YZ20型振動(dòng)壓路機(jī)變速箱撥叉加工工藝及工裝設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

山東建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文YZ20型振動(dòng)壓路機(jī)變速箱撥叉加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第2頁(yè)第14頁(yè)摘要根據(jù)已知參數(shù)和工程機(jī)械的一般設(shè)計(jì)原則，采取了類比設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了YZ20型振動(dòng)壓路機(jī)的全液壓技術(shù)的傳動(dòng)系統(tǒng)。它不僅大大減少了操作人員的工作強(qiáng)度，而且使整機(jī)性能有了很大的提高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的行走驅(qū)動(dòng)，換向加速度的減小使換向更加柔和、輕松。而且在振動(dòng)壓路機(jī)上采用了全液壓傳動(dòng)技術(shù)為振動(dòng)壓實(shí)的自動(dòng)控制技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。根據(jù)生產(chǎn)類型、粗精基準(zhǔn)的選擇原則和毛坯的被加工表面的精度和粗糙度編制了YZ20型振動(dòng)壓路機(jī)變速箱撥叉零件的工藝過(guò)程。采用了六點(diǎn)定位原則，來(lái)確定工件在夾具中需要限制的自由度，并根據(jù)基準(zhǔn)重合原則設(shè)計(jì)了銑撥叉操縱槽的工裝夾具，工件靠支承板、定位心軸、擋銷限制工件的六個(gè)自由度，采用移動(dòng)壓板、開(kāi)口墊圈和螺母夾緊。該夾具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、能快速實(shí)現(xiàn)銑槽的加工優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：變速箱撥叉工裝夾具工藝過(guò)程設(shè)計(jì)ABSTRACTAccordingtotheknownparameterandtheprojectmachinerygenerallayoutprinciple,hasadoptedtheanalogydesignmethod,hasdesignedtheYZ20road-rollerentirehydraulicpressuretechnologytransmissionsystem.Itnotonlygreatlyreducedoperator'sworkingstrength,moreoverenabletheentiremachineperformancetohavetheverybigenhancement,mightrealizethestepspeedchangetowalktheactuation,thecommutationaccelerationreducesthecommutationevenmoregently,isrelaxed.Moreoverhasusedtheentirehydraulictransmissiontechnologyontheroad-rollerforrolltheautomaticcontroltechnologyhaslaidthegoodfoundation.Accordingtoproducedthetype,thethickfinedatumselectionprincipleandthesemifinishedmaterialsisprocessedsuperficialtheprecisionandroughnessestablishestheYZ20road-rollergearboxtodialforksthecomponentsthetechnologicalprocess.Hasusedsixlocalizationsprinciples,determinedworkpiecedegreeoffreedomwhichneedstolimitinthejig,anddesignedthemillaccordingtothedatumsuperpositionprincipletodialtheforkhandlecanaltheworkclothesjig,theworkpiecedependsonthesupportplate,thelocatormandrel,thepinlimitworkpiecesixdegreesoffreedom,usedmovestheclamp,theshapewasherandthenutclamps.Thisjighasthestructuretobesimple,theeaseofoperation,canfastrealizemilltheprocessingmerit.Keyword:Gearbox;Setasidethefork;Frockjig;Thecraftcourseisdesigned1緒論1.1YZ20型振動(dòng)壓路機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)我國(guó)壓實(shí)機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了十分漫長(zhǎng)的過(guò)程，最早的是機(jī)械傳動(dòng)式靜作用壓路機(jī)，它是靠機(jī)械自身的重量對(duì)土石方進(jìn)行壓實(shí),作用力相對(duì)較小,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,它已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需要而逐漸的被市場(chǎng)淘汰。全液壓振動(dòng)壓路機(jī)的引進(jìn)和推廣應(yīng)用是在八十年代中期，是人們對(duì)振動(dòng)的認(rèn)識(shí)、控制技術(shù)、液壓技術(shù)、動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展成熟的結(jié)果，該系列產(chǎn)品處于壓實(shí)機(jī)械前沿，是引導(dǎo)市場(chǎng)的生力軍；而機(jī)械驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)則是全液壓振動(dòng)壓路機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)式靜作用壓路機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物?，F(xiàn)代壓路機(jī)的結(jié)構(gòu)更加先進(jìn)、技術(shù)性能更加完善，可靠性進(jìn)一步提高，附加功能增加，零部件制造和裝配工藝得到進(jìn)一步改善，操縱控制系統(tǒng)向全電液操縱和電子監(jiān)控方面發(fā)展，駕駛向舒適性、方便性方向發(fā)展，整機(jī)給人以爽心悅目的感覺(jué)?，F(xiàn)代壓路機(jī)發(fā)展有以下趨勢(shì)：(1)全液壓驅(qū)動(dòng)，液壓傳動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)，操縱靈活省力，并且為自動(dòng)控制創(chuàng)造了條件。

(2)壓路機(jī)的智能化。

(3)防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。

(4)無(wú)人駕駛振動(dòng)壓路機(jī)。

(5)新型瀝青壓路機(jī)。

(6)振蕩式振動(dòng)壓路機(jī)。(7)垂直式振動(dòng)壓路機(jī)。(8)沖擊式壓路機(jī)。(9)特殊壓路機(jī)。1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和作用

本課題要求通過(guò)對(duì)壓路機(jī)構(gòu)造及工作原理的分析，深入了解其傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及變速箱總體設(shè)計(jì)、撥叉工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及其工裝夾具的詳細(xì)設(shè)計(jì)、并對(duì)工裝夾具重要零件進(jìn)行詳細(xì)校核設(shè)，以及手工完成變速箱和工裝的裝配圖及零件圖。通過(guò)完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步掌握機(jī)械產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)方法，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編制加工工藝能力，豐富機(jī)械加工知識(shí)。2振動(dòng)壓路機(jī)總體設(shè)計(jì)振動(dòng)壓路機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)總共進(jìn)行了以下幾步過(guò)程：YZ20型壓路機(jī)總體方案的擬訂；傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案確定；功率組合及振動(dòng)功率計(jì)算；YZ20型振動(dòng)壓路機(jī)行駛系統(tǒng)，具體計(jì)算過(guò)程參見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

3YZ20型變速箱撥叉工藝規(guī)程制定3.1零件的工藝分析3.1.1零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)改零件是以Φ20H7孔套在撥叉軸上，并用鋼球經(jīng)Φ9H12和孔與撥叉軸定位，撥叉腳卡在雙聯(lián)齒輪的槽中，變速操縱機(jī)構(gòu)通過(guò)撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉沿軸在變速箱中滑動(dòng)。撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑移，從而實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)的變速。撥叉的主要工作表面為操縱槽及撥叉腳兩端面，主要配合面為Φ20H7孔和撥叉腳內(nèi)側(cè)面80，改零件屬特殊形狀零件，但復(fù)雜程度一般，由于撥叉在工作時(shí)承受一定的力，因此要求有一定的強(qiáng)度、剛度及韌性。3.1.2主要加工表面及要求1）、撥叉安裝孔孔徑Φ20mm，其形狀公差遵守包容要求，表面粗糙度R1.6m,孔端面位置尺寸79.5mm，表面粗糙度R25m。2）、撥叉腳端面厚度為10mm,表面粗糙度R3.2m，高度30mm。3）、撥叉腳內(nèi)側(cè)面寬度尺寸為80mm，其對(duì)稱面與撥叉安裝孔中心距離為30mm,表面粗糙度R3.2m。4）、操縱槽寬度為20mm，通槽，其端面與撥叉軸安裝孔端面的距離為49.5mm，與撥叉腳端面的距離為29.75mm。5）、撥叉緊定孔 孔徑Φ9H12mm，通孔，其形狀公差遵循包容要求，孔軸線對(duì)M10螺紋孔軸線的同軸度公差為Φ0.05mm。3.2毛坯的選擇3.2.1確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差1）、因零件材料為45鋼，小批量生產(chǎn)，撥叉的輪廓尺寸不大，且有較多不需要切削加工的表面，要求有一定的剛度、強(qiáng)度及韌性，所以毛坯制造選用金屬模砂型機(jī)器造型鑄造成型。2）、撥叉形狀特殊且加工過(guò)程中利用不加工表面進(jìn)行定位的工序較多，故零件毛坯選為精鑄件，鑄件尺寸公差等級(jí)為CT9，加工余量等級(jí)按CT9－MA－H/G級(jí)。3.2.2繪制毛坯圖根據(jù)撥叉零件圖，在各個(gè)加工表面上加上機(jī)械加工余量，繪制毛坯圖并標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求。圖3.1撥叉毛坯圖3.3基準(zhǔn)的選擇該撥叉零件圖中較多的尺寸及形位公差是以Φ20H7孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此，必須首先加工出Φ20mm孔，為后續(xù)工序作基準(zhǔn)。根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則，確定各加工表面的基準(zhǔn)如表3-1所示：表3-1基準(zhǔn)選擇列表序號(hào)加工部位基準(zhǔn)選擇1Φ20mm孔撥叉頭的外形輪廓及端面2撥叉腳兩端面（粗加工）Φ20mm孔及其端面3撥叉腳兩端面（精加工）Φ20mm孔及撥叉腳端面4撥叉腳內(nèi)側(cè)面Φ20mm孔、撥叉腳端面及外側(cè)面5操縱槽20mmΦ20mm孔及其端面、撥叉腳外側(cè)面、撥叉腳內(nèi)側(cè)面6Φ9H12孔Φ20mm孔、操縱槽、撥叉腳內(nèi)側(cè)面3.4擬定機(jī)械加工工藝路線3.4.1確定各表面的加工方法根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定加工方法如下：Φ20mm孔的端面加工方法為銑削；Φ20mm孔的加工方法為鉆、擴(kuò)、鉸；撥叉腳兩端面的加工方法為銑削、磨削；操縱槽的加工方法為銑削；Φ9H12孔的加工方法為鉆削；M10螺紋孔的加工方法為攻絲。3.4.2擬定加工工藝路線加工方案的擬訂及各個(gè)方案的比較參見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。3.5確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差根據(jù)上述原始資料和加工工藝，查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》表5－5、表5－44、表5－49，分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差。表3-2機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差工序號(hào)工序內(nèi)容單邊余量/mm工序尺寸/mm表面粗糙度R10銑撥叉頭端面2.579.512.520（1）鉆Φ20H7孔9Φ1812.5（2）擴(kuò)Φ20H7孔0.9Φ19.86.3（3）粗鉸Φ20H7孔0.07Φ19.943.2（4）精鉸Φ20H7孔0.03Φ20H7孔1.6（5）孔口倒角1C112.540粗銑撥叉腳兩端面3.210.612.550銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面3.5806.360（1）粗銑操縱槽9.51912.5（2）精銑操縱槽0.5203.270鉆Φ9H12孔4.5Φ9H1212.5110磨撥叉腳兩端面0.3103.23.6選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備根據(jù)生產(chǎn)類型和滿足被加工工零件的技術(shù)要求，且結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)條件，各工序所選用的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備具體參見(jiàn)附錄——工藝過(guò)程卡、工序卡3.7確定切削用量及基本工時(shí)各工序的切削用量及基本工時(shí)計(jì)算過(guò)程省略，具體數(shù)據(jù)參見(jiàn)附錄——工序卡片3.8填寫(xiě)工藝文件按以上所確定的工藝過(guò)程和工藝參數(shù)填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程4YZ20變速箱撥叉工裝夾具的設(shè)計(jì)4.1定位方案4.1.1確定要限制的自由度按照加工要求，銑通槽時(shí)應(yīng)限制工件的五個(gè)自由度，即沿Z軸的移動(dòng)自由度不需要限制。4.1.2定位方案的選擇有三種方案可供選擇：方案Ⅰ、工件以E面作為主要定位面，用支撐板和短銷（與工件Φ20H7孔配合），限制工件五個(gè)自由度，另外設(shè)置一個(gè)防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一個(gè)輔助支撐。如圖4.1a所示方案Ⅱ、工件以Φ20H7孔作為主要定位基準(zhǔn)，用長(zhǎng)銷和支撐釘限制工件五個(gè)自由度，另外設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位，在C處也加一個(gè)輔助支撐。如圖4.1b所示方案Ⅲ、工件以Φ20H7孔作為主要定位基準(zhǔn)，用長(zhǎng)銷和長(zhǎng)條支撐板限制工件六個(gè)自由度，其中繞Z軸旋轉(zhuǎn)的自由度被重復(fù)限制了。另外設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷，在C處也加一個(gè)輔助支撐。如圖4.1c所示（a）(b)(c)圖4.1定位方案比較以上三種方案，方案Ⅰ中工件繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度由E面限制，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，不利于保證槽的中心平面與Φ20H7孔軸線的垂直度；方案Ⅱ中雖然定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，槽的中心平面與Φ20H7孔軸線的垂直度易于保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊；方案Ⅲ中雖然是過(guò)定位，但若在工件加工工藝方案中安排Φ20H7孔與E面在一次裝夾中加工，使得Φ20H7孔與E面有較高的垂直度，則過(guò)定位的影響甚小。對(duì)工件施加夾緊力時(shí)，工件的變形也很小，且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合?？v上所述，方案Ⅲ較好。對(duì)于防轉(zhuǎn)擋銷位置的設(shè)置，也有三種不同的方案。當(dāng)擋銷放在位置1時(shí)，由于B面與Φ20H7孔軸線的距離較近，尺寸公差又大，定位精度低；擋銷放在位置2時(shí)，雖然距離Φ20H7孔較遠(yuǎn)，但由于定位面是毛面，因此定位精度也較低；當(dāng)擋銷放在位置3時(shí)，距離Φ20H7孔軸線較遠(yuǎn)，工件定位面的精度高，定位精度高。因此，防轉(zhuǎn)擋銷放在位置3較好。如圖4.2所示圖4.2定位銷安置方案4.1.3定位誤差的計(jì)算定位誤差計(jì)算過(guò)程參見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4.2夾緊方案根據(jù)工件夾緊的原則，除在撥叉軸孔處施加夾緊力外，還應(yīng)在撥叉腳靠近支承板處增加一夾緊力，以增加工件的定位剛度。對(duì)著支承板的夾緊機(jī)構(gòu)可采用鉤形壓板，使結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。4.3對(duì)刀方案加工槽的銑刀需要兩個(gè)方向?qū)Φ?，故?yīng)采用直角對(duì)刀塊。4.4夾具總圖上的尺寸、公差、技術(shù)要求1、夾具最大輪廓尺寸為225mm183mm303mm。2、影響工件定位精度的尺寸和公差為工件內(nèi)孔與長(zhǎng)銷的配合尺寸Φ20H7/g6、擋銷的位置尺寸670.015mm、1450.7mm。3、影響裝夾精度的尺寸和公差為定位長(zhǎng)銷的軸心線與夾具體底面的平行度為0.05mm、定位長(zhǎng)銷的軸心線與放支承板平面的垂直度為0.03mm。

6結(jié)論經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的設(shè)計(jì)工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成了以下任務(wù)：1、完成了壓路機(jī)總體傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及部分零部件設(shè)計(jì)，對(duì)壓路機(jī)的變速器進(jìn)行分析、選型并設(shè)計(jì)。2、YZ20型壓路機(jī)變速箱中撥叉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3、撥叉加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及加工操縱槽的工裝夾具設(shè)計(jì)及零部件的選取。4、通過(guò)對(duì)零部件手工、電子繪圖，細(xì)致的了解了繪圖的嚴(yán)謹(jǐn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的查取。5、通過(guò)一系列過(guò)程的工作，所設(shè)計(jì)的壓路機(jī)基本滿足了設(shè)計(jì)要求。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我初步學(xué)習(xí)了工藝過(guò)程及工裝夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)他們有了一定的了解。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的不僅是為了畢業(yè)而設(shè)計(jì)，更重要的是學(xué)習(xí)，將幾年來(lái)在大學(xué)中所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行融會(huì)貫通，同時(shí)溫故知新，了解更多的知識(shí)。明白學(xué)習(xí)要學(xué)以致用，以后工作中遇到困難學(xué)會(huì)利用各種方式解決問(wèn)題。最后，由于時(shí)間和水平的問(wèn)題，其中有很多錯(cuò)誤和不足之處，望讀者批評(píng)指正。

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