四川理工學院畢業(yè)設計（論文）5 號廢舊干電池自動脫殼機械設計與三維運動學仿真學 生：高 榕學 號：07011039233專 業(yè)：機械設計制造及其自動化（機電方向）班 級：07 級 3 班指導教師：何慶中四川理工學院機械工程學院二 O 一 O 年六月四 川 理 工 學 院畢業(yè)設計（論文）任務書設計（論文）題目： TL5 型彈性套柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔 手動夾具設計 學院： 機械工程學院 專業(yè)： 機電一體化 班級： 07 級 1 班 學號： 07162010204 學生： 黃 涌 指導教師： 李 志 榮 接受任務時間 2010.02.25 教研室主任 （簽名） 院長 （簽名）1. 畢業(yè)設計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：① 分析題目，查閱相關(guān)資料，完成開題報告；②分析 TL5 彈性套柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔手動夾具設計的要求，擬定加工工藝方案；③對各工序過程進行分析計算，確定并繪制所需夾具的主要零件圖、裝配圖（含被加工零件圖） ，并對夾具設計進行必要的分析計算；④撰寫畢業(yè)設計說明書。基本要求：①主要零（部）件圖 2~4 張；②夾具裝配圖 1 張；③ 畢業(yè)設計(論文)說明書一份，內(nèi)容及格式符合“2010 屆-機械工程學院畢業(yè)環(huán)節(jié)實施細則”中的相關(guān)要求。2．指定查閱的主要參考文獻及說明[1] 路永明 主編 機械設計手冊 石油大學版社，1990[2] 張捷 主編 機械制造技術(shù)基礎，西南交通大學出版社，2007[3] 楊明忠等 主編 機械設計 武漢理工大學出版社，2001[4] 邱軒懷 主編 機械設計（第四版） 高等教育出版社，1997[5] 吳宗澤 主編 機械設計課程設計手冊（超星圖書）[6] 蔡春源 主編 新編機械設計手冊 遼寧科學技術(shù)出版社 19933．進度安排設計（論文）各階段名稱 起 止 日 期1 分析題目，查閱相關(guān)資料，完成開題報告 2010.03．1－2010.03.102 分析零件工藝要求，擬定工藝方案和夾具方案2010.03.11－2010.03.313 對夾具進行結(jié)構(gòu)設計、計算，并繪制主要零件圖、裝配圖2010.04.01－2010.05.054 撰寫畢業(yè)設計說明書 2010.05.06－2010.06.065 畢業(yè)設計（論文）的修改、答辯的準備 2010.06.07－2010.06.15專 業(yè) 產(chǎn) 品 型 號 TL5 零（部）件圖號 共 1 頁機電一體化 071 班 黃涌 機 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 名 稱 聯(lián)軸器 零（部）件名稱 聯(lián)軸器體 第 1 頁車 間 工 序 號 工 序 名 稱 材 料 牌 號金 工 210 鍵槽的加工 ZG310毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄 件 Φ62×45、Φ136×44 1 1設 備 名 稱 設 備 型 號 設 備 編 號 同時加工件數(shù)插 床 B5020 1夾 具 編 號 夾 具 名 稱 工位器具編號 工位器具名稱插鍵槽專用夾具冷 卻 液 準 終乳化液工 序 工 時單 件工 時 定 額工步號工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）切削速度（米/分）走刀量（毫米/齒）吃刀深度（毫米）走刀次數(shù) 機 動 輔 助1 鍵槽的加工 插鍵槽專用夾具、游標卡尺 120 2.58 0.4 0.7 5 1.82 0.32四川理工學院描 圖描 校底圖號編 制 日 期 審核期 會簽日期 班 級 姓名 姓名裝訂號標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期機電一體化071 班 黃涌摘 要分析了 TL5 彈性套柱銷聯(lián)軸器加工工藝過程，提出在制定工件加工工藝時，要全面考慮影響加工工藝的因素，確定工藝方案時，首先是要保證加工品質(zhì)，其次則應兼顧經(jīng)濟性?？s短輔助加工時間，降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率以降低生產(chǎn)成本是機械加工中面臨的主要問題，而生產(chǎn)中夾具的設計是實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵。文章介紹了聯(lián)軸器孔加工工序的專用夾具的設計，該夾具的投入使用大大縮短了產(chǎn)品的加工時間，降低了勞動強度，提高了設備效率。關(guān)鍵字：聯(lián)軸器，加工工藝，孔加工，夾具。AbstractAnalysis of the elastic sleeve coupling with TL5 processing procedure, the processing technology in the development of the workpiece, we must take full account of the factors that affect the processing technology to determine the process plan, the first is to ensure processing quality, followed by the economy should be balanced. Shorten assisted machining time, reduce labor intensity and improve productivity to reduce cost of production is machining the main problems facing, and the production of fixture design is crucial to achieve this goal. This paper introduces the special coupling hole machining fixture design process, the fixture in use greatly shortened product processing time and reduce labor intensity and improve the equipment efficiency.Key words: Coupling, processing technology, hole machining, fixture.目 錄摘 要 .1ABSTRACT2目 錄 .3前 言 .5第 1 章 材料的選擇 6第 2 章 毛坯的選擇 .82.1 確定毛坯種類 82.2 確定毛坯的形狀 82.3 加工余量的確定 102.4 繪制毛坯— 零件綜合圖 12第 3 章 加工工序 .153.1 對左聯(lián)軸器毛坯的加工 153.2 對右聯(lián)軸器毛坯的加工 19第 4 章 聯(lián)軸器的安裝零件 .254.1 螺母的選擇 254.2 鍵的選擇 264.3 彈性套、擋圈、柱銷的選擇 264.4 聯(lián)軸器的許用補償量 28第 5 章 技術(shù)要求 .295.1 聯(lián)軸器零件材料 295.2 橡膠彈性套物理、機械性能 295.3 要求 315.4 檢驗規(guī)則 315.5 標志、包裝、貯存 31第 6 章 夾具的設計 .326.1 夾具概述 326.2 機床夾具的分類 326.3 夾具的組成 .346.4 夾具的作用 356.5 選擇夾具的類型 366.6 確定夾具的零件 376.7 實體建模 376.7.1 底座的設計 376.7.2 鉆模板和鉆套的設計 386.7.3 螺旋夾緊定位機構(gòu)的設計 416.8 V 型壓頭的設計 .436.9 套筒和螺旋推進機構(gòu)的設計 .456.10 支承板的設計 466.12 夾緊裝置的設計要求 47總 結(jié) .49參 考 文 獻 .50致 謝 .51產(chǎn)品型號 TL5 零件圖號四川理工學院 機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 聯(lián)軸器 零件名稱 聯(lián)軸器左、右零件 共 2 頁 第 1 頁材 料 牌 號 ZG310 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 Φ62×44、Φ72×22、Φ136×23 和 Φ62×45、Φ136×44 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工 時（min） 工 序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設 備 工 藝 裝 備準終 單件10 鑄造 備料 金屬型鑄造 鑄20 鍛造 去內(nèi)應力 鑄30 熱處理 正火 熱40 車 粗車 136 外圓? 金工 CA6140 三爪卡盤50 車 粗車 72 外圓 金工 CA6140 三爪卡盤60 車 粗車 131.2 外圓下端面 金工 CA6140 三爪卡盤70 車 粗、半精車 131.2 外圓上端面 金工 CA6140 三爪卡盤80 車 粗車 62 外圓? 金工 CA6140 三爪卡盤90 車 粗、半精車剩余外圓及端面 金工 CA6140 三爪卡盤100 車 精車加工 金工 CA6140 三爪卡盤110 擴 擴 24 孔并鉸孔 金工 Z525 專用夾具120 鉆、鉸 柱銷孔加工 金工 Z525 專用夾具130 插 鍵槽加工 金工 B5020 插鍵槽專用夾具140 車 粗車 136 外圓? 金工 CA6140 三爪卡盤150 車 粗車 131.2 外圓下端面 金工 CA6140 三爪卡盤160 車 粗車 62 外圓 金工 CA6140 插鍵槽專用夾具設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產(chǎn)品型號 TL5 零件圖號四川理工學院機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 聯(lián)軸器 零件名稱 聯(lián)軸器左、右零件 共 2 頁 第 2 頁材 料 牌 號 ZG310 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 Φ62×44、Φ72×22、Φ136×23 和 Φ62×45、Φ136×44 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工 時 工序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設 備 工 藝 裝 備準終 單件170 車 粗、半精車 131.2 和 57.2 外圓上端面? 金工 CA6140 三爪卡盤180 車 精車加工 金工 CA6140 三爪卡盤190 擴 擴 29 孔并鉸孔 金工 Z525 專用夾具200 擴、 鉸 柱銷孔加工 金工 Z525 專用夾具210 插 鍵槽的加工 金工 B5020 插鍵槽專用夾具220 裝 裝配230 檢 終檢設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期摘 要分析了 TL5 彈性套柱銷聯(lián)軸器加工工藝過程，提出在制定工件加工工藝時，要全面考慮影響加工工藝的因素，確定工藝方案時，首先是要保證加工品質(zhì)，其次則應兼顧經(jīng)濟性?？s短輔助加工時間，降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率以降低生產(chǎn)成本是機械加工中面臨的主要問題，而生產(chǎn)中夾具的設計是實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵。文章介紹了聯(lián)軸器孔加工工序的專用夾具的設計，該夾具的投入使用大大縮短了產(chǎn)品的加工時間，降低了勞動強度，提高了設備效率。關(guān)鍵字：聯(lián)軸器，加工工藝，孔加工，夾具。AbstractAnalysis of the elastic sleeve coupling with TL5 processing procedure, the processing technology in the development of the workpiece, we must take full account of the factors that affect the processing technology to determine the process plan, the first is to ensure processing quality, followed by the economy should be balanced. Shorten assisted machining time, reduce labor intensity and improve productivity to reduce cost of production is machining the main problems facing, and the production of fixture design is crucial to achieve this goal. This paper introduces the special coupling hole machining fixture design process, the fixture in use greatly shortened product processing time and reduce labor intensity and improve the equipment efficiency.Key words: Coupling, processing technology, hole machining, fixture.目 錄摘 要 .1ABSTRACT2目 錄 .3前 言 .5第 1 章 材料的選擇 6第 2 章 毛坯的選擇 .82.1 確定毛坯種類 82.2 確定毛坯的形狀 82.3 加工余量的確定 102.4 繪制毛坯— 零件綜合圖 12第 3 章 加工工序 .153.1 對左聯(lián)軸器毛坯的加工 153.2 對右聯(lián)軸器毛坯的加工 19第 4 章 聯(lián)軸器的安裝零件 .254.1 螺母的選擇 254.2 鍵的選擇 264.3 彈性套、擋圈、柱銷的選擇 264.4 聯(lián)軸器的許用補償量 28第 5 章 技術(shù)要求 .295.1 聯(lián)軸器零件材料 295.2 橡膠彈性套物理、機械性能 295.3 要求 315.4 檢驗規(guī)則 315.5 標志、包裝、貯存 31第 6 章 夾具的設計 .326.1 夾具概述 326.2 機床夾具的分類 326.3 夾具的組成 .346.4 夾具的作用 356.5 選擇夾具的類型 366.6 確定夾具的零件 376.7 實體建模 376.7.1 底座的設計 376.7.2 鉆模板和鉆套的設計 386.7.3 螺旋夾緊定位機構(gòu)的設計 416.8 V 型壓頭的設計 .436.9 套筒和螺旋推進機構(gòu)的設計 .456.10 支承板的設計 466.12 夾緊裝置的設計要求 47總 結(jié) .49參 考 文 獻 .50致 謝 .51前 言彈性套柱銷聯(lián)軸器是利用一端套有彈性套(橡膠材料)的柱銷,裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中,以實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接，其功能是：連接兩軸共同回轉(zhuǎn)以傳遞轉(zhuǎn)矩和運動、補償所連兩軸相對位移和改善系統(tǒng)傳遞動力學特性。彈性套柱銷聯(lián)軸器曾經(jīng)是我國應用最廣泛的聯(lián)軸器,早在 20 世紀 50 年代末期即已制訂為機械部標準, JB08 — 60 彈性圈柱銷聯(lián)軸器,是我國第一個部標準聯(lián)軸器。 彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)比較簡單,制造容易,不用潤滑,不需要與金屬硫化粘結(jié),更換彈性套方便,不用移動半聯(lián)軸器,具有一定補償兩軸相對偏移和減振緩沖性能。彈性套工作是受壓縮變形,由于彈性套的厚度較薄,體積小,彈性變形有限,所以,彈性套柱銷聯(lián)軸器雖可補償軸線位移和彈性,但軸線位移許用補償量較少,彈性較弱。彈性套柱銷聯(lián)軸器是依靠柱銷組的鎖緊力而產(chǎn)生于接觸面的摩擦力矩,并壓縮橡膠彈性套來傳遞轉(zhuǎn)矩。適用于安裝底座剛性好、對中精度較高、沖擊載荷不大、對減振要求不高的中小功率軸系傳動。隨著科學技術(shù)的進步和生產(chǎn)的發(fā)展，機械產(chǎn)品的種類日益增多，對其使用性能的要求也不斷提高。為了適應各種不同工況的需要，要求有各種不同特性的聯(lián)軸器，以獲得預期的使用效果。近些年來，我國在聯(lián)軸器的研制、學術(shù)探討和標準化工作方面均有較大進展，但與先進國家相比尚有一定差距，主要是缺少自主開發(fā)的產(chǎn)品、缺乏動力特性試驗數(shù)據(jù)。機床夾具是機械制造過程中最常用的一種工藝裝備。在機械制造過程中，它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保待正確的位置，并能承受切削力。機床夾具的主要作用是保證加工精度、提高勞動生產(chǎn)率、擴大機床的使用范圍和保證生產(chǎn)安全，因此，機床夾具在機械制造中占有很重要的地位。在夾具設計過程中，三維建模圖形文件的調(diào)用快捷、方便，虛擬裝配過程簡潔、明了，有利于提高設計效率，減少設計錯誤。夾具的設計采用三維模型，不僅直觀、減輕設計勞動，還可以借助動畫檢查各零件間有無干涉，提高設計質(zhì)量;模擬加工過程中夾具裝卸工件、夾緊工件、翻轉(zhuǎn)鉆模板等各種動作，提高設計的可行性。減少了標準件的參數(shù)查找和繪圖工作，有利于提高設計效率和質(zhì)量。第 1 章 材料的選擇1.1 材料選用 45 鋼，4 5 號 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 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 。 45 鋼 為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工，模具中常用來做模板，導柱等，但須熱處理。通過調(diào)質(zhì)件淬火后得到硬度為 HRC56-59,雖然截面大的可能性低，但不能低于 HR 出 8.使其獲得強度、塑性、韌性都比較好的綜合機械性能。1.2 材料性能材料牌號: 45 材料名稱: 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 標 準 號: GB699-88 試樣尺寸: 25 試樣狀態(tài): 退火鋼 抗拉強度: ≥600 (MPa) 屈服強度: ≥355 (MPa) 延 長 率: ≥16% 斷面收縮率: ≥40% 布氏硬度: ≤197 (Hblack eye 化學成分: 材料化學成分組成 元素 比例(%) 碳 C : 0.42～0.50 鉻 Cr ; ≤0.25 錳 Mn ; 0.50～0.80 鎳 Ni ; ≤0.25 磷 P ; ≤0.035 硫 S ; ≤0.035 硅 Si ; 0.17～0.37 特性及應用: 未熱處理時：HB≤229 熱處理：正火 沖擊功：Aku≥39J 強度較高，塑性和韌性尚好，用于制作承受負荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應力較小的大型正火零件，以及對心部強度要求不高的表面淬火零件，如曲軸、傳動軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時有形成裂紋的傾向，形狀復雜的零件應在熱水或油中淬火，焊接性差。 第 2 章 毛坯的選擇毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀、尺寸等制成的供進一步加工用的生產(chǎn)對象。毛坯的種類、形狀、尺寸及精度對機械加工工藝工程、產(chǎn)品質(zhì)量、材料消耗和生產(chǎn)成本有著直接的影響。2.1 確定毛坯種類機械零件常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件以及粉末冶金件和工程塑料件等。選用時應該考慮下列因素：① 零件的材料及其機械性能。零件的材料大致確定了毛坯的種類。例如，鑄鐵和青銅零件用鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當形狀不復雜且機械性能要求不高時常用型材，機械性能要求高時宜用鍛件。② 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。例如，階梯軸零件各臺階直徑相差不大時可用棒料，相差大時宜用鍛件；外形尺寸大的零件一般用自由鍛件或砂型鑄造毛坯，中小型零件可用模鍛件或特種鑄造毛坯。③ 生產(chǎn)類型。大批量生產(chǎn)時應采用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法。鑄件應采用金屬型鑄造，鍛件應采用模鍛或精密鍛造；單件小批生產(chǎn)則應采用手工鑄造或自由鍛造。④ 毛坯車間的生產(chǎn)條件。必須結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)條件來確定毛坯。⑤ 利用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。例如，采用精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等。2.2 確定毛坯的形狀為了減少機械加工工作量和節(jié)約金屬材料，毛坯應盡可能接近零件形狀。最終確定的毛坯形狀除了取決于零件形狀、各加工表面總余量和毛坯種類，還應考慮：① 是否需要制出工藝凸臺以利于工件的裝夾。① 是一個零件制成一個毛坯還是多個零件各制成一個毛坯。① 哪些表面不要求制成（如孔、槽、凹坑等） 。① 鑄件分型面、撥模斜度及鑄造圓角；鍛件敷、分模面、模鍛斜度及圓角半徑等。根據(jù)《新編機械設計手冊》 ，主編：路永明。可以查表得到部分數(shù)據(jù)，確定 TL5彈性套柱銷聯(lián)軸器的數(shù)據(jù)，從而作出聯(lián)軸器的圖形。TL5 彈性套柱銷聯(lián)軸器：公稱扭矩： 125 N·M許用轉(zhuǎn)速（鋼）： 4600r/min軸孔直徑： d1=30mm，d 2=35mm，d z =35mm 軸孔長度 J1 型： L1=60mm，L=82 mm，D=130 mm，D 1*=90 mm，D 2*=56 mm，d 3*=14 mm，d 4*=28 mm，b *=38 mm，b 1*=17 mm，S *=5 mm，A=45 mm，n *=6 mm。標記示例：TL5 聯(lián)軸器 J130×50/J235×50 GB/T 4323—1984主動端：J 1 型軸孔、A 型鍵槽，d=30mm，L=50mm；從動端：J 1 型軸孔、A 型鍵槽，d=35mm，L=50mm。本聯(lián)軸器具有一定補償兩軸線相對偏移和減振緩沖能力，適用于安裝底座剛性好，沖擊載荷不大的中、小功率軸系傳動，可用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)、起動頻繁的場合，工作溫度為—20～+70℃。由此，確定設計加工聯(lián)軸器的左、右部分的圖像如下 2-1 和圖 2-2 所示：圖 2-1 左半聯(lián)軸器圖 2-2 右半聯(lián)軸器2.3 加工余量的確定加工余量的大小應按加工要求來確定，余量過大會浪費原材料和加工工時，增大機床和刀具的負荷；余量過小則不能修正前一道工序的誤差和去掉前一道工序留下來的表面缺陷，造成局部表面切不到而影響加工質(zhì)量，甚至造成廢品。為了合理確定加工余量，首先要明白影響最小余量的各項因素。影響加工余量的主要因素有：① 前道工序加工后的表面上有微觀的表面粗糙度 Ra 和表面缺陷層 Da，如圖 2-3所示。在本工序加工時要去除的這部分厚度是指表面粗糙層、表面缺陷層（鑄件的冷硬層、氣孔、夾渣層、鍛件和熱處理的氧化皮、脫碳層、表面裂紋或其它破壞層）和切削加工后的殘余應力層等。它的大小與所采用的加工方法有關(guān)。② 前道工序的表面尺寸公差 Ta。右于前道工序加工后，表面存在尺寸誤差和形狀誤差，如圖 2-4 所示，這些誤差的總和一般不超過前道工序的尺寸公差Ta。所以當考慮加工一批零件時，為了糾正這些誤差，本工序的加工余量在不考慮其他誤差的存在時，不應小于 Ta。Ta 的數(shù)值可從工藝手冊中按加工方法的經(jīng)濟加工精度查得。圖 2-3 表面粗糙度和缺陷層 圖 2-4 前道工序留下的形狀誤差的影響③ 前道工序的各表面間相互的空間誤差 ρa，如直線度、同軸度、垂直度誤差等。前道工序加工后，還留下表面位置尺寸誤差和表面間的相互位置誤差，如圖2-5 所示的軸。由于前道工序軸線有直線度偏差 δ，本工序加工余量需要增加2δ 才能保證該軸在加工后無彎曲。ρa 的數(shù)值需要結(jié)合實際情況通過計算或?qū)嶒灲y(tǒng)計求得。④ 本工序加工時的安裝誤差 ε b。安裝誤差包括定位誤差和加緊誤差。如圖 2-6所示用三爪卡盤加緊工件外圓來磨內(nèi)孔時，由于三爪卡盤本身定位不準確，使工件中心和機床主軸回轉(zhuǎn)中心偏移了一個 e 值，為了加工出內(nèi)孔就需使磨削余量增大 2e 值。圖 2-5 軸的彎曲對加工余量的影響圖 2-6 三爪卡盤的安裝誤差定位誤差可按定位方法進行計算，加緊誤差可根據(jù)有關(guān)資料查得。由于 ρa 和 ε b在空間可有不同的方向，因此他們的合成應為矢量和。綜上所述，可得出加工余量的計算公式：對于單邊余量Zb = Ta + (Ra + Da) + |ρa + ε b|對于雙邊余量2Zb = Ta + 2(Ra + Da) + 2|ρa + ε b|以上是兩個基本計算式,在應用時需要根據(jù)具體情況進行修正。為了防止工序余量不夠而產(chǎn)生廢品，所估余量一般偏大，對毛坯總量余量必須保證切除毛坯制造時的缺陷，如鑄造毛坯是有氧化層、脫碳層、高低不平、氣孔和裂紋的深度等。鑄鋼件毛坯缺陷頂面為 2～7mm，底面和側(cè)面為 2～4mm。2.4 繪制毛坯—零件綜合圖1. 左聯(lián)軸器毛坯圖：詳細標注可以參考零件圖。2．右聯(lián)軸器毛坯圖：詳細標注可以參考零件圖。毛坯由鑄鋼件組成，影響其鑄鋼件質(zhì)量的因素很多：第一、 鑄件的設計工藝性。進行設計時，除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設計的合理性，即明顯的尺寸效應和凝固、收縮、應力等問題，以避免或減少對鑄鐵件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產(chǎn)生。第二、 要有合理的鑄造工藝。即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產(chǎn)條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統(tǒng)等。以保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。第三、 是鑄造用原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量不合標準，會使鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄鐵件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，嚴重時會使鑄件報廢。第四、 是工藝操作，要制定合理的工藝操作規(guī)程，提高工人的技術(shù)水平，使工藝規(guī)程得到正確實施。第 3 章 加工工序3.1 對左聯(lián)軸器毛坯的加工① 首先選用普通車床對毛坯進行外圓的車削，用三角卡盤夾住左聯(lián)軸器毛坯 Φ62的外圓部分，然后選擇 90 度外圓車刀對 Φ136 的外圓進行車削，加工余量為：2Zb = da – db = 136 – 130 = 6mmZb = 3mm車削為粗車，得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的零件表面。得到如圖 3-7 所示零件：圖 3-7② 接著，用同樣的方法，選擇 90 度外圓車刀對 Φ72 的外圓進行車削，加工余量為 3mm，車削為粗車，得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的零件表面。得到如圖 3-8 所示零件：圖 3-8③ 選擇 45°左偏角端面車刀對左聯(lián)軸器 Φ130 外圓的下端面進行端面車削，粗加工余量為 3mm，保證端面的平整。得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 20um 的表面。得到如圖 3-9 所示零件：圖 3-9④ 選擇 45°右偏角端面車刀對左聯(lián)軸器 Φ130 外圓的上端面進行端面車削，粗加工余量為 3mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為 17mm。得到加工精度要求為IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的表面。然后，對左聯(lián)軸器 Φ130 外圓的上端面進行半精車的加工，得到加工精度要求為IT10、粗糙度 Ra 為 6.3um 的平整端面。零件所示如圖 3-10：圖 3-10⑤ 將毛坯取下車床并交換位置，使三角卡盤夾住左聯(lián)軸器的 Φ130 外圓部分，使用車刀對毛坯 Φ62 的外圓進行外圓車削，加工余量為 3mm，進行粗加工，得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的外圓表面。零件所示如圖 3-11：圖 3-11⑥ 選擇 45°左偏角端面車刀對左聯(lián)軸器 Φ66 外圓的上端面進行端面車削，粗加工余量為 3mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為 22mm。得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的表面。接著用同樣的方法，對左聯(lián)軸器 Φ56 外圓的上端面進行端面車削，粗加工余量為4mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為 43mm。得到加工精度要求為 IT12、粗糙度Ra 為 50um 的表面。然后，對左聯(lián)軸器 Φ66 外圓的上端面和 Φ56 外圓的上端面進行半精加工，得到加工精度為 IT10、粗糙度 Ra 為 6.3um 的平整端面。如圖 3-12 所示：圖 3-12⑦ 左聯(lián)軸器的各外圓部分都進行了初步的粗加工，為了達到審美和感觀的效果，提高光澤，需要對外圓表面進行半精加工和精加工的過程，以達到生產(chǎn)和銷售的需要。半精車得到加工精度為 IT10、粗糙度 Ra 為 12.5um 的表面，精車得到加工精度為 IT7、粗糙度 Ra 為 3.2um 的表面。⑧ 選擇搖臂轉(zhuǎn)床對左聯(lián)軸器進行擴孔和鉸孔的加工，以 Φ130 孔的下端面為基準，對 Φ24 的孔進行擴孔的加工，加工余量為 3mm，選用套式擴孔鉆對 Φ24 的孔做進一步加工，以擴大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值，且可在一定程度上校正孔的軸線誤差，此時擴孔的精度為 IT9、粗糙度 Ra 為 20um。接著對所擴孔進行鉸孔的加工，換為套式機用鉸刀，以 Φ130 孔的下端面為基準，對聯(lián)軸器中心孔進行鉸孔，鉸孔精度為 IT6、粗糙度 Ra 為 3.2um，保證垂直度誤差不超過 0.05mm。得到如圖 3-13 所示的零件：圖 3-13⑨ 在左聯(lián)軸器中心孔外圈，即 Φ130 外圓由圖可知由 8 個形狀大小一樣的小圓錐孔組成，且這 8 個圓錐孔上端面的直徑為 Φ10mm，下端面的直徑為 Φ14.5mm，為了方便鉆孔的加工和錐形孔的形成，應從較大端面開始經(jīng)過鉆孔和鉸孔的加工過程。首先，以 Φ130 外圓的圓點為圓心，以 45mm 為半徑，在 Φ130 外圓的下端面用畫針作好一個圓，并將該圓 8 等分，用畫針做好記號，作為 8 個圓錐孔的圓心。然后，將 Φ56 圓的上端面為基準面，將左聯(lián)軸器毛坯倒置放置，用夾具將其加緊固定，選用合適的麻花鉆分別對 8 個圓心進行鉆孔，鉆孔直徑為 10mm，接著用錐形的鉸刀分別對8 個鉆孔進行鉸孔的加工處理，以達到加工出錐形孔和進行精加工的目的。此時獲得鉸孔精度為 IT6、粗糙度 Ra 為 3.2um 的圓錐孔，加工零件如圖 3-14 所示。圖 3-14⑩ 對左聯(lián)軸器的加工還需要進行鍵槽的考慮，為了滿足需要，根據(jù)《機械設計課程設計手冊》 ，吳宗澤 主編，可以查表得到鍵槽的參考數(shù)據(jù)，鍵槽深度軸 t 公稱尺寸為 5mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為 0mm，t1 的公稱尺寸為 3.3mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為 0mm。選用插床對左聯(lián)軸器進行鍵槽的加工，鍵槽寬度為 10mm，長度為 60mm，標注如圖3-15 所示：圖 3-153.2 對右聯(lián)軸器毛坯的加工對于右聯(lián)軸器，從圖形外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)來觀察，兩部分的構(gòu)造結(jié)構(gòu)大體相同，只是從外部外圓臺階上有了點差異，其工作性能和表面粗糙度的要求也是大體一致。對于右聯(lián)軸器毛坯，因為選用的是鑄鋼件，在其 Φ136 的大圓部分有著形狀相同的 8 個圓柱孔，根據(jù)零件圖需要，可以看出該 8 個圓柱孔的實際直徑為 Φ28mm，孔的高度為 38mm。如果說是對這 8 個孔，鑄鋼件 Φ136 外圓部分采用的是實心體結(jié)構(gòu)，則加工將會用鉆孔的方法進行起始的加工處理，則是不符合加工經(jīng)濟要求，因為這樣的加工大大減少了材料和能源的消耗，并不符合環(huán)境保護要求，并降低了生產(chǎn)效率和提高了生產(chǎn)的成本。為此，對于右聯(lián)軸器毛坯的確定，應在 Φ136 外圓部分在鑄造的時候，保留那 8個孔的準確位置，其孔的直徑選為 Φ22m。同時對這 8 個孔的加工位置確定也是非常重要的，即要準確的確定好這 8 個孔每個孔的中心線位置。因為聯(lián)軸器左、右部分并不是獨立的，他們是一個整體，對工作起著重要作用，因此必須保證左、右聯(lián)軸器兩部分的 8 個孔的中心線相對穩(wěn)和。否則，因偏心后產(chǎn)生附加交變載荷對減速機造成振動大、噪聲大、發(fā)熱高、對電機造成軸瓦發(fā)熱，以致影響二者壽命，而且這種加工方法使每套聯(lián)軸器間也無互換性，為以后更換聯(lián)軸器帶來了很大麻煩。因此對于右聯(lián)軸器的加工，我們可以參考左聯(lián)軸器的加工方法，具體工序如下：① 首先選用普通車床對毛坯先進行外圓的車削，用三角卡盤夾住右聯(lián)軸器毛坯Φ62 的外圓部分，用頂針頂著 Φ136 外圓的下端面，保證右聯(lián)軸器中心孔中心線與水平線的平行，以提高生產(chǎn)質(zhì)量。然后選擇 90°外圓車刀對 Φ136 的外圓進行車削，加工余量為：2Zb = da – db = 136 – 130 = 6mmZb = 3mm初次車削為粗車加工，為的是除去鑄鋼件鑄造出時自身表面的氧化層、脫碳層、高低不平、氣孔和裂紋的深度等。得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的零件表面。得到如圖 3-16 示零件：圖 3-16② 同樣選擇普通車床對右聯(lián)軸器進行切端面的加工。選擇 45°左偏角端面車刀對右聯(lián)軸器 Φ130 外圓的下端面進行端面車削，粗加工余量為 3mm，保證端面的平整。因該端面是左、 右聯(lián)軸器相對的端面，對工作的影響也不大，而且隱藏于兩端面之間，所以對該端面的加工精度要求也不是很高，因此選擇該端面的加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 20um。得到如圖 3-17 所示零件：圖 3-17③ 將加工毛坯取下車床并交換上下端面位置，使用三角卡盤夾住右聯(lián)軸器的Φ130 外圓部分，使用圓頭車刀對毛坯 Φ62 的外圓進行外圓車削，加工余量為 3mm，進行粗加工，得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的外圓表面。零件所示如圖 3-18： 圖 3-18④ 選擇 45°左偏圓弧車刀對右聯(lián)軸器 Φ130 外圓的上端面進行端面車削，粗加工余量為 3mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為 38mm，并對 Φ130 和 Φ56 外圓的交界處進行倒圓，使其倒圓直徑為 4mm。所得端面的加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra為 50um，但根據(jù)零件圖紙的需要，應對該端面進行半精加工的操作，加工精度要求為IT10、粗糙度 Ra 為 6.3um。接著用同樣的方法，選擇 45°左偏角端面車刀對右聯(lián)軸器 Φ56 外圓的上端面進行端面車削，粗加工余量為 4mm，保證端面的平整且上下端面的寬度為 44mm。得到加工精度要求為 IT12、粗糙度 Ra 為 50um 的表面。然后，對右聯(lián)軸器 Φ56 外圓的上端面進行半精加工，得到加工精度為 IT10、粗糙度 Ra 為 6.3um 的平整端面。如圖 3-19 所示：圖 3-19⑤ 右聯(lián)軸器的各外圓部分都進行了初步的粗加工，為了達到審美和感觀的效果，提高光澤，需要對外圓表面進行半精加工和精加工的過程，以達到生產(chǎn)和銷售的需要。半精車得到加工精度為 IT10、粗糙度 Ra 為 12.5um 的表面，精車得到加工精度為 IT7、粗糙度 Ra 為 3.2um 的表面。⑥ 選擇搖臂轉(zhuǎn)床對右聯(lián)軸器進行擴孔和鉸孔的加工，以 Φ130 孔的下端面為基準，對 Φ29 的孔進行擴孔的加工，加工余量為 3mm，選用套式擴孔鉆對 Φ29 的孔做進一步加工，以擴大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值，且可在一定程度上校正孔的軸線誤差，此時擴孔的精度為 IT9、粗糙度 Ra 為 20um。接著對所擴孔進行鉸孔的加工，換為套式機用鉸刀，以 Φ130 孔的下端面為基準，對聯(lián)軸器中心孔進行鉸孔，鉸孔精度為 IT6、粗糙度 Ra 為 3.2um，保證垂直度誤差不超過 0.05mm。得到如圖 3-20 所示的零件：圖 3-20⑦ 在右聯(lián)軸器中心孔外圈，即 Φ130 外圓由圖可知由 8 個形狀大小一樣的小圓柱孔組成，且這 8 個圓柱孔上、下端面的直徑為 Φ28mm，在之前也介紹了該 8 個孔的確定情況，應依次采取擴孔和鉸孔的加工方法。首先，將 Φ56 圓的上端面為基準面，將右聯(lián)軸器毛坯倒置放置，用夾具將其加緊固定，選用合適的套式擴孔鉆分別對 8 個圓心進行擴孔加工，擴孔直徑為 28mm，擴孔所得精度為 IT9、粗糙度為 20um。接著用帶柄的套式鉸刀分別對 8 個孔進行鉸孔的加工處理，以達到精加工的目的。此時獲得鉸孔精度為 IT6、粗糙度 Ra 為 3.2um，加工零件如圖 3-21 所示。圖 3-21⑧ 對右聯(lián)軸器的加工還需要進行鍵槽的考慮，為了滿足需要，根據(jù)《機械設計課程設計手冊》 ，吳宗澤 主編，可以查表得到鍵槽的參考數(shù)據(jù)，鍵槽深度軸 t 公稱尺寸為 5mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為 0mm，t1 的公稱尺寸為 3.3mm，極限上偏差為+0.2mm，下偏差為 0mm。選用插床對右聯(lián)軸器進行鍵槽的加工，鍵槽寬度為 10mm，長度為 82mm，標注如圖3-22 所示：圖 3-22第 4 章 聯(lián)軸器的安裝零件彈 性 柱 銷 聯(lián) 軸 器 具 有 較 大 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 合 理 ,維 修 方 便 、 兩 面 對 稱 可 互 換 ,壽 命長 ,允 許 較 大 的 軸 向 竄 動 ,具 有 緩 沖 、 減 震 、 耐 磨 等 性 能 。其 結(jié) 構(gòu) 是 由 左 、 右 半 聯(lián) 軸 器 ， 螺 母 ， 墊 圈 ， 擋 圈 ， 彈 性 套 ， 柱 銷 組 成 的 。 因 此對 各 零 件 的 選 擇 可 以 由 周 明 衡 主 編 《 機械傳動基礎部件標準,聯(lián)軸器手冊》 和 吳 宗 澤主 編 《 機 械 設 計 課 程 設 計 手 冊 》 參 考 相 關(guān) 數(shù) 據(jù) 可 得 聯(lián) 軸 器 各 安 裝 零 件 的 選 擇 。4.1 螺母的選擇根 據(jù) 吳 宗 澤 主 編 《 機 械 設 計 課 程 設 計 手 冊 》 ， 可 知 ：允 許 制 造 型 式 （ GB/T 6170）I 型 六 角 螺 母 （ GB/T 6170—2000 摘 錄 ）螺 紋 規(guī) 格 ： D = M12， 性 能 等 級 為 04 級 ， 不 經(jīng) 表 面 處 理 。相 關(guān) 參 數(shù) ： damax = 13mm dwmin = 16.6mm emin = 20.03mmSmax 18mm cmax = 0.6mm mmax（ 六 角 螺 母 ） = 10.8mm技術(shù)條件：螺紋公差為 6H。4.2 鍵的選擇根 據(jù) 吳 宗 澤 主 編 《 機 械 設 計 課 程 設 計 手 冊 》 可 知 ： 因左、右聯(lián)軸器中心孔的公稱直徑分別為 Φ30mm 和 Φ35mm，所以按照手冊所給數(shù)據(jù)要求，所選鍵的公稱尺寸為 b×h，即 10×8，則 b = 10mm，h = 8mm。鍵尺寸的極限偏差 b 為 h8，h 為 h11，L 為 h14。鍵材料的抗拉強度應不小于 590MPa。A 型鍵4.3 彈性套、擋圈、柱銷的選擇根據(jù)周 明 衡 主 編 《 機械傳動基礎部件標準,聯(lián)軸器手冊》 可 知 ：彈 性 套 、 擋 圈 、 柱 銷 的 型 式 和 主 要 尺 寸 應 符 合 圖 4-23、 4-24、 4-25 和 表 4-1 的 規(guī) 定 。圖 4-23 彈 性 套圖 4-24 擋 圈圖 4-25 柱 銷表 4-1 彈性套、擋圈、柱銷尺寸表（GB 4323—84）彈性套 擋 圈 柱 銷型d5 d6 L1 d7 S d8 L2 M號TL5 26 14 28 20 5 14.5 72 M124.4 聯(lián)軸器的許用補償量使用時被聯(lián)接兩軸容許相對偏移量不得大于表 4-2 的規(guī)定。表 4-2 許用補償量聯(lián)軸器型號許用補償量TL5徑向△y mm 0.3角向△a 1°30′第 5 章 技術(shù)要求5.1 聯(lián)軸器零件材料聯(lián)軸器零件材料應符合表 5-1 的規(guī)定。表 5-1 聯(lián)軸器零件名稱及材料零件名稱 材料 備注鑄鋼 ZG35Ⅱ GB 979—67《碳素鋼鑄件分類技術(shù)條件》鑄鐵 HT20—40 GB 976—67《灰鑄鐵件分類及技術(shù)條件》半聯(lián)軸器鍛鋼 35—螺母 按機械性能 5級GB 3098.2—82《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》墊圈 65Mn GB 93—76《彈簧墊圈》擋圈 A3 GB 700—79《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》彈性套 橡膠 （合成膠、天然膠）柱銷 35 GB 699—65《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》5.2 橡膠彈性套物理、機械性能橡膠彈性套物理、機械性能不低于表 5-2 的規(guī)定。表 5-2 橡膠彈性套物理、機械性能序號 性能要求 單 位 指 標 試驗方法1 邵爾硬度 A° 70±5 GB 531—76《橡膠邵爾A 型硬度試驗方法》2 扯斷伸長率 % ≥300 GB 528—76《橡膠扯斷強度試驗方法》3 扯斷強度 Kgf/c㎡ ≥150 GB 528—764 磨耗量 cm3/1.61kM≤0.2 HG 4—843—76《橡膠阿克隆磨耗試驗方法》5 老化 100℃×70h 硬度變化A° 0～10 HG 4—845—76《橡膠熱空氣老化試驗方法》6 壓縮永久變形100℃×70h×20%%≤70 HG 4—829—76《橡膠恒定壓縮永久變形試驗方法》7 耐油 100℃×70h30 號油體積變化率%≤40 HG 4—847—76《橡膠耐介質(zhì)試驗方法》 （體積和重量法）