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1、 机械制造课程设计气门摇臂轴支座姓名：姓名： 吴富伟吴富伟 学号：学号： 201003050909201003050909 班级：班级： 1010 级机械工程及自动化级机械工程及自动化 3 3 班班 指导教师：指导教师： 闵闵 洁洁 日期：日期： 20132013 年年 5 5 月月课程设计学生成绩评定表课程设计学生成绩评定表评评 分分 指指 标标满分值满分值评分评分合计合计总成绩总成绩学习态度和努力程度5 独立工作能力5 工作作风严谨性5 文献检索和利用能力5平时表现 （权重 25%）与指导教师探讨能力5 方案选择合理性3 方案比较和论证能力3 设计思想和设计步骤3 设计计算及分析讨论3 设
2、计说明书页数5 设计说明书内容完备性3 设计说明书结构合理性2 设计说明书书写工整程度2 设计说明书文字内容条理性2 设计是否有应用价值2设计的数量 和质量 （权重 30%）设计是否有创新2 填写是否认真规范5工艺规程卡 （权重 15%）工艺过程是否正确合理10图样标准化程度及图面质量5图纸 （权重 10%）图样表达正确程度5表达能力4 报告内容8 回答问题情况6答辩 （权重 20%）报告时间2指导教师评语：指导教师评语：指导教师（签字）：指导教师（签字）：年年 月月 日日课程设计主要内容：1. 绘制零件的零件图及毛坯图2. 设计零件的机械加工工艺规程，并填写：（1）整个零件的机械加工工艺过程
3、卡；（2）最重要表面所属工序的机械加工工序卡；3. 编写设计说明书。设 计 指 导 教 师 （签字）： 教学基层组织负责人（签字）：年 月 日0摘要摘要：现货机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装的设计与改良直接影响着气门摇臂轴支座的质量与性能。柴油机行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，柴油机行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能立生了新的变化。第一章第一章 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计1.1 零件的作用零件的作用气门摇臂之座是柴油机的重要零件之一。
4、该零件是 1105 柴油机中气门摇臂座结合部的气门摇臂轴支座，18mm 孔装摇臂轴，轴上两端各装一进，排气门摇臂，16mm 孔内装一减压轴，用于降低气缸内压力，便于起动柴油机，两孔间距为 56mm 可保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压，该零件通过 11mm 孔用 M10 螺杆与气缸盖相连。11.2 零件的工艺分析零件的工艺分析其材料为 HT200，该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件主要加工面为 18mm，16mm 两圆柱孔，18mm 孔的平等度为 0.05 直接影响摇臂轴的接触精度及密封，16mm 孔的平行度为 0.05，粗糙度都为 1.
5、6，所以对轴与孔的接触精度及密封还是比较高的。有关面和孔加工的经济精度用机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 第二章第二章 选择毛坯种类，绘制毛坯图选择毛坯种类，绘制毛坯图2.1 选择毛坯种类选择毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，一般成批生产 15 到 30 件，由参考文献知，用查表法确定各表面的总余量如表所示。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。各加工面总余量加工表面零件尺寸加工余量等级总余量36 底面36H4222 顶面22mmH2528mm 两侧面28mmH426mm 两侧面26mmH36主要毛坯尺寸及公
6、差主要面尺寸零件尺寸总余量尺寸偏差底面360.5顶面22mm0.5顶面距底面392+2.50.528mm 两侧面间距372+20.126mm 两侧面间距161.8+1.80.528mm 26mm 两孔间距56 0.052.22.2 画毛坯零件图画毛坯零件图3第三章第三章 工艺规程设计工艺规程设计3.13.1 表面加工方法的确定表面加工方法的确定根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造课程设计指导
7、书 10 页表 1-7、1-8、1-9，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：气门摇臂轴支座各表面加工方案气门摇臂轴支座各表面加工方案加工项目尺寸公差等级粗糙度加工方案轴支座上端 面GB1804-C12.5粗铣轴支座下端GB1804-C6.3粗铣4面11 孔IT1112.5钻18 孔两端面IT73.2粗铣半精铣16 孔两端面IT1112.5粗铣18 孔IT71.6钻扩铰16 孔IT71.6钻扩铰3 孔IT1112.5钻3.23.2 定位基准的选择定位基准的选择毛坯选择：根据零件材料、形状、尺寸、批量大小等因素，选择砂型铸造。基准分析：底面A 是零件的主要设计基准，也比较适合作零件上众多表面加工
8、的定位基准。零件安装方案：加工底面A、顶面 B 时，均可采用虎钳安装（互为基准）；11、16、18 内孔表面加工均采用专用夹具安装且主要定位基面均为 A；加工斜孔仍采用专用夹具安装，主要加工基准为18 孔两端面。零件表面加工：底面A、顶面 B 采用铣削加工 。 3.33.3 加工阶段划分摇臂轴支座加工阶段划分加工阶段加工内容说明 粗、精铣 36 下底面 粗铣 22 上端面 粗、半精铣 18 前端面基准面的 加工粗、半精铣 18 后端面互为基准，反复加工钻扩 18 的孔 钻扩 16 的孔以 36 下端面及 18 的前或后端面、11 的孔定位粗加工钻 3 的孔以 22 的上端面及 18 的前后端
9、面为基准 精铰 18 的孔精加工 精铰 16 的孔以 36 下端面及 18 的前或后端面、11 的孔定位53.43.4 制定工艺路线制定工艺路线机械加工工序的安排在安排加工工序时，应根据加工阶段的划分、基准的选择和被加工表面的主次来决定，一般应该遵循以下几个原则：（1）先基准后其他：即首先应加工用作精基准的表面，再以加工出的精基准为定位基准加工其他表面（2）先粗后精：各表面的加工顺序，按加工阶段，从粗到精进行安排（3）先主后次：先加工主要平面，在加工次要平面（4）先面后孔：先加工平面，后加工孔。因为平面定位比较稳定、可靠，所以像箱体、支架、连杆等平面轮廓尺寸较大的零件，常先加工平面，然后在加工
10、该平面上的孔，以保证加工质量。工序号工 序 内 容铸造时效漆底漆一二三四五六七八九粗铣22顶面粗铣、半精铣 36 底面底面钻11mm孔粗26mm 、28mm前端面；半精铣28mm前端面粗26mm 、28mm后端面；半精铣28mm后端面钻,铰16孔, 倒角 1*45 度钻,铰18, 倒角 1*45 度钻3孔去毛刺6清洗检验入库3.5 加工设备及工艺装备选择加工设备及工艺装备选择气门摇臂轴支座加工工序机床选择气门摇臂轴支座加工工序机床选择工序号加工内容机床设备说明一 粗铣22顶面卧式铣床 X61工作台尺寸、机床电动机功率均合适二 粗铣、半精铣36 底面底面卧式铣床 X61工作台尺寸、机床电动机功率
11、均合适三 钻11mm孔立式钻床 Z525工作台尺寸、机床电动机功率均合适四 粗、精铣26mm 、28mm 前侧面卧式铣床 X61工作台尺寸、机床电动机功率均合适五 粗、精铣26mm 、28mm 后侧面卧式铣床 X61工作台尺寸、机床电动机功率均合适六 钻,铰16孔, 倒角 1*45 度TX617 卧式镗床工件孔径、机床电动机功率均合适七 钻,铰18, 倒角1*45 度TX617 卧式镗床工件孔径、机床电动机功率均合适7八 钻3孔立式钻床 Z525工件孔径、机床电动机功率均合适3.6 切削用量以及额定时间的计算切削用量以及额定时间的计算工序一工序一 粗铣粗铣 2222 顶面顶面项目计算（或选择）
12、依据计算过程单位计算（或确定）结果1切削深度查1P208 表10-8传输机为一般工作机速度不高级72材料选择查1P180 表 10-1小齿轮 40Cr(调质)大齿轮 45 钢(调质)小齿轮 280HBS,大齿轮 240HBS3选择齿数 Z)4020(1Z12iZZ 12 ZZU Z1=24Z2=4.169x24=100.056U=117/24=4.167个241Z1002ZU4.1675按齿面接触疲劳强度设计（1）试选Kt试选 1.3Kt=1.3(2)计算小齿轮传递的转矩T1T=9550XP1/n1T=9550x70307/1460=5.90706X104N/mmT1=5.9071X104(3
13、)齿宽系数 d由1P201 表10-7d=0.71.15d=1(4)材料的弹性影响系数 ZE由1 P201 表10-6锻钢MP1/2ZE=189.88(5) 齿轮接触疲劳强度极限limH由1P210 图 6001limH5502limHMPa6001limH5502limH（6）应力循环次数 N由1式N1=60n1jLh=60X1460X24X330X106.937908X109 112/齿iNN =6.93792X109/4.169=1.275X109N1=6.93792X109N2=1.664X109（7）接触疲劳强度寿命系数 KHN由1P203 图10-19KHN1 = 0.90KHN2
14、 = 0.95KHN1 = 0.90KHN2 = 0.95（8）计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为，安全系数为 S=1，由1式得H1= SKHHN1lim1=0.90X600/1=540 H2= SKHHN2lim2=0.95X550/1=522.5 MPaH1= 540H2= 522.5（9）试算小齿轮分度圆直径td1按1式（1021）试算321 1)(132. 2HEdt tZ uuTkd53.935mm53.935（10）计算圆周速度 v10006011 ndvtV=3.14X53.935X1460/60X1000=4.121034m/sV=4.121（11）计算齿宽 Bb = dd1tB1=153.935mmB1=53.935（12）模数ntm11 zdmt nt53.935/242.2ntm47h = 2.25mnt =5.05125b/h 度=2.247ntmh =5.05125b/h= 10.6789=53.935/5.05125=10.678（13）计算载荷系数 K由1表 10-2 查得使用系数1AK根据 v= 4.121 级精度，由1P190 图 10-8 查得动载荷系数1.20VK由1表P1
