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1、111 型拖拉机传动箱体设计兰州工业学院专业：机械设计与制2序 言毕业设计是学生在学校结束了全部理论课程和相应实践教学环节后进行的一项大型综合型实践教学环节，是学生在能将所学理论知识全面应用并合理解决实际问题的工程实践过程中不可或缺的、较系统的工程化训练，是完成工程师初步训练的重要步骤。通过这次设计，我们应当具备综合运用所学理论知识和实践技能的能力，初步解决本专用范围内的工程技术问题的能力，善于运用新工艺、新技术、新材料以及具备一定的创新思维;同时，应当具备使用各种工具手册，查阅科技文献资料的能力；最后，也能使我们深刻认识理论联系实际的重要性。为我们以后从事工作奠定坚实良好的理论基础。一零件的
2、分析：（一）零件的作用：题目所给的零件是 11 型手扶拖拉机传动箱体。主要是用来安装 各齿轮和轴，其主要作用是在机器中起到支撑和定位各传动轴，借传递各种速度和动力。（二）零件的工艺分析：11 型手扶拖拉机传动箱体加工表面有图示的 M、N 面，大起子和小起子端面，以及 F 向的小端面和 25 的端面，这些面中大小起子端的粗糙度要求较高为 3.2，对其他各面均有尺寸精度的要求，工艺分析如下：1. 粗、精铣 M 面，保证尺寸 54；32.以 M 面定位，粗、精铣 N 面，保证尺寸 49+0.1，粗、精铣大起子端，注意保证尺寸 84+0.23.以大起子端靠平，粗、精铣小起子端，注意保证尺寸 105+0
3、.24.钻、铰 11H8 两孔。作工艺定位用，并钻 8.3 孔（备攻M10）；5.用镗模法粗精镗五大孔和 40H9 的孔；6.钻 M8-3、 M10、 M6-2、11-2 孔和钻、铰14H10、20 H10、14H11 孔，钻 M8-3 孔，调另一面钻M8-3 孔，钻 17H7、24H7 孔并攻丝；7.铣 25 端面，保证尺寸 55；8.钻 M16x1.5 孔并攻丝；9.铣小平面；10. 钻 M8-2 孔及 M10 底孔；11. 周铣 R9 圆弧；12.铣 24H10 孔，保证尺寸 12；13.镗 25.2+0.28挡啳槽；14.倒所有孔角，并攻丝。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件
4、材料为 HT20-40.选择铸件毛坯。（二）基面的选择4基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准；而对有若干不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面为粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。（三）制定工艺路线：制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用组合机床和专
5、业夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。综合考虑之后确定出一下工艺路线：工序.粗铣 N 面加工材料HT20-40,b =220HBS,铸件;工件尺寸宽度 ae=110mm, 长度=210mm;加工要求用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 h=4mm机床XA5032 型立铣。试求（1）刀具 （2）切削用量 （3）基本工时解：1.选择刀具5根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6 硬质合金刀片。根据切削用量简明手册表 3.1.铣削深度 ap4mm 时，端铣刀直径 d0为 80mm,ae为 60mm。但铣削宽度为 110 mm，故应根据铣削宽度
6、ae120mm,选择 d0=125mm.由于采用标准硬质合金端铣刀，顶齿数 Z=12(切削用量简明手册表 3.16)1)铣刀几何形状（表 3.2）由于 b =220HBS，故选择r0=120，a0=80,a0=100,kr=450,s=-100 2.选择切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量 h=4mm.故在二次走到内切完，则ap=h/2=2mm2)决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。根据切削用量简明手册表 3.5.当使用 YG6，铣床功率为7.5KW（切削用量简明手册表 3.30，XA5032 型立铣说明书）时。fz=0.14-0.24mm/z但因采用不对称端铣，故取fz=
7、0.24mm/z3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.8mm；由于铣刀直径 d0=125mm,故刀具寿命 T=180min64)决定铣削速度 Vc和每分钟进给量 vf根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=125mm，z=12,ap3.5mm,fz0.26mm/z 时，Vt=77m/min,nt=196r/min,vft=517mm/min各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmvt= 0.79Ksv=Ksn=Ksvt=1 故 vc=vtKv=77x0.79x1=60.80h=ntKm=196x0.79x1=154.84vf=vftKvt=
8、517x0.79x1=408.43根据 XA5032 型立铣说明书。 （切削用量简明手册表3.30）选择Nc=190r/min vfc=475mm/min因此实际切削速度和毎齿进给量为：Vc=d0n/1000=(3.14x125x190)/1000=74.575m/minFzc=vfc/ncz=475/190x12=0.2mm/z5)校验机床功率根据切削用量简明手册表 3.24，当 b=208-248HBS，ae120mm,ap2.2mm,d0=12.5mm,z=12,vf=475mm/min.近似为： pcc=4.6kw根据 XA5032 型立铣说明书（切削用量简明手册表3.30） ，机床主
9、轴允许的功率为：7Pcm=7.5x0.75kw=5.63kw;故 Pcc84mm,选择16d0=125mm.由于采用标准硬质合金端铣刀，顶齿数 Z=12(切削用量简明手册表 3.16)2)铣刀几何形状（表 3.2）由于 b 220HBS，故选择 r0=120，a0=80,a0=100,kr=450, kr=300 kr=20 s=-100 2.选择切削用量1）决定铣削深度 ap由于加工余量 h=6mm.故在二次走到内切完，则ap=h/2=3mm2)决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。根据切削用量简明手册表 3.5.当使用 YG6，铣床功率为7.5KW（切削用量简明手册表 3.30
10、，XA5032 型立铣说明书）时。fz=0.14-0.24mm/z但因采用不对称端铣，故取fz=0.24mm/z3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.8mm；由于铣刀直径 d0=125mm,故刀具寿命 T=180min4）决定铣削速度 Vc和每分钟进给量 vf根据切削用量简明手册表 3.16，当 d0=125mm，z=12, ap3.5mm,fz0.26mm/z 时，17Vt=77m/min,nt=196r/min,vft=517mm/min各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmvt= 0.79Ksv=Ksn=Ksvt=1 故 vc=vtKv
11、=77x0.79x1=60.80h=ntKm=196x0.79x1=154.84vf=vftKvt=517x0.79x1=408.43根据 XA5032 型立铣说明书。 （切削用量简明手册表3.30）选择Nc=190r/min vfc=475mm/min因此实际切削速度和毎齿进给量为：Vc=d0n/1000=(3.14x125x190)/1000=74.575m/minFzc=vfc/ncz=475/190x12=0.21mm/z5)校验机床功率根据切削用量简明手册表 3.24，当 b=208-248HBS，ae85mm,ap3.3mm,d0=125mm,z=12,vf=475mm/min.近
12、似为： pcc=5.5kw根据 XA5032 型立铣说明书（切削用量简明手册表3.30） ，机床主轴允许的功率为：Pcm=7.5x0.75kw=5.63kw;故 Pcc200HBS ，d016-20mm 时，f=0.43-0.53mm/r2）按钻头强度决定进给量，据表 2.8，f=1.22mm/r（钻头强度允许的进给量）;3) 按机床进给系统强度决定进给量，据表 2.9，查得进给量f=0.66mm/r。以上三个进给量比较可以看出，受限制的 f 是工艺要求，其值 f=0.43-0.53 之间，取 f=0.51mm/r。由于是加工通孔，42为了避免孔即将钻通时钻头折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进
13、给而采用手动进给。4）由表 2.19 查钻孔时的轴向力，当 f=0.33 mm/r，钻头直径d200HBS ，d016-20mm 时，f=0.47-0.57mm/r2）按钻头强度决定进给量，据表 2.8，f=1.75mm/r（钻头强度允许的进给量）;3) 按机床进给系统强度决定进给量，据表 2.9，查得进给量f=0.60mm/r。以上三个进给量比较可以看出，受限制的 f 是工艺要求，其值 f=0.43-0.53mm/r 之间，取 f=0.51mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻通时钻头折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给而采用手动进给。4）由表 2.19 查钻孔时的轴向力，轴向力 Ff=
14、5100N，修正系数 kmf=1.2，所以轴向力 Ff=6120N(2)决定钻头磨钝标准及使用寿命，由表 2.12，当直径d=16.7mm 时，钻头后刀面最大磨损量取 0.90mm，寿命T=75min（3）决定切削速度，由表 2.15 查得 vc=14m/min各修正系数 kTv=1.0，ksv=0.75， kxv=1，kLv=0.85，kMv=0.88V=vc.kv=9.24r/minn=1000v/d = 123r/min取 n=140r/min（4）校验机床扭矩及功率：45按表 2.21， Mc=61.8N.m扭矩的修正系数为 1.2，故 Mc=74.16N.m据表 2.23 知，pc=
15、1.0kw（5）计算工时，tm=L/nf，L=l+y+,l=12，查表 2.29 知 y+= 11mm，tm=L/nf=23/140x0.51min=0.32min（十一）铰 24H17 的孔余量为 0.4mm，精度等级为 7 级加工材料HT200-400;ap 总=0.3mm；工艺要求d0=24mm,孔深 l=12mm，铰刀后刀面的最大磨损量为 0.8mm，T=120min1.选择铰刀：选择铰刀切削部分为高速钢,其直径 d0=20mm.r=0，0=6，齿背倾斜角 1=12，主偏角 r=5，=72.选择切削用量：1）决定进给量 f按加工要求决定进给量，根据表 2.11 知，f=0.55mm/r
16、, vc=5-7m/min，取 vc =7m/min，ap=0.4mm 确定主轴转速n=140r/min,工时省略。工序 铣削 25mm 端面，保证尺寸 55mm；1.刀具的选择：两面刃盘型端面铣刀，材料：切削部分为高速钢，46刀具角度：r0=100，a0=120, kr=900, kr=20 s=150 过渡刃长 l0 =1.5mm, d0=80mm，ap=5mm,ae=25mm，z=62.切削用量选择：1）决定铣削深度 ap ，两次走刀，第一次走刀 ap =3mm,第二次走刀 ap =2mm2)决定每齿进给量 fz，据 XA5032 型立铣床，其功率为7.5kw。进给电动机功率 1.7kw，机床效率 =0.75，中等系统刚度。
