毕业设计（论文）-万向汽车传动轴的分析与造型

.浙江广厦建设职业技术学院数控技术专业毕业设计说明书设计题目传动轴的分析与造型学生姓名学号指导教师专业年级浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书摘要本文以四件件套的组装零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。关键词:零件分析；刀具；工艺安排；数控编程目录TOC\o"1-2"\h\u20864引言 页，共18页引言UGNX10.0产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UnigraphicsNX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。UG同时也是用户指南（userguide）和普遍语法（UniversalGrammar）的缩写。这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。UG的开发始于1969年，它是基于C语言开发实现的。UGNX是一个在二维和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域(自然科学或工程)、数学(分析和数值数学)及计算机科学的知识。然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。一些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密（adaptivemeshrefinement）和多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究，同时随着计算机技术的巨大进展，特别是大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。CAD的三维造型有三种层次的建立方法，即线框、曲面和实体，也就是分别对应于用一维5261的线，二维的面和三维的体来构造形体。通过计算机辅助设计建立的立体的、有光的、有色的生动4102画面，虚拟逼真地表达大脑中的产品设计效果，比传统1653的二维设计更符合人的思维习惯与视觉习惯。三维专造型技术从最初的三维CAD已发展到目前专用的基于特征造型的三维软件，常用软件有UG、属SolidWorks、SolidEdge、MDT等。

1零件的分析与加工1.1零件工艺分析本设计的整体工作图如图1.1和1.2所示图1.1三维装配图图1.2二位装配图1.2零件设计加工1.2.1工作杆(1)建立文件点击新建，在模型模板，选择模板，单位毫米，取名为“gongzuogan”，文件夹位置路径选择桌面的“chuandongzhou”文件夹，点击确定。(2)创建草图点击左上角草图，选择“XY”平面，草图类型为“在平面上”，点击确定，创建草图。(3)绘制草图利用圆柱功能，绘制一个直径20，高度110的圆柱体，在圆柱的上下表面各自绘制一个直径10，高度30的圆柱体，布尔选择求和，如图1.3和1.4所示。图1.3三维工作杆图1.4二维工作杆绘制完工作杆后，在工作杆的边缘进行倒角功能，尺寸为C1，如图1.5所示。图1.5绘制倒角之后绘制左右键槽，利用草图工具，在ZY平面创建草图，绘制一个2*6的长方形，在左侧绘制一个直径2的半圆，该图用于键槽，如图1.6所示。图1.6键槽草图利用镜像功能，把左侧的键槽草图镜像到右侧，绘制完后，利用拉伸工具，布尔选择求差，进行拉伸，数据如1.7所示，拉出一个键槽，如图1.8所示。图1.7数据图1.8键槽这样，工作杆绘制完成，点击保存。1.2.2键(1)建立文件点击新建，在模型模板，选择模板，单位毫米，取名为“jian”，文件夹位置路径选择桌面的“chuandongzhou”文件夹，点击确定。(2)创建草图点击左上角草图，选择“XY”平面，草图类型为“在平面上”，点击确定，创建草图。(3)绘制草图利用矩形跟圆工具，绘制2*6的矩形，在矩形左边，绘制一个直径为2的半圆，如图1.9所示。图1.9草图利用拉伸功能，拉伸高度2，如图1.10所示。图1.10拉伸这样键就完成了，点击保存，复制一个键命名为“jian2”，因为左右各有一个键槽，所以需要两个键。1.2.3万向节(1)建立文件点击新建，在模型模板，选择模板，单位毫米，取名为“wanxiangjie”，文件夹位置路径选择桌面的“chuandongzhou”文件夹，点击确定。(2)创建草图点击左上角草图，选择“XY”平面，草图类型为“在平面上”，点击确定，创建草图。(3)绘制草图利用圆柱工具，绘制一个直径15，高度50的圆柱体，再绘制一个同样的圆柱体，使这两个圆柱体交叉穿过彼此中心，如图1.11所示。图1.11三维万向节图1.12二维万向节这样万向节就完成了，点击保存，因为需要两个，所以到时候装配的时候套用一下就好了。1.2.4连接件A(1)建立文件点击新建，在模型模板，选择模板，单位毫米，取名为“lianjiejianA”，因为这个连接件有键槽，所以在名字后加一个A以进行区分，没有键槽的用B，文件夹位置路径选择桌面的“chuandongzhou”文件夹，点击确定。(2)创建草图点击左上角草图，选择“ZY”平面，草图类型为“在平面上”，点击确定，创建草图。(3)绘制草图利用直线功能，绘制草图，如图1.13所示。图1.13草图利用拉伸功能，高度选择50，进行拉伸，如图1.14所示。图1.14拉伸利用圆功能，在顶部绘制一个直径径10的圆，利用拉伸功能进行求差拉伸，深度选择70，如图1.15所示。图1.15打孔利用倒圆功能，对边角进行倒圆，半径为10，如图1.16所示。图1.16倒圆在左侧面的中心绘制一个直径为20，高度为30的圆柱体，在该圆柱体上表面绘制一个直径为10的圆，利用拉伸的求差功能，进行打孔，深度为31，如图1.17所示。图1.17拉伸利用倒斜角功能，给边角进行倒斜角，数据为C1，如图1.18所示。图1.18倒斜角创建一个草图，绘制一个键的草图，利用拉伸的求差功能，绘制出键槽，如图1.19所示。图1.19键槽这样，带键槽的连接件完成了，因为这样的连接件有两个，所以装配的时候套用一下就好了。1.2.5连接件B(1)建立文件点击新建，在模型模板，选择模板，单位毫米，取名为“lianjiejianB”，因为这个连接件没键槽，所以在名字后加一个B以进行区分，有键槽的用A，文件夹位置路径选择桌面的“chuandongzhou”文件夹，点击确定。(2)创建草图点击左上角草图，选择“ZY”平面，草图类型为“在平面上”，点击确定，创建草图。(3)绘制草图利用直线功能，绘制草图，如图1.20所示。图1.20草图利用拉伸功能，高度选择50，进行拉伸，如图1.21所示。图1.21拉伸利用圆功能，在顶部绘制一个直径径10的圆，利用拉伸功能进行求差拉伸，深度选择70，如图1.22所示。图1.22打孔利用倒圆功能，对边角进行倒圆，半径为10，如图1.23所示。图1.23倒圆在左侧面的中心绘制一个直径为20，高度为30的圆柱体，在该圆柱体上表面绘制一个直径为10的圆，利用拉伸的求差功能，进行打孔，深度为31，如图1.24所示。图1.24拉伸利用倒斜角功能，给边角进行倒斜角，数据为C1，如图1.25所示。图1.25倒斜角图1.26成图这样，不带键槽的连接件完成了，因为这样的连接件有两个，所以装配的时候套用一下就好了。1.2.6万向节帽(1)建立文件点击新建，在模型模板，选择模板，单位毫米，取名为“wanxiangjiemao”，文件夹位置路径选择桌面的“chuandongzhou”文件夹，点击确定。(2)创建草图点击左上角草图，选择“XY”平面，草图类型为“在平面上”，点击确定，创建草图。(3)绘制草图利用圆柱功能，在XY平面上绘制一个直径20，高度20的圆柱，如图1.27所示。图1.27圆柱再利用圆功能，在圆柱上表面绘制一个直径15的圆，利用拉伸求差功能，深度10，进行拉伸，如图1.28所示。图1.28打孔利用倒角功能，对边进行倒角，尺寸C1，如图1.25所示。图1.29倒斜角图1.25成图这样，万向节帽就完成了，因为一个万向节就要4个，所以到时候装配的时候套用一下就可以了。这样，整个传动轴的零件都加工完了，之后就是进行装配。

2零件装配2.1建立文件打开UGNX10.0软件，点击新建，在模型模板，选择装配，单位毫米，取名为“zhaungpeitu”，文件夹位置路径选择桌面的“chaundongzhou”文件夹，点击确定进入软件。2.2添加部件选择桌面文件夹，先打开“gongzuogan”零件图。再依次添加部件2.3装配添加完工作杆后，接着添加两个键，使键与键槽接触对齐，如图2.1所示。图2.1装配键装配完键后，装配左右连接件，也是利用接触对齐，如图2.2所示。图2.2装配连接件装配完连接件后，接着装配万向节，利用同心跟平行，如图2.3所示。图2.3装配万向节装配完万向节后，接着装配万向节帽，利用同心跟接触对齐，如图2.4所示。图2.4装配万向节帽装配完万向节帽后，接着装配连接件，利用同心，如图2.5所示。图2.5装配万向节装配完万向节后，接着装配万向节帽，利用同心跟接触对齐，如图2.6所示。图2.6装配完成这样，整个传动轴就算装配完成了。点击保存。图2.7是整个零件做完的实图。图2.7明细表注明2.8图2.8

3工序工序1铣轴的两端面，打中心孔工序2粗车外圆大小端各外径工序3半精车,倒角工序4铣键槽工序5精车,切退刀槽工序6调质工序7去毛刺工序8磨削1、首先锻件毛坯两端钻中心孔，粗车外圆几大档台阶；2、进行调质；3、半精车各档台阶，外圆和长度放余量，然后搭中心架车对总长；4、中心架上钻轴内通孔；5、搪两端锥孔，两端镶闷头，钻中心孔，为磨削做准备；6、精车各档外圆及台阶平面,放磨削余量，并且车外圆上各槽，倒角；7、磨削各档外圆及台阶平面到尺寸；8、装配后在本车床上加工各螺纹。传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。后轮驱动的传动轴采用空心结构，以便减轻重量，但是轴的直径很大，以便具有足够的强度。传动轴结构中采用通了钢、铝和石墨。有些传动轴采用了橡胶扭转减振器。在空心轴的两端分别焊接有一个万向节叉和花键短轴（有的不用）。传动轴必须经过严格的试验和精心的平衡，以免发生振动。传动轴经常高速转动，因此，如果弯曲，不平衡，或者柔性万向节有磨损，都会引起严重破坏。十字轴式万向节由位于中间的一个十字轴和两个万向节叉所组成。万向节叉通过通常叫作轴承盖的滚针轴承组件连接到十字轴上。通过卡环、U形螺栓或者用螺钉固定的压板，将轴承盖固定在万向节叉内。轴承盖内的滚子包围着十字轴轴端（这些轴端也叫做耳轴）。这样就使万向节叉能够在十字轴上以最小的摩擦摆动。

4扩展资料作用：传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，使汽车产生驱动力。传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。万向节万向节是汽车传动轴上的关键部件。汽车是一个运动的物体。在后驱动汽车上，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有一个距离，需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动。一般万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。万向节是汽车传动轴上的关键部件。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动轴安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。车辆在运行中路面不平产生跳动，负荷变化或者两个总成安装位置差异，都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化，因此要用一个“以变应变”的装置来解决这一个问题，因此就有了万向节。在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开某些机构或装置（无法实现直线传递），必须有一种装置来实现动力的正常传递，于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点：a、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力；b、保证所连接两轴能均匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内；c、传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。对汽车而言，由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有一定的夹角）是不等速旋转的，为此必须采用双万向节（或多万向节）传动，并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面，且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节的夹角。轴套是为了减少轴运动时的摩擦与磨损而设计出来的，基本用途与轴承无异，而且相对成本较便宜，但摩擦阻力较大，所