第1章绪论1 1.1课题的背景及意义1 1.2差速器的主要分类2 1.2.1开式差速器2 1.2.2限滑差速器3 1.3差速器结构3 1.3.1对称式锥齿轮差速器中的运动特性关系式4 1.3.2对称式锥齿轮差速器中的转矩分配关系式5 1.4壳体的加工工艺7 1.4主要内容8 第2章零件的作用及结构及工艺分析10 2.1零件的作用及结构10 2.2零件的工艺分析11 第3章工艺规程设计13 3.1确定生产类型13 3.2毛坯的选择13 3.2.1毛坯种类及制造方法的形状及选择13 3.2.2毛坯的精度等级13 3.3基准的选择14 3.3.1粗基准的选择14 3.3.2精基准的选择14 3.4工艺路线的制定14 3.5确定个工序余量及工序尺寸极限偏差16 3.6确定切削用量和切削18 3.7确定工序单件工时19 第4章机床专用夹具设计——工序的专用夹具设计22 4.1工作量分析23 4.2定位基准的选择24 4.3夹紧力的计算24 4.4定位误差分析26 4.5结构特点28 4.6使用方法和应注意的问题28 致谢29 参考文献30 1.3.1对称式锥齿轮差速器中的运动特性关系式 差速器壳作为差速器中的主动件，与主减速器的从动齿轮和行星齿轮轴连成一体。半轴齿轮和为差速器中的从动件。行星齿轮即可随行星齿轮轴一起绕差速器旋转轴线公转，又可以绕行星齿轮轴轴线自转。设在一段时间内，差速器壳转了N0圈，半轴齿轮1和2分别转了N1圈和N2(N0、N1和N2不一定是整数)圈，则当行星齿轮只绕差速器旋转轴线公转而不自转时，行星齿轮拨动半轴齿轮1和2同步转动，则有： N1 =N2=N0 当行星齿轮在公转的同时，又绕行星齿轮轴轴线自转时，由于行星齿轮自转所引起一侧半轴齿轮1比差速器壳多转的圈数(N4)必然等于另一侧半轴齿轮2比差速器壳少转的圈数 于是有： N1：N0+N4和N2：N0-N4 以上两种情况，N1、N2与N0之间都有以下关系式： N1+N2=2N0 上式表明，左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，这就是两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特性关系式。 1.3.2对称式锥齿轮差速器中的转矩分配关系式 在以上差速器中，设输入差速器壳的转矩为MO，输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2。当与差速器壳连在一起的行星齿轮轴带动行星齿轮转动时，行星齿轮相当于一根横向杆，其中点被行星齿轮轴推动，左右两端带动半轴齿轮转动，作用在行星齿轮上的推动力必然平均分配到两个半轴齿轮之上。又因为两个半轴齿轮半径也是相等的。所以当行星齿轮没有自转趋势时，差速器总是将转矩MO平均分配给左、右两半轴齿轮，即: M1=M2=0.5M0。 当两半轴齿轮以不同转速朝相同方向转动时，设左半轴转速
nI大于右半轴转速
n2，则行星齿轮绕轴轴颈自转，此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及行星齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦，半轴齿轮背部与差速器壳之间也产生摩擦。这几项摩擦综合作用的结果，使转得快的左半轴齿轮得到的转矩M1减小，设减小量为0.5Mf；而转得慢的右半轴齿轮得到的转矩M1增大，增大量也为0.5Mf。 因此，当左右驱动车轮存在转速差时， M1=0．5(MO-Mf) M2=0．5(MO+Mf) 左、右车轮上的转矩之差等于折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩Mf 差速器中折合到半轴齿轮上总的的内摩擦力矩Mf与输入差速器壳的转矩MO之比叫作差速器的锁紧系数K,即 K=Mf／M0 输出给转得快慢不同的左右两侧半轴齿轮的转矩可以写成： M1=0.5M0(1-K) M2=0.5M0(1+K) 输出到低速半轴的转矩与输出到高速半轴的转矩之比Kb可以表示为 Kb=M2／M1=(1+K)／(1-K) 锁紧系数K可以用来衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性，目前广泛使用的对称式锥齿轮差速器，其内摩擦力矩很小，锁紧系数K为0.05～0.15，输出到两半轴的最大转矩之比Kb=1.11～1.35。因此可以认为无论左右驱动轮转速是否相等，对称式锥齿轮差速器总是将转矩近似平均分配给左右驱动轮的。这样的转矩分配特性对于汽车在良好路面上行驶是完全可以的，但当汽车在坏路面行驶时，却会严重影响其通过能力。例如当汽车的一侧驱动车轮驶入泥泞路面，由于附着力很小而打滑时，即使另一车轮是在好路面上，汽车往往不能前进。这是因为对称式锥齿轮差速器平均分配转矩的特点，使在好路面上车轮分配到的转矩只能与传到另一侧打滑驱动轮上很小的转矩相等，以致使汽车总的牵引力不足以克服行驶阻力而不能前进。 1.4壳体的加工工艺 壳体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。 壳体的种类很多，其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和壳体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处，其结构特点是： (1)外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种； (2)结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，壳体壁薄且厚薄不均。 (3)壳壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系； (4)壳体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。 壳体类零件的技术要求: (1)轴承支承孔的尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求； (2)位置精度包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上各孔的同轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度等； (3)为满足壳体加工中的定位需要及壳体与机器总装要求，壳体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。 壳体零件加工在工艺路线的安排中应注意三个问题： (1)工件的时效处理壳体结构复杂壁厚不均匀，铸造内应力较大。由于内应力会引起变形，因此铸造后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形； (2)安排加工工艺的顺序时应先面后孔由于平面面积较大定位稳定可靠，有利与简化夹具结构检少安装变形。从加工难度来看，平面比孔加工容易。先加工批平面，把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除，在加工分布在平面上的孔时，对便于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此，一般均应先加工平面。 (3)粗、精加工阶段要分开壳体均为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。 定位基准的选择:壳体定位基准的选择，直接关系到壳体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备、特别是夹具的选用等因素。 主要表面的加工:壳体的平面加工,壳体平面的粗加工和半精加工常选择刨削和铣削加工。刨削壳体平面的主要特点是刀具结构简单；机床调整方便；在龙门刨床上可以用几个刀架，在一次安装工件中，同时加工几个表面，于是，经济地保证了这些表面的位置精度。壳体平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中，常采用铣削加工。 孔系加工：车床壳体的孔系，是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。 &
nbsp;成批或大量生产壳体时，加工孔系都采用镗模。孔距精度主要取决于镗模的精度和安装质量。虽然镗模制造比较复杂，造价较高，但可利用精度不高的机床加工出精度较高的工件。成批生产时，壳体的同轴孔系的同轴度大部分是用镗模保证。 主要内容 本的主要内容有：对差速器及常用差速器功能、作用及结构作一介绍。汽车动力轮选用差速器的必要性；其次，主要针对差速器壳体安排合理的加工工艺，在这方面要考虑如下几个问题：零件的精度、结构工艺性，零件的毛坯及生产纲领、粗精基准的选择，表面的加工方法，切削用量及工时，在镗孔这道工序中，还要根据六点定位规则设计镗工序夹具，如确定定位方式、夹紧方式、夹紧元件、夹紧力，夹具的操作及维护等，贯穿起来，这是一篇集原理、生产、加工、使用合一的。 第2章零件的作用及结构及工艺分析 差速器壳体球面加工是国内外急需更新的加工工艺。随着汽车制造业的蓬勃发展，尤其是民用轿车的迅猛发展，人们对汽车高质量的差速器壳体零件的要求变的越来越迫切。而差速器壳体零件中关键的一项技术即球面的加工，是决定该零件质量的最重要的一环，它一直困绕着厂家，没有得到很好的解决。 常用的加工差速器壳体内球面的方法如下；首先由机械手将形成的双面锪刀从壳体中间空洞处送至球心，然后左右同时向前穿过差速器壳的孔与在球心中的双面锪刀连接。此时机械手退回，再由左，右动力头单轴驱动两滑台同时向左，右同步运动，从而分别将两侧球面锪成品。锪完球面，两动力头需将锪刀再送至球心，而后由机械手将锪刀从工作件内取出。 该加工工艺的缺点是机床结构复杂，动作繁多。由于成形锪刀固定需刀杆穿过壳体孔，即刀杆直径必须小于壳体孔的直径，造成刀杆强度差。同时因球面加工余量不均匀造成刀具无法抵抗来自任意方向的切削力而产生变形，其结果是球心位置无法保证，刀杆外圆磨损严重，乃至破坏工件内孔。 2.1零件的作用及结构 翻斗车驱动桥中主传动壳体是翻斗车的主要零件之一，它由内装两对轴承和三根轴构成，其主要作用是把发动机的主要传动力传递给两驱动轮，在零件的两个端部有两个的孔，用于安装滚动轴承并与十字轴相连，起方向轴承器作用，所安装的三根轴之间有平行度和垂直度要求，在处作为装油封处，这样便于密封性能好，从结构上考虑，由于路况不好时，颠覆严重，使零件所受承载荷为交变载荷，工作速度500-1000。工作环境恶劣，因此要求该零件结构坷靠，加工精度必须保证，使整车性能良好。