矩形齿花键套课程设计

1目录前言....................................................................................................................................................................................2一．矩形花键套零件的分析............................................................................................................................................31.零件图的分析........................................................................................................................................................32.零件的作用............................................................................................................................................................3二．油阀座加工工艺的设计............................................................................................................................................51.确定毛坯的制造成型.............................................................................................................................................52.定位基准的选择....................................................................................................................................................53.制定工艺路线........................................................................................................................................................54.毛坯尺寸的确定与机械加工余量.......................................................................................................................65.工艺分析...............................................................................................................................................................86.确定切削用量及基本工时.....................................................................................................................................8三．夹具的设计..............................................................................................................................................................101.分析零件的工艺过程和本工序的加工要求......................................................................................................103.导向和夹紧方案及其他元件的设计..................................................................................................................105.绘制夹具体装配总图..........................................................................................................................................126.尺寸的标注及明细表的编制..............................................................................................................................127.对于非标准件的零件图设计..............................................................................................................................13四．小结..........................................................................................................................................................................14五、参考文献..................................................................................................................................................................152前言机械工艺与夹具技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展机制工艺与夹具技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了机制工艺与夹具技术系统，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件（杠杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案。机制工艺与夹具技术的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等，行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等，钢铁工业用的冶金机械、提升装置等。应该提及的是，近年来，世界科学技术不断迅速发展，各部门对机制工艺与夹具技术提出了更高的要求。同时，机制工艺与夹具技术与电子技术的配合，广泛应用于智能机器人、海洋开发、高精度零件的制造与加工等，使机制工艺与夹具技术的应用提高到一个崭新的高度。3一．矩形花键套零件的分析1.零件图的分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。（1）mm021.070与花键套内孔的同轴度公差为mm03.0。（2）mm120右端面与花键套内孔中心线的垂直度公差为mm04.0。（3）热处理28~32HRC。（4）未注倒角C1。（5）材料45钢。零件图2.零件的作用我所选择的零件是矩形齿花键套，通过矩形花键轴与矩形花键套的配合，组成花键联接。花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键联接在数目上的发展。（1）使用特点：4由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度、工艺和使用方面有下列特点：a.因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀；b.因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；c.齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；d.轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；e.导向性好，这对动联接很重要；f.可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；g.制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。（2）适用场合：定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接。（3）分类：花键联接按齿形的不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类，这两类花键均已标准化。a.矩形花键按齿高的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系列，即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低，多用于静联接或轻载联接；中系列用于中等载荷。矩形花键的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。矩形花键联接是应用最为广泛的花键联接。应用广泛。如航空发动机、汽车、燃气轮机、机床、工程机械、拖拉机、农业机械及一般机械传动装置等等。b.渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆压力角α有30°及45°两种。齿顶高分别为0.5m和0.4m（m为模数）。渐开线花键可以用制造齿轮的方法来加工，工艺性较好，易获得较高的制造精度和互换性。渐开线花键的定心方式为齿形定心。受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，有利于各齿受力均匀，强度高，寿命长。用于载荷较大，定心精度要求较高以及尺寸较大的联接，如航空发动机、燃气轮机、汽车等。压力角45°的花键多用于轻载、小直径和薄型零件的联接。5二．油阀座加工工艺的设计1.确定毛坯的制造成型该花键套定位盘部分直径为Φ120mm，花键套外径部分为Φ45mm,其尺寸差距比较大，在单件小批量生产时（不采用锻件毛坯），应选用合适的坯料，以减少材料的浪费。该工件锻造比较大，很容易造成应力分布不均。因此，锻造后须进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。2.定位基准的选择（1）精基准的选择：Φ70021.0mm为第一个加工段，以其右端面为定位基准，故选择其作为加工其它有关表面的统一精基准。（2）粗基准的选择：粗基准应为一些非加工面，为了保证Φ70021.0mm与Φ45mm的同轴度以及Φ120mm右端面与Φ45mm的垂直度，故选Φ45mm的中心轴作为粗基准。（3）表面加工方法选择：1）Φ70021.0mm及其右端面、Φ120mm、Φ45mm及其左端面采用粗车和精车。2）拉花键前学要先车Φ17.8mm大小的内孔，精车至mm10.0019。3）拉花键mm05.008.056。4）钻Φ13mm的孔。3.制定工艺路线机械加工工序的安排本着“基面先行，先主后次，先粗后精，先面后孔”的原则。精基准的选择主要遵从“基准重合原则和基准统一原则”。首先以不加工面Φ45外圆中心轴作粗基准来粗加工Φ120右端面及Φ70及其右端面，这样能保证Φ45与Φ70的同轴度，Φ45与Φ120的垂直度，以左端面为基准一