傳動軸的工藝設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目 傳動軸的工藝設(shè)計 </p><p>　　院系名稱 機電工程系</p><p>　　班 級 07機電1班</p><p><b>　　學生姓名 </b></p><

2、;p><b>　　學 號 </b></p><p><b>　　指導教師 </b></p><p><b>　　答辯教師 </b></p><p>　　時 間 2010年5月10號</p><p><b>　　摘 要</b&

3、gt;</p><p>　　傳動軸是組成機器零件的主要零件之，一切做回轉(zhuǎn)運動的傳動零件（例如：齒輪，蝸輪等）都必須安裝在傳動軸上才能進行運動及動力的傳動，傳動軸常用于變速箱與驅(qū)動橋之間的連接。這種軸一般較長，且轉(zhuǎn)速高，只能承受扭矩而不承受彎矩。應(yīng)該使傳動軸具有足夠的剛度和高臨界轉(zhuǎn)速，傳動軸的設(shè)計方法是以材料力學為基礎(chǔ)，根據(jù)軸的強度計算初定其外徑，根據(jù)其所承受的載荷確定熱處理工藝，然后校核臨界轉(zhuǎn)速和扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。在強

4、度計算中，由于所取的安全系數(shù)較大，從而使軸的尺寸過大，本文討論的傳動軸工藝設(shè)計方法，并根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范增添了些表面處理的方式比如表面發(fā)蘭。</p><p>　　關(guān)鍵詞：傳動軸，零件，剛度，強度，表面發(fā)蘭</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Shaft is composed of the main parts

5、of the machine parts, all made rotary motion transmission parts (such as: gears, worm, etc.) must be installed on the transmission shaft to carry out the movement and force transmission, drive shaft commonly used in the

6、transmission and drive axle the connection between. This axis generally longer, and high speed, can not bear to withstand torque moment. Should be sufficient to drive shaft stiffness and high critical speed, the drive sh

7、aft of the design method</p><p>　　Given the large safety factor taken, so that shaft size is too large, the paper discusses the shaft design process, and in accordance with existing norms of surface treatmen

8、t to add some way of example, the surface of flange.</p><p>　　Keywords：Shaft, parts, stiffness, strength, surface flange</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要Ⅰ&l

9、t;/b></p><p><b>　　英文摘要Ⅱ</b></p><p><b>　　1概述III</b></p><p><b>　　2零件的分析1</b></p><p>　　2.1零件的作用1</p><p>　　2.2零件的工藝分

10、析1</p><p>　　2.3零件表面加工方法的選擇1</p><p>　　3加工方案的選擇2</p><p><b>　　4確定毛坯3</b></p><p>　　5確定主要表面的加工方法3</p><p><b>　　6確定定位基準4</b></p&g

11、t;<p><b>　　7劃分階段4</b></p><p>　　8熱處理工序安排5</p><p>　　9加工尺寸和工序安排5</p><p>　　10擬定工藝過程6</p><p><b>　　11參考文獻9</b></p><p><b&g

12、t;　　12心得體會10</b></p><p><b>　　13致謝11</b></p><p><b>　　一 概述</b></p><p>　　傳動軸的設(shè)計，各段軸要求有不同的粗糙度和工藝要求。</p><p>　　軸是組成機器零件的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運動的傳動零件（例如

13、：齒輪，蝸輪等）都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。因此，軸的主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件和傳遞運動和動力。</p><p>　　按照承受載荷的不同，軸可以分為轉(zhuǎn)軸，心軸，和傳動軸三類。工作中，既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。這類軸在各種機器中最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。心軸又分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸兩種。只能承受扭矩而不承受彎矩的軸叫傳動軸。題目所給的零件就是傳動軸，我們所設(shè)計的是傳動軸。&l

14、t;/p><p><b>　　2 零件的分析</b></p><p>　　2.1 零件的作用 </p><p>　　軸是組成機器零件的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運動的傳動零件（例如：齒輪，蝸輪等）都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。因此，軸的主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件和傳遞運動和動力。</p><p>　　按照承受載荷的不同

15、，軸可以分為轉(zhuǎn)軸，心軸，和傳動軸三類。工作中，既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。這類軸在各種機器中最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。心軸又分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸兩種。只能承受扭矩而不承受彎矩的軸叫傳動軸。</p><p>　　2.2零件的工藝分析</p><p>　　零件的材料為45鋼，45鋼廣泛用于機械制造，這種鋼的機械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好，45號鋼可

16、以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮45鋼優(yōu)越的機械性能，常將45鋼表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度。</p><p>　　2.3零件表面加工方法的選擇</p><p>　　本零件的加工面有外圓，鍵槽，端面，螺紋等，材料為45鋼。根據(jù)參考手冊相關(guān)資料得下表：</p><p>　　表1外圓表面加工方案</p><p&g

17、t;　　Table 1. The surface processing</p><p><b>　　3 加工方案的選擇</b></p><p>　　工序I 銑軸的兩端面，打中心孔</p><p>　　工序II 粗車外圓大小端各外徑</p><p>　　工序III 半精車，倒角</p>

18、<p>　　工序Ⅳ 精車，切退刀槽</p><p>　　工序Ⅴ 調(diào)質(zhì)</p><p>　　工序Ⅵ 車螺紋</p><p>　　工序Ⅶ 銑鍵槽</p><p>　　工序Ⅷ 去毛刺</p><p>　　工序Ⅸ 磨削</p><p>　　本設(shè)

19、計的加工方法如下：</p><p>　　①兩端面：公差等級IT12，表面粗糙度Ra12.5μm,需進行銑削加工。</p><p>　?、谟捎贛20要車削外螺紋，故軸要先粗車至φ20 公差等級IT12，表面粗糙度為Ra12.5μm，需要進行粗加工。</p><p>　　③φ 20外圓表面：公差等級IT7，表面粗糙度為Ra1.6μm，需進行半精車，精車或磨削加工。 &l

20、t;/p><p>　?、?φ25外圓表面：公差等級IT7，表面粗糙度為Ra12.5μm，需進行半精車，精車或磨削加工。</p><p>　?、荭?5外圓表面：公差等級IT6，表面粗糙度為Ra1.6μm，需要進行精加工或磨削加工。</p><p><b>　　4 確定毛坯</b></p><p>　　該傳動軸材料為45鋼，因其

21、屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。</p><p>　　本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇￠30的熱軋圓鋼作毛坯。</p><p>　　5 確定主要表面的加工方法</p><p>　　傳動軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)

22、較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：</p><p>　　粗車→半精車→磨削。</p><p><b>　　6 確定定位基準</b></p><p>　　合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合表面及軸肩面對基準軸線均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心

23、孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。</p><p>　　粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾(有時在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能

24、保證兩中心孔同軸。</p><p><b>　　7 劃分階段</b></p><p>　　對精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。</p><p>　　該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。&

25、lt;/p><p><b>　　8 熱處理工序安排</b></p><p>　　軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。</p><p>　　綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下：</p><p>　　下料→車兩端面，鉆中心孔→

26、粗車各外圓→調(diào)質(zhì)→修研中心孔→半精車各外圓，車槽，倒角→車螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗。</p><p>　　9 加工尺寸和工序安排</p><p>　　傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1 mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。</p><p>　　車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般

27、可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。</p><p><b>　　10 擬定工藝過程</b></p><p>　　定位精基準面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主

28、要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工M24mm、￠25mm及M20mm外圓時，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已精加工的外圓表面。</p><p>　　在擬定工藝過程時，應(yīng)考慮檢驗工序的安排、檢查項目及檢驗方法的確定。</p><p>　　綜

29、上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見表2。</p><p>　　表2傳動軸機械加工工藝卡</p><p>　　Table 2 shaft machining technology</p><p><b>　　11參考文獻</b></p><p>　　[1]艾興,肖詩綱.切削用量簡明手3版，機械工業(yè)出版社, 1997.

30、8</p><p>　　[2]李益民，機械制造工藝簡明手冊，機械工業(yè)出版社, 1993.4</p><p>　　[3]黃健求.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，機械工業(yè)出版社, 2005.11</p><p>　　[4]吳宗澤，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊，高等教育出版社， 2006</p><p>　　[5]張春梅，劉靜香，工程力學，北京理工大學出版社

31、，2008</p><p>　　[6]鄧文英，金屬工藝學，高等教育出版社， 2000</p><p><b>　　12心得體會</b></p><p>　　作為一名即將畢業(yè)的學生，我覺得能做這樣的課程設(shè)計是十分有意義。在已度過的三年大學生活里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去面對現(xiàn)實中的各種機械設(shè)計

32、？如何把我們所學到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次課程設(shè)計的過程中，我感觸最深的當屬查閱了很多次設(shè)計書和指導書。為了讓自己的設(shè)計更加完善，更加符合工程標準，一次次翻閱機械設(shè)計書是十分必要的，同時也是必不可少的。我們做的是課程設(shè)計，而不是藝術(shù)家的設(shè)計。藝術(shù)家可以拋開實際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實際的構(gòu)想永遠只能是構(gòu)想，永遠無法升級為設(shè)

33、計。記得我曾經(jīng)設(shè)計了一個很“藝術(shù)化”的減速器箱蓋吊鉤，然后找老師詢問，結(jié)果馬上被老師否定了，因為這樣的設(shè)計，理論上可用，實際上加工困難，增加產(chǎn)品成本。所以我們工程師搞設(shè)計不要認為自己是藝術(shù)家，除非是外形包裝設(shè)計。    作為一名專業(yè)學生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的，雖然本次課程設(shè)計沒有要求用 Auto CAD制圖，但我卻在整個設(shè)計過程中都用到了它。用CAD</p><p>

34、;<b>　　13致謝</b></p><p>　　時光匆匆流過不知不覺中三年的大學生活結(jié)束了，馬上就要就畢業(yè)了 。因此我們大家也開始了忙碌著畢業(yè)前夕的最后一場課程設(shè)計，在這次課程設(shè)計中正是有很多老師朋友 幫助過我，我才成功的做出這門課程，通過這次設(shè)計我明白了很多很多，自己所學的這門專業(yè)范圍很廣泛，即使踏上工作崗位也可以使學到的知識得到進一步強化，這次設(shè)計考察綜合方面很強

35、，所以在這里謝謝學校能夠給我們提供這次設(shè)計學習的機會。</p><p>　　本課題在選題及研究過程中得到xx老師的悉心指導。xx老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。xx老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。對xx老師的感激之情是無法用言語表達的。</p><p>　　感謝

36、機電系所有老師對我生活和工作的關(guān)懷。在你們的幫助和陪伴下走過的大學歲月，給了我最好的鍛煉和最快的成長，感謝各位老師等對我的教育培養(yǎng)。你們細心指導我的學習與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。</p><p>　　在此，我還要感謝在一起愉快的度過17#樓525各位同門，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。特別感謝我的同學，你們對本課題做了不少工作，給予我不少的幫助。在