传动轴的毕业论文

德州科技职业学院
毕业设计（论文）题目____
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德州科技职业学院毕业论文英文摘要
摘要
通过在校期间对传动轴的学习和认识对传动轴进行一下系统的分析和设计，支承传动件的零件称为轴。

轴类零件毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。

这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义
传动轴是组成机器零件的主要零件之，一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。

这种轴一般较长，且转速高，只能承受扭矩而不
承受弯矩。

应该使传动轴具有足够的刚度和高临界转速，在强度计算中，由于所取的安全系数较大，从而使轴的尺寸过大，本文讨论的传动轴工艺设计方法，并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表面发兰。

关键词：传动轴，零件，刚度，强度，表面发兰
I
ABSTRACT
Through the study of shaft duri ng school and tran smissi on of the system are an alyzed and desig n. Support ing tran smissi on parts called shaft. Axial parts of graduation design is mechanical engineering specialty students complete the teaching plan last a very important
practical teachi ng link is to makethe stude nts comprehe nsive use of basic theory, we learned the basic knowledge and skills to solve major problems with in the scope of the engin eeri ng tech no logy and a basic training. The student is engaged in technical work related to the development and future career has certa in
Shaft is composed of the main parts of the mach ine parts, all of the transmission parts motion (for example: gear, gear, etc.) must be
in stalled in the tran smissi on of power to exercise and shaft tran smissi on, often used in the connection between the transmission and drive. The shaft gen erally is long, and the high speed, can withsta nd torque not in herit the mome nt. Should make the shaft has eno ugh rigidity and high speed, strength calculation, because of the large safety factor, thus makeshaft dime nsion, this paper discusses the tran smissi on tech no logy desig n methods, and according to the current standard added some way of surface treatme nt
Keywords：Shaft, parts, stiffness, strength, surface flange
目录
中文摘要 (I)
英文摘要....................................... U 1概述........................................... 1.
1.1问题的提出及研究意向 (1)
1.2 本文研究的目的和研究内容 (1)
2零件的分析 (2)
2.1 零件的作用 (2)
2.2零件的工艺分析 (2)
2.3零件表面加工方法的选择 (2)
3加工方案的选择 (3)
4确定毛坯 (4)
4.1确定毛坯种类 (4)
4.2确定锻件加工余量及形状 (4)
5工艺规程设计 (5)
5.1定位基准的选择 (5)
5.2制定工艺路线 (5)
6参考文献...................................... 1.1 7心得体会...................................... 1.2 8致谢. (13)
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1概述
1.1问题的提出
问题:传动轴主要用于汽车行业，就目前来看传动轴存在的问题还是很多的，尤其是汽车方面。

很多汽车生产商不得不把自己所产汽车召回，浪费了大量的人力物力，也给消费者带来了诸多麻烦，给自己企业造成了负面影响。

1.2论文研究的目的和研究内容
本文研究的目的是研究传动轴的设计工艺，从而培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。

综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，主要内容是传动轴的如何选择材料，传动轴的分析和加工方法的选择，传动轴的加工方案的选择以及如何选择毛坯。

通过计算设计出加工传动轴的加工时间，做到有计划的利用时间去生产提高生产效率。

增添了些表面处理防止传动轴生锈和腐蚀。

2零件的分析
2.1零件的作用
轴是组成机器零件的主要零件之一。

一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。

因此，轴的主要功用是支撑回转零件和传递运动和动力。

按照承受载荷的不同，轴可以分为转轴，心轴，和传动轴三类。

工作中，既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。

这类轴在各种机器中最为常见。

只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。

心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。

只能承受扭矩而不承受弯矩的轴叫传动轴。

2.2零件的工艺分析
零件的材料为45钢，45钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。

但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46所以如果需要表面硬度，又希望发挥45钢优越的机械性能，常将45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。

2.3零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有外圆，内孔，端面，小孔等，材料为45钢。

根据参考手
册相关资料得下表：
外圆表面加工方案
加工方案经济加工精度等级（IT ）表面粗糙度Ra/卩m
孔加工方案
3加工方案的选择
工序I铣轴的两端面，打中心孔
工序II粗车外圆大小端各外径
工序III半精车，倒角
工序W精车，切退刀槽
工序V调质
工序切车螺纹
工序％铣键槽
工序毗去毛刺
工序区磨削
本设计的加工方法如下：
①两端面：公差等级IT12，表面粗糙度Ra12.5卩m,需进行铣削加工。

②由于M20要车削外螺纹，故轴要先粗车至© 20公差等级IT12，表面粗糙度为Ra12.5卩m 需要进行粗加工。

③© 20外圆表面：公差等级IT7 ,表面粗糙度为Ra1.6卩m需进行半精车，精车或磨削加工。

④© 25外圆表面：公差等级IT7，表面粗糙度为Ra12.5卩m需进行半精车，精车或磨削加工。

⑤© 25外圆表面：公差等级IT6，表面粗糙度为Ra1.6卩m需要进行精加工或磨削加工。

4确定毛坯
4.1 确定毛坯种类：
45钢。

切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。

刀具材料选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任
4.2确定锻件加工余量及形状：
德州科技职业学院毕业论文确定毛坯
5工艺规程设计
5.1定位基准的选择
（1）粗基准的选择：由于本传动轴全部表面均需加工，而轴的中心线作为精基准，应该选择该传动轴的一端面作为主要的定位粗基准。

（2）精基准的选择：本零件是传动轴，孔是其设计基准亦是其装配基准和测量基准，为避免由于基准不重合而造成的误差且考虑到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，应该选择传动轴的中心线以及粗加工后的端面为主要的
定位精基准。

5.2制定工艺路线
根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下。

可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并且尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应该考虑经济效果, 以便使生产成本尽量下降。

加工条件：加工材料采用45钢，经调质处理后的锻件
工序I 铣轴的两端面，打中心孔
机床：采用组合车床加专用夹具
德州科技职业学院毕业论文工艺规程设计
刀具：YG6硬质合金端铣刀
粗铣M20的两端面，，以M20端面作为粗基准
工序II 粗车外圆大小端各外径
机床：CA6140卧式车床，转速n=400r/min
刀具：查〈〈简明手册〉〉选用YT6硬质合金外圆车刀，主偏角为90, 后刀面最大磨损限度1.0~1.4,刀具寿命60min.
切削速度vc= n dn/1000=3.14x47x400/1000=59.032m/min
进给量：f=0.05mm/r
进给速度：vf=fn=0.05x400=20mm/mi n
加工工时：tm=L/ vf
①端面加工（以小端端面为基准）
毛坯© 29段
加工© 25 从© 29切削至© 26.7，背吃刀量ap=1.15mm;
切削长度L= 40mm;
加工工时tm=L/ vf=2min
加工© 20 从© 26.7切削至© 21.4，背吃刀量ap=2.65mm切削长度L=36mm
加工工时tm=L/ vf=1.8mi n
加工© 20 从© 26.7切削至© 21.4，背吃刀量ap=2.65mm切削长度
L=70mm
加工工时tm=L/ vf=3.5min
②大端加工（以大端端面为基准）
毛坯© 34段
加工© 30 从© 34切削至© 31.6，背吃刀量ap=1.2mm
切削长度L=240mm
加工工时tm=L/ vf=12min 加工© 25从© 31.6切削至© 25,背吃刀量
ap=3.8mm
切削长度L=135mm
加工工时tm=L/ vf=6.75min
第二道工序所需工时Tm2=26.05min
工序III 钻孔
机床：Z4006台式钻床主轴转速1450~5800r/min
钻头：根据〈〈切削手册〉〉表2.1,2.5选择高速钢麻花钻钻头，粗
钻时钻头采用双锥后磨横刀，后角12,钻头直径4mm
①切削用量
确定进给量：f=0.08~0.1mm/r 修正系数为0.75 修正后
的进给量f=(0.08~0.1)x0.75=0.06~0.075 mm/r
按照强度小于800Mpa从〈〈切削手册〉〉查得f=0.08~0.1mm/r 选f=0.07 mm/r 取n=2000r/min
②计算加工工时得tm=L/ nf=0.8928min
③确定钻头磨损标准及寿命
刀具后刀面最大磨损限度，查〈〈简明手册〉〉为0.6mm,寿命为45min, 工序IV半精车，倒角
加工© 25 从© 26.7切削至© 25.8，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=240mm
加工工时tm=L/ vf=0.52min
加工© 20 从© 21.4切削至© 20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=36mm
加工工时tm=L/ vf=1.8mi n
加工© 20 从© 21.4切削至© 20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=70mm
加工工时tm=L/ vf=3.5min
车倒角车刀选用kr=45的直头通切车刀车45倒角
第四道工序所需工时Tm4=5.82min
工序V 精车，切退刀槽
加工© 25 从© 25.8切削至© 25.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度
L=135mm
加工工时tm=L/ vf=6.75min
加工© 20 从© 20.5切削至© 20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=36mm
加工工时tm=L/ vf=1.8mi n
加工© 20 从© 20.5切削至© 20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=70mm
加工工时tm=L/ vf=3.5min
切退刀槽取a=1.5和a=2的切槽刀
进给量f为手动，查＜＜切削手册＞＞得v=0.17m/s
n=0.5
第五道工序所需工时Tm5=12.05min
工序VI 调质
淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临界温度以上，然后通过介质迅速冷却，回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度进行回火。

调质处理后零件
具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工
作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

但表面硬度较低，不耐磨。

可用调质+表面淬火提高零
件表面硬度。

渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质+表面
淬火高。

经热处理后，表面可以获得很高的硬度，芯部硬度低，耐冲击。

所以调质处理是不
可或缺的一道重要工序。

工序VII 车螺纹
机床：CA6140
螺距P=1 mm f=P=1 mm
L1=2~3p L2=2~5p =2~5mm
计算工时车M20 得tm1=(L+L1+L2)/ nf=0.125min
车M20 得tm2=(L+L1+L2)/ nf=0.235min
第七道工序所需工时Tm7=0.36min
工序VIII 铣键槽
机床：立式铣床X53T 转速n=18r/min
纵向进给量为f仁10 mm/min 横向进给量为f2=10 mm/min
① h=4mm, L=6mm
计算工时得tm纵=h/f1n=0.022min
tm 横=L/f2n=0.033mi n
tm仁0.055mi n
② h=4mm, L=42mm
计算工时得tm纵=h/f1n=0.022 min
tm 横=L/f2n=0.233 min
tm2=0.255mi n
第九道工序所需工时Tm9=0.31min
工序IX 去毛刺
毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。

经过去毛刺处理后会使零件表面的精度大大提高。

所以去毛刺是不可或缺的一道重要工序.
工序X磨削
机床：万能外圆磨床M131W工作台移动速度v=100mm/min
加工© 25 从© 25.3切削至© 25,背吃刀量ap=0.15mm
切削长度L=135mm
加工工时tm=L/ v f=1.35mi n
加工© 20 从© 20.3切削至© 20,背吃刀量ap=0.15mm
切削长度L=36mm
加工工时tm=L/ vf=0.36min
加工© 20 从© 20.3切削至© 20,背吃刀量ap=0.15mm
切削长度L=70mm
加工工时tm=L/ vf=0.7min
第^一道工序所需工时Tm11=2.41min
综上所述,本设计所需总基本工时
Tm总=47.8928mi n
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参考文献
高等教育出版社，2006 机械工业出版社,1993.4 机械工业出版社,2005.11 北京理工大学出版社，2008 高等教育出版社，20006参考文献
吴宗泽，罗圣国 主编 机械设计课程设计手册
李益民 主编 机械制造工艺简明手册
黄健求 主编 机械制造技术基础
张春梅，刘静香
主编 工程力学 邓文英
主编 金属工艺学 机械工业出版社,1997.8 艾兴，肖诗纲 主编
切削用量简明手3版
7心得体会
在大学期间经过三年的努力和学习，对于机电一些问题已初具雏形。

作为一名即将
毕业的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。

我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。

在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。

为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是对讨论和共同学习有了进一步的认识。

我们作为小工程师，一切都要有据可依•有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固
所学知识，这也是我作本次课程设计的第二大收获。

这次毕业设计也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。

想籍次机会感谢三年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友
谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。

整个设计我基本上还满意，由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。

希望答辩时，老师多提些问题，由此我可用更好地了解到自己的不足，以便课后加以弥补。

8致谢
时光飞逝，一转眼我的大学生活就要结束了。

这两年我学到了很多很多的知识，是我人生的一个转折。

我之所以能取得这些成绩，除了有自己的努力外，在我的学习，生活中还得到了很多人的关心和帮助。

在此我要对他们表示衷心的感谢。

首先，我要感谢我的毕业指导老师，在毕业设计中，他不遗余力地指导和帮助我。

在他孜孜不倦的教诲下，我顺利地完成了毕业设计。

丛老师对工作认真负责的态度，对学生无私的关怀，使我受益良多。

我衷心地感谢她。

在这里我还要感谢所有指导过我的老师们，没有你们的培养我无法完成两年的大学学业。

还有，我能有今天，是与我父母的辛勤培养分不开的，他们为我付出了一切。

我将在以后学习、工作中再接再厉，尽我最大的努力做到最好来报答父母的养育之恩我要向诸位老师和我父母深深地鞠上一躬。

在此，我还要感谢在一起舍友，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。

特别感谢我的同学，你们对本课题做了不少工作，给予我不少的帮助。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。

我们共同努力争取更上一层楼。

学生：王笑懂
2010年05月09日。