十字接头零件分析
复合材料RTM十字形接头力学性能研究
第53卷第3期2021年6月Vol.53No.3Jun.2021南京航空航天大学学报Journal of Nanjing University of Aeronautics&Astronautics复合材料RTM十字形接头力学性能研究叶聪杰1，古兴瑾2，袁坚锋1，高苏旭2（1.上海飞机设计研究所，上海201210；2.南京航空航天大学航空学院，南京210016）摘要：针对某型飞机复合材料扰流板接头，选取典型十字连接区为研究对象，研究4点弯载荷作用下采用树脂传递模塑（Resin transfer moulding，RTM）成型工艺的十字接头典型件的极限承载能力，分析其损伤破坏模式，为复合材料RTM接头的设计强度分析提供参考。
论文通过典型细节件4点弯曲试验，测量了其极限承载能力，获得了试件典型破坏模式；同时基于商用ABAQUS有限元软件平台，建立了十字连接区典型细节件有限元模型，数值模拟了其损伤破坏过程。
通过比较数值模拟结果和试验结果，验证了数值模拟的可行性。
关键词：复合材料；树脂传递模塑；十字接头；数值模拟中图分类号：TB33文献标志码：A文章编号：1005⁃2615（2021）03⁃0381⁃07Mechanical Behavior of RTM Composite Cross JointsYE Congjie1，GU Xingjin2，YUAN Jianfeng1，GAO Suxu2（1.Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai201210，China；2.College of Aerospace Engineering，Nanjing University of Aeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China）Abstract:Aiming at the composite spoiler joint of a certain aircraft，the typical cross joint area is selected as the research object to study its ultimate load bearing capacity of the RTM（Resin transfer moulding）formed composite spoiler joint under the four point bending load.Its damage and failure mode is analyzed，and a reference for the design of RTM formed composite joints is provided.A finite element model of the typical detail of the cross connection area is established and its damage process is simulated using the commercial software ABAQUS.The simulated results agree well with the experimental data and thus the feasibility of the numerical simulations is verified.Key words:composite；resin transfer moulding（RTM）；cross joints；numerical simulation相对于金属材料，复合材料具有比较高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐介质腐蚀性，因此在航空航天领域得到了广泛应用［1］。
十字形零件的车削加工
图 1 出气接头成品
表 1 数车加工工艺卡内容（单位$ mm)
零件名
出气接头
材料 错 数量 4000
工
工
工 要
夹具 刀具 量具
1
:中心钻定位 屮4.5 22，保
f孔 ％
数
用 夹具
头 卡尺
2
$ 端 面 ，： !11.11， 16.5，保持 数
，结合上表
图3 夹头
图4 压块
出气接头毛胚材料是外购精压铸件$
19060310AW-Q61-C* 。出气接头结构主要分为两个
分 ： 是 装 夹 分 ， 呈 对称十字形，分布三
个 用 于 连 接 螺 ，中 方 右 头
一
形 ％右
是要则是待加工分。
由 于 （图 1 加工零件）批 量 4000件的生产，如按
照加工& 件
量 ）加 工 方 ，则
。
加 工 要 合 考 虑 $ 整个出气接头结是呈十字结
规 则 零 件 ，主 要 选 用 数 控车 ，合 理 编 排 加 工工 艺 、
设 计 制 作 用 夹 具 、选用合适刀具等。
二 、加工工艺过程
据 的加工条件和出气接头加工内容，数控车
加工工艺过程
1。
2 . 夹具制造
用 夹具
刀 卡尺
；
3
车：右端倒角90。: ％ 数
用 夹具
刀 卡尺
4
:螺纹倒角，退刀槽
数车
用 夹具
切槽 刀
卡尺
游标
5
车： 屮11.11，
螺纹大径 15
数车
用 夹具
十字接头
目录一. 零件零件结构分析 ----------------------------------11.零件作用2.零件图样分析二. 零件技术要求分析-------------------------------- --11.确定毛坯的制造形式 ------------------------------12.毛坯的设计 --------------------------------------13.基面的选择---------------------------------------2 三．零件加工工艺规程--------------------------------- -21.工艺过程分析2.确定切削用量及加工工时四．夹具设计------------------------------------------7 五．简单工序的数控加工程序----------------------------9 六．小结----------------------------------------------10 七 .参考文献 -----------------------------------------11一．零件结构分析1.零件的作用：十字接头为液压系统中常用的一种元件，主要用于连接液压管路之间的压力传动，所以对外形尺寸、形位公差要求不高，主要注意抗压、密封、接口锥度的问题。
2.零件的图样分析：（1）十字接头的内孔端部都有相同的1:10锥孔。
用1:10锥度塞规检查锥孔时，其接触面不少于85%。
（2）十字接头的四个外螺纹均为细牙螺纹M20X1.5。
（3)十字接头φ8mm必须贯通。
二. 零件技术要求分析1.确定毛坯的制造形式：零件材料为Q235-A，考虑到液压元件所需的抗压、密封等要求，在中小批量的生产过程中一般采用锻造成型，锻造精度为2级，保证铸件的外形尺寸要求，减少后期加工工序。
2.毛坯的设计：根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：(1）4XM20X1.5细牙螺纹需要粗车、精车外圆，以及螺纹加工，所以毛坯尺寸定为φ25。
十字接头加工工艺设计过程说明书——机械制造技术课设
引言机械制造工艺学（machinery technology）是研究集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新型工业，归纳总结机械制造工艺的科学理论与实践，探索解决工艺过程中遇到的实际问题，从而揭示出一般规律的一门科学。
主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。
加工工艺课程设计是我们在学习数控加工工艺、机械加工实训及其他有关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是第一次较全面的工艺设计训练，其目的是培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识,分析和解决工艺问题的能力,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识，强化工艺设计能力。
通过加工工艺课程设计，同学应进一步提高识图、制图和机械设计的水平；掌握机械加工工艺设计的方法，学会查阅和运用有关专业资料、手册等工具书；培养独立思考和工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
加工工艺设计课程要求我们应该像真正在工厂工作一样的严格要求自己，必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作风。
1零件工艺分析十字接头已经广泛被用到各个技术领域，随着技术的不断进步，生产都向自动化、专业化和大批量化的方向发展。
这就要求企业提高生产率，提高利用率, 减少浪费降低成本。
在十字接头越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。
特别是近华来与微电子、计算机技术相结合后，使十宇接头;进入了一个新的发展阶段。
为适应机械设备的要求，十字接头的设计要求和技术领的拓展还需要不断的更新。
往复压缩机十字头与活塞杆连接部件简介
往复压缩机十字头与活塞杆连接部件简介1 引言石油化工、煤化工、氮肥等行业中用到的大中型往复压缩机，其十字头与活塞杆的连接部件对于压缩机的可靠运行是至关重要的。
连接部件因采用液压拉伸的方式进行紧固，从而获得了良好的连接性能。
笔者从结构形式、工作原理、活塞止点间隙调整、操作事项等方面对其进行了介绍。
2 HLX型液压紧固拉伸器HLX型液压紧固拉伸器作为十字头与活塞杆的连接部件，液压扩张体置于其内，故连接部件本身具有液压拉伸性能，不需借助其他拆装工具。
加氢裂化装置4M50型新氢压缩机十字头与活塞杆连接部件采用的是HLX-125型液压紧固拉伸器，该部件（见图1）由装在活塞杆尾部的止推环、旋入十字头内部的螺纹套、扩张体、锁紧螺母4大部分组成。
2.1 工作原理手动超高压油泵产生的高压油通过高压油接口，注入扩张体内的腔室后推动压力活塞产生运动。
螺纹套的左右两端面将作为承载部位，最终迫使活塞杆尾部产生弹性变形，将锁紧螺母旋入十字头颈部端面便可实现定位。
高压油泄压后，由于活塞杆的弹性变形产生的巨大预紧力，紧紧作用在螺纹套左侧端面和十字头轴颈端面上，使十字头与螺纹套、锁紧螺母与扩展体间的连接螺纹受力，从而实现整个连接部件的紧固。
由于活塞的止点间隙值较小，在首次确认螺纹套位置后初测止点间隙时，盘车撞缸的风险很大。
笔者曾经历过盘车撞缸，造成连接部件螺纹咬合损坏的尴尬场景。
为了规避此风险，建议采取“缸盖先不装配，内止点间隙值预留够大，然后逐渐调小内止点间隙值”的办法。
（3）为了提高下次检修在此环节的装配效率，避免撞缸，在完成上述步骤后，打压松脱锁紧螺母，拆卸调整环与螺纹套间的紧定螺钉，仅旋转调整环使其与十字头轴颈端面贴合，复上紧定螺钉。
此做法的目的在于很容易地将螺纹套选入十字头内的位置固化，下次检修时装配人员不依赖于拆卸时对螺纹套位置的记忆或标识，可将活塞（杆）一次装配到位。
2.3 结构特点及操作事项（1）活塞杆尾部采取缩颈结构的目的在于容易被拉伸，检修人员应关注其被多次拉伸后的累积塑性变形量，超差后强制报废。
十字头与十字头销的检修
十字头与十字头销的检修十字头和十字头销是机械传动中常用的一种连接件，安装位置多为传动轴上。
它们连接两个轴，传递转矩和动力，具有结构简单、可靠性高、承载能力大的特点。
然而，在使用过程中，十字头和十字头销也会出现磨损、松动等问题，需要进行检修维护，下面详细介绍十字头和十字头销的检修方法。
一、检查零件在进行十字头和十字头销的检修前，需要对零件进行检查。
首先，检查十字头销的直径是否符合规定，是否有裂纹和断裂。
如果有这些问题，则必须更换。
其次，检查十字头的各个部分是否有异物、损坏和磨损。
如果有异物，则清除。
如果有损坏和磨损，可以选择更换或修复。
二、检查间隙在拆卸十字头和十字头销时，要测量它们之间的间隙。
这个间隙是很重要的参数，如果不在规定范围内，就需要进行调整。
检查前，应让十字头和十字头销在传动轴上相交，并测量其间的最大间隙。
三、检查松动如果十字头和十字头销松动，会使得机器产生噪音，并可能导致其它部件的磨损和故障。
在拆卸十字头和十字头销时，应检查它们之间的松动。
可以通过轻轻晃动十字头和十字头销来检查松动，如果存在松动，就要考虑做出必要的调整。
四、更换若检查发现十字头或十字头销的损坏或磨损超出规定范围，则必须进行更换操作。
更换时，应注意正确的选择和安装方式。
五、润滑十字头和十字头销需要持续得到充分的润滑，以确保其正常工作。
在进行检修时，可以将其润滑油清洗，并添加新的放入。
在润滑时，应确保润滑油质量过关、添加量准确。
六、拆卸安装在拆卸十字头和十字头销时，应记录其位置，以便在重新安装时恢复相同的状态。
在安装时，应按照规定的顺序进行，并注意螺纹松紧和严密度。
对于一些更复杂的连接件，还需要在拆卸时记录连接的各个部分和安装顺序，以确保正确安装。
十字头和十字头销的检修是机器维护中不可避免的一环。
熟练掌握十字头和十字头销的检修方法，不仅可以延长它们的寿命，也能保障机器的正常工作。
十字头滑套加工实用工艺分析报告
⼗字头滑套加⼯实⽤⼯艺分析报告⼗字头滑套加⼯⼯艺分析（⼩批量）1.零件分析 1.1零件的作⽤⼗字头滑套位于轴的端部，连接轴与下⼀级的传动部件，起到传递扭矩与动⼒的作⽤。
1.2零件的材料零件材料采⽤HT200，这是⼀种灰⼝铸铁，其铸造性能优良，切削加⼯性能、减震性能和耐磨性好，适于制造套筒类零件。
1.3⼯艺分析图1 ⼗字头滑套零件有以下加⼯表⾯：（1）010.0190-Φmm 定位凸台；（2）10.002.0190++Φmm 定位⽌⼝；（3）15.006.0180++Φmm 孔；（4）335Φmm 外圆表⾯；（5）320Φmm 外圆表⾯；（6）左右两端各14个22Φmm 的孔；（7）8个M6的螺孔。
加⼯表⾯的位置公差要求：（1）010.0190-Φmm 定位凸台与15.006.0180++Φmm 孔的同轴度公差为05.0Φmm 。
（2）10.002.0190++Φmm 定位⽌⼝与15.006.0180++Φmm 孔的同轴度公差为05.0Φmm 。
2.确定⽑胚 2.1确定⽑胚种类该零件形状较为复杂，故⽑胚选择⽤⾦属模砂型铸造的⽅法得到，材料为HT200。
2.2确定加⼯余量、⽑胚尺⼨（1）两端外圆⽆公差要求，表⾯粗糙度的要求为Ra12.5，需粗车再半精车。
两端外圆的双边余量各取5mm ，则⽑胚两端的外圆直径分别为340Φ和325Φ。
（2）零件左端⾯⽆公差要求，表⾯粗糙度要求为Ra12.5，需粗铣再半精铣。
留5mm 加⼯余量。
左端⾯有⼀定位⽌⼝，孔不深，可通过车削得到，其表⾯粗糙度要求为Ra3.2，且有尺⼨和位置公差要求，原则上需要粗车、半精车和精车的加⼯⼯序来满⾜要求，但左端⾯已进⾏了粗加⼯，所以⽌⼝只需半精车再精车即可。
（3）右端⾯的表⾯粗糙度要求为Ra3.2，要满⾜表⾯粗糙度要求，可对端⾯先粗铣再半精铣，留5mm 加⼯余量。
右端⾯上有⼀定位凸台，凸台外圆表⾯粗糙度要求为Ra3.2，且有公差和位置度要求，加⼯要求⽐较⾼，对右端⾯车削可得到凸台，原则上需粗车、半精车再精车，同理，右端⾯已进⾏粗加⼯，所以凸台只需半精车再精车即可。
十字头夹具设计说明书
课程设计说明书题目：十字头加工艺018.0020+Φ工装夹具设计专业：机械设计制造及其自动化 班级：机自082班 ：锴学号：**********指导老师：志峰目录第一部分：工艺设计说明书.............................................................. 错误!未定义书签。
一、零件图的工艺分析 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 十字头零件的功用和原理分析............................................................................................................................. - 1 - 1.2 十字头的结构分析.................................................................................................................................................... - 1 -1.3 零件图纸分析 ............................................................................................................................................................. - 1 -1.4 主要技术条件 ............................................................................................................................................................. - 2 -二、毛坯的材料及生产类型的确定.................................................................................................................... - 3 -2.1 毛坯类型和批量的确定........................................................................................................................................... - 3 -2.2 毛坯制造方法的确定 ............................................................................................................................................... - 3 -三、工艺规程的编制................................................................................................................ 错误!未定义书签。
十字接头
目录一. 零件零件结构分析 ----------------------------------11.零件作用2.零件图样分析二. 零件技术要求分析-------------------------------- --11.确定毛坯的制造形式 ------------------------------12.毛坯的设计 --------------------------------------13.基面的选择---------------------------------------2 三．零件加工工艺规程--------------------------------- -21.工艺过程分析2.确定切削用量及加工工时四．夹具设计------------------------------------------7 五．简单工序的数控加工程序----------------------------9 六．小结----------------------------------------------10 七 .参考文献 -----------------------------------------11一．零件结构分析1.零件的作用：十字接头为液压系统中常用的一种元件，主要用于连接液压管路之间的压力传动，所以对外形尺寸、形位公差要求不高，主要注意抗压、密封、接口锥度的问题。
2.零件的图样分析：（1）十字接头的内孔端部都有相同的1:10锥孔。
用1:10锥度塞规检查锥孔时，其接触面不少于85%。
（2）十字接头的四个外螺纹均为细牙螺纹M20X1.5。
（3)十字接头φ8mm必须贯通。
二. 零件技术要求分析1.确定毛坯的制造形式：零件材料为Q235-A，考虑到液压元件所需的抗压、密封等要求，在中小批量的生产过程中一般采用锻造成型，锻造精度为2级，保证铸件的外形尺寸要求，减少后期加工工序。
2.毛坯的设计：根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：(1）4XM20X1.5细牙螺纹需要粗车、精车外圆，以及螺纹加工，所以毛坯尺寸定为φ25。
十字形零件的车削加工
５ 车：外圆柱螺纹大径 Φ１１１１，长 １５
材料 工序要求
数车 数车 数车 数车 数车
铝 夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具 专用夹具
数量 刀具 钻头 车刀 车刀 切槽刀 螺纹车刀
４０００ 量具 卡尺 卡尺 卡尺 卡尺 游标卡尺 螺纹塞规
三、车床夹具设计、制造、使用 （一） 车床夹具设计图 （见图 ３、图 ４） 根据的加工设备和出气接头结构特点，主要设计
图 ５ 夹头
（三） 车床夹具的使用 （见图 ７、图 ８） 本夹具装夹时把出气接头左部分下凸缘对着对应
夹头 Φ９８ｍｍ通孔和十字凹槽缺口 ７７８＋－０００４ ×６６± ０５ｍｍ方向装夹，用螺钉向压块拧紧，装夹约 ３０秒。 一次装夹完成 １、２、３、４、５所有车加工工艺的内容， 用时 ４８～５０秒。用此专用夹具，操作简便，装夹迅 速，大大减少装夹校正工件的辅助时间，提高了生产 效率。定位精度达到 ００１左右的同轴度，质量保证， 满足加工要求。
以下夹具：
图 ３ 车床夹具定位轴
９６
图 ４ 车床压紧块
设计时主要考虑利用夹具保证十字出气接头、夹 具、机床同轴度，定位准确，装夹方便快捷。把装夹 的左部分外形看作凸件，夹具定位轴的夹头设计相应
师道·教研 ２０１９年第 ７期
智育广角
十字凹槽，上面加压紧块压紧。 １．装夹部分固定在夹头相应的横凹槽 １１７２－＋０００４ ×
图 ７ 车床夹具
图 ８ 车床夹具的使用
四、刀具的选用 （一） 钻头：先用中心钻定位后用 Φ ４５ｍｍ钻通 孔。 （二） 外圆刀：铝材较软，粗、精车均选用机夹 尖刀，刀尖角度标准，磨损时易于更换。 （三） 切槽刀：因退刀槽宽较小，刀尖磨成厚度 为 ２ｍｍ的白钢刀。 （四） 螺纹刀：用白钢刀自磨。因为出气接头退 刀间隙比较小，选用机夹刀粒太大，加工时可能会撞 工件左端面。
各种万向节的结构分析
各种万向节的结构分析万向节（Universal Joint），又称“万向关节”、“通用节”、“十字节”，是一种能够传递功率和转动的机械连接件。
它由两个交叉的轴心构成，通常用于在不同角度和位置的轴之间传递运动和传动力。
在各个行业中广泛应用，如汽车、航空航天、机械制造等。
下面将对不同种类的万向节结构进行详细分析。
1. 十字万向节（Cross-type Universal Joint）:十字万向节是最常见的一种结构，由两根轴构成，呈十字形交叉连接。
每根轴的两端都有一个凸出的十字凸台，通过过盈装配的方式与轴承套相配合。
万向节两个轴的交叉点形成了一个万向节的中心位置。
该结构适用于不同角度的传动，转速可达到高速。
2. 针传力万向节（Needle Bearing Universal Joint）:针传力万向节是一种高速万向节，它在十字万向节的基础上增加了一个针轴承。
该结构的主要特点是内外圈通过针轴承连接，减小了摩擦和传力损耗。
相较于十字万向节，针传力万向节在高速运转时更加平稳，且寿命更长。
3. 离心式万向节（Centrifugal Universal Joint）：离心式万向节是一种创新型的结构，主要用于驱动轮胎转向。
其结构特点是将传动轴固定在万向节内部，通过离心力来使得万向节不断变化其角度。
这种结构可使轴与万向节保持对称角度，避免产生不稳定和颠簸的驾驶感受。
4. 航空万向节（Aircraft Universal Joint）：航空万向节是一种用于飞机传动系统的特殊结构，可以在大范围内实现传输飞行器上的旋转力。
航空万向节通常采用球接头的结构，内部由球、插柄和套组成。
其主要优点是结构轻量化，重量小，能够承受大量的扭矩。
5. 弹性万向节（Elastic Universal Joint）：弹性万向节通过增加弹性材料（如橡胶）来减小传动系统的噪声和振动。
该结构通常由两个相互分离的轴套组成，套之间通过弹性材料连接，起到缓冲振动和减少噪声的作用。
活塞式压缩机零件十字头体工艺过程设计
活塞式压缩机零件十字头体工艺过程设计1.确定毛坯的制造形式根据的零件的材料特性，选择铸件的加工方式来制造毛坯。
我们是单件小批量的生产方式，且零件的外形尺寸比较大，结构又复杂，故采用砂型铸造，这有利于提高生产效率及保证加工精度。
当然这种铸造方法也有一定的缺陷，可能产生气泡、砂眼等，如果出现上述情况，在不影响零件质量的前提下，采用补焊等方法进行修复处理。
毛坯铸造完成以后，需进行消除内应力热处理，非加工表面进行喷丸处理，最后再涂漆.。
2.粗基准面的选择粗基准面的选择原则为：当一些表面不需要加工时，应该选择这些表面作为加工用是的粗基准面；首先选择平整和均匀的非加工面作为加工粗基准，而且尽可能以那些面积较大和平整表面为粗基准。
考虑本文中的零件，即有多个不需要加工表面，又有外圆面。
结合实际加工中的经验，选取大头端面不加工表面作为粗基准。
3.零件表面加工方法的选择使被加工零件的尺寸精度、位置精度和几何形状的技术要求达到合理的保证，这是制订工艺路线的出发点。
在单件小批量生产的条件下，优先考虑采用通用性机床以及专用夹具，且尽量集中加工工序，以此来提高生产率。
除此之外，还应当考虑降低生产成本。
我们有几十年的压缩机生产经验，所有产品已经系列化，标准化，很多夹具，量具可以借用。
比如夹具，在同系列产品中，相关重要尺寸是一样的，可以借用夹具以降低生产成本提供了有利的条件。
本零件的加工表面有零件外圆表面、内孔、槽及小孔等，材料为QT600-3，参照《机械制造工艺设计简明手册》，简称《机械加工工艺手册》，其加工方法选择如下：3.1.小头端面：粗镗至见平，做加工基准用。
3.2.划线：划全线，且保留各部加工余量。
3.3.小头孔及端面：钻镗小头孔，留量60-70mm，镗小头端面，留量5-6mm。
3.4.检查：按照图纸及工艺要求检查易加工部位和待加工部分。
3.5.大头端面：公差等级按IT10，表面粗糙度为Ra3.2µm，需进行粗车，半精车。
十字头相关资料
4。
5十字头4.5.1十字头组十字头组是船用十字头低速柴油机特有的部件.它的作用是：连接活塞和连杆、承受侧推力并给活塞在气缸中的运动导向.十字头组包括：十字头本体，十字头滑块和十字头轴承（即连杆上端轴承）等。
图4-10为十字头组的装配图。
图4—10 十字头组装配图十字头组的工作条件是比较差的。
十字头本体和轴承要承受周期性的气体爆发压力；十字头滑块则承受侧推力（大小和方向都周期地变化）的作用。
与此同时，各零件的尺寸则由于结构上的原因往往受到限制，因此，受力比较严重。
特别是十字头轴承,工作条件更差.随着柴油机增压度和最高爆发压力的不断增加容易发生故障，成为船用低速柴油机可靠性的一个薄弱环节。
因此，在管理和维护上应予以足够的重视。
4.5。
2十字头本体十字头销一般用优质碳钢（40、45号钢）锻造,有时也采用合金钢。
在设计中除保证有足够的强度外，目前的趋势是增加其刚度。
十字头销一般都做得粗而短（有较大的d/l）不但提高了刚度,而且可增加销表面相对运动的线速度，有利于轴承油膜的形成.十字头销的表面往往采用滚压或镀铬等方法来提高其耐磨性；对其表面粗糙度的要求也很高，以保证工作可靠性。
十字头销和活塞杆的连接方式有两种［17].一是活塞杆穿过十字头销上的孔并用螺帽（海底螺帽）固定。
另一则是用活塞杆下部的凸缘用螺栓和十字头销相接。
后一种连接方式可将整个十字头销的下半部作为十字头轴承的承压面（全支承式)，从而使轴承的比压降低，工作条件得到改善。
为了提高可靠性和便于维修，采用前一种连接方式的柴油机把十字头本体设计成对称的，当十字头销表面受到某些损伤时，可将本体销旋转180°继续使用.4。
5.3十字头滑块十字头滑块的结构形式有两种，即双滑块（双导板）结构和单滑块（单导板）结构.双滑块结构。
双滑块结构（图4-11）是十字头销的两端套上滑块,并用压板将其定位。
每一滑块的两侧工作面上都浇有减磨合金，并开设油槽。
润滑用的滑油来自十字头销。
工程图学读叉架类零件图习题解答-十字接头
习题集P75 读零件图 (4): 十字接头
(叉架类零件)
读零件图 (4): 十字接头
1/10
回答下列问题：
1. 根据零件名称和结构形状，此零件属于
类零件。
2. 十字接头的结构由
部分、
部分和
部分等组成。
3. 用“ ”符号标出长、宽、高三个方向的主要尺寸基准。
公差项目为
垂直度
，
公差值为
Փ0.02 mm
。
8/10
7. 零件上有 3 个螺孔，它们的尺寸分别 是 M10-7H、M6-6H深14孔深16 。
9/10
8. 在图上指定位置作B-B剖视图。 10/10
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4. 在主视图中，下列尺寸属于哪种类型（定形、定位）尺寸？
80是
尺寸；38是
尺寸；40是
尺寸；
24是
尺寸；22是
尺寸。
5. 22+00.033最大极限尺寸为
，最小极限尺寸为
。
6. 0.02 A 的含义：被测要素为
，基准要素为
，
公差项目为
，公差值为
。
7. 零件上有
个螺孔，它们的尺寸分别是
。
8. 在图上指定位置作B-B剖视图。
80是 定位 尺寸； 38是 定位 尺寸； 40是 定形 尺寸； 24是 定形 尺寸； 22是 定形 尺寸。
6/10
5. 22+00.033 最大极限尺寸为 Փ22.033 ，最小极限尺寸为 Փ22 。
7/10
6. 0.02 A 的含义：
十字接头零件分析
十字接头零件分析十字接头已经广泛被用到各个技术领域，随着技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。
这就要求企业提高生产率，提高利用率。
减少浪费降低成本。
在十字接头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，使十字接头进入了一个新的发展阶段。
为适应机械设备的要求，十字接头的设计要求和技术领域的拓展还需要不断的更新。
s : Cross joints. Automation. Technology1、设计的目的机械制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。
其基本目的是：1培养工程意识。
2训练基本技能。
3培养质量意识。
4培养规范意识。
2、设计的基本任务与要求1、1、设计任务2设计一个中等复杂的零件的加工工艺规程；3设计一个专用夹具；4编写设计说明书。
2、1、设计基本要求2内容完整，步骤齐全。
3设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。
4正确处理继承与创新的关系。
5正确使用标准和规范。
6 尽量采用先进设计手段。
3、设计说明书的编写说明书要求系统性好、条理清楚、语言简练、文字通顺、字迹工整、图例清晰、图文并茂，充分表达自己的见解，力求避免抄书4、工艺设计与工装设计1．基本任务：（1）绘制零件工件图一张；（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；（5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。
（6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。
选择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。
（7）绘制夹具总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。
（8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。
第四讲 十字头、连杆组件
1.减小轴承压比 2.使轴承负荷均匀 3.良好的润滑和冷却 4.采用薄壁轴瓦 5.提高十字头销表面
的光洁程度
• 抗疲劳强度高的 轴承材料，如：
•高锡铝合金 •锡基白合金
提高十字头轴承可靠性的措施
1.减小轴承压比 2.使轴承负荷均匀 3.良好的润滑和冷却 4.采用薄壁轴瓦 5.提高十字头销表面
匹配
二冲程
⑶连杆大端和轴瓦
船用式和平切口式连杆大端
⑶连杆大端和轴瓦
斜切口连杆大端
2、十字头式柴油机连杆
RTA柴油 机连杆
2、十字头式柴油机连杆
LMC /M CE 柴 油 机 连 杆
三、V型柴油机连杆
1、并列式连杆 2、主副连杆 3、叉骑式连杆
主 副 连 杆
叉骑式连杆
四、连杆螺栓
并不均匀。 故障最多的轴承。
十字头销轴承
自 整 位 轴 承 示 意 图
提高十字头轴承可靠性的措施
1.减小轴承压比 2.使轴承负荷均匀 3.良好的润滑和冷却 4.采用薄壁轴瓦 5.提高十字头销表面的光洁程度
提高十字头轴承可靠性的措施
1.减小轴承压比 2.使轴承负荷均匀 3.良好的润滑和冷却 4.采用薄壁轴瓦 5.提高十字头销表面
十 字 头 导
板
十字头组 件与导板 的相互关
系
一、十字头组件的功用和工况
十字头销因结构限制，尺寸不大。活塞 顶所受的周期变化爆发压力使十字头材 料极易疲劳和变形。
十字头组件中的轴承是柴油机轴承中负 荷较高的一种。因其比压很大，销与轴 承相对摆动速度低，加之压力方向不变， 故较难形成油膜。
二、十字头组件结构及导板 轴承 十字头 本体 （销）
4.材料
材料有 35、45、35CrM、或 40Cr等，并 采用正火或调质等热处理。
十字头组件和导板
四、十字头滑块
• 双滑块结构(图c)是十字头销的两端套上滑块， 并用压板将其定位。每一滑板的两侧工作面上 都浇有减磨合金，并开设油槽。润滑用的滑油 来自十字头。滑块沿着装在机架上的相应导板 滑行，并把侧推力传给它们。它的特点是：无 论是正转或反转、膨胀行程或压缩行程，滑块 的承压面都是一样工作比较平稳可靠；同时， 由于滑块布置在十字头的两侧,曲柄箱中的连 杆运动平面上没有什么障碍，因而有较大的空 间便于维修和拆装。但另一方面由于有四个滑 动面，工作时应保证四个面都和气缸中心线平 行。因此。对制造、安装和校中的要求较高。 此外，滑块和十字头的总重量也较大。
第四节 十字头组件和导板
• • • • • •
一、十字头组件的功用及工况 作用： 连接活塞组件和连杆组件 把活塞的气体力和惯性力传给连杆 承受侧推力并给活塞导向 工况：
• 活塞顶所受的周期变化爆发压力使十字头材 料极易疲劳和变形。 • 负荷较高，比压较大 • 变速运动，润滑困难
二、十字头组件结构及导板
三、十字头本体
• 十字头本体一般用优质碳钢（40、45号钢）锻造，有时 也采用合金钢。在设计中除保证有足够的强度外，目前 的趋势是增加其刚度。十字头销一般都做得粗而短（有 较大的d／L），不但提高了刚度，而且可增加销表面的 线速度，有利于轴承油膜的形成。十字头销的表面往往 采用滚压或镀铬（镀层厚度 0.25～0.50mm）等方法来提 高其耐磨性；对其表面粗糙度的要求也很高，以保证工 作可靠性。十字头和活塞杆的连接方式如图2-35所示，a） b）两种属于同一类型，活塞杆均穿过十字头上的孔用螺 帽固定。但a）是用锥面定位和压紧b）则用上螺帽支承 杆身传来的压力。c）则是借活塞下部的凸缘用螺栓和十 字头相接。这种连接方式可将整个十字头的下半部作为 十字头轴承的承压面积，从而使轴承的比压降低，工作 条件得到改善。为了提高可靠性和便于维修，有的柴油 机把十字头本体（指活塞杆穿过十字头本体连接的结构） 设计成对称的，当十字头销表面受到某些损伤时，可将 本体旋转180°继续使用。
任务2 识读旋钮、十字接头零件图,想像其立体
• 读图的方法和步骤
任务2 识读旋钮、十字接头零件图，想象其立体
看懂组合体、补画出左视图(形体分析法)
Ⅳ
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
Ⅱ Ⅰ
（c）想象出形体Ⅰ
（d）想象出形体Ⅱ Ⅳ
Ⅲ
（e）想象出形体Ⅲ
（f）想象出形体Ⅳ
(g) 补画出形体Ⅰ的 左视图
(h) 补画出形体Ⅱ的 左视图
(i) 补画出形体Ⅲ的 左视图
项目5 绘制轴承座零件三视图
• 任务2 - 识读旋钮、十字接头零件图，想象其立体
旋 钮 零 件 图
项目5 绘制轴承座零件三视图
• 任务2 - 识读旋钮、十字接头零件图，想象其立体
十 字 接 头 零 件 图
任务2 识读旋钮、十字接头零件图，想象其立体
识读较复杂零件图样 能力目标
读图基本 要求
形体 分析法
12
11
任务2 识读旋钮、十字接头零件图，想象其立体
看懂组合体、补画出俯视图(线面分析法)
完成
任务2 识读旋钮、十字接头零件图，想象其立体
任务实施 任务实施
旋钮立体 十字接头立体
END
识读组合体视图线面分析法任务2识读旋钮十字接头零件图想象其立体组合体的读图任务2识读旋钮十字接头零件图想象其立体c想象出形体补画出形体的左视图补画出形体的左视图完成补画出形体的左视图补画出形体的左视图分析看懂组合体补画出俯视图线面分析法任务2识读旋钮十字接头零件图想象其立体步骤一步骤二步骤三111211121211完成任务2识读旋钮十字接头零件图想象其立体看懂组合体补画出俯视图线面分析法任务2识读旋钮十字接头零件图想象其立体旋钮立体十字接头立体任务实施任务实施end
1、读图的方法 2、读图的步骤 (1) 看视图抓特征 看视图 —— 以主视图为主，配合其它视图，进行初步的投影分析和 空间分析。 抓特征 —— 找出反映物体特征较多的视图，在较短的时间里，对物 体有个大概的了解。 (2) 分解形体对投影 分解形体 —— 参照特征视图，分解形体。 对投影 —— 利用“三等”关系，找出每一部分的三个投影，想象出 它 们的形状。 形体分析法 线面分析法
十字轴零件的作用[1]
![十字轴零件的作用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/fd7ce163ddccda38376baf66.png)
1. 零件的作用十字轴零件主要用于各种机械的多向传动连接，常与联轴器配套使用，如：十字轴式万向器等。
由于其主要承受扭转等力矩，所以在轴颈上进行一定的热处理用以提高零件强度。
2. 工艺规程设计2.1零件工艺分析从零件图上可知，它共有三组加工面，每组内都有一定的加工精度要求。
县分述如下：1. 以φ2502.004.0--mm 为加工表面 这一组包括：φ25mm 02.004.0--外圆加工、30mm 短轴端面。
其中外圆表面精度Ra6.3，端面表面精度Ra12.5。
2. 十字轴内部钻孔这一组包括：细通孔φ6mm ，深25mm 孔φ8mm 。
两孔要求孔隙小于φ0.02mm3. 其他加工（1） 攻螺纹孔M8-7H 于毛坯中心（2） 在螺纹孔上锪直径φ23mm 、深4mm 、角度60°的孔。
2.2 确定毛坯的制造形成由于零件主要承受压力，故选用材料HT200；根据大批量生产要求，采用金属型浇铸，铸件尺寸公差等级CT9、机械加工余量等级MA-F 。
2.3 基准的选择1. 粗基准的选择第一组加工表面以φ2502.004.0--mm 轴线为设计基准，加工时应考虑到保证一定的同轴度。
第二组加工有孔隙要求，故选用经过粗加工的短轴表面和端面作为定位粗基准。
第三足以毛坯表面作底面基准，任意轴两端面做粗基准。
2. 精基准的选择外圆表面经过粗车后的表面作为精基准，半精加工φ2502.004.0--mm 外圆，达到规定的表面质量和公差要求。
2.4 制定工艺路线工艺路线方案工序 05粗车各外圆、端面。
10各向钻孔φ6mm 至深55mm ，孔隙φ0.02mm 。
15各向钻孔φ8mm 至深25mm 。
20钻孔7.5mm ，攻螺纹M8-7H ，锪孔直径φ23mm 、深4mm 、角度60°。
25半精车各外圆，车倒角。
30除去轮廓毛刺、各孔口倒角35零件渗碳0.8～1.3，四个轴颈淬火硬度58～63HRC 。
40检查。
第二章柴油机结构和零部件╲t第十一节 十字头组
①十字头销有足够的强度、刚度、耐冲击性、 耐磨性、加工精度高；
②滑快、导板有足够的强度、刚度、耐磨性。
• 4.材料
• 十字头销－40、45号钢锻造，有时合金钢； • 滑快－铸钢； • 导板－铸铁
• 二、钢头（本40要体、求（4：十5号字字 头 销钢头）销锻）造，合金快钢
正车导板
(正车时受力)
倒车导板
(倒车时受力)
• 十字头滑块 材料：锻钢 双滑块特点： ①滑块的承压面一样的，工作可靠； ②连杆运动平面没有障碍，检修方便； ③四个面都和气缸中心线平行，制造、安装和校
中要求高，总重量较大。 单滑块特点： ①布置较紧凑，受力合理； ②曲轴箱空间较小，维修拆装不便。
粗而短提高刚度，增加线速度便于油膜形成；
表面采用滚压或镀铬提高其耐磨性
表面粗糙度的要求高，保证工作可靠性
十字头销与连杆的连接方式
海底螺帽（forked type）
全支承（continuous type )
2.十字头组件结构
• 3.结构类型 （1） 双导板结构 （2） 单导板结构 （3） 圆导板式
三、十字头轴承工作及可靠性提高
• 工作特点：
1、单向受力 1、轴承2、比连压杆大摆动角速度小
1）润滑条件很差，难以形1、成23限、、制良周轴最期向好高性受爆气力的发体 不压力均润力冲滑击 油膜； 2）轴承的负荷很重； 2、增大承压面积(增大轴颈；全支承；
提高十字头轴承可靠性的措3、使施增轴大：承贴轴合向面负积荷)分布均匀
1. 降低轴承比压
1、采用弹性结构 2、采用刚性结构
2.使轴承负荷分布均匀
31、、采改用变反供变油形路法线（滑油先至 轴承，再到连杆大端）
3.保证良好的润滑和冷却 2、提高滑油供油压力 3、合理开设油槽
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十字接头零件分析
十字接头已经广泛被用到各个技术领域，随着技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。
这就要求企业提高生产率，提高利用率。
减少浪费降低成本。
在十字接头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，使十字接头进入了一个新的发展阶段。
为适应机械设备的要求，十字接头的设计要求和技术领域的拓展还需要不断的更新。
s : Cross joints. Automation. Technology
1、设计的目的
机械制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。
其基本目的是：
1培养工程意识。
2训练基本技能。
3培养质量意识。
4培养规范意识。
2、设计的基本任务与要求
1、1、设计任务
2设计一个中等复杂的零件的加工工艺规程；
3设计一个专用夹具；
4编写设计说明书。
2、1、设计基本要求
2内容完整，步骤齐全。
3设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。
4正确处理继承与创新的关系。
5正确使用标准和规范。
6 尽量采用先进设计手段。
3、设计说明书的编写
说明书要求系统性好、条理清楚、语言简练、文字通顺、字迹工整、图例清晰、图文并茂，充分表达自己的见解，力求避免抄书
4、工艺设计与工装设计
1．基本任务：
（1）绘制零件工件图一张；
（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；
（5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。
（6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。
选择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技
术要求。
（7）绘制夹具总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。
（8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。
2．设计要求：
（1）应保证零件的加工质量，达到设计图纸的技术要求；
（2）在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产效率；
（3）要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施；
（4）在立足本企业的生产条件基础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备；
（5）工艺规程应正确、完整、简洁、清晰；
（6）工艺规程应满足规范化、标准化要求；
（7）夹具设计保证工件的加工精度；
（8）提高生产效率；
（9）工艺性好；
（10）使用性好；
（11）经济性好
5、十字接头零件分析
1. 首先在对加工零件进行充分的工艺分析，确定零件的编程坐标系，计算零件的几何元素坐标参数。
确定钻孔或扩孔、镗孔和锪孔的中心坐标，铣面时的起点坐标和终点坐标，两端点坐标。
2. 其次零件加工工艺路线或加工顺序。
根据零件图、零件的制造材料、零件的质量要求确定主运动的启动、停止、方向、变速；进给运动的速度大小；选择刀具的参数及冷却液开、关等辅助装置的动作。
3. 根据零件的形状和加工位置设计制造其专用夹具，适合于工件的大批量生产。
4. 零件的图形、尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理及其他技术要求要表示的清晰明了。
5. 要做到加工效率高、加工质量符合要求、加工费用低等要求。
基本尺寸
考虑材料力学性能：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度；
内外表面质量
十字接头此零件用于两轴,杆之间连接传递,扭力或运动的中
间联接器所以对韧性和强度耐磨度有一定的要求.如零件图所示该零件主要加工表
面及技术要求分析如下.
1.零件整体在未注尺寸公差为IT14级.这对一般的铣削加工都不难打到.
2.零件的形位公差要求也不高.它是GBIT1184-1996K级也较容易达到.
3.T1.T2.T3.T
4.T
5.T6表面
6、选材
接头的许用应力和安全系数的关系：[σ]=σ°/n（极限应力σ°,n=3）脆性材料的σ°=σb。
安全系数n反映了构件的强度储备。
脆性材料的n=2~3.5或是3~9。
拉伸的强度计算：σ=N/A≤[σ]
N =σ*Aaz
N ≤[σ]*A 材料为QT500。
7、材料特性
8、毛坯
根据零件材料确定毛坯为铸件，根据其结构形状、尺寸大小和材料性能毛坯的铸
造方法选用----低压铸造
毛坯公差等级---IT8级
球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（硅，镁）使铸铁中石墨球化，由于碳以球状存在于铸件基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度，屈服强度，塑性，冲击韧性大大提高，并且有耐磨，减震。
工艺性能好，成本低等优点因为零件要求无砂眼，所以在毛坯铸造时要注意气孔的产生气孔原因：
1．空气夾杂在熔汤中
2．气体的来源：熔解时、在料管中、在模具中、离型剂
改善方法：
1．适当的慢速
2．检查流道转弯是否圆滑，截面积是否渐減
3．检查逃气道面积是否够大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4．检查离型剂是否噴太多，模温是否太低
5．使用真空．
9、退火热处理
由于铸件壁厚不均匀，在加热，冷却及相变过程中，会产生效应力和组织应力。
另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力，所有这些内应力都必须消除。
去应力退火通常的加热温度为500～550℃保温时间为2～8h，然后炉冷（灰口铁）或空冷（球铁）。
采用这种工艺可消除?铸件内应力的90～95％，但铸铁组织不发生变化
11、加工方法
1.大部分外表面可达到要求. 其经济精度IT12-14. 表面粗糙度Ra1
2.5-6.
3.都可以达到零件设计要求.
2.孔Ф4 钻→铰其经济精度IT8-10 表面粗糙度Ra
3.2-1.6
3.孔Ф22+0.033 Φ40+0.039其他公差为IT8级其经济精度IT11-13 表面粗糙Ra12.5-6.3 有Ra≤12.5的粗糙度要求
4.在孔Φ4的内壁粗糙度要求为Ra≤1.6其它孔壁都在Ra≤6.3.Ф40的上偏差为0.039Ф22的上偏差为0.033公差等级都为IT8.所以对现代机加工不难.
5.在Ф22空内有一个高为2mm粗糙度为Ra≤12.5的圆弧凹槽.
6.m10-7B螺孔
普通螺(粗压螺纹)
螺距1.5 中径9.026 小径8.376
m6-6B
螺距1 中径5.350 小径4.917
12、加工方案
13、刀具夹具
直柄立铣刀:用于一般用于外圆侧面铣
锥柄键槽铣刀:一般用于基面铣
加长锥柄键槽铣刀:用于深槽加工
倒角铣刀:倒角
锥柄麻花钻:打孔
拉刀
1、夹紧力的计算
在确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。
根据工件所受切削力．夹紧力（大型工件还应考虑重力．惯性力等）的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数。
（1）铣削力矩M切的计算：
M0=F0L1=9.866/0.011（0.015+0.011/2-0.040/2）=300（N·m）
（2）加紧力的计算
F3=2KM0/D=2×1.5×0.48/0.028=51.42(N)
14、毛坯余量与零件公差
一、研究加工工件图样
了解该工件的结构形状．尺寸．材料．热处理要求，主要是表面的加工精度．表面粗糙度及其他技术要求
二、熟悉工艺文件，明确以下内容
1毛坯的种类．形状．加工余量及其精度。
2工件的加工工艺过程，工序图，本工序所处的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基准面的状况。
3本工序所使用的机床．刀具及其他辅助工具的规格。
4本工序所采用的切削用量。
三、拟定夹具的结构方案
1．确定夹具的类型
2．确定工件的定位方式及定位元件的结构。