毕业设计论文汽车后桥减速器粗镗夹具设计全套图纸

《毕业设计论文汽车后桥减速器粗镗夹具设计全套图纸》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文汽车后桥减速器粗镗夹具设计全套图纸（31页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、摘 要全套CAD图纸，联系153893706组合机床是随着生产力的发展，由万能机床和专用机床发展而来的。具有较高的加工效率、加工精度及加工工艺性能，工序高度集中等特点。机床夹具是机械制造中一项重要的工艺装备。工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产效率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位，还必须对工件施夹紧力。与之相对应的专用夹具的设计是根据加工表面的具体情况，选择合理的定位方案、定位基准、定位误差的分析计算、工序公差的计算、定位销高度的计算、定位元件材料及机械性能的选用、确定刀具的对刀或引导方式包括：夹紧装置的设计（铰链四杆机构的设计、偏

2、心轮夹紧机构的设计）、夹紧力的作用点和方向、夹紧力的分析和计算、铰链夹紧机构夹紧力的原动力的计算、夹紧元件及传动装置的设计（动力部分的设计和选择、传动装置系统主要参数的计算、控制部分的设计与选择、执行部分的设计与选择、辅助装置的设计与选择）、确定夹具其他组成部分的结构形式、确定夹具体的形式和夹具的总体结构（夹具体毛坯结构的选择、夹具体的排屑结构、夹具体结构尺寸的确定、夹具体的吊装装置的设计）。关 键 词： 夹具，定位，铰链四杆机构，液压，夹紧力 ABSTRACTThe assembly engine bed is along with the productivitys development

3、, and be developed by all-powerful engine bed and appropriation engine bed . It is a kind of high-efficiency special machine tool, which according to the process need of workplace, on the basis of a large number general parts equipped with a few special parts.The tool machine tongs is an important c

4、raft to equip in the machine manufacturing.The work piece at tool machine up process, process the accuracy and exaltations to produce the efficiency for the assurance, must make the work piece is on the tool machine the opposite knife has the position of the occupancy exactitude, for overcome to sli

5、ce to pare the process in a function but the breakage fixed positions that is subjected to the outside dint, must still to a Clip the tight dint of work.In the multiple station vertical modular machine tool, which is used to drilling 12 holes of the components. I select the design of working-holding

6、 part, which includes the integral design of working-holding mechanism; the base part design of the working-holding mechanism and the design of hanging drilling template. The working-holding part is made up of the design of orientation schema; the selection of orientation module ; the mistaking anal

7、ysis of orientation calculating ; the design of bulge-circle mechanism; the design of the four-pole mechanism and the calculating of the original power of the four-pole mechanism; the calculation of height dowel; the choice of the drilling set type, the calculating of the height of the drilling set

8、type; the design and calculation of drilling accuracy ; the design of movable drilling the template; the design of the division control apparatus.KEY WORDS： The tongs, the fixed position,four pole organizations of pintle, the liquid press, Clip the tight dint目 录前 言1第1章加工工件工艺21.1加工工件21.1.1工件的用途21.1.2

9、工件的毛坯制造方式21.1.3工件的工艺分析21.1.4工件定位基准的选择31.2工件的定位方法和定位误差31.2.2工件的定位误差及产生原因31.2.3定位销的设计步骤41.2.4设计定位销、分析定位误差41.3加工工件应选用的机床类型及该机床的特点51.3.1加工工件应选用的机床类型61.3.2组合机床的特点6第2章 液压传动系统的设计与计算72.1液压传动系统的设计步骤和内容72.2明确液压系统的设计要求，进行负载特性分析72.3确定执行元件72.4执行元件的工况分析及方案设计82.5确定液压缸的主要参数102.6选择液压元件12第3章 电动机 132.7电动机的选择132.8液压集成块

10、14第3章 专用夹具设计153.1夹具及夹紧力的概念163.2确定夹紧力时应当注意的几个问题173.3计算切削力及切削合力作用的位置183.4夹紧力的确定183.5夹紧机构和夹紧动力机构的选择203.5.1夹紧机构的选择203.5.2夹紧动力机构的选择203.5.3油缸的参数计算20结 论23参考文献25致谢25前 言大学生活就要结束了，在过去的几年中，我们系统的学习了许多专业基础课和专业课，设计过机械机构、减速器、机床夹具等等。我们还做过大量的实验。在这些学习过程中，我们具有了一定的创造能力和分析解决问题的能力。在这些坚实的基础下，为了综合各科知识，达到熟练应用，我们很有必要在这最后一学期进

11、行一次较高难度的设计工作。所以，这次毕业设计对我们来说是极其重要的。夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向，以及装卸工件时的限位等等作用的。我这次毕业设计的课题是后桥减速器壳立卧粗镗夹具及液压系统原理图设计，我希望通过这次设计，使我能清楚的了解夹具和液压系统设计以及组合机床的设计过程。并且，在这次设计中能很好的复习以往所学过的知识。我相信通过自己的努力，一定能在要求的时间内很好的完成老师布置的任务第1章 加工工件工艺1.1加工工件1.1.1工件的用途该工件如图1-1为汽车后桥上的减速器壳体。用来支承安装

12、齿轮的传动轴，对传动系统进行调速。图1-1工件简图1.1.2工件的毛坯制造方式工件的材料选用KT3510，硬度为HBS170-255。毛坯采用铸造加工的方法。1.1.3工件的工艺分析该工件的主要加工面为两个端面。粗镗孔2个145和两同心孔136和80，其中2个14孔为联接左右半轴孔，故对两孔中心线的的重合度有一定的要求，以保证镗杆不会因钢性不足而引起的让刀现象。 1,31.1.4工件定位基准的选择工件主要加工面为两个端面，壳体主体为球体结构。所以，我们可选择壳体中间相合的表面为定位基准面。只要保证了壳体中间表面与各孔轴线的位置度，就可以加工出满足要求的孔。2,5,91.2工件的定位方法和定位误

13、差1.2.1工件的定位方法工件的定位采用定位销定位和液压加紧。1.2.2工件的定位误差及产生原因定位误差是指用夹具装夹加工工件时，由于定位不准确引起工件某加工精度参数的误差，称为该加工精度参数的定位误差。一面两销定位时基准位移误差包括两类：即平面内任意方向移动的基准位移误差和转动的基准位移误差。其中，决定于第一个定位副的最大间隙。工件定位如图2-1图2-1工件的定位简图1.2.3定位销的设计步骤1.确定定位销中心距及尺寸公差；2.确定圆柱销尺寸公差；3.按照表2-1选取削边销宽度b或b1；表2-1削边销的尺寸D 36 68 82020-2525-3232-4040-50 50 B d-0.5d

14、-1d-2d-3d-4d-5d-5 b1233345 B1234556814（该表格摘自机床夹具设计P43）4.确定削边销的直径尺寸及公差配合。 d=DX （2-1）公差配合一般选为h6。1.2.4设计定位销及分析定位误差按上述设计步骤1.确定定位销中心距及尺寸公差；2.确定圆柱销尺寸及公差；3.按表2-1选定削边销的b1及B之值；4.确定削边销的直径尺寸及公差； 公差配合取为h6，其下偏差为0.011，故削边销直径为5.计算定位误差；图2-2工件定位误差的计算见图2-2所示，由于两孔定位由转角误差，使加工尺寸产生定位误差D1和D2，应考虑较大值对加工尺寸的影响。较大的定位误差D2尚小于工件公

15、差的三分之一（0.4=0.133），此方案可取。1.3加工工件应选用的机床类型及该机床的特点1.3.1加工工件应选用的机床类型因为，该加工工件的主要加工表面为两个端面，且进行钻孔和镗孔加工。所以，选用卧式双面钻镗组合机床。1.3.2组合机床的特点组合机床随着生产的发展，很多企业的产品产量越来越大，精度越来越高，采用万能机床加工就不能很好的满足要求。11,9,15所以，在总结实践经验的基础上，提出创造高效率的机床：它既有专用床效率高结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工的特点。第2章 液压传动系统的设计与计算2.1液压传动系统的设计步骤和内容液压传动系统的设计是整机设计的一部

16、分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单、工作安全可靠、效率高、寿命长、经济性好等条件。液压系统的设计作为液压主机设计的重要组成部分。液压系统的设计要明确有关的主机参数的确定原则，要与主机的总体设计综合考虑，做到机、电、液相互配合，保证整机的性能最好。 2.2明确液压系统的设计要求，进行负载特性分析明确液压系统的动作和性能要求，主机的工艺流程、动作循环、技术参数及性能要求以及液压系统的工作方式及控制方式、经济性与成本等方面的要求。2.3 确定执行元件执行元件是液压系统的输出部分，必须满足机器设备的运动功能、性能要求及结构、安装上的限制。通常直线运动的执行元件

17、有液压缸、液压马达和齿轮齿条机构、液压马达和螺旋机构。旋转运动的执行元件有液压马达。2.4执行元件的工况分析及方案设计对液压系统的执行元件进行工况分析，就是查明每个执行元件在各自的工作过程中的速度和负载的变化规律。1.工作负载 工件负载Fw与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。2.导轨摩擦负载 导轨摩擦负载是指液压缸驱动运动部件时所受的导轨摩擦力阻力。机床上通常用平导轨和V形导轨支撑运动部件，其摩擦负载Ff值的计算公式为。平导轨 (2-1)3.惯性负载是运动部件在启动加速或制动减速时的惯性力， Fa= （2-3）4.重力负载Fg 垂直或倾斜放置的运动部件，在没有平衡的情况下 ，其自重

18、也成为一种负载。5.密封负载Fs 密封负载是指密封装置的摩擦力， Fs无法计算，一般用液压缸的机械效率加以考虑，常取=0.900.97。6.背压负载 背压负载是指液压缸回油腔背压所造成的阻力。在系统方案及液压缸结构尚未确定之前，也无法计算，在负载计算时可暂不考虑。液压缸各主要工作阶段的机械总负载F可按下列公式计算：快速阶段：F=N工进阶段：F=以液压马达为执行元件时，负载值的计算方法类同于液压缸。初定系统压力：液压系统的压力与液压设备工作环境、精度要求等有关。表2-2 常用的液压系统压力推荐设备类型机床农业机械小型工程机械工程机械辅助装置液压机重型机械起重运输机械磨床组合机床车床铣床齿轮加工机

19、床拉床龙门刨.工作压力20305020406321Mpa时选用柱塞泵。(2) 系统采用的是节流调速，故选用定量泵。(3) 液压系统有多个执行元件，应选用多台泵供油，实现分级调速。3.选择调速方式：中小型液压设备特别是机床，一般选用定量泵节流调速。设备对速度稳定性要求较高，则选用调速阀节流调速回路。2.5确定液压缸的主要参数1.执行元件的主要结构尺寸计算液压缸的主要尺寸计算确定根据初定的系统压力Ps，液压缸的最高工作压力 Pmax0.9Ps,视液压缸回油背压为零，可得液压缸活塞作用面积. (2-3)由可知活塞杆的直径为：d=0.707D按标准直径算出：故能满足低速稳定性要求。故，满足最低速度的要

20、求。若液压缸有低速要求时，已算出的有效作用面积A还应满足最低稳定速度的要求。即A应满足： (2-4)2.计算液压缸的工作压力、流量、和功率。(1) 计算工作压力 慢速运动时；快速运动时。液压缸在工作循环各阶段的工作压力即可计算。差动快速阶段： 工作进给阶段：快速退回阶段：(2) 计算液压缸的输入流量 因快进、快退速度，最大工进速度 (3) 计算液压缸的输入功率快进阶段 工进阶段 快退阶段 2.6选择液压元件选择液压泵在本系统中工进阶段液压缸的工作压力最大，若取进油路总压力损失，则液压泵最高工作压力可推算出：因此，泵的额定压力可取快进、快退时泵的流量为： 工进时泵的流量为： 所以选泵的流量为10

21、，根据计算大泵流量为25。第三章 电动机3.1 电动机的选择系统为双泵供油系统，1.差动快进时 小泵的出口压力损失为 (总效率) 大泵出口压力为 （总效率）2.工进时 25kw3.快退时 Pa（总效率大泵出口压力) 综合比较，快退时所需功率最大。根据以上的计算并依据所得系统压力和系统流量来选择各种所需的液压元件，将所选的液压元件列在下表2-1：表2-1 液压元件明细表序号元件名称最大通过流量型号1过滤器19XU25*1002叶片泵32DYPB40D3单向阀25I25B4三位五通电磁换向阀2535E25B5压力继电器EYX6366单向阀25I25B7背压阀25FBF36B8溢流阀6.3YF310

22、B9单向阀25I25B表2-1（续）序号元件名称最大通过流量型号10压力计K6B11二位四通电磁换向阀2524F3E6B12减压阀63JF310B3.2 液压集成块集成块的四个表面，一般后面接通液压执行元件的油管，另三个面用以安装液压阀块，块体内部接系统图要求，并钻有沟通各阀的孔道。把各个液压单元集成回路连接起来，组成液压集成回路，一个完整的液压集成回路由底板、供油回路、压力控制回路、方向回路、调速回路、顶盖及测压回路等单元液压集成回路组成。 电磁换向阀一般布置在集成块的前面和后面，液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并。10第4章 专用夹具设计4.1夹具及夹紧力的概念 工件在机床上加工时，为保证加

23、工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这个过程称为定位。还必须对工件施加夹紧力，这个过程称为夹紧。定位和夹紧两个过程的综合称为装夹，完成工件装夹的工艺装备称为机床夹具。5夹紧力从广义上来说，就是要正确地确定夹紧力的三个要素：作用点、方向和大小。夹紧力即：式中：实际所需夹紧力；在一定的条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力；安全系数。 图3-1 铰链杠杆增力机构每根铰链杠杆的增力系数为 考虑到铰链轴的摩擦损失，则实际的增力系数为，故每根杠杆的实际作用力为设夹紧工件的压板其力臂，则总的夹紧力为： 1400N同理可得出其它的铰链杠杆机构的夹紧力。选择夹紧力的作用点时的注意事项：

24、1.保证工件在夹紧后定位稳定。2.必须保证夹紧后工件的变形最小。3.为了满足上述两项要求，只有一个夹紧点往往是不够的，因此，在多数情况下需对工件进行多点夹紧，力求使工件夹紧的比较稳固。夹紧力的大小的确定，夹紧力的大小主要取决于切削力和重力的大小和方向。4.2确定夹紧力时应当注意的几个问题1.组合机床通常都是多面多工序同时加工，在一台机床上往往有大量刀具同时在工作，因此夹紧机构便在很大的切削力作用下工作。2.由于工件材料硬度不均匀，在组和机床上多刀加工时，这种影响尤为显著。3.组合机床夹具是保证加工精度的主要部件，因此通常要求夹紧机构具有调节夹紧力的可能性。4.为了保证夹紧可靠，应选择组合机床工

25、作过程中最不利的工作情况来确定所需的夹紧力。5.为了确定夹紧力，必须先计算切削力。4.3计算切削力及切削合力作用的位置立式：各主要数据的计算：该工序为加工两个同心孔，其尺寸分别为136和80，加工时采用同一镗杆上安装双镗刀的方法同时加工，分别求出单独加工情况下的转速n1和n2，该工序为粗镗.n1=1000V/d1210.75r/minn2=1000v/d2358.28r/minv1=nd1/100089m/minv2=nd2/100053m/min加工80孔时切削速度有点低，这是由于受孔2的影响。卧式:其加工部分是2-140的同心孔，加工时采用同一镗杆上安装双镗刀的方法进行同时加工。n=100

26、0V/d204.73r/minv=nd/100092.31m/min主传动电动机功率的计算:电机功率估算： （3-1）的确定:=(KW)电动机功率 ；主轴扭矩 。1.立轴箱切削合力的计算轴向力：129.38N2.卧轴箱切削合力的计算轴向力：1445N4.4夹紧力的确定1.为防止工件产生平移所需的夹紧力由于该夹具是用于粗加工机床，可按下式来确定所需的夹紧力：Q= (3-2)根据组合机床设计P361表3-34可得 f=0.3，f=0.7。而安全系数K=KKKK根据组合机床设计P362表3-35可得K=KKKK=1.31.01.21.2=1.872Q=1393N2.为防止工件产生转动所需的夹紧力工件

27、在加工时，切削合力的作用线总是不通过夹具圆定位销的中心的，夹紧力也要足以防止工件产生这样的转动。实际上菱形定位销允许承受一部分切削力并防止工件产生转动。从工件的力矩平衡条件可以得到：Q= (3-3)l-两定位销间的中心距。所以Q=856N3.为防止工件产生颠覆所需的夹紧力当工件的形状比较窄而高，在颠覆力距的作用下可能产生绕点的倾斜而使工件离开基面的趋势。夹具定位销插入工件孔中的长度并不大，因此它对防止工件颠覆几乎不起作用，在计算夹紧力时可忽略定位销的作用。可求得所许的夹紧力为：Q= (3-4)所以Q=757N结论：在三种情况中，为防止工件平移所需的夹紧力最大。所以夹紧系统所产生的夹紧力也应该是

28、1393N。4.5夹紧机构和夹紧动力机构的选择4.5.1夹紧机构的选择夹紧机构采用压板，为了夹紧的可靠，在接近加工的地方，总共使用六个压板。4.5.2夹紧动力机构的选择该机床的夹紧动力机构采用液压机构。4.5.3油缸的参数计算油缸的夹紧力计算：1.每个油缸的夹紧力计算计算简图见图3-1图3-2夹紧力计算简图油缸的实际夹紧力的计算公式:P=,其中=0.97所以左侧油缸的夹紧力为：P=3674.20.97=3440N右侧油缸得夹紧力为：P=5511.40.97=5160N油缸的参数计算：活塞杆以推力工作时D=1.13(m) (3-5)活塞杆以拉力工作时D=(m) (3-6)表6-1 油缸工作压力与

29、活塞杆直径的关系工作压力（兆帕）活塞杆直径d 2（0.2-0.4）D2 - 50.5D5 - 100.7D2.活塞杆的最大作用力计算P=p/ （3-7）式中：为考虑各种摩擦损失的有效系数，通常 = 0.7-0.95（油缸直径偏小时取最大值）左侧油缸 P=p/=3822.2N其它油缸 P=p/=5733.3N3油缸直径的计算由于该油缸以活塞杆推力工作，所以计算公式为：D=1.13 (3-8)左侧油缸 D=0.044m=44mm其它油缸 D=0.054m=54mm本机构采用法兰式油缸。根据 机床夹具设计手册 P564油缸结构和技术参数可知：左侧油缸的缸径为70mm,活塞杆直径为35mm；右侧油缸的

30、缸径为90mm,活塞杆直径为45mm。结 论在后桥减速器壳立卧粗镗夹具及液压系统原理图设计中，我发现自己有许多知识还没有熟练掌握，但是通过这次设计我系统的学到了设计思路和设计方法并且加强了对过去所学知识的理解与运用。这一切都离不开老师的细心指导以及与同学的讨论。使我明白了自学能力的重要性。本次设计使我对所学的知识有了一个比较全面和系统的认识。通过上述分析、设计和各方面的综合考虑，我认为该夹具在实用性、安全性和强度方面应该能满足设计要求。在发现问题和解决问题的过程中，我不断的积累经验和知识，同时也感受到设计的甘与苦，不仅增强了成功的信心，而且增强了战胜困难和失败的勇气。今后我要加强夹具设计方面的

31、学习，以适应以后工作的需要。参考文献1.大连组合机床研究所. 组合机床设计(第一册).北京:机械工业出版社,1973,2.2.孙恒，陈作模主编. 组合机床设计简明手册(第六版).北京：高等教出版社，2001.3.李如松.组合机床和自动线的技术发展J. 组合机床与自动化加工技术.1999，NO.1,P5-104.王德权.刘彬等.组合机床夹具CADJ. 组合机床与自动化加工技术.1999，NO.6,P7-105.张澄溪.精镗组合机床控制系统设计J. 组合机床与自动化加工技术.2002，NO.2,P37-386.刘玲.牛文铁等.液压集成块CAPP系统的开发J. 组合机床与自动化加工技术.2007，N

32、O.1,P83-867.王平.孙敬阳.组合机床镗削及工艺参数选择J.组合机床与自动化加工技术.2001，NO.8,P51-558 Vehicle Hydraulic Systems and Digital /Electrohydraulic Controls, 19919 T.H.C. Childs,ect. Metal Machining London ARNOLD, 2000 致谢本次设计是在臧老师的指导下完成的。从开始毕业设计以来，老师对我们的悉心关怀，指导我们了解设计思路和设计方法，为我们精心准备各种参考文献及设计资料。臧老师在工作繁忙的情况下，仍予以我们很大的帮助。老师严禁的治学风范

33、、求实的工作作风和精益求精的研究精神，对我们的学习及以后的工作产生了深刻的影响，终身受益。平时遇到问题时我们在互相讨论中解决的“独学而无友，则孤陋而寡闻”正是在和同学们的讨论中，营造了一个良好的学习气氛，有了很大的提高。这次设计能够得以顺利完成，首先在此我衷心的感谢所有提供过帮助的老师和同学。在我遇到设计中没学到的知识点时，他给我指点、讲解，让我受益匪浅。并让我学到了许多在实践当中才能学到的新知识，我想这些对我以后的工作和学习都会起着重大的影响。在设计过程中还得到了同组同学的热心帮助，我们一起讨论，一起研究，攻克难关，相互之间的交流也让我的设计思路进一步灵活和完善。当然，该论文难免有不足和漏洞之处，欢迎老师们批评指正。再次深表感谢！