高压传动齿轮工艺设计说明书
传动齿轮轴的加工工艺设计说明书
摘要齿轮轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。
齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点,是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。
齿轮轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化,将对提高齿轮轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。
本设计首先分析了齿轮轴零件的作用和零件的材料,之后把加工传动齿轮轴所用的材料和生产类型确定下来。
然后确定毛坯的种类,绘制铸件零件图。
接下来设计零件的加工工艺性,包括零件表面的加工方法及热处理方法等。
最后进行工艺规程设计,选定加工所用的机床,刀具,夹具等。
齿轮轴零件的机械综合性能要求较高,一般选择锻件作为毛坯。
合理安排工艺路线,划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要.关键词: 齿轮轴;工艺分析;工艺规程设计AbstractThe main function of the gear shaft is to support rotating parts, achieve rotary mo tion and transfer torque and power. Gear shaft has a series of advantages, such as high transmission efficiency, compact structure, long service life and so on. It is one of the important parts in the general machinery, particularly the engineering machinery tran smission. The optimization of the gear shaft’s machining materials, thermal treatmen t method and machining process will have great significance on the machining quality of the gear shaft and the service life.The first design of the gear shaft parts and parts of the material, then fix the processing gear shaft of the materials used and the type of production. And then determine the blank type, drawing casting parts diagram. The processing of the next design of parts, including the components surface processing method and heat treatment method. Finally, technological process design ,selection of the machine tool, cutting tool, fixture etc…Comprehensive mechanical performance requirements higher gear shaft parts, as general forging blank. Reasonable arrangements for the process, dividing the processing stage is very important to ensure the machining quality of parts.Keywords gear shaft; process analysis; process planning design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论............................................................................................................. - 1 -第2章零件的分析 (2)2.1零件的作用 (2)2.1.1零件的作用 (2)2.1.2零件的结构特点及技术要求 (2)2.2零件材料分析 (3)2.3确定生产类型 (3)2.4毛坯的确定 (4)2.5绘制铸件零件图 (4)2.6本章小节 (5)第3章加工工艺过程分析 (5)3.1加工工艺过程的组成 (6)3.2定位基准的选择原则 (6)3.2.1基准的概念 (6)3.2.2 定位基准的选择 (7)3.2.3 定位基准的确定 (8)3.3零件表面加工方法的选择 (10)3.4加工工序安排 (10)3.5热处理工序的安排 (11)3.6工序的划分 (11)3.7加工余量及工序尺寸的确定 (12)3.7.1 加工余量的概念 (12)3.7.2 加工余量的确定方法 (12)3.8本章小结 (13)第4章选择加工设备及工艺设备 (14)4.1各机床的作用 (14)4.1.1车床的作用 (14)4.1.2铣床的作用 (15)4.1.3 磨床的作用 (16)4.1.4 零件加工中各机床的确定 (17)4.2刀具的选择 (17)4.2.1 刀具材料的确定 (17)4.2.2 刀具的分类 (17)4.2.3 常用车刀刀具的用途 (18)4.2.4 铣刀 (19)4.2.5 磨削 (20)4.2.6 加工零件刀具的确定 (20)4.3夹具的确定 (20)4.3.1 夹具的组成及作用 (20)4.3.2 夹具的分类 (21)4.3.3 选择夹具 (22)4.4量具的选择 (22)4.5本章小结 (23)第5章齿轮轴的工艺卡拟定 (24)5.1工艺卡的拟定 (24)5.2问题的提出 (28)5.3本章小结 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章绪论本文设计的主要是齿轮轴的加工工艺,通过总结零件的的加工,提高所加工工件的质量,完善产品,满足要求,提高经济效益和劳动生产率。
设计说明书-齿轮
小齿轮:40Cr,调质处理,硬度241~286HB,平均取为260HB
大齿轮:45#钢,调质处理,硬度229~286HB,平均取为240HB
精度:8级
2. 初步估算小齿轮的直径
采用闭式齿轮传动,按齿面接触强度初步估算小齿轮分度圆直径。
由附录B式(B-2)
由附录B表B-1,初取 ,Ad=756,k=1.4
螺旋角系数
使用系数 : 查表27-7,
动载系数 :查图27-6,
齿间载荷分配系数 :查表27-8得
齿向载荷分配系数 ,查表27-9.其中:对称支承,调质齿轮精度等级8级。
齿面接触应力为
②计算许用应力,由式(27-16)
计算许用接触应力 。
工作总时间
(使用10年,每年300个工作日,每日8小时,)
应力循环次数为
端面模数:
小齿轮直径:大齿轮直径:齿宽:源自所以:小齿轮当量齿数:
大齿轮的当量齿数:
圆整中心距
螺旋角
齿宽
6.齿根弯曲疲劳强度验算
由式27-11
校验齿根弯曲疲劳强度
计算齿根弯曲应力
由此前计算可知
查图27-9,其中:
齿向载荷分布系数
齿形系数 由图27-10(非变位)查得
同时外应力修正系数 由图27-21得 。
弯曲疲劳强度校核
合格
7.静强度校核
因无严重过载,故不作静强度校核。
初步齿宽
校核传动比误差:因齿数未做圆整,传动比不变
=4
4.校核齿面接触疲劳强度
由式27-5
计算齿面接触应力
节点区域系数 ,查图27-18非变位斜齿轮
弹性系数 ,查表27-15,得:
重合度系数 的计算公式由端面重合度 和纵向重合度 确定。
齿轮锻造工艺设计说明书(Gear forging process design manual)
齿轮锻造工艺设计说明书(Gear forging process design manual)Gear forging process design manualAbstract: the purpose of forging blank molding, and control of its internal organizational performance reached the desired geometry, size and quality of forgings, steel and non-ferrous metal and alloy has the most plastic in different degrees, can be plastic molding process in cold or hot. The forging of gears adopts the free forging process. This paper mainly introduces the free forging process of gears. Free forging is the use of pressure or impact force is the metal between the upper and lower iron deformation between plastic deformation, so as to obtain the shape and size of the required method. The determination of free forging becomes the key to free forging. This article focuses on the process of free forging of gears.Keywords: free forging, gear processing, plastic deformation, process flow.CatalogI. introduction............................................... ............. OneTwo. Overall design plan................................................ OneThree. Specific design methods and steps.................................... Three3.1 draw the forging drawing............................................. Three3.2 determine the deformation process.......................................... Three3.2.1 upsetting............................................. Three3.2.2 punching............................................. Four3.2.3 reaming............................................. Four3.2.4 trimming forgings....................................... FourThree3 calculate billet quality and size................................. Four3.4 selection of equipment and specifications (iv)Four. Process flow (process card)....................................... SixFive. Conclusion............................................................ SevenSix. Thanks..................................................... ....... SevenSeven. References................................................. ..... EightManufacturability analysis of forging structureforging drawingParameter selectionDetermination of machining allowance and determination of tolerancesDetermine billet qualityDetermination procedureSelection of forging equipmentDetermination of heating temperature and heating timePost forging heat treatmentThe 1. part drawing process, attached to the instructions, the A4 paper to print or freehand.2. front cover format:1. design specifications must be written, with A4 paper, cover, catalogue, text and references.Advanced design and manufacturing integrated experimentXX part XX process designclassFull nameI. IntroductionThe purpose of forging is to make the blank forming and to control its internal structure to achieve the required geometry, size and quality of the forgings. The basic process of forging is free forging, die forging, sheet metal stamping, in which free forging and die forging are thermoplastic forming, and sheet stamping is cold plastic forming, the basic principle of both is the same.The proportion of forged parts shows the status of a country's production level, productivity, material utilization, production costs and product quality in international competition. Before the founding of new China, forging was basically a continuation of handicraft workshops, with low production efficiency and great labor intensity. However, after the reform and opening up, China's forging technology hasbeen rapid development, which led to the automotive industry, such as leaps and bounds. But we should also clearly see that our forging technology level and European and American developed countries still have a certain gap, which makes us more efforts to develop new technologies, catch up with the international advanced level.Gear is a large number of parts used in modern industry. This paper discusses the free forging production of gears. Free forging can be carried out a lot of processes, can be divided into basic processes, auxiliary processes, and finishing process three major categories. Its basic process is to make the metal produce a certain degree of plastic deformation in order to achieve the desired shape and size of the process, such as upsetting, drawing, punching, bending, cutting, twisting and dislocation and other processes.Two, the overall design1. draw the forging drawingAccording to the basic drawing of parts drawing, combined with the characteristics of free forging, the residual parts, forgings allowance and forging tolerances are drawn.2. calculate billet quality and size(1) calculation of billet quality;According to the shape and size of forging, forging quality can be calculated first, then consider the oxidation loss duringheating, loss of core material and flush cutting head punching, quality first for the calculation of blank forgings, the calculation formula is as followsM billet, =m forging, +m firing, +m head, +m core(2) determination of blank size;The leather size are correlated with the first basic process, because the gear is cake or hollow forgings, with upsetting forging process, in order to avoid upsetting bending, should make the blank height h of not more than 2.5 times the diameter of D, which bases on the ratio of height to diameter less than 2.5 h/D. In order to facilitate operation during cutting, the blank height h should be less than 2.5D, that is, the ratio of height to diameter should be greater than 1.25Diameter of round material.3. choose the forging processGear forging, according to its lateral size greater than or near the height of the characteristics, mainly to upsetting the main, when the forging has a convex shoulder, according to the size of the shoulder pad selection ring, upsetting or partial upsetting. If the forging hole needs to be rushed out, it needs to be punched.4. selected forging equipmentThe selection of forging equipment is based on the material,size and quality of the forgings, as well as the existing equipment conditions of the workshop. If the equipment tonnage is too small, the forging internal is not thorough, the productivity is low, but the equipment and power waste, and the operation is inconvenient and unsafe, usually by empirical analogy or look-up table method.(1) empirical analogyAccording to the empirical formula of hammer tonnage:The upsetting forging hammer tonnage G= (0.002-0.0003) KS (kg)(2) look-up table selectionFor low carbon steel, medium carbon steel and ordinary low alloy steel, the free forging can be checked by the selected tonnage.5. determine the forging temperature and specifications(1) determine the range of forging temperatureThe forging temperature range of all kinds of alloy steel can be found from the table. The basic principle is to ensure that the steel has good plasticity and low deformation resistance in the range of forging temperature, and can forge high quality forgings,And a wide range of forging temperature and less heating times, as well as higher productivity.(2) determine the range of heating and coolingFor the carbon structural steel with a good thermal conductivity and a diameter of less than 150~200mm, a section of heating code shall be adopted, and the furnace shall be controlled at a temperature of 1300 ~1350 c.. When the billet is heated to the initial forging temperature, it is immediately baked and forged.(3) determination of cooling methods and specifications;Choose air cooling, pit cooling or furnace cooling as required. Small and medium carbon steel and low alloy steel are forged by air cooling method with faster cooling rate. Carbon tool steel, alloy tool steel and bearing steel, forged, air cooled, blown, or sprayed quickly to 200 degrees, then put the forgings into a pit or cooled in a furnace.Three, the specific design methods and steps1. draw parts drawingThe material of this part is 40Cr, and the production is small in quantity. The gear blanks are forged by free forging.The gear on the circumference of the small groove shoulder and 8 x 30mm diameter hole part, the free forging method is very difficult to form these parts, considering the feasibility and economy of technology, and decided not forged, and the additional block shape to simplify the forging, forging. After forging the gear blank, it can be further processed and finallyAccording to the dimension of the parts drawing, the height and the diameter of the parts listed in the comparison table, the allowance and tolerances for the machining of the gear forgings can be found out. D=289, h=52, machining allowance and tolerance check for horizontal forging forging height direction a=10 + 4, b=9 + 3, c=13 + 5 hole bilateral, and press check tolerances can be drawn numerical Shoulder Gear Forging drawing.Forging drawing is given separately.2. determine the deformation processConvex shoulder shaped gear forgings belongs to the hollow part, according to the shape and size of forgings, forging in the forging hammer, and the main deformation process for upsetting and punching, punch reaming process, the auxiliary cushion ring upsetting forming is determined according to the forging of the shoulder shape.At present, these kinds of short swords generally use partial upsetting, while upsetting forming is suitable for shoulder forgings with small diameter and height. Because the gear diameter is larger, so we decide to use the punch reaming, but considering the punching metal will flow along the radial hole, and along the height direction of the shoulder pulling shrinkage phenomenon, so that the cushion ring upsetting after the diameter size should be smaller than the diameter of the forging, and shoulder height should be greater than the forging(1) upsettingSince the forgings are single sided, the pad ring shall be upset, and the ring size shall be determined here.Cushion ring cavity volume V pad should be more than the volume of the forging shoulder volume V, shoulder big 10% - 15% (thick wall take small value, thin wall take big value), this case take 12%, calculate V shoulder =753253mm3. beV pad = (1+12%) V shoulder =1.12 * 753253=843643 mm3Taking into account the hole will produce shrinkage, cushion ring height H pad should be increased by 15% to 30% than the convex shoulder (thick wall take small value, thin-walled take big value), this example take 20%.H pad, =1.2H shoulder, =1.2 * 34=40.8 (mm), take 40mm. The inner diameter of the cushion ring D pad can be inconvenient to obtain according to the volumeThe inner wall of the cushion ring should have a slope of 7 degrees, and the upper aperture shall be 163mm, and the lower end aperture shall be 154mm.In order to remove the oxide, the flat anvil upsetting shall be carried out before the pad ring upset, and the process is shown as shown in fig.. After upsetting the flat anvil, the diameter of the billet should be slightly smaller than the innerdiameter of the gasket ring, and the diameter of the upper flange at the upper flange shall be smaller than the maximum diameter of the forging ring after upsetting.(2) punchingPunching punching should make the core material loss is small, while expanding the number of not too much, D punching hole diameter should be less than or equal to D/3 or D at less than D/3=213/3=71mm, the practical use of d=60mm.(3) reaming;The total reaming amount is the hole diameter of the forging minus the punching diameter, that is, (131-60) =71mm, the amount of reaming is 25~30mm in general, and the amount of reaming is 21mm, 25mm and 25mm respectively.(4) trimming forgingsTrim according to the forging drawing.3. calculate billet quality and sizeThe quality of the billet is equal to the quality of the forging, plus the quality of the core and the quality of burning. The quality of the forgings is calculated according to the formulaM forging =V forged P = Pi /4 (32 * 0.27+2.112 * 0.34+1.322 * 7.8=17.8kg * 0.61)Quality of punched core material (take d=60mm, H=65mm) asM core = (1.18~1.57) D2 * H=0.3kgThe gas furnace heating billet loss rate u =2%, considering the need of forging after 2~3 reaming, and requires at least 2 heating, therefore should take the upper limit of single fire damage rate plus appropriate loss value is =0.035, so the quality of the billet is burningM burn =17.8 * 0.035kg=0.6kgTherefore, the quality of the blank isM billet, =m forging, +m firing, +m head, +m core, =18.7kgWhen calculating the diameter of the blank, the die can be calculated by upsetting:Table look-up shows that the diameter of standard hot rolled round bar is determined by the diameter of the selected billet D=120mm.Billet lengthThus, the blank size is determined to be Phi 120 * 210mm.4. selection of equipment and specificationsThe forging type belongs to the ring, D=289, H=52, the look-up table should be used 5kN hammer. 40Cr is an alloy structuralsteel. The temperature of the starting forging is 1200 degrees and the final forging temperature is 800 degrees. Because of the forging is the diameter of 200~350mm medium carbon structural steel, the three stage gas furnace heating specification, charging temperature of 1150 DEG ~1200 DEG, the holding time is about the total heating time (1h~100min) 5%~10%, here is 15min with maximum insulation, heating speed is heated to 1200 DEG C after thermal insulation again about 15min after the start of forging.Cooling method: the forging is a kind of medium and low alloy structural steel, and it can be cooled by air cooling.Four 、 process flow (process card)Forging name, gear (forging drawing shall be given separately)Forging material 40CrBillet quality 18.7kgBlank Size 120 * 210mm0.5T free forging hammer forging equipmentSchematic diagram of fire operation procedure1 blankingThe quality and size of the billet can be calculated from the forging drawing at phi 120 * 210mmUpsettingLocal upsetting of cushion ringH pad =40mm,D pad =164mm2 punchingD Chong =60mmPunch reamingIt is divided into three reaming, and each reaming amount is 21mm, 25mm, 25mmDressingTrim according to the forging drawingFive. ConclusionBy using the above process, the gear blanks can be forged, and then the gears can be produced as long as the cutting process is formed. I think why not directly machining, but advanced forging it? The reason must be that forging can not only make its initial shape, but more importantly, forging can improve the mechanical properties of parts and improve its toughness and strength. Therefore, the key parts of the key parts shouldbe forged first, then cut into shape.Six, thanksThrough this hot processing course design, I deeply understand the importance of hot processing in industrial production. I do is the forging process design of gear, the process of gear machining are deeply discussed, which let me learn a lot, and I will be more efforts to improve and perfect their knowledge, to face greater challenges in future work. In this course design, XXX teacher gave me great help, thank you once again, but also to thank my own efforts of these days, the sweat will be watered out of successful flowers.Seven. References[1] Wang Aizhen, foundation of hot working technology, Beijing, Beihang University press[2] Wang Aizhen, metal forming process design, Beijing, Beihang University press[3] Hu Yamin, forging process and die design, Beijing, Peking University press。
齿轮锻造工艺设计_课程设计说明书
课程设计说明书齿轮锻造工艺设计摘要:本次课程设计说明了齿轮的锻造工艺,同时论述了齿轮零件的锻造工艺设计是一个涉及诸多综合性因素的问题,它与所选的制造机械零件材料的性能、制造的工艺过程、生产的现场条件、生产批量及经济性等因素有密不可分的关系。
只有了解了锻造的工艺要求和热处理的规范,以及选择合适的设备,才能完成齿轮的锻造。
目录一.绘制锻件图................................................. - 1 -1.确定锻件形状.............................................. - 1 -2.确定加工余量.............................................. - 1 -3.确定锻造公差.............................................. - 1 -4.绘制锻件图................................................ - 2 -二.确定锻造工艺............................................... - 3 -1.锻件分类及工序............................................ - 3 -2.制定变形工艺方案.......................................... - 3 -3.确定合适的锻比............................................ - 4 -三.确定毛坯的质量和尺寸....................................... - 5 -1.毛坯质量计算.............................................. - 5 -2.毛坯尺寸确定.............................................. - 6 -四.选定锻造设备及吨位......................................... - 7 -1.查表选定法................................................ - 7 -五.确定锻造温度及规范......................................... - 8 -1.确定锻造温度范围.......................................... - 8 -2.确定加热规范及火次........................................ - 8 -3.确定冷却方法.............................................. - 9 -4.确定冷却规范.............................................. - 9 -5.确定热处理规范............................................ - 9 -六.设计总结.................................................. - 10 - 致谢......................................................... - 11 - 参考文献..................................................... - 12 - 工艺卡....................................................... - 13 -一.绘制锻件图绘制锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据。
齿轮设计说明书
重庆大学本科学生课程设计零件齿轮的工艺规程设计学生:何XX学号:2XX指导教师:XXX专业:机械电子工程重庆大学机械工程学院二0一七年十二月目录重庆大学本科学生课程设计任务书 (3)1. 序言 (4)2. 零件分析 (4)2.1. 零件的作用 (4)2.2. 零件的工艺分析 (4)3. 基准的选择 (4)3.1. 定位方式 (4)3.1.1. 带轴齿轮的定位方式 (4)3.1.2. 以内孔和端面定位 (5)3.1.3. 以外圆和端面定位 (5)3.2. 零件的技术条件 (6)3.2.1. 零件的表面粗糙度和加工精度 (6)3.2.2. 各表面的位置精度(略) (6)3.2.3. 零件表面的加工方法 (6)4. 工艺规程的设计 (7)4.1. 毛坯的确定 (7)4.1.1. 确定机械加工余量 (8)4.1.2. 确定毛坯尺寸公差 (8)4.1.3. 确定圆角半径 (8)4.1.4. 确定拔模斜度 (9)4.1.5. 确定分模位置 (9)4.1.6. 确定毛坯的热处理 (9)4.2. 制定工艺路线(见机械加工工艺过程卡片) (9)4.2.1. 粗铣 (9)4.2.2. 精铣 (9)4.2.3. 粗车 (9)4.2.4. 粗车 (9)4.2.5. 拉孔 (9)4.2.6. 滚齿 (9)4.3. 重点工序的说明(见工序卡片) (10)5. 各工序切削用量的选择热处理工艺及工时的计算 (10)5.1. 工序1(略) (10)5.2. 工序2(略) (10)5.3. 工序3(略) (10)5.4. 工序4:见工序卡片 (10)5.4.1. 切削用量 (10)5.4.2. 工时的计算 (10)6. 设计心得体会 (11)重庆大学本科学生课程设计任务书1.序言机械制造课程设计是在学完了机械制造技术基础和部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。
这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题。
齿轮工艺课程设计说明书
目录1.序言 12.零件的工艺分析与生产类型的确定 12.1零件的作用 12.2零件的工艺分析 22.3零件的生产类型 23.选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 33.1确定毛坯制造形式 32.确定机械加工余量 33.3确定毛坯尺寸 43.4确定毛坯尺寸公差 43.5设计毛坯图 54.选择加工方法,制定工艺路线 64.1定位基准的选择 64.2零件表面加工方法的选择 64.3制定工艺路线 75.工序设计 85.1选择加工设备与装备 85.2确定工序尺寸 116.确定切削用量与基本时间 146.1工序I切削用量与基本时间的确定 146.2工序Ⅱ切削用量与切削时间的确定 18 6.3工序Ⅲ切削用量与基本时间的确定 19 6.4工序Ⅳ的切削用量与基本时间的确定 21 6.5工序Ⅴ切削用量与基本时间的确定 22 6.6工序Ⅵ切削用量与基本时间的确定 23 6.7工序Ⅶ切削用量与基本时间的确定 25 6.8工序Ⅷ切削用量与基本时间的确定 25 7.夹具设计 267.1定位方案 267.2夹紧机构 267.3对刀装置 277.4夹具与机床连接元件 277.5夹具体 277.6使用说明 277.7结构特点 27总结参考文献1.序言课程设计在我们学完大学的全部基础课、专业基础课之后进行的,这是我们在进行课程设计对所学各课程的深入综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们的大学生活中占有重要的地位。
另外在做完这次课程设计之后,我得到一次在毕业工作前的综合性训练,我在想我在下面几方面得到了锻炼:运用机械制造工艺学课程中的基本理论以与在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以与工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。
提高结构设计能力。
通过设计夹具的训练,获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效,省力,经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。
学会使用手册以与图表资料。
齿轮设计计算说明书
齿轮设计计算说明书一、设计任务与要求本次设计任务为一对圆柱齿轮减速器的设计,要求如下:1. 减速器传动类型为圆柱齿轮减速器;2. 输入功率为15kW,输入转速为1500r/min;3. 齿轮材料为40Cr,调质处理,硬度为229~269℃;4. 齿轮精度等级为6级,接触疲劳寿命不小于50万转。
二、几何尺寸计算根据设计要求,输入轴的设计几何尺寸如下:1. 齿数:z=38;2. 压力角:α=20°;3. 模数:m=2mm;4. 齿轮宽度:b=30mm;5. 齿顶圆直径:da=z+2m=42mm;6. 齿根圆直径:df=z-2.5m=35mm。
三、材料选择与热处理要求本次设计选用40Cr钢作为齿轮材料,经过调质处理后,其硬度范围为229~269℃,可满足设计要求。
四、接触疲劳强度计算根据国家标准GB19060-2003,计算齿轮的接触疲劳强度。
计算公式为:σHmax =K·95·fp·N·μ·δt·τcos∅/D·δH。
经过计算,该齿轮的接触疲劳强度满足设计要求。
其中,K为安全系数,取值1.8;fp为材料抗弯强度,取值185MPa;N为许用载荷系数,一般可取值1;μ为载荷集中系数,可取值1.2;δt为变位系数上限值,取值1mm;τcos∅为载荷组合系数,一般可取值1。
另外,还需要考虑疲劳折断的安全余量,一般可取值1.5~3。
五、齿轮精度等级选择本次设计要求齿轮精度等级为6级,符合国家标准GB/T6403.1的要求。
齿轮的测量参数包括圆跳动、螺旋线、接触斑点和径向跳动等。
为了保证齿轮的精度等级,需要进行相应的测量和调整。
六、其他注意事项在齿轮设计中,还需要考虑润滑方式、齿轮的表面处理、热处理工艺等其他因素。
为了保证齿轮的性能和使用寿命,需要综合考虑各种因素,并进行合理的选择和设计。
总结:本次设计的圆柱齿轮减速器,输入功率为15kW,输入转速为1500r/min,选用40Cr钢作为齿轮材料,经过调质处理后硬度范围为229~269℃,接触疲劳强度满足设计要求。
齿轮锻造工艺设计说明书
齿轮锻造工艺设计说明书姓名:xxx学号:xxxxxxxx班级:xxxxxxx日期;xxxxxxx齿轮锻造工艺设计说明书摘要:锻造生产的目的是坯料成型、及控制其内部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件,钢和大多数非铁金属及合金具有不同程度的塑性,均可在冷态或热态下进行塑性加工成型。
齿轮的锻造采用的是自由锻工艺。
本文主要介绍的是齿轮的自由锻工艺。
自由锻是利用压力或冲击力是金属在上下抵铁之间产生塑性变形,从而获得所需锻件形状及尺寸的方法。
确定自由锻的工艺成为了自由锻加工的关键。
本文着重介绍的就是齿轮的自由锻的工艺流程。
关键词:自由锻、齿轮加工、塑性变形、工艺流程。
目录一.绪论 (1)二.总体设计方案 (1)三.具体的设计方法与步骤 (3)3.1绘制锻件图 (3)3.2确定变形工艺 (3)3.2.1镦粗 (3)3.2.2冲孔 (4)3.2.3扩孔 (4)3.2.4修整锻件 (4)3.3计算坯料质量和尺寸 (4)3.4选定设备及规范 (5)四.工艺流程(工艺卡) (6)五.结论 (7)六.致谢 (7)七.参考文献 (8)一、绪论锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件。
锻造的基本工艺有自由锻、模锻、板料冲压等,其中自由锻和模锻是热塑性成型,而板料冲压是冷塑性成形,两者的基本原理相同。
锻造件占得比例说明了一个国家生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品品质在国际竞争中的地位。
在新中国成立之前,锻造基本上是手工作坊式的延续,生产效率低,劳动强度大。
然而在改革开放之后我国的锻造工艺水平得到了迅猛的发展,从而带动了诸如汽车工业的跨越式发展。
但我们还应该清醒的看到我们的锻造工艺水平与欧美发达国家还有一定差距,这更加促使我们努力发展新技术,赶超国际先进水平。
齿轮是现代工业大量使用的零件,本文就是讨论齿轮的自由锻生产。
自由锻能进行的工序很多,可分为基本工序、辅助工序、及精整工序三大类。
齿轮传动的参数化设计及制造工艺设计说明书
齿轮传动的参数化设计及制造工艺ee(ee)指导老师:ee[摘要]本课题在研究快速设计的理论、方法和技术的基础上,通过对常用圆柱齿轮减速器结构的深入分析,采用实体建模、模块化、参数化等技术开发渐开线圆柱齿轮减速器。
介绍如何在Pro/E下实现渐开线标准齿轮的参数化设计,找出主要齿轮参数,对模型尺寸通过关系式进行控制,当用户对主要参数进行修改后,通过在生成处理即获得新的模型。
[关键字]Pro/E、参数化设计、渐开线齿轮Gear parametric design and its manufacturingprocessee(ee)tutor:ee[Abstract]Based on the subjects in the study of the rapid design theory, method and technology .Commonly used by the cylindrical gear reducer structure ing solid modeling, modular, parametric technology development of involute cylindrical gear reducer.How to introduce Pro/E to realize the parametric design of standard involute gear.Find out the main gear parameters.On the size of the model through the relationship type control.When the user on the main parameters of the modified through the generating process is to obtain a new model.Parametric design is convenient, applicable to the structural shape of amorphous products.[Key words] Pro/E ;parameter design ;standard involute gear目录绪论 (1)1.传动机构的总体设计 (4)1.1传动方案拟定 (4)1.2 电机的选择 (5)1.2.1电动机类型和结构型式的选择: (5)1.2.2 确定电动机的功率: (5)1.3计算总传动比及分配各级传动比 (5)1.4运动参数及动力参数计算: (5)1.4.1计算各轴转速: (5)1.4.2计算各轴的功率: (6)1.4.3计算各轴转矩: (6)2.传动零件的设计计算:............................................................................................ 错误!未定义书签。
齿轮设计说明书
绵阳职业技术学院机械制造工艺学课程设计说明书题目:设计“齿轮”零件的机械加工工艺规程及工艺装备(年产量为4000件)内容:1.零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程综合卡片 1张4.结构设计装配图 1张5.结构设计零件图 1张6课程设计说明书 1张班级:机制151学生姓名:蒋杰蒋金男钟升夏洋薛丁山指导教师:梁春光2016年11月25日一.零件的分析(一)零件的作用轮齿是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。
齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件,齿轮在传动中的应用很早就出现了。
19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。
齿轮的作用是能将一根轴的转动传递给另一根轴,也可以实现减速、增速、变向和换向等动作。
本课题缩小到对齿轮轴的研究,本课题中的加工精度高,因此对技术也就会随之提高,包括尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度及表面粗糙度等。
使齿轮轴起到它的作用,更好的支撑传动部件、传递扭矩和承受载荷。
从而使产品更加畅销,寿命延续更长,具有长远的意义,齿轮轴机件的损坏、磨损、变形以及失去动平衡,严重时会导致相关部件的损坏。
本课题的研究主要是加工工艺的注意点和改进的方法,通过总结零件的的加工,提高所加工工件的质量,完善产品,满足要求,提高经济效益和劳动生产率(二)零件的工艺分析(1)齿轮零件图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。
该齿轮齿面的表面粗糙度要求Ra1.6,虽然要求比较高,但对加工工艺设计无影响。
齿轮零件图二.工艺规程设计(一)选择毛坯齿轮是最常用的传动件,要求具有一定的强度。
该零件的材料为45钢,轮廓尺寸不大。
形状亦不复杂,又屑成批生产,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簇近。
部孔锻出。
毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。
(二)定位基准的选择本零件是带孔的投状齿轮,孔是其没计基准(亦是装配技基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。
齿轮说明书
第一章绪论机械制造业是国民经济的的基础和支柱,是向其它各部门提供工具、仪器和各种机械技术的装备部。
一个国家的的机械制造业的发展水平是衡量一个国家经济实力的和科学技术水平的重要标志之一,在科技飞速发展的今天,机械产品和机械制造技术的内涵正在不断的发生变化,工程技术人员不仅要学习和掌握计算机技术等多方面的新知识、新技术、而且要对机械制造和机床夹具等必备的基础理论知识、运用全新的观点重新优化组合。
“工欲善其事,必先利其器。
”工具是人类文明进步的标志。
自20世纪末期以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。
但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著。
机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。
因此,无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备。
轴承座是各种机械设备中常见的部件,它的主要作用是支撑轴承,目前常用轴座已经标准化,通常在机械产品设计时只要选取即可,但在许多场合,因为结构和条件的需要,需要非标轴承座,对于轴承座生产厂家,则是要尽力降低生产成本,提高产品质量。
齿轮是各种机器机械产品中常用的传动件,由于它传动效率高,传动稳定性好,噪音低,定比传动,广泛应用于各种机械设备中,随着机械生产制造技术的发展,齿轮应用越来越广,对齿轮的精度要求越来越高.1 基本概念工艺过程:改变生产对象的的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。
生产纲领:企业在计划期内应该生产的产品产量和进度计划。
基准:基准是指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。
对一个机械零件而言,基准就是确定该零件上的其它点、线、面所依据的点线、面。
六点定位原理:任何一个自由刚体,在空间都有六个自由度(自由度是完全确定物体在空间几何位置所需要的独立坐标数目),即沿坐标轴的x、y、z 移动和绕此三坐标的转动。
限制了刚体的六个自由度,就确定了刚体的位置。
齿轮工艺设计及工艺规程
一、计算生产纲领及确定生产类型由该零件的生产纲领题目中已明确告诉(60万件),且为小型零件。
由课本表1—3得,该零件的生产类型为:大量生产二、零件分析1.零件的用途该零件在CA6140机床变速箱中用于与主轴上的齿轮的啮合,以实现改变主轴的速。
Φ68K7为要求较高的的配合面。
2.零件工艺分析该零件为齿轮类零件,形位公差要求交高,其中的Φ68K7要求Ra0.8μm,明显高,须精磨。
分析其它表面,得出各表面精度一般,加工并不困难。
零件另一端的沟槽为未标注公差,按IT14执行公差,其表面粗糙度一般,故该槽也不难加工,零件上4×Φ5的小通孔为通油之用,其位置精度要求不必太高,因此4×Φ5也不难加工。
三、毛坏的选择因为该零件为齿轮类零件,对起强度有一顶的要求,其材料为45号钢,有较好的塑性,加之其尺寸也不大,形状也不复杂,生产类型为大量生产,故毛坏可用模锻获得。
四、热处理方法零件的热处理刚质齿轮毛坏经锻造很应安排正火,以消除锻造后留下的残余应力,并使不均匀的金相组织经重结晶而得到细化、均匀的组织,从而改善加工性能。
五、工艺过程设计1.基准的选择由图纸分析,该零件的中轴线为设计基准,该零件可通过Φ68K7来保证基准从合,但是由于该零件的毛坏为锻造件内、外圆的同轴度也不高,可以采用基准互换来逐步获得Φ68K7这个精基准,粗基准可以选用Φ90和Φ106.5两个外圆。
2.工艺路线的拟定由该零件的为锻造件,其加工余量会较大,切削时会产生残余应力,并引起应力重新分布。
因此,在安排加工工艺时必须将各表面的粗、精加工分开,以达到逐步修正前一工序因应力而产生的变形,并考虑工序分散。
,,工艺路线方案一;工艺路线方案二;模锻模锻正火正火车端面、外圆车端面、外圆拉小内圆空镗小端孔磨小端孔镗大内圆孔镗大内圆孔切内沟槽切内沟槽滚齿滚齿复合钻4×Φ5 孔复合钻4×Φ5孔齿面表面淬火齿面表面淬火终检终检3.工艺方案的比较与分析较两方案,只有对Φ68K7孔的加工方案有所不同,而该孔为最重要的加工表面——为滚齿时的精基准。
传动齿轮设计说明书
传动齿轮设计说明书随着科技技术的不断进步,生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。
这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率,降低企业的生产成本。
现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。
在这种要求下齿轮零件越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。
特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后,使齿轮零件进入了一个新的发展阶段。
在齿轮零部件是最重要部分,因需求的增加,所以生产也步入大批量化和自动化。
为适应机械设备对齿轮加工的要求,对齿轮加工要求和技术领域的拓展还需要不断的更新与改进。
1、设计工艺要求的基本任务和要求1.1、基本任务1.1.1、工艺设计的基本任务(1)绘制零件工作图一张(2)绘制毛坯-零件合图一张(3)编制机械加工工艺规程卡片一套(4)编写设计说明书一份1.1.2、夹具设计的基本任务(1)收集资料,为夹具设计做好准备(2)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案(3)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书(4)编制夹具的使用说明或技术要求1.2、设计要求1.2.1、工艺设计的设计要求(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求1.2.2、夹具设计的设计要求(1)保证工件的加工精度(2)提高生产效率(3)工艺性好(4)使用性好(5)经济性好2、毕业设计工艺课程设计的方法和步骤2.1、生产纲领的计算与生产类型的确定生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用.它决定了各工序所需专业化和自动化的程度以及所选用的工艺方法和工艺装备.零件生产纲领可按下式计算.N=Qn(1+a%)(1+b%)式中:N-----零件的生产纲领(件/台)Q-----产品的年产量(台/年)n-----每台产品中,该零件的数量(件/台)a%----零件的备品率b% ---零件的平均废品率2.2分析零件图1、零件的作用传动齿轮,,它是齿轮的一个主要一种,其功用是传递运动和运动方向,以适应传动机构运动的需要。
齿轮设计手册docx(一)2024
齿轮齿条教程(二)引言:齿轮和齿条是机械传动中常用的元件,它们具有牢固耐用、传动效率高的特点,广泛应用于各种机械设备中。
本文将深入讲解齿轮和齿条的相关知识,并介绍其在机械传动中的应用。
正文:一、齿轮的基本构造和工作原理1. 齿轮的基本构造a. 齿轮的齿数和模数b. 齿轮的压力角和齿面硬度c. 齿轮的轴向间隙和其他参数2. 齿轮的工作原理a. 齿轮的传动方式b. 齿轮的传动比和转速关系c. 齿轮的力学特性和限制二、齿条的基本特点和分类1. 齿条的基本构造a. 齿条的齿数和模数b. 齿条的压力角和齿面硬度c. 齿条的轴向间隙和其他参数2. 齿条的分类和应用领域a. 直齿齿条和斜齿齿条b. 齿条的传动效率和精度要求c. 齿条的常见应用场景三、齿轮和齿条的配合原理和计算方法1. 齿轮和齿条的配合原理a. 齿轮与齿条的接触及动力传递b. 齿轮和齿条的重合度和配合精度c. 齿轮和齿条的噪声和振动2. 齿轮和齿条的计算方法a. 齿轮和齿条的齿面间隙和轴向间隙b. 齿轮和齿条的传动功率和转速匹配c. 齿轮和齿条的选择和校核准则四、齿轮和齿条的加工和装配要点1. 齿轮和齿条的加工工艺a. 齿轮的铣削和齿条的滚切b. 齿轮和齿条的热处理和整形c. 齿轮和齿条的表面处理和精度修整2. 齿轮和齿条的装配要点a. 齿轮和齿条的配合间隙和预紧力b. 齿轮和齿条的润滑和密封措施c. 齿轮和齿条的对中和调整方法五、齿轮和齿条的维护和故障处理1. 齿轮和齿条的日常维护a. 齿轮和齿条的润滑和清洁b. 齿轮和齿条的负荷和温度监测c. 齿轮和齿条的磨损和裂纹检测2. 齿轮和齿条的故障处理a. 齿轮和齿条的故障类型和原因分析b. 齿轮和齿条的修理和更换方法c. 齿轮和齿条的故障预防和控制策略总结:齿轮和齿条作为机械传动中的重要构件,具有传动效率高、承载能力强的优势。
本文系统地介绍了齿轮和齿条的基本构造和工作原理,深入剖析了它们的配合原理和计算方法,并重点强调了加工和装配的要点,同时也提供了维护和故障处理的指导。
齿轮设计说明书
齿轮参数化建模说明书已知参数为:齿数z=34,模数m=2,压力角α=20°,建立直齿圆柱齿轮参数化建模。
参数化建模过程:1、启动Pro/E程序后,选择【文件】/【新建】命令,在弹出的【新建】对话框中的【类型】选项组中选取【零件】选项,在【子类型】选项组中选取【实体】选项,同时取消【使用缺省模版】选项的选中状态,最后在【名称】文本框中输入gear,单击按钮后,系统弹出【新文件选项】对话框,在【模版】选项组中选择mmns_part_solid选项,最后单击该对话框中的按钮后进入Pro/E系统的零件模块。
2、设置尺寸参数单击菜单栏【工具】在下拉菜单单击【参数】,在【参数】对话框中添加尺寸的各个参数,如下图所示3、设置关系参数在主菜单上依次单击“工具”→“关系”,系统弹出“关系”对话框,并在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系,如下图所示:4、绘制齿轮基本圆(1)在工具栏内单击按钮,系统弹出“草绘”对话框。
选择“FRONT”面作为草绘平面,选取“RIGHT”面作为参考平面,参考方向为向“左”,如图2-1所示。
单击【草绘】进入草绘环境。
(2)在绘图区以绘图提供的原点为圆心,绘制四个同心圆,并且标注圆的直径尺寸。
在工具栏内单击按钮,完成草图的绘制,如下图所示:(3)在主菜单上依次单击“工具”→“关系”,系统弹出“关系”对话框。
在“关系”对话框中输入尺寸关系,通过该关系创建的圆即分别为分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆。
(4)在【关系】对话框中单击确定按钮,系统自动根据设定的参数和关系式再生模型并生成新的基本尺寸。
最终生成如下图所示的标准齿轮基本圆。
5、创建齿轮轮廓线在右工具箱中单击“基准曲线”按钮打开【曲线选项】菜单,在该菜单中选择【从方程】选项,然后选取【完成】选项。
系统提示选取坐标系,在模型树窗口中选择当前的坐标系,然后在【设置坐标类型】菜单中选择【笛卡尔】选项。
高压传动齿轮工艺设计说明书
高压传动齿轮工艺设计说明书一、工艺分析1、审阅零件图仔细审阅零件图,熟悉零件图,而且提供的零件图必须清晰无误,有完整的尺寸和各种标记。
仔细审查图样。
注意零件图的结构是否符合铸造工艺性,有两个方面:(1)审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。
(2 )在既定的零件结构条件下,考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷,在工艺设计中采取措施避免。
零件名称:高压油泵传动齿轮零件材料:40Cr生产批量:大批量生产2、零件技术要求铸件重要的工作表面,在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。
3、选材的合理性铸件所选材料是否合理,一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等,参考常用铸造合金(如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等)的种类、牌号、性能、工艺特点、价格和应用等,进行综合分析,判断所选的合金是否合理。
4、审查铸件结构工艺性铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。
二、工艺方案的确定1、铸造方法的确定铸造方法包括:造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择(1)造型方法、造芯方法的选择根据手工造型和机器造型的特点,选择手工造型(2)铸造方法的选择根据零件的各参数,对照表格中的项目比较,选择砂型铸造。
(3)铸型种类的选择根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。
2、浇注位置的确定根据浇注位置选择的4条主要规则,选择铸件最大截面,即底面处。
3、分型面的选择本铸件采用两箱造型,根据分型面的选择原则,分型面取最大截面,即底面。
三、工艺参数查询1、加工余量的确定根据造型方法、材料类型进行查询。
查得加工余量等级为11~13,取加工余量等级为12。
根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。
查得铸件尺寸公差数值为10。
根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。
查得机械加工余量为7.5。
2、起模斜度的确定根据所属的表面类型查得测量面高21,起模角度为0度30分(0.5°)。
齿轮设计计算说明书
齿轮设计计算说明书1. 概述本说明书旨在介绍齿轮设计的基本原理和计算方法,以便读者能够了解和掌握齿轮的工作原理并进行齿轮的设计计算。
2. 齿轮的基本概念•齿轮是一种用于传递动力和运动的机械元件,通常由齿轮和轴承组成。
•齿轮通常由直齿、斜齿、渐开线齿等不同类型组成,具有不同的传动特性。
•齿轮通常由钢材、铸铁等金属材料制成,也可以使用塑料或复合材料。
3. 齿轮设计的基本原理齿轮设计的基本原理如下:•齿轮的传动比决定了输入轴和输出轴的转速比例。
•齿轮的模数决定了齿轮的尺寸和齿数。
•齿轮的齿形决定了齿轮的传动效率和运动平稳性。
•齿轮的材料和热处理决定了齿轮的强度和耐磨性。
4. 齿轮设计计算步骤齿轮设计计算的基本步骤如下:1.确定齿轮传动的工作条件,包括转速、功率和输入输出轴的位置。
2.根据所需的传动比例,计算输入输出轴的转速。
3.根据所需的传动功率,计算齿轮的模数,并确定齿轮尺寸和齿数。
4.根据齿轮的类型和工作条件,选择合适的齿形。
5.根据所选的齿形和材料,计算齿轮的强度和耐磨性。
6.进行齿轮的热处理和表面处理,以提高齿轮的强度和耐磨性。
5. 齿轮设计计算实例以下是一个齿轮设计计算的实例:1.输入轴转速为1000 rpm,输出轴转速为2000 rpm。
2.输入输出轴的位置为水平平行。
3.需要传递的功率为10 kW。
4.齿轮的材料为钢材,热处理为淬火回火。
5.使用直齿齿轮,齿轮模数为4,齿数为20。
6.使用标准的齿形。
根据以上信息,可以进行以下计算:•传动比:输出/输入 = 2000/1000 = 2•齿轮的尺寸:直径 = 模数 * 齿数 = 4 * 20 = 80 mm•齿轮的传动功率:功率 = 转矩 * 转速 = 功率/转速 * 1000 = 10/1000 * 1000 = 10 Nm•齿轮材料的强度和耐磨性符合设计要求。
6. 注意事项在齿轮设计计算过程中,需要注意以下事项:•确定齿轮传动的工作条件和要求,包括转速、功率和位置等。
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高压传动齿轮工艺设计说明书
一、工艺分析
1、审阅零件图
仔细审阅零件图,熟悉零件图,而且提供的零件图必须清晰无误,有完整的尺寸和各种标记。
仔细审查图样。
注意零件图的结构是否符合铸造工艺性,有两个方面:(1)审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。
(2 )在既定的零件结构条件下,考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷,在工艺设计中采取措施避免。
零件名称:高压油泵传动齿轮
零件材料:40Cr
生产批量:大批量生产
2、零件技术要求
铸件重要的工作表面,在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。
3、选材的合理性
铸件所选材料是否合理,一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等,参考常
用铸造合金(如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等)的种类、
牌号、性能、工艺特点、价格和应用等,进行综合分析,判断所选的合金是否合理。
4、审查铸件结构工艺性
铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。
二、工艺方案的确定
1、铸造方法的确定
铸造方法包括:造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择
(1)造型方法、造芯方法的选择
根据手工造型和机器造型的特点,选择手工造型
(2)铸造方法的选择
根据零件的各参数,对照表格中的项目比较,选择砂型铸造。
(3)铸型种类的选择
根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。
2、浇注位置的确定
根据浇注位置选择的4条主要规则,选择铸件最大截面,即底面处。
3、分型面的选择
本铸件采用两箱造型,根据分型面的选择原则,分型面取最大截面,即底面。
三、工艺参数查询
1、加工余量的确定
根据造型方法、材料类型进行查询。
查得加工余量等级为11~13,
取加工余量等级为12。
根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。
查得铸件尺寸公差数值为10。
根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。
查得机械加工余量为7.5。
2、起模斜度的确定
根据所属的表面类型查得测量面高21,起模角度为0度30分(0.5°)。
3、铸造圆角的确定
根据铸造方法和材料,查得最小铸造圆角半径为3。
;
4、铸造收缩率的确定
根据铸件种类查得:阻碍收缩率为1.3~1.7,自由收缩率为1.6~2.0。
5、最小铸造孔的选择
根据孔的深度、铸件孔的壁厚查得最小铸孔的直径是30mm.
四、浇注系统设计
(一)、浇注位置的确定
根据内浇道的位置选择底注式,
(二)、浇注系统类型选择
根据各浇注系统的特点及铸件的大小选用封闭式浇注系统。
(三)、浇注系统尺寸的确定
1、计算铸件质量:
按照铸件的基本尺寸(包括加工余量在内)计算出铸件的体积和铸件的质量。
其计算公式为:m=pv
式中 m --铸件质量(g):
p--金属材料的密度,对一般铸件可取p=7.2/cm3;
v--铸件的体积(cm3);
经过计算得
铸件质量m=2.2392千克
铸件体积v= 311018.400立方毫米=311.0cm3
铸件面积s=360.5968cm2
2、各个浇道的截面积计算
奥赞公式法
该方法利用力学公式先求出浇注系统的最小横截面积,再根据不同工艺条件下的浇注系统各组元截面比例,
确定其它的横截面积。
铸铁件浇注系统最小横截面积计算公式
式中F最小—最小横截面();
G—流过浇注系统最小横截面积的铸铁金属液总质量(kg);
t—浇注时间(s);
u —流量因数,量纲为1;
Hp —平均静压头(m);
式中个参数的确定方法如下
1. 金属液总质量G的确定
根据铸件质量和生产类型选择铸铁件浇注系统占的质量百分比为20%,
金属液总质量G=m×(1+20%)=2.2392kg×1.20=2.6870kg
2. 浇注时间t的确定
浇注时间t=Am^n=2.2×2.2392^0.5=3.2s
对于具有水平面或结构复杂的薄壁铸件,应保证液面上升速度u上升足够大。
铸铁件按u上升大于4-3所列数
值,对型腔中的液面上升速度进行核算:
铸件在给定浇注位置高度c=0.171m
型腔中的液面上升速度u=0.171m/15.7s=1.09cm/s
U=1.09cm/s>0.8~1,满足要求。
3. 流量因数u的确定
根据铸型种类和阻力大小流量因数u取0.42
4.平均静压头Hp的确定
Hp可根据表4-6确定。
表中Ho为内浇道到浇口杯的距离,c为浇注位置时的铸件高度。
根据铸件重量m=2.2392千克,查得b=60,c=70.
由浇注方式为底注式,则Hp=Ho-c/2=171+60-171/2=0.1455m
是否能完全充型校核:
Hm=500tg6=52.6mm
Ho=171+60=231mm
Ho=231mm>171+52.6=223.6mm
满足要求。
则铸铁件浇注系统最小横截面积
F=51.45/(0.31X10? X0.6X15.7X0.38)
F=0.000464m2=4.64cm2
按封闭式浇注系统各部分的截面积比例:
直浇道出口截面积大于横浇道截面积总和,横浇道出口截面积总和又大于内浇道截面积总和的浇注系统,
即A直>∑A横>∑A内。
其特点是挡渣能力强,但对铸型冲刷力大。
对中小型铸铁件,推荐采用封闭式浇注系
统。
其各部分截面比例为:∑A内:∑A横:∑A直=1:1.1:1.5
进入“铸造参数查询”→“浇注系统”
根据浇注系统最小横截面积,取∑A内=6cm2.
查得a=45mm,b=41mm,c=14mm 。
如图
则∑A横=6x1.1=6.6 cm2
取∑A横=7.56 cm2,查得a=27mm,b=20mm,c=32mm。
如图:
则∑A直=6x1.5=9 cm2
取∑A直=10.75 cm2,查得d=37mm。
如图:
(四)冒口的设计
1、铸铁件无冒口工艺设计的条件:
铸件的冷却模数M,要求铸件的,铸件太薄(如
M<1),初始膨胀已消耗压力铁水反馈到浇注系统中去,形成无效膨胀力释放;M=5954cm3/2786.31cm2=2.14cm<2.5cm,则需设冒口。
2、冒口的计算方法
冒口的计算方法常用的有模数法、比例法和补缩液量法。
这里比例法。
根据本铸件的形状和加工面采用明顶冒口。
用比例法确定铸件的冒口:
T为铸件的厚度或热节圆直径;这里设计冒口设置处壁厚T=45.5mm
冒口共设2个。
用比例法确定了冒口尺寸之后,需利用铸件工艺出品率校核冒口补缩能力。
工艺出品率={铸件质量 /(铸件质量+冒口质量+浇注系统质量)}×100%
查得明顶冒口如下图:
图中错误说明:h应该为直径d段的长度。
查得明顶冒口的参数如下:
DR=(1.2~2.5)T
HR=(1.2~2.5)DR
d=(0.8~0.9)T
h=(0.3~0.35)DR
参数计算 DR=1.2x45.5=55mm
HR=1.2x55=66mm
d=0.8x45.5=36mm
h=0.3x55=17mm
3、校核工艺出品率
冒口质量=0.5629千克
工艺出品率={2.2392/(2.2392+0.5629x2+2.2392X20%)}x100% =2.2392/3.51284X100%
=71.53%
五、工艺图
六、铸件图
七、热处理
调质钢经热加工后,必须经过预备热处理来降低硬度,便于切削加工,消除热加工时造成的组织缺陷,细化晶粒,改善组织,为最终热处理做好准备。
对于40Cr钢而言,可进行正火或退火处理。
调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。
一般可以采用较慢的冷却速度淬火,可以用油淬以避免热处理缺陷。
当强度较高时,采用较低的回火温度,反之选用较高的回火温度。