资源目录
编号：477177
类型：共享资源
大小：1.88MB
格式：RAR
上传时间：2015-09-10
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
20
积分
- 关 键 词：
-
装载
驱动
设计
cad
图纸
以及
说明书
仿单
- 资源描述：
-
目 录
一 前言1
二 桥壳的强度设计1
2.1 主要尺寸的计算1
2.2 其他尺寸的确定5
2.3 校核6
三 桥壳的加工工艺设计8
3.1 零件分析8
3.2 工艺规程的设计9
四 总结15
参考文献
附件：工艺过程卡、桥壳工程图、桥壳三维图、测绘图
驱动桥壳的设计
一、前言
桥壳的主要作用是承受载荷，并将作用在车轮上的牵引力、制动力、横向力等传递到车架上，同时桥壳的中央又是主传动和差速器的壳体，装载机在作业的时候，桥壳的受力是比较复杂的，因此必需要有足够的强度桥壳
加工工艺设计整合我们所学的知识是对生产实习的总结，巩固和加深所学知识如：《机械制造工艺》、《机械精度设计与检测技术基础》等
- 内容简介：
-
华侨大学机电及 自动化学院 课程设计说明书 车辆工程专业 （工程机械方向） 姓名： 学号： 指导老师： 2009 年 1 月 nts 目 录 一 前言 .1 二 桥壳的强度设计 .1 2.1 主要尺寸的计算 . 1 2.2 其他尺寸的确定 . 5 2.3 校核 . 6 三 桥壳的加工工艺设计 .8 3.1 零件分析 . 8 3.2 工艺规程的设计 . 9 四 总结 . 15 参考文献 附件：工艺过程卡、桥壳工程图、桥壳三维图 、测绘图 nts驱动桥壳的设计 第 1 页 共 16 页 驱动桥壳的设计 一 、前言 桥壳的主要作用是承受载荷，并将作用在车轮上的牵 引力、制动力、横向力等传递到车架上，同时桥壳的中央又是主传动和差速器的壳体，装载机在作业的时候，桥壳的受力是比较复杂的，因此必需要有足够的强度 桥壳 加工工艺设计整合我们所学的知识是对生产实习的总结，巩固和加深所学知识如：机械制造工艺、机械精度设计与检测技术基础等 二 、 驱动桥壳的强度设计 2.1、计算主要尺寸 由力学分析和经验可得危险截面常常发生在副车架连接处，在装载机发挥最大牵引力 刚要提升铲斗后轮离地时 和 满载 紧急制动及在不平路面作业的时候最容易出现，因此用这三种工况进行设计和计算先确定此截面的尺寸 2.1.1、 当装载机发挥最大牵引力插入并且铲斗刚要提升时，后轮离地工况 。 前轮的受力状况如图一 ： 图一 (1)前桥侧车轮上反作用力 Z作用在垂直平面上产生的弯矩： M竖直=Z l = lgGG2 104 l 车轮中心线到副车架连接中心的距离（ l =460mm） 。 nts驱动桥壳的设计 第 2 页 共 16 页 G0 装载机的使用重量 （ G0 =27468N） 。 G4 后轮离地时铲斗的垂直载荷 G4 = LG Lo16.0 L1 为铲斗重心到前桥中心的距离 ， 取 1000mm； L为轴距取 2300mm， 0.6L 为整车重心到前桥中心的距离 ； G4 = LG Lo16.0 =27468N 0.6 2300mm/1000mm=37.91KN g1 前桥的自重（ g1 =5886N） M竖直 = Z l = lgGG 2 104 = 4 6 02 5 8 8 62 7 4 6 83 7 9 1 0 =13.683 KN.m （ 2） 由最大牵引力产生的水平弯矩 M水平 = 2lPk = lGG *2 04 = mmN 46078.02 2746837910 =11.729KN.m -轮胎与地面的附着系数（ =0.78） 其合成弯矩为： M弯合 = MM 22 水平竖直 = 729.11683.13 22 =18.00KN.m 桥壳的弯矩应力为： =WM弯弯合W弯 桥壳的抗弯断面系数 W弯 = 323d （ 1-4 ） ； =dd1 nts驱动桥壳的设计 第 3 页 共 16 页 （ 3） 桥壳所受的牵引力引起的反作用扭矩： M牵 = rGG k2 04 = mmN 50578.02 2 7 4 683 7 9 10 =12.88KN.m (此反作用扭矩只是简算，但是偏差不大 ) rk 驱动轮的滚动半径 (rk =0.505m) 其扭应力为： =WM扭牵W扭 桥壳抗扭断面系数 W扭 = 163d （ 1-4 ） 桥壳的弯矩和扭矩合成应力为： 合= 3 22 =WMWM2222 3扭扭弯弯合 d6 22222)1( 476810 2 4 MM 扭弯合 （ 可由查表 取 0.73， =330MPa） d 88.26mm 2.1.2、 装载机满运行，紧急制动时的工况 。 （ 1） 紧急制动，由地面对轮胎的垂直反作用力作用于前桥壳上的垂直弯矩 M直弯= lgGm z211 Gz 装载机满载时的总重量 (Gz =42183N) m1 紧急制动时，前桥壳上的质量分配系数 nts驱动桥壳的设计 第 4 页 共 16 页 m1 GZ 为制动的时候前桥所承受的重量为 GF制 GF制 =GF +（ gGZ aH） /L (不考虑动载荷 ) GF = LLG RZ (LR 为整车重心到后桥的距离取 0.4L) GF = LLG RZ =42183N 0.4=16873.2N a为制动加速度 a=g =7.65N/Kg H为整车重心高度取 0.65m GF制 =GF +（ gGZ aH） /L =16873.2N+（ 81.9421837.65 0.65） /2.1 =27.055KN g1 前桥的自重 M直弯 = lgGm z2 11 = 4 6 0.02 8 8 6.50 5 5.27 =4.87KN.m （ 2） 由制动力 X制产生的水平面内的弯矩 M水平 =X制 *L= lmG z *2 1 = 2055.27 0.78 0.460=4.81KN.m 其 合成弯矩为： M弯合 = MM 22 水平直弯 = 81.487.4 22 =6.75 KN.m 桥壳的弯矩应力为： nts驱动桥壳的设计 第 5 页 共 16 页 =WM弯弯合制动扭矩： M牵= rGmkz 21 = 2055.27 0.78 0.505=5.33 KN.m 其扭转应力为： =WM扭牵桥壳的弯矩和扭矩合成应力为： 合= 3 22 =WMWM2222 3扭扭弯弯合 d6 22222)1( 476810 2 4 MM 扭弯合 =58.8mm d 52.75mm 2.1.3、 装载机当通过不平路面工况 危险断面也可能出现在与副车架连接处，但是此 ZL15 装载机采用摆动桥， 不易产生载荷集中， 因此出现 危险断面的 概率较小，在此不进行计算 综上述 ： d 88.26mm, 考虑其作业情况复杂常常受到冲击载荷 ， d 取大一些 ， 因此 d=110mm, 由 =0.73， 可得 ： d1=80mm （以上计算参考参考文献 7） 2.2、其它尺寸的确定 由主减速螺旋齿轮尺寸和最小离地间隙可决定桥包的最大尺寸为 335mm nts驱动桥壳的设计 第 6 页 共 16 页 由主减速螺旋齿轮尺寸和托架尺寸可决定桥壳的大圆尺寸为 263mm 桥壳两端外圆与轮边支承轴过盈配合，外圆尺寸为 80mm，内圆尺寸为 42mm 桥壳的总长度根据车架的宽度和整车宽度设计为 1140mm 为了保证主传动在中间桥包的中心偏离桥壳中心 25mm 三维模型如图 二 ： 图 二 最后生成工程图纸，其桥壳的具体尺寸见工程图 2.3、校核 现在用第三强度理论 对危险截面 进行校核 （只需校核第一工况） ca = 22 4 = WMWM 2 222 4扭扭弯弯合 = 1673.011101088.123273.01110101822621222262122444 =179.82MPa 1=210 MPa （合格 ) （ 参考文献 ） 现用有限元软件 ANSYS 对其进行简单的静力分析，看其总体的应力分布和 是否有应nts驱动桥壳的设计 第 7 页 共 16 页 力集中，从而对其再次校核 。 由上面的计算可知在当装载机发挥最大牵引力插入并且铲斗刚要提升时，后轮离地工况其最有可能出现强度破坏，对此工况进行分析 为了分析的需要对桥壳进行简化和一些处理，装上轮边支承轴，并将轮边支承轴末端简化成直轴 且适当加长，使其末端到桥壳中心的距离与轮胎中心到桥壳中心的距离相等，在轮边支承轴末端施加载荷，垂直力 FZ=29746N， Fy=25497.42N， 牵引力引起的反作用扭矩等效到轮边支承轴末端，即施加周向载荷 F=229932.N， 约束为两支承面全约束，选用 92 号单元 进行 网格划分 其应力云图如图三 ： 图三 此分析只关心桥壳的受力状况并不涉及轮边支承轴，因此上应力云图的轮边支承轴应力情况并不做考虑， 有上图可知桥壳的应力最大处在支撑面附近，且最大应力 为291.2Mpa 不超过许用应力 330MPa nts驱动桥壳的设计 第 8 页 共 16 页 三 、 桥壳的加工工艺设计 3.1、零件分 析 3.1.1、桥壳的作用与结构特点 驱动 桥壳是装载机的基础 和主要承载件之一。一方面用于支撑整个车架及其上的重量并保护主减速器、差速器及半轴等部件，另一方面固定左、右驱动车轮的轴向相对位置。因此 受力大而复杂， 要求其具有足够的强度与刚度。驱动桥壳的的两端 要与轮边支承轴过盈配合，其加工精度要求较高。桥壳的大圆孔及大圆孔端面要与托架间隙配合，其也要精加工。 3.1.2、桥壳的工艺性分析 此桥壳为整体式桥壳，经铸造而成。材料采用铸钢，切削加工性较差 ，加工中应尽量避免切削速度过快 。 桥壳的两端外圆精度为 IT7 级 同时要保证其一定的同轴度 ， 因此其对基准要求要能保证其同轴度，可以先精加工内孔锥面用来 定位，从而保证其同轴度要求 大圆孔的精度为 IT9 级 、对两端外圆 轴线 的位置度公差为 0.1mm，大圆端面的粗糙度要求为 3.2um、与中心线的垂直度公差为 0.12mm。 这两个部位也是主要配合面，其加工要求也较高，可以用已精加工过的两端外圆定位（ V 形快定位），来保证精度要求 其主要技术要求如表一 ： 表一 技术要求项目 具体要求或数值 两端端外圆精度 IT7 大圆孔精度 IT9 大圆孔位置度要求 对 轴线的位置度公差为 0.1mm nts驱动桥壳的设计 第 9 页 共 16 页 大圆孔端面的垂直度要求 与中心线的垂直度公差为 0.12mm 两 边 支承 平面螺栓孔的尺寸要求 尺寸公差为 0.4mm 同一支承平面螺栓孔的 尺寸要求 尺寸公差为 0.2mm 大圆端面的螺纹孔和定位销孔的位置度要求 对大圆孔的轴线位置度公差为 0.2mm 其零件 示意 如图三 ： 图三 其详见的零件图见工程图纸 3.2、工艺规程的设计 3.2.1、 生产类型 桥壳的通用性强、产品换代更新慢，需要长期生产或大批量生产。 因此可以设计一些专用夹具， 保证定位的准确，并且提高了生产效率。 3.2.2、 确定毛坯的制造形成 根据生产批量、结构及精度要求，选用铸造 的加工方法。 件需要 长期生产或大批量生产、结构较简单、需要加工面少和精度要求不高、材料铸造性好。因此采用铸造，性能符合要求，成本又低。 其毛坯如图五 ： nts驱动桥壳的设计 第 10 页 共 16 页 图五 3.2.3、 切削加工性分析 桥壳采用铸钢铸造而成的，其属于难切削金属材料。其切削加工特点： 1.切削力大 .切削加工时变形抗力大，产生强烈的塑性变形，使切削力剧增 2.切削温度高 .其具有高的热强性，摩擦系数大，切削时 消耗的切削变形功 和摩擦功大，产生的热量多 3.刀具磨损剧烈 .由于其材料的本身特性决定 这些切削加工特点常常在切削加工过程中，造成加工表面和表层比较严重的加工硬化，过大的残余拉应力，降低加工精度和表面粗糙度 3.2.4、 基准的选择 粗基准的选择 粗基准的选择：首先应加工出主要定位基准面，不难分析出， 可以先粗加工出支承平面，后以支承平面为基准精加工内孔锥面作为主要的加工定位基准。这样定位可靠，同时方便装恰。 因此 可以选择毛坯 的外圆为 粗 基准来粗加工支承平面 。 2.精基准的选择 a.精加工内孔锥面时，以支承平面 为定位基准。 b.粗加工和精加工两端外圆时，以内孔锥面为定位基准 。 c.粗加工和精加工大圆孔、大圆孔端面时，以两端外圆为定位基准。 d.半精加工支承平面、粗加工支承侧面时，以两端外圆为定位基准。 nts驱动桥壳的设计 第 11 页 共 16 页 e.钻孔时采用专用工装划线定位。 3.2.5、 拟订工艺 方法 ： 根据机械制造工艺学 、 机械加工工艺手册 选择各表面加工方法如下： 端面加工：粗铣 支承平面 ： 粗铣 半精铣 支承侧面：粗铣 两端外圆 ： 粗车 半精车 精车 大圆孔 ： 粗镗 半 精镗 精镗 大圆孔端面 ：粗铣 精铣 支承平面螺栓孔：钻 孔 大圆端面 螺纹孔：钻孔 铰 孔 攻螺纹 底部油孔 ：锪孔 钻 孔 扩孔 攻螺纹 测压孔：钻孔 攻螺纹 3.2.6、 选定工艺路线 :（ 参考文献 、 2） 其加工工艺路线见表二 nts驱动桥壳的设计 第 12 页 共 16 页 3.2.7、 加工余量的确定 铸件机械加工余量的估算： A=CB2.0max B15.0（参考文献 1） nts驱动桥壳的设计 第 13 页 共 16 页 A 余量 mm B 加工表面的基本尺寸 mm C 系数，可查表 Bmax 铸件的最大尺寸 现在对重要的加工面的加 工余量进行估算 ： 端外圆 ： A1= CB2.0max B15.0=0.6*11402.0 *8015.0 =4.7mm 大圆孔： A2= CB2.0max B15.0=0.6*11402.0 *26315.0 =5.6mm 根据零件的的尺寸精度及表面粗糙度要求 ,查机械工艺手册得以下各加工方法的余量： 1.两端端面的加工 粗铣 端面 加工余量： 2.3mm ； 经济精度： IT1113 2.支承平面的加工 粗铣 加工余量： 1.8mm ； 经济精度： IT1113 半精铣 加工余量： 1.0mm ； 经济精度： IT811 3. 支承 侧 面的加工 粗铣 加工余量： 1.3mm； 经济精度： IT1113 4 端外圆 的加工 粗车加工余量： 2.5mm； 经济精度： IT1013 半 精车加工余量： 1.2mm； 经济精度： IT811 精车加工余量： 0.7mm； 经济精度： IT79 5 大 圆孔的加工 nts驱动桥壳的设计 第 14 页 共 16 页 粗镗 加工余量： 3.2mm ； 经济精度： IT1213 半精镗 加工余量 ： 1.5mm； 经济精度： IT1112 精 镗 加工余量： 0.8mm ； 经济精度： IT79 6大圆孔端面的加工 粗铣 加工余量： 2.5mm ； 经济精度： IT1113 精铣 加工余量： 0.9mm ； 经济精度： IT68 7.螺纹孔及定位孔的加工 ： 钻孔余量 ： 1020mm； 经济精度： IT1013 扩 孔余量： 0.81.2mm； 经济精度： IT913 铰孔余量： 0.20.3mm； 经济精度： IT69 3.2.8、 机床 和刀具 的选择 根据零件的的尺寸精度及表面粗糙度要求，选择如下机床及刀具： 龙门铣床 ： X2010A； 刀具：硬质合金刀具（ 端铣刀 ） 数控车床： CNK360； 刀具：硬质合金刀具（机夹式） 数控车床： CK6140； 刀具：硬质合金刀具（机夹式） 镗铣加工中心： JCS 018 刀具：硬质合金刀具（端铣刀、机夹式双刃镗刀） 立铣床： X5032A
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号