目录
1、夹具设计任务 (4)
课程设计任务书 (4)
2、零件的工艺分析及生产类型的确定 (5)
2.1零件的作用 (5)
2.2零件的材料及其力学性能 (5)
2.2.1技术要求分析 (5)
2.2.2零件的工艺分析 (5)
2.2.3轴类零件的装夹 (6)
3、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (6)
3.1选择毛坯 (6)
3.2毛坯尺寸的确定 (6)
4、选加工方法，制定加工艺路线 (7)
4.1定位基准的选择 (7)
4.2零件表面加工方法的选择 (7)
4.3制定艺路线 (8)
5、工序设计 (9)
5.1选择机床根据工序选择机床 (10)
5.2 选用夹具 (10)
5.3选用刀具 (10)
5.4确定工序尺寸 (10)
6、夹具设计 (13)
6.1夹具设计简介 (13)
6.1.1零件的工艺规程 (13)
6.1.2机床夹具的功能 (13)
6.1.3机床夹具应满足的要求 (14)
6.2 夹具的结构设计 (14)
6.2.1设计机床夹具前的准备工作 (14)
6.2.2确定机床夹具的结构方案 (15)
6.2.3机床夹具的总体形式 (15)
6.3绘制夹具装配图 (16)
6.4绘制夹具零件图 (17)
6.5夹具结构方案的设计 (18)
6.5.3 对刀装置 (19)
6.5.4 夹具与机床连接元件 (19)
7、设计心得 (19)
8、参考文献............................................................................................ 错误！未定义书签。
前言
机械制造装备设计课程设计是在我们大四第一个学期学的课程，这门课程主要是有关机械方面的设计，主要有机床的总体设计，传动设计，主要部件设计，组合机床设计，专用刀具设计，最主要的是机床夹具设计。为了是我们能充分的理解机械设计的步骤，流程以及设计的要求，老师们为我们安排了这次的夹具课程设计。我们这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。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。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。
本次课程设计是机械制造装备设计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。由于知识和经验所限，夹具设计还有好多不足之处，所以还请老师给予指导。
1、夹具设计任务
课程设计任务书
题目：锥轴零件的夹具设计
内容：
1、绘制支架零件图1张
2,、绘制夹具装配图1张
3、编写夹具设计说明书 1份
目的：
学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是：
（1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。
（2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。
（3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。
（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
2、零件的工艺分析及生产类型的确定
2.1零件的作用
题目所给定的零件为一锥轴，其主要作用，一是传递转矩，使车床主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。
2.2零件的材料及其力学性能三
零件的材料为45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。其价格较便宜，经过调质或正火后可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可达52HRC-45HRC.
2.2.1技术要求分析
题目所给定的零件输出轴，其主要作用：一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中承受载荷；三是支撑传动零部件。零件的材料为45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，淬火时易生裂纹。综合技术要求等文件，选用铸件。由于是大批量生产，故采用模锻。
2.2.2零件的工艺分析
结构比较简单，其主要加工的面有φ90、φ50.6的外圆柱面，φ3、φ8、φ16的盲孔，6个φ13、6个φ9，φ10的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；
粗糙度方面表现在孔的侧面、φ16内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um,其余为Ra12.5um，要求不高；
热处理方面需要调质处理，到200HBS，保持均匀。通过分析该零件，其布局合理，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。
2.2.3轴类零件的装夹
轴类零件的加工通常采用三爪卡盘，三爪卡盘能自动定心，装卸工件快。但是由于夹具的制造和装夹误差，其定心精度约为0.05—0.10mm 左右。由于零件较长，常采用一夹一顶的装夹法，即工件定的一端用车床主轴上的卡盘夹紧，另一端用尾座顶尖支撑，这样就克服了刚性差不能承受重切削的缺点，为进一步提高加工精度，可采用中心架作中间辅助支撑，适用于半精加工和精加工。
3、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
3.1选择毛坯
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轴（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，抗弯及抗扭强度，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分都采用锻件，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。本零件生产批量为大批量，所以综上所叙选择模锻。
3.2毛坯尺寸的确定
毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查《机械加工工艺手册》《金属机械加工工艺人员手册》知精车-半精车-粗车各余量,从而可得毛坯余量。结果为：外圆角半径：2=r ；内圆角半径：3=R 。外模锻斜度?=5α，内模锻斜度?=7α
4、选加工方法，制定加工艺路线
4.1定位基准的选择
本零件为带孔的管状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵守“基准重合”的原则。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作为精基准，应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用φ50.6外圆柱面作为粗基准来加工φ90外圆柱面和右端面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则，在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，φ90的外圆柱面和右端面作为定位基准，这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。
4.2零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。
4.2.1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，因此，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，如加工φ90、φ50.6、φ30外圆柱表面和锥面。
4.2.2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，如φ50.6、φ90外圆柱面和锥面，φ8、φ16孔等。
4.2.3精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，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。
4.2.4热处理工序的安排:热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能。热处理主要分:预备热处理，最终热处理和内应力处理等。本零件输出轴材料为45钢，在加工过程中预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应力。
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φ50.6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。
先面后孔
对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于输出轴来讲先加工φ90外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。
4.2.5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。
4.3制定艺路线
按照先加工基准面，先粗后精，基准统一等原则，该零件加工可按下述工艺路线进行:
备料---模锻---车端面打中心孔---粗车外圆---调质---车端面修中心孔---精车外圆---精镗孔—钻均布的孔—铣键槽—钻斜孔—去毛刺—检验
考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：
'方案
1 备料
锻造毛坯
2 粗车
粗车右端面及圆柱面，半精镗φ8，φ9，φ16的孔，钻中心孔
3 粗车
粗车φ90，φ50.6，φ30外圆柱面，5°斜面，，钻中心孔，倒角
4 调制处理
5 精铰中心孔
6 半精车
半精车φ90端面，半精镗φ16的孔
8 精镗
精镗φ16的孔到达要求
7 半精车2
半精车φ90，φ50.6，φ30外圆柱面
9 精车
精车φ90，φ50.6，φ30外圆柱面到达要求
10 钻孔
钻φ16的底孔，扩φ13的孔，铰φ8，,10的孔到达要求
11 车螺纹
M30X2的螺纹
12 钻斜孔
钻φ3的孔
13 去毛刺
14 检验
工艺方案的特点在于工序集中和工序分散和加工顺序，从零件本身来考虑，由于轴类零件在切削加工时易产生弯曲变形，如采用工序分散，在加工时零件的位置精度无法保证，为了同时保证零件图示的圆跳动要求。
5、工序设计
5.1选择机床根据工序选择机床
5.1.1工序2、3、6,7,9是粗车和精车。各工序的工步数不多，大批大量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，选用最常用的CA6140型卧式车床。
5.1.2工序2、8为镗削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔，选用C616A型卧式车床。
5.1.3 工序11车螺纹。工序工步简单，外廓尺寸不大，考虑本零件属成批大量生产，所选机床使用范围较广泛为宜，故可选常用用的CA6140车床能满足加工要求。
5.1.4工序10和12是扩、钻、铰孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，故选用Z525。
5.2 选用夹具
本零件除铣销，钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。前车销工序用三爪自定心卡盘和心轴。
5.3选用刀具
由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件车床输出轴材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。粗车外圆柱面：90°半精车，精车外圆柱面：前角为90°的车刀。钻头：高速钢刀具，直径为φ16；直径为φ13；扩孔钻：直径为φ8；铰刀：直径为φ20。镗刀，刀杆长度为200.B×H＝16×25。
5.4确定工序尺寸
确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已
确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表4-1：
表4-1
6、夹具设计
6.1夹具设计简介
6.1.1零件的工艺规程
规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工，加工中除了需要机床，刀具，量具外，成批生产是还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的联系装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接景象工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。
6.1.2机床夹具的功能
1）保证加工精度，工件通过机床夹具进行安装，包含了两层含义：一是工通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位;二是通过家骏技工是工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧、这样，就可以保证工件加工面的位置精度，且精度稳定。
2）提高生产率，使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正，对刀等辅助时间，采用多件，多工位夹具，以及气动，液压动力基金装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。
3）扩大加床的使用范围，有些机床夹具是指上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上暗访镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工。
4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
6.1.3机床夹具应满足的要求
1）保证加工精度，这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位，夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。
2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应，在大批量生产时，尽量采用快速，高效的定位，夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求在中，小批量生产时，夹具应有一定的可调性，一适应多品种工件的加工。
3）安全，方便，减轻劳动强度，机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置、要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，时工人操作方便、大批量生产和加工笨重时，更需要减轻工人的劳动强度、
4）排屑顺畅，机床夹具中积累切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量时工件和夹具产生热变形，影响加工精度，清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。
5）机床夹具应有良好的强度，刚度和结构工艺性，加床夹具设计时，要方便制造，检查测，调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。
6.2 夹具的结构设计
6.2.1设计机床夹具前的准备工作
1）明确工件的生产要求
工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。
2）充分理解工件的零件图和工序图
图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，他决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据。工序图给出了零件本工序的工序基准、以加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面、决定了机床夹具的定位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要顶六个自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是选择机床，刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外形尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠
同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。
6.2.2确定机床夹具的结构方案
1)选择定位原件
根据工序图给出的定位原理方案，按有关标准正确选择定位元件或定位元件的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。
2)选择夹紧机构
（1）夹紧力的方向：
夹紧力的要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能是工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。
（2）夹紧力的作用点：
夹紧力的作用点应该选择在定位元件支撑点的作用范围内，以及工件刚度高的位置。确保工件的定位准确、不变形。
（3）选择夹紧机构：
在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：
①安全性夹紧机构应具备足够的强度和加紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。
②手动夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。
③夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。
④手动夹紧机构应操作灵活、方便。
（4）夹紧力的大小：
夹紧力的大小一般按静力平衡条件计算，计算出夹紧力为理论夹紧力。为保证工件装夹安全可靠，实际夹紧力应等于理论夹紧力乘以系数K，一般K=1.5~2.5。各种典型夹紧机构的计算方法可参阅《机床夹具手册》。
6.2.3机床夹具的总体形式
机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确
定。
1）选择导向装置：
导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择。
2）确定联接体：
联接体是将装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、加紧机构留出空间。
3）确定夹具体：
夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。
6.3绘制夹具装配图
6.3.1 装配图应按照国家标准尽可能1：1地绘制，三视图要完整清晰的表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。
6.3.2 视工件为透明体，用双点画线画出主要部分（如轮廓，定位面‘夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置
6.3.3 按照夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。
6.3.4 画出夹具体及其他联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。
6.3.5 标注必要的尺寸、配合、公差等
1）夹具的外形尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。
2）夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位、国定尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。
3）夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块对刀时塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸即公差。
4）夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。
5）各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。
6.3.6标注技术条件。
1）定位元件的定位面间相互位置精度。
2）定位元件的定位表面与夹具安装基面的位置精度。
3）定位表面与导向元件间的位置精度。
4）导向元件工作面间的位置精度。
6.4绘制夹具零件图
对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。
零件图尽可能按1：1绘制。对零件编号，填写标题栏和零件明细表。
每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。
完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。
完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。
零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。
零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整
本夹具是工序10在立式钻床上加工φ16通孔，所设计的夹具装配图及工序简图如图所示，夹具体零件图如图所示
图6-1 夹具装配图
6.5夹具结构方案的设计
6.5.1 定位方案工件以一个夹紧装置可以限制工件的4个自由度，夹紧装置上表面与零件台阶面限制一个自由度，共限制五个自由度。
6.5.2 夹紧机构夹紧机构如图采用定位套。左端夹紧装置作定位，右端半圆用于压紧。手动调节螺母可实现工件的夹紧与松动。当更换零件时，可将螺母拧出螺栓，螺栓左端由于由一个销钉控制，可绕销钉转动，从而可实现零件的更换与装夹。
图6-2 夹具夹具俯视图
6.5.3 对刀装置
6.5.4 夹具与机床连接元件采用四个标准定位键A18h8 JB/T8016—1999，固定在夹具体底面的四个角的键槽中，用于确定钻床夹具相对于机床进给方向的正确位置。6.5.5 夹具体工件的定位元件和夹紧元件由连接座连接起来。
图6-3 夹具毛坯
6.5.6 使用说明安装工件时，拧松定位套下端的螺母直至取出，向下转动螺栓，将工件放入，再将螺栓复位，并拧紧螺母。工件因此而夹紧。
6.5.7 结构特点该夹具结构简单，操作方便，即可用于下一道工序，可达到很高的生产效率，成为在立式钻床上钻孔的专用夹具。
7、设计心得
本次的《机械制造装备设计》课程设计让我又重新温习了书本上的内容，我明白了不论什么时候不管干什么事总是离不开书本，不管什么时候从书上我们总可以找得到我们想要的东西。书上的东西永远是基础的，而基础正是向更深的领域迈进，没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的，因为这是我和本组同学共同完成的这次设计。在此之前我总是莫名其妙感到茫然，不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法，但是这一次袁老师制定的每天计划，每天都要询问我们的进度，这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯，虽然杜绝不掉，但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给他们的任务。而不再愿意抄袭别人的，至少我不会了。通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，所以我感觉今后不论设计什么，一定要在设计思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那么后期的制作就会势如破竹，会节省很大一部分的时间的。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候，一定要细心不能马虎一点，因为这些图都比较烦琐，所以必须一步一步来，不可贪图方便。本次的课程设计，老师要求得很严格，但是老师为了辅导我们不懂的问题不厌其烦的把我们不懂的问题讲了一遍又一遍，真的很感谢老师为我们这么的尽心和尽责。我们一定不会辜负老师的期望，一定会努力的学好每一门知识，不能有骄傲和自满的情绪。更加努力的完善和充实自己，为自己的美好明天努力奋斗。
在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导，我们一定不会辜负您的期望，请您
放心。
老师您辛苦了！谢谢您！
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。
前言 大四最后一次课程设计，我们对车辆也有了一定的了解，车辆正以迅猛的态势发展，加工方法和制造工艺进一步完善与开拓，在传统的切削、磨削技术不断发展，上升到新的高度的同时，开拓出新的工艺可能性，达到新的技术水平，并在生产中发挥重要作用。 所以我们要更加重视这些可以锻炼我们实践能力的机会，透过对十字轴的测绘能更好的提高我的动手和绘图能力，和课本理论知识相结合，从而提高我综合能力，增强机械零部件形体的空间概念。 而老师这次比较重视工艺方面，我也在这方面得到很大的锻炼，从而让我更加了解机械加工工艺的各个流程，确定各工序定位基准，加工余量，工艺卡等，对提高自身的专业知识应用能力有重大的意义。
目录 1.十字轴的测绘 (1) 1.1.测绘的目的和意义 (1) 1.2测绘的方法和注意事项 (1) 1.3测量工具 (1) 1.4测量过程 (1) 2十字轴简介 (2) 3十字轴三维建模 (2) 4工程图的制作 (3) 5加工工艺的制定 (4) 5.1零件的材料及技术要求的确定 (4) 5.2 加工工艺流程的制定 (4) 5.3 各个工序定位基准的选择 (4) 5.3.1 粗基准的选择 (5) 5.3.2精基准的选择 (5) 5.4 工序及尺寸公差的确定 (7) 5.5 热处理 (8) 5.5.1正火 (8) 5.5.2渗碳 (8) 5.5.3淬火 (8) 5.6 机加工设备的选择 (9) 5.6.1 机床的选择 (9) 5.6.1工艺装备的选择 (9) 结语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (11)
1.十字轴的测绘 1.1.测绘的目的和意义 通过对十字轴的测绘，掌握一般测绘程序和步骤；近而掌握各类零件草图和工作图的绘制方法；掌握常用测量工具的测量方法；掌握尺寸的分类及尺寸协调和圆整的原则和方法；理解零、部件中的公差、配合、粗糙度及其它技术条件的基本鉴别原则；了解零件常用材料及其加工方法；有效地将制图课、金工、工厂实习等环节接触到的相关知识综合应用，从而提高设计绘图能力。意义是培养我们的图示能力，读图能力，空间想象能力和思维能力以及绘图的实际技能，为使我们绘制的图样与生产实际接轨起了过渡作用。 1.2测绘的方法和注意事项 现场测绘，根据测绘部件的大小、要求的精确度带好测量工具，小部件、要求高的就游标卡尺、深度尺等等，大部件、要求不高的就带米尺等工具，画个草图，记录测量数据.这些只是测绘的初步工作，在得到这些测量数据后，你还要根据机械设计手册里面的相关公式进行计算核对，然后再得出正确的数值，因为你实际测得的数据大部分都是零件磨损后的尺寸，不能为准，还是要计算设计才行，切记，否则你画出的零件可能就不符合要求。最后才是出图加工，精度公差要求要确定好。注意事项：进行测绘前，必须对该设备的结构性能、动作原理、使用情况等作初步了解；测量零件尺寸时，要正确地选择基准面；测量磨损零件时，对于测量位置的选择要特别注意，尽可能地选择在未磨损或磨损较少的部位；对零件的磨损原因应加分析，以便在修理时加以改进；测绘零件的某一尺寸时，必须同时也要测量配合零件的相应尺寸，尤其是在只更换一个零件时更应如此；测量孔径时，采用4点测量法，即在零件孔的两端各测量两处；测量轴的外径时，要选择适当部位进行，以便判断零件的形状误差；测量零件的锥度或斜度时，首先要看它是否是标准锥度或斜度。 1.3测量工具 直尺、游标卡尺、千分尺 1.4测量过程 现场测绘，根据测绘部件的大小、要求的精确度带好测量工具，小部件、要求高的
目录 （一）万向传动轴设计 1.1 概述 (02) 1.1 结构方案选择 (03) 1.2 计算传动轴载荷 (04) 1.3 十字轴万向节设计 (05) 1.4 传动轴强度校核 (07) 1.5 传动轴转速校核及安全系数 (07) 1.6 参考文献 (09)
概述 万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支承组成。主要用于在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。 万向传动轴设计应满足如下基本要求： 1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地 传递动力。 2.保证所连接两轴尽可能等速运转。 3.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。 4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 变速器或分动器输出轴与驱动桥输入轴之间普遍采用十字轴万向传动轴。在转向驱动桥中，多采用等速万向传动轴。当后驱动桥为独立的弹性，采用万向传动轴。
1.传动轴与十字轴万向节设计要求 1.1 结构方案选择 十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，但所连接的两轴夹角不宜太大。当夹角增加时，万向节中的滚针轴承寿命将下降。 普通的十字轴式万向节主要由主动叉，从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等组成。 1. 组成：由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承、轴向定位件和橡胶密封件组成 2. 特点：结构简单、强度高、耐久性好、传动效率高、成本低，但夹角不宜过大。 3.轴向定位方式： 盖板式卡环式瓦盖固定式塑料环定位式 4. 润滑与密封：双刃口复合油封多刃口油封
1.2 计算传动轴载荷 由于发动机前置后驱，根据表4-1，位置采用：用于转向驱动桥中 ①按发动机最大转矩和一档传动比来确定 T se1=k d T emax ki1i f i0η/n T ss1= G1 m’1υr r/ 2i mηm 发动机最大转矩T emax=186Nm 驱动桥数n=1， 发动机到万向传动轴之间的传动效率η=0.89， 液力变矩器变矩系数k={(k0 -1）/2}+1=1, 满载状态下一个转向驱动桥上的静载荷G1=50%m a g=0.5*1747*9.8=8530.9N，满载状态下一个驱动桥上的静载荷G2=65%m a g=0.65*1747*9.8=11128.39N， 发动机最大加速度的前轴转移系数m’1=0.8 发动机最大加速度的后轴转移系数m’2=1.3， 轮胎与路面间的附着系数υ=0.85， 车轮滚动半径r r=0.35, i=3.6 变速器一挡传动比 1 i=1 分动器传动比 f 主减速器从动齿轮到车轮之间传动比i m=0.55, 主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率ηm=η发动机η离合器=0.98x0.96=0.94 因为0.195 m a g/T emax>16,f j=0，所以猛接离合器所产生的动载系数k d=1，主减速
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…………………………………………………………………………
十字轴的机械加工工艺及工装设计 一、研究本课题的目的与意义 当代机械制造工业正以迅猛的步伐迈向21世纪，加工方法和制造工艺进一步完善与开拓，在传统的切削、磨削技术不断发展，上升到新的高度的同时，各种特种方法也在不断出现，开拓出新的工艺可能性，达到新的技术水平，并在生产中发挥重要作用；加工技术向高精度发展，出现了所谓的“精密工程”、“纳米技术” 。制造技术向自动化方向发展，正沿着数控技术、柔性制造系统及计算机集成制造系统的台阶向上攀登 题目所给定的传动装置的十字轴是个典型实例，在机床、汽车、拖拉机等制造工业中，轴类零件是一类用量很大，且占有相当重要地位的结构件。轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力，它们在工作时受多种应力的作用，因此从选材角度看，材料应有较高的综合机械性能，要求有一定的硬度，以提高其抗磨损能力。为了降低成本，占领市场，要达到高质量，低成本的要求，进而对零部件提高了要求。十字轴零件小，内部需加工的地方多，设计要求严格，工序达几十多道，它是汽车上的关键零件，起着传递动力的作用，是万向联轴器上的重要零件，精度要求高，加工难度大。所以在加工十字轴时要注意尺寸，精度，结构，锻造，车削等方面都要进行更精密的加工。 二、机械加工工艺规程设计 1、工艺规程的作用 (a)工艺规程是生产准备和生产管理的基本依据，是保证产品质量和生产经 济的指导性文件。因此，生产中应严格执行既定的工艺规程。 (b)工艺规程是新建扩建工厂或车间时的基本资料。 (c)工艺规程是工艺技术交流的主要文件形式。 2、工艺规程的设计原则 (a)必须可靠地保证零件图纸上所有技术要求的实现。 (b)在规定的生产纲领和生产批量下，能以最经济的方法获得所要求的生产 率和生产纲领，一般要求工艺成本最低。 (c)充分利用现有生产条件，少花钱，多办事，并要便于组织生产。 (d)尽量减轻工人的劳动强度，保证生产安全，创造良好、文明的生产条件。
一. 零件的分析 （一）零件的图样分析 1）偏心轴φ803.006.0- -mm 的轴心线相对于螺纹M8的基准轴心编偏心距为 2mm 。 2）调质处理28~32HRC. （二）调整偏心轴机械加工工艺过程卡 工序号 工序名 称 工序内容 工艺装备 1 下料 六方钢φ14mm ×380mm （10件连下） 锯床 2 热处理 调质处理28~32HRC 3 车 三抓自定心卡盘夹紧六方钢的一端，卡盘外长度为40mm ，车端面，车螺纹外径φ805.010.0--mm 及切槽 2×φ6.5mm 。长度为11mm ，倒角1×45°，车螺 C620、螺纹 环规
纹M8。 从端面向里测量出15.5mm ，车六方钢，使其外圆 尺寸为φ12mm ，保证总长34mm 初下 4 车 用三抓自定心或四爪单动卡盘，装夹专用车偏心工装，用M8螺纹及螺纹端面锁紧定位，车偏心部分专用偏心φ803.006.0--mm ，车端面，保证总长33mm 及171.03.0++mm ， 钻M4螺纹底孔φ3.3mm ，深12mm ,攻螺纹M4，深8mm C620、专用 偏心工装、 M4丝锥 5 检验 按图样要求检验各部尺寸 6 入库 涂防锈油、入库 （三）工艺分析 1）调整偏心轴结构比较简单，外圆表面粗糙度值为R a 1.6μm ， 精度要求一般，M8为普通螺纹，主要用于在调整尺寸机构的微调上使用。 2）零件加工关键是保证偏心距2mm ，因偏心轴各部分尺寸较小， 偏心加工可在车床上装一偏心夹具来完成加工。 3）若用棒料（圆钢）加工调整偏心轴，其加工工艺方法与用六 方钢基本相同，只增加一道铣六方工序。 二.确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。本零件为简单轴类零件，因此选择六方钢φ 14mm ×380mm ，10件连下。铸件。
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说明书 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：“十字轴”零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件） 学院 专业 班级 设计 指导教师 2011年12 月9 日
目录 一、零件的工艺分析 (2) 二、工艺规程设计 (3) 1、选定毛坯的制造形式 (3) 2、选择基面 (3) 2.1粗基准的选择 (3) 2.2精基准的选择 (3) 三、制定工艺路线 (3) 四、机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (4) 五、确定切削用量和基本工时 (5) 六、专用夹具设计 (11) 七、参考文献....................................... 错误！未定义书签。
一、零件的工艺分析 1.十字轴是传动轴万向节的关键零件，用于传递转矩和运动。且十字轴失效的主要方式为轴颈的磨损断裂，和轴颈出现压痕或剥落。一般情况下当磨损或压痕超过0.15mm时，十字轴即应认为报废。所以在设计十字轴万向节时，应保证十字轴轴颈有足够的抗弯强度。 2.零件材料为低碳钢材料20CrMnTi，采用模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，下面是十字轴零件的工艺分析： （1）零件图中的主要技术要求为：渗碳层深度为0.8~1.3mm；轴颈上淬火硬度HRC58~63；未注圆角R2. Φ○E(包容原则），倒角2×45°，表面粗糙度Ra0.63，两（2）四个轴颈尺寸250200.00400.0-- 轴颈位置度误差Φ0.02.轴颈端面对称误差0.05mm，表面粗糙度Ra1.25。 （3）基准选择：因四个轴颈是重要加工面，所以以毛坯四个轴颈为粗基准加工轴颈外圈，符合互为基准及先加工主要面后加工次要面原则。以轴颈为基准加工轴向中心孔和轴端面，以保证加工余量均匀及精度要求符合便于夹装的原则。因为Φ8 Φ6的孔粗糙度Ra20可以一次钻出。为避免多次夹装，减少加工误差拟采用一次夹装加工Φ8、Φ6的孔。并且先加工Φ8的孔避免Φ6的孔走刀过长。然后以轴向中心孔为精基准加工轴颈及径向中心孔。 （4）由于轴颈是重要加工面，且刚性较差，易使毛坯误差反映到零件上为增加其加工精度最后采用磨削加工，并以其轴颈为基准磨削端面，达到其要求的粗糙度。
西南石油大学 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：设计“偏心轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（生产纲领：小批量生产） 班级： 专业： 设计者： 指导教师： 设计日期：2016年6月15日至2016年6月26日
西南石油大学 机械制造工艺课程设计任务书 设计题目：设计“偏心轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（生产纲领：小批量生产） 设计内容； 产品零件图1张 产品毛坯图1张 机械加工工艺过程卡片1份 机械加工工序卡片1套 家具设计装配套1份 家具设计零件图1~2张 课程设计说明书1份 班级： 专业： 设计者： 指导教师： 设计日期：2016年6月15日至2016年6月26日
序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课程,技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计前对所学各课程的一次深入的综合性连接，也舍一次理论联系实际的训练。因此，它在我们对大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作惊醒一次试验性的训练，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，设计上有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 偏心零件的加工是机械加工中的难点，对于象偏心轴承、凸轮等偏大心零件的加工目前普遍采用三爪、四爪卡盘，在普通机床上加工。随着科学技术的不断发展，对偏大心零件的需求越来越多，精度也越来越高，因此对该类偏心夹具的需求也相应的增加，其应用前景广阔。 偏心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，一般可分为光轴偏心、阶梯轴偏心和异形偏心轴等；或分为实心偏心轴、空心偏心轴等。它们在机器中同样用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。 台阶偏心轴的加工工艺较为典型，反映了偏心轴类零件的大部分内容与基本规律下面就介绍一种偏心轴常用的加工工艺。 二、拟订加工工艺 图A1所示是常见的偏心轴零件。它属于台阶轴类偏心轴，由圆柱面、轴肩、退刀槽、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，各环槽的作用是使用零件装配里有一个正确的位置，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。 根据工作性能与条件，该传动轴图样（图A1）规定了主要轴颈M、N,，外圆P、Q 以及轴肩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。这些要求必须在加工中给予保证。 （一）、零件图样分析 M N O P
分类号：U463 单位代码：10452 本科专业职业生涯设计规划人生方向实现人生梦想 汽车万向传动轴设计 姓名 学号 年级 2007级 专业车辆工程 系（院）工学院 指导教师 2011年 4 月 1 日
目录 第一部分 (4) 规划人生方向实现人生梦想 (4) 前言 (4) 1 自我分析 (4) 1.1个性特征分析 (4) 1.1.1 性格特征分析 (5) 1.1.2 兴趣爱好分析 (5) 1.2 个人能力分析 (5) 1.2.1 能力优势 (5) 1.2.2 能力弱势 (5) 1.3 价值观分析 (5) 1.3.1 人生价值观分析 (6) 1.3.2 职业价值观分析 (6) 2 环境分析 (6) 2.1 家庭环境分析 (6) 2.2 学校环境分析 (6) 2.3 社会环境分析 (7) 2.4 临沂环境分析 (7) 3 毕业打算及具体计划 (7) 3.1 做一公务人员 (7) 3.2 考研 (7) 3.3 自主创业 (7)
4 具体各阶段规划 (8) 4.1 2010年—2013年（短期目标） (8) 4.2 2014年—2019年（中期目标） (8) 4.3 2019年—退休 (9) 5 最后总结 (9) 第二部分 (9) 汽车万向传动轴设计 (9) 中文摘要 (9) ABSTRAT (10) 1概论 (11) 2华利微型客车TJ6350汽车原始数据及设计要求 (12) 3 万向传动轴的结构特点及基本要求 (13) 4 万向传动轴结构方案的分析 (15) 4.1 基本组成的选择 (15) 4.2 万向传动轴的计算载荷 (17) 5 万向传动的运动和受力分析 (18) 5.1 单十字万向节传动 (19) 5.1.1运动分析 (19) 5.1.2 附加弯曲力偶矩的分析 (20) 5.2 双十字轴万向节传动 (21) 6 万向传动轴的选择 (23) 6.1 传动轴管的选择 (23) 6.2 伸缩花键的选择 (23)
目录 2 (2) 1绪论 (2) 1．2课题背景 (2) 1．2课题设计的目的及意义 (3) 2工艺设计说明书 (3) 1．1零件图工艺性分析 (3) 1．2毛坯选择 (4) 1．3毛坯－零件合图草图 (6) 1．4工序尺寸及其公差确定 (10) 1．5设备及其工艺装备确定 (12) 1．6切削用量及工时定额确定 (13) 3第10号工序刀具设计说明书 (16) 1．1工序尺寸精度分析 (16) 1．2刀具类型确定 (17) 1．3刀具设计参数确定（数据来源参考书[3]） (17) 1．4刀具工作草图 (18) 4第40号工序量具设计说明书 (18) 1．1工序尺寸精度分析 (18) 1．2量具类型确定 (18) 1．3极限量具尺寸公差确定 (19) 1．4极限量具尺寸公差带图 (19) 1．5极限量具结构设计 (20) 摘要: 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。传动轴是组成机器零件的主要零件之一，一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，只能承受扭矩而不能承受弯矩。应该使传动轴具有足够的强度和高临界转速，在强度计算中，由于所获取的安全系数较大，从而使轴的尺寸过大。 关键词：传动轴零件刚度强度
Abstract: Axial parts of graduation design is mechanical engineering specialty students complete the teaching plan last a very important practical teaching link is to make the students comprehensive use of basic theory, we learned the basic knowledge and skills to solve major problems within the scope of the engineering technology and a basic training. Shift is composed of the main parts of the machine parts, all of the transmission parts motion (for example: gear, gear, etc.) must be installed in the transmission of power to exercise and shaft transmission, often used in the connection between the transmission and drive. The shaft generally is long, and the high speed, can withstand torque not inherit the moment. Should make the shaft has enough rigidity and high speed, strength calculation, because of the large safety factor, thus make shaft dimension. Keywords：Shaft parts stiffness strength 一、绪论 在我们的日常生活中，传动轴的运用十分广泛。传动轴的主要作用为，传递力矩 和扭矩。传动轴又分为两种，转轴跟心轴，转轴既能承受转矩又能承受弯矩。心轴只 能承受弯矩，不能承受转矩。而传动轴只能承受转矩不能承受弯矩。传动轴一般用来 支撑齿轮等做回转运动的零件，所以对于传动轴有着严格的要求。传动轴的组织性能 直接影响到轴的使用寿命；表面质量的好坏直接影响到他的传动效率，所以为了达到 轴的使用性能，对于轴的制造要有着严格的工序。此次工艺设计就是为了解决这个难 题。 （一）课题背景 传动轴是机械零件中重要零件之一，它起到连接支撑和传递转矩。就目前来看传 动轴存在的问题还是很多的，重要表面质量达不到要求，装配中密封不到位等，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。 （二）课题设计的目的及意义 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。 二、工艺设计说明书
课程设计说明书 （2016-2017学年第二学期） 课程名称机械制造技术基础课程设计 设计题目十字轴夹具课程设计 院（系）机电工程系 专业班级14级机械设计制造及其自动化2班 姓名陈瑞玲 学号2014103210200 地点实验楼205 时间2017年5月23日—2017年6月18日成绩：指导老师：郭雄
目录 目录 1 设计总说明 (3) 2 毛坯的选择 (3) 2.1选择毛坯的类型和制造方法 (3) 2.1.1 毛坯的类型 (3) 2.1.2 毛坯的制造方法 (3) 2.2绘制毛坯图 (3) 3 机械加工工艺规程的编制 (4) 3.1拟定工艺路线 (4) 3.2机械加工工艺设计 (5) 3.3填写工艺过程卡 (17) 3.4填写工序卡 (17) 4 机床夹具结构方案设计 (17) 4.1定位装置设计 (17) 4.2加紧装置设计 (18) 4.3对刀导向方案设计 (18) 4.4夹具体的设计 (18) 4.5确定夹具在机床上的安装方式 (19) 5 夹具装配图的绘制及其分析计算 (19) 5.1夹具的分析计算 (19) 5.2夹具装配图的绘制 (20) 5.3夹具零件图的绘制 (21) 小结 (22) 参考文献 (23) 附录 (24)
广东海洋大学寸金学院机械制造课程设计说明书 十字轴夹具课程设计 机械设计制造及其自动化专业， 指导教师：郭雄 机械制造技术基础课程设计 1 设计总说明 该零件形状相对比较简单，从图中可以看到零件有四个轴颈及轴颈上的几个平面，主要通过铣、车、磨、镗等加工方法来完成零件的加工 批量：年产30000件产品，单班生产；该零件的尺寸精度要求较高，因此，在设计工艺时要考虑其加工质量和生产效率。 2 毛坯的选择 2.1 选择毛坯的类型和制造方法 由于零件主要承受压力，故选用材料20CrMnTi，为低碳合金结构钢，是一种完全满足十字轴的力学性能，价格经济的常见材料。所以十字轴的毛坯材料选用20CrMnTi,毛坯采用模锻方法制造。 2.1.1毛坯的类型 20CrMnTi是渗碳钢,渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢.汽车上多用其制造传动齿轮.是中淬透性渗碳钢中CrMnTi 钢,其淬透性较高,在保证淬透情况下,具有较高的强度和韧性,特别是具有较高的低温冲击韧性.20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢.良好的加工性,特加工变形微小,抗疲劳性能相当好.用途:用于齿轮,轴类,活塞类零配件等.用于汽车,飞机各种特殊零件部位 2.1.2毛坯的制造方法 由于零件材料为20CrMnTi，形状规则，因此选用模锻方法制造毛胚，精度等级为IT14，机械加工前应正火消除内应力。 2.2 绘制毛坯图 图2-1
编号 课程设计说明书 题目偏心轴锤上模锻工艺及模具设计 二级学院材料科学与工程学院 专业材料成形及控制工程 班级 111090103 学生姓名窦靖学号 5 指导教师夏华职称教授 时间 2014.05-2014.06
目录 绪论.................................................................................................... 错误！未定义书签。 1 零件分析及工艺方案确定 (1) 1.1 零件分析 (1) 1.2 工艺方案的确定 (1) 2 锤上模锻件设计 (2) 2.1 选择分模面 (3) 2.2 确定模锻件加工余量及公差 (3) 2.3 确定锻件模锻斜度 (4) 2.4 确定锻件圆角半径 (4) 2.5 确定模锻件的技术要求 (5) 2.6 绘制锻件图及计算锻件基本数据 (5) 3 锤用锻模设计 (5) 3.1 选择飞边槽 (5) 3..2确定钳口 (6) 3.3终锻形槽设计 (7) 3.4滚挤型槽的确定 (8) 3.5切断型槽设计 (9) 4 锤上模锻工艺设计 (10) 4.1 确定模锻锤的吨位 (10) 4.2 确定毛边槽尺寸 (11) 4.3 绘制计算毛坯图 (12) 4.4 计算繁重系数，选择制坯工步 (13) 4.5 确定坯料尺寸 (14) 5锻模结构设计 (15) 6 锻前加热锻后冷却及热处理要求的确定 (16) 6.1 确定加热方式，及锻造温度范围 (17) 6.2 确定加热时间 (17) 6.3 确定冷却方式及规范 (18) 6.4 确定锻后热处理方式及要求 (18) 7 确定模具材料及热处理的要求 (18) 8 模锻工艺流程确定 (19) 9 参考文献 (20)
汽车设计课程设计 题目轿车传动系统总体方案及万向传动轴的设计 院（系）机械与汽车工程学院 专业车辆工程（新能源） 年级2011级 学生姓名 学号 指导教师邓利军 二○一四年六月
摘要 汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。组成现代汽车普遍采用的是活塞式内燃机，与之相配用的传动系统大多数是采用机械式或液力机械式的。普通双轴货车或部分轿车的发动机纵向布置在汽车的前部，并且以后轮为驱动轮，其传动系统的组成和布置发动机发出的动力依次经过离合器、变速器(或自动变速器)和由万向节与传动轴组成的万向传动装置，以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动车轮。传动系统的首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。 关键词：离合器、变速器、万向节传动轴、驱动桥、主减速器、差速器、半轴、驱动车轮
Abstract The basic issue of Automotive driveline is to driving force from the engine to drive wheels. The modern Motor commonly used is the piston-type internal combustion engine and usually use mechanical drive system or hydraulic mechanical drive system to match with it. The engine of General biaxial goods or part of the vertical layout are in the front of the car, and use the rear wheel for driving wheel, the composition of the drive system and arrangement of the engine power to issue the order after clutch、gearbox (or automatic transmission) and the drive shaft gear which make up of the universal section and the composition, and the main reducer which installed on the drive axle 、 differential and axle, and finally is the drive wheels.The primary tasks of transmission is to work together with the engine for ensure that the use of motor vehicles to normal in different traffic conditions, and has good power and fuel economy. Key words: Clutch, transmission, drive shaft universal joints, drive axle, main reducer, differential, axle, drive wheels
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
机电及自动化学院 机械制造工艺学课程设计说明书 设计课题：万向节十字轴姓名： 学号：0811113059 班级：08机电一班指导老师：
完成时间：2011.07.06
目录 一设计目的 (1) 二零件的分析 (1) 2.1零件作用 (1) 2.2零件加工的基准选择分析 (2) 2.2.1以毛坯四个轴颈为粗基准的加工表面 (2) 2.2.2以轴向中心孔为精基准的加工表面 (2) 2.2.3以轴颈为精加工基准的加工表面 (2) 三工艺规程设计 (2) 3.1确定毛坯的制造形式 (2) 3.2基面的选择 (3) 3.2.1粗基准的选择 (3) 3.2.2精基准的选择 (3) 3.3制定工艺路线。 (4) 3.4机械加工余量，工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (5) 3.4.1四轴外圆加工余量 (5) 3.4.2四轴端面加工余量 (5) 3.5确定切削用量及基本工时 (5) 3.5.1工序一检验毛坯 (5) 3.5.2工序二正火处理 (6) 3.5.3工序三检验是否有损伤 (6) 3.5.4工序四粗车四轴端面 (7)
3.5.5工序五粗加工四轴外圆 (8) 3.5.6工序六半精车四轴端面 (10) 3.5.7工序七半精车四轴的外圆 (11) 3.5.8工序八精车四轴外圆 (13) 3.5.9工序九钻端面通孔 (14) 3.5.10工序十钻油杯螺纹孔 (15) 3.5.11工序十一攻油杯螺纹孔螺纹 (16) 3.5.12工序十二铣四轴端面槽 (17) 3.5.13工序十三渗碳淬火 (18) 3.5.15工序十五精磨四轴外圆 (19) 3.5.16最终检验 (20) 四设计小结 (21) 五参考文献 (22)