第1章绪论
1.1 选题背景
传动轴凸缘叉是汽车上的重要部件，它是连接变速器和驱动桥的主要零件也是承受高速传动的零件。其结构和加工工艺直接影响零件的性能，进而影响整车动力传递的效果，其结构相对简单，但是加工工艺复杂，在选材中，了解其加工工艺，并在工艺设计中，合理安排加工工序，设计合理的夹具，对产品的最终质量具有十分重要的意义。
夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。
除根据CA1091汽车的实际工作状态，确定参数，并完成传动轴凸缘的工艺设计外，根据传动轴的工作条件和结构设计中的确定的材料性能，进行该凸缘毛坯和机械加工的工艺路线和加工方法的设计及专用夹具设计。同时，该设计还培养了我综合运用所学知识，独立完成产品设计的能力，以及分析和解决问题的能力。
1.2 零件的先进制造技术
1.2.1先进制造技术
凸缘叉是汽车传动轴总成的重要零件，也是承受高速传动的零件。该零件国内外一般都用钢质模锻件，而CA1091传动轴总成凸缘叉却为铸钢件，为适应市场需要，经过长期设计及生产线的试生产，早就在2吨蒸汽空气模锻锤上成功地锻出合格的凸缘叉钢质模锻件，深受好评。
1.2.2凸缘叉改为钢质模锻件的主要优点
1）铸件的内部组织和机械性能是不能与模锻件相提并论的，特别是经过热处理后的模锻件，无论是冲击韧性还是断面收缩率、疲劳强度等机械性能均占优势。另外金属经过加热、模锻后，夹杂物得到细化，组织致密，沿着外力方向被拉长，形成流线，使锻件的质量提高，使用稳定可靠，寿命长。凸缘叉零件选用模锻方法生产，其根本优点也就在于此。
2）铸件在铸造生产过程中的工序比较多，有些工艺过程难以控制，使铸件的质量不稳定，因而铸件内部常出现缩松、气孔等缺陷。经机械加工后其缺陷反映不稳定，影响了零件的质量，造成废品，增加了零件的成本。钢质模锻件就无上述缺陷，内部
质量好，成品率高，降低了零件的成本。
3）铸件表面粘砂粗糙，难以清理，不易加工，刀具损坏较多。而钢质模锻件容易切削。
1.3先进加工技术
进入21世纪，切削加工依然是制造技术最基础的工艺，而高速切削则是切削加工工艺最重要的发展方向。多年的研究证明，在很高的切速区，随着切速的增高，切削力减小，切削温度虽增至很高，但达到一定值后增势趋缓保持不变。
高速切削，就是指切削温度随切速的增加不再显著增长的切削阶段，其切速一般比普通切削高出5-10倍之多，所以又常被称为超高速切削。高速切削的速度范围是一个相对概念，会随不同的加工方式和不同的工件材料而异。目前实际生产中高速铣削铝、铝合金(含硅量小于12%)以及铸铁的速度范围，大约分别为1500-4000m/min和750-2000m/min。
实际上在机床上进行高速切削加工时，则不仅有高的切削速度，而且要有高的进给速度(含快移速度)以及能在最短时间和行程内达到指定速度的高加(减)速度与之相配合。所以高速切削加工概念的内涵又有所延伸，它即包含高的切削速度，也包含高的进给速度(含快移速度)和高的加(减)速度。很明显，高速切削加工是一项系统工程，它涉及机床、刀具、工件和若干外围技术，比如CAM技术、加工状态监控技术等.
高速切削加工试验(高的切速、小的切深、快的进给)表明，它可以提高加工效率和降低加工能耗(单位功率的材料切除率)，又能获得高的加工精度和表面质量(表面完整性和粗糙度)，尤其适合加工薄壁零件。实验还表明，某些难加工材料比如镍基合金、钦合金和纤维增强塑料，在高速切削条件下也变得易于切削，刀具磨损过快问题获得缓解。
最近十年，高速切削加工在汽车工业、航空航天业和模具工业获得较广泛的应用，而且成效显著。在汽车工业，高速加工中心的加工效率已足以取代组合机床，成为柔性生产线的主力加工设备，从而有力地推动了大批量生产的柔性化;在航空航天业，高速数控铣床和加工中心不仅使薄壁、窄筋工件的加工变得容易，而且促进了机翼、机身等构件采用整体制造法(既构件由大型铝合金坯料切除80%的多余材料整体制成)。
从技术角度看，高速切削加工己经正在与精密和超精密加工、硬切削加工、干和准干切削加工相结合。
1.4选题的目的和意义
传动轴是汽车上的重要部件，它是连接变速器和驱动桥的主要零件。其结构和加工工艺直接影响零件的性能，进而影响整车动力传递的效果。根据CA1091汽车的实际工作状态，确定参数，并完成传动轴凸缘的工艺设计。另外，根据传动轴的工作条件和结构设计中的确定的材料性能，进行该凸缘毛坯和机械加工的工艺路线和加工方法的设计及专用夹具设计。传动轴是连接变速器和驱动桥的主要零件，其结构相对简单，但是加工工艺复杂，在选材中，了解其加工工艺，并在工艺设计中，合理安排加工工序，设计合理的夹具，对产品的最终质量具有十分重要的意义。同时，该设计还能培养我综合运用所学知识，独立完成产品设计的能力，以及分析和解决问题的能力。1.5课题研究的主要内容
本课题研究的主要内容包括传动轴凸缘叉的工艺规程编制、典型工序夹具设计及夹具的绘制。具体内容和主要问题归纳如下：
研究的主要内容：
1）CA1091传动轴凸缘加工工艺设计。
2）凸缘叉结构特点及结构工艺性分析。
3）专用夹具工艺设计
4）零件及夹具工艺流程设计
5）CAD出图
解决的主要问题：
1）CA1091传动轴凸缘叉数据参数分析
2）工艺材料选取
3）确定工艺路线及方案
4）工序设计
5）夹具方案设计
1.6课题研究的主要方法
调研、收集有关国内外传动轴凸缘叉及CA1091相关资料。计算机辅助设计Autocad2004以上版本，来编制工艺规程及设计图。课题研究的线路图如图1.1技术路线（研究方法）所示。
从设计方法、结构原理、材料及应用等方面分析CA1091传动轴凸缘叉的加工技术，提出自己的设计思想、加工方法及改进方法。通过各种途径收集资料，广泛阅读有关工艺编制和夹具设计方面的书籍，广泛了解夹具设计方面的信息。对夹具设计的
一些原理及方法，设计的基本要求及步骤，夹具体等设计进行系统的研究，设计一个
第2章零件分析
2.1零件结构特点及功用分析
题目所给的零件是常见零件的一种——拔叉类零件，它的应用范围很广。凸缘叉是汽车底盘传动轴总成的重要零件，一般与变速箱、传动轴或驱动桥连接，是承受高速传动的零件。凸缘叉是一个带法兰的叉形零件，一般结构的传动轴伸缩套是将花键套与凸缘叉焊接在一起，将花键轴焊在传动轴管上或将花键套与传动轴管焊接成一体，将花键轴与凸缘叉制成一体。凸缘叉被精确定位在配对凸缘上,所述配对凸缘被支承在具有同轴突出的导向器的凸花键轴上。配对凸缘包括与凸花键轴相互配合的阴花键套筒部分以及其上具有多个通孔的法兰部分。凸缘叉包括其上具有多个通孔的法兰部分和叉部分,所述多个通孔在尺寸和位置上与形成在配对凸缘的法兰部分上的多个通孔对应。当凸缘叉的法兰部分被设置的邻近配对凸缘的法兰部分时,形成在配对凸缘的法兰部分上的通孔与形成在凸缘叉的法兰部分上的通孔轴向对齐。凸缘叉具有导向器接收器,其接收从凸花键轴突出的导向器。从而,不管在制造每个元件时的尺寸波动情况,凸缘叉相对于花键轴的转动轴线被准确地定位。
该件国内外一般都采用中碳钢或中碳合金钢质模锻件，也有采用40Cr合金结构钢材料或中碳优质合金钢的精密铸造件。夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。由于它们功用的不同，该类零件的结构和尺寸有着很大的差异，但结构上仍有共同特点：零件的主要表面为精度要求较高的孔及其平面，零件由内孔、外圆、端面等表面构成。
2.2零件图纸分析
由零件图可知，该零件形状较为复杂、外形尺寸不大，可以采用铸造毛坯。由于该零件的两个φ39孔要求较高，它的表面质量直接影响工作状态，通常对其尺寸要求较高。一般为IT7-IT9。加工时两φ39孔的与其平面的垂直度要求较高.应该控制在0.05mm以内。
图2.1 凸缘叉
2.3主要技术要求
1）加工两端面及孔时尺寸误差及形状误差要求明确。
2）孔径精度：两φ39孔的孔径的尺寸误差和形状误差会影响到工作状态，因此对孔的要求较高，其孔的尺寸公差为IT7。
3）主要平面的精度：由于φ39端面加工过程中常作为定位基面，则会影响孔的加
工精度，因此须规定其加工要求。
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?四孔对B,C面均有位置度要求。
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2.4 本章小结
本章主要研究了传动轴凸缘叉结构特点、功用及外形尺寸、材料。对传动轴凸缘叉加工的主要技术条件、加工工艺简要构思、安排、凸缘叉加工的要点、原则、等作了介绍，并对零件进行了图纸分析。
第3章传动轴凸缘叉的加工工艺编制
3.1 概述
针对CA1091传动轴凸缘叉进行工艺及夹具设计，在传统凸缘叉结构和生产工艺基础上进一步完善以达到其实用简洁、加工精度提高、消耗材料降低、生产效率上升、降低工业成本。汽车用传动轴凸缘叉是一种形状较复杂的零件，有法兰和通孔等复杂结构组成，本设计根据当前普遍工艺手段设计出一个切实可行的凸缘叉工艺及夹具方案，而传统结构的凸缘叉热挤压成型工艺及模具设计主要依赖经验方法，往往需要反复试模才能获得所需的锻件。根据已有CA1091凸缘结构设计出合理的凸缘叉夹具，不断改进夹具的结构、优化夹具，从而消除种种成形缺陷，确定合理的成形工艺。开发出结构合理凸缘叉的夹具，极大的降低了生产成本，缩短了开发周期对现行工艺水平的提升产生一定影响。
3.2CA1091传动轴凸缘叉的加工工艺编制
3.2.1定位基准的选择
1）基准的概念
在构成零件形状的点、线、面中，总有这样的一些点、线、面是用以确定其他点、线、面相对位置或方向的，这样的一些点、线、面称作基准。选择基准是加工的第一步。
2）粗基准的选择
精基准选定之后，就应在最初的工序中把这些精基准的基面加工出来。这时，工件的各个表面均为经过加工，选择粗基准时，主要要求保证各加工表面有足够的余量，一般应考虑下列原则：
（1）如果必须首先保证工件上各表面加工余量均匀，则应选择此种表面为粗基准。
（2）若在设计上要求保证加工面与不加工面间的相互位置精度，则应选不加工面为粗基准。
（3）作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，不能有飞边、浇口、冒口或其他缺陷，以使工件定位可靠、夹紧方便。
（4）粗基准一般只在第一工序中使用一次，以尽量避免重复使用。因为毛坯面粗糙且精度低，重复使用将产生较大的误差。
3）精基准的选择
选择精基准时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。其选择的原则有：
（1）基准重合原则：应尽量选用零件的设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。
（2）基准统一原则：应尽可能采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一的原则。
（3）互为基准原则：当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复加工，以保证位置精度要求。
（4）自为基准原则：某些加工工序，加工余量小而不均匀，常选择加工表面本身作为定位基准。
4）选择工艺定位基准必须遵循的原则
（1）尽可能选用设计基准作为工艺定位基准，以保证基准统一，减少定位误差。
（2）在工件的各个主要加工工序中，尽可能使各加工表面选用同一基准，尤其是有相互位置精度要求的表面更应如此。
（3）粗加工后定位基准应尽量选用不加工或加工余量小的平整面，可提高精度。
（4）精加工工序定位基准应是已加工表面。
（5）所选用的定位基准应保证必须使工件定位、夹紧方便、加工时稳定可靠。主要定位基准面应尽量选用工件上较大的表面。
（6）所选用的定位基准面应保证工件在一次安装中能加工出尽可能多的表面，以保证各加工表面间的位置精度和提高加工效率。
3.2.2 加工工序的安排
1）加工顺序的安排
先粗后精：先安排粗加工，后安排精加工。本文的传动轴凸缘叉是先粗加工两端面以及两端面上的孔，然后安排精加工。
先主后次：先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。对传动轴凸缘叉来说就是先加工两端面，然后再加工其他端面。
先基面后其他面：加工开始，首先应该把精基准加工出来。如果精基准不只一个，
应该按照基准转换的顺序逐个进行加工。传动轴凸缘叉的工艺基准就是两端面和两个定位销孔，要保证两个定位销孔以及两端面的加工精度要求。要先加工两定位端面，并且在加工两定位端面的同时还要一起加工两个定位销孔，待半精加工完两定位端面之后，两定位销孔也同时加工到作为定位基准的精度要求。
2）热处理及辅助工序的安排
毛坯探伤放在粗加工之前，物理探伤主要用来检查零件的细微裂纹和其他缺陷。物理探伤一般安排在精加工之后。检查分中间检查和最终检查，中间检查放在重要工序之后。零件全部加工完毕后，进行最终检验。
3.2.3加工工艺过程
传动轴凸缘叉的材料为铸铁，HT200，经铸造处理。而后对其以机加工的方式成成品。其加工工艺过程如表3.1所示。加工工艺过程中要绘制工序图，在工序图中对各个注意事项要表示清楚，如加工部位的定位尺寸、定形尺寸以及公差要求等。表3.2是工厂常用工序的工序表。
表3.1工序目录表
3.2.4 工艺流程设计的方案论证
在工艺流程方案的选择上有的采用先加工两端面，等两端面加工完成后再以其为参照加工各定位孔，加工完成后以定位孔和两端面为基准加工其他结构。
这种加工工艺流程方案的好处是：流程路线清晰，方便工人熟悉设计流程思路，对以后的工艺改进也比较方便。缺点是：以粗基准定位加工两定位孔时加工精度比较低，在将两定位孔一次加工到位是很难达到精度要求。再者，在加工完两端面后一次完成两定位孔的加工，很容易引起已经加工到位的两端面变形，对以后的各种工艺步骤都会产生严重影响。
本文结合以上所述采用的流程方案如下：在用粗基准定位时首先粗铣两端面，与此同时钻相应端面上的定位孔，这时要留有一定的余量等下一步加工。等粗铣完两端
面后进行精铣，同时对已经钻好的定位孔进行精加工，此时可以加工两定位孔到加工精度要求，后续工序就可以作为精基准使用。这样就有效地降低了加工误差，使加工精度更接近理论加工精度要求。这种方案的优点如下：
1）加工工序的一致性
将加工两端面和加工两定位孔放在一道工序中进行满足工序一致性原则，在机床上一次装夹，一次安装，既方便又简单，便于工人操作。同时也优化了工序流程。
2）提高了定位孔的精度
这种工艺流程设计方案有效地降低了加工误差，使加工精度更接近理论加工精度要求。在经过粗加工和精加工两个阶段后两定位孔能很好地达到加工精度的要求，确保后续工序的精确定位。两端面经过粗铣和半精铣两个阶段后也基本达到表面光洁度要求、平行度要求以及平面度要求，两端面在经过半精铣加工后留有的加工余量已经很小，到流程最后在对其进行精铣。
表3.2 工序表
3.3 保证加工精度的方法
3.3.1 加工精度的定义
由于种种原因，机械加工后所获得的零件各表面的尺寸、形状、以及各表面间的相互位置不可能绝对准确，总会存在一定的误差，这就是加工误差。而机器零件经过机械加工后，各表面的实际尺寸、实际形状和实际相互位置与其理想值的接近程度称为加工精度。实际值愈接近理想值，则加工精度愈高，即加工精度误差愈小。
3.3.2 影响加工精度的因素及其分析
在机械加工中，零件的误差、几何尺寸和表面间相互位置的形成，取决于工件和刀具在切削运动过程中的相互位置关系，而工件和刀具又安装在夹具和机床上。因此，在机械加工中，机床、夹具、刀具和工件就构成一个完整的系统及工艺系统。加工精度的问题涉及到整个工艺系统的精度问题。工艺系统中的误差是产生零件加工误差的根源，因此把工艺系统的误差叫做原始误差。
1）加工原理误差
原理误差即是在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而产生的原始误差。采用近似的加工原理一定会产生加工误差，但是它使得加工成为可能并且可以简化加工过程，使机床结构及刀具形状简化，刀具数量减少，降低成本，提高生产率。因此，只要能将误差合理地限制在规定的精度范围之内，他完全是一种行之有效的方法。
2）机床、刀具、夹具的制造误差与磨损
机床误差包括机床本身各部件的制造误差、安装误差和使用过程中的磨损。刀具的制造误差是根据刀具的种类不同而异的。而刀具的磨损误差即刀具在加工表面法向的磨损量，它直接反映出刀具磨损对加工精度的影响。减少刀具制造误差和磨损对加工精度的影响，除合理规定尺寸刀具和成形刀具的制造公差外，还应该根据工件的材料和加工要求，准备选择刀具材料、切削用量、冷却润滑、并准确刃磨，以减少磨损。必要时还可以对刀具的尺寸磨损进行补偿。夹具误差首先影响工件被加工表面的位置精度，其次才影响尺寸精度和形状精度。为减少夹具误差所造成的加工误差。夹具的制造误差必须小于工件的公差，对于容易磨损的定位元件、导向元件等，除应采用耐磨的材料外，应做成可拆卸的，应便更换。
3）工艺系统受力变形及其对加工精度的影响
工艺系统受力变形主要包括工艺系统刚度对加工精度的影响其次是惯性力、重力和夹紧力所引起的加工误差。
4）其他方面的影响
工艺系统热变形及工件的内应力引起的变形都不同程度的影响着工件的加工精度。
3.3.3 提高加工精度的工艺措施
1）直接消除和减少原始误差
在加工刚性不足的圆环零件或磨削精密薄片零件时，为消除或减少夹紧变形而产生的误差，可采用弹性夹紧机构或采用临时性加强工件刚性的方法。在磨削精密的薄
片时还可以采用环氧树脂粘合剂或厚油脂，利用其流动性，在工件处于自由状态下，填充在工件与平板或电磁工作台之间的间隙，从而增强工件的刚性。
2）补偿或抵押原始误差
补偿误差的方法就是造出一种新的误差去抵消工艺系统中出现的关键性的原始误差。误差抵消的方法是利用原有的一种误差去抵消另一种误差。无论何种方法，力求使两者大小相等，方向相反，从而使其抵消而减少，甚至完全消失。这种误差消除的方法使用的不多。
3）转移变形或转移误差
工件系统调整时，如机床进给机构的精度或定程机构的定位精度较低，不能保证加工的精度，可以采用精确的量具来控制刀架的位移，以提高精度，这也是生产中常用的误差转移的方法。
4）“就地加工”保证精度
在机械加工和装配中，有些精度问题牵涉到很多零件的相互关系，如果仅仅从提高零部件本身的精度着手，有些精度指标不但不能达到，即使达到，成本也很高。采用此方法，不但能保证装配后的最终精度，而且，在零件的机械加工中也常常用来保证加工精度。
5）加工过程的积极控制
积极控制主要有三种形式：主动测量、偶见配合加工、积极控制起决定作用的加工条件。
3.4 本章小结
本章重点研究了夹具的定义、作用及分类、夹具设计时的要求及其相关的注意事项。另外，还分析了传动轴凸缘叉机床夹具设计的要点，为夹具的设计提供现实的理论依据。
第4章夹具的设计
4.1 概述
4.1.1 夹具的定义和作用
1）夹具的定义：夹具是用以装夹工件的装置。机械制造过程中广泛地使用各种夹具，包括机床夹具、装配夹具、焊接夹具、热处理夹具、检验夹具等。机床夹具用于切削加工。在切削加工中，用以固定加工对象，使之定位。机床、夹具、刀具、工件在加工时组成加工系统，工件实现定位和夹紧。
2）夹具的作用：保证加工精度；减少安装工件的辅助时间，提高劳动生产率；改
善劳动条件，减少劳动量和劳动强度；降低加工成本，扩大机床的使用范围；保证安全生产等。
4.1.2 夹具的分类
机床夹具一般按适用对象、使用特点、使用机床和动力源分类。具体说来，有：1）通用夹具：用以加工两种或两种以上工件的同一夹具。特点：能较好地适应加工工序和加工对象的变换，一般结构均已定型，尺寸、规格系列化。
2）专用夹具：专为某一工件的某一工序而设计的夹具。
3）可调夹具：通过调整或更换个别零、部件，能适用多种工件加工的夹具。特点：夹具的使用对象在设计前并不非常确定，通用性范围大。
4）成组夹具：根据成组技术原理设计的用于成组加工的夹具。设计成组夹具的前提是成组工艺。特点：只需对个别定位和夹紧元件进行调整或更换，即可用于加工成组内的所有零件。
5）组合夹具：由可循环使用的标准夹具零、部件组装成易于联接和拆卸的夹具。
6）随行夹具：用以装夹工件，并由工件输送带送至自动线各工位的装置。
4.1.3 夹具设计的意义
夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动，即准确的定位和夹紧。为此，在进行机械加工之前，先要对其进行夹具设计。
4.1.4 CAD软件的介绍
传动轴凸缘叉的夹具设计过程中主要的二维绘图工具就是CAD软件如夹具的各零件图以及装配图都是利用CAD软件设计，AutoCAD是美国Autodesk公司推出的深受广大工程技术人员喜爱的通用计算机辅助绘图和设计软件包，它具有易于掌握、使用方便的特点。Autodesk公司自1982年12月推出第一代AutoCAD产品以来，经过AutoCAD V1.0、AutoCAD V2.6、R9、R10、R11、R12、R13、R14、AutoCAD 2000等版本，进行了十几次升级。如今，AutoCAD已广泛应用于建筑、机械、电子、航天、造船、气象、纺织、广告、学校等部门和工程设计领域。AutoCAD的问世，使数以万计的工程技术人员从繁重的手工制图中解脱出来，工程设计率先实现了现代化作业。最新一代的AutoCAD2000是最丰富的绘图软件，与R14相比，增加和改进了400多项功能，其主要进展有以下几个方面：
1）多文档设计环境。运行AutoCAD2000可以同时打开多个图形文件，在不中断当前命令的前提下，实现图形之间的拖动和复制，既方便又快捷。多文档设计环境不
仅提高了设计工作的效率，而且节约了内存空间。
2）对象特殊性管理窗口。对象特殊性管理窗口，它是AutoCAD2000的用户界面从“以命令为中心”向“以设计为中心”模式发展的具体体现，在此用户可以直接查看和编辑AutoCAD的对象特性，使用户以更高的效率关注设计对象本身，真正实现了用户长期以来所期望的功能。
3）AutoCAD设计中心。AutoCAD设计中心可以看成是一个中心仓库，在此用户不仅可以浏览到自己的设计，而且还可以借鉴他人的设计思想和设计图形。AutoCAD 设计中心使用十分方便，只需轻轻拖拽鼠标，就可以将一幅图中的图形、文字样式、标注样式、图层、块、外部参照、布局、线形、填充图案等复制到另一幅图中，迅速而有效的地共享设计成果，提高设计效率。
4）一体化的绘图输出体系。AutoCAD 2000新增的布局功能，就象Excel的一张张工作表，多侧面显示和打印输出同一设计方案，加上更加灵活而方便的打印输出功能，真正实现了“所见即所得”。
5）三维功能的增强。AutoCAD 2000新增的动态旋转功能，使得三维视图的操作和三维可视化变得十分容易，它可以清晰、准确、迅速地显示三维模型。
4.2 夹具设计中需注意的问题
在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题，设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。在此归纳一下在夹具设计中经常遇到的一些小问题，具体如下：
4.2.1 清根问题
在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆如不连接就无此问题。
夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角，则必须清根；如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角。端面与外圆定位时，也采取一样的规则。
4.2.2 让刀问题
在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。
4.2.3 更换问题
在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成
本，提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。
定位件外圆与夹具体孔之间的配合不能有间隙，若有了间隙就会影响夹具的定位精度；但是，两者之间也不能有太大的过盈量，如果过盈量太大，就使得零件更换困难。所以，设计时一般采用较紧的过渡配合。为了使定位件能够顺利拆下来，可以在定位件中心设计一螺孔，用一螺杆拧入螺孔内，定位件就能顺利地被顶出。当然，此螺孔直径应小于夹具体孔。
4.2.4 防松问题
在夹具设计中，经常会使用双头螺柱，双头螺柱一端固定于夹具上，另一端用螺母压紧于加工的零件。双头螺柱与夹具的固定端一般采用六角薄螺母锁紧，然而用螺母锁紧后，在使用中常常会出现松动。如果把螺柱的固定端与夹具体背面基本拧平（螺柱头略低于夹具体），在背面（即左端面）螺纹旋合处，沿圆周均匀铆三点，就能够起到防松作用。而且省去锁紧螺母，需要时还可以进行更换。
4.2.5一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求
1）有适当的精度和尺寸稳定性
夹具体上的重要表面，如安装定位工件的表面、导向元件的表面以及夹具体的安装基面等，应有适当的尺寸和形状精度，他们之间应有适当的位置精度。
为使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具要进行退火处理。
2）有足够的强度和刚度
加工过程中，夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。为保证夹具体不产生不允许的变形和振动，夹具体应该有足够的强度和刚度。因此夹具体须有一定的壁厚，铸造和焊接夹具体常设置加强肋，或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体。
3）结构工艺性好
夹具体应便于制造、装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台，以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙。夹具体结构型式应便于工件的装卸，分为开式、半开式和框架式结构等。
4）排屑方便
切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构。可以在夹具体上开排屑槽或在夹具体下部设置排屑斜面。
5）在机床上安装稳定可靠
夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，重心越高则支承面
应越大；夹具底面四边应凸出，使夹具体的安装基面与机床的工作台面接触良好[8]。
6）提高生产效率
专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。
7）使用性能好
专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。
8）经济性好
专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。
4.2.6 夹具体毛坯的类型
1）铸造夹具体
铸造夹具体的优点是工艺性好，可铸出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗振性，但生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。常用材料为灰铸铁，要求强度高时用铸钢，要求重量轻时用铸铝。
2）焊接夹具体
它由钢板、型材焊接而成，这种夹具体制造方便、生产周期短、成本低、重量轻。但焊接夹具体的热应力较大，易变形，需经退火处理，以保证夹具体尺寸的稳定性。
3）锻造夹具体
它适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度大的场合。锻造后也需要经退火处理。此类夹具体应用较少。
4）型材夹具体
这类夹具体取材方便、生产周期短、成本低、重量轻。
5）装配夹具体
此类夹具体具有制造成本低、周期短、精度稳定等优点，有利于夹具标准化、系列化，也便于夹具的计算机辅助设计。
4.3专用夹具设计的意义与原则
4.3.1夹具设计规范化的意义
研究夹具设计规范化程序的主要目的在于：
1）保证设计质量，提高设计效率夹具设计质量主要表现在：
（1）设计方案与生产纲领的适应性；
（2）高位设计与定位副设置的相容性；
（3）夹紧设计技术经济指标的先进性；
（4）精度控制项目的完备性以及各控制项目公差数值规定的合理性；
（5）夹具结构设计的工艺性；
（6）夹具制造成本的经济性。
有了规范的设计程序，可以指导设计人员有步骤、有计划、有条理地进行工作，提高设计效率，缩短设计周期。
2）有利于计算机辅助设计有了规范化的设计程序，就可以利用计算机进行辅助设计，实现优化设计，减轻设计人员的负担。利用计算机进行辅助设计，除了进行精度设计之外，还可以寻找最佳夹紧状态，利用有限元法对零件的强度、刚度进行设计计算，实现包括绘图在内的设计过程的全部计算机控制。
3）有利于初学者尽快掌握夹具设计的方法近年来，关于夹具设计的理论研究和实践经验总结已日见完备，在此基础上总结出来的夹具规范化设计程序，使初级夹具设计人员的设计工作提高到了一个新的科学化水平。
4.3.2夹具设计精度的设计原则
要保证设计的夹具制造成本低，规定零件的精度要求时应遵循以下原则：
1）对一般精度的夹具
（1）应使主要组成零件具有相应终加工方法的平均经济精度；
（2）应按获得夹具精度的工艺方法所达到的平均经济精度，规定基础件夹具体加工孔的形位公差。
对一般精度或精度要求低的夹具，组成零件的加工精度按此规定，既达到了制造成本低，又使夹具具有较大精度裕度，能使设计的夹具获得最佳的经济效果。
2）对精密夹具除遵循一般精度夹具的两项原则外，对某个关键零件，还应规定与偶件配作或配研等，以达到无间隙滑动等。
4.4夹具设计的规范程序
工艺人员在编制零件的工艺规程时，便会提出相应的夹具设计任务书，经有关负责人批准后下达给夹具设计人员。夹具设计人员根据任务书提出的任务进行夹具结构设计。现将夹具结构设计的规范化程序具体分述如下。
4.4.1明确设计要求，认真调查研究，收集设计资料
1）仔细研究零件工作图、毛坯图及其技术条件。
2）了解零件的生产纲领、投产批量以及生产组织等有关信息。
3）了解工件的工艺规程和本工序的具体技术要求，了解工件的定位、夹紧方案，了解本工序的加工余量和切削用量的选择。
4）了解所使用量具的精度等级、刀具和辅助工具等的型号、规格。
5）了解本企业制造和使用夹具的生产条件和技术现状。
6）了解所使用机床的主要技术参数、性能、规格、精度以及与夹具连接部分结构的联系尺寸等。
7）准备好设计夹具用的各种标准、工艺规定、典型夹具图册和有关夹具的设计指导资料等。
8）收集国内外有关设计、制造同类型夹具的资料，吸取其中先进而又能结合本企业实际情况的合理部分。
4.4.2确定夹具的结构方案
在广泛收集和研究有关资料的基础上，着手拟定夹具的结构方案，主要包括：1）根据工艺的定位原理，确定工件的定位方式，选择定位元件。
2）确定工件的夹紧方案和设计夹紧机构。
3）确定夹具的其它组成部分，如分度装置、对刀块或引导元件、微调机构等。
4）协调各元件、装置的布局，确定夹具体的总体结构和尺寸。
在确定方案的过程中，会有各种方案供选择，但应从保证精度和降低成本的角度出发，选择一个与生产纲领相适应的最佳方案。
4.4.3绘制夹具总图
绘制夹具总图通常按以下步骤进行：
1）遵循国家制图标准，绘图比例应尽可能选取1﹕1，根据工件的大小时，也可用较大或较小的比例；通常选取操作位置为主视图，以便使所绘制的夹具总图具有良好的直观性；视图剖面应尽可能少，但必须能够清楚地表达夹具各部分的结构。
2）用双点划线绘出工件轮廓外形、定位基准和加工表面。将工件轮廓线视为“透明体”，并用网纹线表示出加工余量。
3）根据工件定位基准的类型和主次，选择合适的定位元件，合理布置定位点，以满足定位设计的相容性。
4）根据定位对夹紧的要求，按照夹紧五原则选择最佳夹紧状态及技术经济合理的夹紧系统，画出夹紧工件的状态。对空行和较大的夹紧机构，还应用双点划线画出放松位置，以表示出和其他部分的关系。
5）围绕工件的几个视图依次绘出对刀、导向元件以及定向键等。
6）最后绘制出夹具体及连接元件，把夹具的各组成元件和装置连成一体。
7）确定并标注有关尺寸夹具总图上应标注的有以下五类尺寸：
（1）夹具的轮廓尺寸：即夹具的长、宽、高尺寸。若夹具上有可动部分，应包括可动部分极限位置所占的空间尺寸。
（2）工件与定位元件的联系尺寸：常指工件以孔在心轴或定位销上（或工件以外圆在内孔中）定位时，工件定位表面与夹具上定位元件间的配合尺寸。
（3）夹具与刀具的联系尺寸：用来确定夹具上对刀、导引元件位置的尺寸。对于铣、刨床夹具，是指对刀元件与定位元件的位置尺寸；对于钻、镗床夹具，则是指钻（镗）套与定位元件间的位置尺寸，钻（镗）套之间的位置尺寸，以及钻（镗）套与刀具导向部分的配合尺寸等。
（4）夹具内部的配合尺寸：它们与工件、机床、刀具无关，主要是为了保证夹具装置后能满足规定的使用要求。
（5）夹具与机床的联系尺寸：用于确定夹具在机床上正确位置的尺寸。对于车、磨床夹具，主要是指夹具与主轴端的配合尺寸；对于铣、刨床夹具，则是指夹具上的定向键与机床工作台上的T型槽的配合尺寸。标注尺寸时，常以夹具上的定位元件作为相互位置尺寸的基准。
全部
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。
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…………………………………………………………………………
汽车传动轴的设计与加工 摘要：在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词：工艺过程；毛坯；进给量；走刀长度；
The commander paving machine structure design Abstract：Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Key words：pneumatic manipulator ；cylinder ；pneumatic loop ；Fout degrees of freedom
- 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
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
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
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。
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
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
传动轴机械加工工艺规程设计 说明书 设计人：陈浩 专业：机制 班级：1006 学号：22号
目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1.零件图样分析 (3) 2.毛坯的确定 (4) 3.工艺分析 (5) 4.工艺路线的拟定 (6) 5.切削用量的选择 (6) 6.工序尺寸及其公差的确定 (9) 7.机械加工程序 (9) 7.1确定加工方法 (9) 7.2机床选择 (10) 7.3刀具选择 (10) 7.4量具选择 (11) 8．设计总结 (12) 9.参考文献 (13) 10.工序卡片编制 (14) 11.附录
传动轴的加工工艺设计 摘要：本设计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。零件在加工中必须保证重要尺寸的精度和表面质量，并对零件在加工过程中使用的设备和工装进行说明。 关键词：传动轴；尺寸；加工工艺 1、零件图样分析 传动轴是某机器中的一个重要传输动力的零件，属于典型的轴类零件。其形状结构如下图：
图中以Φ20±0.01mm 的外圆与Φ25±0.025mm 的外圆公共轴线为基准，作为装配要求，加工零件的其它外圆基准。001 01.035+-φ圆和0 025.035-φmm 外圆轴线有跳动公差，公差值为0.03mm ，零件表面粗糙度最小数值为Ra0.8μm ，零件采用材料为45号钢在加工过程中有调质的要求，这样有利于改善零件的加工综合性能，故加工过程中应适时转序。该传动轴零件形状为较简单的阶梯轴，结构简单。为实现轴的准确传递动力和轴与轴之间的精密配合，要求很高的精度等级和表面粗糙度。为了在传力过程中承受交变扭转负荷和冲击，传动轴需要有良好的力学综合性能，一般要对其进行调质处理，材料可为45号钢，就可以达到它的使用要求.分析零件图可知，传动轴两端面和各阶梯轴端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了接触刚度；为了加工阶梯轴，需在加工前切出退刀槽，以方便在加工外圆表面时退刀，避免刮伤加工好的端面；在加工各重要外圆表面时，可以两端定位，通过粗车、半精车、粗磨、精磨来达到技术要求，加工起来比较方便；键槽加工也可以在车床上用铣刀铣出来。总体上，主要工作表面虽然加工精度和表面粗糙度要求相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。 2、毛坯的确定 在制订工艺规程时，合理选择毛坯不仅影响到毛坯本身的制造工艺和费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。由于零件属于轴类，用来传递动力的要求有较好的韧性，加上径向尺寸变化较大，故采用锻件最为适宜，锻件的毛坯余量选择单边为3mm,相比棒料而言减少了加工余量。零件采用的是45钢，具有较好综合机械性能。为了提高生产率，降低成本，故在中批量生产中采用模锻制造毛坯，毛坯总长为156mm 。
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
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.
武昌职业技术学院 毕业设计（论文）题目传动轴加工工艺及夹具设计 院系名称机电工程学院 班级 11级机械制造一班 学生姓名胡鹏缘 学号 时间 2014-5-20
摘要 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 目录 摘要 (Ⅰ) 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 (2) 2零件的分析 (1) 2.1生产纲领......................................... 2.2零件的作用....................................... 2.3零件的工艺分析 ................................... 2.4零件表面加工方法................................. 3加工方案的选择 ......................................................................... 3.1方案选择......................................... 3.2加工的技术要求................................... 4确定毛坯 ....................................................................................... 4.1传动轴毛坯.......................................
摘要 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。轴类零件及其相关零件的课程设计是汽车类专业学生 完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使学生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。 希望通过这次课程设计对学生未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。 关键词：传动轴凸缘叉，零件，刚度，强度 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。对于传动轴凸缘叉而言其作用也不可忽视！
其中5为传动轴突缘叉
传动轴突缘叉的零件图如下图：
目录 一、序言……………………………………………………………… 1. 设计目的 2. 设计的要求 3. 设计的内容及步骤 二、零件的分析……………………………………………………… 1.零件的主要技术要求 2.零件的工艺分析 三、工艺规程设计…………………………………………………… 1.确定毛坯的制造形式 2.基面的选择 3.制定工艺路线 4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5.确定切削用量及基本工时 四、心得体会……………………………………………………… 五、参考文献………………………………………………………
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 2010年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法……………………………………………………… 十一. 课程设计体会…………………………………………………………………十二. 参考文献……………………………………………………………………十三. 附录…………………………………………………………………………