萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉材料

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1、2.1 零件的作用 題目所給定的零件是解放牌汽車底盤傳動(dòng)軸上的萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉，它位于傳動(dòng)軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)Φmm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件Φ65mm外圓內(nèi)為Φ50mm花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動(dòng)力之用。 2.2 零件的材料 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的材料選用45鋼，屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，45鋼滿足以

2、上要求，所以選用45鋼。 2.3 零件的工藝分析 2.3.1. 結(jié)構(gòu)分析 該零件由兩個(gè)叉頭和一個(gè)圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組成，類似套筒類零件，各部分作用如下： a. 零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)直徑為mm的孔，用以安裝滾針軸承和十字軸相聯(lián)，起萬(wàn)向連軸節(jié)的作用； b. 在叉頭和花鍵孔套筒相聯(lián)結(jié)的筋條起過(guò)渡聯(lián)結(jié)和加強(qiáng)零件剛性作用，防止零件受阻變形； c. 外圓為Φ65mm，內(nèi)圓Φ50mm花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用以傳遞動(dòng)力。 2.3.2 加工表面的技術(shù)要求分析 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉共有兩組加工表面，他們相互間 有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： a. 以Φ39mm孔為中心的加工

3、表面 這一組加工表面包括：兩個(gè)Φmm的孔及其倒角，尺寸為的與兩個(gè)孔Φmm相垂直的平面，還有在平面上的四個(gè)M8螺孔。其中，主要加工表面為Φmm的兩個(gè)孔。 b. 以Φ50mm花鍵孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φmm十六齒方齒花鍵孔，Φ55mm階梯孔，以及Φ65mm的外圓表面和M601mm的外螺紋表面。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： (1) Φmm花鍵孔與Φmm二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100：0.2； (2) Φ39mm二孔外端面對(duì)Φ39mm孔垂直度公差為0.1mm； (3) Φmm花鍵槽寬中心線與Φ39mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2。

4、 2.3.3. 表面處理內(nèi)容及作用 由于零件受正反向沖擊性載荷，容易疲勞破壞，所以采用表面噴砂處理，提高表面硬度，還可以在零件表面造成殘余壓應(yīng)力，以抵消部分工作時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高疲勞極限。 3.4制定工藝路線及方法 3.4.1加工方法的選擇 零件各表面加工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且也要影響生產(chǎn)率和成本。同一表面的加工可以有不同的加工方法，這取決于表面形狀，尺寸，精度，粗糙度及零件的整體構(gòu)型等因素。 主要加工面的加工方法選擇： （1） 兩個(gè)Φmm孔及其倒角可選用加工方案如下： a) 該零件的批量不是很大，考慮到經(jīng)濟(jì)性，不適用于鉆-拉方案 b) 該零件除上述因素外

5、，尺寸公差及粗糙度要求均不是很高，因此只需采用鉆-鏜方案。 （2） 尺寸為mm的兩個(gè)與孔Φmm相垂直的平面根據(jù)零件外形及尺寸的要求，選用粗銑-磨得方案 （3） Φ50mm花鍵孔因孔徑不大，所以不采用先車后拉，而采用鉆-擴(kuò)-拉方案。 （4） Φ65mm外圓和M60x1外螺紋表面均采用車削即可達(dá)到零件圖紙的要求 （2）細(xì)鏜孔至Φmm。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精鏜相同 аp=0.05mm； f=0.1mm/r； nW=816r/min，v=100m/min； t=0.64min 工序55：磨Φ39mm二孔端面，保證尺寸1180

6、-0.07mm （1）選擇砂輪。見(jiàn)《工藝手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 WA46KV6P35040127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為 中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為35040127（DBd）。 （2）切小用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min（見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書），v砂=27.5m/s。 軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm（雙行程） 工作速度vW=10m/min 徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/雙行程 （3）切削工時(shí)。當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí) t1=2LbZbk/1000v fa f

7、r (見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表6.2-8) 式中L-----加工長(zhǎng)度73mm； b-----加工寬度，68mm； Zb----單面加工余量，0.2mm； k-----系數(shù)，1.10； v-----工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）； fa----工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量（mm）； fr----工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（mm）。 t1=273681.1/100010200.015 =10920/3000=3.64（min） 當(dāng)加工兩端面時(shí)

8、 tm=3.642=7.28（min） 工序60：鉆螺紋底孔4-Φ6.7mm 并倒角120。 f=0.20.50=0.1（mm/r） （《切削手冊(cè)》表2.7） v=20m/min （《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14） 所以 ns=1000v/∏D=100020/∏6.7=950（r/min） 按機(jī)床取nW=960r/min，故v=20.2m/min。 切削工時(shí)（4個(gè)孔） l=19mm， l1=3mm， l2=1mm tm=（l+l1+l2）/nWf= 倒角仍取n=960r/min。手動(dòng)進(jìn)

9、給。 工序65：攻螺紋4-M8mm及Rc1/8 由于公制螺紋M8mm與錐螺紋Rc1/8外徑相差無(wú)幾，故切削用量一律按 加工M8選取 v=0.1m/s=6m/min 所以 ns=238r/min 按機(jī)床選取nW=195r/min，則v=4.9m/min。 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=19mm， l1=3mm， l2=3mm 攻M8孔 tm1=（l+l1+l2）*2/nf*4=1.02(min) 攻Rc1/4孔 l=11mm， l1=3mm， l2=0mm tm2=（l+l1+l2）/nf*

10、2=0.15(min) 4.2.2切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，Φ225mm，z=20 F= CFFFFFZ/dρFF（見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.28） 其中：CF=650，ap =3.1mm，xF=1.0，fz=0.08mm，yF=0.72， аe=40mm （在加工面上測(cè)量的近似值）uF=0.86，d0=225mm，qF=0.86，wF=0，z=20 所以 F=6503.10.080.72400.8620/2250.86 =1456（N） 當(dāng)用兩把刀銑削時(shí)，F(xiàn)實(shí)=2F=2912（N） 水平分力

11、：FH=1.1F實(shí)=3203（N） 垂直分力：Fv=0.3F實(shí)=873（N） 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K1K2K3K4。 其中：K1為基本安全系數(shù)1.5； K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； K3為刀具鈍化系數(shù)1.1； K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。 所以 F′=KFH=1.51.11.11.13203=6395（N） 選用氣缸-斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，楔角а=10，其結(jié)構(gòu)形式選用Ⅳ型，則擴(kuò)力比i=3.42。 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力N應(yīng)為 N（f1+f2）=KFH 所以 N=KFH/（f1+f2） 其中f1及f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f1=f2=0.25。則 N=6395/0.5=12790（N） 氣缸選用Φ100mm。當(dāng)壓縮空氣單位壓力p=0.5MPa時(shí)，氣缸推力為3900N。由于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比i=3.42，故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為 N氣=3900i=39003.42=13338（N） 此時(shí)N氣已大于所需的12790N的夾緊力，故本夾具可安全工作。