂连接定位结构及尺寸。在此还应确定飞轮安装螺栓的规格和等级，以便飞轮安装部位的设计。一般飞轮螺栓都采用10.9级或更高的螺栓。
在经过以上几个步骤，基本上确定了飞轮的直径、轮缘形状，辐板偏心量、飞轮开槽钻孔等本形式后，现应进行应力分析，这是飞轮设计中得关键一步。应力分析中应考虑角加速度、振动、回转救应、动力输出和离合器负荷的影响。
现在说明应力分析的计算方法及材料的选取
2.3.1离心应力
飞轮是高速旋转运动件，其主要的离心应力是作用于飞轮栓安装孔剖面，BJ374飞轮离合器销孔剖面轮缘短，螺栓孔剖面轮缘长，离心力影响的危险剖面是螺栓孔剖面，其离心力应力为：2
212
A Sc M P R A ?=??? 其中式中：
S ：离心力产生的切向回应了
M:轮缘的开状系数（rad/see/rpm ）
其是根据轮缘形状，面积转化为以下图1中得三种标准形式之一，计算查表确定M 。
图1轮缘标准形状尺寸
B10飞轮已知Wr,R-轮缘近似径向厚度为，将轮缘划分成三部分（见图3.1），其部分等效面积计算和为（计算过程略）
23405.8Tr Wr mm ?=
3405.83405.8991.53.435Tr Wr ===
则 59.4741A Wr T = 4.206Tr R
= 查表图，线性插值
2
/sec 0.295rad M rom ??= ???
ρ：材料密度3/g mm
飞轮材料一般选用灰铸铁250（HT250） ρ=0.013/g mm ω：飞轮计算转速，一般考虑50%的转速，
W=1.5×2100=3150rpm
R:飞轮外径
B10飞轮:已知R=127
A1：飞轮剖面径向无钻孔，开槽等的实心面积。
B10飞轮 A1=轮缘面积+圆盘面积+法兰面积=147129平安毫米
As ：飞轮剖面径向最小面积（包括去除所有的钻孔、开槽，凹入区域）。 B10飞轮 A2=A1-孔、槽、凹入区域面积=110718平方毫米
则Sc=7751 psi
对在应力计算中，轮缘长度大于轮辐厚度4倍以上，或轮缘伸出长度大于轮缘厚度3倍以上的，则用下列计算离心应力：
322102
8.4210()Ar Sc R psi Ar ρ?-=? 2.3.2 热应力：
对不带离合器的飞轮设计，可不进行热应力计算，热应力计算公式如下： 112
d t eff M E A S psi NV A =? 式中，St ：轮缘处产生的最大拉伸热效应力psi.
M1：材料应力系数
B10发动机飞轮，材料为HT250,查表M=0.396
Ed:飞轮一离合器系统能量扩散系数，由发动机转速、离合器传输扭矩、啮合速度确定，对B10飞轮和Lipe14n-2离合器。
N ：离合器摩擦片数目，Lipe14n-2离合器为双盘，所以N=2。
Weff 飞轮有效体积是指有关离合器工作区域的体积，一般转化标准的结构形式。
B10发动机飞轮 Weff ：圆盘体积+轮缘有效体积（前、后缘） 圆盘体积：t σρ 后缘体积：由已知0
L 、0T 、0R ，
则 00 6.7R T = 00
0.8744L T = 查表图，线性插值得：
00.9eff
L T = 得：0.9 1.25 1.25n eff L =?= 2.3.3算最大全负荷转速
飞轮所能承受的最大转速由应用工程根据发动机配套使用确定，飞轮限定的最大全负荷转速得超过3255rpm,根据上述Sr,St 和材料许用应力Sa,核算飞轮所能承受的最大转速。其应取下列计算公式中得最小值，计算公式为：
2max 3a S W Sr
ω= 即 3()2max 3a t c t
S S S W S ω-+= 2.3.4拉强度试验
按图纸要求在飞轮上取试样进行拉力试验，取样标准应该按《金属拉力试样》GB6397-86执行。拉力试样如图2：
图2 拉力试样
L--平行长度，L ≥L0+d0；
L0—试件平行长度部分两条刻线间的距离，成为原始标距；
d0—平行长度部分原始直径。
圆形比例试件分两种：
L0=10d0，称为长试件；
L0=5 d0，称为短试件。
本实验试件采用d0=10mm,L0=100mm 的长试件。
将试件装好后按下“运行”按钮，试验机开始按试验程序进行拉伸，仔细观察试件和计算机屏幕上的拉伸曲线在拉伸过程中的对应情况，直至拉断，取下试件并观察断口。试验结束，在试验结果栏中，程序将自动计算结果显示在其中。浏览拉伸曲线，记录屈服载荷Fs(Fel)和最大载荷Fbz(Fm)。输入断后标距，断后面积，打印试验报告。
根据测得的灰铸铁拉伸载荷Fs 、Fb 计算出屈服极限s σ和强度极限b σ。
0s s F A σ= ， 0
b b F A σ= ， 2004d A π?=
3飞轮的动态优化设计
3.1 飞轮的动态优化设计的意义
在设计任务中，经常遇到系列产品的设计工作，这些产品在结构上基本相同，但由于使用场合、工况的差别，在结构尺寸上形成了一个系列。对于这种设计任务，如果一一地去设计、绘图等，会带来很大的重复工作量。这样不仅浪费了人力、物力资源，也延长了设计周期。另外，工程中得很多结构，在投入正式使用之前，都需要进行有限元结构分析。有限元分析工程中很大一部分工作量在于实际结构抽象出有限元分析数学模型划分有限元网络。该过程通常独立于建立实体模型。对于系列化产品，其有限元结构分析的工作类似于模型建立工作，有着相当大的重复性。
参数化建模是使用重要几何参数快速结构和修改几何模型的一种造型方法，这些几何参数包括控制形状大小的尺寸和定位形状的方向矢量等。若几何模型的所有尺寸是参数化的就可以动态修改参数，随后动态得到有限元分析结果。
飞轮是内燃机中有重要作用但结构形状相对于简单的零件之一。它是一个转动惯量很大的圆盘，其中要功用是将在做功行程中传输给曲轴的功的一部分贮存起来，用以在其它行程中克服阻力，带动曲柄连杆结构越过上、下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷。此外，在结构上飞轮又往往用作汽车传动系中摩擦离合器的驱动件。
随着高速内燃机的发展，飞轮的旋转速度不断提高。众所周知，一旦发生飞轮强度、刚度方面的破坏，就会出现危险。在设计过程中，除了保证飞轮又足够的转动惯量外，应使飞轮满足设计要求的前提下质量尽可能小，从而减轻发动机
柳江区职业技术学校教案 课程名称汽车发动机维修使用教材汽车发动机构造与维修授课教师授课类型课堂讲授 授课班级班级人数 授课时数 4 授课时间 授课课题发动机总论 教学目的与要求掌握发动机的基本组成及组成部分的作用，理解发动机的基本术语 教学重点发动机的基本组成及各组成部分的作用，发动机的基本术语教学难点发动机的基本术语 教学方法讲授法 教具准备多媒体课件 教学过程教师活动学生活动 教学内 发动机组成 1、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。其作 用是将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将 活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 2、配气机构 配气机构由气门组及气门传动组组成。其作用是使可燃混合气及时充 入气缸并及时将废气从气缸中排出。 3、燃料供给系统 汽油机燃料供给系统和柴油机燃料供给系统由于使用的燃料和燃烧过 程不同，在结构上有很大差别，而汽油机燃料供给系统根据混合气的形成 方式不同又可分为传统化油器式和电控直喷式两种。其作用是将一定浓度 和数量的可燃混合气（或空气）供入气缸以供燃烧，并将燃烧生成的废气 排出。 4、冷却系统 冷却系统有水冷却系统和风冷却系统两种，现代汽车一般都采用水冷 前两节课学生认真听， 总结，结合实物记忆知 识点，最后两节课进行 考核。
容却系统。其作用是将受热机件的热量散到大气中去，从而保证发动机正常工作 5、润滑系统 润滑系统的作用是将润滑油送至各个摩擦表面，以减轻机件的磨损，并清洗、冷却摩擦表面，延长发动机的使用寿命。 6、起动系统 起动系统的作用是将静止的发动机起动并转入自行运转。7、点火系统点火系统是汽油发动机独有的，按控制方式不同又分为传统点火系和电子控制点火系两种。其作用是按规定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸中的可燃混合气。柴油发动机由于其混合气是自行着火燃烧，故没有点火系。 发动机基本术语 1、上止点TDC 上止点是指活塞顶位于其运动的顶部时的位置，即活塞的最高位置。 2、下止点BDC 下止点是指活塞顶位于其运动的底部时的位置，即活塞的最低位置。
（ 二 〇 一 六 年 七 月 机械制造技术 课程设计说明书 设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计 学 生： 韩孝彬 学 号： 2134022503 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 2013级 指导教师： 赵德金
目录 课程设计任务书 (3) 设计条件： (3) 设计要求： (3) 摘要 (4) 设计说明 (5) 一、零件的分析 (8) 1、零件的特点分析 (8) 2、零件的作用 (8) 二、零件的工艺分析 (9) 三、确定毛胚、绘制毛胚简图 (11) 1、选着毛坯 (11) 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (11) 3、绘制零件的毛坯简图 (12) 四、拟定箱体的工艺路线 (13) 1、定位基准的选择 (13) 2、零件表面方法的确定 (13) 3、加工阶段的安排 (15) 4、工序的集中与分散 (15) 5、工顺序的安排 (16) 6、确定工艺路线 (16) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 1、工序3与工序4----加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定 (18) 2、工序5---粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 3、工序6，7的---粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (19) 4、工序8、9、10、11----粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公 差的确定 (19) 5、工序12、13、15、16----钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 20 六、切削用量、时间定额的精算 (21) 1、切削用量的确定 (21) 2、时间定额的预算 (23) 七、夹具总体方案设计 (26) 1、工件装夹方案的确定 (26) 2、其它元件的选择 (26) 3、镗床夹具总图的绘制 (31) 八、总结与体会 (32) 九、致谢 (33) 十、参考文献 (34) 附录：夹具的三维实体图 (36)
毕业设计(论文) 课题名称4110发动机飞轮壳前端面钻模设计 学生姓名 学号 院(系)、专业机械与能源工程系机械设计制造及其自动化指导教师 职称
内容提要 本次进行的是4110发动机飞轮壳前端面钻模的设计。钻模是钻床类的专用夹具，主要用于保证在加工孔时刀具有一个确切的位置，从而保证孔的位置和精度。 本次夹具设计的步骤是： (1）研究原始资料，明确设计要求； (2）拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图； 1）确定定位方案，选择定位元件； 2）确定导向装置； 3）确定夹紧机构； 4）确定其它装置和夹具体； 5)绘制夹具总图 经过设计和讨论，终于圆满地完成了设计任务。本次设计整个设计过程条理清晰，能让读者明白整个过程。力求结构合理，计算准确，经济可靠。本设计的创新之处在于简化了钻模板的结构设计,使其结构更简便,同时也能满足设计要求。但是由于本人实践经验的欠缺和知识的局限性，设计过程中难免出现一些错误，该夹具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验，敬请各位领导，老师，同学提出宝贵意见和见解，本人在此表示由衷的感谢！ 关键词：定位；夹紧；导向
目录 第1章机床夹具的概述 (7) 1.1 机床夹具的概念 (7) 1.2 钻床夹具的组成 (8) 1.3 钻模及钻模板形式的选择 (9) 第2章工件定位方案的确定 (11) 2.1 工件定位要则 (11) 2.2 工件定位方式的选择 (13) 2.3 定位件的计算 (16) 2.4 定位误差的分析计算 (18) 第3章导向装置的确定 (20) 3.1 导向装置的概述 (20) 3.2 定位孔导向装置的确定 (21) 3.3 其余孔导向装置的确定 (22) 第4章夹紧方案的确定 (23) 4.1 夹紧机构的确定 (25) 4.2 夹紧力三要素的确定 (25) 第5章其它装置的确定 (27)
北华航天工业学院 机械制造技术基础课程设计说明书 题目：拨叉零件的机械加工工艺设计及专用夹具设计 学生姓名: ******* 学号：************ 班级： ****** 系别： *********** 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： *************8 成绩：
目录 （一）机械加工工艺设计 1.拨叉零件的工艺分析及生产类型的确定 (1) 1.1拨叉零件的作用 (1) 1.2 拨叉零件的技术要求 (1) 1.3 拨叉零件的生产类型 (1) 2 确定毛坯，绘制毛坯简图 (1) 2.1确定毛坯生产类型 (1) 2.2继续加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1) 2.3绘制拨叉铸造毛坯见图 (2) 3、拟定拨叉工艺路线 (2) 3.1定位基准的选择 (2) 3.1.1粗基准的选择 (2) 3.1.2精基准的选择 (2) 3.2 、表面加工方法的确定 (3) 3.3、加工阶段的划分 (3) 3.4、工序的集中与分散 (3) 3.5、工序顺序的安排 (3) 3.6 、工艺路线确定 (4) 4、机床设备及工艺装备的选用 (4) 4.1 、机床设备选用 (4) 4.2 工艺装备的选用 (4) 5、机械加工余量，工序尺寸及公差的确定 (4) 6、切削用量、时间定额的计算 (6) 6.1.工序三：粗-精铣左端面 (6) 6.1.1粗铣左端面至81mm (6) 6.1.2 精铣左端面至80mm，表面粗糙度Ra=3.2um (7) 6.2工序四：钻-扩φ22H12孔 (8) 6.2.1钻φ20孔 (8) 6.2.2扩孔Φ22H12 (10) 6.3工序五：拉内花键孔 (11) 6.4工序六：粗-精铣底槽内侧面和底面 (11) 6.4.1粗铣底槽 (11) 6.4.2精铣底槽 (12)
产品语义学 课程设计说明书课题名称：未来代步工具设计 学院：机械与动力工程 指导教师：田维飞 班级： 12020241 学号： 1202024131 姓名：魏卓群 二〇一五年五月二十四日
概述 自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。英文bicycle。其中bi意指二，而cycle意指轮，即两轮车。在中国内地、台湾、新加坡，通常称其为“自行车”或“脚踏车”；在港澳则通常称其为“单车”；而在日本称为“自転（转）车”。自行车种类很多，有单人自行车，双人自行车还有多人自行车。 自行车可以作为环保的交通工具用来代步、出行；越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼、自行车出游；自行车本身也是一项体育竞技运动，有公路自行车赛、山地自行车赛、场地自行车赛、特技自行车比赛等。 1866年清朝派出了第一个出洋考察团，其中19岁少年张德彝在游记里使用到“自行车”一词，于是自行车一词首次出现，并被一直沿用至今。 自行车是传统产业，具有100多年的历史，由于环保以及交通的问题，自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具，世界自行车行业的重心正从传统的代步型交通工具向运动型、山地型、休闲型转变，在美、欧、日等发达国家，自行车是一种较普遍的运动、健身、休闲和娱乐性产品。每年全世界自行车需求量巨大，日本CYCLEPRESS的数据统计显示，全世界自行车需求规模保持在1.06亿台的水平，自行车年交易额约为50亿美元。
自行车是人类发明的最成功的一种人力机械之一，它是由许多简单机械组成的复杂机械。清朝康熙年间，黄履庄潜心研制了自行车。 《清朝野史大观》记载：“黄履庄所制双轮小车一辆，长三尺余，可坐一人，不须推挽，能自行。行时，以手挽轴旁曲拐，则复行如初，随住随挽日足行八十里。”由此可见，他制造的自行车，前后各有一个轮子，骑车人手摇轴旁曲拐，车就能前进，这是史料最早记载的自行车。黄履庄以后大约100年，法国人西夫拉克1790年才制成了木制自行车。 构成 系统结构 自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统： 1.导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可 以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。 2.驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、 飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。
自然吸气相对涡轮增压的优点： 1.相比之下温度稍低，从而产生的积碳问题轻一些。 2.发动机寿命相对长些。 3.动力输出相对较为线性。 4技术可靠性高、耐久性好 以同等动力输出而不是同等排量来比较，涡轮发动机因为排量更小，所以在涡轮不全力工作的状态下，它比同等动力水平的自然吸气发动机更加省油。例如：一台1.8T发动机动力水平相等于另一台2.4L自然吸气发动机，彼此都全力工作时，大家的油耗可能差不多；但当这两台发动机在90km/h等速巡航这种低负荷工作时，1.8T发动机的涡轮由于未充分介入工作，这时气缸内部实际工作排量只有1.8L，而另一台自然吸气发动机工作排量始终为2.4L，这时候1.8T带涡轮的比2.4L自然吸气的更省油。
增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸，以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量增加，可相应地增加循环供油量，从而可以增加发动机功率。同时，增压还可以改善燃油经济性。实践证明，在小型汽车发动机上采用涡轮增压或机械增压，当汽车以正常的经济车速行驶时，不仅可以获得相当好的燃油经济性，而且还由于发动机功率增加，可以得到驾驶人所期望的良好的加速性。 第一节概述
增压有涡轮增压、机械增压和气波增压等三种基本类型。实现空气增压的装置称为增压器。各种增压类型所用的增压器分别称为涡轮增压器、机械增压器和气波增压器。 机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动，或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动。机械增压能有效地提高发动机功率，与涡轮增压相比，其低速增压效果更好。另外，机械增压器与发动机容易匹配，结构也比较紧凑。但是，由于驱动增压器需消耗发动机功率，因此燃油消耗率比非增压发动机略高。 第一节概述
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
《数控加工工艺》课程设计说明书 班级： 学号： 姓名】 指导老师：】
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节，要求学生运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的有： 1 通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识，学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计，掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析，掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定，确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析，掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具，并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法，运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求： 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格，所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验，以验证其正确
4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下： 1.该零件为滑台工作台，是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分，尺寸 清晰，无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求，而无特殊的表面粗糙 度要求，如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.
目录 一摘要 (3) 二正文 (3) 1 绪论 (3) 1.1选题的意义与目的 (3) 1.2飞轮的发展史 (4) 2飞轮工作的原理及 (5) 2.1飞轮的组成和材料的 (5) 2.3飞轮原理及在发动机中的作用 (5) 2.3飞轮的结构、功能及应力分析 (7) 3飞轮的动态优化设计 (11) 3.1 飞轮的动态优化设计的意义 (11) 3.2 模型简化与方案选择 (12) 3.3飞轮的动态有限元分析 (13) 3.4飞轮的动态优化 (15) 4飞轮浇铸工艺的设计 (18) 4.1 无冒口铸造方案的确定 (18) 4.2 无冒口方案的设计与实施 (18) 5、飞轮的加工工艺及流程 (19) 5.1飞轮主要加工技术要求分析 (19) 5.2工艺方案分析 (21) 5.3飞轮机械加工工艺路线的制定 (21) 6结论 (23) 7结束语 (23) 三参考文献 (25)
基于汽车发动机飞轮的设计与制造学号：09131050701265 姓名：王江专业：机械设计制造及其自动化 摘要目的通过对汽车发动机飞轮的设计模拟的计算了飞轮的飞轮的质量和设计的合理性，使飞轮性能和质量得到了很好的保障。对飞轮浇铸工艺的设计和加工技术要求、工艺方案的分析，有利于提高飞轮的产品质量、工作性能，节约了制造和加工的成本，为企业赢得了时间和效益。方法利用相关理论知识和参数化建模，利用ANSYS软件进行动态有限元分析得出相应优化结果。结合工作生产实际，明确了飞轮浇铸工艺和加工工艺。结果在参数化建模、动态有限元分析和制定浇铸及加工工艺中制定多种不同的方案，在优化设计中，通过数据对比，方案二优于方案一。结论基于有限元法的参数化建模可以快速动态的修改模型动态得到各种分析结果。 关键词：发动机飞轮，有限元分析，参数化建模，无冒口铸造，机械加工飞轮是汽车发动机中有重要作用但结构相对简单的零件之一，本文主要介绍了汽车发动机飞轮的发展史，工作原理，应力分析，动态优化设计，浇铸工艺的设计，机械加工流程等。为了保证飞轮又足够的转动惯量、刚度和强度，并使飞轮在满足设计要求的前提下质量尽可能小，这里利用有限元分析软件ANSYS对某飞轮进行参数化建模，动态的分析了飞轮的应力场与位移场。实践证明，利用数化建模可以大大地提高效率，并且可以在设计阶段的合理范围内任意取值进行分析，有利于缩短设计周期，降低制造成本。从工作生产实际出发，研究了飞轮的无冒口铸造工艺及机械加工工艺规程，分析了飞轮在加工过程中的注意事项，并完成加工工序设计。 1 绪论 1.1选题的意义与目的 发动机后端带齿圈的金属圆盘称为飞轮。飞轮用铸钢制成，具有一定的重量（汽车工程称为质量），用螺栓固定在曲轴后端面上，其齿圈镶嵌在飞轮外圆。
湘潭医卫职业技术学院 课 程 设 计 班级： 姓名： 指导教师：刘中华 年月日
课程设计 项目说明书 设计题目：******批量生产机械加工工艺设计专业：*********** 班级：******* 学号：******* 设计者：****** 指导教师：刘中华 完成时间：****** 湘潭医卫职业技术学院医电学院
目录 前言 一、零件的分析 (5) 1、零件的作用 (5) 2、零件的工艺分析 (5) 二、工艺分析 (6) 1、确定生产类型 (6) 2、选择毛坯制造形式 (6) 3、选择定位基准 (6) 4、零件表面加工方法选择 (7) 5、制造工艺路线 (8) 6、确定机械加工余量与毛坯尺寸 (8) 7、加工设备与工艺装备的选择 (10) 8、确定切削用量及基本工时 (11) 总结 参考文献 致谢
前言 本次课程设计是进给箱齿轮轴的设计，这是机械制造工程这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。
设计题目：进给箱齿轮轴零件的机械加工工艺规程 零件的分析 1.零件的作用 题目给定的零件是进给箱齿轮轴，其主要作用是支撑传动零部件，实现回转运动，并传递扭矩和动力，以及承受一定的载荷。齿轮轴零件是将齿轮部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械零件。齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴Φ26圆柱面处有圆弧形的键槽和圆孔，主要是通过键和其他部件相连。轴的左端部位为齿轮部分，主要传递运动和动力。 2.零件的工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构简单，属于阶梯轴类零件，由圆柱面、轴肩、键槽、齿轮等不同形式的几何表面及几何实体组成。其主要加工的表面有以齿轮轴左右端面为中心的Φ60、Φ45、Φ30、Φ29、Φ26、Φ24的外圆柱面，以Φ26的外圆柱面和左右台阶面为中心的加工30×8×4的键槽、Φ8的孔，左右两端的端面，以及齿轮轴左端的齿轮加工。其多数表面的尺寸精度等级在7～11之间，表面粗糙度值为1.6μm～12.5μm，齿轮的精度等级为8。其中位置要求较严格的,主要是保证加工Φ60的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.25范围内,以及保证Φ30的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.02范围内。 通过分析，该零件布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。经过对以上加工表面的分析，对于这几组加工表面而言，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，并且保证它们的位置精度。
镇江高专 ZHENJIANG COLLEGE 毕业设计(论文) 基于柴油机拆装的零件设计与数控编程 Based on disassembly of parts engine design and NC programming 系名：机械工程系 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二○一一年九月
目录 第一章R175A柴油机的工作原理 (1) 1.1 柴油机的概述 (1) 1.2 柴油机的工作原理 (1) 1.2.1 进气冲程 (2) 1.2.2 压缩冲程 (2) 1.2.3 燃烧膨胀冲程 (3) 1.2.4 排气冲程 (3) 第二章曲轴概述 (4) 2.1 曲轴的作用 (4) 2.2 曲轴的组成 (5) 2.2.1主轴颈 (5) 2.2.2连杆轴颈 (6) 2.2.3曲柄 (6) 2.2.4自由端（前端） (6) 2.2.5功率输出自由端（后端） (6) 第三章曲轴的加工工艺 (7) 3.1 一般曲轴的加工工艺 (7) 3.2 零件设计与工艺分析 (8) 3.2.1零件材料选择 (8) 3.2.2零件几何尺公差及技术要求的确定 (9) 3.3 确定生产类型 (10) 3.3.1确定毛坯种类 (10) 3.3.2确定铸件余量及形状 (10) 3.4 曲轴加工工艺过程设计 (10) 3.4.1选择表面加工方法 (10) 3.4.2确定工艺过程方案 (11)
3.5选择加工设备与工艺装备 (13) 3.5.1选择机床 (13) 3.5.2选择夹具 (13) 3.5.3选择刀具 (13) 3.5.4选择量具 (14) 3.6 确定工序尺寸 (14) 致谢 (18) 参考文献 (19)
长沙县职业中专 汽 车 发 动 机 教 案 任教者：刘俊 2017年下学期 汽车发动机教案 关于教案的几点说明： 1、本教案主要着重于对教学过程的设计，对教学的具体内容则主要体现 于课件中。 2、本教案中的教学方法设计内容用红色字体表示，以区别于一般课程内 容。
3、由于本课程由多从头到教师讲授，在教学研究过程中对教学重点难点 进行了较为细致的分析，并对难点的突破方法进行了初步探讨，体现 于教案开头之“难点突破方法栏”中。 4、对教学重点的强调由于不同教师根据各自的授课特点采用的方法不尽 相同，教案中未体现。 教案1 教学时数：2 重点：发动机的基本术语、单缸汽油机的工作原理 难点：单缸发动机工作原理 难点突破方法：利用学生已有的物理知识，着重强调活塞的运动方向、气门的开闭情况、气缸容积的变化与缸内压力温度的关系，使学生通过一个行程的讲授掌握知识的规律，进而很自然地接受其他各行程的工作原理。 第一章发动机的工作原理和总体构造 第一节发动机的分类 1) 按照所用燃料分类：汽油机、柴油机、煤气机…… 2) 按照行程分类：二行程发动机、四行程发动机 3）按照冷却方式分类：水冷式发动机、风冷式发动机
4) 按照气缸数目分类：单缸发动机、多缸发动机 (5) 按照气缸排列方式分类：直列式发动机、双列式（V型）发动机 (6) 按照进气系统是否采用增压方式分类：增压式发动机、非增压式发动机 第二节四冲程发动机工作原理 4、单缸发动机的结构 利用课件讲授，对照课件中的结构图，逐一讲授，使学生对四冲程发动机的构造有一个初步的了解，特别就弄清楚曲柄连杆机构和配气机构的基本工作情况。 为了加深学生的印象，应对发动机的重要零件加以特别强调，以加深学生的印象： 曲轴之“曲”、连杆之“连”、活塞之“活”与“塞”、气门之“门”、气缸之“缸（容器）”等，使这些发动机的重要机件在学生脑海中留下深刻的印象，提高教学效果。 二、发动机常用基本术语 利用课件进行讲授，对照课件中的构造简图，对发动机的常用术语逐一说明，简单说明其含义。 特别注意强调术语中的关键字：止点——止、气缸总容积——总、气缸工作容积——工作、燃烧室容积——小、压缩比——比、排量——排。
目录 序言............................................................ 错误!未定义书签。 1 零件的分析 (1) 零件的作用 (1) 零件的工艺分析 (1) 2 工艺规程设计 (1) 确定毛坯的制造形式 (1) 基面的选择 (2) 制定工艺路线 (2) 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (2) 3 夹具设计 (5) 问题的提出 (5) 夹具设计 (5) 参考文献 (8)
1 零 件 的 分 析 零件的作用 题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。 零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045 .00+为中心 ,包括:两个Φ12.034.0100--mm 的端面, 尺寸为Φ0017.045-mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透 孔. Φ06.045-mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔, Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面. 这组加工表面是以Φ20045.00+mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端 面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面. 2 工 艺 规 程 设 计 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。
南通职业大学 毕业设计说明书 题目：机械工程系机制专业毕业设计 姓名： ——————————— 专业名称：机械制造与自动化 ——————————— 指导老师： ——————————— 完成时间： ———————————
目录 前言 (3) 目录 二、零件的分析 (4) （一）零件的作用 (4) （二）零件的工艺分析 (4) 三、确定毛坯图 (5) （一）定位基准的选择 (5) （二）制订工艺路线 (6) （三）选择加工设备及刀具、夹具、量具 (6) （四）加工工序设计 (7) 五、填写机械加工艺过程卡和机械加工工序卡 (22) 六、夹具设计 (23) 七、参考文献 (25)
前言 本次设计是为毕业答辩而准备的。大学课程已全部结束，此次设计要把大学期间学的东西综合运用，使我们学的东西融会贯通，并结合生产实习中学到的实践知识独立地分析和解决工艺问题。 本次设计是柴油机的一个重要零件——曲拐。内容涉及到零件分析、确定毛坯、拟订工艺、工序设计以及两套夹具设计。此次设计把我们大学期间学的大部分内容都用上了，还用到了其它有关手册和图表。这次设计是在学校的最后一次设计，它是一次很好的锻炼机会，为我们未来从事的工作打下良好的基础。 由于能力有限，经验不足，设计中有许多不足之处，希望各位老师多加指教。
一．零件的分析 （一）零件的作用 飞轮是个储能器，在机械中广泛应用。我们常见的有家用缝纫机，在缝纫机头部的由皮带带动的手轮就是一个飞轮，可以看到家用缝纫机的飞轮比生产厂用缝纫机的飞轮小，由于飞轮小所以家用缝纫机的缝合厚度就比生产用缝纫机缝合厚度要小。是那边说起六七十年代北京生产的燕牌缝纫机号称比上海生产的缝纫机力量大，缝合厚度大。其实原理很简单，就是北京的缝纫机飞轮要大些重一些，所以在缝纫时它储存的动能大，所以遇到比较大的阻力时可以穿透。汽车的发动机都有一个飞轮，除了除了克服活塞的上下止点外还有克服汽车行驶中遇到瞬间阻力的作用。比如汽车要越过一个台阶，压过一块石头等等。农用只有十几马力的拖拉机却有一个老大的飞轮，这就使它力大无比，功率100kW的小汽车的拉力绝对比不上这个小拖拉机，汽车的飞轮小是其中原因之一。车床上的卡盘就是一个飞轮，同一台车床使用同一转速，当上小卡盘时，车削感觉无力，这是换上大卡盘立刻感觉车床有力了。同样冲床、摩擦压力机、剪板机都有一个飞轮，工作时并不是电动机的瞬时能量起作用而是电动机把能量输送给飞轮，飞轮储能，工作时飞轮释放出能量冲裁、剪断等等。 （二）零件的工艺分析 外形尺寸为φ500*75，材料为灰铸铁，主要加工面是外圆及端面，其中孔系2、孔系3，这给加工带来了不便，在选择刀具上及工件装夹上需要特殊要求。其它加工部分还包括各端面、辅助孔及各种紧固螺钉孔等。其中M12螺纹的底孔为精加工基准的定位孔，它与夹具支承座上的销钉配合定位。工件的尺寸公差及主要技术指标为：工件传动轴孔尺寸精度≤IT7级；位置度≤0.01mm；同轴度≤0.01mm；表面粗糙度≤Ra0.8。 因工件的5个面要加工，要求保证3个传动轴孔的垂直度与同轴度要求。二．.确定毛坯，画毛坯 根据零件材料确定毛坯为铸件。由题目已知零件的生产为中批生产，零件的质量为131Kg。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。为消除残余应力，铸造后安排人工时效。 由参考文献（1）表2.2-5查得，该种铸件的尺寸公差等级CT为8 ~10级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级，MA为G级。
题目：飞轮材料及制作工艺研究 主要技术指标：参考附件中的红色部分
参考附件： 复合材料转子结构设计及加工工艺 飞轮转子是飞轮储能系统中主要的储能部件，关于转子的结构设计和分析，国内外已有一些相关的综述。目前国外研究热点主要集中在转子的断裂损伤、疲劳、蠕变等方面和与此相关的实验技术。国内对转子结构的研究主要侧重于针对强度的理论和计算，对于转子工艺和试验的研究较少，飞轮实际达到储能密度也远低于国际水平。 转子结构的研究主要涉及到转子的材料和工艺、结构的设计、结构分析和实验技术等四部分内容。 1 转子的材料及制作工艺 1.1 飞轮转子的材料 储能密度是衡量飞轮转子性能的重要指标。转子的储能密度正比于材料的比强度。因此，要想获得较大的储能量和储能密度，必须采用高比强度的材料。早期的飞轮多采用铝、高强度钢等金属材料制作。近年来，随着材料技术的发展，先进复合材料逐渐成为制作高速储能飞轮的首选材料。 复合材料是六十年代中期崛起的一种新型材料，它由两种或两种以上材料独立物理相，通过复合工艺组合构成。其中，连续相称为基体，分散相称为增强体，两相彼此之间有明显的界面。它既保留原组分材料的主要特点，又可通过复合效应获得原组分材料所不具备的性能。通过材料设计可使各组分材料的性能互相补充，彼此联系，从而获得优越的性能。先进复合材料已经在航空航天结构中获得了广泛的应用。 复合材料按基体不同可分为，树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。按增强体形式分为连续纤维增强复合材料、短纤维、晶须、颗粒等增强复合材料等。常作为飞轮转子材料的复合材料主要是纤维增强树脂基复合材料。其中增强体主要是碳纤维和玻璃纤维两种，而基体主要是环氧树脂、聚酰亚胺树脂或双马树脂。先进复合材料的分类如图1所示。
《汽车发动机构造与维修》课程单元教学设计 设计梁向东 审核石婷婷李晨霞 所属系交通运输系 任课教师 梁向东于涵
本次课标题：发动机总论 授课班级上课时间上课地点 能力（技能）目标知识目标 教学目标通过本任务的学习，使学生使学生 对发动机有个初步认识1、发动机总体构造 2、发动机的基本术语 3、发动机的类型 4、四冲程发动机工作原理 能力训练 任务1、汽油机两大机构、五大系统 2、柴油机两大机构、四大系统 1．梁向东编著《汽车发动机构造与维修》佳木斯职教集团一体化教材 参考资料 2．孙长录编著《汽车发动机构造与维修》天津科学技术出版社，版次 1 二. 教学设计 1、自我介绍（课件），介绍课程性质、学习目标、考核要求、职业生涯与课程的 关系。（10 分钟） 2、讲授新课：发动机总论。 步骤教学内容教学 方法 教学 手段 学生 活动 时间 分配 告知（教学内容、目的）1、发动机总体构造 2、发动机的基本术语 3、发动机的类型 4、四冲程发动机工作原理 叙述课件 3 分 钟 《汽车发动机构造与维修》课程单元教学设计 ——任务一《发动机总论》 一. 教案头
引入（任务）任务：发动机总论叙述课件 2 分 钟 教学内容（一） 教学内容（二） 教学内容（三） 往复活塞式 旋转活塞式 2. 按所用的燃料分 汽油发动机 柴油发动机 3. 按点火方式分 点燃式 压燃式 4. 按冷却方式分 水冷式 风冷式 5. 按活塞行程数分 二冲程发动机 四冲程发动机 20 分 钟 30 分 钟 15 分 钟 两大机构： 发动机总论：两大机1、曲柄连杆机构讲授课件 构、五大系统（汽油机）2、配气机构 五大系统： 1、燃料供给系 2、润滑系 3、冷却系 4、点火系 5、起动系 1、上止点 2、下止点讲授教具 3、行程演示 4、气缸工作容积 发动机的基本术语5、燃烧室容积 6、气缸总容积 7、压缩比 8、排量 9、工作循环 发动机的类型1．按活塞的运动方式 分讲授课件
机械制造工艺学课程设计实例 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。 生产纲领为中小批量生产。 设计者：＿＿＿＿＿ 指导老师： XXX XX师范大学 教研室 2009年1月4日
XX师范大学 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。生产纲领为中小批量生产。 内容：1. 零件图 1张 2. 毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1套 4. 工艺装备（夹具）主要零件图及画总装图 1套 5. 课程设计说明书 1份 班级：0 5机自国内 学生：＿＿＿＿＿ 指导老师：XXX 教研室主任：XXXX ＿＿＿年＿＿＿月
目录 序言 (4) 一．零件的分析 1零件的作用 (4) 2零件的工艺分析 (4) 二．毛坯制造 1确定毛坯的制造形式 (5) 二．工艺规程设计 1基面的选择 (5) 2制定机械加工工艺路线 (5) 四．机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1.面的加工（所有面） (7) 2.孔的加工 (7) 五．确定切削用量及基本工时 1．工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定 (9) 2．工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定 (10) 3．工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 (11) 4 ．工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定 (12) 5．Ⅴ切削用量及基本时间的确定 (13) 6. 工序Ⅵ的切削用量及基本时间的确定 (14) 7．工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定 (15) 8 .工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定 (16) 9. 工序Ⅹ的切削用量及基本时间的确定 (16) 六．夹具的选择与设计 (16) 1.夹具的选择 (17) 2．夹具的设计 (17) 七．选择加工设备 1．选择机床，根据不同的工序选择机床 (18) 八．选择刀具 1. 选择刀具，根据不同的工序选择刀具 (18) 九．选择量具
目录 一离合器结构设计 (2) 1.1离合器结构选择与论证 1.2离合器结构设计要点 1.3离合器主要零件的设计 二离合器的设计计算及说明 (7) 2.1离合器设计所需数据 2.2摩擦片主要参数选择 2.3摩擦片基本参数设计优化 2.4膜片弹簧主要参数的选择 2.5膜片弹簧的优化设计 2.6膜片弹簧的载荷与变形关系 2.7膜片弹簧的应力计算 2.8扭转减震器设计 2.9减震弹簧的设计 2.10踏板行程及踏板力计算 2.11从动轴的计算 2.12从动盘毂 2.13分离轴承的寿命计算 三心得体会 (25) 四参考文献 (26)
一离合器的结构设计 为了达到计划书所给的数据要求，设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件，以及“系列化、通用化、标准化”的要求等，合理选择离合器结构。 1.1 离合器结构选择与论证 1.1.1 摩擦片的选择 单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用于轿车和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器。摩擦片数为2。 1.1.2 压紧弹簧布置形式的选择 离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]： （1）由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变，从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。当离合器分离时，弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高，而是降低，从而降低踏板力； （2）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小； （3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱弹簧压紧力明显下降； （4）由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触，故其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，可提高使用寿命； （5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长； （6）平衡性好； （7）有利于大批量生产，降低制造成本。 但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材料质量和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此，我选用膜片弹簧式离合器。 1.1.3 压盘的驱动方式
发动机曲轴加工工艺分析与设计 摘要 曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。 本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。所撰写的工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。 所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。 关键词：发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计 目录 第一章概述1 第二章确定曲轴的加工工艺过程3 2.1曲轴的作用3 2.2曲轴的结构及其特点3 2.3曲轴的主要技术要求分析4 2.4曲轴的材料和毛坯的确定4 2.5曲轴的机械加工工艺过程4 2.6曲轴的机械加工工艺路线5 第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 6 3. 1曲轴的机械加工工艺特点6 3. 2曲轴的机械加工工艺特点分析7 3. 3曲轴主要加工工序分析 (8) 3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8) 3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8) 3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8) 3.3.4键槽加工 (9) 3.3.5轴颈的磨削 (9) 第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定9 4.1曲轴主要加工表面的工序安排9 4.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定10 4.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定10 4.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定11 4.3 确定工时定额11 4.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订12 谢辞13
一、数控车床的刀具夹具及量具 1.数控车床的刀具 在数控机床加工中，产品质量和劳动生产率在相当大的程度上是受到刀具的制约。虽大多数车刀和铣刀等与普通加工所采用的刀具基本相同，但对一些工艺难度较大的零件，其刀具特别是刀具切削部分的几何参数，尚需作特殊处理，才能满足加工要求。 1.1 数控加工对刀具的要求 1.1.1对刀具性能的要求 （1）强度高为适应刀具在粗加工或对高硬度材料的零件加工时，能大切深和快走刀，要求刀具必须具有很高的强度；对于刀杆细长的刀具(如深孔车刀)，还应具有较好的抗震性能。 （2）精度高为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具及其刀夹都必须具有较高的精度。如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0．005mm等。 （3）切削速度和进给速度高为提高生产效率并适应一些特殊加工的需要，刀具应能满足高切削速度或进给速度的要求。如采用聚晶金刚石复合车刀加工玻璃或碳纤维复合材料时，其切削速度高达100m／min以上；日本UHSl0型数控铣床的主轴转速高达100000r／min，进给速度高达15m／min。 （4）可靠性好要保证数控加工中不会因发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性和较强的适应性。 （5）耐用度高刀具在切削过程中的不断磨损，会造成加工尺寸的变化，伴随刀具的磨损，还会因刀刃(或刀尖)变钝，使切削阻力增大，既会使被加工零件的表面精度大大下降，同时还会加剧刀具磨损，形成恶性循环。因此，数控加工中的刀具，不论在粗加工、精加工或特殊加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而保证零件的加工质量，提高生产效率。 耐用度高的刀具，至少应完成l一2个大型零件的加工，能完成l一2个班次以上的加工则更好。 （6）断屑及排屑性能好有效地进行断屑及排屑的性能，对保证数控机床顺利、安全地运行具有非常重要的意义。 以车削加工为例，如果车刀的断屑性能不好，车出的螺旋形切屑就会缠绕在刀头、工件或刀架上，既可能损坏车刀(特别是刀尖)，还可能割伤已加工好的表面，甚至会发生伤人和设备事故。因此，数控车削加工所用的硬质合金刀片上，常常采用三维断屑槽，以增大断屑范围，改善断屑性能。另外，车刀的排屑性能不好，会使切屑在前刀面或断屑槽内堆积，加大切削刃(刀尖)与零件间的摩擦，加快其磨损，降低零件的表面质量，还可能产生积屑瘤，影响车刀的切削性能。因此，应常对车刀采取减小前刀面(或断屑槽)的摩擦系数等措施(如特殊涂层处理及改善刃磨效果等)。对于内孔车刀，需要时还可考虑从刀体或刀杆的里面引入冷却液，并能从刀头附近喷出的冲排结构。 1.1.2对刀具材料要求 这里所讲的刀具材料，主要是指刀具切削部分的材料，较多的指刀片材料。刀具材料必须具备的主要性能：（1）较高的硬度和耐磨性较高的硬度和耐磨性是对切削刀具的一项基本要求。一般情况下，刀具材料的硬度越高，其耐磨性也越好，其常温硬度应在62HRC以上。 （2）较高的耐热性耐热性又称为红硬性，是衡量刀具材料切削性能的主要标志。该性能是指刀具材料在高温工作状态下，仍具有正常切削所必需的硬度、耐磨性、强度和韧性等综合性能。 （3）足够的强度和韧性刀具材料具有足够的强度和韧性，以承受切削过程中很大压力(如重切)、冲击和震动，而不崩刃和折断。 （4）较好的导热性对金属类刀具材料，其导热系数越大，由刀具传出和散发的热量也就越多，使切削温度降低得快，有利于提高刀具的耐用度。 （5）良好的工艺性在刀具的制造过程中，需对刀具材料进行锻造、焊接、粘接、切削、烧结、压力成