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汽車(chē)傳動(dòng)軸制造及成本分析報(bào)告 專(zhuān)業(yè)、班級(jí)：會(huì)計(jì)09-3班 學(xué)號(hào)：07 姓名：郝娜 日期：2011年5月16日 一、 前言 1、 汽車(chē)傳動(dòng)軸的作用 圖表 1汽車(chē)傳動(dòng)軸 汽車(chē)傳動(dòng)軸是能在不同軸心的兩軸間甚至在工作過(guò)程中相對(duì)位置不斷變化的兩軸間傳遞動(dòng)力，連接或裝配各項(xiàng)配件而可移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形物體配件。它們作用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋、斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋等的車(chē)輪傳動(dòng)裝置中，主要用于轎車(chē)中的動(dòng)力傳遞。當(dāng)轎車(chē)為后輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，常采用十字軸式萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸；當(dāng)轎車(chē)為前輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，則常采用等速萬(wàn)向節(jié)。對(duì)部分高檔轎車(chē)，也有采用等速球頭的?？傮w來(lái)說(shuō)，汽車(chē)傳動(dòng)軸的作用就是使在不同軸心的兩軸間甚至在工作過(guò)程中相對(duì)位置不斷變化的兩軸間傳遞動(dòng)力。 2汽車(chē)傳動(dòng)軸的使用環(huán)境及要求 汽車(chē)傳動(dòng)軸一般與離合器、變速器、主減速器、差速器和半軸等組成汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)。它主要使用各種型號(hào)汽車(chē)的動(dòng)力傳輸。 要求：1、嚴(yán)禁汽車(chē)用高速檔起步。2、嚴(yán)禁汽車(chē)超載、超速行駛。3．應(yīng)經(jīng)常檢查傳動(dòng)軸工作狀況。4、應(yīng)經(jīng)常檢查傳動(dòng)軸吊架緊固情況，支承橡膠是否損壞，傳動(dòng)軸各連接部位是否松曠，傳動(dòng)軸是否變形。5、為了保證傳動(dòng)軸的動(dòng)平衡，應(yīng)經(jīng)常注意平衡焊片是否脫焊。新傳動(dòng)軸組件是配套提供的，在新傳動(dòng)軸裝車(chē)時(shí)應(yīng)注意伸縮套的裝配標(biāo)記，應(yīng)保證凸緣叉在一個(gè)平面內(nèi)。在維修拆卸傳動(dòng)軸時(shí)，應(yīng)在伸縮套與凸緣軸上打印裝配標(biāo)記，以備重新裝配時(shí)保持原裝配關(guān)系不變。 3汽車(chē)傳動(dòng)軸的種類(lèi) 傳動(dòng)軸按其萬(wàn)向節(jié)的不同，可有不同的分類(lèi)。 如果按萬(wàn)向節(jié)在扭轉(zhuǎn)的方向是否有明顯的彈性可分為剛性萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸和撓性萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸。前者是靠零件的鉸鏈?zhǔn)铰?lián)接傳遞動(dòng)力的，后者則靠彈性零件傳遞動(dòng)力，并具有緩沖減振作用。 剛性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速萬(wàn)向節(jié)、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)和等速萬(wàn)向節(jié)。等速與不等速，是指從動(dòng)軸在隨著主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)角速率是否相等而言的，當(dāng)然，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的平均轉(zhuǎn)速是相等的。主、從動(dòng)軸的角速度在兩軸之間的夾角變動(dòng)時(shí)仍然相等的萬(wàn)向節(jié)，稱(chēng)為等速萬(wàn)向節(jié)或等角速萬(wàn)向節(jié)。 二、 汽車(chē)傳動(dòng)軸的制造工藝 1、材料的選擇 汽車(chē)傳動(dòng)軸材質(zhì)的選用要注意以下幾點(diǎn)： 第一，由于需承受靜、動(dòng)載荷，因此應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。第二，還應(yīng)考慮傳遞動(dòng)力時(shí)因扭轉(zhuǎn)或彎曲而產(chǎn)生的繞度。第三，汽車(chē)傳動(dòng)軸與軸承的接觸會(huì)產(chǎn)生摩擦、磨損，因此應(yīng)具有充分的耐磨性。第四，對(duì)于承受振動(dòng)或沖擊的交變載荷，應(yīng)具有耐疲勞性。第五，應(yīng)易于進(jìn)行熱處理和表面硬化，并能獲得足夠的硬度。最后，也應(yīng)考慮韌性，充分注意對(duì)缺陷的檢查。 中碳鋼中有害雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量較少，化學(xué)成分控制也比較嚴(yán)格，塑性及韌性較高，多用于制造重要的零件。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄕ{(diào)質(zhì)、表面淬火、滲碳等）可獲得良好的綜合力學(xué)性能，達(dá)到心部韌，表面耐磨的零件?？梢苑献銐虻膹?qiáng)度、剛度和一定的韌性，良好的耐磨性，高的疲勞強(qiáng)度以及良好的切削加工性，即主軸具有良好的綜合力學(xué)性能。 故材料選擇為中碳鋼 2、具體成型方法的選擇 汽車(chē)傳動(dòng)軸的具體成型方法選擇為模鍛 在模鍛設(shè)備上，利用高強(qiáng)度鍛模，使金屬坯料在模膛內(nèi)受壓產(chǎn)生塑性變形，而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的加工方法稱(chēng)為模鍛。在變形過(guò)程中由于模膛對(duì)金屬坯料流動(dòng)的限制，因而鍛造終了時(shí)可獲得與模膛形狀相符的模鍛件。 與自由鍛相比，模鍛具有如下優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)效率較高。模鍛時(shí)，金屬的變形在模膛內(nèi)進(jìn)行，故能較快獲得所需形狀。 能鍛造形狀復(fù)雜的鍛件，并可使金屬流線(xiàn)分布更為合理，提高零件的使用壽命。模鍛件的尺寸較精確，表面質(zhì)量較好，加工余量較小。 節(jié)省金屬材料，減少切削加工工作量。在批量足夠的條件下，能降低零件成本。模鍛操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 模鍛通常按模具類(lèi)型模鍛可分為開(kāi)式模鍛、閉式模鍛和多向模鍛等；按所用的設(shè)備分為錘模鍛、熱模鍛壓力機(jī)模鍛、螺旋壓力機(jī)模鍛、水壓機(jī)模鍛、平鍛機(jī)模鍛和電熱鐓等。錘模鍛在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛 圖表 2錘模鍛基本工序 模鍛錘的打擊速度快，沖擊能量較大，打擊的輕重可以由操作者隨意控制，所以對(duì)鍛件的適應(yīng)性好，可以鍛1千克以下到200千克左右的各種復(fù)雜形狀的鍛件，如發(fā)動(dòng)機(jī)連桿、曲軸、汽車(chē)萬(wàn)向節(jié)、前梁和各種齒輪。錘模鍛的生產(chǎn)率高,設(shè)備投資少。 3加工方法的選擇 汽車(chē)傳動(dòng)軸加工方法選擇為車(chē)削與磨削。 車(chē)削是指在車(chē)床上進(jìn)行的。車(chē)削時(shí)，工件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，車(chē)刀作直線(xiàn)或曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 車(chē)削的工藝特點(diǎn)是：第一，易于保證工件各種加工表面之間具有較高的位置精度；第二，適于有色金屬零件的精加工；第三，切削過(guò)程比較平穩(wěn)；第四，刀具簡(jiǎn)單；第五，生產(chǎn)率較高。 車(chē)床的種類(lèi)很多，按用途和結(jié)構(gòu)的不同，主要分為臥式車(chē)床及落地車(chē)床、立式車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床、單軸自動(dòng)車(chē)床、多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車(chē)床、仿形車(chē)床及多刀車(chē)床、專(zhuān)門(mén)化車(chē)床，例如凸輪軸車(chē)床、曲軸車(chē)床、凸輪車(chē)床、鏟齒車(chē)床等。此外，在大批量生產(chǎn)中還有各種各樣專(zhuān)用車(chē)床。在所有車(chē)床中，以臥式車(chē)床應(yīng)用最為廣泛。 由車(chē)削加工的工藝特點(diǎn)可知，各種回轉(zhuǎn)體表面都可以用車(chē)削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、端面和成形面等。可以加工的工件材料有鋼、鑄鐵、有色金屬和某些非金屬材料。車(chē)削一般用來(lái)加工單一軸線(xiàn)零件如臺(tái)階軸和盤(pán)套類(lèi)零件等。 磨削是指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方法。 磨削的工藝特點(diǎn)是：第一，加工精度高且表面粗糙度值小；第二砂輪具有自銳性。；第三，可加工高硬度材料；第四，磨削溫度高，；第五，徑向切削分力較大。 根據(jù)工藝目的和要求不同，通常根據(jù)磨床產(chǎn)品的磨削加工形式及其加工對(duì)象，將磨削加工方法劃為四種方式： 按磨削精度分 粗磨,半精磨,精磨,鏡面磨削,超精加工; 按進(jìn)給形式分 切入磨削,縱向磨削,緩進(jìn)給磨削,無(wú)進(jìn)給磨削,定壓研磨,定量研磨. ;按磨削形式分 砂帶磨削,無(wú)心磨削,端面磨削,周邊磨削,寬砂輪磨削,成型磨削,仿形磨削,振蕩磨削,高速磨削,強(qiáng)力磨削,恒壓力磨削,手動(dòng)磨削,干磨削,濕磨削,研磨,珩磨等. ;按加工表面分 外圓磨削,內(nèi)圓磨削,平面磨削和刃磨。 磨削加工應(yīng)用范圍廣泛，他不但對(duì)內(nèi)、外圓柱面，內(nèi)、外圓錐面，平面，各種溝槽，螺紋，齒輪，花鍵以及各種成形表面進(jìn)行精加工，也可以對(duì)一般加工方法難于加工的各種高硬度材料進(jìn)行精加工。隨著精密磨削、高速磨削、強(qiáng)力磨削等新技術(shù)的發(fā)展，磨削加工的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，比如精加工中以磨代刮，粗加工中以磨代刨等。 4強(qiáng)化性能和熱處理的方法 汽車(chē)傳動(dòng)軸的熱處理的選擇為正火和調(diào)制處理。 正火是亞共析鋼加熱至Ac3以上30~50℃，過(guò)Accm以上30~50℃，保溫，然后在空氣中冷卻，得到珠光體類(lèi)組織的熱處理工藝。對(duì)于中碳鋼，正火可以使組織均勻化和細(xì)化，為淬火處理作組織準(zhǔn)備。淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì) ，調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚?，其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。 傳動(dòng)軸的熱處理為整根軸軋為棒料后進(jìn)行正火處理，840-860℃加熱一定時(shí)間后空冷，得到鐵素體+珠光體組織，獲得較好的切削加工性能，加工后整體進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，一般為840-860℃加熱一定時(shí)間后油淬，再進(jìn)行550-650℃的高溫回火，得到回火索氏體組織，獲得強(qiáng)度、韌性、塑性都較好的綜合力學(xué)性能（抗扭、抗彎、無(wú)脆性斷裂），然后對(duì)其花鍵進(jìn)行精加工，此時(shí)的花鍵硬度較低（約HRC35-40）不耐磨，還需要對(duì)花鍵進(jìn)行二次熱處理強(qiáng)化，目前多為高頻感應(yīng)熱處理，獲得隱晶馬氏體，花鍵表面硬度可達(dá)到HRC58-62，具有較高的抗磨壽命。 5、工藝過(guò)程和工藝比較 材料：中碳鋼和灰鑄鐵都有良好的耐磨性能、良好的切削加工性能。而且灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度也與中碳鋼相當(dāng)。但是由于灰鑄鐵中的片狀石墨對(duì)基體的割裂嚴(yán)重，在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于中碳鋼。汽車(chē)傳動(dòng)軸的主要作用是支撐回轉(zhuǎn)體、傳遞動(dòng)力。工作條件一般會(huì)承受交變轉(zhuǎn)矩及拉壓載荷，軸頸與鍵部位承受較大的摩擦與磨損。所以選擇中碳鋼要比灰鑄鐵好。 成型方法：砂型鑄造適于各種金屬且不受鑄件大小、形狀的限制，但是鑄件的尺寸精度低、表面粗糙，生產(chǎn)率低。模鍛生產(chǎn)效率較高。模鍛件的尺寸較精確，表面質(zhì)量較好，加工余量較小。 節(jié)省金屬材料，減少切削加工工作量。在批量足夠的條件下，能降低零件成本。模鍛操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低。汽車(chē)傳動(dòng)軸是汽車(chē)上的重要部件，要求精度高，表面光滑，可以批量生產(chǎn)。所以選擇模鍛比砂型鑄造更好。 3、 汽車(chē)傳動(dòng)軸的成本核算 用中碳鋼制造汽車(chē)傳動(dòng)軸比合金鋼更加便宜實(shí)惠，模鍛生產(chǎn)效率高，能夠在一定時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，節(jié)省勞動(dòng)成本和其他相關(guān)制造費(fèi)用。而且采用車(chē)削和磨削等普通的加工技術(shù)，并不會(huì)產(chǎn)生高額的加工費(fèi)用。與退火相比正火更加節(jié)省資本?？偟膩?lái)說(shuō)，我認(rèn)為本方案成本比較低，并且可以達(dá)到汽車(chē)傳動(dòng)軸的技術(shù)要求。 4、 可以談?wù)勀銓?duì)本題目的未來(lái)設(shè)想和本課程的建議 未來(lái)設(shè)想：萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸的缺點(diǎn)是金屬用量大,容易振動(dòng),可靠性不夠高,消除上述缺點(diǎn)的最根本辦法是用聚合材料代替金屬。國(guó)外許多汽車(chē)公司的經(jīng)驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。例如,美國(guó)格蘭策、斯帕賽爾(Glanzer Spicer)公司準(zhǔn)備用合成材料的管子生產(chǎn)傳動(dòng)軸,先用在44轎車(chē)上。蘇聯(lián)汽車(chē)研究所也研制成轎車(chē)或貨車(chē)用的這種傳動(dòng)軸系列。所以如何研發(fā)先進(jìn)材料克服汽車(chē)傳動(dòng)軸的缺點(diǎn)是傳動(dòng)軸發(fā)展的趨勢(shì)。 建議：通過(guò)這門(mén)課的學(xué)習(xí)，讓我懂得了工件制造的大部分流程，并使我真正的了解了現(xiàn)代的工業(yè)技術(shù)。我希望這門(mén)課程既能夠通過(guò)上課老師的講解讓我們學(xué)習(xí)知識(shí)，還能多舉辦一些實(shí)踐活動(dòng)，必要的時(shí)候可以提倡同學(xué)們動(dòng)手去做，激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)這門(mén)課的熱情。