变速器换挡叉课程设计

序言

机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：

1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及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、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。

3 学会使用手册及图表数据。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

目录

一.零件作用及设计任务： (4)

二.计算生产纲领、确定生产类型： (4)

三.零件技术要求 (4)

四.审查换挡叉得工艺性 (5)

五.确定毛坯： (5)

1.选择毛坯 (5)

2.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (6)

3.锻件形状复杂系数 (6)

4.锻件材质系数 (6)

5.锻件分模线形状 (6)

6.零件表面粗糙度 (6)

六.拟定工艺路线 (7)

1.定位基准选择 (7)

2.表面加工方法确定 (7)

3.加工阶段的划分 (8)

4.工序的集中与分散 (8)

5.工艺路线 (8)

（1）机械加工工序 (8)

（2）热处理工序 (9)

（3）辅助工序 (9)

七.加工余量、工序尺寸和公差的确定 (9)

八.切削用量、时间定额的计算 (9)

（1）背吃刀量确定 (9)

（2）进给量确定 (9)

（3）钻削速度的计算 (10)

九.专用钻床夹具设计 (10)

1.夹具设计任务 (10)

2.确定夹具的结构方案 (10)

（1）确定定位组件 (10)

（2）确定导向装置 (11)

（3）确定夹紧机构 (11)

(4)夹紧力计算 (11)

3.夹具装配图标注尺寸、配合及技术要求 (11)

4.夹具操作简要说明 (12)

十.总结 (12)

十一.参考文献 (13)

一.零件作用及设计任务：

该换挡叉应用在汽车变速箱的换挡机构中。叉头以Φ15.8孔套在变速叉轴上，并以螺钉经M10孔与叉联结，叉脚夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过叉头的槽带动换挡叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，叉脚拨动双联变速齿轮在花键轴上滑动改变档位，从而改变汽车的行驶速度。

二.计算生产纲领、确定生产类型：

变速换挡叉年产量5000，设其备品率为3%，机械加工废品率为0.5%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+3% )×（1+0.5% )=5000×1(1+3%)×（1+0.5%)=5176(件/年)。

换挡叉重量3kg，查1-3属于轻型零件，由表1-4知，该换挡叉生产类型为大量生产。

三.零件技术要求

该变速器换挡叉结构简单，属于典型得叉杆类零件。为实现换挡、变速得功能，其叉轴孔和变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强耐磨性，采用局部淬火，硬度为180HBS左右，为保证换挡叉换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面与孔Φ15.8垂直度要求为0.15mm。换挡叉用螺钉定位，螺纹孔为M10。

综上所述，该零件得各项技术要求制订较合理，符合在变速箱中得功用。

四.审查换挡叉得工艺性

分析零件图可知，该换挡叉叉脚两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面积，使用淬火处理提供局部的接触硬度。叉脚两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证孔的加工精度及孔叉脚两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常得生产条件下，采用较经济得方法保质保量地加工出来。可见该零件工艺性好。

五.确定毛坯：

1.选择毛坯

由于该换挡叉在工作过程中承受冲击载荷，为增强强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻模制作毛坯。拔模斜度为5°。

2.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

公差等级

由换挡叉的功用和技术要求，确定该零件的的公差等级为普通级。

锻件重量

已知机械加工后换挡叉的重量为3kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为3.5kg。

3.锻件形状复杂系数

对换挡叉零件图分析计算，可大概确定锻件外轮廓包容体的长度、宽度和高度，即l= 136mm，b= 76mm，h= 72mm，由公式2-3、2-5可计算出该换挡叉锻件的形状复杂系数

S=mt/mN=3.5/（136×76×72×7.8×10-6 kg/mm3 ）=3.5/5.8=0.6

级。

故属于S

2

4.锻件材质系数

由于该换挡叉材料为35钢，是碳的质量分数少于0.65%的碳素钢，故

级。

该锻件的材质系数属M

1

5.锻件分模线形状

根据该换挡叉的形位特点，以对称平分面为分模面，属平直分模线。

6.零件表面粗糙度

由零件图可知，该换挡叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2um。

六.拟定工艺路线

1.定位基准选择

精基准选择：

根据该零件的技术要求和装配要求，选择叉头轴孔和叉脚右端面作为精基准，零件上很多表面可用它们作基准。轴孔Φ15.8是设计基准，与用作精基准保证被加工表面的垂直度要求。该零件刚性差，夹紧力作用在叉脚右端面上。

粗基准选择：

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面缺欠。选择轴孔Φ15.8的外圆和叉脚左端面作粗基准保证孔的壁厚均匀。采用叉脚左端面作粗基准加工左端面，可为后续工序准备好精基准。

2.表面加工方法确定

根据换挡叉零件图各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法：