万向节滑动叉开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目万向节滑动叉工艺及工装设计

专业名称机械设计制造及其自动化

班级学号*********

学生姓名刘飞

指导教师焦益群

填表日期2015 年 5 月25 日

一、选题的依据及意义

制造是人类最主要的生产活动之一。他是指人类按照所需要目的，运用主管掌握的知识和技能，应用可利用的设备和工具，采取有效的方法，将原材料转化为有利用价值的物资产品并投放到市场的全过程。

本次毕业设计的课题名称是万向节滑动叉加工艺及专用机床夹具设计。万向节滑动汽车后桥钢板弹簧处在不同状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。

在工程机械和汽车的传动装置中，由于总体布置上的需要，都要用到万向传动装

置。它的功用主要是在两轴不同心或有一定夹角的轴间传递动力，在工作中相对位置不断发生变化的两轴间传递动力。万向传动装置一般是由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置：发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间。当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支承。多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间。由于车架的变形，会造成轴线间相互位置变化的两传动部件之间。采用独立悬架的汽车的与差速器之间转向驱动车桥的差速器与车轮之间。

在工程机械和汽车的传动装置中，由于总体布置上的需要，都要用到万向传动装置。它的功用主要是在两轴不同心或有一定夹角的轴间传递动力，在工作中相对位置不断发生变化的两轴间传递动力。万向传动装置一般是由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置：制造是人类最主要的生产活动之一。他是指人类按照所需要目的，运用主管掌握的知识和技能，应用可利用的设备和工具，采取有效的方法，将原材料转化为有利用价值的物资产品并投放到市场的全过程。

1、发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间（见图D－C4－1(a)）。

2、多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间（见图D－C4－1(b)）。

3、轴线间相互位置变化的发动机与变速器之间。（见图D－C4－1(c)。

4、采用独立悬架的汽车的与差速器之间（见图D－C4－1(d)）。

5、转向驱动车桥的差速器与车轮之间（见图D－C4－1(e)）。

6、汽车的动力输出装置和转向操纵机构中（见图D－C4－1(f)）。

万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。

二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：

十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零

的情况下，不能传递等角速转动。主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴

带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。万

向节叉是一个叉形零件，一般采用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有采用中碳钢的

精密铸造件。

汽车工业的发展对高品质、低成本锻件的需求不断上升。转向万向节滑动叉是一

个重要的汽车零件，其形状复杂，尺寸精度和形位公差要求高，锻造工艺性差。目前，

国内各主要锻造厂主要采用开式模锻工艺进行生产，锻件成形质量差，材料利用率低。

因此迫切需要一种新的加工工艺，以提高成形质量，减少材料浪费，降低成本。

滑动叉传统上采用的开式模锻工艺生产，飞边大，材料浪费严重且尺寸精度差。

为了降低锻件成本，针对滑动叉的形状特征，又提出了一些先进的工艺方案，比如一

种少无飞边模锻的新工艺，使预制毛坯在封闭的模膛内成形，实现锻件近净成形。根

据体积不变原则对计算毛坯进行处理得到预制毛坯。

滑动叉形状复杂，而且叉杆部截面呈圆形，传统的整体闭式模锻工艺难以实现无

飞边锻造。在研究传统无飞边锻造工艺和挤压工艺的基础上，开发了滑动叉无飞边闭

式模锻新工艺，以满足滑动叉的无飞边锻造的要求。

无飞边锻造工艺是一种先进的锻造工艺，通常用于高品质锻件的生产。与有飞边

锻造工艺相比，无飞边锻造工艺中锻件在封闭的模腔内成形，不产生飞边，节省材料，

成形精度高，可实现锻件的近净成形或净成形。

有限元模拟研究表明，与开式模锻工艺相比，无飞边和小飞边闭式模锻新工艺具

有锻件精度高、成形质量好、材料利用率高、所需设备吨位小等优点，具有很好的工

业应用前景。

随着科技的发展，机械加工工艺及夹具随着制造技术的发展也突飞猛进，夹具是

机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向

发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。

万向节叉是一个叉形零件，一般采用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有采用中碳钢的精密铸造件。

汽车工业的发展对高品质、低成本锻件的需求不断上升。转向万向节滑动叉是一个重要的汽车零件，其形状复杂，尺寸精度和形位公差要求高，锻造工艺性差。目前，国内各主要锻造厂主要采用开式模锻工艺进行生产，锻件成形质量差，材料利用率低。

因此迫切需要一种新的加工工艺，以提高成形质量，减少材料浪费，降低成本。