萬向節(jié)滑動叉工藝與鉆擴花鍵底孔Φ43mm及锪沉頭孔Φ55mm車床夾具設計[三維UG零件圖][含高清CAD圖紙]
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畢業(yè)設計(論文)開題報告
題目 萬向節(jié)滑動叉機加工藝及工裝設計
專 業(yè) 名 稱 機械設計制造及其自動化
班 級 學 號 05031318
學 生 姓 名 伍峰
指 導 教 師 焦益群
填 表 日 期 2009 年 2 月 18 日
一、選題的依據(jù)及意義:
在工程機械和汽車的傳動裝置中,由于總體布置上的需要,都要用到萬向傳動裝置。它的功用主要是在兩軸不同心或有一定夾角的軸間傳遞動力,在工作中相對位置不斷發(fā)生變化的兩軸間傳遞動力。萬向傳動裝置一般是由萬向節(jié)和傳動軸組成,有時還要有中間支承,主要用于以下一些位置:
發(fā)動機前置后輪驅(qū)動汽車(見圖D-C4-1(a))的變速器與驅(qū)動橋之間。當變速器與驅(qū)動橋之間距離較遠時,應將傳動軸分成兩段甚至多段,并加設中間支承。
多軸驅(qū)動的汽車的分動器與驅(qū)動橋之間或驅(qū)動橋與驅(qū)動橋之間 (見圖D-C4-1(b))。
由于車架的變形,會造成軸線間相互位置變化的兩傳動部件之間。 如圖D-C4-1(c)所示為在發(fā)動機與變速器之間。
采用獨立懸架的汽車的與差速器之間(見圖D-C4-1(d))。
轉(zhuǎn)向驅(qū)動車橋的差速器與車輪之間(見圖D-C4-1(e))。
汽車的動力輸出裝置和轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)中(見圖D-C4-1(f))。
萬向節(jié)是實現(xiàn)變角度動力傳遞的機件,用于需要改變傳動軸線方向的地方。
傳動軸是萬向傳動裝置的組成部分之一,這種軸一般長度較長,轉(zhuǎn)速高;并且由于所連接的部件(如變速箱與驅(qū)動橋)間的相對位置經(jīng)常變化,因而要求傳動軸長度也要相應地有所變化,以保證正常運轉(zhuǎn),這就要用到滑動花鍵副。滑動花鍵副由內(nèi)、外花鍵組成,在工作時滑動副之間的伸縮運動來實現(xiàn)距離變化,用于傳遞長度的變化。
萬向節(jié)滑動叉就是將萬向節(jié)叉和滑動花鍵副的一部分組合起來,使其成為一個零件,其特征是該萬向節(jié)滑動叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動套為一體的整體式結(jié)構(gòu),其端部呈叉形結(jié)構(gòu),并設有兩個十字銷孔,用于安裝十字萬向節(jié);在管內(nèi)設有內(nèi)花鍵,這種呈整體式結(jié)構(gòu)的滑動叉,不僅加工容易、成本低,而且強度高,故其使用壽命與傳統(tǒng)的萬向節(jié)叉滑動套合件相比,有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡化萬向傳動裝置的結(jié)構(gòu),也滿足功能要求,因此對萬向節(jié)滑動叉的研究有極大的實際意義。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(含文獻綜述):
十字軸式剛性萬向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高的優(yōu)點,但在兩軸夾角α不為零的情況下,不能傳遞等角速轉(zhuǎn)動。主要用于傳遞角度的變化,一般由突緣叉、十字軸帶滾針軸承總成、萬向節(jié)叉或滑動叉或花鍵軸叉、滾針軸承的軸向固定件等組成。萬向節(jié)叉是一個叉形零件,一般采用中碳鋼或中碳合金鋼的鍛造件,也有采用中碳鋼的精密鑄造件。
汽車工業(yè)的發(fā)展對高品質(zhì)、低成本鍛件的需求不斷上升。轉(zhuǎn)向萬向節(jié)滑動叉(如圖1所示)是一個重要的汽車零件,其形狀復雜,尺寸精度和形位公差要求高,鍛造工藝性差。目前,國內(nèi)各主要鍛造廠主要采用開式模鍛工藝進行生產(chǎn),鍛件成形質(zhì)量差,材料利用率低。因此迫切需要一種新的加工工藝,以提高成形質(zhì)量,減少材料浪費,降低成本。
圖1 滑動叉鍛件???
滑動叉?zhèn)鹘y(tǒng)上采用的開式模鍛工藝生產(chǎn),飛邊大,材料浪費嚴重且尺寸精度差。為了降低鍛件成本,針對滑動叉的形狀特征,又提出了一些先進的工藝方案,比如一種少無飛邊模鍛的新工藝,使預制毛坯在封閉的模膛內(nèi)成形,實現(xiàn)鍛件近凈成形。根據(jù)體積不變原則對
圖2 開式與無飛邊閉式模鍛工藝對比???
計算毛坯進行處理得到預制毛坯。
如圖1所示的滑動叉形狀復雜,而且叉桿部截面呈圓形,傳統(tǒng)的整體閉式模鍛工藝難以實現(xiàn)無飛邊鍛造。在研究傳統(tǒng)無飛邊鍛造工藝和擠壓工藝的基礎上,開發(fā)了滑動叉無飛邊閉式模鍛新工藝,以滿足滑動叉的無飛邊鍛造的要求。
無飛邊鍛造工藝是一種先進的鍛造工藝,通常用于高品質(zhì)鍛件的生產(chǎn)。如圖2所示,與有飛邊鍛造工藝相比,無飛邊鍛造工藝中鍛件在封閉的模腔內(nèi)成形,不產(chǎn)生飛邊,節(jié)省材料,成形精度高,可實現(xiàn)鍛件的近凈成形或凈成形。
有限元模擬研究表明,與開式模鍛工藝相比,無飛邊和小飛邊閉式模鍛新工藝具有鍛件精度高、成形質(zhì)量好、材料利用率高、所需設備噸位小等優(yōu)點,具有很好的工業(yè)應用前景。
三、研究內(nèi)容及實驗方案:
本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是繪制萬向節(jié)滑動叉零件圖并編制其機械加工工藝規(guī)程。對典型的工序設計專用夾具,并繪制專用夾具裝配圖1~2套和專用夾具的主要零件圖。
在說明書中詳細地說明了成批大量生產(chǎn)某解放牌汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉的工藝規(guī)程的制定過程。
1.查閱資料,英文資料翻譯(6000字),開題報告
2.繪制萬向節(jié)滑動叉零件圖并編制其機械加工工藝規(guī)程一份
3.設計并繪制典型工序的專用夾具裝配圖2套
4.繪制夾具主要零件圖若干張
5.編寫設計計算說明書(畢業(yè)論文)一份
四、目標、主要特色及工作進度
1.查閱資料,英文資料翻譯,撰寫開題報告 (2周)3月26日~4月8日
2.繪制萬向節(jié)滑動叉零件圖一份 (0.5周)4月9日~4月11日
3.編制萬向節(jié)滑動叉機械加工工藝規(guī)程一份 (1.5周)4月12日~4月22日
4.設計并繪制典型工序的專用夾具裝配圖1~2套 (3.5周)4月23日~5月16日
5.繪制夾具主要零件圖若干張 (2.5周)5月17日~6月3日
6.編寫設計計算說明書(畢業(yè)論文)一份 (2周)6月4日~6月17日
7.畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 (1周)6月18日~ 6月22日
五、參考文獻
[1].王先逵主編,機械制造工藝學,北京,機械工業(yè)出版社,1997.10
[2].孟少農(nóng)主編,機械加工工藝手冊,北京,機械工業(yè)出版社,1991
[3].陳宏鈞,方向明,馬素敏主編,典型零件機械加工生產(chǎn)實例,北京,機械工業(yè)出版
社,2005.1
[4].劉友才,肖繼德主編,機床夾具設計,北京,機械工業(yè)出版社,1991.5
[5].Boyes W E·Jigs and Fixtures·America,SME,1982
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