轿车传动轴的设计与校核.docx

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1、毕业设计轿车传动轴的设计与校核2012年5月摘要传动轴是组成机器零件的主要零件之，一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗 轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥 之间的连接。这种轴一般较长，且转速高，只能承受扭矩而不承受弯矩。应该使传动轴具 有足够的刚度和高临界转速，在强度计算中，由于所取的安全系数较大，从而使轴的尺寸 过大，本文讨论的传动轴工艺设计方法，并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表 面发兰。提出一种三点接触沟道截面形式的球笼式等速万向节，其钟形壳外沟道的沟道截面形式为圆弧沟道，星形套内沟道的沟道截面形式为椭圆沟道或双心弧沟道。对其内、

2、外沟道结构进行设计，并利用 H e r t z 接触理论进行接触应力的计算。结果表明，:点接触沟道能减小内、 外沟道接触应力，改善其内部接触状况。关键词：球笼式等速万向节；三点接触沟道；接触应力；计算ABSTRACTDrive shaft is composed of the main parts of the machine parts, all do rotary movement of the transmission parts (such as: gear, worm gear, etc.) must be in stalled on the shaft to moveme nt a

3、nd power tran smissi on, driv ing shaft is ofte n used in the connection between the transmission and drive axle. The shaft is longer than the gen eral, and high speed, can withsta nd the torque un der bending mome nt. Should make the shaft has eno ugh stiffness and high critical speed, the stre ngt

4、h calculation, due to take the safety coefficient is larger, so that the size of the shaft is too big, this article discusses the transmission process design method, and accord ing to the curre nt specificati on adds some surface treatme nt way, such as hair surface.Put forward a three-po int con ta

5、ct cha nnel cross secti on form of ball cage patter ned con sta nt speed uni versal joint, the bell-shaped shell outside the cha nnel cross section form of the channel is a circular arc channel, stars form within the set of cha nnel of the cha nnel or dual cha nnel cross secti on form of ellipse arc

6、 cha nn el. Was carried out on the in side and outside cha nnel structure desig n, and using the theory of t H e r z con tact for the calculati on of con tact stress. Results show that three con tact cha nnel can reduce the con tact stress, the in ternal and exter nal cha nnel to improve the in tern

7、al con tact con diti on.Key words: Birfield ball-jo int; 3 con tact cha nn el; Con tact stress; Calculatio n错误！未定义书签。错误！未定义书签。44561216错误！未定义书签。7171919212121222223282930引言第一章传动轴第二章球笼等速万向节的设计 2.1 建立约束条件2.2 万向传动的计算载荷 2.3 星形套和钟形壳的结构设计2.4 万向节受力分析2.5 沟道设计2.6其它参数的设计2.7接触应力计算2.8万向节寿命计算 第三章花键轴设计第四章零件的工艺分析4.1

8、零件表面加工方法的选择 4.2孔加工方案4.3加工方案的选择4.4确定毛坯4.5工艺规程设计 结论参考文献致谢引言：球笼式等速万向节是目前应用最为广泛的等速万向节，作为前置前驱动轿车的关键 部件，等速万向节的性能和寿命与接触应力密切相关，万向节疲劳破坏的特征是常在沟道 表面造成剥落和点蚀。球笼式等速万向节接触应力与其沟道截面形式有着很大的关系， 因此，沟道设计和制造的能力直接影响万向节的工作能力和使用寿命，。目前，球笼式等速万向节内部沟道截面形式 主要为圆弧形、椭圆形和双心弧形, 且其内、外沟道都采用相同的截面形式。但内沟道的接触应力要比外沟道的接触应力大得 多，且内沟道的 接触疲劳、点蚀破坏

9、程度高于外沟道。而在相同的尺寸大小、经受相同 转矩及转速的前提下，椭圆形与双心弧形内沟道的接触应力要比圆弧形的小，而圆弧形外 沟道的接触应力要比椭圆形与双心弧形的小。在此前提下，提出了一种三点接触沟道截面 形式的球笼式等速万向节，以期改善其内部接触情况。一.传动轴球笼式等速万向节（亦称球笼式万向联轴器），是一类容许两相交轴间有较大角位 移的联轴器，它是目前应用最为广泛的等速万向节。球笼式等速万向节主要由钟形壳、星 形套、钢球和保持架（亦称球笼）构成。钟形壳的内径球面与保持架的外径球面组成一个 转动定心球面副；保持架的内径球面与星形套的外径球面也组成一个转动定心球面副。两 个球面副的球心重合于两

10、轴轴线的交点。钢球一般为六个，相应地，保持架有六个周向腰 鼓形槽，以在其轴向方向夹持六个钢球。在钟形壳的内径球面上，周向等分地开有六个环 面内槽；在星形套的外径表面上，也周向等分地开有六个窝面外槽。它们分别与六个钢球 共轭接触，以传递运动和扭矩。钟形壳一般通过螺栓与驱动轴（或被驱动轴）连接；星形 套通过花键与被驱动轴（或驱动轴）相连接。环面的轴线偏离两轴轴线的交点（球面副的 球心），钟形壳、星形套环面的轴线偏心量应相等。环面的素线是一段圆弧。环面的母线 是不完整的半椭圆曲线。因为在传递扭矩过程中，钢球既和钟形壳相接触又同时和星形套 接触，同一个钢球的角速度3相等，因此3钟=3球=3星，就是说固

11、定端具有同步等速 性。这种等速万向节无论转动方向如何，六个钢球全都传递转矩，它可在两轴之间的夹角 达3537的情况下工作。图1-7球笼式等速万向节1.钟形壳2.星形套3.钢球4.保持架 L星曙套锹件图卩二、球笼式万向节设计2.1 建立约束条件2.1.1传动轴应有足够高的临界转速临界转速：当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有频率，即出现共振现象，所以通常将其 弯曲固有频率对应的轴的速度称为临界转速。若固有频率为f (Hz)则：n k =2 n f rad/s=60 f r/min,384 EJ k =5 L二 D64(D4 -d4)代入f式，代入nk =60 fJ-抗弯惯性矩m = (D2 -d2

12、) L4整理后得nki22十 108 DL2设计传动轴时通常取 匹 =1.22.0n maxma传动轴最咼转速2 d28 $D2+d22-nk 2 108己152.353. D2 d2 -max ,S 临界安全系数2.1.2传动轴应有足够的扭转强度设传动轴传递的最大转矩为Ts,则截面上最大剪切应力= J16DTs(IP 2-：(D -d4)Ip 极惯矩兀(D4 -d4)32I p z1许用应力,2.1.3传动轴应满足空心轴扭转失稳条件要求 按最大扭转应力验算：Tma0.292E(DDd)3/2E 传动轴材料的弹性模量，E=2.1 105N/mm22.1.4传动轴应满足制造工艺条件要求Dd 占3

13、.2 ,2.1.5传动轴外径尺寸不能过大可设 DSOO ,根据以上的各条约束条件以及式，可建立以下数学优化模型： X = .|S , D， d 1, X2 , X3 T：:.22S = min f（x）二（D -d ）4= 1.2108D2 d2L2= 152.353 D2 d2 _、nmaxmax16D Ts二（D4-d4）D -d、3/2max匕 0.292E(D )D -d _3.2D _100、2.2万向传动的计算载荷万向传动轴因布置位置不同，计算载荷是不同的。计算载荷的计算方法主要有三种, 下表衷11万向传动轴讣算戦荷（X - m） 位置 计算方法用于变速器与驱动桥之间用于转向驱动桥

14、中按发动机最大转拒丁_J 二和传劫比来确定n1 m2呷2n按驱动轮打滑来确定T _知嗨T _G、叫化AS x.r *按日常平均使用FrT _E rF rT1 r转矩来确毘1 sf .S1 af2 一 * .式中，Temax为发动机最大转矩；n为计算驱动桥数，取法见表42； i1为变速器一挡传动比；n为发动机到万向传动轴之间的传动效率；k为液力变矩器变矩系数， k=（ko 1） /2十1, ko为最大变矩系数；G2为满载状态下一个驱动桥上的静载荷（N）； m2为汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数，轿车：m2 =1. 21. 4, 为轮胎与路面间的附着系数，对于安装一般轮胎的公路用汽车，在良好的混

15、凝土或沥青路面上，可取0. 85,对于安装防侧滑轮胎的轿车，可取1. 25，rr为车轮滚动半径（m） ； i。为主减速器传动化；im为主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比；n m为主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率；G1为满载状态下转向驱动桥上的静载荷（N） ； mT 为汽车最大加速度时的前轴负荷转移系数，轿车：mT=0. 800. 85，F1为日常汽车行驶平均牵引力（N） ； if为分动器传动比，取法见表4 2: kd为猛接离介器所产生的动载系数，对于液力自动变速器，kd=1对于具有手动操纵的机械变速器的高性能赛车，kd= 3，对于性能系数fi=0 的汽车（一般货车、矿 用汽车和越野车），k

16、d=1，对于fi0 的汽车，kd=2或由经验选定。性能系数由下式计算而（】6-心当 0J9516时emaxnj 00当095-16时式中，ma为汽车满载质量（若有挂车，则要加上挂车质量）（kg）表一2 n与if选収表车型高挡彳专动比与低挡传动比i就关系ifn4X4if? ifd/2ifg1if8 di ,才能保证星形套 的强度。2.3 . 3 钟形壳的结构设计因为偏心量、钢球回转直径和保持架外球面都已经确定 ，在保证强度和刚性的前提下，只设 计出沟道的长度就可以了。2.4万向节受力分析球笼式等速万向节的尺寸受三个因素的影响；传递扭矩的大小，万向节的回转速度以及主动轴和从动轴之间的夹角。如图1

17、,为球笼式等速万向节在轴间夹角 a=0时钢球的受 力情况。假定作用在各钢球上的力相等且内、外环的截形椭圆滚道与钢球之间的正压力 1 通过钢球的中心，贝p .if =厂 或 =cosA 6/cosA式中： 一钢球接触压力角；R钢球分布圆半径；Mma万向节传递的最大扭矩; P 圆周力。图】钢球受力分析球笼式等速万向节内、外环的横断面形状为椭圆，钢球与外球滚道在接触处的相互作用力 分别位于外压力角锥面上；钢球与内环滚道在接触处的相互作用力位于内压力角锥面上， 如图（2），其锥顶角等于两倍压力角，球笼式等速万向节钢球与椭圆滚道的压力角为45球笼式等速万向节由于内环滚道接触点的曲率半径小于外球滚道的纵向

18、曲率半径，因此内 环滚道的接触椭圆比外球滚道上的接触椭圆小。故内环滚道上的接触应力大于外环滚道上 的接触应力， 因而与外滚道相比， 内滚道磨损较大， 疲劳寿命较短，设计时应着重考 虑内环滚道上的应力。图2运动受力廿冉闍球笼式万向节的失效形式主要是钢球与接触滚道表面的疲劳点蚀。在特殊情况下，因 热处理不妥、润滑不良或温度过高等，也会造成磨损而损坏。由于星形套滚道接触点的纵 向曲率半径小于外半轴滚道的纵向曲率半径，所以前者上的接触椭圆比后者上的要小，即 前者的接触应力大于后者。因此，应控制钢球与星形套滚道表面的接触应力，并以此来确 定万向节的承载能力。不过，由于影响接触应力的因素较多，计算较复杂，

19、目前还没有统 一的计算方法。钢球直径：假定球笼式万向节在传递转矩时六个传力钢球均匀受载，则钢球的直径可按下式确定Ts2.1 102式中，d为传力钢球直径（mm）； Ts为万向节的计算转矩，Nm Ts = minTse , Tss。计算所得的钢球直径应圆整并取最接近标准的直径。钢球的标准直径可参考GB754 1987球笼式同步万向联轴器型式、基本参数和主要尺寸当球笼式万向节中钢球的直径d确定后，其中的球笼、星形套等零件及有关结构尺寸可参见图一3按如下关系确定:閱-；二 比産早亠图3钢球中心分布圆半径 R=1. 71d星形套宽度 B=1.8d球笼宽度B1=1. 8d星形套滚道底径 D l=2. 5

20、d万向节外径 D=4.9d球笼厚度b=0. 185d球笼槽宽度b 1=d球笼槽长度L=（1. 331. 80）d （普通型取下限，长型取上限）滚道中心偏移距h=0 . 18d轴颈直径d 1. 4d星形套花键外径D 2 1. 55d球形壳外滚道长度 L 1=2. 4d中心偏移角5 62.5.沟道设计球笼式等速万向节内、外环滚道都是椭圆面，过曲面中心的径向截面与椭圆面的交线即滚道截形是椭圆。 如图3，以滚道截形椭圆中心为坐标原点的直角坐标系OXY,钢球中心01,接触角，当钢球和滚道无侧隙啮合时，滚道截形椭圆长半轴、短半轴为：人 I - 2/eos;A式中： 一沟曲率系数；d 钢球直径；p 接触点主

21、曲率半径；、a、b 滚道截形椭圆沟道的短、 长半轴。内、外环滚道截形椭圆接触的曲率系数的选取对内、外套应力及万向节寿命有很大影响， 一般 取0.51-0.52 ， 取0.52-0.53且 ， 以保证内、 外环的接触应力比较接近。根据 Hertz理论，在钢球与内、 外环滚道曲面 上以接触点为中心， 各产生一个应力区域， 应力分布为一个椭圆形球休， 各点应力为：式中：Pma最大接触应力,-30发生在接触点处;jPr：mx 2770 b Ia、b-一分别为接触区域椭圆长、短半轴；门一初，仙式中：V横向变形系数；接触点主曲率；分别为椭圆参数和第二类椭圆积分。由上述各式计算出的最大接触应力应满足球笼式等

22、速万向节的最大许用接触应力2 JS3祓形榔鬪乐意图2.5.1.外环滚道长度设计为了保证球笼式等速万向节的最大偏转角，必须控制外球滚道弧长，从加工工艺分析可知滚道弧长对应的圆心角为,对应的滚道弧长L :匸能。考虑到加工退刀槽，实际工作滚道弧长要做一定的修正。2. 6其它参数的设计2. 6. 1偏心距的设计球笼式等速万向节内、外环椭圆滚道中心等距离的偏置在万向节传动中心的两侧，偏心距的大小不但影响等速性，还影响到承载能力。根据静力学关系，若使万向节钢球能在内、外 环滚道内自由运动，必须使钢球处于非自锁状态，因此由内、外环滚道决定的钢球中心轨 迹线的夹角必须大于两倍材料摩擦角，良好的润滑条件下合金钢

23、的静摩擦系数取 ，磨擦角为。设计时取钢球中心迹线的夹角为，由球中心圆直径D可求出偏心距E3;。2.7接触应力计算BJ型球笼等速万向节的沟道分为圆弧沟道、椭圆沟道和双心弧沟道三种类型 ，这里仅分析 双心弧沟道。假设接触区处于弹性应力状态，接触尺寸比物体接触点处的曲率半径小得多： 由赫兹接触应力理论可知，两个任意形状物体接触于一点，在法向力P的作用下,两物体压 紧后形成的接触表面为椭圆形，其长、短半轴分别为式中 E1、E2两接触体的弹性模量 a接触椭圆的长半轴R1钢球主曲率半径R2钟形壳或星形套沟道主曲率半径U 1、U 2两接触体的泊松比b接触椭圆的短半轴R 1钢球当量曲率半径R 2钟形壳或星形套

24、沟道当量曲率半径a、B系数,由COsW决定（见表1）COS W =/t 1 K |/K 2r、丄1丄1十r2 式中 书两接触体相应曲率平面间的夹角00. 100.200.300.400.5011.0701, 150L2421.3511.486J310.9360.8780.8220,7690.717co s I V0.600.700,750.800,850,90a1.6611.9052.0722,2922,6003,093J30.6640.60S0,5780;5440.5070.461cos U0.920.940.960.980,99a3.3963,8244,5085.9377.774E0l43

25、80.4120.3780;3280J871. 12.7.1星形套沟道和钢球的接触应力计算已知有一球笼等速万向节传递最大转矩 T =1100 N m ,所用钢球直径Dw为17.462 mm。钢球回转直径 D 为60.522 mm ,沟形为双心弧，e1 =0.19 mm , R2 = 9 mm R1 = R 1 = 8.731 mm，星形套主曲率半径为R2 = O1A = C2B = -9 mm ,星形套量主曲率半径为号 si n452 co s45=34. 064 (mm)(4)因为星形套材料为20CrMnTi ,渗碳后表面硬度5862 HRC ,钟形壳材料为55钢，中频感 应淬火,表面硬度58

26、 HRC ,钢球材料GCr15 ,硬度62HRC因此,u 1 = u 2 = 0. 3 ,令E1 = E2=2. 07 X 1011NPm2 Q = 0 ,由式和表1,用插值法得a =4.303,B = 0. 388。法向力TP = 573(5)6L X10产%：1 = Jf -塔0対+ -y si n45d2(6)P =7 372.85 N据(1)、(2)式求得 a = 3. 79 mm , b = 0. 342 mm最大接触应力为(7)= 2715,89 (MPa)2.7.2钟形壳沟道和钢球的接触应力计算 同理有* + -ysin45fln / =丄L2cos45 =5L 527 (mm)

27、cos H7 = 0. 950= 4. 166= 0. 395存七co加2+si n45 c2N22JI 2 J= 36.954 (mm)(9)由式 得P = 4 961.257 N;由 式可得p0= 2 307. 72MPa。通过计算接触应力,可以发现星 形套所受的接触应力远大于钟形壳，因此对于球笼等速万向节而言，最先损坏的零件应该 是星形套,进行产品设计时，应校核星形套接触应力。2.7.3钢球及钢球回转直径与接触应力的关系2.7.3.1 钢球直径与接触应力的关系其他条件不变,令钢球直径Dw分别为15. 875、16. 669、19. 05和20. 638 mm ,分别计 算星形套沟道的接触

28、应力，结果见表2。由表2可知：当钢球回转直径D 一定时，随着钢球直径Dw的增大，星形套沟道的接触应力 变小。2.7.3.2 钢球回转直径与接触应力的关系其他条件不变，令钢球的回转直径D分别为表215. 875l&匪917.46219 05P/N7 252,407 312.S67372.857 492,177 6(J8, 55Pu/MRs2 839-202 779,602 715,892 599 JO2 510,62表3Q/mm565R60.522626466cos JF0.954 50.954 00.05 50.95120. 952 90.952 6P/N082,56753. 177372.

29、S57 IS6.3S6 904. 176 66DP03Pv/MPa2 837.392 787.662 715.892 693.022 646.92 605.1256、58、62、64和66 mm ,分别计算星形套沟道的接触应力，结果见表3。当钢球直径一定时,随着钢球回转直径增大，星形套沟道的接触应力变小。总之，通过计算接触应力可知 若要减小接触应力，一是增大钢球直径，二是增大钢球回转直径，但这两种方法都会使球笼 等速万向节的尺寸增大。在保证强度、寿命的前提下 ，当钢球一定时，钢球回转直径增大不 仅使钟形壳外径增大，而且也使钟形壳和星形套的沟道长度增长，使星形套的高度B2相应 增加。因此，确定钢

30、球回转直径与钢球直径之比显得尤为重要，经分析比较，推荐钢球回转直径与钢球直径之比为 DPDw =3. 203. 40 较为合理。B s = Z. 2 si n 73= 14.2 (liTm)=32.5 ( mm)= 39.069 (mm)2.8万向节寿命计算球笼式等速万向节载荷或扭矩取决于钢球的大小以及钢球中心圆直径的大小，由于球笼式 等速万向节内环的接触应力大于外环的接触应力，因此万向节的寿命以内环的破坏为计算 标准。计算汽车等速万向节的实际工作寿命除了考虑转距随转速变化而变化外，还必须考虑 道路等级和驱动方式。根据J.W.Maciel in ski提出的万向节寿命的计算公式4:当万向节转速

31、怕心时fl/Wj当万向节转速n1000r/min 时470756式中：Lh万向节寿命；A 角度因素 vV 小心；; 万向节轴间夹角；Md 万向节动态扭矩；Mx 万向节传动扭矩。假设汽车各挡使用频率为Ai ,速度为Vi则万向节实际使用寿命此时相当于汽车行驶里程为式中： -二 1 I三、花键轴设计3.1.1花键轴初选尺寸根据万向传动轴已知参数、设计要求和传动轴设计尺寸，参考专业厂的系列产品初步 选取花键轴尺寸(如表4-3 )。表4-3花键轴初选尺寸花键外径花键内径工作长度38mm33mm1 1675mmi3.1.2花键齿侧挤压应力Ts。)Lh no(Dh dh)(Dh - dh42式中：Ts传动轴

32、计算转矩Dh花键的外径dh 花键的内径no花键的齿数Lh 花键的工作长度K 花键处转矩分布不均匀系数，K =1.31.4,所以取K =1.3。滑动花键材料为40Cr,许用挤压应力为2550MPa因此该设计花键轴可满足要求。3.1.3花键轴杆部扭转应力 错误！未找到引用源。16 T sh-二 d h3式中：Ts 传动轴计算转矩dh 花键轴的花键内径花键材料为40Cr许用扭转切应力为200300MPa因此该设计花键轴符合要求。四、零件的工艺分析零件的材料为45钢，45钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一 种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC4246所以如果需要表面硬度

33、，又 希望发挥45钢优越的机械性能，常将45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。4.1零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，内孔，端面，小孔等，材料为45钢。根据参考手册相关资料得下表：加工方案经济加工精度等级（IT）表面粗糙度Ra/卩m4.2孔加工方案4.1外圆表面加工方案粗车11125012.5半精车8106.33.2精车、/八.r、.十、r r t.、/ 亠、/r、/ 八.、人671.60.8潍坊科技学院学士学位论乂磨削670.80.4加工方案经济加工精度等级（IT ）表面粗糙度Ra钻111212.54.3 加工方案的选择工序I铣轴的两端面，打中心孔工序II粗车外圆大小端各

34、外径工序III半精车，倒角工序W精车，切退刀槽工序V调质工序切车螺纹工序铣键槽工序毗去毛刺工序区磨削本设计的加工方法如下： 两端面：公差等级IT12，表面粗糙度Ra12.5卩m,需进行铣削加工。 由于M20要车削外螺纹，故轴要先粗车至 20公差等级IT12，表面粗糙度为Ra12.5 卩m需要进行粗加工。 20外圆表面：公差等级IT7，表面粗糙度为Ra1.6卩m需进行半精车，精车或磨削 加工。 25外圆表面：公差等级IT7，表面粗糙度为Ra12.5卩m需进行半精车，精车或磨 削加工。 25外圆表面：公差等级IT6，表面粗糙度为Ra1.6卩m需要进行精加工或磨削加工。4. 4确定毛坯4.4.1确定

35、毛坯种类：45钢。切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。刀具材料 选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任4.4.2确定锻件加工余量及形状：加工表面工序名称加工余量工序尺寸尺寸公差表面粗糙度（卩mM20粗车420Ra12.5 卩 m粗车524Ra12.5 卩 m毛坯29 25精车0.525H7Ra1.6 卩 m半精车0.925.5H9Ra6.3 卩 m粗车3.526.4H12Ra12.5 卩 m粗车4.129.9H12Ra12.5 卩 m毛坯34M20粗车420Ra12.5 卩 m粗车524Ra12.5 卩 m毛坯294.5工艺规程设计4.5.1定位基准的选择(1)

36、 粗基准的选择：由于本传动轴全部表面均需加工，而轴的中心线作为精基准，应该 选择该传动轴的一端面作为主要的定位粗基准。(2) 精基准的选择：本零件是传动轴，孔是其设计基准亦是其装配基准和测量基准，为 避免由于基准不重合而造成的误差且考虑到要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，应该选择传动轴的中心线以及粗加工后的端面为 主要的 定位精基准。4.5.2制定工艺路线根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经 济精度，在生产纲领已确定的情况下。可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并且尽 量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应该考

37、虑经济效果，以便使生产成本尽量下降 加工条件：加工材料采用45钢，经调质处理后的锻件工序I铣轴的两端面，打中心孔机床：采用组合车床加专用夹具刀具：YG6硬质合金端铣刀粗铣M20的两端面，以M20端面作为粗基准工序II粗车外圆大小端各外径机床：CA614C卧式车床，转速 n=400r/min刀具：查简明手册选用YT6硬质合金外圆车刀，主偏角为 90,后刀面最大磨损限度1.01.4,刀具寿命60min.切削速度 vc= n dn/1000=3.14x47x400/1000=59.032m/min进给量：f=0.05mm/r进给速度：vf=fn=0.05x400=20mm/mi n加工工时：tm=L

38、/ vf 端面加工（以小端端面为基准）毛坯 29段加工 25 从 29切削至 26.7，背吃刀量ap=1.15mm;切削长度L= 40mm;加工工时tm=L/ vf=2min加工 20 从 26.7切削至 21.4，背吃刀量ap=2.65mm切削长度L=36mm加工工时 tm=L/ vf=1.8mi n加工 20 从 26.7切削至 21.4，背吃刀量ap=2.65mm切削长度L=70mm加工工时 tm=L/ vf=3.5min 大端加工（以大端端面为基准）毛坯 34段加工 30 从 34切削至 31.6，背吃刀量 即=1.2mm切削长度L=240mm加工工时 tm=L/ vf=12mi n加

39、工 25从 31.6切削至 25,背吃刀量ap=3.8mm切削长度L=135mm加工工时 tm=L/ vf=6.75min第二道工序所需工时Tm2=26.05min工序III 钻孔机床：Z4006台式钻床 主轴转速14505800r/min钻头：根据切削手册表2.1,2.5选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时钻头 采用双锥后磨横刀，后角12,钻头直径4mm 切削用量确定进给量：f=0.080.1mm/r 修正系数为0.75修正后的进给量f=(0.080.1)x0.75=0.060.075 mm/r按照强度小于800Mpa从切削手册查得f=0.080.1mm/r 选f=0.07 mm/r 取 n=200

40、0r/min 计算加工工时得tm=L/ nf=0.8928min 确定钻头磨损标准及寿命刀具后刀面最大磨损限度，查简明手册为0.6mm,寿命为45min,工序IV半精车，倒角加工 25 从 26.7切削至 25.8，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=240mm加工工时 tm=L/ vf=0.52min加工 20 从 21.4切削至 20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=36mm加工工时 tm=L/ vf=1.8min加工 20 从 21.4切削至 20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=70mm加工工时 tm=L/ vf=3.5min车倒角车刀 选用kr=45的直头通切车

41、刀车45倒角第四道工序所需工时Tm4=5.82min工序V精车，切退刀槽加工 25 从 25.8切削至 25.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=135mm加工工时 tm=L/ vf=6.75min加工 20 从 20.5切削至 20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=36mm加工工时 tm=L/ vf=1.8mi n加工 20 从 20.5切削至 20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=70mm加工工时 tm=L/ vf=3.5min切退刀槽 取a=1.5和a=2的切槽刀进给量f为手动，查切削手册 得v=0.17m/sn=0.5第五道工序所需工时Tm5=12.05min工序VI 调质淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临界温度以上，然后通过介质迅速 冷却，回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度进 行回火。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结 构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面 硬度较低，不耐磨。可用调质+