“精密传动柱塞”精度设计报告

“精密传动柱塞”的精度设计报告 学 院 机电工程学院 专 业 年级班别 11（1） 学 号 学生姓名 2013 年 6 月 13 日目 录一、 目的、意义 3二、 设计任务 3三、 分析、设计 4四、 设计结果 6五、说明与讨论 8六、参考文献 9一、目的、意义 目的：1、学习并掌握公差与配合知识的应用；2、学习并掌握精度的控制与检验；3、学习工件的精度设计。意义：精密传动柱塞设计需要运用机械设计制造基础和画法几何与机械制图等方面的知识，所以通过这次设计，能够让学生把所学的理论知识运用到实践，增强其实践能力和查阅资料的能力。二、设计任务任务目标：设计并完成下图所示零部件的加工精度设计。1 假设要求制造的“精密传动柱塞”部件，结构如上图所示。通过设计，使得零部件的工作使用达到以下性能要求：（1） 柱塞与圆柱套的配合属于小动力传输的一般传动配合，例如小电动机、泵一类传动与滑动配合。（2） 要求有经济性（普通润滑油或滑脂润滑、温度影响较小）。（3） 有一定精度。2 假设所设计的“精密传动柱塞”工作，是通过圆柱套外壁定位并固定于装置，因此对圆柱套外壁有精度要求，以确保柱塞轴的位置和运动正确性。 任务要求：给出零件配合公差、尺寸公差、形状位置公差、表面粗糙度要求及技术要求等。三、 分析、设计1、制图此次精度设计采用CAD作图，运用机械制图的知识，配合计算机绘图辅助设计，完成对此次装配图、柱塞零件图和柱塞套筒零件图的绘制和标注。2、尺寸公差设计（1）柱塞和柱塞套筒的配合属于小动力传输的一般传动配合，如小电动机、泵一类传动与滑动配合，所以在此选择间隙配合。（2）由于无专门要求，故采用基孔制。（3）查机械设计基础课程设计指导书表17.6，尺寸1500mm基孔制常用和优先配合的特征及应用举例，按一般转速，采用一般间隙，考虑一定精度和加工经济性H8/f7（4）根据公差表，求出极限偏差并标注：孔10 H8基本尺寸10mm,公差等级IT8,标准公差0.027mm，ES=0.027 mm，EI=0 mm； 轴10f7基本尺寸10mm，公差等级为IT7，标准公差为0.018 mm，ES=-0.016 mm，EI=-0.034 mm；套筒大径20h8基本尺寸20mm，公差等级为IT8，标准公差为0.033 mm，ES=0 mm，EI=-0.033 mm。3、孔轴形位公差设计根据公差等级查机械设计基础课程设计指导书表17.8,17.9,17.10,17.11，可得到：a) 外圆柱套筒形位公差设计：径向圆跳动0.025mm, 平行度、垂直度0.030mm，圆柱度0.009mm。b) 内圆柱套筒形位公差设计柱塞形位公差设计：同轴度、径向圆跳动0.015mm,平行度、垂直度0.020mm，圆柱度0.006mm。c) 柱塞形位公差设计：同轴度、径向圆跳动0.010mm平行度、垂直度0.012mm，圆柱度0.004mm。 d) 粗糙度设计根据公差等级查画法几何与机械制图表8-13，轴的表面粗糙度的推荐值，P221,得出柱塞头的轴颈表面粗糙度为0.8m，圆柱套内径表面粗糙度为1.6m，圆柱套外径表面粗糙度为0.8m，其余表面粗糙度均为3.2m。4、 一般零件尺寸设计根据任务书图中尺寸，考虑到圆柱套外径很可能会跟其他零件进行装配，所以就设计其加工精度到IT8级，所以尺寸为20h8,基本尺寸为20mm，上偏差是0.000mm，下偏差是-0.033mm。由于其他为非十分重要部分尺寸，所以设计圆柱套长500.1mm，轴长500.1mm，柱塞小径为80.1mm两端柱塞头长100.1mm5、 加工流程设计（1） 柱塞：先以外圆为粗基准，粗车外圆，精车端面；由于中心孔要求高，应该先划线,到钻床钻中心孔；再以外圆中心轴线为精基准，采用双顶尖夹紧定位，精车外圆；热处理后，可能会产生有误差存在，所以应该再以外圆为基准，修研两端中心孔；最后精加工磨削中，应该以双顶尖紧定位，保证精度和粗糙度。 粗车（三角卡盘）半精车和精车（双顶尖）热处理修研中心孔（三角卡盘）磨削（双顶尖）；（2） 套筒：对于加工孔类零件，应以外圆为基准，采用三角卡盘夹紧定位，车外圆，端面后，进行孔的钻扩加工；热处理后，进行内孔磨削处理。 粗车和精车钻扩铰热处理磨削四、 设计结果设计结果如下图所示：五、 说明与讨论此次精密传动柱塞设计充分运用了画法几何与机械制图，机械设计基础课程设计指导书机械制造技术基础等方面的知识。在设计过程中，更要查阅大量的相关资料以确定合适的配合，尺寸公差，形位公差，表面粗糙度等方面的合理设计。通过这个设计，大大增强了我们的理论知识运用到实践中的能力。尽管在设计过程中，难免会遇到一些技术标准上的问题，但是，通过对大量书籍的浏览和网络信息的阅读，最终能相对合理的确定出满足设计要求的参数。 问题探究：对所提出的尺寸精度要求和形位精度要求，如何在加工过程中保证？如何在加工过程中控制或检测？答：为了保证和提高机械加工精度，必须找出造成加工误差的主要因素（原始误差），然后采取相应的工艺技术措施来控制或减少这些因素的影响。生产实际中常用的有以下两大类。误差预防技术：合理采用先进工艺与设备、直接减少原始误差、转移原始误差、均分原始误差、均化原始误差、就地加工、控制误差因素。误差补偿技术：在线检测、偶件自动配磨、静态补偿误差。六、 参考文献1林怡青、谢宋良