1、本科毕业论文（20 届）万向节滑动叉机加工艺及工装设计所在学院专业班级 机械设计制造及自动化学生姓名指导教师完成日期毕业设计任务书设计题目： 万向节滑动叉机加工艺及工装设计 1设计的主要任务及目标（1）根据设计参数完成解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉的工艺分析及设计；（2）根据设计参数完成解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉的工装设计 1-2 套。2设计的基本要求和内容（1）完成万向节滑动叉的工艺工装设计并撰写设计说明书一份；（2）完成所设计工装的图纸 1-2 套；（3）完成加工工艺规程一份。3.设计参数万向节滑动叉零件材料为 45 钢，硬度 207241HBS，毛坯重量约为 6Kg,生产
2、类型为大批生产，采用在锻锤上合模模段毛坯。4主要参考文献机械设计高等教育出版社机械制造工艺学机械工业出版社机床夹具设计机械工业出版社4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 开题准备 2013.12.15-2014.3.012 完成零件工艺分析及设计 2014.3.01-2014.4.153 完成零件夹具设计 1-2 套 2014.4.16-2014.5.154 完成图纸绘制及说明书撰写 2014.5.16-2014.6.105 提交设计，答辩 2014.6.11-2014.6.20诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已
3、在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日万向节滑动叉机加工艺及工装设计摘要：万向节滑动叉位于传动轴的端部。它的主要作用：一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件上的花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。本设计主要编制该零件的机械加工工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。此次设计培养了我熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步锻炼了我识图、制图、运算、编写技术文件和操作 CAD 等基本能力。
4、关键词：万向节滑，动叉，工艺，专用夹具Sliding universal joint cross machine technology and tooling designAbstract ：Fork sliding universal joints at the end of the shaft. Its main roles: First, transfer torque to the driving force for car access to move forward; second is when the vehicle rear axle leaf spring in a dif
5、ferent state, the parts can be adjusted by the length of shaft and its location. Parts the first part of the two forks, there are two holes for the installation of needle bearings and connected with the cross-axis, since the role of universal coupling. Parts of the spline hole and the shaft end of t
6、he spline shaft of it, for power transmission purposes.The design of the main components of the preparation of the machining process planning and design processes in which a special fixture to work together and write a design specification. The design of the training I am familiar with and use of th
7、e manual, specification, diagrams and other technical information. Further training of my knowledge map, drawing, calculations, preparation of technical documents and the basic ability to operate CAD.Key words：gimbal,sliding forks,craft,special,fixtureII目 录1 绪论 -12 .零件的分析 -22.1 零件的作用 -22.2 零件的材料 -22
8、.3 零件的工艺分析 -22.3.1.结构分析 -22.3.2 加工表面的技术要求分析 -32.3.3. 表面处理内容及作用 -33 工艺规程设计 -43.1 制定零件工艺规程的原则和技术要求 -43.1.1 工艺要求 -43.1.2 技术依据 -43.2 生产类型的确定 -43.3 确定毛坯的制造形式 -53.4 制定工艺路线及方法 -53.4.1 加工方法的选择 -53.4.2 基准的选择 -53.4.3. 制定工艺路线 -63.5 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 -103.6 确定切削用量及基本工时 -133.6.1 加工条件 -133.6.2 计算切削用量 -144夹具设计 -
9、254.1 问题的提出 -254.2 夹具设计 -254.2.1 定位基准的选择 -254.2.2 切削力及夹紧力计算 -26III4.2.3 定位误差分析 -264.2.4.铣床夹具设计及操作的简要说明 -274.2.5 车床夹具操作的简要说明 -28总结 -29致谢 -30参考文献 -3111绪论本次毕业设计的课题名称是万向节滑动叉机加工艺及工装设计。万向节滑动叉位于传动轴的端部，主要作用之一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节
10、滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。本课题的研究及论文的撰写是在胡老师的悉心指导下完成的。胡老师在百忙中给我们讲解论文中的细节以及论文中所涉及的工艺分析，还有严谨的治学态度也是我学习的榜样。通过本次毕业设计，使我对本专业有了更加深刻的了解，在以后的工作中也具有重要意义。22 零件的
11、分析2.1 零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉，它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个 mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节+0.27139的作用。零件 65mm 外圆内为 50mm 花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。2.2 零件的材料万向节滑动叉的材料选用 45 钢，属于优等碳素结构钢，经调质处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能，零件材料的选择主要是考虑到满足使用要求，同时兼顾材料的工艺性和经
12、济性，45 钢满足以上要求，所以选用 45 钢。表 2.1 45 钢调质后机械性能屈服强度 抗拉强度 延伸率 布氏硬度 S=550MN/m 2 b=750 MN/m 2 S=20% HB=2352.3 零件的工艺分析2.3.1.结构分析该零件由两个叉头和一个圆套筒内有的花键孔组成，类似套筒类零件，各部分作用如下： （1）零件的两个叉头部位上有两个直径为 的孔，用以安装滚针轴承和+0.27139十字轴相联，起万向连轴节的作用；（2）在叉头和花键孔套筒相联结的筋条起过渡联结和加强零件刚性作用，防止3零件受阻变形；（3）外圆为 65mm，内圆 50mm 花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用以传递动力
13、。2.3.2 加工表面的技术要求分析万向节滑动叉共有两组加工表面，他们相互间有一定的位置要求。现分述如下：（1）以 39mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个 mm 的孔及其倒角，尺寸为 的与两个+0.27139 0-.718孔 mm 相垂直的平面，还有在平面上的四个 M8 螺孔。其中，主要加工表面+0.27139为 mm 的两个孔。.（2）以 50mm 花键孔为中心的加工表面这一组加工表面包括： mm 十六齿方齿花键孔，55mm 阶梯孔，以及+0.39565mm 的外圆表面和 M601mm 的外螺纹表面。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： mm 花键孔与 mm 二孔中心联线的垂直度公差为+0.39+0.271100：0.2；39mm 二孔外端面对 39mm 孔垂直度公差为 0.1mm； 2mm 花键槽宽中心线与 39mm 中心线偏转角度公差为 2。 3 +0.395由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精确要求。2.3.3. 表面处理内容及作用由于零件受正反向冲击性载荷，容易疲劳破坏，所以采用表面喷砂处理，提高表面硬度，还可以在零件表面造成残余压应力，以抵消部分工作时产生的拉应力，从而提高疲劳极限。
