变速器换挡叉14.2任务书

课程名称机械制造技术基础

题目设计变速器换挡叉机械加工工艺工装

专业班级机设1094

学生姓名学号16

指导老师倪小丹

审批

设计完成日期 2012年1月8日

设计内容与设计要求

一．设计内容

1、设计机械加工工艺规程；

2、对指定工序进行工序设计；

3、设计指定工序的专用夹具。

二．设计要求

1、编制零件的机械加工工艺规程，填写工艺过程卡；

2、按教师要求设计指定工序，填写工序卡；

3、设计专用夹具装配图；

4、设计专用夹具夹具体的零件工作图；

5、撰写设计计算说明书。

生产类型：中批

说明书内容

1.课程设计封面；

2.任务书（插入零件图）；

3.说明书目录；

4.设计计算过程；

5.参考文献；

6.总结与体会；

7.附录。

进度安排

第一周：熟悉零件结构及加工要求；设计零件机加工工艺规程，填写工艺过程卡片；设计指定工序，填写工序卡片。

第二周：设计指定工序的专用夹具，画出夹具装配图。

第二周：设计专用夹具夹具体的零件工作图；整理设计说明书。

参考文献

1、李洪主编《机械加工工艺手册》

2、王绍俊主编《机械制造工艺设计手册》

3、倪小丹主编《机械制造技术基础》

4、王益民主编《机械制造工艺课程设计指导书》

5、王永康主编《机械制造技术课程设计指导书》

6、杨黎明主编《机床夹具设计手册》

目录

1 零件的分析 (1)

1.1零件的作用 (1)

1.2零件的工艺分析 (1)

2 工艺规程设计 (3)

2.1确定毛坯的制造形式 (3)

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (3)

2.3锻件形状复杂系数与锻件材质系数的确定 (3)

2.4锻件分模线形状与零件表面粗糙度 (3)

2.5基面的选择 (4)

2.6制定工艺路线 (4)

2.7机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定 (6)

2.8确定切削余量 (8)

3 夹具设计 (9)

3.1问题的提出 (9)

3.2夹具设计 (9)

参考文献 (11)

总结 (11)

附录:变速器换挡叉机械加工工序卡 (12)

1 零件的分析

1.1 零件的作用

题目所给定的零件是变速器换档叉，如下图所示。它位于传动轴的端部，主要作用是换挡。使变速器获得换档的动力。

1.2 零件的工艺分析

由零件图可知，该零件的材料为35#钢，锻造成型，由零件的尺寸公差选择模锻加工成型，保证不加工表面达到要求的尺寸公差。

（1）该变速器换档叉需要加工的表面可大致分为四类：

1）∅15.81F8孔；

2）以∅15.81F8为基准的9.650-0.25两侧面和叉口5.90-0.15的上下两侧面；

3）以∅15.81F8为基准的其它几个平面以及槽； 4）M10⨯1-7H 螺纹。

且主要是：∅15.81F8 mm 孔的中心线与叉口的前后两侧面的垂直度公差为0.15mm 。

(2)换挡叉技术要求

表2-1 换挡叉技术要求

加工表面 尺寸及偏差（mm ） 公差及精度等级 表面粗糙度Ra 形位公差

叉脚两端面 015.09.5-

IT12 6.3

叉口两内侧面 1

.0051+ IT12 6.3 Φ15.81内孔 Φ15.81043.0016.0++

IT8 3.2 M10螺纹孔 M10×1

IT7 叉头凸台两端面 025.065.9-

IT12 6.3 16.5⨯26.5端面 IT13 12.5 叉头上端面

11

IT13

12.5

该变速器换挡叉结构简单，属于典型的叉杆类零件。为实现换挡、变速的功能，其叉轴孔和变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强耐磨性，采用局部淬火，硬度为180HBS 左右，为保证换挡叉换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面与孔Φ15.8垂直度要求为0.15mm 。换挡叉用螺钉定位，螺纹孔为M10。

综上所述，该零件得各项技术要求制订较合理，符合在变速箱中的功用。 （3）审查换挡叉的工艺性

分析零件图可知，该换挡叉叉脚两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面积，使用淬火处理提供局部的接触硬度。叉脚两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证孔的加工精度及叉脚两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常得生产条件下，采用较经济得方法保质保量地加工出来。

2 工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

零件的材料为35钢。常用的毛坯件有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件等。考虑到零件在加工过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，且零件的轮廓尺寸不大。

2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

公差等级:

由换挡叉的功用和技术要求，确定该零件的的公差等级为普通级。

锻件重量:

已知机械加工后换挡叉的重量为3kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为3.5kg。

2.3 锻件形状复杂系数与锻件材质系数的确定

（1）锻件形状复杂系数

对换挡叉零件图分析计算，可大概确定锻件外轮廓包容体出该换挡叉锻的长度、宽度和高度，即l=136mm，b=76mm，h=72mm，ρ=7.8×10-6kg/mm3由文献[2]公式2-3可计算件的形状复杂系数

S=mt/mn=3.5/（136×76×72×7.8×10-6）=3.5/5.8=0.6

故属于S 2级。

（2)锻件材质系数

由于该换挡叉材料为35钢，是碳的质量分数少于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M

级。

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