柴油機注塞套工藝規(guī)程的制定及銑削螺旋槽夾具設計

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1、ee 題 目 柴油機柱塞套管工藝規(guī)程的制定及銑削螺旋 槽夾具設計 學生姓名 ee 學號 ee 所在學院 機械工程學院 專業(yè)班級 ee 指導教師 ee 完成地點

2、 校內(nèi) 2011 年 06 月 11 日 柴油機柱塞套管工藝規(guī)程的制定及銑削螺旋槽夾具設計 作者：ee 所在單位：（ee） 指導老師：ee 【摘要】本文首先介紹了柴油機柱塞管套機械加工工藝與柱塞螺旋槽夾具的研究背景和發(fā)展趨勢、課題的作用和意義、夾具的組成以及銑削螺旋槽夾具的結構特點，通過對參考文獻進詳細的分析，闡述了柱塞管套機械加工工藝中基準的選擇，工序的制定、加工精度的分析與確定、加工方法和加工余量的確定、加工工藝流程卡的編寫；除次，還闡述了銑削柱

3、塞螺旋槽夾具設計中定位方案的選擇、夾緊方案的確定、夾具體、夾具總圖上的尺寸、公差和技術要求。 【關鍵字】工藝路線；工藝編制；銑削螺旋槽夾具 The formulation and spiral groove milling fixture design of diesel injection casing process Author: ee (ee) Tutor: ee Abstract: This paper introduces research background and development tre

4、nd of diesel engine plunger sleeve, the machining process and the plunger helix clamp of the role and significance of the topic, the fixture and the characteristics of the structure of spiral groove milling fixture, through the analysis of the references in detail, describes the benchmark plunger sl

5、eeve in Mechanical processing technology selection, processing precision analysis and determine the formulation, process, processing method and determining the allowance for machining, machining process card writing; in addition, also described the plunger spiral groove milling fixture design scheme

6、 selection, positioning and clamping scheme, clamp, clamp total plan size, tolerance and technology requirements. keyword : Process route Process planning Spiral groove milling fixture  目錄 1引言 1 1.1 選題的目的及研究意義 1 1.1.1 選題的目的 1 1.1.2選題的研究意義 1 1.2 綜述與本課題相關領域的研究

7、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應 用領域等 1 1.2.2 發(fā)展趨勢 2 1.2.3 研究方法 2 1.2.4 研究領域 2 2 柱塞套機械加工工藝設計 3 2.1零件分析 3 2.1.1 零件的結構及其材料 3 2.1.2 零件的工藝分析 3 2.2工藝規(guī)程設計 4 2.2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2.2制定工藝路線 4 2.2.3 機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的確定 5 2.2.4 定位基準的選擇 6 2.2.5 本工藝路線的分析 7 2.2.6 切削用量的確定 8 2.3 確定切削用量及基本工時 8 2

8、.3.1粗車外圓 8 2.3.2 粗磨各級外圓 9 2.3.3車端面 10 2.3.4 鉆、鉸中孔 11 2.3.5 粗、精磨中孔 12 2.3.6 粗、精磨各級外圓端面 13 2.3.8 粗磨大端平面 14 2.3.9 粗、精珩磨中孔 15 2.4 工藝設計的整體評估和經(jīng)濟性分析 16 3 銑削螺旋槽夾具設計 18 3.1 機床夾具的發(fā)展趨勢 18 3.2專用夾設計的作用與意義 18 3.3 夾具的組成 19 3.4夾具的設計 19 3.4.1設計步驟 19 3.5 夾具設計分析 20 3.6 初定夾具結構方案 21 3.

9、6.1 夾緊方案的設計要求 21 3.7 繪制夾具裝配圖 23 4 夾具數(shù)控系統(tǒng) 24 4.1 電機的選用 24 4.2 電機接線圖 24 4.3 電氣圖 25 4.4 功能說明 25 4.5 編程 25 4.5.1 流程圖 27 5 銑削螺旋槽夾具基于Pro/E的運動仿真 28 5.1 橫向運動傳動裝置 28 5.2 減速裝置 29 5.3 總體三維建模圖 30 5.4 基于Pro/E的三維建模運動仿真 30 附錄 31 程序清單、詳解及分析 31 小結 34 參考文獻 36 33

10、 1引言 1.1 選題的目的及研究意義 1.1.1 選題的目的 本設計要求對柱塞套管的工作原理、結構以及受力特點做到一定的了解，從對柱塞套的設計到工藝規(guī)程，具體的了解一個零部件的設計及加工的整個過程。在這個過程中也可以體會到一個零部件在整個設備中的重要性。從而為以后的工作注入新的思想認識。 1.1.2選題的研究意義 近年來,隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和國防建設的需要,對現(xiàn)代柴油機提出了急迫的大量需求。柴油機對一個工業(yè)大國具有重要的意義,新技術、新產(chǎn)品的開發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)密不可分,是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。即使是發(fā)達工業(yè)化國家,也無不高度重視

11、。 為了彌補經(jīng)濟發(fā)展電力供應嚴重不足，廣東三角洲地區(qū)先后從國外引進多臺大功率柴油機組建燃油發(fā)電廠。這些發(fā)電用柴油機，大多處于常年滿負荷的運行，零部件的磨損與損壞變形嚴重，為了節(jié)省外匯降低成本，零部件的修復與更換必須要立足與國內(nèi)。十余年來，我國在大功率中速柴油機零部件的修復與易損件的國產(chǎn)化方面做了大量的工作，但還無法真正的滿足國內(nèi)的需要與需求。 在現(xiàn)在汽車工業(yè)，同樣也離不開柴油機，雖然現(xiàn)在柴油機方面有了很多的高新技術，比如：電控高壓共軌噴油系統(tǒng)。它雖然使柱塞偶件與傳統(tǒng)的柱塞偶件在結構上發(fā)生大的變化。但是，國內(nèi)仍有許多新生產(chǎn)的柴油機和大部分現(xiàn)正使用的柴油機，包括正使用的大部分車用柴油機，仍

12、然裝用的是除電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)以外的其它燃油噴射系統(tǒng)，如傳統(tǒng)機械式直列泵、分配泵、電控直列泵、電控分配泵、電控單體泵等。 而在柴油機中的三大精密偶件中就有柱塞偶件，它是構成高壓油路的重要部分。其柱塞套管的加工精度及與柱塞的配合精度要求是很高的，這樣加工工序也相應復雜。除此，柱塞偶件是在一定高溫度下工作的精密偶件，要求具有很高的耐磨性、尺寸穩(wěn)定性。 1.2 綜述與本課題相關領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應 用領域等 1.2.1 研究現(xiàn)狀 1.在結構方面現(xiàn)有的研究有以下五種形式： （1）二級外圓柱塞套 作用：為保證柱塞套大外圓的端面與出油

13、閥座之間的可靠的密封，需有一定的擰緊力擰緊 出油閥的緊座，這樣柱塞套大外圓處內(nèi)孔工作表面產(chǎn)生變形，從而改變了偶件進回油孔區(qū)的正常間隙。 （2）三級外圓柱塞套 作用：與二級外圓柱塞套一樣，需有一定的擰緊力擰緊出油閥的緊座，這樣柱塞套大外圓處內(nèi)孔工作表面產(chǎn)生變形，從而改變了偶件進回油孔區(qū)的正常間隙。 （3）分體法蘭懸掛式柱塞套 作用：這種柱塞套安裝在法蘭式吊籃中之后，再裝入油泵泵體中，使柱塞套受力變形區(qū)遠離進回油孔處，大大改善了柱塞套的受力環(huán)境，有利于油泵的強化措施，使得油泵工作能力的提高。 （4）整體法蘭柱塞套 作用：這種柱塞套是將法蘭式吊籃

14、與懸掛式柱塞套合二為一，組成一件剛性很好的整體法蘭柱塞套，這樣組合的柱塞套受到出油閥擰緊力矩的影響，具有更強的工作能力。 （5）滑套式整體法蘭柱塞套 作用：它是電控直列式噴油泵的專用柱塞偶件。 2.在材料方面的研究現(xiàn)狀 由于柱塞偶件應具有高的硬度和高耐溫性，我國在目前選用的材料基本為合金鋼。 3. 在加工工藝方面的研究現(xiàn)狀 在加工反面主要還是一磨削為主，提高加工的精度；在熱處理方面主要解決提高硬度和抗回火性。除此，還使用了磁粉探傷技術，在精度方面做了更高的要求。 1.2.2 發(fā)展趨勢 1.材質(zhì)的發(fā)展趨勢 根據(jù)它的發(fā)展

15、歷史及對各種材料的化學成分、組織、性能、加工工藝、成本價格的比較分析，說明其發(fā)展趨勢是以不含鋁的滲氮鋼為主。 2.加工工藝的發(fā)展趨勢 由于是大批大量生產(chǎn)，未來將采用復合加工機床，形成自動生產(chǎn)線，同時應用更多的先進的柱塞管套加工技術，簡化加工過程，提高和穩(wěn)定加工質(zhì)量，縮短單件加工時間，提高生產(chǎn)效率。 3.應用新型刀具材料 切削刀具的性能影響著加工的效率和加工精度，提高刀具的性能為高效高速高精度加工的發(fā)展提供了可能性，除了高速鋼、硬質(zhì)合金鋼以外，超硬材料的發(fā)展起到了重要作用。PCD、PCBN為加工材料的切削、干切削、硬切削等的加工創(chuàng)造了條件。 4.夾具的

16、發(fā)展趨勢 未來的機械制造業(yè)中，使用機床夾具應滿足標準化、精密化、高效化、柔性化，能穩(wěn)定地保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低對工人的技術要求、減輕工人的勞動強度、提高生產(chǎn)率，是生產(chǎn)過程達到自動化。 1.2.3 研究方法 1.研究柱塞偶件的理論知識，如工作原理、結構組成、工作環(huán)境、受力狀況等 2.對柴油機柱塞套管加工工序進行合理的規(guī)劃，這樣有利于減輕勞動強度及節(jié)省時間。 3.用計算機軟件進行自動化加工過程模擬。 4.對工件進行分析，研究夾具設計方案，選出最優(yōu)方案。 1.2.4 研究領域 柴油機按用途可分為船用柴油機、機車柴油機、汽車柴油機、發(fā)電柴油機

17、、農(nóng)用柴油機、工程機械用柴油機等。具有熱效率高的顯著優(yōu)點，其未來應用范圍越來越廣。其主要應用于農(nóng)業(yè)機械、工程機械、汽車工業(yè)、船舶工業(yè)、電力工業(yè)等領域，為我國經(jīng)濟提供重要幫助。而柴油機中的三大夾具體的結構形式及夾具與機床的連接方式精密偶件中，柱塞偶件尤為重要，在柴油機中是供油系統(tǒng)的重要部分，加工精度要求高、耐溫性和耐磨性要求也非常高。 2.電機選擇 2.1電動機選擇 2.1.1選擇電動機類型 2.1.2選擇電動機容量 電動機所需工作功率為： ； 工作機所需功率為： ； 傳動裝置的總效率為： ； 傳動滾筒 滾動軸承效率

18、 閉式齒輪傳動效率 聯(lián)軸器效率 代入數(shù)值得： 所需電動機功率為： 略大于 即可。 選用同步轉速1460r/min ；4級 ；型號 Y160M-4.功率為11kW 2.1.3確定電動機轉速 取滾筒直徑 1.分配傳動比 （1）總傳動比 (2)分配動裝置各級傳動比 取兩級圓柱齒輪減速器高速級傳動比 則低速級的傳動比 2.1.4 電機端蓋組裝CAD截圖 圖2.1.4電機端蓋 2.2 運動和動力參數(shù)計算 2.2.1電動機軸 2.2.2高速軸 2.2.3中間軸 2.2.4低速軸

19、 2.2.5滾筒軸 3.齒輪計算 3.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1>按傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。 2>絞車為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB 10095-88）。 3>材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。 4>選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。取 5初選螺旋角。初選螺旋角 3.2按齒面接觸強度設計 由《機械設計》設計計算公式（10-21）進行試算，即 3.2.1確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （1）

20、試選載荷系數(shù)1。 （2）由《機械設計》第八版圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。 （3）由《機械設計》第八版圖10-26查得，，則。 （4）計算小齒輪傳遞的轉矩。 （5）由《機械設計》第八版表10-7 選取齒寬系數(shù) （6）由《機械設計》第八版表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) （7）由《機械設計》第八版圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 。 13計算應力循環(huán)次數(shù)。 （9）由《機械設計》第八版圖（10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù); 。 （10）計算接觸疲勞許用應力。 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由《機械設計》第八版式

21、（10-12）得 （11）許用接觸應力 3.2.2計算 （1）試算小齒輪分度圓直徑 ===49.56mm （2）計算圓周速度 （3）計算齒寬及模數(shù) ==2mm h=2.252.252=4.5mm 49.56/4.5=11.01 （4）計算縱向重合度 0.318124tan=20.73 （5）計算載荷系數(shù)K。 已知使用系數(shù)根據(jù)v= 7.6 m/s,7級精度，由《機械設計》第八版圖10-8查得動載系數(shù) 由《機械設計》第八版表10-4查得的值與齒輪的相同，故 由《機械設計》第八版圖 10-13查得 由《機械設計》第八版表10-3查得.故載荷系

22、數(shù) 11.111.41.42=2.2 （6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式（10-10a）得 （7）計算模數(shù) 3.3按齒根彎曲強度設計 由式（10-17） 3.3.1確定計算參數(shù) （1）計算載荷系數(shù)。 =2.09 （2）根據(jù)縱向重合度 ，從《機械設計》第八版圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) （3）計算當量齒數(shù)。 （4）查齒形系數(shù)。 由表10-5查得 （5）查取應力校正系數(shù)。 由《機械設計》第八版表10-5查得 （6）由《機械設計》第八版圖10-24c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ；大齒輪的彎曲強度極限 ； （7）

23、由《機械設計》第八版圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) ，； （8）計算彎曲疲勞許用應力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4,由《機械設計》第八版式（10-12）得 （9）計算大、小齒輪的 并加以比較。 = 由此可知大齒輪的數(shù)值大。 3.3.2設計計算 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) 大于由齒面齒根彎曲疲勞強度計算 的法面模數(shù)，取2，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度得的分度圓直徑100.677mm 來計算應有的齒數(shù)。于是由 取 ，則 取 3.4幾何尺寸計算 3.4.1計算中心距 a= 將中以

24、距圓整為141mm. 3.4.2按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。 3.4.3計算大、小齒輪的分度圓直徑 3.4.4計算齒輪寬度 圓整后取. 低速級 取m=3; 由 取 圓整后取 表 1高速級齒輪： 名　　稱 代號 計 算 公 式 　　　小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 2 2 壓力角 20 20 分度圓直徑 d =227=54 =2109=218 齒頂高 齒根高 齒全高 h 齒頂圓直徑 表 2低

25、速級齒輪： 名　　稱 代號 計 算 公 式 　　　小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 3 3 壓力角 20 20 分度圓直徑 d =327=54 =2109=218 齒頂高 齒根高 齒全高 h 齒頂圓直徑 4.　軸的設計 4.1低速軸 4.1.1求輸出軸上的功率轉速和轉矩 若取每級齒輪的傳動的效率,則 4.1.2求作用在齒輪上的力 因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 圓周力 ,徑向力 及軸向力 的 4.1.3初步確定軸的最小

26、直徑 先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)《機械設計》第八版表15-3,取 ,于是得 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應,故需同時選取聯(lián)軸器型號. 聯(lián)軸器的計算轉矩, 查表考慮到轉矩變化很小,故取 ,則: 按照計算轉矩應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件,查標準GB/T 5014-2003或手冊,選用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉矩為2500000 .半聯(lián)軸器的孔徑 ,故取 ,半聯(lián)軸器長度 L=112mm ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度. 4.1.4軸的結構設計 （1）擬定軸上零件的裝配方案

27、 圖4-1 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1)根據(jù)聯(lián)軸器為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3段的直徑 ;左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=65mm.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故1-2 段的長度應比 略短一些,現(xiàn)取. 2)初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照

28、工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游子隙組 、標準精度級的單列圓錐滾子軸承30313。其尺寸為dDT=65mm140mm36mm，故 ；而。 3）取安裝齒輪處的軸段4-5段的直徑 ；齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為90mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取 。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度 ，故取h=6mm ，則軸環(huán)處的直徑 。軸環(huán)寬度 ，取。 4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結構設計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm

29、，故取 低速軸的相關參數(shù)： 表4-1 功率 轉速 轉矩 1-2段軸長 84mm 1-2段直徑 50mm 2-3段軸長 40.57mm 2-3段直徑 62mm 3-4段軸長 49.5mm 3-4段直徑 65mm 4-5段軸長 85mm 4-5段直徑 70mm 5-6段軸長 60.5mm 5-6段直徑 82mm 6-7段軸長 54.5mm 6-7段直徑 65mm （3）軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定

30、位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=20mm12mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為L=63mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。 4.2中間軸 4.2.1求輸出軸上的功率轉速和轉矩 4.2.2求作用在齒輪上的力 （1）因已知低速級小齒輪的分度圓直徑為： （2）因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為： 4.2.3初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材

31、料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3,取 ,于是得： 軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑。 圖 4-2 4.2.4初步選擇滾動軸承. （1）因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游子隙組 、標準精度級的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為dD*T=35mm72mm18.25mm，故，； （2）取安裝低速級小齒輪處的軸段2-3段的直徑 ；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為95mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取 。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取

32、h=6mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。 （3）取安裝高速級大齒輪的軸段4-5段的直徑齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為56mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取。 4.2.5軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=22mm14mm。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為63mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公

33、差為m6。 中間軸的參數(shù)： 表4-2 功率 10.10kw 轉速 362.2r/min 轉矩 263.6 1-2段軸長 29.3mm 1-2段直徑 25mm 2-3段軸長 90mm 2-3段直徑 45mm 3-4段軸長 12mm 3-4段直徑 57mm 4-5段軸長 51mm 4-5段直徑 45mm 4.3高速軸 4.3.1求輸出軸上的功率轉速和轉矩 若取每級齒輪的傳動的效率,則 4.3.2求作用在齒輪上的力 因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為

34、 4.3.3初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3,取 ,于是得： 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應,故需同時選取聯(lián)軸器型號. 聯(lián)軸器的計算轉矩 , 查表 ,考慮到轉矩變化很小,故取 ,則: 按照計算轉矩 應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件,查標準GB/T 5014-2003 或手冊,選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉矩為560000 .半聯(lián)軸器的孔徑 ,故取 ,半聯(lián)軸器長度 L=82mm ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度. 4.4軸的結構設計 4.

35、4.1擬定軸上零件的裝配方案 圖4-3 4.4.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1)為了滿足半聯(lián) 軸器的軸向定位要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3 段的直徑 ;左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=45mm .半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 ,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上 而不壓在軸的端面上,故 段的長度應比 略短一些,現(xiàn)取. 2)初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù) ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游子隙組 、標準精度級的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為d*D*T=45mm*85mm

36、*20.75mm，故 ；而 ，mm。 3）取安裝齒輪處的軸段4-5段,做成齒輪軸；已知齒輪軸輪轂的寬度為61mm，齒輪軸的直徑為62.29mm。 4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結構設計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm，故取。 5）軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 查表查得平鍵截面b*h=14mm*9mm ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為L=45mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用

37、平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。 高速軸的參數(shù)： 表4-3 功率 10.41kw 轉速 1460r/min 轉矩 1-2段軸長 80mm 1-2段直徑 30mm 2-3段軸長 45.81mm 2-3段直徑 42mm 3-4段軸長 45mm 3-4段直徑 31.75mm 4-5段軸長 99.5mm 4-5段直徑 48.86mm 5-6段軸長 61mm 5-6段直徑

38、 62.29mm 6-7段軸長 26.75mm 6-7段直徑 45mm 5.齒輪的參數(shù)化建模 5.1齒輪的建模 （1）在上工具箱中單擊按鈕，打開“新建”對話框，在“類型”列表框中選擇“零件”選項，在“子類型”列表框中選擇“實體”選項，在“名稱”文本框中輸入“dachilun_gear”，如圖5-1所示。 圖5-1“新建”對話框 2>取消選中“使用默認模板”復選項。單擊“確定”按鈕，打開“新文件選項”對話框，選中其中“mmns_part_solid”選項，如圖5-2所示，最后單擊”確定“按鈕，進入三維實體建模環(huán)境。 圖5-2“新文件

39、選項”對話框 （2）設置齒輪參數(shù) 1>在主菜單中依次選擇“工具” “關系”選項，系統(tǒng)將自動彈出“關系”對話框。 2>在對話框中單擊按鈕，然后將齒輪的各參數(shù)依次添加到參數(shù)列表框中，具體內(nèi)容如圖5-4所示，完成齒輪參數(shù)添加后，單擊“確定”按鈕，關閉對話框。 圖5-3輸入齒輪參數(shù) （3）繪制齒輪基本圓 在右工具箱單擊，彈出“草繪”對話框。選擇FRONT 基準平面作為草繪平面，繪制如圖5-4所示的任意尺寸的四個圓。 （4）設置齒輪關系式，確定其尺寸參數(shù) 1>按照如圖5-5所示，在“關系”對話框中分別添加確定齒輪的分度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑的關系式。 2>雙擊草繪

40、基本圓的直徑尺寸，將它的尺寸分別修改為、、、修改的結果如圖5-6所示。 圖5-4草繪同心圓 圖5-5“關系”對話框 圖5-6修改同心圓尺寸 圖5-7“曲線：從方程”對話框 （5）創(chuàng)建齒輪齒廓線 1>在右工具箱中單擊按鈕打開“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“曲線選項” “從方程” “完成”選項，打開“曲線：從方程”對話框，如圖5-7所示。 2>在模型樹窗口中選擇坐標系，然后再

41、從“設置坐標類型”菜單中選擇“笛卡爾”選項，如圖5-8所示，打開記事本窗口。 3>在記事本文件中添加漸開線方程式，如圖5-9所示。然后在記事本窗中選取“文件” “保存”選項保存設置。 圖5-8“菜單管理器”對話框 圖5-9添加漸開線方程 4>選擇圖5-11中的曲線1、曲線2作為放置參照，創(chuàng)建過兩曲線交點的基準點PNTO。參照設置如圖5-10所示。 曲 線1 曲 線 2 圖5-11基準點參照曲線的選擇 圖5-10“基準點”對話框

42、 5>如圖5-12所示，單擊“確定”按鈕，選取基準平面TOP和RIGHT作為放置參照，創(chuàng)建過兩平面交線的基準軸A_1，如圖6-13所示。 圖5-12“基準軸”對話框 圖5-13基準軸A_1 6>如圖5-13所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過基準點PNTO和基準軸A_1的基準平面DTM1,如圖5-14所示。 5 5-15基準平面對話框 5-15基準平面DTM1 7>如圖5-16所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過基準軸A_1，并由基準平面

43、DTM1轉過“-90/z”的基準平面DTM2，如圖5-17所示。 圖5-16“基準平面”對話框 圖5-17基準平面DTM2 8>鏡像漸開線。使用基準平面DTM2作為鏡像平面基準曲線，結果如圖5-18所示。 圖5-18鏡像齒廓曲線 （6）創(chuàng)建齒根圓實體特征 1>在右工具箱中單擊按鈕打開設計圖標版。選擇基準平面FRONT作為草繪平面，接收系統(tǒng)默認選項放置草繪平面。 2>在右工具箱中單擊按鈕打開“類型”對話框

44、，選擇其中的“環(huán)”單選按鈕，然后在工作區(qū)中選擇圖5-19中的曲線1作為草繪剖面。再圖標中輸入拉伸深度為“b”，完成齒根圓實體的創(chuàng)建，創(chuàng)建后的結果如圖5-20所示。 圖5-19草繪的圖形 5-20拉伸的結果 （7）創(chuàng)建一條齒廓曲線 1>在右工具箱中單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框，選取基準平面FRONT作為草繪平面后進入二維草繪平面。 2>在右工具箱單擊按鈕打開“類型”對話框，選擇“單個”單選按鈕，使用和并結合繪圖工具繪制如圖5-21所

45、示的二維圖形。 圖 5-21 草繪曲線圖 5-22顯示倒角半徑 3>打開“關系”對話框，如圖5-22所示，圓角半徑尺寸顯示為“sd0”，在對話框中輸入如圖5-23所示的關系式。 圖5-23“關系“對話框 （8）復制齒廓曲線 1>在主菜單中依次選擇“編輯” “特征操作”選項，打開“菜單管理器”菜單，選擇其中的“復制”選項，選取“移動”復制方法，選取上一步剛創(chuàng)建的齒廓曲線作為復制對象。 圖5

46、-24依次選取的 菜單 2>選取“平移”方式，并選取基準平面FRONT作為平移參照，設置平移距離為“B”，將曲線平移到齒坯的另一側。 圖5-25輸入旋轉角度 3>繼續(xù)在“移動特征”菜單中選取“旋轉”方式，并選取軸A_1作為旋轉復制參照，設置旋轉角度為“asin(2*b*tan(beta/d))”，再將前一步平移復制的齒廓曲線旋轉相應角度。最后生成如圖5-26所示的另一端齒廓曲線。 圖5-26創(chuàng)建另一端齒廓曲線 （9）創(chuàng)建投影曲線 1>在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框。選取“RIGUT”面作為草繪平面，選取“TOP”面作為

47、參照平面，參照方向為“右”，單擊“草繪”按鈕進入草繪環(huán)境。 2>繪制如圖5-27所示的二維草圖，在工具欄內(nèi)單擊按鈕完成草繪的繪制。 圖5-27繪制二維草圖 3>主菜單中依次選擇“編輯” “投影”選項，選取拉伸的齒根圓曲面為投影表面，投影結果如下圖5-28所示。 圖5-28投影結果 （10）創(chuàng)建第一個輪齒特征 1>在主菜單上依次單擊“插入” “掃描混合”命令，系統(tǒng)彈出“掃描混合”操控面板，如圖5-29所示。 2>在“掃描混合”操控面板內(nèi)單擊“參照”按鈕，系統(tǒng)彈出“參照”上滑面板，如圖

48、6-30所示。 圖5-29 “掃描混合”操作面板 圖5-30“參照”上滑面板 3>在“參照”上滑面板的“剖面控制”下拉列表框內(nèi)選擇“垂直于軌跡”選項，在“水平/垂直控制”下拉列表框內(nèi)選擇“垂直于曲面”選項，如圖5-30示。 4>在繪圖區(qū)單擊選取分度圓上的投影線作為掃描混合的掃引線，如圖5-31示。 掃描引線 圖5-31選取掃描引線 5>在“掃描混合”操作面板中單擊“剖面”按鈕，系統(tǒng)彈出“剖面”上滑面板，在上方下拉列表框中選擇“所選截面”選項，如圖5-32所示。

49、圖5-32“剖面”上滑面板 圖5-33 選取截面 6>在繪圖區(qū)單擊選取“掃描混合”截面，如圖5-33所示。 7>在“掃描混合”操控面板內(nèi)單擊按鈕完成第一個齒的創(chuàng)建，完成后的特征如圖5-34所示。 圖5-34完成后的輪齒特征 圖5-35“選擇性粘貼“對話框 (11)陣列輪齒 1>單擊上一步創(chuàng)建的輪齒特征，在主工具欄中單擊按鈕，然后單擊按鈕，隨即彈出“選擇性粘貼”對話框，如圖5-35所示。在該對話框中勾選“對副本應用移動/旋轉變換”，然后單擊“確定”按鈕。

50、 圖5-36 旋轉角度設置 圖5-37復制生成的第二個輪齒 2>單擊復制特征工具欄中的“變換”，在“設置”下拉菜單中選取“旋轉”選項，“方向參照”選取軸A_1，可在模型數(shù)中選取，也可以直接單擊選擇。輸入旋轉角度“360/z”,如圖6-36所示。最后單擊按鈕，完成輪齒的復制，生成如圖6-37所示的第2個輪齒。 3>在模型樹中單擊剛剛創(chuàng)建的第二個輪齒特征，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單中單擊“編輯” “陣列”命令，系統(tǒng)彈出“陣列”操控面板，如圖6-38所示。 圖5-38 “陣列”操控面板

51、 圖5-39 完成后的輪齒 圖5-40齒輪的最終結構 4>在“陣列”操控面板內(nèi)選擇“軸”陣列，在繪圖區(qū)單擊選取齒根園的中心軸作為陣列參照，輸入陣列數(shù)為“88”偏移角度為“360/z”。在“陣列”操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成陣列特征的創(chuàng)建，如圖5-39所示。 5>最后“拉伸”、“陣列”輪齒的結構，如圖5-40所示 致謝 本論文是在ee老師的悉心指導下完成的。e老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范

52、，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，后文是被我人為屏蔽掉了，想要原版嗎？小伙伴，在第2章電機選擇CAD圖里找我聯(lián)系方式吧，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導師的指導下完成的，傾注了導師大量的心血。 在此，謹向e老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 本論文的順利完成，離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。感謝CAD培訓中心老師的指導和幫助。 參考文獻 [1]王定.礦用小絞車

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