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

山東建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文YZ20型振動壓路機(jī)變速箱撥叉加工工藝及工裝設(shè)計第2頁第14頁摘要根據(jù)已知參數(shù)和工程機(jī)械的一般設(shè)計原則，采取了類比設(shè)計方法，設(shè)計了YZ20型振動壓路機(jī)的全液壓技術(shù)的傳動系統(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，可實現(xiàn)無級變速的行走驅(qū)動，換向加速度的減小使換向更加柔和、輕松。而且在振動壓路機(jī)上采用了全液壓傳動技術(shù)為振動壓實的自動控制技術(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型振動壓路機(jī)變速箱撥叉零件的工藝過程。采用了六點(diǎn)定位原則，來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自由度，采用移動壓板、開口墊圈和螺母夾緊。該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、能快速實現(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程設(shè)計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型振動壓路機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國壓實機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了十分漫長的過程，最早的是機(jī)械傳動式靜作用壓路機(jī)，它是靠機(jī)械自身的重量對土石方進(jìn)行壓實,作用力相對較小,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淘汰。全液壓振動壓路機(jī)的引進(jìn)和推廣應(yīng)用是在八十年代中期，是人們對振動的認(rèn)識、控制技術(shù)、液壓技術(shù)、動力系統(tǒng)發(fā)展成熟的結(jié)果，該系列產(chǎn)品處于壓實機(jī)械前沿，是引導(dǎo)市場的生力軍；而機(jī)械驅(qū)動振動壓路機(jī)則是全液壓振動壓路機(jī)與機(jī)械傳動式靜作用壓路機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。現(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?，F(xiàn)代壓路機(jī)發(fā)展有以下趨勢：(1)全液壓驅(qū)動，液壓傳動過程平穩(wěn)，操縱靈活省力，并且為自動控制創(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)無人駕駛振動壓路機(jī)。

(5)新型瀝青壓路機(jī)。

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

本課題要求通過對壓路機(jī)構(gòu)造及工作原理的分析，深入了解其傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，進(jìn)行傳動系統(tǒng)總體設(shè)計及變速箱總體設(shè)計、撥叉工藝過程設(shè)計及其工裝夾具的詳細(xì)設(shè)計、并對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。通過完成該畢業(yè)設(shè)計，可以進(jìn)一步掌握機(jī)械產(chǎn)品的研究和開發(fā)方法，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計和編制加工工藝能力，豐富機(jī)械加工知識。2振動壓路機(jī)總體設(shè)計振動壓路機(jī)總體方案的設(shè)計總共進(jìn)行了以下幾步過程：YZ20型壓路機(jī)總體方案的擬訂；傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計方案確定；功率組合及振動功率計算；YZ20型振動壓路機(jī)行駛系統(tǒng)，具體計算過程參見設(shè)計說明書。

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)通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉沿軸在變速箱中滑動。撥叉腳撥動雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑移，從而實現(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，鑄件尺寸公差等級為CT9，加工余量等級按CT9－MA－H/G級。3.2.2繪制毛坯圖根據(jù)撥叉零件圖，在各個加工表面上加上機(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方案的比較參見設(shè)計說明書。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)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）》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附錄——工藝過程卡、工序卡3.7確定切削用量及基本工時各工序的切削用量及基本工時計算過程省略，具體數(shù)據(jù)參見附錄——工序卡片3.8填寫工藝文件按以上所確定的工藝過程和工藝參數(shù)填寫機(jī)械加工工藝過程4YZ20變速箱撥叉工裝夾具的設(shè)計4.1定位方案4.1.1確定要限制的自由度按照加工要求，銑通槽時應(yīng)限制工件的五個自由度，即沿Z軸的移動自由度不需要限制。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），限制工件五個自由度，另外設(shè)置一個防轉(zhuǎn)擋銷實現(xiàn)六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一個輔助支撐。如圖4.1a所示方案Ⅱ、工件以Φ20H7孔作為主要定位基準(zhǔn)，用長銷和支撐釘限制工件五個自由度，另外設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實現(xiàn)六點(diǎn)定位，在C處也加一個輔助支撐。如圖4.1b所示方案Ⅲ、工件以Φ20H7孔作為主要定位基準(zhǔn)，用長銷和長條支撐板限制工件六個自由度，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)動的自由度由E面限制，定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(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，則過定位的影響甚小。對工件施加夾緊力時，工件的變形也很小，且定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合?？v上所述，方案Ⅲ較好。對于防轉(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，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，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，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定位誤差的計算定位誤差計算過程參見設(shè)計說明書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對刀方案加工槽的銑刀需要兩個方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對刀塊。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銷的軸心線與夾具體底面的平行度為0.05mm、定位長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)過近三個月的設(shè)計工作，本次畢業(yè)設(shè)計主要完成了以下任務(wù)：1、完成了壓路機(jī)總體傳動系統(tǒng)設(shè)計及部分零部件設(shè)計，對壓路機(jī)的變速器進(jìn)行分析、選型并設(shè)計。2、YZ20型壓路機(jī)變速箱中撥叉的結(jié)構(gòu)設(shè)計。3、撥叉加工工藝過程設(shè)計及加工操縱槽的工裝夾具設(shè)計及零部件的選取。4、通過對零部件手工、電子繪圖，細(xì)致的了解了繪圖的嚴(yán)謹(jǐn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的查取。5、通過一系列過程的工作，所設(shè)計的壓路機(jī)基本滿足了設(shè)計要求。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我初步學(xué)習(xí)了工藝過程及工裝夾具的設(shè)計，對他們有了一定的了解。畢業(yè)設(shè)計的目的不僅是為了畢業(yè)而設(shè)計，更重要的是學(xué)習(xí)，將幾年來在大學(xué)中所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行融會貫通，同時溫故知新，了解更多的知識。明白學(xué)習(xí)要學(xué)以致用，以后工作中遇到困難學(xué)會利用各種方式解決問題。最后，由于時間和水平的問題，其中有很多錯誤和不足之處，望讀者批評指正。

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