凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具设计【优秀课程毕业设计】
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毕业设计 (论文 )任务书 课题名称 凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具设计 系 部 机械工程系 专 业 机械设计制造及自动化 班 级 姓 名 学 号 任务起止日期 年 1 月 15 日至 年 5 月 25 日共 16 周 0 指导教师签名(校内) 指导教师签名(校外) 教学主任签 名 20* 年 月 日 一、课题内容 凸轮轴瓦盖体积较小,而且零件表面有斜孔。本课题 要求设计一种在钻床上使用的易于装夹凸轮轴瓦盖的夹具,同时还应便于加工零件表面斜孔 二、课题任务要求 1、绘制工程图不少于 ; 2、撰写开题报告不少于 5000 字; 3、翻译相关外文文献不少于 3000 字; 4、编写说明书不少于 15000 字。 三、进程安排 四、应阅读的主要参考文献 1、濮良贵等著 高等教育出版社, 2007 2、机械制造工艺学 3、 夹具结构设计手册 序号 设计(论文)各阶段名称 日 期 1 收集有关资料,阅读参考文献,并熟悉设计 软件 1 月 15 日 3 月 5 日 2 撰写开题报告 3 月 6 日 3 月 10 日 3 分析 凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具 的功能要求,提出设计方案,进行外文资料翻译 3 月 11 日 4 月 1 日 4 对 凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具 设计 4 月 2 日 5 月 14 日 5 撰写毕业设计论文 5 月 15 日 5 月 21 日 6 检查、改错、打印、装订及整理设计资料 5 月 22 日 5 月 25 日 7 答辩前的准备及答辩 5 月 26 日 6 月 7 日 8 毕业设计资料整改 6 月 8 日 6 月 10 日 毕业设计 (论文 )参考文献译文 学生姓名: 系 别: 专 业: 机械设计及其自动化 班 级: 学 号 : 译文出处: 001) 18:784 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 1 题 目 自动化夹具设计方法 摘要: 本论文描述了 一种新的辅助夹具设计方法。对于一个给定的工件,这种夹具设计方法包含了 判断 加紧表面和夹紧位置点。通过使用一种定位设计方法去夹紧和支 撑工件,并且当机器正在运行的时候,可以根据刀具来正确定位工件。 该论文还给出了自动化夹具设计的详细步骤。 几何推理技术被用来确定可行的 夹紧 面和 位置。要识别所完成工件和定位点就 还 需 要一些输入量 包括 术要求、特征。 关键词 : 夹紧;夹具设计 夹具设计是连接设计与制造间的一项重要任务。自动化夹具设计和计算机辅助夹具设计开发是成功实现下一代制造系统的关键。在本文中 ,讨论了一种夹具设计的方法,这种方法有利于在目前环境下夹具设计的自动化。 夹具设计方法 的研究 已 成为 国内多家科研工作的重点。 作者: 在 1中 对工件的稳定和总需求约束 了 双重标准,突出重点的工作。 人工智能( 及专家系统在夹具设计中广泛的运用了。 部分 型几何信息也被用 于 夹具设计。 4描述了一个基于规则的专家系统,以确定回转体零件的定位 其他研究者(如 , 5,6)分析了切削力钻井机械和建筑模型 及 其他金属切削加工。 人在 2中定义 了 装配约束建模的模块化 与 夹具元件之间的空间关系。 一些 研究人员采用模块化夹具设计原则 ,用 以生成 2,7 另一些 夹具设计工作 者 已经报告了 1,3,9,12 可以 在 21,24中找到 夹具设计相关的 大量 的审查工作。 在第二节中, 对 夹 具 设计任务 中 各种步骤进行了概述。 在 第 3节 和第四节中 描述 了工件的 加工过程, 要 夹紧工件 表面 ,否则将面临工件 的全面自动失效。 5 节 讨论了对工件的夹紧点 位置 。 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 2 在本节中,描述 了 夹紧 的 设计方法。 通常选择较理想的位置进行夹紧 , 并尽可能 降低 切削力的影响 。 夹紧 的位置 和定位的 位置 在 夹具设计 非常 重要的 。 通常,夹紧和定位可以通过同样的 方法 来完成。 但是,夹具设计 定位和夹紧方案的不合理 , 将 导致夹具 设计的 不可行 。 多数人在设计过程中 首先解决定位问题 , 这样可以使所选 的定位与设计 的定位相配合。 不过 , 本文不讨论 整体定位及设计方法 。 除了 零件的设计,公差 配合, 序列过程 ,定位点和设计等因素外, 还应投入 。 这样的夹具可以夹紧并支撑定位 元件 。 应尽量不抵制切割或加工过程和中所涉及的操作。相反,定位夹具使切削力在正确的方向,这将有助于保持在一个特定的部分加工操作安全。通过 定位元件的作用 ,工件被固定,因此定位 元件 不能移动 。 在这里讨论 的 夹 具 的设计方法必须 在 整体夹具设计方法的范围内。在此之前进行定位 /支 撑 和夹具设计 的 初步阶段,涉及 到 的分析和识别的功能 、 相关的公差和其他规范是必要的。 根据 初步的评估和测定,定位 /支 撑 设计与夹具设计结果的 在此 基础 上 可以同时 进行。 本文 对 所描述 夹具设计 的 方法 讨论基于定位 /支 撑 设计 与 先前已经确定的假设(包括适当的定位和支持测定一个工件的定位,以及识别和夹具,如 V 形块 ,支 撑板 ,定位销等) 。 ( 1)夹具设计的输入 输入包括对特定 零件 的 边缘 模型 设计 ,公差信息, 特征信息 ,每一个设计的相关特性的加工 要求 ,以及加工过程中的各种工序, 列 出示每个 相应的功能。 ( 2)夹具设计的方法 图一是自动化夹具设计主要步骤图。 对这些步骤概述如下: 第 1步 : 设置配置清单以及相关的 进程 _功能 条目。 第 2步 : 确定 夹紧的方向和类型 。 输入 必 要的加工方向向量 面对 ,并确定法向量。 如果加工方向向下(对应的方向向量 0, 0, ,和面的支持向量平行于加工方向,那么 , 夹紧 力 方向平行向下加工方向 0, 0, 如毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 3 果必需要侧面夹紧并没有可夹紧的地方,那么在其中放置一个夹具夹紧下调,然后边钳方向计算如下。 让 向量代替次要的和三级定位孔。然后,使用夹紧机构夹紧一个方向,例如, 平行于这两个法向量,即每个 V 块的表面法向量与 侧面夹紧面应该是一对 分别 平行 于 面 面孔。 第三步:从列表中选出最大有效加工力。这样能计算有效的平衡各加工力。 第四步: 利用计算出的最 大 有效加工力,确定用来支撑工件加工面积 的夹具尺寸 (例如,一个带夹子可以作为一个夹紧机构使用) ,这样的方法在第 3节说明。 第五步: 确定给定工件的夹紧面。这一步在第 4步中讲 述 过 。 第六步: 该夹具的夹紧面的实际位置在第 5节中确定。 考虑接 下来的步骤并返回第一步 。 在这项工作中所用到的夹具都来自一个系列。夹具的原理与图二相同。描述了一个自动化夹具, 锁 紧 力所需的有关螺杆的螺纹装置大小保存到位。 夹紧力平衡加工工件 使工件 保持恰当的位置 , 锁模力为 W 和螺杆直径 为 D, 各种螺丝夹紧力大小,可以按以下方式确定 : 最初,极限拉伸强度 和 该夹具 的 材料可以从数据检索库 检索 。各种材料有不同的拉伸强度。夹具材料的选择,也可直接采用启发式规则进行。例如,如果部分材料是低碳钢,那么钳材料可 用 碳钢或 高碳 钢。为了确定设计应力,抗拉强度值 应 除以安全系数(如 4或 5)。 根区的螺丝格 一个螺丝钳)可以被确定 : 锁模力 /设计应力 。毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 4 随后,螺栓截面全面积可以计算为等于 格 ( 65), (因为螺丝的地方可能会发生根切面积约为 65螺栓的总面积) 。螺钉的直径 ( 4)。另一项涉及可用于方程有关的宽度 B,高度的螺丝直径为 D( B, H 和 ): 4/3 . 夹具的相关参数包括了产品的 取的特征信息,特征尺寸,定位面和定位器的选择。 考虑所有可用的夹紧面, 如图 3。 最关键的是夹紧表面不应重叠或 和 相交,如图 4 所示。夹紧面积 是 与工件表面(或 触的是一个二维轮廓线段组成的(见图 6)。 利用线段相交测试,可以测定在给定的光子晶体光纤的任何范围内是否可能有接触面夹紧面重叠。 夹紧面的确定可以如下 所示: 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 5 第 1步 : 鉴别平行于二级和三级定位面( 分别到 如下所示: (一)鉴别面 面 二)在 (三)通过检查所有 面, 确定的面对 第 2步 : 鉴别平行面的位置,除了不相邻的附加面。 最好是选择一个不与其他定位面垂直相邻的面。 这一步如下所示: (a) 考虑 得与每个 (b) 检查每个 ,并执行以下测试:如果 直于 后从列表中舍弃它并插入 力 第 3步 :确定加紧 力 都在有效的加紧面上,如下所述夹紧面: 例 1:如果没有条目在列表 , 就 使用 的 面 并继续执行步骤 4。如果发现任何面垂直于第二,第三位置的面孔 将要面临的是下次选择可行的夹具。在这种情况下,剩下的选择是重新审视在列表 例 2: 如果列表中 时,可行夹紧面为 法向量垂直相邻的相应轴是夹紧轴。 例 3: 如果在列表 ,确定最大的 。 例 4: :夹紧 力 的方向可以是 1, 0, 0或 0, 1, 0,可以 夹紧 的中心位置 。 在其他几何位置可确定使用零件几何形状和拓扑信息,这在下一节中描述。 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 6 表面上的夹紧点 确定夹紧面后, 实际夹紧面位置必须确定 。输入夹具侧面积,沿着 x, Y, Z和潜在的夹紧面 容下使用 第一步是确定一个箱体的大小,这是用来测试它是否包含在它里面的任何 部分 。 相交测试也可以在前面介绍的方法使用。 如果相交测试返回一个负的结果,那么有部分箱体与夹具相交,如图 4 所示 。 如果相交测试返回一个 正 的结果,可以执行下列步骤: 1 W)夹框轮廓 (图 5和图 6)。 的条形区域,都是可行夹紧区域。如果有一个以上的长方形候选面,矩形配件,向中沿轴夹紧 点)。 如果没有 发现 配置文件,夹具宽度可减少一半,夹具数 可以 增加两个。使用这些修改过的夹具尺寸,执行前面描述的特征相交测试。如果此测试也失败了,那么可以用相邻的面作为夹紧面用于执行端夹紧。 这 面 可以重复进行 : 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 7 线的交点 输入需要的二维轮廓 用下列方法可以自动确定该配置文件的交集。每一个输入的资料组成一个封闭环。 此配置文件测试的步骤如下: (考虑 的 L( i, 1) 和 的 L( 2, j)。 (采用 L( i, 1) 线段和 L( 2, j) 线段的相交段。 如果边缘相交测试返回一个正值,那么特征面和潜在面相交。如果它返回一个负值,继续执行步骤 3。 ( 复与步骤( 同的部分或者缓慢走过其余 的 ()段 直到 的 (j 1) j n 1段。 (其余部分边和 12、 1n 段重复( ( 骤。 如果特征面与夹紧面重复,线相交测试将决定该事件。相交的边可以进行自动检 测两个面是否相互交叉。 输入所需的边 接 (和 (和 接 (和 (。 F(x,y) = 0 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 8 H(x,y) = 0 (2) 第一步:使用等式( 1)计算 (用 取代 3;计算 (用 取代 4。 第二步:如果 4都与 0不相等,但 4结果相同( 2在相同的一边),则边 34不相交。如果这样不满足条件,那么进行第三步。 第三步:使用等式( 2)计算 (接着,计算 (进行第四步。 第四步:如果 2都不等于 0,且 2的结果相同,那么把 2放在相同的一边并输入不相交。如果,这个也不满足条件,那么进行第五步。 第五步:给定相交线段, 这样就完成了测试。 考虑如图 7所示的一部分样品。要加工一个盲孔 。起初, 完成 定位设计。 定位器的(或主要定位器)是一个基盘(放在 和二级和三级定位器 面临 5(对应到定位面 节中讨论)。 一个辅助定位器也被使用,这是一个 5面 辅助定位),如图 8所示。 在前面讨论的夹具设计方法中所述的步骤的基础上,选面 孔 (这是平行的,并在从 面对 5面 。 没有面孔,这是平行到定位面,但他们不相邻。在这种情况下使用的优先权规则(如步 骤 3 第 4 步 讨论),剩余的候选 面 面对的是 夹具 方向 向下 的 V 型块径向定位器和其他与对工件夹紧底 面提供 所需位置。 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 9 根据第五步选择夹具的位置。如果没有功能发生在面 ,那么也没有必要进行相交测试确定夹具加紧。 夹具位置应远离 V 型定 位块 k(这是辅助定位位置)的夹紧面相 邻辅助定位面(这确保了更 快 的快速夹紧)。最终位置和夹具的设计如图 8所示。 本文讨论的方法,毫不逊色 于 其他夹具设计文献中讨论的方法 。本文 所讨论的方法的独特性是零件的夹紧面的几何形状,拓扑和功能发生了被加工为基础的系统鉴定。 其他方法都没有利用了定位 器的位置,该方法使用定位器在对持有一级,二级和三级定位器加工的工件。这种方法的另一个好处是在可行的候选面上确定在面上用夹具面交点测试,并迅速和有效地确定潜在 过 程中可能出现问题,夹紧和加工的功能检测。 在这 篇论文 中, 对自动化 夹具设计 的 方法 进行了 讨论。 其中包括 定位 设计 ,, 夹紧设计 和其他被 用来 确定夹紧面和 夹紧 方向 的设计方法,除此之外,还讨论各个方法的自动化步骤。 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 10 A . n an in of of on a be in a to to to to AD on is an is an of of to of In a is in of an of 1 on of of as as in 2,3. a to a to 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 11 is to et 5,6) et 2to to 2,711. 1,3,9,1223. An of be 21,24. , in to of to a , of or on a of on a n is is to in a to of in be by to of to in a is of of to be to of is to is to to or a be in in a By or is so 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 12 he be in of to a of is on of be in is on of on a as as of he of of in to he in of 1. An of is as . Ui in . of . .,of If to 0, 0, 1), of is to of is to 0, 0, 1. If is if no at to a a is as sv 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 13 be of of by a as a be to of of in be to sv be a of to sv . i = 1, . . .,n). be E be . of E, of to be to be a be as a is . . on a be as . . of on is in an as . U(i + 1) to . 毕 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 14 3. of n to of to as A is on as of 2). In of a is is to of or a in to in be d. of be in of of on be a of be if 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 15 is be or To TS be by a ). 1 of a as a be S. A of be as 65%) (of is 5% of of of d be by A d 2/4). be , of to d (B, H, be of d): 4/3 . 4. of he to AD of on a CF as 3. to be is or on as 4. is in is a 2D of 6). By it be of of 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 16 on of be as 5. of a on be x, y, z, F. as in g) F as is to a is to it be If a no as 4. If a be 1. of 1 w) ( ). 2. of on F 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 17 3. no If is is of F is If no i be be by of to on If to CF be as to CF be he D 1 D 2. 业 设 计 (论 文 )参 考 文 献 译 文 18 of be in an i of a of in as (a (i,1) 1 (2, j) 2. (i,1) (2, j), of be If a or If it a to . (or ) 1 (j+1) j = n1 2. (or 12, . .,in 1. If of be to ot 毕 业 设 计 开 题 报 告 课题名称 凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具设计 课题来源 生产实际 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 - 1 - 一、 课题来源、目的、意义 1 课题的来源 本课题来源于郧西精诚汽配有限公司的实际生产,通过对郧西精诚汽配有限公司制造车间的实际加工工艺规划及其制造过程的了解,对凸轮轴瓦盖类零件相关的技术及文献进行科学整理、归纳和完善,以期最终达到此次设计 2 本课题 研究目的 本课题研究的主要目的是设计出适合企业生产的多轴钻设备及其配套夹具完成对凸轮轴瓦盖上端面的两个孔同时加工,提高生产效率,解决实际生产上的不足。 通过在设计中遇到的问题能够独立的思考,查找相关的技术文献,灵活运用课堂上所学的知识,并结合实际的生产情况来了解现代的制造技术。 3 本课题研究的意义 本课题对凸轮轴瓦盖钻孔加工的应用进行研究 , 其研究意义如下 , 提高生产效率 提高产品的精度 保证生产经济性 和具备柔性方向发展以实现机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控 代表着国力强盛组合 ,工装夹具行业的发展也能体现我国的国际水平地位 轮轴瓦盖零件需要加工多个孔 ,这个加工过程在普通机床上难以实现 ,即使实现也会在精度及生产效率、经济性上不能满足企业。 二、 国内外概况、预测和文献综述 1. 课题的国内外研究概况 凸轮轴瓦盖在钻孔加工时,多采用普通钻床改为多轴钻床加工的方法。目前,我国中小企业产品质量都需要一个新的提高,但是加工手段远远不能满足需要。许多中小 企业结合自己的对设备技术条件进行改造,通过强化自身,以求发展。普通钻床为单轴钻床,但安装上多轴箱就变成多轴钻就可以提高工作效率,缩短工作时间。对于钻夹具的发展状况,国际 研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 - 2 - 类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂,里约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具,而夹 具的实际磨损量仅为 1020左右。特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、( 新加工技术的应用, 打大大推动了夹具的发展。 2. 课题的研究趋势预测 凸轮轴瓦盖零件一般采用铸铁材料制成。目前在对凸轮轴瓦盖进行钻孔加工时 ,多采用立式钻床同时钻削多孔 ,研究表明 :在一个普通的钻床主轴上装一个多轴头架就能一次把几个乃至十几个孔加工出来孔加工出来,改装而成的钻床,可以同时完成多个孔的钻扩铰等工序,在钻孔时可以快捷有效地保证位置精度。工装夹具是否合理是对保证加工工件的精度至关重要。机床夹具的目的就 在于 能减少辅助工时 、 提高劳动生产率 、 能扩大机床的使用范围实现一机多能 , 能稳定地保证工件的加工精度 。目前,在现代化生产流水线、自动线配置、自动化夹具中,机床夹具的精度影响到零件的加工精度更为重要,随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展趋势。 三、 系统设计方案及可行性分析 1 系统设计方案 本课题主要是设计多轴钻分动箱对凸轮轴瓦盖上端面 2 孔进行加工,同时 设计相应钻削夹具。由工序图可知被加工孔的最小孔距为 55,孔径为 9 孔,中心距较小,给零件加工带来了一定的困难。通常对较小孔距的多轴钻分动箱进行设计时,多采用变位轮和十字万向联轴器来满足被加工孔距的要求,。但由于采用变位齿轮设计的多轴钻床,中心距已被限制,考虑设备的柔性化制造,本次设计采用万向十字连轴器可调钻床。 基于以上的资料和条件的分析可以对整个设计方案做出一个大体的框架即:多轴箱与 立式钻床相联接,万向十字联轴器分别与分动箱输出轴和钻孔工作轴相连接,夹具安装在钻床的平台上,多轴箱和夹 具之间的定位靠多轴头上的导杆和夹具上湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 - 3 - 的导套配合完成。多轴钻分动箱设计与夹具具体方案如下:夹具 据凸轮轴瓦盖上 2 孔的位置分布,拟定多轴钻分动箱的传动方案,即把工作轴分成两组同心圆,机床主轴带动两根工作轴进行钻孔加工,然后对工作轴之间的传动齿轮进行设计及工作轴的结构构形式设计,选择合适的轴承和密封件,完成多轴分动箱的设计。 (1)定位方案的拟定:根据凸轮轴瓦盖钻孔工序的加工要求,采用凸轮轴瓦盖上端面和左侧面凸台作为精基准面,瓦盖左端圆柱面作为粗基准的定位方式, 这样可以保证钻孔加工时,壁厚均匀,及同轴度的要求。钻孔加工时,上端面定位可以限定两个自由度,左侧面凸台可以限定三个自由度,瓦盖左端面限制一个自由度,从而来限制工件的六。个自由度,并对定位误差分析,保证定位的精度。 ( 2)夹紧方案的拟定: 因为在钻削 2 孔时有同轴度有要求,同轴度要求为 以采用钻模板和定位套筒组成的可上下移动来压紧凸轮轴瓦盖的下端面,并使用夹紧装置对瓦盖左侧面进行夹紧,分析夹紧力的方向大小。 ( 3)夹紧装置的设计:针对凸轮轴瓦盖钻孔加 工的特点及加工批量要求,对凸轮轴瓦盖的夹紧装置应满足装卸工件方便,结构简单的特点,可以采用气动斜楔夹紧装置。 ( 4) 导向元件的选设计 :对于钻孔加工过程中,由于钻头的强度和刚性较差容易出现加工的孔歪斜。故在钻孔加工中为保证刀具相对于工件的正确位置和各刀具相互件的正确位置和提高刀具系统的支撑刚性通常采用导向套对刀具进行引导。根据零件的加工要求,选择可换钻套作为导向元件。 ( 5) 夹具体的设计:在钻孔加工时,夹具体要承受一部分切削力,应选择夹具体的材料铸铁,夹具体的尺寸,可根据夹具的方案布局来定,夹具体在机床上的安 装要稳定和安全,重心要低。 2 可行性分析 凸轮轴瓦盖钻孔加工多 采用 多轴钻技术,适用于大量生产的工厂。专用多轴钻的各工作轴多采用悬挂式的钻模板进行刀具的导向定位。悬挂式钻模板是通过滑柱、弹簧和多轴头等悬挂在钻床的主轴上,工件以支承块、销、限位件、定位压块为定位件,其中定位压块兼为夹紧件。当钻模板上的定位件随钻床主轴下降到与工件接触时,则工件完湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 - 4 - 成最终定位,钻模板不再下降,但多轴头仍继续下降,此时滑柱上的两根弹簧产生越来越大的压力通过钻模板上的定位压块将工件压牢。当工件上的孔加工透后,钻模板随钻床主轴一起上升, 直到便于装卸工件时,钻床主轴才停止上升。 多轴钻虽然在多孔加工方面有很明显的优点,但是也有它自身的局限性,例如,一旦多轴箱体设计加工完毕,则其各个工作轴的轴间距就已经固定,不能改变,此多轴头就只能用来加工单一产品。此外,由于多轴头的专业性较强,它也不适合用于新产品的调试加工。多轴钻的各个部件的要求精度较高,所以它的制造费用要比一般的工装夹具要高。不仅如此,由于多轴钻的工作轴前端需要有轴承支承,受支承轴承的外形尺寸的限制,其加工孔的孔距也不可能很近,超出一定范围才可能使用多轴加工。 四、 预计达到的要求及预计 的关键技术 术指标 1. 预计达到的要求 本课题设计的凸轮轴瓦盖钻孔设备及夹具,可满足对凸轮轴瓦盖上表面的两个瞳孔同时加工,保证被加工两孔的中线距为 55的同轴度为 用多轴钻同时加工零件平面上的 2 的 9 通孔,可以大幅度提高加工精度和加工效率,能够满足大批量生产的需要。同时,还满足如下几个要求: ( 1)由于多轴钻配合夹具使用来完成对工件上 2 个通孔的加工,故在设计中要满足夹具应便于装夹,排屑方便等要求。 ( 2)提高机械加工劳动生产率,满足生产要求。 ( 3)夹具操 作方便,夹紧可靠安全,有较合理的装卸空间。 ( 1)多轴钻分动箱设计技术 多轴钻是由 钻床 的主轴借助于中间传动机构带动若干工作轴回转的 , 种传动装使钻床由单刀切削转变为多刀切削 , 可实现用立钻床代替摇特钻床的多孔加工 . 灵活方便 , 能大大节省加工时间和辅助时间 . 提离劳动生产率 北汽车工业学院毕业设计开题报告 - 5 - ( 2)钻模版的选择与设计技术 钻床夹具的钻模板是夹具体中的一个关键部件,它的结构形式及在夹具上的安装形式,以及制造精度都直接影响工件孔加工的位置精度,钻模板与夹具的连接是分离 式连接。本次设计课题凸轮轴轴瓦盖钻孔工艺采用多轴钻模版,与普通夹具设计钻模板相比,具有一定的难度。 五、预计课题的经济效益和社会效益 在该零件孔加工工序中,使用多轴钻设备将机床主轴的动力分配到两个钻削主轴上,可以一次加工 2 个孔,完成 2 个工步内容,提高加工效率,缩短切削加工的单位时间和辅助时间。由于是在一次装夹过程完成的切削操作安全和方便,并能够减轻体力劳动强度;可以使技术等级较低的工人担任加工精度教工的工件,并能够保证工件的加工精度。, 六、 课题研究进展计划 毕业设计具体进度安排见表 1。 表 1 毕业设计具 体进度安排表 序号 设计(论文)各阶段名称 日 期 1 收集有关资料,阅读参考文献,并熟悉设计软件 1 月 15 日 3 月 5 日 2 撰写开题报告 3 月 6 日 3 月 10 日 3 分析 凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具 的功能要求, 提出设计方案,进行外文资料翻译 3 月 11 日 4 月 1 日 4 对 凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具 设计 4 月 2 日 5 月 14 日 5 撰写毕业设计论文 5 月 15 日 5 月 21 日 6 检查、改错、打印、装订及整理设计资料 5 月 22 日 5 月 25 日 7 答辩前的准备及答辩 5 月 26 日 6 月 7 日 8 毕业设计资料整改 6 月 8 日 6 月 10 日 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 - 6 - 七、 现有的条件及设备 现有的条件及设备 :凸轮轴瓦盖设计图纸 ,设计相关参考文献 ,笔记本电脑等 . 八、参考文献 1 . J1993, 41 (2 ): 7333 刘战强,艾兴,宋世学 制造技术与机床 J,2001/7: 54 S. 995: 565 艾兴等编 M. 北京:国防工业出版社 , 6 徐哲 7冯玉才 M中科技大学出版社 , 1984 8大连组合机床研究所编 M机械工业出版社 ,1978 9王先逵主编机械加工工艺手册 M(第 2 版) 械工业出版社, 2007 10唐金松主编 简明机械设计手册 M2000 11肖继德等主编机床夹具设计 M(第 2版 ) . 北京:机械工业出版社, 2004 12赵永成主编 北京:中国铁道出版社, 2002 13候家驹主编 机械工业出版社 ,1991 14北京机械学院主编 科学 出版社 ,1971 15顾崇衍 机械制造工艺学。陕西:科技技术出版社, 1981。 16倪森寿 机械制造工艺与装备。化学工业出版社, 2001。 17张进生 机械制造工艺与夹具设计指导。机械工业出版社, 1994 18姜敏凤 工程材料及热成型工艺。高等教育出版社, 2003。 19机械制造工艺及设备设计手册编写组 机械制造工艺及设备设计手册。机械工业 出版社, 1988 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 - 7 - 开 题 报 告 要 求 1、 开题报告必须在 收集和阅读有关资料,考查生产现场,参考类似产品,进行分析、对比、论 证的基础上进行撰写。 2、 开题报告的内容一般包括: 课题的来源、目的、意义、国内外的现状及发展;进行可行性分析及系统设计方案;系统达到的功能要求、技术指标;所应用的新技术、新工艺、新装置等及关键技术;系统研究的重点和难点;预测课题的经济效益和社会效益以及可能取得的成果等。 3、 开题报告不得少于 3000 汉字,并附有毕业设计计划安排。 4、 开题报告要求在毕业设计前四周内完成。 导师评语(应根据“开题报告要求”,组织所指导的学生进行交流,对学生开题报告的内容、设计方案、应用技术以及预测成果等进行综合评价。) 导师签名: 200 年 月 日 毕 业 设 计 (论文) 课题名称: 凸轮轴瓦盖钻孔加工夹具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名: 日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ,在 _年解密后适用本授权书。 不保密。 (请在以上方框内打“”) 学位论文作 者签名: 指导教师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 本论文属于 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 I 摘 要 这次毕业设计以凸轮轴瓦盖为主要加工对象 ,设计任务有两项 ,第一项是设计多轴钻分动箱对凸轮轴瓦盖上表面两孔同时加工 ;第二项是设计零件的工装夹具(钻孔夹具设计) 首选根据零件图对零件的机构、技术要求进行分析,然后根据被加工孔的位置分布,选择合适的传动方案,进而对设计组件进行设计计 算 ,最后完成箱体的结构设计 . 本文钻削夹具设计的主要内容是,首先进行夹具方案设计,接下来通过参考资料、查阅标准及设计规范进行了定位部分设计、夹紧部分设计、夹具体设计等,并对其定位误差、夹紧力进行了计算,最后完成其夹具装配图。 多轴钻夹具是配合立式钻床进行钻孔加工的工艺装备,利用钻床主轴驱动多轴头各个工作轴,配套夹具进行夹紧和定位。在一次装夹过程中就可以完成若干孔位的加工,很适合大型汽车厂内大批量加工零件上多个孔系的工序,可以显著提高生产效率。 关键词: 钻床夹具;多轴钻;定位 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 he is to is in to of be to of on to of is to by to to of of is of of be be by of in So it to in s 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 录 摘 要 . I . 一章 绪 论 . 1 课题的来源、目的及意义 . 1 题的来源 . 1 课题研究的目的 . 1 课题研究的意义 . 1 题背景及国内外研究现状 . 2 课题研究的主要内容 . 2 第二章 原始资料及设计要求 . 3 始资料 . 3 艺卡 . 3 床参数 . 4 计要求 . 4 第三章 多轴钻分动箱的设计 . 6 动方案的选择及分析 . 6 动系统的设计 . 7 传动比的计算 . 7 动比的分配 . 8 传动装置的运动和动力参数计算 . 9 轴的转速计算 . 9 轴的功率计算 . 9 轮的设计及计算 . 9 动齿轮、从动齿轮的设计 . 9 递齿轮、工作齿轮的设计 . 13 的结构设计及强度校核 . 16 动轴的设计 . 16 出轴的设计 . 21 动轴的设计 . 25 作轴的设计 . 29 体的结构设计 . 31 体轮廓尺寸的确定 . 31 隔板尺寸的确定 . 31 滑与密封 . 31 向装 置的设计 . 32 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 向传动装置的设计 . 32 具接杆的设计 . 33 本章小结 . 34 第四章 夹具的设计 . 35 定夹具轮廓尺寸 . 36 紧和定位方案的总体设计 . 36 位方案的选择及分析 . 36 位误差的分析及计算 . 36 具体上配合剂公差的选择 . 38 紧装置的设计 . 38 紧机构的选择 . 38 紧力的计算 . 39 际夹紧力的计算 . 39 紧动力装置的设计 . 39 模板的结构设计 . 40 套的选择及计算 . 40 模板的选择 . 41 他零件的结构设计 . 42 向转动组件的设计 . 42 具底座的设计 . 43 作的简要说明 . 43 本章小结 . 43 总结与展望 . 45 致谢 . 46 参考文献 . 47 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 1 第一章 绪 论 课题的来源、目的及意义 题的来源 本课题来源于郧西精诚汽配有限公司的实际生产,通过对郧西精诚汽配有限公司制造车间的实际加工工艺规划及其制造过程的了解,对 凸轮轴瓦盖类零件相关的技术及文献进行科学整理、归纳和完善,以期最终达到此次设计 课题研究的目的 本课题研究的主要目的是设计出适合企业生产的多轴钻设备及其配套夹具完成对凸轮轴瓦盖上端面的两个孔同时加工,提高生产效率,解决实际生产上的不足。通过在设计中遇到的问题能够独立的思考,查找相关的技术文献,灵活运用课堂上所学的知识,提升自己解决设计问题的能力 . 课题研究的意义 课题针对凸轮轴瓦盖钻孔加工进行研究 ,设计出合理的适合企业生产的钻孔加工设备及其相关夹。通过本次设计灵活运用所学知识来解决 实际问题 ,并结合实际的生产情况来了解现代的制造技术。制造技术已经是生产、国际经济竞争、产品革新的一种重要手段,所有国家都在寻求、获得、开发和利用它,它正被看作是现代国家经济上获得成功的关键因素。其研究意义如下 , 提高生产效率 提高产品的精度 保证生产经济性 序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控 代表着国力强盛组合 ,工装夹具行业的发展 也能体现我国的国际水平地位 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 2 题背景及国内外研究现状 凸轮轴瓦盖在钻孔加工时,多采用普通钻床改为多轴钻床加工的方法。目前,我国中小企业产品质量都需要一个新的提高,但是加工手段远远不能满足需要。许多中小企业结合自己的对设备技术条件进行改造,通过强化自身,以求发展。普通钻床为单轴钻床,但安装上多轴箱就变成多轴钻就可以提高工作效率,缩短工作时间。对于钻夹具的发展状况,国际 研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂,里约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为 1020左右。特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、( 新加工技术的应用, 大力推动了夹具的发展 . 课题研究的主要内容 ( 1)多轴钻分动箱的设计 本课题主要是解决 凸轮轴瓦盖 的钻孔加工问题,在设计钻孔设备时,应考虑采用采用多轴钻 技术,多轴钻技术可以对工件同一表面上的多个孔同时进行加工,大大提高生产效率,缩短工件的加工时间。 多轴钻分动箱的设计主要包括传动方案的设计 、 总传动比的设计及计算 、 传动系统各齿轮的结构设计 、 各工作主轴的结构设计以及箱体的结构设计。合理设计多轴钻分动箱的结构 , 有效地保证工件的加工精度。 ( 2)多轴钻夹具的设计 夹具是机械加工中不可缺少的一种工艺装备,它的作用主要有:保证稳定可靠地达到各项加工精度要求;缩短加工工时,提高劳动生产率;降低生产成本;减轻工人劳动强度;可由较低技术等级的工人进行加工;能扩大机床工艺范围 。 夹具的主要组成部分有:定位元件,它们一定位工作面与工件的定位基准面相接触、配合或校准,使工件在夹具中占有准确位置,起到定位作用;加紧装置,克服切削力等外来力,是工件保持在正确位置上固定不动;对刀元件,引导刀具对夹具的正确位置;夹具体,夹具上各元件都分别装配在夹具体上形成一个夹具的整体。 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 3 第二章 原始资料及设计要求 始资料 本多轴钻分动箱及其夹具是为了加工凸轮轴瓦盖设计的,用于加工 2 序钻底平面 2通孔,其原始资料如下: 零件为 产纲领 80000件。 材料规格: 毛坯重 量为 零件为 艺卡 凸轮轴瓦盖钻孔加工的工序卡如表 表 机械加工工序卡 工序 工序内容 单件工时 加工设备 精铣结合面 式铣床 钻 2 孔 式钻床 扩、铰 22孔 式钻床 锪平面 控钻床 铣半圆孔 式铣床 钻斜孔 控钻床 锪球窝 式钻床 铣标识面 式铣床 清洗零件 洗机 终检 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 4 床参数 表 2,2 机床参数表 大钻孔直径 在 b=500 600钢材上) 40 最大进给抗力 N 16000 主轴允许的最大扭转力矩 50 主电动机功率 主轴孔圆锥度 莫氏 4号 主轴中心线至导轨面距离 35 主轴行程 50 主轴箱行程(手动) 00 主轴转速 r/45、 63、 90、 125、 180、 250、 355、500、 710、 1000、 1400( 12 级) 进给量 mm/r 9级) 电动机反转装置 手动按钮操纵和攻丝自动反转机构 工作台行程 00 工作台工作面积 60 480 工作台 8 主轴端面至工作台面最大距离 80 950 冷却泵功率 却泵流量 L/5 外形尺寸(长宽高) 1090 905 2530 机床净重 1250 计要求 . 足生产需求。 项 目 机床 型号 机 床 参 数 项 目 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 5 紧可靠安全,有较合理的装卸空间。 于加工、装配和维修。 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 6 第三章 多轴钻分动箱的设计 本次设计主要是解决凸轮轴 瓦盖上 2 孔的加工及其夹具的问题 ,对于 2孔加工,可以设计多轴钻分动箱与机床主轴相连接,将机床主轴动力平分到两个工作轴上,同时对 9孔加工。由于 2孔的中心距较小,故需设计可调多轴钻。可调多轴钻通常采用变位齿轮和十字万向节联轴器两种装置来设计,考虑齿轮的加工难度,本次设计采用双十字万向联轴器可调多轴钻的设计方法,取两输出轴的中心距为 110 动方案的选择及分析 拟定多轴钻分动箱传动方案的基本方法:先把全部主轴中心尽可能分布在几个同心圆上,在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴,非同心 圆分布的一些主轴,也可以设置中间传动轴,然后根据选定的各个中心轴在取同心圆,并用最少的传动轴带动这些中心轴转动,最后连接传动轴和驱动箱主轴。根据被加工孔的位置分布,主轴分布类型大致可以分为:同心圆分布、直线分布、任意分布三种。 【 5】 由于凸轮轴瓦盖被加工两孔呈直线分布,所以采用直线分布的传动方案,传动示意图 如图 图 动方案图 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 7 动系统的设计 传动比的计算 多轴钻分动箱是根据加工工件的需要进行设计的,与之相配套的立 钻动力是否够用,设计前必须验证。常用的验证方法有两种:一是类比法,即加工同类零件机床动力进行比较,以此决定所选用的动力是否能满足要求,另一种是计算法,将计算所得的切削功率与配套机床的动力进行比较,以此决定配套机床的动力是否够用。 应用公式计算切削速度、切削力和切削功率,根据设计说明书的要求,最大孔径为 12时在各种工况条件下的 V、 F、 P。考虑到齿轮传动有功率损失,单根钻削轴能承受的最大功率( P=P 总 /工艺师表 28速 钢钻头钻削灰铸铁( 190当 d=10,最大的进给速度为 f=r。则切削速度 V=12m/轴向力 F=3765N,转矩 T=m,功率 P=知,多轴箱驱动轴上的齿轮参数规定为 Z=2126 ,取1Z=24,则有公式 45】 得: 33 7 . 5( 3 0 3 2 ) 3 0 2 . 5 52 4 7 5 0pm m , 为方便组织生产,本次设计取一种模数 m=3,考虑多轴箱的结构紧凑,取2 26z 。 2. 计算各齿轮间的中心距 主动齿轮与从动齿 轮间的中心距:2 1 2 3( + ) ( 2 4 2 6 ) 7 522ma z z m m m m 传递齿轮与工作 齿轮间的中心距: 2 2 2 2132( ) ( ) 5 5 7 5 9 32aa a m m m m 而3 3 4()2ma z z,1 ,则3 38,z 4 24z 。 3. 总传动比的分配 1 ,2 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 9 传动装置的运动和动力参数计算 轴的转速计算 12 1 13 2 27 5 0 / m i n/ ( 7 5 0 / 1 . 0 8 ) / m i n 6 9 4 / m i n/ ( 6 9 4 / 0 . 6 3 ) / m i n 1 1 0 0 / m i n i r rn n i r r 轴的功率计算 5 5 41119 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 1 0 9 . 5 1 0750 m m N m 5 5 41229 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 7 . 2 9 . 9 1 1 0694 m m N m 5 5 43339 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 3 . 1 9 2 . 7 7 1 01100 m m N m 轮的设计及计算 动齿轮、从动齿轮的设计 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 【 17】 1)选用直齿圆柱齿轮 2)分动箱为一般工作机器,速度不高,故选用 7级精度( 3) 材料选择,由表 100度为 280动齿轮为 45钢,硬度为 240)选择传递齿轮齿数为 8, ,工作齿轮齿数 4=24 2. 按齿面接触强度计算 由设计公式 (10进行计算: 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 10 2131 12 . 3 2 ( ) (1) 确定公式内的各计算数值 1) 试选载荷系数 ) 计算主动齿轮传递的转矩 5 5 41119 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 1 0 9 . 5 1 0750 m m N m 3) 由表 104) 由表 1021 8 9 P a5) 由图 10齿面硬度查的主动齿轮的接触疲劳强度极限1 = 5 0 0 P,从动齿轮的接触疲劳强度极限i m 2 = 5 5 0 I 6) 由式 10411492N 6 0 n j 6 0 9 6 0 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 3 . 2 4 1 03 , 2 4 1 0 3 1 01 . 0 8 7) 由图 10数1 ,2 8) 计算接触疲劳许用应力 取失效率为 1%。安全系数 S=1,由式( 10 1 i m 11 0 . 9 6 0 0 a 5 4 0 H L M P M 2 i m 22 0 . 9 5 5 5 0 a 5 2 2 H L M P M ( 2)计算 1) 试算主动齿轮的分度圆直径 2131 12 . 3 2 ( ) =) 计算圆周速度 V 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 11 1 t 1 , 1 4 6 9 . 8 8 6 7 5 0= / 2 . 8 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0V m s m s 3) 计算齿宽 b 1 1 6 9 . 8 8 6 6 9 . 8 8 6d m m m m 4) 计算齿宽与齿高之比 1116 9 . 8 8 6 3 . 2 524dm z 12 . 2 5 2 . 2 5 3 . 0 3 6 . 7 5h m m m m m 5) 计算载荷系数 根据 v= 级精度,由图 10的动载荷系数 ,直齿轮1, 由表 10,由表 10 由 , 查图 10 ,故动载荷系数 1 1 . 1 2 1 1 . 4 2 3 1 . 5 9 4A V H K K K 6) 按实际动载荷系数校正所得分度圆直径 3311 1 . 5 9 46 9 . 8 8 6 7 1 . 9 9 51 . 3d m 7) 计算摸数 1117 1 . 9 9 5 3 . 0 124dm z 3按齿根弯曲强度设计 由式 1013 212 F a S (1) 确定公示内个计算数值 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 12 1) 由图 10的弯曲疲劳极限1 = 5 0 0 P,2 380 P2) 由图 10,2 3) 计算弯曲疲劳许用应力,安全弯曲疲劳系数 S= 111 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F M P a M P 222 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 3 61 . 4F N F M P a M P 4) 计算载荷系数 1 1 . 1 2 1 1 . 3 5 1 . 5 1 2A V F K K K 5) 查取齿形系数 1 2 6) 查应力校正系数 2 7) 计算两齿轮的 的比值 111 2 . 6 2 1 . 5 8 0 . 0 1 3 7 93 0 3 . 5F a S 111 2 . 6 2 1 . 5 8 0 . 0 1 3 7 93 0 3 . 5F a S 则从动齿轮的数值较大。 ( 2) 43 22 1 . 5 1 2 9 . 5 1 0 0 . 0 1 6 4 2 . 5 21 2 4m 对比计算结果,取标准模数 m=3,1 7 1 5d m m轮齿数1 24z ,2 26,z 4. 几何尺寸计算 ( 1) 计算分度圆直径 11 2 4 3 7 2d z m 22 2 6 3 7 8d z m ( 2) 计算中心距 12 7 2 7 8 7522m m m m 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 13 ( 3) 计算齿轮齿宽1225 传递齿轮、工作齿轮的设计 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1)选用直齿圆柱齿轮 2)分动箱为一般工作机器,速度不高,故选用 7级精度( 3) 材料选择,由表 100度为 280动齿轮为 45钢,硬度为 240)选择主动齿轮齿数为 4, ,从动齿轮齿数 2=26 由设计公式 (10行计算,即 2131 12 . 3 2 ( ) (1) 确定公式内的各计算数值 1) 试选载荷系数 )计算主动齿轮传递的转矩 5 5 41229 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 7 . 2 9 . 9 1 1 0694 m m N m 3)由表 104)由表 10材料的弹性影响系数 121 8 9 P a5) 由图 10齿面硬度查的主动齿轮的接触疲劳强度极限1 = 5 0 0 P,从动齿轮的接触疲劳强度极限i m 2 = 5 5 0 I 6) 由式 10算应力循环系数 411492N 6 0 n j 6 0 9 6 0 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 2 . 9 1 02 . 9 1 0 4 . 7 5 1 00 . 6 3 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 14 7) 由图 10,2 8) 计算接触疲劳许用应力 取失效率为 1%。安全系数 S=1,由式( 10 1 i m 11 0 . 9 6 0 0 a 5 4 0 H L M P M 2 i m 22 0 . 9 5 5 5 0 a 5 2 2 H L M P M ( 2) 计算 1) 试算主动齿轮的分度圆直径 2131 12 . 3 2 ( ) =) 计算圆周速度 V 1 t 1 , 1 4 9 8 . 1 1 4 6 9 4= / 3 . 5 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0V m s m s 3) 计算齿宽 b 1 0 . 3 9 8 . 1 1 4 2 9 . 4 1d m m m m 4) 计算齿宽与齿高之比 3239 8 . 1 1 4 2 . 5 838dm z 12 . 2 5 2 . 2 5 2 . 5 8 5 . 8 0 5h m m m m m 5) 计算载荷系数 根据 v=精度,由图 10的动载荷系数 ,直齿轮1, 由表 10,由表 10 由 , 查图 10 ,故动载荷系数 1 1 . 1 2 1 1 . 4 2 3 1 . 5 4 8A V H K K K 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 15 6) 按实际动载荷系数校正所得分度圆直径 3311 1 . 5 4 89 8 . 1 1 4 1 1 3 . 5 9 61 . 3d m 7) 计算摸数 3231 1 3 . 5 9 6 2 . 9 838dm z 3. 按齿根弯曲强度设计 由式 1013 212 F a S (1) 确定公示内个计算数值 1)由图 10的弯曲疲劳极限1 = 5 0 0 P,2 380 P2) 由图 10,2 3) 计算弯曲疲劳许用应力,安全弯曲疲劳系数 S= 111 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F M P a M P 222 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 3 61 . 4F N F M P a M P 4) 计算载荷系数 1 1 . 1 4 1 1 . 0 7 1 1 . 2 2 1A V F K K K 5) 查取齿形系数 1 2 6) 查应力校正系数 1 2 7) 计算两齿轮的 的比值 111 2 . 6 2 1 . 5 8 0 . 0 1 3 7 93 0 3 . 5 7F a S 222 2 . 2 2 6 1 . 7 6 4 0 . 0 1 6 4 42 3 8 . 8 6F a S 湖 汽 车 工 业 学 院 毕 业(设 计) 论 文 16 则工作齿轮的数值较大。 8) 43 22 1 . 2 2 1 9 . 5 1 0 0 . 0 1 6 4 2 . 0 5 20 . 3 2 4m 对比计算结果,取标准模数 m=3,3 1 1 3 6d m m轮齿数3 38z ,4 24,z 4几何尺寸计算 1)计算分度圆直径 11 3 8 3 1 1 4d z m 22 2 4 3 7 2d z m 2)计算中心距 342 1 1 4 7 2 9322m m m m 3)计算齿轮齿宽3425验算中心距。 2 2 2 221 9 3 7 5 5 5a a a m m 。满足传动方案中心距的要求,所以设计 齿轮的参数合适。 的结
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