（图纸+论文）HGCU2变速器输入轴结构及加工工艺设计（全套完整）

目前，国内变速器厂商都朝无级变速器和自动变速器方向发展，国内现已有好几款轿车已经应用上无级变速器，而重型汽车则采用多中间轴的形式，将低速档和高速档区分开。

现在市场上的变速器细分为类手动变速器，手动自动体变速器，无级变速器双离合器变速器和自动变速器，各自都有不同的优势。

国内外的汽车制造与销售数据显示人们对汽车驾乘的舒适性越来越重视。

在欧洲市场，原本是手动变速器的市场，不断被自动变速器占领。

如在英国，现在装配自动变速器的汽车占汽车总量的。

而年前，这个数字是.。

日前，世界著名的变速器制造商德国公司预测说到年，北美市场出售的汽车中将只有是手动挡年欧洲变速器市场上，配备手动自动体的变速器将占，可以预见带有自动功能变速器的汽车是未来市场的主导产品发展和掌握自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造潮流的方向。

而优先开发手动自动体变速器具有技术上的延续性，对我国来说具有更大的优势。

是在下基础上增加自动换挡控制系统组成的。

由微控制器控制的执行机构液压气压或电机组成以电控液压气压或电机机构代替人力控制离合器和选换挡机构实现自动变速功能。

具有自动换挡的功能能大幅提高离合器同步器寿命先进的下技术还可实现无离合器和无同步器下的自动换挡和行车安全性且保留了传统有级机械变速器传动效率高体积小机构简单使用可靠，易于制造成本低燃油消耗少和维护与使的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降.根据各表面加工要求和各种方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下在加工外圆柱表面时，为避免降低工件刚度，应先加工大直径外圆后才加工小直径外圆。

孔加工安排在调质后进行。

因为调质处理工件变形大，如果加工孔安排在前由调质引起的变形无法修正保证深孔与外圆同心和主轴壁厚均匀，应安排在外圆粗车或半进车后，就回有个较精确的轴颈作伸孔加工的定位基准。

主轴上的键，螺纹和断面上的螺纹孔安排在外圆粗精磨之前车削之后。

这是因为在车削加工是继续切削会引起振动，影响质量。

对于主轴螺纹，与主轴支撑轴颈有同轴度要求，它的加工安排在精加之后。

根据先面后孔，先主要表面后次要表面，先粗加工后精加工的原则初步拟订加工工艺路线如下工艺路线方案工序备料。

工序锻造工序正火热处理工序铣端面钻顶尖孔工序粗车外圆工序调质处理工序车左端各部分车大端外圆端面及切槽工序车右端各部分仿形车小端各部分外圆工序热处理工序精车外圆工序粗磨外圆工序铣键槽工序车螺纹工序粗磨外锥面工序精磨外锥面工序倒角去毛刺工序检验工序入库上述方案遵循了工艺路线制订的般原则，但些工序有些问题还值得进步讨论。

工艺路线方案二工序备料。

工序锻造工序正火热处理工序车端面钻顶尖孔工序粗车外圆工序调质处理工序车右端各部分工序车左端个部分工序热处理高频淬火工序精车外圆工序粗磨外圆工序铣齿轮工序铣键槽工序粗磨右面工序精磨左面工序精磨右孔工序倒角去毛刺工序检验工序入库工艺方案的比较分析以上加工方案大致看来还是合理的。

但通过仔细考虑零件的技术要求及可采取的加工手段之后，就会发现仍有问题。

在进行精车时应安排在淬火处理之前，因为淬火使零件的表面的更度增加，切削应力增加，同时淬火使零件微小变形，我精车时可以进行补赏。

倒角和切槽安排在磨削之前，就方便磨削。

为了提高后面加工方便可靠，在进行精加工前安排道划线工序。

上面两道工艺路线大至相同，前九道工序相同，每个方案只是顾及到方面，在两种方案中比较再进行总结。

轴类零件便于装夹先加工出小端为大端的加工精度作保证。

我们在铣槽时应该先铣端面，这样就为铣槽加工精度和测量精度作基础，就要很容易到达技术要求。

在铣端面可用车床进行车削，因为在后面的几道工序中都是用了车削加工，可以减少运输工件的辅助时间，提高生产效率。

前两种方案都没有完全编出加工零件的所有工序，现在上面两组基础上总结，拟订完整加工路线工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。

.本章小结本章主要是针对变速器轴进行工艺分析，制定工艺路线，确定工艺方案，列出加工过程中所需要的工序，为下边编制机械加工工序卡片做铺垫。

第章铣床车床切削用量及工时的计算.机床夹具参数计算三道工序模锻，正火热处理毛坯，车两端面。

加工条件工件材料钢正将相应数据代入两式，得到计算垂直面内的弯矩点的最大弯矩为•••点的最小弯矩为•计算水平面内的弯矩•计算合成弯矩••轴上各点弯矩如图.所示图.输入轴的弯矩图作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面内弯曲变形。

在求取支点的垂直面和水平面内的支反力之后，计算相应的弯矩。

轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为式中.轴的直径，花键处取内径抗弯截面系数。

将数据代入式，得在低档工作时符合要求。

.本章小结本章主要计算出变速器输入轴的主要参数以及受力情况，并对其进行强度和刚度的校核，为接下来的画图奠定基础。

第章变速器输入轴的工艺方案的确定.零件的作用题目所给为变速器输入轴的设计，它位于变速箱内，主要作用是转递扭矩使齿轮获得转动的动力。

轴上的齿轮与花键用于与别轴传动力与运动。

.零件的工艺分析该零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。

但是，零件的加工过程，需要有较高垂直度和径向跳动误差，两端轴径需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有定的尺寸精度，否则会影响机器设备的性能和精度。

由于零件的结构较规则，加工时不需要较复杂且专用夹具就能准确的定位，并保持适当的夹紧力。

零件材料为钢，考虑到主轴经常作顺逆时针方向的旋转带动齿轮和转速常变化，故在工作过程中常交变扭矩，这样就需要对毛坯进行锻造，在经过锻打后内部纤维组织分布均匀，抗压抗扭强度提高，保证零件工作可靠性耐磨性，耐热性也大大提高。

.确定毛坯的制造形式零件材料为号钢，它是最常见的材料，其优点是价格便宜，用途广泛，力学性能好，工艺性好。

又因为该零件为大批量生产，毛坯的质量约为，它的外型尺寸简单适宜采用膜锻，毛坯精度较高，加工余量可适当减少，也节约材料。

.定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之。

基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程中会出很多问题，进而导致生产无法正常进行。

粗基准的选择粗基准的作用主要是决定加工面与不加工面之间的位置关系，以及保证加工面的余量均匀，对于轴类零件选取外圆为粗基准。

精基准的选择在两端面加工出顶尖孔为精基准。

由于顶尖孔为精基准除了使设计基准与定位基准重合外，还可以提高二次装夹精度，从而减少了多次装夹的装夹误差。

在不能用顶尖孔定位时或为了提高零件的刚度，可采用外表面定位，外圆表面与端顶尖孔定位。

在加工键槽时为了保证与轴线对称并达到定的深度，就用键槽所在的外圆株面定位。

钻通孔用锥套心轴定位。

.制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生目前，轿车和轻中型货车变速器的传动比通常有个前进档和个倒档。

变速器由变速器传动机构和操纵机构组成。

变速传动机构可按前进档数或轴的形式不同分类。

具体分类如下根据前进挡数三挡变速器四挡变速器五挡变速器多挡变速器。

根据轴的形式固定轴式旋转轴式。

固定轴式可分两轴式变速器中间轴式变速器双中间轴式变速器多中间轴式变速器固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。

旋转轴式主要用于液力机械式变速器。

然后对轻型货车来说，采用中间轴式变速器为多见，为此我以两轴式变速器的输入轴及齿轮作为设计对象。

.研究内容在本次设计中，主要是针对轻型变速器输入轴进行结构和工艺设计。

我除了对汽车变速器输入轴的结构进行了合理的布置外，还运用了材料力学机械原理机械设计等知识，对其进行受力分析，强度刚度的校核，以及为这些零件选择合理的工程材料和热处理方法。

在设计的初期，我专门去汽轻型汽车有限公司的特约维修站参观汽车的整体构造尤其是变速器输入轴的功用在设计的第二阶段，通过参考学校实验室里的松花江中型货车的变速器输入轴结构，对变速器输入轴进行整体结构布置，校核轴和齿轮的强度刚度，选择材料和热处理方法在第三阶段的主要任务是绘制变速器输入轴的装配图和重要的零件图，确定个零件的精度等级及其它参数第四阶段对输入轴进行工艺分析以及工艺，工序卡片的编制最后，是对整体论文的编写整理整个设计过程中的各种资料，以及对前期设计中的错误做出修改。

本次设计主要是依据参考的乘用车的参数，通过对变速器输入轴参数的选择和计算，设计出种基本能满足工作要求的输入轴结构。

本文主要完成下面些主要工作根据车型变速器输入轴基本参数确定设计方案设计变速器输入轴，绘制零件图和毛坯图制定零件加工工艺路线进行工序设计设计两道工序的夹具绘制夹具图纸编写设计说明书。

第章载货汽车主要参数的确定.轴的结构设计最小轴径的确定在已知两轴式变速器中心距时，轴的最大直径和支承距离的比值可在以下范围内选取对输入轴，对输出轴，。

输入轴花键部分直径可按下式初选取式中经验系数，发动机最大转矩.。

输入轴花键部分直径初选输入输出轴支承之间的长度。

按扭转强度条件确定轴的最小直径式中轴的最小直径轴的许用剪应力发动机的最大功率发动机的转速。

将有关数据代入.式，得所以，选择轴的最小直径为。

各段轴的确定根据轴的制造工艺性要求，将轴的各部分尺寸初步设计如图.所示图.轴的结构尺寸.轴的校核轴的刚度校核对齿轮工作影响最大的是轴在垂直面内产生的挠度和轴在水平面内的转角。

前者使齿轮中心距发生变化，破坏了齿轮的正确啮合后者使齿轮相互歪斜，致使沿齿长方向的压力分布不均匀。

初步确定轴的尺寸以后，可对轴进行刚度和，变速器，输入，结构，加工，工艺，规程，夹具，设计，毕业设计，全套，图纸摘要变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之。

变速器的设计水平对汽车的动力性燃料经济性换挡操纵的可靠性与轻便性传动平稳性与效率等都有直接的影响。

随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。

本设计以车型变速器为基础设计输入轴，在给定发动机输出转矩转速及最高车速最大爬坡度等条件下，着重对变速器输入轴的结构参数进行设计计算以及对其进行工艺分析等。

我国的制造工艺与技术装备相对落后于工业发达的国家，我国大多数企业目前还采用较落后的制造工艺及技术装备生产，优质高效率低耗工艺的普及率不足数控机床及高效设备不足。

在产品开发设计的技术手段方面，我国的覆盖率仅为。

不能及时开发设计具有创新和独占性的市场的新产品。

总之，我国的制造技术与水平还存在阶段性的差距，而我国的机械制造装备产业也是大致如此。

当前，制造技术的发展趋势是必须强化具有自己创新技术的产品开发能力，缩短产品的上市时间，提高产品质量和生产效率，从而提高企业的市场应变能力和综合竞争能力。

重视先进的基本制造工艺与特种工艺的研究，重视使能技术的研究和先进机床刀具的研究，研究高性能的自动化加工机床，开发基于新工艺的装备等，乃是当误之急。

关键词变速器输入轴结构工艺夹具设目录摘要第章绪论.汽车变速器的概述.汽车变速器研究状况发展趋势及成果.汽车变速器输入轴设计的目的和意义.研究内容第章载货汽车主要参数的确定.轴的结构设计最小轴径的确定各段轴的确定.轴的校核轴的刚度校核轴的强度校核.本章小结第章变速器输入轴的工艺方案的确定.零件的作用.零件的工艺分析.确定毛坯的制造形式.定位基准的选择.制订工艺路线.本