变速器换挡叉课程设计说明书

机电及自动化学院机械制造加工工艺

课程设计

设计题目：变速器换挡叉

专业：08机械电子工程

学号： **********

姓名：

指导老师：

2011年7月4日

目录

第一章：零件分析————————————————————- 3 1.1、零件的作用———————————————————— 3 1.2．零件的工艺分析—————————————————— 3 1.3、尺寸和粗糙度的要求———————————————— 3 1.4、位置公差要求——————————————————— 4 第二章：毛坯的设计———————————————————- 4 2.1选择毛坯—————————————————————-- 4 2.2确定机加工余量、毛坯尺寸和公差——————————-- 5 2.3 确定机械加工加工余量———————————————- 6 2.4 确定毛坯—————————————————————- 6 2.5 确定毛坯尺寸公差—————————————————- 6 2.6设计毛坯图————————————————————-- 6 第三章：选择加工方法，拟定工艺路线———————————- 7 3.1、基面的选择———————————————————— 7 3.2、粗基准的选择——————————————————— 7 3.3、精基准的选择——————————————————— 8 3.4、制定机械加工工艺路线——————————————— 8 第四章机械加工余量——————————————————— 9 4.1、各种加工方法加工余量——————————————— 9 4.2、各种加工方法的加工经济精度和表面粗糙度—————— 9 第五章机床设备的选择—————————————————— 9 5.1、生产过程概念——————————————————— 9 5.2、生产类型概念——————————————————— 10 5.3、生产纲领概念——————————————————— 10 5.4、机床设备的选择—————————————————— 10 第六章确定切削用量—————————————————— 11 第七章基本时间的确定—————————————————- 12 第八章设计总结————————————————————- 12 第九章参考文献—————————————————————13

第一章：零件分析

1.1、零件的作用

题目所给定的零件是变速器换档叉，如下图所示。它位于传动轴的端部，主要作用是换挡。使变速器获得换档的动力。

1.2．零件的工艺分析

由零件图可知，该零件的材料为ZG45铸钢，铸造成型，由零件的尺寸公差选择铸造加工成型，可保证不加工表面达到要求的尺寸公差。

该零件需要加工的表面主要有以下几种类型：

（1）Φ13的孔

（2）以Φ13的孔中心线为基准的孔的端面

（3）以Φ13的孔中心线为基准，离孔中心线为11的下端面

（4）拔槽14的端面，以及拔槽的两侧端面

（5）以下端面为基准的Φ6的孔

（6）拔叉的两侧面和凸台的两端面

其中Φ13、Φ6的孔和14槽的两个侧端面以及叉口的两侧表面是主要的配合面，加工的精度及粗糙度的要求较高，应作为加工的重点。

1.3 尺寸和粗糙度的要求

Φ13的孔的上偏差为+0.027，下偏差为0，配合公差为H8，属于间隙配合，孔的内表面的粗糙度为3.2，要求较高，鉴于孔径为13，可先采用Φ12的麻花钻钻孔，再用Φ10的立铣刀进行扩孔，再用铰刀进行精铰，即可达到表面 3.2

的粗糙度。

Φ6的孔的上偏差为+0.15，下偏差为0，配合公差为H12，属于间隙配合，孔的内表面的粗糙度为12.5，要求一般，鉴于孔径为6，可直接采用Φ6的立式钻床直接钻孔，就可直接达到表面粗糙度要求。

Φ13的孔下表面距孔的中心线的尺寸为11mm，表面的法线方向与垂直面成13º，表面粗糙度为12.5，课直接采用铣床进行铣削，Φ13孔的右表面距孔的中心线尺寸为8mm，其表面的法向平面与水平面成13º，表面粗糙度为12.5，可直接采用立式铣刀进行加工，即可达到表面粗糙度要求。

槽宽为14mm的槽，上偏差为+0.3，下偏差0，配合公差为H12，两侧表面的粗糙度都要求达到6.3，可先采用铣床进行铣削，再用磨床进行磨削可达到表面精度要求。

拨叉的两侧尺寸为6.5，上偏差为+0.5，下偏差-1.0，公差等级很低，直接采用锻造即可达到表面的公差等级。拔叉的两侧的凸台的尺寸为9，上偏差0，下偏差-0.16，表面粗糙度为6.3，公差等级IT12，可先采用铣床进行铣削，然后再采用磨床进行磨削，达到表面粗糙度要求。

1.4、位置公差要求

由零件图可知，该零件主要要求保证于孔想接近的俩端面的垂直度要求和Φ6的孔的中心线于拔叉侧面的平行度要求。以Φ13的孔作为加工与孔相邻的两端面的点位基准可保证两端面的垂直度，以端面为定位面可保证加工孔的轴线与端面的平行度要求。

第二章：毛坯的设计

2.1选择毛坯

该零件的材料为ZG45，即铸钢，根据工程材料知识，认真对比选择铸钢件作为变速器换挡叉的毛坯。铸钢件的优点之一是设计的灵活性，设计人员对铸件的形状和尺寸有最大的设计选择自由，特别是形状复杂和中空截面的零件，铸钢件可采用组芯这一独特的工艺来制造。其成形和形状改变十分容易，从图样到成品的转化速度很快，有利于快速报价响应和缩短交货期。形状和质量的完善化设计(State of the Art)、最小的应力集中系数以及整体结构性最强等特点，都体现铸钢件设计的灵活性和工艺优势。其二是铸钢件冶金制造适应性和可变性最强，可以选择不同的化学成分和组织控制，适应于各种不同工程的要求。可以通过不同的热处理工艺在较大的范围内选择力学性能和使用性能，并有良好的焊接性和加工性。其三是铸钢材料的各向同性和铸钢件整体结构性强，因而提高了工程可靠性。再加上减轻重量的设计和交货期短等优点，在价格和经济性方面具有