锥齿轮传动设计说明书

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1、毕毕业业设设计计说说明明书书专 业： 机械制造与自动化 班 级： 机制 3081 班 姓 名： 弓宏国 学 号： 指导老师： 白福民 陕西国防工业职业技术学院- 1 -目 录 第一部分 工艺设计说明书4 第二部分 第 17 号工序夹具设计说明书13 第三部分 第 7 号工序刀具设计说明书15 第四部分 第 17 号工序量具设计说明书17 第五部分 毕业设计体会18 第六部分 参考资料19- 2 -二二 O O 一一 O O 届毕业设计（论文）任务书届毕业设计（论文）任务书专业：机械制造与自动化 班级：机制 3081 班 姓名：钟磊 学号： 一、设计题目一、设计题目(见附图)：锥齿轮传动（CL2

2、4-A） 零件机械加工工艺规程制订及第 17 工序工艺装备设计。 二、设计条件二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。 三、设计内容三、设计内容：1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘 制零件图；2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择； 3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、 利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺 寸。5

3、、设备及其工艺装备确定： 6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。 7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过 程卡片和工序卡片） 8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定 位误差计算； 4）、夹具总装图绘制，绘制夹具中所有非标零件图。 9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图） 四、上交资料四、上交资料（全部为电子文稿）： 1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写） 2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）；3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写）

4、4、夹具总装图一张（A4 图纸）；零件图两张（A4 图纸）；5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 6、刀具工作图一张（A4 图纸）；量具工作图一张（A4 图纸）。 五、起止日期：五、起止日期： 2 010 年 11 月 1 日一 2 01 年 月 日(共 周)六、指导教师：六、指导教师：七、审核批准：七、审核批准： 教研室主任： 系主任： 年 月 日 八、设计评语：八、设计评语：九、设计成绩：九、设计成绩： 年 月 日- 3 -设计题目：- 4 -第一部分第一部分 工艺设计说明书工艺设计说明书1.零件图工艺性分析零件图工艺性分析1.1 零件结构功用分析零件结构功用分析 图示锥齿轮轴,结

5、构较复杂,刚性好,主要表面为外圆面螺纹齿面,属于传动轴，主要用于 传递扭矩，载荷较小，工艺性较好。1.2零件技术条件分析零件技术条件分析 1.2.1 尺寸精度:形状精度和表面粗糙度分析外圆柱表面 ： 26 尺寸精度 IT7 表面粗糙度 Ra1.6 0 021. 0矩形螺纹 ： 牙宽 3 尺寸精度 IT9 表面粗糙度 Ra1.6 0 03. 0螺距 6 尺寸精度 IT11 04. 0大径 26 尺寸精度 IT10020. 0104. 0 小径 20 尺寸精度 IT120 21. 0螺纹侧面表面粗糙度 Ra1.6齿 ： 精度等级 7 级 表面粗糙度 R1.6上述表面加工难度不太大,工艺性良好。 1

6、.2.2 位置精度齿部背面对 26 两段有垂直度为 0.01 要求, 齿背轴向尺寸小,此项要求不太严格；齿轮端面对 26 两段有跳动 0.08 要求；矩形螺纹大径对 26 两段有跳动 0.04 要求。总而言之,零件位置精度要求不是很高,工艺性良好。 1.2.3 其他技术要求分析零件要求调质热处理，其硬度为 235HBS，应注意合理安排在工艺过程中的位置.1.3 零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析 此零件顶部有锥齿，中部有矩形螺纹属典型传动部件，26 两段可能为安装轴承，加工 中刚性好，易加工，其形位公差只要保证装夹准确，也易于保证。 2.毛坯选择毛坯选择2.1 毛坯类型毛坯类型 a).考虑齿

7、轮轴在传动受力不大, 要求材料应有一般的强度和耐磨性,而且其轮廓形状不 是很复杂,故采用锻件。 b).零件结构比较复杂、工作载荷不大、力学性能好，零件部分尺寸精度要求高,余量小， 而且零件属于中批量加工,故采用模锻 2.2 毛坯余量确定毛坯余量确定 按锻件尺寸公差与机械加工余量确定、步骤如下： 钢质模锻件的机械加工余量按 JB3835 确定。确定时，根据估算的锻件质量、加工精度及 锻件形状复杂系数，由表 2.2-25 可查得除孔以外各表面的加工余量。表中余量值为单边- 5 -余量。 锻件质量 根据零件成品质量估算得： 2.2.1 分析锻件形状复杂系数 S：v 件= 3.143.22 17+3.

8、141.3 1032=1093.191cm3M 件=v=1093.191cm 7.85g/ cm =8.5 kg332.2.2 锻件形状复杂系数 S：S=5.2/8.5=0.612 经查表 2.2-10 得 S20.63-1 为一般件,查的毛坯各尺寸方向余量为 2.0MM-2.2MM,暂确 定为 2MM. 2.2.3 对所查的余量进行校核计算：v毛坯=r2 h=3.141.52 103+3.143.417=1344.768cm23M 毛坯=v=1344.768cm 7.85=10.5 kg3M 件= 8.5 kg 分析锻件形状复杂系数 S：S=8.5/10.5=90.1 经查表 2.2-10

9、得 S10.63-1 为简单件,查的毛坯各尺寸方向余量为 2.0MM-2.2MM,确定 为 2MM. 所查的余量和校核前相同。2.3 毛坯零件合图草图毛坯零件合图草图3机加工工艺路线确定机加工工艺路线确定3.1 加工方法分析确定加工方法分析确定 外圆表面 ：粗车(IT11 ，Ra12.5 ) 半精车(IT9 ，Ra3.2)磨(IT8，Ra1.6 ) 齿 ： 粗铣(IT11， Ra6.3 ) 精铣(IT8 ，Ra1.6 ) - 6 -螺纹：车螺纹 3.2 加工顺序的安排加工顺序的安排 加工阶段分为：粗加工阶段 3-9、半精加工阶段 11-15、精加工阶段 17-23； 在第 19 工序中对齿轮来

10、说是粗加工阶段。 3.3 定位基准选择定位基准选择 粗基准的选择：在粗加工阶段粗车大端的外圆面和端面，以小端外圆、台阶定位。然后再 以大端的外圆和端面定位车小端端面； 精基准的选择：大端外圆表面和中心孔。 3.4 加工阶段的划分说明加工阶段的划分说明 零件精度要求较高，应划分阶段进行加工，各面粗车为粗加工阶段，半精车为半精加工阶 段磨削为精加工阶段。 3.5 主要机加工工序简图主要机加工工序简图 0 备料3 锻造5 热处理 正火7粗车9 粗车- 7 -11 热处理 调质13精车15 精车- 8 -17 磨19 粗铣- 9 -21 磨23 钳 去毛刺25 清洗27 检验29 油封入库4.工序尺寸

11、及其公差确定工序尺寸及其公差确定4.1 基准重合时工序尺寸确定基准重合时工序尺寸确定26h7 上偏差 es =0; 下偏差 ei= -0.021mm26h7:26h7:工艺路线工艺路线工序公差工序公差工序余量工序余量基本尺寸基本尺寸工序尺寸工序尺寸模锻7 . 18 . 0 . 0 30307 . 18 . 0 . 0 粗车0 25. 0228280 25. 0半精车0 12. 01.526.526.50 12. 0磨0 021. 00.226260 021. 05.设备及其工艺装备确定设备及其工艺装备确定所用的设备有 ： C6140、专用铣、外园磨床、验台、钳工台。夹具有 ：铣齿专用夹具、磨外

12、圆专用夹具、卡盘、刀具有 ：普通车刀、平板锉、砂轮、中心钻、圆锥齿轮滚刀 量具有：游标卡尺、千分尺、 螺纹量规、外圆卡规- 10 -6切削用量及工时定额确定切削用量及工时定额确定1、切削用量确定：切削用量按照首先，再 f ，最后 v 的次序进行确定。确定时，对于普通切削加papa工，各工序的余量尽量一个行程切除。如果余量太大，也可分为两个行程切除，第一次切去；第二次切去剩下的。对于磨削加工，则应查表确定每一行程的。确定 f 时，应核算32 31pa是否能够保证表面粗糙度要求。然后查表确定刀具耐用度，最后利用公式求得 v 的大小。以下以粗车处外圆为例，说明确定切削用量的方法和步骤。 726h(1

13、)、刀具有关数据： 刀杆：截面尺寸：HB =2516 ; 材料：钢 45刀头材料：YT15 ；= ; = ;= ; = ;= ；0012005rk090 rk012s00车刀耐用度取 60min 。(2)、背吃刀量确定：计算得知，粗车直径最大余量约为 5mm ,故单边最大余量约为 2.5mm。令=2.5mmpa（3） 、进给量确定：考虑到表面粗糙度要求为12.5 取mm ；进给量 f 不能大于 0.5mm ，aRm8 . 0r令 f=0.5mm （4） 、切削速度计算：；查表得=242 ；=0.15 ；=0.35 ；m =0.20 （刀具材料采 vvyx pmv faTCv QvCvxvy用

14、T15） 代入 v=118(m/min)35. 015. 020. 05 . 05 . 260 242机床主轴转速 n = 626(r/min) 3014. 32101183然后，选择机床具有的，与计算转速接近的额定转速作为实际采用的主轴工作转速。 （5） 、机床主电机功率校核：粗加工阶段要切除的余量大，加工时需要较大的切削功率。所以，还要求对机床的功率进行核 算。；查表得：=2650 ；=1.0 ；=0.75 ；= - ZZFZFZFZFnyx pFzkvfaCF Q ZFC ZFx ZFy ZFn0.15修正系数= ；查表得：加工材料机械性能改变的修正系数 ZFk FMkFkrkFrokFsk ZTFk ZMFk- 11 -=0.94 ；刀具几何参数改变的修正系数=0.89 ；=1.05 FMkfnb)650(75. 0)650597(FkrkFrok；=1.0 ；车削条件改变的修正系数=1.0 ；=0.92 ；代入：Fsk ZTFk ZMFk=0.940.891.051.01.00.92=0.81 ZFk=26502.50.81=1288 (N)ZF75. 038. 015. 0130故切削功率2.79 (KW)4106VFPZ m41061301288已知，CA6140 机床主电机功率为 7.5kw ，可以肯定，完全可以满足加工需求。(6)、刀杆刚度校核：可承受