变速箱拨叉零件加工工艺及夹具设计

机械制造专业

课程设计说明书

设计题目：设计变速箱拨叉零件的机械加工

工艺规程及工艺装备

设计者

指导教师

大学

200 年月日

机械制造专业课程设计任务书

题目：设计变速箱拨叉零件的机械加工工艺

规程及钻锁销孔钻床夹具

内容：（1）零件图 l张（2）毛坯图 l张

（3）机械加工工艺规程卡片 1套

（4）钻锁销孔钻床夹具装配图及零件图1套

（5）课程设计说明书 1份

原始资料：拨叉零件图1张（见附图1）；

生产纲领为8000台／年(每台一件)；

每日l班。

指导教师

系、部、室主任

教学院长

00 年月日

第1章 零件分析

1.1 零件的作用

拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以24φmm 孔套在变速叉轴上，并用螺钉经H M 68-螺纹孔与变速叉轴联结，拨叉脚则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拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。

1.2 零件的工艺分析

由零件图1.1可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。

该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48～58HRC ；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔021

.00

24+φmm 的垂直度要求为0.05mm ，其自身的平面度为0.08mm 。为保证拨叉在叉轴上有准

确的位置，改换档位准确，拨叉采用紧固螺钉定位。螺纹孔的尺寸为H M 68-。

拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；021

.00

24+φmm 孔和H M 68-孔的端面均为平面，可以

防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速叉轴孔021

.00

24+φmm ，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床、攻丝的

粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。

该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔021

.00

24+φmm(H7)，在设计工艺规程时应重点予以

保证。

图1.1（零件图）

1.3 确定零件的生产类型

依设计题目知：产品的年产量为8000台／年，每台产品中该零件数量为1件／台；结合生产实际，备品率α%和废品率β%分别取3%和0.5%，零件年产量为

N=8000台／年×1件／台×(1+3%)×(1+0.5%)=8281.2件／年

拨叉属轻型零件，该拨叉的生产类型为大量生产。

第2章确定毛坯、绘制毛坯简图

2.1 选择毛坯

由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5°。

2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

1．公差等级由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

2．锻件重量

由于无法得到加工后巴叉的质量，所以先根据图纸画出三维图经过分析（如下截图）

得出质量为（密度取7.8×10-6kg ／mm 3） m=0.32783841kg ≈0.33kg

可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.44kg 。

3．锻件形状复杂系数 对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即l =95mm ， b =65mm ，h =45mm ；该拨叉锻件的形状复杂系数为

)/(44.0/ρlbh m m S N t ===0.44kg ／(95mm ×65mm ×45mm ×7.8×10-6kg ／mm 3)≈0.44／2.17

≈0.203

由于0.203介于0.16和0.32之间，故该拨叉的形状复杂系数属S 3级。

4．锻件材质系数 由于该拨叉材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65％的碳素钢，故该锻件的材质系数属M 1级。

5．锻件分模线形状 根据该拨叉件的形位特点，选择零件高度方向通过螺纹孔轴心的平面为分模面，属平直分模线。

6．零件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra 均大于等于1.6μm 。 根据上述诸因素，可查《机械制造设计基础课程设计》表2.13确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2.1中。

表2.1 拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差

加工表面 零件尺寸/mm 机械加工余量/mm 毛坯公差/mm 毛坯尺寸/mm

拨叉头左右端面

01.040-

1.5～2（取2） 1.6 (1

.15.0+-) 44 (1

.15.0+-) 拨叉角内表面

R25

1.5～2 （取1.5）

1.4(0

.14.0+-)

R23.5 (0

.14.0+-)