半联轴课程设计Word文档下载推荐.docx

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联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。

在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。

一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。

联轴器种类繁多，按照联轴器的性能可分为刚性联轴器和挠性联轴器。

刚性联轴器又称固定式刚性联轴器。

这种联轴器虽然不具备补偿功能，多用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器、平行轴联轴器等；

挠性联轴器中又分为无弹性元件挠性联轴器（也称可移式刚性联轴器）和带弹性元件挠性联轴器，前一类只具有补偿两轴相对位移的能力，后一类除有补偿性能外还具有缓冲和减震作用，但在传递转矩的能力上，因受弹性元件的强度限制，一般不及无弹性元件联轴器。

带弹性元件联轴器中按弹性元件的材质不同，又可再分为金属弹性元件和非金属弹性元件，金属弹性元件的主要特点是强度高、传递转矩能力强、使用寿命长、不易变质且性能稳定。

非金属弹性元件的优点是制造方便，易获得各种结构形状，且具有较高的阻尼性能。

在对联轴器进行选择是，应根据使用要求和工作条件，如承载能力、转速、两轴相对位移、缓冲吸振以及装拆、维修更换易损元件等综合分析来确定。

具体选择时，应参考以下几点进行。

①原动机和工作机的机械特性。

②联轴器连接的轴系及其运转情况。

③工作机的转速高低。

④联轴器的对中和对中保持程度。

⑤联轴器的结构及工作特性。

⑥联轴器的可靠性，使用寿命和工作特性。

⑦联轴器的制造、安装和维修的成本。

二、半联轴的工艺分析

2.1半联轴器的结构特点与应用

图1半联轴器

图2WH联轴器

图3WH联轴器

由图1与图2可知，此半联轴器为WH联轴器上的一个半联轴器。

WH滑块联轴器是无弹性元件联轴器的一种,主要用于允许两轴有径向偏移的联接,由两端面有凹槽的半联轴器和中间的方形滑块组成 

利用中间滑块在其两侧半联轴器端面的相应径向槽内滑动,以实现两半联轴器联接。

滑块联轴器与十字滑块联轴器结构相似，不同之处在于中间十字滑块为方形滑块，利用中间滑块在其两侧半联轴器端面的相应径向槽内滑动，以实现两半联轴器联接。

该联轴器噪声大，效率低，磨损快，一般尽量不选用，只有转速很低的场合，本标准所规定的滑块联轴器，适用于油泵装置或其它传递扭矩较小的场合，具有一定补偿两轴相对偏移量，减震和缓冲性能；

其工作温度为-20~70°

C。

传递公称扭矩为16~500N.m。

2.2半联轴器的工艺性分析

观察图1、图2、图3可得，该半联轴器需要加工的有内外圆柱面、键槽、圆弧。

形状结构较复杂，但尺寸精度要求不高。

零件材料为45#钢。

技术要求：

铸件不允许出现气孔、夹渣等铸造缺陷，热处理硬度为HB169-20J。

加工时应注意以下几点。

（1）进行车床和铣床加工的顺序。

（2）左右端面均需要加工，在进行相应工序加工前，应该将左右端面车出来。

（3）刀具的选择。

三、毛胚的选择

3.1毛胚的尺寸和形状的确定

零件材料为45钢，考虑零件在运行过程中所受冲击不大，轮廓尺寸较小，零件结构比较简单，生产类型为大批大量生产，故毛坯可采用模锻成型。

零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。

即外形做成台阶形，内部孔锻出。

毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。

机械加工余量根据锻件重量、

加工精度、

复杂级别,查表2.2—25得直径方向为2.0~2.5mm，水平方向亦为2.0~2.5mm。

即锻件各外径的单面余量为2.0~2.5mm，各轴向尺寸的单面余量亦为2.0~2.5mm。

锻件中心孔和周围Φ24孔的单面余量按表2.2—24查得为2.0mm。

3.2设计毛坯图

见下一页，为简易毛坯图，详见附图

图1

四、工艺路线的制定

4.1定位基准的选择

1粗基准的选择：

以零件Φ100外圆为主要的定位粗基准，以Φ70外圆表面为辅助粗基准。

2精基准的选择：

考虑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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以Φ24孔表面为辅助的定位精基准，见图2

4.2表面加工方法的确定

简图

加工面代号

基本尺寸

加工余量

说明

D1

70

2.0×

2

双侧加工

D2

24

孔降一级双侧加工

D3

15

D4

100

D5

60

D6

T1

2.5

单侧加工

T2

T3

T4

图2

加工

表面

内容

精度等级

工序

尺寸

表面粗

糙度

工序余量

最小

最大

φ24IT8

（D2）

锻件

4.0

Φ20+1.4-0.6

扩

2.8

IT10

Φ22.8+0.0840

6.3

2.136

4.20

铰

1.2

IT8

Φ24+0.0210

3.2

0.980

1.287

Φ70IT11

（D3）

粗车

Φ70-0.021-0.084

12.5

4.001

4.094

Φ100IT8

（D4）

Φ104+1.7-0.8

2.9

Φ101.1-0.021-0.084

2.123

4.684

半精车

1.1

Φ100-0.180-0.267

1.186

1.456

Φ194IT11

（D5）

粗铣

Φ100-0.021-0.084

4.324

4.124

图3

平面工序尺寸表

工序号

余量

基本

经济

精度

工序尺寸偏差

01

粗车φ100圆下端面

1.5

102

12

1.0

3.35

02

粗车φ70圆上端面

1.7

57.8

3.45

03

粗车φ23孔上端面

37.0

11

3.25

05

半精车φ76圆上端面

0.8

57.5

0.55

07

半精车φ194圆下端面

56.0

0.75

1.045

图4

4.3制定工艺路线

工序01粗车Φ70外圆表面，以T4，Φ100外圆为粗基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

工序02粗车Φ70圆端面，以T1，Φ70外圆为粗基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

工序03粗车Φ70圆台阶面及R6圆角，以T4，Φ100外圆为粗基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

工序04粗车Φ100外圆表面，以T1，Φ70外圆为粗基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

工序05粗车Φ100圆端面，以T1，Φ70外圆为粗基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

工序06精车Φ70外圆表面，以T4，Φ100外圆为粗基准，采用cvxbbC6140卧式车床加通用夹具；

工序07精车Φ70圆台阶面及R6圆角，以T4，Φ100外圆为粗基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

工序08精车Φ100外圆表面，以T1，Φ100外圆为定位基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

工序09粗铣Φ24孔上端面和凸台侧面及倒角R1，以T1，Φ194圆下端面为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序10扩，铰Φ24孔，1×

45°

倒角.以T1，Φ100外圆为定位基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序11粗铣键槽，以Φ100外圆和零件中线为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序12进行0.5x45°

1x45°

2x45°

的倒角并去毛刺；

工序13终检。

五、机械加工工序的设计

5.1加工余量的确定

见表3和表4

5.2工序尺寸与公差的确定

5.3机床及设备的选择

见4.3工艺路线

5.4切削用量的选择

工序06半精车Φ70外圆表面，以T4，Φ100外圆为粗基准，采用C6140卧式车床加通用夹具；

加工条件如下：

已知：

45钢,σb=170~240MPa，铸造;

工件尺寸：

aemax=78mm，l=71mm;

根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1，由于C6140机床的中心高位200mm，故选刀杆尺寸B×

H=16mm×

25mm,刀片厚度为4.5mm。

根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角γ0＝12°

，后角α0＝6°

，主偏角Kr=90°

副偏角Kr’=10°

，刀倾角λs=0°

，刀尖圆弧半径

=0.8mm。

（一）粗车时的切削用量

1定背吃刀量

△=78-70=8mm

粗车工序中取余量△1=3mm，△2=3mm，△3=1.5mm，精车余量0.5mm。

②选择进给量f。

考虑刀杆尺寸、工件材料、工件直径及选定的背吃刀量，从表3-6中查得f=0.5mm/r。

根据机床实有进给量确定f=0.15mm/r。

③检验机床进给机构强度。

由表2-2中查得单位切削力Kc=1962N/MM2,由《切削用量手册》查得实际进给量对单位切削力的修正系数Kfkc=0.925N，所以主切削力为

FC=kcapfkfkc=2314N

由《切削用量手册》查得，当kr=90o时，Ff/Fc=0.4，当rE=1mm时，对进给里的修正系数KrEFf=0.81，所以

Ff=Fc（Ff/FC）KrEFf=2314x0.4x0.81=749.7N

由机床说明书可知，CA6140车床纵向进给机构允许承受的最大进给抗力Ffmax为3528N，故机床进给机构的强度是足够的。

所以，可以使用。

④切削速度的计算及选择。

考虑工件材料及既定的背吃刀量和进给量，并选择刀具寿命T=60min，按式（3-9）计算切削速度，通过查表3-8得

CV=242，XV=0.15，YV=0.35，M=0.2,KV=0.7

得

Vc=CV/（TMAPXVFYV）KV

=85.5m/min

按上述条件查表3-9，得vc=90mm/min，与计算结果一致。

所以，vc为90mm/min。

⑤确定主轴转速。

按式（3-5）得

n=1000vc/（πdw）=367.5mm/min

由机床说明书，实际的主轴转速取360mm/min。

所以切削速度为

vc=πdwn/1000=88.2m/min=1.47m/s

⑥校验机床功率。

按式（2-8）切削功率为

Pc=Fcvcx10-3=2314x1.47x10-3=3.4KW

从机床说明书可知，CA6140的车床电动机功率我P=7.8KW，取机床传动效率η=0.8，则

P1=Pxη=7.8x0.8=6.2KW

⑦工时的计算

tm=（L/nf）x（△/ap）=1.22min

所以粗车时选用切削用量为：

aw=3mm，f=0.51mm/s，vc=87.9m/min。

（二）精车时的切削用量

①确定背吃刀量ap。

起背吃刀量等于精加工余量，即ap=1.5mm。

②选择进给量f。

可查表3-7选取进给量。

已知表面粗糙度Ra12.5，刀尖圆弧半径rE=1mm，由于是精加工，切削速度应该较高，先假设vc＞50m/min，则查表得：

f=0.3-0.35mm/r。

根据机床的实有进给量速度选取f=0.3mm/r

③选择切削速度vc。

考虑工件材料及既定的背吃刀量和进给量，从表3-9中选取vc=130mm/min。

④确定机床的主轴转速。

n=1000vc/（πdw）=865r/min

根据机床说明书，实际主轴转速为800r/min。

故实际切削速度为

Vc=πdwn/1000=156.2m/min

⑥计算切削工时

t=L△/（nfap）=1.23min

六、课程设计的体会

机械制造技术基础是我们专业非常重要的一门机床课程。

通过这学期的学习，我对我们的专业又有了进一步的认识。

这次课程设计，我们为即将到来毕业设计的一次预热。

充分利用我们以前学习过的知识，进行的一次综合型设计。

特别是我们大一时进行的金工实训。

结合拆装机床和自己多次操作机床后的心得，进行的一次全面实践。

但在设计过程中，遇到了不少问题。

于是到图书馆借阅书籍，以便更好的完成课程设计。

通过这次课程设计，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论结合实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。

鉴于个人能力限制，此设计有很多不足之处，望师长给予指导建议。

七、参考文献

1、张茂主编,机械制造技术基础,机械工业出版社。

2、周宏甫主编,机械制造技术基础,高等教育出版社（第二版）。

3、尹成湖、李保章、杜金萍,机械制造工艺学课程设计指导书,高等教育出版社。

4、肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版。

5、金属切削机床夹具设计手册，上海柴油机厂工艺设备研究所编,机械工业出版社。

6、机械设计手册单行本，机械工业出版社。

八、附录

附录1：

零件图

附录2：

毛坯图

附录3：

工艺卡片