轿车传动轴的设计与校核毕业设计.doc

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1、 毕业设计轿车传动轴的设计与校核2012年5月 摘要 传动轴是组成机器零件的主要零件之，一切做回转运动的传动零件（例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。这种轴一般较长，且转速高，只能承受扭矩而不承受弯矩。应该使传动轴具有足够的刚度和高临界转速，在强度计算中，由于所取的安全系数较大，从而使轴的尺寸过大，本文讨论的传动轴工艺设计方法，并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表面发兰。 提出一种三点接触沟道截面形式的球笼式等速万向节， 其钟形壳外沟道的沟道截面形式为圆弧沟道 ， 星 形套内沟道的沟道截面形式为椭圆沟道或双心弧沟道。对其

2、内、外沟道结构进行设计，并利用 H e r t z 接触理论进行接触应力的计算。结果表明， 三点接触沟道能减小内、 外沟道接触应力，改善其内部接触状况。关键词 ：球笼式等速万向节； 三点接触沟道； 接触应力 ； 计算 ABSTRACT Drive shaft is composed of the main parts of the machine parts, all do rotary movement of the transmission parts (such as: gear, worm gear, etc.) must be installed on the shaft to mo

3、vement and power transmission, driving shaft is often used in the connection between the transmission and drive axle. The shaft is longer than the general, and high speed, can withstand the torque under bending moment. Should make the shaft has enough stiffness and high critical speed, the strength

4、calculation, due to take the safety coefficient is larger, so that the size of the shaft is too big, this article discusses the transmission process design method, and according to the current specification adds some surface treatment way, such as hair surface. Put forward a three-point contact chan

5、nel cross section form of ball cage patterned constant speed universal joint, the bell-shaped shell outside the channel cross section form of the channel is a circular arc channel, stars form within the set of channel of the channel or dual channel cross section form of ellipse arc channel. Was carr

6、ied out on the inside and outside channel structure design, and using the theory of t H e r z contact for the calculation of contact stress. Results show that three contact channel can reduce the contact stress, the internal and external channel to improve the internal contact condition.Key words: B

7、irfield ball-joint; 3 contact channel; Contact stress; Calculation目 录 引 言1第一章 传动轴2第二章 球笼等速万向节的设计42.1 建立约束条件42.2 万向传动的计算载荷52.3 星形套和钟形壳的结构设计62.4 万向节受力分析122.5 沟道设计162.6其它参数的设计172.7 接触应力计算172.8万向节寿命计算19第三章 花键轴设计19第四章 零件的工艺分析214.1零件表面加工方法的选择214.2孔加工方案214.3加工方案的选择224.4确定毛坯224.5工艺规程设计23结论28参考文献29致 谢30引言：球笼

8、式等速万向节是目前应用最为广泛的等速万向节，作为前置前驱动轿车的关键部件，等速万向节的性能和寿命与接触应力密切相关，万向节疲劳破坏的特征是常在沟道表面造成剥落和点 蚀。球笼式等速万向节接触应力与其沟道截面形式有着很大的关系，因此，沟道设计和制造的能力 直接影响万向节的工作能力和使用寿命。 目前， 球笼式等速万向节内部沟道截面形式 主要为圆弧形、 椭圆形和双心弧形， 且其内、外沟道都采用相同的截面形式。但内沟道的接触应力要比外沟道的接触应力大得多，且内沟道的 接触疲劳、点蚀破坏程度高于外沟道。而在相同的尺寸大小、经受相同转矩及转速的前提下，椭圆形与双心弧形内沟道的接触应力要比圆弧形的小，而圆弧形

9、外沟道的接触应力要比椭圆形与双心弧形的小。在此前提下，提出了一种三点接触沟道截面形式的球笼式等速万向节，以期改善其内部接触情况。一传动轴球笼式等速万向节（亦称球笼式万向联轴器），是一类容许两相交轴间有较大角位移的联轴器，它是目前应用最为广泛的等速万向节。球笼式等速万向节主要由钟形壳、星形套、钢球和保持架（亦称球笼）构成。钟形壳的内径球面与保持架的外径球面组成一个转动定心球面副；保持架的内径球面与星形套的外径球面也组成一个转动定心球面副。两个球面副的球心重合于两轴轴线的交点。钢球一般为六个，相应地，保持架有六个周向腰鼓形槽，以在其轴向方向夹持六个钢球。在钟形壳的内径球面上，周向等分地开有六个环面

10、内槽；在星形套的外径表面上，也周向等分地开有六个窝面外槽。它们分别与六个钢球共轭接触，以传递运动和扭矩。钟形壳一般通过螺栓与驱动轴（或被驱动轴）连接；星形套通过花键与被驱动轴（或驱动轴）相连接。环面的轴线偏离两轴轴线的交点（球面副的球心），钟形壳、星形套环面的轴线偏心量应相等。环面的素线是一段圆弧。环面的母线是不完整的半椭圆曲线。因为在传递扭矩过程中，钢球既和钟形壳相接触又同时和星形套接触，同一个钢球的角速度相等，因此钟 =球 =星，就是说固定端具有同步等速性。这种等速万向节无论转动方向如何，六个钢球全都传递转矩，它可在两轴之间的夹角达3537的情况下工作。图 1-7 球笼式等速万向节1.钟形

11、壳 2.星形套 3.钢球 4.保持架二、球笼式万向节设计2.1 建立约束条件2.1.1传动轴应有足够高的临界转速临界转速：当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有频率，即出现共振现象，所以通常将其弯曲固有频率对应的轴的速度称为临界转速。若固有频率为f （Hz） 则: =2f rad/s=60 f r/min J抗弯惯性矩 代入f式，代入=60 f 整理后得 设计传动轴时通常取 nmax传动轴最高转速 临界安全系数 2.1.2传动轴应有足够的扭转强度 设传动轴传递的最大转矩为Ts，则截面上最大剪切应力 Ip极惯矩 许用应力，;2.1.3 传动轴应满足空心轴扭转失稳条件要求按最大扭转应力验算： E传动轴

12、材料的弹性模量，2.1.4 传动轴应满足制造工艺条件要求 2.1.5 传动轴外径尺寸不能过大 可设 根据以上的各条约束条件以及式，可建立以下数学优化模型： 、2.2万向传动的计算载荷万向传动轴因布置位置不同，计算载荷是不同的。计算载荷的计算方法主要有三种， 见下表表41各式中，Temax 为发动机最大转矩；n 为计算驱动桥数，取法见表42；i1为变速器一挡传动比； 为发动机到万向传动轴之间的传动效率；k 为液力变矩器变矩系数，k=(ko1)2十1，ko 为最大变矩系数；G2为满载状态下一个驱动桥上的静载荷(N)；m2为汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数，轿车：m2=1214， 为轮胎与路面间的

13、附着系数， 对于安装一般轮胎的公路用汽车，在良好的混凝土或沥青路面上， 可取085，对于安装防侧滑轮胎的轿车， 可取125， rr为车轮滚动半径(m)；i。为主减速器传动化；im 为主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比；m为主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率；G1 为满载状态下转向驱动桥上的静载荷(N)；m1 为汽车最大加速度时的前轴负荷转移系数，轿车：m1 =080085， F1 为日常汽车行驶平均牵引力(N)；if 为分动器传动比，取法见表42：kd 为猛接离介器所产生的动载系数，对于液力自动变速器，kd=1 对于具有手动操纵的机械变速器的高性能赛车，kd= 3，对于性能系数 fi=0 的

14、汽车(一般货车、矿用汽车和越野车)，kd=1，对于 fi0 的汽车，kd=2 或由经验选定。性能系数由下式计算式中，ma为汽车满载质量(若有挂车，则要加上挂车质量)(kg)。对万向传动轴进行静强度计算时，计算载荷 TS 取Tsel 和Tssl 的最小值，或取Tse2和Tse2 的最小值，即 TS =minTsel，Tssl或 TS = minTse2，Tse2，安全系数一般取2530。当对万向传动轴进行疲劳寿命计算时，计算载荷 TS 取TsFl或TsF2。2.3 星形套和钟形壳的结构设计2.3.1偏心量e 的确定由图3 可知, sin= 2e/D。在球笼等速万向节特性分析一文中,阐明2= 15

15、17为合理。所以2.3.2 星形套的结构设计球笼等速万向节的工作极限轴间角 为45,故钢球转角= 22.5。由图5 可得图5因星形套与驱动轴是花键联接,设花键轴d1为26 mm ,只有2 h d1 ,才能保证星形套的强度。2.33 钟形壳的结构设计因为偏心量、钢球回转直径和保持架外球面都已经确定,在保证强度和刚性的前提下,只设计出沟道的长度就可以了。2.4万向节受力分析球笼式等速万向节的尺寸受三个因素的影响；传递扭矩的大小， 万向节的回转速度以及主动轴和从动轴之间的夹角。如图 1， 为球笼式等速万向节在轴间夹角 a=0时钢球的受力情况。假定作用在各钢球上的力相等且内、外环的截形椭圆滚道与钢球之

16、间的正压力 1 通过钢球的中心， 则：式中： 钢球接触压力角；R 钢球分布圆半径；Mmax 万向节传递的最大扭矩；P 圆周力。球笼式等速万向节内、外环的横断面形状为椭圆，钢球与外球滚道在接触处的相互作用力分别位于外压力角锥面上；钢球与内环滚道在接触处的相互作用力位于内压力角锥面上，如图 (2)，其锥顶角等于两倍压力角，球笼式等速万向节钢球与椭圆滚道的压力角为45。球笼式等速万向节由于内环滚道接触点的曲率半径小于外球滚道的纵向曲率半径，因此内环滚道的接触椭圆比外球滚道上的接触椭圆小。故内环滚道上的接触应力大于外环滚道上的接触应力， 因而与外滚道相比， 内滚道磨损较大， 疲劳寿命较短，设计时应着重

17、考虑内环滚道上的应力。球笼式万向节的失效形式主要是钢球与接触滚道表面的疲劳点蚀。在特殊情况下，因热处理不妥、润滑不良或温度过高等，也会造成磨损而损坏。由于星形套滚道接触点的纵向曲率半径小于外半轴滚道的纵向曲率半径，所以前者上的接触椭圆比后者上的要小，即前者的接触应力大于后者。因此，应控制钢球与星形套滚道表面的接触应力，并以此来确定万向节的承载能力。不过，由于影响接触应力的因素较多，计算较复杂，目前还没有统一的计算方法。钢球直径：假定球笼式万向节在传递转矩时六个传力钢球均匀受载，则钢球的直径可按下式确定 式中，d为传力钢球直径(mm)；Ts 为万向节的计算转矩，Nm，TS = minTse，Ts

18、s。 计算所得的钢球直径应圆整并取最接近标准的直径。钢球的标准直径可参考GB75491987球笼式同步万向联轴器型式、基本参数和主要尺寸。 当球笼式万向节中钢球的直径 d 确定后，其中的球笼、星形套等零件及有关结构尺寸可参见图3按如下关系确定：图3钢球中心分布圆半径 R=171d 星形套宽度 B=18d 球笼宽度 B1=18d 星形套滚道底径 Dl=25d 万向节外径 D=49d 球笼厚度 b=0185d 球笼槽宽度 b1=d 球笼槽长度 L=(133180)d (普通型取下限，长型取上限) 滚道中心偏移距 h=018d 轴颈直径 d 14d 星形套花键外径 D2155d 球形壳外滚道长度 L

19、1=24d中心偏移角 62.5.沟道设计球笼式等速万向节内、外环滚道都是椭圆面，过曲面中心的径向截面与椭圆面的交线即滚道截形是椭圆。 如图3， 以滚道截形椭圆中心为坐标原点的直角坐标系 OXY， 钢球中心O1， 接触角，当钢球和滚道无侧隙啮合时， 滚道截形椭圆长半轴、 短半轴为：式中： 沟曲率系数；d 钢球直径；p 接触点主曲率半径； 、a、b 滚道截形椭圆沟道的短、 长半轴。内、外环滚道截形椭圆接触的曲率系数 的选取对内、 外套应力及万向节寿命有很大影响， 一般取 0.51-0.52，取0.52-0.53且， 以保证内、 外环的接触应力比较接近。根据 Hertz 理论， 在钢球与内、 外环滚

20、道曲面上以接触点为中心， 各产生一个应力区域， 应力分布为一个椭圆形球休， 各点应力为：式中：Pmax最大接触应力， 发生在接触点处； a、b分别为接触区域椭圆长、 短半轴；式中： V横向变形系数； 接触点主曲率； 分别为椭圆参数和第二类椭圆积分。由上述各式计算出的最大接触应力应满足球笼式等速万向节的最大许用接触应力2。2.5.1.外环滚道长度设计为了保证球笼式等速万向节的最大偏转角，必须控制外球滚道弧长，从加工工艺分析可知滚道弧长对应的圆心角为， 对应的滚道弧长L ： 。考虑到加工退刀槽， 实际工作滚道弧长要做一定的修正。26 其它参数的设计261 偏心距的设计球笼式等速万向节内、外环椭圆滚

21、道中心等距离的偏置在万向节传动中心的两侧，偏心距的大小不但影响等速性，还影响到承载能力。根据静力学关系，若使万向节钢球能在内、外环滚道内自由运动，必须使钢球处于非自锁状态，因此由内、外环滚道决定的钢球中心轨迹线的夹角必须大于两倍材料摩擦角，良好的润滑条件下合金钢的静摩擦系数取， 磨擦角为。 设计时取钢球中心迹线的夹角为，由球中心圆直径D 可求出偏心距 E3；。2.7接触应力计算BJ 型球笼等速万向节的沟道分为圆弧沟道、椭圆沟道和双心弧沟道三种类型,这里仅分析双心弧沟道。假设接触区处于弹性应力状态,接触尺寸比物体接触点处的曲率半径小得多,由赫兹接触应力理论可知,两个任意形状物体接触于一点,在法向

22、力P 的作用下,两物体压紧后形成的接触表面为椭圆形,其长、短半轴分别为式中E1 、E2 两接触体的弹性模量a 接触椭圆的长半轴R1 钢球主曲率半径R2 钟形壳或星形套沟道主曲率半径1、2 两接触体的泊松比b 接触椭圆的短半轴R1 钢球当量曲率半径R2 钟形壳或星形套沟道当量曲率半径、 系数,由cosW 决定(见表1) 式中 两接触体相应曲率平面间的夹角1. 1 2.7.1 星形套沟道和钢球的接触应力计算已知有一球笼等速万向节传递最大转矩T =1100 Nm ,所用钢球直径Dw 为17.462 mm。钢球回转直径D 为60.522 mm ,沟形为双心弧, e1 =0.19 mm , R2 = 9

23、 mm。R1 = R1 = 8.731 mm ,星形套主曲率半径为R2 = O1A = O2B = -9 mm ,星形套量主曲率半径为因为星形套材料为20CrMnTi ,渗碳后表面硬度5862 HRC ,钟形壳材料为55 钢,中频感应淬火,表面硬度58 HRC ,钢球材料GCr15 ,硬度62HRC。因此,1 =2 = 0. 3 ,令E1 = E2 = 2. 07 1011NPm2 ,= 0 ,由(3) 式和表1 ,用插值法得=4. 303 ,= 0. 388。法向力-据(1) 、(2) 式求得a = 3. 79 mm , b = 0. 342mm。最大接触应力为 2.7.2 钟形壳沟道和钢球

24、的接触应力计算同理有由(5) 式得P = 4 961. 257 N;由(7) 式可得p0= 2 307. 72MPa 。通过计算接触应力,可以发现星形套所受的接触应力远大于钟形壳,因此对于球笼等速万向节而言,最先损坏的零件应该是星形套,进行产品设计时,应校核星形套接触应力。2.7.3 钢球及钢球回转直径与接触应力的关系2.7.3.1 钢球直径与接触应力的关系其他条件不变, 令钢球直径Dw 分别为15. 875、16. 669、19. 05 和20. 638 mm ,分别计算星形套沟道的接触应力,结果见表2。由表2 可知:当钢球回转直径D 一定时,随着钢球直径Dw 的增大,星形套沟道的接触应力变

25、小。2.7.3.2 钢球回转直径与接触应力的关系其他条件不变,令钢球的回转直径D分别为56 、58、62、64 和66 mm ,分别计算星形套沟道的接触应力,结果见表3 。当钢球直径一定时,随着钢球回转直径增大,星形套沟道的接触应力变小。总之,通过计算接触应力可知,若要减小接触应力,一是增大钢球直径,二是增大钢球回转直径,但这两种方法都会使球笼等速万向节的尺寸增大。在保证强度、寿命的前提下,当钢球一定时,钢球回转直径增大不仅使钟形壳外径增大,而且也使钟形壳和星形套的沟道长度增长,使星形套的高度B2 相应增加。因此,确定钢球回转直径与钢球直径之比显得尤为重要,经分析比较,推荐钢球回转直径与钢球直

26、径之比为DPDw = 3. 203. 40 较为合理。2.8 万向节寿命计算球笼式等速万向节载荷或扭矩取决于钢球的大小以及钢球中心圆直径的大小，由于球笼式等速万向节内环的接触应力大于外环的接触应力，因此万向节的寿命以内环的破坏为计算标准。计算汽车等速万向节的实际工作寿命除了考虑转距随转速变化而变化外，还必须考虑道路等级和驱动方式。根据J.W.Macielinski 提出的万向节寿命的计算公式4：当万向节转速 时当万向节转速 n1000r/min 时式中： Lh 万向节寿命；A 角度因素； 万向节轴间夹角； Md 万向节动态扭矩；Mx 万向节传动扭矩。假设汽车各挡使用频率为Ai ， 速度为Vi则

27、万向节实际使用寿命此时相当于汽车行驶里程为式中：三、花键轴设计 3.1.1 花键轴初选尺寸根据万向传动轴已知参数、设计要求和传动轴设计尺寸，参考专业厂的系列产品初步选取花键轴尺寸（如表4-3）。表4-3 花键轴初选尺寸花键外径花键内径花键齿数工作长度38mm33mm1675mm3.1.2 花键齿侧挤压应力 式中：传动轴计算转矩花键的外径花键的内径花键的齿数花键的工作长度花键处转矩分布不均匀系数，=1.31.4,所以取=1.3。滑动花键材料为40Cr，许用挤压应力为2550MPa，因此该设计花键轴可满足要求。3.1.3 花键轴杆部扭转应力式中：传动轴计算转矩花键轴的花键内径花键材料为40Cr许用

28、扭转切应力为200300MPa,因此该设计花键轴符合要求。四、零件的工艺分析零件的材料为45钢，45钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC4246。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45钢优越的机械性能，常将45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。4.1零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆，内孔，端面，小孔等，材料为45钢。根据参考手册相关资料得下表：加工方案 经济加工精度等级（IT） 表面粗糙度Ra/m4.2孔加工方案4.1 外圆表面加工方案加工方案经济加工精度等级（IT）表面粗糙度Ra钻111212.5粗车111

29、25012.5半精车8106.33.2精车671.60.8磨削670.80.44.3 加工方案的选择工序I 铣轴的两端面，打中心孔工序II 粗车外圆大小端各外径工序III 半精车，倒角工序 精车，切退刀槽工序 调质工序 车螺纹工序 铣键槽工序 去毛刺工序 磨削本设计的加工方法如下：两端面：公差等级IT12，表面粗糙度Ra12.5m,需进行铣削加工。由于M20要车削外螺纹，故轴要先粗车至20 公差等级IT12，表面粗糙度为Ra12.5m，需要进行粗加工。 20外圆表面：公差等级IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，需进行半精车，精车或磨削加工。 25外圆表面：公差等级IT7，表面粗糙度为Ra12.5

30、m，需进行半精车，精车或磨削加工。25外圆表面：公差等级IT6，表面粗糙度为Ra1.6m，需要进行精加工或磨削加工。44 确定毛坯4.4.1 确定毛坯种类： 45钢。切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。刀具材料选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任4.4.2确定锻件加工余量及形状： 加工表面工序名称加工余量工序尺寸尺寸公差表面粗糙度（m）M20粗车420Ra12.5m粗车524Ra12.5m毛坯2925精车0.525H7Ra1.6m半精车0.925.5H9Ra6.3m粗车3.526.4H12Ra12.5m粗车4.129.9H12Ra12.5m毛坯34M20粗车4

31、20Ra12.5m粗车524Ra12.5m毛坯294.5 工艺规程设计4.5.1定位基准的选择 （1）粗基准的选择：由于本传动轴全部表面均需加工，而轴的中心线作为精基准，应该选择该传动轴的一端面作为主要的定位粗基准。 （2）精基准的选择：本零件是传动轴，孔是其设计基准亦是其装配基准和测量基准，为避免由于基准不重合而造成的误差且考虑到要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，应该选择传动轴的中心线以及粗加工后的端面为主要的定位精基准。4.5.2制定工艺路线根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下。

32、可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并且尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。加工条件：加工材料采用45钢，经调质处理后的锻件工序I 铣轴的两端面，打中心孔机床：采用组合车床加专用夹具 刀具：YG6硬质合金端铣刀粗铣M20的两端面，以M20端面作为粗基准工序II 粗车外圆大小端各外径机床：CA6140卧式车床，转速n=400r/min 刀具：查简明手册选用YT6硬质合金外圆车刀，主偏角为90，后刀面最大磨损限度1.01.4,刀具寿命60min. 切削速度 vc=dn/1000=3.14x47x400/1000=59.032m/min 进给量： f=

33、0.05mm/r 进给速度：vf=fn=0.05x400=20mm/min 加工工时：tm=L/ vf 端面加工 （以小端端面为基准） 毛坯29 段加工25 从29切削至26.7，背吃刀量ap=1.15mm;切削长度L= 40mm; 加工工时tm=L/ vf=2min加工20 从26.7切削至21.4，背吃刀量ap=2.65mm 切削长度L=36mm 加工工时 tm=L/ vf=1.8min加工20 从26.7切削至21.4，背吃刀量ap=2.65mm 切削长度L=70mm 加工工时 tm=L/ vf=3.5min 大端加工（以大端端面为基准）毛坯34段加工30 从34切削至31.6，背吃刀量

34、ap=1.2mm 切削长度L=240mm 加工工时 tm=L/ vf=12min加工25 从31.6切削至25，背吃刀量ap=3.8mm 切削长度L=135mm 加工工时 tm=L/ vf=6.75min第二道工序所需工时Tm2=26.05min工序III 钻孔机床：Z4006台式钻床 主轴转速14505800r/min 钻头：根据切削手册表2.1,2.5选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时钻头采用双锥后磨横刀，后角12，钻头直径4mm 切削用量确定进给量：f=0.080.1mm/r 修正系数为0.75 修正后的进给量 f=(0.080.1)x0.75=0.060.075 mm/r按照强度小于800M

35、pa 从切削手册查得f=0.080.1mm/r 选f=0.07 mm/r 取n=2000r/min 计算加工工时得tm=L/ nf=0.8928min 确定钻头磨损标准及寿命 刀具后刀面最大磨损限度，查简明手册为0.6mm,寿命为45min,工序IV 半精车，倒角加工25 从26.7切削至25.8，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=240mm 加工工时 tm=L/ vf=0.52min加工20 从21.4切削至20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=36mm加工工时 tm=L/ vf=1.8min加工20 从21.4切削至20.5，背吃刀量ap=0.45mm切削长度L=70mm加工

36、工时 tm=L/ vf=3.5min车倒角 车刀 选用kr=45的直头通切车刀车45倒角第四道工序所需工时Tm4=5.82min工序V 精车，切退刀槽加工25 从25.8切削至25.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=135mm加工工时 tm=L/ vf=6.75min加工20 从20.5切削至20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=36mm加工工时 tm=L/ vf=1.8min加工20 从20.5切削至20.3，背吃刀量ap=0.25mm切削长度L=70mm 加工工时 tm=L/ vf=3.5min切退刀槽 取a=1.5和a=2的切槽刀 进给量f为手动,查得v=0.17m/s

37、 n=0.5第五道工序所需工时Tm5=12.05min工序VI 调质淬火加回火叫调质处理，淬火时将工件加热到临界温度以上，然后通过介质迅速冷却，回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度进行回火。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质表面淬火高。经热处理后，表面可以获得很高的硬度，芯部硬度低，耐冲击。所以调质处理是不可或缺的一道重要工序。工序VII 车螺纹 机床：CA6140

38、 螺距P=1 mm f=P=1 mm L1=23p L2=25p =25mm 计算工时 车M20 得tm1=(L+L1+L2)/ nf=0.125min 车M20 得tm2=(L+L1+L2)/ nf=0.235min第七道工序所需工时Tm7=0.36min工序VIII 铣键槽机床:立式铣床X53T 转速n=18r/min纵向进给量为f1=10 mm/min 横向进给量为f2=10 mm/minh=4mm, L=6mm计算工时得tm纵= h/f1n=0.022min tm横= L/f2n=0.033min tm1=0.055min h=4mm, L=42mm计算工时得tm纵= h/f1n=0.

39、022 min tm横= L/f2n=0.233 min tm2=0.255min第九道工序所需工时Tm9=0.31min工序IX 去毛刺毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。经过去毛刺处理后会使零件表面的精度大大提高。所以去毛刺是不可或缺的一道重要工序.工序X 磨削 机床:万能外圆磨床M131W 工作台移动速度v=100mm/min 加工25 从25.3切削至25，背吃刀量ap=0.15mm切削长度L=135mm加工工时 tm=L/ v f=1.35min加工20 从20.3切削至20，背吃刀量ap=0.15mm切削长度L=36mm加工工时 tm=L/ vf=0.36min加工20 从20.3

40、切削至20，背吃刀量ap=0.15mm切削长度L=70mm加工工时 tm=L/ vf=0.7min第十一道工序所需工时Tm11=2.41min综上所述,本设计所需总基本工时Tm总=47.8928min结论：在对万向传动轴的设计计算中，首先初选万向传动轴的外径和内径，根据已知参数对万向传动轴进行计算和校核，对其内、外沟道结构进行设计，并利用 H e r t z 接触理论进行接触应力的计算。结果表明， 三点接触沟道能减小内、 外沟道接触应力，改善其内部接触状况。有效提高使用寿命。并且通过对其工艺分析，选择正确的加工方式能够有效的提高以效率，保证产品的质量。 参考文献1.陈家瑞 主编. 汽车构造.

41、人民交通出版社 ，1999.52.伍德荣，肖生发，陶健民等.万向节和传动轴.北京：北京理工大学出版社出版社，1997.123.王勖成，邵敏有限元基本原理和数值方法北京：清华大学出版社，1997.34.张汝清，詹先义 编著非线性有限元分析重庆大学出版社，19905.许焕然，倪行达，王裴工程中的有限元方法吉林：吉林工业大学，1985.116.周中坚，卢耀祖编著.机械与汽车结构的有限元分析.同济大学出版社 致 谢时光飞逝，一转眼我的大学生活就要结束了。这四年我学到了很多很多的知识，是我人生的一个转折。我之所以能取得这些成绩，除了有自己的努力外，在我的学习，生活中还得到了很多人的关心和帮助。在此我要对他们表示衷心的感谢。首先，我要感谢我的毕业指导老师，在毕业设计中，他不遗余力地指导和帮助我。在他孜孜不倦的教诲下，我顺利地完成了毕业设计。陈老师对工作认真负责的态度，对学生无私的关怀，使我受益良多。我衷心地感谢他。另外，我还要感谢给我帮助的同学和朋友，在相互的探讨与改进中，我们都保质保量的完成了任务，我深刻体会到了团结的力量，我会争取取得更好的成绩，来回报给过我帮助的母校、老师和同学，给社会做出自己的贡献。