航空制造工程学院
机械制造工艺课程设计
课程名称：机械制造工艺课程设计
设计课题：传动轴零件的机械加工工艺规程设计
专业：机械设计制造及其自动化班级：100318班
姓名：彭家宣学号：10031825 评分：指导老师：（签字）
年月日
南昌航空大学航空制造工程学院
机械设计制造及其自动化专业
《机械制造工艺及装备》课程设计课题单
班级100318 学生彭家宣
课题传动轴零件机械加工工艺规程设计
原始条件传动轴零件图
生产纲领：中等批量
设计要求 1.绘制传动轴零件图
2.编制传动轴零件机械加工工艺规程
（含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡）
3.编写课程设计说明书
课题发给日期年月日
课程设计完成日期年月日
指导教师（签名）
目录
一．生产纲领 (1)
二．零件分析 (1)
三．毛坯选择 (1)
四．定位基准的选择 (2)
五．零件表面加工方法的选择 (2)
六．工艺路线的拟定 (6)
七．确定切削用量 (7)
八．设备选择 (7)
九．量具选择 (7)
十．设计总结 (8)
1.生产纲领
由课程设计的给定题目可知该零件为中批生产。
2.零件的分析
2.1 零件结构工艺性分析
由实训题目可知，该轴是减速器的一个传动轴。传动轴与机构中的其他零件通过间隙配合相结合，具有传递力矩，转矩和扭矩等作用。从零件图上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单，结构呈阶梯状，属于阶梯轴，形状对称，尺寸精度，形位精度要求均较高。其主要加工的面有φ30，φ45的外圆柱面，及1个键槽。由于零件悬伸较长，因此刚性较差，在车工件时应充分注意这一点。
2.2 零件技术要求分析
从零件图来分析，两个φ30和一个φ45的圆柱面是加工的重点，主要有一下加工要求：
1.两个圆柱面φ30（es=-0.013,ei=-0.015)和一个圆柱面φ45(es=-0.015,ei=-0.025),表面粗糙度Ra≦0.8μm。
2.键槽10mm（es=0,ei=—0.043），Ra≦
3.2μm.，键槽深度为40mm(es=—0.02，ei=—0.14）。
3.φ45中心轴线线对两个φ30圆柱轴线的同轴度误差是0.02㎜。
4.φ45左端面对两个φ30圆柱轴线的垂直度误差是0.02㎜。
5.零件需要调质处理到35HRC~40HRC，保持均匀。
3.毛坯的选择
3.1 毛坯的选择
轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有某些大型或结构复杂
的（如曲轴），在质量允许下采用锻件。由于毛坯经过加热，锻造后能使金属内部的纤维组织表面均与分布，可获得较高的抗拉，抗弯及抗拉强度，所以除光轴外直径相差不大的阶梯轴可使用热轧棒料或冷轧棒料，一般比较重要的轴大部都采用锻件，这样既可以改善力学性能，又能节约材料，减少机械加工量。根据生产规模的大小，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻。自由锻多用于中小批量生产。模锻适用于大批量生产，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生产效率高，可以锻造形状复杂的毛坯。
故综合考虑本设计实际情况，选用冷轧圆钢作为毛坯。材料为40Cr。
3.2 毛坯的形状及尺寸的确定
分析零件图可知，轴为阶梯轴，没有斜度，传动轴的外圆直径相差不大（最小端为φ30mm，最大端为45mm），故选用棒料。从生产类型来看为中批生产，因此综合考虑选用φ50mm的，长度为250mm的冷轧圆钢作为毛坯。
4.定位基准的选择
（1）粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，应选择次要加工表面为粗基准。又考虑到阶梯轴的工艺特点，所以选择外圆端面为粗基准面。
（2）精基准的选择：按照基准重合原则及加工要求，故选择两中心孔作为统一的精基准。
5.零件表面加工方法的选择
当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。
（1）粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准。此零件即加工φ30mm、φ45mm、φ30mm的外圆柱面。
（2）半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备。此零件即加工φ30mm、φ45mm、φ30mm 的外圆柱面。
（3）精加工阶段：留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。
基面先行原则
该零件进行加工时，要将端面先加工，再以左端面、外圆柱面为基准来加工，因为左端面和φ30外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。
先粗后精
即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内
将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。
工序划分的确定
工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利于采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。
综上所述，考虑到工件是中批量生产的情况，则采用工序分散。另外根据零件图可以看出，由于主要加工表面的精度要求很高，最终加工方法为研磨。磨外圆前要进行粗车半精车，并完成其他次要表面的加工。键槽的加工，虽然精度要求不高，但表面粗糙度要求较高，要采用粗、精铣来达到要求。辅助工序安排去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。
6.工艺路线的拟定
根据以上分析，该零件的加工路线为：下料→车左端面、中心孔，调头车右端面、中心孔→粗车外圆、车槽和倒角→调质→俢研中心孔→半精车各外圆→铣键槽→研磨3个主要表面外圆表面→手工去毛刺→检验。
7.确定切削用量
（1）背吃刀量：粗车时，确定其背吃刀量为1mm左右；半精车是为0.5mm。
（2）主轴转速：车直线轮廓时的主轴转速。参考表并根据实践经验确定其切削速度为90m/min；粗车时确定其主轴转速为800r/min,精车时确定主转速为1000r/min。
（3）进给速度：粗车时，按式Vf=nf可选择Vf1=100mm/min；精车时，选择Vf2=50mm/min。
8.设备选择
该零件最大尺寸为 45mm，240mm。C6140加工范围为0—400mm，满足加工精度要求，因此选择C6140。
9.量具选择
因为该轴最大长度为240mm，所以选用量0-300m，精度0.05mm的游标卡尺。另外需要一把螺旋测微器，精度为0.01mm。
10.课程设计总结
此次课程设计,让我受益非浅,不仅培养了我们发现问题、分析问题、解决问题的逻辑思维能力,更重要的是学会了熟悉运用机械制造工艺学中的基本理论实际知识解决零件工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题保证加工质量。通过这次轴的加工工艺设计,让我从机械基础到公差配合、从机械制图、计算机绘图到机床设备应用，把机械制造过程中的各种知识综合整理，又有了更高层次的理解和发现。通过对传动轴轴加工的工艺设计以及设计说明书的编写,进一步培养了我们
分析、总结和表达的能力,巩固、深化了在设计中所获得的知识,让我们更加贴近于生产实际,让我们更加清晰的看到了理论与实践在设计中的差别,通过设计使我们能够综合、灵活、有条理地应用机械制造方面的知识,熟练掌握机械加工工艺规程的制定,充分表达自己对工艺的理解和发现。
11.参考文献
1.卢秉恒，机械制造技术基础，机械工业出版社。
2.黄鹤汀，机械制造装备，机械工业出版社。
3.廖念钊，互换性与技术测量，中国质检出版社。
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航空制造工程学院
机械制造工艺规程
零件图号 A3 零件名称传动轴
班级 100318 姓名彭家宣指导老师姚坤弟
商用汽车万向传动轴设计 摘要 万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化；万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。 关键字：万向传动轴、伸缩花键、十字轴万向节、临界转速、扭转强度
概述 汽车上的万向传动轴一般是由万向节、轴管及其伸缩花键等组成。主要是用于在工作过程中相对位置不断变化的两根轴间传递转矩和旋转运动。 在动机前置后轮驱动的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器输出轴间经常有相对运动，普遍采用万向节传动（图1—1a、b）。当驱动桥与变速器之间相距较远，使得传动轴的长度超过1.5m时，为提高传动轴的临界速度以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两段，万向节用三个。此时，必须在中间传动轴上加设中间支承。 在转向驱动桥中，由于驱动桥又是转向轮，左右半轴间的夹角随行驶需要而变，这是多采用球叉式和球笼式等速万向节传动（图1—1c）。当后驱动桥为独立悬架结构时也必须采用万向节传动（图1—1d）。 万向节按扭转方向是否有明星的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节两类。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为普通十字轴式），等速万向节（球叉式、球笼式等），准等速万向节（双联式、凸块式、三肖轴式等）。 万向节传动应保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力，保证所连接两轴尽可能同步运转，由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。
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
汽车设计课程设计说明书 设计题目：上海大众-桑塔纳志俊万向传动 轴设计 2014年11月28日
目录 1前言 2设计说明书 2.1原始数据 2.2设计要求 3万向传动轴设计 3.1万向节结构方案的分析与选择3.1.1十字轴式万向节 3.1.2准等速万向节 3.2万向节传动的运动和受力分析3.2.1单十字轴万向节传动 3.2.2双十字轴万向节传动 3.2.3多十字轴万向节传动 4 万向节的设计与计算 4.1 万向传动轴的计算载荷 4.2传动轴载荷计算
4.3计算过程 5 万向传动轴的结构分析与设计计算 5.1 传动轴设计 6 法兰盘设计
前言 万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化；万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。
2 设计说明书 2.1 原始数据 最大总质量：1210kg 发动机的最大输出扭矩：Tmax=140N·m（n=3800r/min）； 轴距：2656mm； 前轮胎选取：195/60 R14 、后轮胎规格：195/60 R14 长*宽*高（mm）：4687*1700*1450 前轮距（mm)；1414 后轮距(mm):1422 最大马力(pa):95 2.2 设计要求 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩和使用工况)及总布置图，选择万向传动轴的结构型式及主要特性参数，设计出一套完整的万向传动轴，设计过程中要进行必要的计算与校核。 3．万向传动轴设计和主要技术参数的确定 （1）万向节设计计算 （2）传动轴设计计算 （3）完成空载和满载情况下，传动轴长度与传动夹角变化的校核 4．绘制万向传动轴装配图及主要零部件的零件图 3 万向传动轴设计 3.1 万向节结构方案的分析与选择 3.1.1 十字轴式万向节 普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
气缸盖设计流程图
二、 设计规范 1主要功能描述 密封气缸，并与活塞共同形成燃烧空间，并承受高温高压燃气的作用。合理的气道布置为发动机工作过程提供所需要的新鲜空气和适合的旋流强度，并排出废气并为废气涡轮增压器提供驱动能量。 2设计原则 气缸盖应具有足够的强度和刚度，工作时缸盖变形最小并保证与其缸的结合面和气门的结合面有良好的密封。根据混合气形成方式使气门和气道布置合理，力求使内燃机性能良好。结构力求简单、铸造工艺良好；冷却合适，缸盖温度场分部均匀尽可能减小热应力，避免产生裂纹。缸盖鼻梁区是热负荷和机械符合最大的部位，应该从设计上确保该部位的强度、刚度和冷却效果。 3设计的边界条件 发动机最大功率、最大扭矩、压缩比、气缸直径、缸心距、缸盖螺栓位置、缸盖厚度、宽度、长度、冷却水孔位置。 4重要结构及性能参数 缸盖底板厚度、缸盖高度、气门个数及位置、喷油器（火花塞）位置、气道喉口直径、进排气道的位置；进气道流量系数旋流数、排气道流量系数。 5重要结构及参数的确定 1）底板厚度：缸盖底板厚度对气缸盖的可靠性有很大影响，底板同时承受机械负荷和热负荷。对于承受机械负荷要求底板有足够的厚 度，为了减小热应力底板应当减薄，因此气缸盖的可靠性就取决于对热负荷和机械负荷二者的协调。下列原则可以用来确定缸盖底面的最大厚度： 缸盖底板内部热传导的公式为： t wi （oC ）是缸盖底板燃烧室一侧的温度，t wa （oC ）是缸盖底板冷却水一侧的温度，q/F （千卡/米小时）是缸盖底板局部地区的热负荷， λ δF q t t t wa wi = ?=-
λ（千克/米小时度）是缸盖材料的导热系数， δ(米)是缸盖底板的局部厚度，将上式改写后便得出求底板局部厚度的公式： 用此公式便可大致确定缸盖底板的最大厚度。 2） 缸盖高度在某种意义上决定了缸盖的刚度，但是缸盖高度受到整机总布置的限制。 3） 进排气道的设计对内燃机性能有很大的影响， 进气道影响进气阻力和充气效率，排气道影响排气阻力和废气能量的利用。进气道 直段要尽可能直顺光滑，减小进气阻力，螺旋段要根据发动机的性能和燃烧系统的要求开发出合适的旋流强度。排气道的布置要尽量平顺，减小进气阻力。对于增压机，排气道的截面应设计成圆形，以减少向冷却系统的传热，减小能量损失。在柴油机中，为了减少排气道对进气的加热以提高充气系数，将进排气道部置在气缸两侧。 4）气门位置的确定：进气门与气缸壁的间隙为0.01D-0.02D ，排气门与气缸壁的间隙为0.01D-0.015D 。 FEV 公司认为喷油器与排气门 座间的壁厚≥5mm 。与进气门座间的壁厚≥4mm ，是可以满足可靠性要求的。气门间距不能太小，否则鼻梁区的型芯强度不够，容易造成烧结、夹渣等铸造缺陷。鼻梁区水套最小厚度应≥5mm 。 5）喷油器的位置对发动机性能，排放有很大影响。对于四气门发动机，喷油器位于气缸中心线上，是最佳布置。对于两气门发动机喷嘴要尽量靠近气缸中心。通常情况下对于两气门柴油机，欧I 排放的发动机喷嘴与气缸中心直线距离要小于10mm ，欧II 排放发动机该直线距离小于7mm 。 6）进排气门大小的确定：根据经验和Benchmarking 可以确定气门的大小，对于卡车发动机进排气门的取值范围是：进气门， 0.41
传动轴的检修 教学目的： 1.认识万向传动装置各种零件名称 2.了解传动轴万向节检修方法 3.掌握万向节的分解装配技术 教学方法：老师讲解、演示、实习巡回指导。 教学重点：万向节检修与分解 教学难点：万向节装配技术 复习提问：万向节的功用是什么？ 导入教课： 一.传动轴总成的分解 1.分解总成前，应该查总成上装配标记是否完好、清晰，如不齐全，应在拆卸前作上清晰的记号。 2.滑动花键副的分解 拧开套筒叉油封盖，就可将花键轴从套筒叉里拔出来，取下油封、油封垫片和油封盖。 二.万向节分解 （1）.用卡簧钳将每个耳孔内的弹簧挡圈取出。 （2）.注意把十字轴转到油嘴在开档大的地方，以防碰坏。 三.传动轴总成的检修 （1）.万向节的检修 1.十字轴不得有裂纹，轴颈表面若有金属剥落、磨损并有明显凹陷应更换，轴颈有轻微剥落时应用油石打光剥落表面后继续使用。十字轴与轴承配合应符合要求，其间隙为0.02～0.14mm，不得超过0.25mm。 2.万向节十字轴轴承壳如有磨损或破损应更换。 3.十字轴轴承滚针不得有严重烧蚀和疲劳剥落，否则应更换。 4.滚针轴承油封不能失效。 （2）.传动轴花键套与花键的检修 1.传动轴轴筒表面不得有明显的凹陷和任何性质的裂痕，轴管全长上的径向圆跳动误差超过标准时（全长小于1m的传动轴径向圆跳动误差不超过0.8mm；全长大于1m的传动轴不大于1.0m），可采用冷压法校正。
（2）.传动轴花键轴、花键套的花键齿磨损不能过多，若二者配合间隙（0.025～0.030mm）超过规定，可根据实际情况更换新件或采用局部更换法、压力加工收缩法、堆焊修复法等，修复后继续使用。 （3）.检查传动轴万向节、凸缘叉平面的磨损情况，以及螺纹孔有无磨损。检查轴承壳承孔德磨损情况，轴承壳与万向节叉轴承孔德间隙为－0.035～+0.050mm。 （4）.检查传动轴中间支撑，检查油封和橡胶衬垫是否损伤；支撑轴承转动是否灵活；若不符合要求应更换。中间支承的轴向间隙应不大于0.5mm，径向间隙应不大于0.05mm。 四.装复和润滑 1.装复 基本上按与分解相反的步骤，先把传动轴装合回总成，然后再将它装到整车上，安装时应从前端开始，逐步往后装。 装复时要注意 （1）.传动轴总装配时应使两端的万向节叉位于同一平面内，同时应保证与传动轴两端通过万向节相连的两轴与传动轴的夹角应相等。 （2）.传动轴装配时必须对正装配标记，以免动平衡改变。 （3）.为便于润滑，十字轴不可装反，油嘴必须朝向传动轴一边，十字轴，花键套上的油嘴应在同一直线上，中间支承轴承油封盖上有油嘴的应装在支架的后面，油嘴朝下。 （4）.传动轴的防尘罩必须完整，并用卡子的锁扣应装在传动轴的径向相对位置上，以防失去平衡。 2.万向节、滑动花键副和中间支承，通过油嘴注入相应的润滑油。 小结：本节讲解了传动轴的检修，对学生的实习情况进行讲评。 作业：实习报告
1.范围 适用于本研发中心所开发车型的发动机传动系统设计。 2.引用标准 GB 7086-87液力变矩器性能试验方法 GB/T465-1999汽车机械式变速器分类的术语及定义 GB/T5333-1985汽车驱动桥术语及定义 GB/T5727-1985汽车液力变速器术语及定义 GB/T5728-1985汽车离合器术语及定义 QC/T27-1992汽车干摩擦片式离合器台架试验方法 QC/T291-1999汽车机械式分动器性能要求 QC/T293-1999汽车半轴台架试验方法 QC/T294-1999汽车半轴技术条件 QC/T463-1999汽车用液力变矩器技术条件 QC/T470-1999汽车制动变速器操纵装置的要求 QC/T523-1999汽车传动轴台架试验方法 QC/T524-1999汽车发动机性能试验方法试验方法 QC/T533-1999汽车驱动桥台架试验方法 QC/T534-1999汽车驱动桥台架试验评价指标 QC/T29033-1991汽车用液力变速器台架性能试验方法 QC/T29063-1992汽车机械式变速器总成技术条件 QC/T29082-1992汽车传动轴总成技术条件 QC/T29101-1992汽车用操纵拉锁总成 3.传动系统设计概述 传动系统根据传力介质不同可分为：机械传动系、液力机械式传动系、液
压传动系和电传动系。因机械传动系效率高、结构简单、工作可靠、成本低，所以被绝大多数汽车采用。而液力机械传动系主要用于高级轿车。并在军用战斗车辆中被广泛应用，故此处将略去不述。液压传动系是利用液体静压力传递动力，因传动效率低，寿命较短未能推广。电传动主要应用于装载质量大于80 t的重型矿用汽车。 目前广泛应用于普通双轴汽车上，并与活塞式内燃机配用的是机械传动系。故以下如无特别说明本指导书所指传动系统均为机械传动系。 传动系统是位于汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置，其功用： 1）保证汽车在各种行驶条件下所必须得牵引力和车速，使它们之间能协调变化并有足够的变化范围； 2）是汽车具有良好的动力性和燃油经济性； 3）保证汽车能倒车及左右驱动车轮能适应差速要求； 4）是动力传递能根据需要而顺利结合与分离。 普通汽车的传动系统如图1所示主要由：离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器等组成。 图1 普通汽车传动系示意图 1-离合器、2-变速器、3-万向传动装置、4-主减速器、5-差速器、6-半轴、7-驱动桥发动机传动系统设计结构框图如图2 所示：
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
课程设计名称：传动轴(批量为200件)机械加工工艺规程设计 学生姓名：许三湘 学院：机电工程学院 专业及班级：08级材料成型及控制工程1班 学号：0803040109 指导教师：胡忠举 2010年12月16日
目录 一．机械制造课程设计的目的…………………………………………………二．生产纲领的计算与生产类型的确定……………………………………… 1.生产类型的确定…………………………………………………………… 2.生产纲领的计算……………………………………………………………三．传动轴的工艺性分析………………………………………………………… 1.零件的结构特点及应用……………………………………………………………… 2.零件的工艺分析…………………………………………………………… 四. 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图…………………………………… 1.毛坯的选择……………………………………………………………… 2.确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量…………………………………… 3.设计毛坯图…………………………………………………………… 五. 选择传动轴的加工方法，制定工艺路线…………………………………… 1.定为基准的选择………………………………………………………… 2.零件表面加工方法的确定……………………………………………… 3.制定工艺路线…………………………………………………………… 4.热处理工序的安排………………………………………………………… 六. 机床设备的选用……………………………………………………………… 1．机床设备的选用………………………………………………………… 2．工艺装备的选用………………………………………………………… 七. 工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算…………………………… 八. 确定工序的切削用量………………………………………………………… 九. 时间定额的计算……………………………………………………………… 十. 提高劳动生产率的方法……………………………………………………… 十一. 课程设计体会…………………………………………………………………十二. 参考文献……………………………………………………………………十三. 附录…………………………………………………………………………
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、
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 ）
优秀设计 传动轴的加工工艺规程设计
设计任务书 课程设计题目：传动轴的加工工艺规程设计 完成期限：从年月日起到年月日 课程设计的意义：课程设计作为学生专业课程学习的重要组成部分，是对课程理论学习的综合运用，通过课程设计可以使学生系统的将所学的专业知识进行回顾和总结，并在此基础上针对设计题目进行具体分析和应用。达到理论学习与教学实践相结合，更好的保证学生的学习效果。 设计的主要任务： 1、完成课程设计说明书一份（6000字左右）。 2、完成零件毛坯图一张（A2或A3）。 3、完成零件图一张（A3）。 4、完成零件加工工序图（包括所有机加工序）。 5、完成典型工序工序卡的填写（2张）。 设计要求：
目录 第1章………………………………………设计说明 第2章………………………………………零件分析 第3章………………………………………工艺分析 第4章………………………………………制定工艺路线 第5章………………………………………机械加工余量的确定第6章………………………………………确定切削用量 第7章………………………………………加工的几点说明 第8章………………………………………总结 第9章………………………………………参考文献
设计说明 本次课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 由于能力所限设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 1 .2.1 零件的分析 1.2.1.1 生产类型 本题目所要加工的为一阶梯轴，要求批，量为10000件，可确定其生产类型为大批量生产。 1.2.1.2 零件分析 题目所给定的零件是一主要支撑传动件和传递扭矩的阶梯轴，轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、沟槽等。考虑到加工工艺，在车外圆时在两端车刀无法顺利退出所以零件在两端应加退刀槽，详见零件图。 1.2.1.3 零件的工艺分析 阶梯轴零件图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。本零件各表面的加工并不困难，但零件左边的键槽与其左端面距离只有3mm，有点小加工时估要精确的保证上述要求则比较困难。分析该零件是作传动齿轮转矩所用，故可以将其键槽长度做的稍微小一点，也保证了阶梯轴的强度。又零件图中的直线度精度要求较高，加工时比较困难，即定位基准要保证。 1.2.2 工艺规程的设计 1.2.2.1 确定毛坯的制造形式
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。
课程设计 传动轴凸缘叉零件的加工工艺规程以及一 些工序的专用夹具设计 摘要 本次设计是对传动轴凸缘叉零件的加工工艺规程以及一些工序的专用夹具设计。传动轴的凸缘叉零件的加工表面是平面和孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分分成粗加工和半精加工阶段以保证加工的精度。基准选择以传动轴凸缘叉底圆平面作为粗基准，以传动轴凸缘叉外侧孔作为加工基准加工出侧端面。在后续工序中除个别工序外用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。整个加工过程选用组合机床。
目录： 摘要..................................................................................... 错误！未定义书签。第1章绪论 (2) 第2章后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计.............................................................. 2.1零件的分析......................................................................................................... 2.1.1零件的作用.................................................................................................. 1.1.2零件的工艺分析.......................................................................................... 2.2工艺过程设计所应采取的相应措施................................................................. 2.3传动轴凸缘叉加工定位基准的选择................................................................. 2.3.1 确定毛坯的制造形式................................................................................. 2.3.2粗基准的选择.............................................................................................. 2.3.3精基准的选择.............................................................................................. 2.4 工艺路线的制定................................................................................................ 2.4 .1方案............................................................................................................ 2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定................................................. 2.6确定切削用量及基本工时（机动时间）......................................................... 2.7本章小结............................................................................................................. 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.绪论 机械的加工工艺及夹具设计是进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产
航空制造工程学院 《机械制造工艺及装备》 课程设计说明书专业：机械设计制造及其自动化班级： 090314 姓名：张建学号： 09031432 评分：指导老师：（签字）
2012年11月
机械制造工艺学课程设计任务书 课题: 传动轴花键轴机械加工工艺规程及夹具设计内容： 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 班级：09031432 姓名：张建 2012年11月
目录 一零件分析 (1) 二工艺规程设计 (1) 三夹具设计 (9) 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 （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。 工艺路线方案： 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、
机械制造技术基础A 实验指导书 河南科技大学 2007年3月
目录 实验一车刀几何角度测量 实验二车床三箱结构认识 实验三滚齿机的调整与加工 实验四机床工艺系统刚度测定 实验五加工误差统计分析
实验一车刀几何角度测量（ 2 学时） 一、实验目的 1、加深对刀具几何角度及各参考坐标平面概念的理解； 2、了解万能量角台的工作原理，掌握刀具几何角度的测量方法； 3、学会刀具工作图的表示方法。 二、实验设备 1、万能量角台一台。 2、测量用车刀若干把。 三、实验原理 刀具几何角度的测量是使用刀具角度测量仪完成的，刀具角度测量仪即万能量角台的测量原理如图1-1所示，立柱式万能量角台主要由台座、立柱、垂直升降转动套、水平回转臂、移动刻度盘和指度片等零件组成。松开侧锁紧螺钉，可使垂直升降转动套带动水平回转臂上下移动，松开前锁紧螺钉，可使水 1.台座 2.立柱 3.前锁紧杆 4.滑套 5. 侧锁紧螺杆 6.挡片 7.水平转臂 8.挡片 9.移动刻度盘 10.指度片 11.紧固螺钉 12.定位销钉 图1-1 万能量角台示意图
平回转臂和移动刻度盘绕水平轴转动。移动刻度盘可沿着水平回转臂上的水平槽水平移动，并根据测量需要紧固在某一确定位置。指度片可绕螺钉销轴转动，其底部靠近被测量的表面，指针指示测量角度。用上述这些零件位置的变动，即可实现各参考平面内刀具角度的测量。测量时，刀具放在台座上，以刀杆的一侧靠在两定位销内侧定位。 四、实验内容 1）测量主偏角 k r 滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线，测量时只可上下移动，不得转动。转动水平回转臂，使其上的“0”刻度线对准滑套上的标定线。调整测量指度片，使指度片的底面与主切削刃重合，制度片的指针所指的角度为主偏角 k。 r 2）测量负偏角' k r 方法同上，只是让指度片的底面与副切削刃重合，指针所指读数为负偏角' k。 r 3）测量前角 γ 滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线后，再把滑套相对于标定线顺时针转动一个主偏角的余角，转动水平回转臂，使水平回转臂上的“90”刻度线对准滑套上的“90”刻度线，调整指度片，使指度片的底面与前刀面重合，制度片的指针所指的角度为 γ。 4）测量后角 α 方法同上，只是让指度片的后侧面与主后面重合，指度片指针所指的角度为后角 α。 5）测量刃倾角 λ s 滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线后，再把滑套相对于标定线逆时针旋转一个主片角使主刀刃与指度片的前侧面靠紧，再沿立柱移动滑套，使指度片的底侧面与主刀刃贴紧，指度片指针所指的角度为 λ。 s 五、实验注意事项 1、调整角度要准确，该靠紧的面要全部靠紧。 2、该松的零件要放松，该紧固的零件要拧紧。 3、注意安全，不要让刀刃碰住身体。
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
湖南科技大学 课程设计名称: 传动轴(批量为200件)机械加工工艺规程设计 学生姓名: 学院: 机电工程学院 专业及班级: 08级材料成型及控制工程1班 学号: 指导教师: 胡忠举 12月15日 至诚致志、唯实惟新 目录 一．机械制造课程设计的目
的………………………………………………… 二．生产纲领的计算与生产类型的确定……………………………………… 1.生产类型的确定…………………………………………………………… 2.生产纲领的计算…………………………………………………………… 三．传动轴的工艺性分析………………………………………………………… 1.零件的结构特点及应用……………………………………………………………… 2.零件的工艺分析…………………………………………………………… 四. 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图…………………………………… 1.毛坯的选择……………………………………………………………… 2.确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量…………………………………… 3.设计毛坯图…………………………………………………………… 五. 选择传动轴的加工方法, 制定工艺路
线…………………………………… 1.定为基准的选择………………………………………………………… 2.零件表面加工方法的确定……………………………………………… 3.制定工艺路线…………………………………………………………… 4.热处理工序的安排………………………………………………………… 六. 机床设备的选用……………………………………………………………… 1．机床设备的选用………………………………………………………… 2．工艺装备的选用………………………………………………………… 七. 工序加工余量的确定, 工序尺寸及公差的计算…………………………… 八. 确定工序的切削用量………………………………………………………… 九. 时间定额的计算……………………………………………………………… 十. 提高劳动生产率的方