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1、 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目：減速箱傳動(dòng)軸加工工藝分析 系 別：機(jī)電工程系 專 業(yè)：機(jī)電一體化 班 級(jí)：機(jī)電班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 班 級(jí) 機(jī)電班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)（論文）題目 減速箱傳動(dòng)軸加工工藝分析

2、 主要 研究 內(nèi)容 主要技 術(shù)指標(biāo) 或研究 目標(biāo)  1．減速箱結(jié)構(gòu)及工作原理 2．減速箱傳動(dòng)軸加工工藝分析 制定出科學(xué)合理的傳動(dòng)軸加工工藝 基本 要求 主要參 考資料 及文獻(xiàn)  1. 將平時(shí)積累的理論知識(shí)運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中。 2. 拓展知識(shí)面，提高專業(yè)技能。 3. 學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)資料。 4. 掌握書寫論文的基本要求、獨(dú)立完成論文寫作。

3、 1、《機(jī)床夾具圖冊》，王小華，機(jī)械工業(yè)出版社， 1992.2 2、《機(jī)械制造技術(shù)》，朱正心主編，機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.10 3、《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 ，李益民，機(jī)械工業(yè)出版社， 1995.3 4、《金屬切削原理及刀具》 ，吳道全、萬光珉等編，重慶大學(xué)出 版社 , 2001.3 5、《切削用量簡明手冊》，艾興、肖詩綱編，機(jī)械工業(yè)出版社， 2000.1 6、《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及習(xí)題》 ，張龍勛主編 , 機(jī) 械工業(yè)出版社 , 2003.2 7、《機(jī)械制造工藝學(xué)》 ，王啟平主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , 20

4、02.1 摘要 減速箱中的傳動(dòng)軸是典型的軸類零件， 傳動(dòng)軸的加工工藝路線的確定是一項(xiàng) 具有一定規(guī)模的技術(shù)工程。 減速箱是機(jī)器的基礎(chǔ)件， 它的加工質(zhì)量不僅影響裝配 精度及運(yùn)動(dòng)精度， 而且影響到機(jī)器的工作精度、 使用性能和壽命。 本文就減速箱 中主要部件傳動(dòng)軸進(jìn)行討論， 闡明工藝路線確定的原則， 并對工藝路線擬定了工 序簡圖。 關(guān)鍵詞：傳動(dòng)軸 工藝分析 工序簡圖 Abstract Gearbox in

5、the shaft is a typical shaft, the shaft pro cessing technology to determine the route is a certain amount of technical work. Gearbox is the basis of machine parts, it not only affects the quality of processing and assembly accuracy of precision movement, and affect the work of precision machinery, t

6、he use of performance and life expectancy. This article on the slow-box parts of the main shaft for discussion to clarify the principles laid down in line technology, and technology to develop a line sketch process. Key word: Drive shaft Craft analysis Working procedure diagram

7、 目錄 摘要 ??????????????????????????????? 01 關(guān) ?????????????????????????????? 02 Abstract ????????????????????????????? 03 Keywords ????????????????????????????? 04 第一章 概述 ??????????????????????????? 05 第二章 傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝 ?????????????????? 06 2.1 零件 分析????

8、????????????????????? 07 2.2 確定毛坯??????????????????????????? 08 2.3 確定主要表面加工方法????????????????????? 09 2.4 確定定位基準(zhǔn)????????????????????????? 10 2.5 劃分 段??????????????????????????? 11 2.6 理工序安排???????????????????????? 12 2.7 加工尺寸和切削用量?????????????????????? 13 2.8 定工 工程??????????

9、??????????????? 14 2.9 加工工 及工序 ?????????????????????? 15 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????? 16 致謝 ??????????????????????????????? 17 第一章：概述 本論文在對減速箱的工作原理進(jìn)行深入的研究， 它是一種動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)， 利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器， 將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)， 并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。工作原理是：中央傳動(dòng)軸把通過變速箱的

10、動(dòng)力（表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速）傳遞到差速 器，差速器通過關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)速慢的輪速度減一點(diǎn)， 快的就相應(yīng)加一點(diǎn)。 加減的幅度是相等的。這樣， 車輛轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，就可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外輪的轉(zhuǎn)速不同了。減速箱是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn) 矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增速器?？煞譃橹饕考洼o助設(shè)備兩類。傳動(dòng)軸是用來連接在同一條直線上的變速器，它是減速箱的重要組成部分。下面我們就要來介紹減速箱中傳動(dòng)軸的加工工藝。 第二章 傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝 軸類零件是常見的典型零件之一。 按軸類

11、零件結(jié)構(gòu)形式不同， 一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實(shí)心軸、空心軸等。它們在機(jī)器中用來支承齒輪、帶輪等傳動(dòng)零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)。 臺(tái)階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。下面就以減速箱中的傳動(dòng)軸為例，介紹一般臺(tái)階軸的加工工藝。 2.1 零件圖樣分析 圖 A-1 傳動(dòng)軸 圖 A-1 所示零件是減速器中

12、的傳動(dòng)軸。 它屬于臺(tái)階軸類零件， 由圓柱面、 軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在 軸上零件的軸向位置， 各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置， 并使加 工中磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便； 鍵槽用于安裝鍵， 以傳遞轉(zhuǎn)矩； 螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。 根據(jù)工作性能與條件，該傳動(dòng)軸圖樣 ( 圖 A-1) 規(guī)定了主要軸頸 M，N，外 圓 P、Q以及軸肩 G、H、I 有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。 這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。 因此，該傳動(dòng)軸的關(guān)鍵工序是軸頸

13、 M、N 和外圓 P、Q的加工。 2.2 確定毛坯 該傳動(dòng)軸材料為 45 鋼，因其屬于一般傳動(dòng)軸， 故選 45 鋼可滿足其要求。 本例傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇 Φ 60mm的熱軋圓鋼作毛坯。 2.3 確定主要表面的加工方法 傳動(dòng)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(dòng)軸的 主要表面 M、N、P、Q的公差等級(jí) (IT6) 較高，表面粗糙度 Ra值(Ra=0.8 um)較小， 故車削后還需磨削。車削時(shí)我們盡量避免下面情況的影響：（ 1）殘留面

14、積。也就是說當(dāng)?shù)毒吒逼?Kr ＇＝0 時(shí)表面是光滑的。 但當(dāng)它不等于零時(shí)， 將有一小部分材料未被切除而形成殘留面積使表面粗糙。 所以，應(yīng)增大刀尖圓弧半徑達(dá)到目的。（ 2）積屑瘤和鱗刺。因此，正確的選擇切削速度、提高刀具刀磨質(zhì)量、防 止冷卻潤滑，可防止積削瘤的產(chǎn)生。 對于低碳鋼進(jìn)行正火調(diào)質(zhì)以提高硬度及時(shí)磨刀并調(diào)整切削速度等， 可以避免鱗刺的出現(xiàn)。 此外，還有切削液的冷卻和潤滑也起相當(dāng)重要的作用， 降低切削液區(qū)的溫度并減少磨擦， 使表面粗糙度值減小改善表面質(zhì)量。磨削時(shí)光整加工也能滿足要求， 它是用細(xì)粒度的磨料對表面進(jìn)行微量切削、擠壓和刮擦，可降低工件表面粗糙度值，切除表面變質(zhì)層提高表面質(zhì)量

15、。 因外圓表面加工要求精度高，下面是為達(dá)到要求制定外圓表面的加工方案 ( 參考 表 A-2) 為： 粗車→半精車→磨削 。 2.4 確定定位基準(zhǔn) 合理地選擇定位基準(zhǔn)，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(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面 (Q、P、N、M)及軸肩面 (H、G)對基準(zhǔn)軸線 A-B 均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心 孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 粗基準(zhǔn)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

16、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(zhǔn)， 先加工一個(gè)端面，鉆中心孔， 車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾 ( 有時(shí)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，才能保證兩中心孔同軸。 2.5 劃分階段 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。 該傳動(dòng)軸加工劃分為三個(gè)階段： 粗車 ( 粗車外圓、鉆中心孔等 ) ，半精車 ( 半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等 ) ，粗、精磨 (

17、 粗、精磨各處外圓 ) 。各階段劃分大致以熱處理為界。 2.6 熱處理工序安排 軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對于傳動(dòng)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。 綜合上述分析，傳動(dòng)軸的工藝路線如下： 下料→車兩端面，鉆中心孔→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(yàn)。 2.7 加工尺寸和切削用量 傳動(dòng)軸磨削余量可取 0.5m

18、m，半精車余量可選用 1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。 車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機(jī)械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。 2.8 擬定工藝過程 定位精基準(zhǔn)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(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗 糙度值。擬定傳動(dòng)軸的工藝過程時(shí)， 在考慮主要表面加工的同時(shí)， 還要考慮次要 表面的加工。在半精加

19、工 Φ52mm、Φ44mm及 M24mm外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的 尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、 倒角和螺紋； 三個(gè)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(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)， 又可避免在精磨后銑 鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。 在擬定工藝過程時(shí)，應(yīng)考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確 定。 綜上所述，所確定的該傳動(dòng)軸加工工藝過程見表 A-1。 表 A-1 傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝卡 機(jī)械 產(chǎn) 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電工 加工 品 圖 號(hào) 程系 工藝 名 卡 稱

20、 零 傳 件 共 1 第 1 動(dòng) 頁 頁 名 軸 稱 材 圓 料 Φ60mm265mm 毛坯種類 45 鋼 毛坯尺寸 鋼 牌 號(hào) 序 工 具 工種 工步 工 序

21、 內(nèi) 容 設(shè)備 夾 量 號(hào) 具 刀 具 具 下 Φ60mm265mm 1 料 三爪自定心卡盤 三 百分 2 車 夾持工件毛坯外 車床 爪卡 表 圓 盤 1 車端面見平 C6140 2 鉆中心孔 用尾座頂尖頂住 中心孔 中心

22、鉆 粗車 Φ 46mm外圓 Φ2mm 游標(biāo) 3 至Φ48mm，長 卡 118mm 尺 粗車 Φ 35mm外圓 90車 4 至Φ37mm，長 刀 66mm 5 粗車 M24mm外圓 90車 至Φ26mm，長 刀

23、 14mm 調(diào)頭，三爪自定心 卡盤夾持 Φ48mm 處 ( Φ 44mm外圓 ) 6 車另一端面，保證 總長 250 mm 7 鉆中心孔 用尾座頂尖頂住 中心孔 8 粗車 Φ 52mm外圓 至Φ54mm 粗車 Φ 35mm外圓 9 至Φ37mm，長 A3mm 粗車 Φ 30mm外圓 10 至Φ32mm，長

24、36mm 粗車 M24mm外圓 11 至Φ26mm，長 16mm 12 檢 驗(yàn) 3 熱 調(diào)質(zhì)處理 220～ 240HBS 4 鉗 修研兩端中心孔 車床 雙頂 5 車 雙頂尖裝夾 車床 尖  百分 表 半精車 Φ46mm外 90車 1 圓至 Φ 46.5mm，長 刀 120mm 半精車 Φ35mm外 90車 2 圓至

25、 Φ 35.5mm，長 刀 68mm 半精車 M24mm外 90車 3 圓至 Φ 24，長 刀 16mm 4 半精車 2～3mm 切槽 0.5mm環(huán)槽 刀 5 半精車 3mm 切槽 l.5mm 環(huán)槽 刀 6 倒外角 1mm 切槽刀 45,3 處 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 雙 頂尖 半精車 Φ35mm外 90 7 圓至 Φ 35.5mm,長 車刀 A5mm

26、 半精車 Φ30mm外 90車 8 圓至 Φ 35.5mm長 刀 38mm 半精 M24mm外圓 90車 9 至Φ24 mm,長 刀 18mm 10 半精車 Φ44mm至 90車 尺寸，長 4mm 刀 11 車 2～3 mm 90車 0.5mm環(huán)槽 刀 12 車 3mm l.5mm 環(huán) 90車 槽 刀 13 倒外角 lmm 45車 45, 4 處 刀

27、 14 檢驗(yàn) 6 車 雙頂尖裝夾 雙 頂尖 車 M24mm 60車 1 l.5mm～6g 至尺 車床 刀 寸 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 雙頂 尖 車 M24mm 60車 2 1.5mm～6g 至尺 刀 寸 3 檢驗(yàn) 劃兩個(gè)鍵槽及一 7 鉗 個(gè)止動(dòng)墊圈槽加 工線 8 銑 用 V 形虎鉗裝夾，

28、 按線找正 銑鍵槽 12mm 1 36mm，保證尺寸 立銑 立銑刀 41～41.25mm 2 銑鍵槽 8mm 立銑刀 l6mm，保證尺寸 26～26.25mm 銑止動(dòng)墊圈槽 3 6mml6mm，保證 20.5mm至尺寸 4 檢驗(yàn) 9 鉗 修研兩端中心孔 車床 游標(biāo) 10磨 1 磨外圓 Φ35 卡 0.008mm至尺寸

29、 外圓磨床 尺 2 磨軸肩面 I 3 磨外圓 Φ30 0.0065mm至尺寸 4 磨軸肩面 H 調(diào)頭，雙頂尖裝夾 雙 頂尖 5 磨外圓 P 至尺寸 6 磨軸肩面 G 游標(biāo) 7 磨外圓 N至尺寸 卡 尺 8 磨軸肩面 F 9 檢驗(yàn) 2.9 傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝過程工序簡圖

30、 為了表達(dá)清楚各工序的內(nèi)容及要求，其傳動(dòng)軸加工工藝過程的工序簡圖見表 A-2。 表 A-2 傳動(dòng)軸加工工序簡圖 參考文獻(xiàn) 【 1】《機(jī)床夾具圖冊》，王小華，機(jī)械工業(yè)出版社， 1992.2 【 2】《機(jī)械制造技術(shù)》，朱正心主編，機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.10 【 3】《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 ，李益民，機(jī)械工業(yè)出版社， 1995.3 【 4】《金屬切削原理及刀具》 ，吳道全、萬光珉等編，重慶大學(xué)出版社 , 2001.3

31、【 5】《切削用量簡明手冊》，艾興、肖詩綱編，機(jī)械工業(yè)出版社， 2000.1 【 6】《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及習(xí)題》 ，張龍勛主編 , 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2003.2 【 7】《機(jī)械制造工藝學(xué)》，王啟平主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , 2002.1 致謝 本論文從選題、 設(shè)計(jì)經(jīng)歷了較長時(shí)間， 在這段時(shí)間得到了老師、 同學(xué)朋友以及技術(shù)人員的幫助和支持。 在論文完成之際， 我要特別感謝我的指導(dǎo)老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我撰寫論文的過程中，指導(dǎo)老師傾注了大量的心血和汗水，無論是

32、在論文的選題、 構(gòu)思和資料的收集方面， 還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了指導(dǎo)老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助， 特別是他廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)、 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益， 在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 在論文的寫作過程中， 也得到了許多同學(xué)的寶貴建議， 同時(shí)還得到在工作過程中許多同事的支持幫助，在此一并致以誠摯的謝意。感謝所有關(guān)心、支持、幫 助過我的良師益友。 還要對所有授課老師表示深深的謝意！ 正是他們的教導(dǎo)， 才能使我的知識(shí)得以豐富，使我的視野得以拓寬，使我的自身修養(yǎng)得以提高！ 最后，向在百忙中抽出時(shí)間對本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！