yz20型振动压路机变速箱拨叉加工工艺及工装设计大学论文

1、YZ20型振动压路机变速箱拨叉加工工艺及工装设计摘要根据已知参数和工程机械的一般设计原则，采取了类比设计方法，设计了Z20型振动 压路机的全液压技术的传动系统。它不仅大大减少了操作人员的工作强度而且使整机性能 有了很大的提高，可实现无级变速的行走驱动，换向加速度的减小使换向更加柔和、轻松。 而且在振动压路机上采用了全液压传动技术为振动压实的自动控制技术奠定了良好的基础。根据生产类型、粗精基准的选择原则和毛坯的被加工表面的精度和粗糙度编制了Z20 型振动压路机变速箱拨叉零件的工艺过程采用了六点定位原则，来确定工件在夹具中需要 限制的自由度，并根据基准重合原则设计了铣拨叉操纵槽的工装夹具工件靠支承

2、板、定位 心轴、挡销限制工件的六个自由度，采用移动压板、开口垫圈和螺母夹紧。该夹具具有结构 简单、操作方便、能快速实现铣槽的加工优点。关键词：变速箱拨叉工装夹具工艺过程设计第I页YZ20型振动压路机变速箱拨叉加工工艺及工装设计ABSTRACTAccordi ng to the known parameter and the project machi nery gen eral layout prin ciple, has adopt the an alogydesig nm ethod,has desig necthe YZ20 road-rollere ntirehydraulicpres

3、sureech no logy tran smissi on system. It n ot only greatly reduced operators worki ng stre ngth, moreover en able the en tire mach ine performa nee to have the very big enhan ceme nt, might realize the step speed cha nge to walk t actuatio n, the commutati on accelerati on reduces the commutati on

4、eve n moreeaxnty Moreover hasusedthe en tirehydraulictra nsmissiortech nologyo n the road-rollerfor roll the automatics on trol tech no logy has laid the good foun dati on.Accordi ng to produced the type, the thick fine datum select ion prin ciple and the semi fi ni shed materials is processed super

5、ficial the precisi on and rough ness establishes the YZ20 road-roller gear be dial forks the comp onents the tech no logical process. Has used six localizati ons prin ciples, determ ined piece degree of freedom which n eeds to limit in the jig, and desig ned the mill accord ing to the datum superpos

6、iti on prin ciple to dial the fork han dle canal the work clothes jig, the work piece depe nds on the support plate, the locator man drel, the pin limit work piece six degrees of freedom, used moves the clar the shape washer and the nut clamps. This jig has the structure to be simple, the ease of op

7、erati on, car realize mill the process ing merit.Keyword: Gearbox; Set aside the fork; Frock jig; The craft course is desig ned第II页YZ20型振动压路机变速箱拨叉加工工艺及工装设计1绪论1.1 YZ20型振动压路机发展现状及趋势我国压实机械的发展经历了十分漫长的过程，最早的是机械传动式静作用压路机，它是靠机 械自身的重量对土石方进行压实作用力相对较小随着经济的快速发展它已经不能满足现代化 建设的需要而逐渐的被市场淘汰。全液压振动压路机的引进和推广应用是在八十年代中期

8、，是人 们对振动的认识、控制技术、液压技术、动力系统发展成熟的结果，该系列产品处于压实机械前 沿，是引导市场的生力军；而机械驱动振动压路机则是全液压振动压路机与机械传动式静作用压 路机结合的产物。现代压路机的结构更加先进、技术性能更加完善，可靠性进一步提高，附加功能增加，零部 件制造和装配工艺得到进一步改善，操纵控制系统向全电液操纵和电子监控方面发展，驾驶向舒 适性、方便性方向发展，整机给人以爽心悦目的感觉。现代压路机发展有以下趋势：(1) 全液压驱动，液压传动过程平稳，操纵灵活省力，并且为自动控制创造了条件。(2) 压路机的智能化。(3) 防滑转控制系统。(4) 无人驾驶振动压路机。(5)

9、新型沥青压路机。(6) 振荡式振动压路机。(7) 垂直式振动压路机。(8) 冲击式压路机。(9) 特殊压路机。1.2毕业设计的目的和作用本课题要求通过对压路机构造及工作原理的分析，深入了解其传动系统的结构原理，进行传 动系统总体设计及变速箱总体设计、拨叉工艺过程设计及其工装夹具的详细设计、并对工装夹具 重要零件进行详细校核设,以及手工完成变速箱和工装的装配图及零件图通过完成该毕业设计， 可以进一步掌握机械产品的研究和开发方法，提高结构设计和编制加工工艺能力，丰富机械加工 知识。2振动压路机总体设计振动压路机总体方案的设计总共进行了以下几步过程：YZ20型压路机总体方案的拟订；传动系统的总体设计

10、方案确定；功率组合及振动功率计算；YZ20 型振动压路机行驶系统，具体计算过程参见设计说明书。第12页胎轮彳器速减星行边轮1桥动驱达马量定 动驱走行9器速变8泵塞柱向轴动驱走行7泵轮齿联双用扇风及向转6 达马量定动驱动振5轮动振-4器向转压液3泵量变动驱动振2箱动分-283 YZ20型变速箱拨叉工艺规程制定3.1零件的工艺分析3.1.1零件的功用、结构及特点改零件是以20H7孔套在拨叉轴上，并用钢球经 9H12和孔与拨叉轴定位，拨叉脚 卡在双联齿轮的槽中，变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉沿轴在变速箱中滑 动。拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑移，从而实现压路机的变速。拨叉的主要工作表面为操

11、纵槽及拨叉脚两端面， 主要配合面为20H7孔和拨叉脚内侧 面8000.1，改零件属特殊形状零件，但复杂程度一般，由于拨叉在工作时承受一定的力， 因此要求有一定的强度、刚度及韧性。3.1.2主要加工表面及要求1）、拨叉安装孔孔径2O：.021mm其形状公差遵守包容要求，表面粗糙度 Ra 1.6 m,孔端面位置尺 寸79.5mm 表面粗糙度 Ra 25 口2）、拨叉脚端面厚度为10mm表面粗糙度Ra 3.2 m,高度30mm3）、拨叉脚内侧面宽度尺寸为 80 00.1 mm其对称面与拨叉安装孔中心距离为30mm表面粗糙度Ra3.2 口4）、操纵槽宽度为20 0.065 mm通槽，其端面与拨叉轴安装

12、孔端面的距离为49.5mm与拨叉脚端面的距离为29.75 _0.05 mm5）、拨叉紧定孔孔径9H12mm通孔，其形状公差遵循包容要求，孔轴线对M10螺纹孔轴线的同轴度公差为0.05mm3.2毛坯的选择3.2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差1）、因零件材料为45钢，小批量生产，拨叉的轮廓尺寸不大，且有较多不需要切削加 工的表面，要求有一定的刚度、强度及韧性，所以毛坯制造选用金属模砂型机器造 型铸造成型。2）、拨叉形状特殊且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序较多，故零件毛坯选 为精铸件，铸件尺寸公差等级为 CT9加工余量等级按CT9- MA H/G级。3.2.2绘制毛坯图根据拨叉零

13、件图，在各个加工表面上加上机械加工余量，绘制毛坯图并标注尺寸和技术要求。图3.1 拨叉毛坯图3.3基准的选择该拨叉零件图中较多的尺寸及形位公差是以 20H7孔为设计基准，因此，必须首先 加工出20021mn孔，为后续工序作基准。根据粗、精基准选择原则，确定各加工表面 的基准如表3-1所示：表3-1基准选择列表序号加工部位基准选择1 2O00.021 mn孔拨叉头的外形轮廓及端面2拨叉脚两端面（粗加工）20 00021 mm孔及其端面3拨叉脚两端面（精加工）2O 00.021 mm孔及拨叉脚端面4拨叉脚内侧面20 00.021 mm孔、拨叉脚端面及外侧面5操纵槽 20 二 0.065 mm200

14、0.021m m孔及其端面、拨叉脚外侧面、拨叉脚内侧面69H12孔2O 00.021 mm孔、操纵槽、拨叉脚内侧面3.4拟定机械加工工艺路线341确定各表面的加工方法根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定加工方法如下：2O 00.021 mm孔的端面加工方法为铣削；2000.021 mm孔的加工方法为钻、扩、铰；拨叉脚两端面的加工方法为铣削、磨削；操纵槽的加工方法为铣削；9H12孔的加工方法为 钻削；M10螺纹孔的加工方法为攻丝。3.4.2拟定加工工艺路线加工方案的拟订及各个方案的比较参见设计说明书。3.5确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据上述原始资料和加工工艺，查机械工程及自动化简

15、明设计手册（上册）表5-5、表5-44、表5-49,分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差。表3-2 机械加工余量、工序尺寸及公差工序号工序内容单边余量/mm工序尺寸/mm表面粗糙度Ra10铣拨叉头端面2.579.512.520(1)钻20H7孔91812.5(2)扩20H7孔0.9 19.86.3(3)粗铰20H7孔0.07 19.943.2(4)精铰20H7孔0.0320H7孔1.6(5)孔口倒角1C112.540粗铣拨叉脚两端面3.210.6 00.112.550铣拨叉脚内侧面3.58000.16.360(1)粗铣操纵槽9.51912.5(2)精铣操纵槽0.520 _ 0.0653

16、.270钻9H12孔4.5 9H1212.5110磨拨叉脚两端面0.310_0.13.23.6选择机床设备及工艺装备根据生产类型和满足被加工工零件的技术要求，且结合现有生产条件，各工序所选用的机床设备和工艺装备具体参见附录一一工艺过程卡、工序卡3.7确定切削用量及基本工时各工序的切削用量及基本工时计算过程省略，具体数据参见附录一一工序卡片3.8填写工艺文件按以上所确定的工艺过程和工艺参数填写机械加工工艺过程4 YZ20变速箱拨叉工装夹具的设计4.1定位方案4.1.1确定要限制的自由度按照加工要求，铣通槽时应限制工件的五个自由度，即沿Z轴的移动自由度不需要限制。4.1.2定位方案的选择有三种方案

17、可供选择：方案I、工件以E面作为主要定位面，用支撑板和短销(与工件 20H7孔配合)， 限制工件五个自由度，另外设置一个防转挡销实现六点定位。为了提高工件的装夹刚度， 在C处加一个辅助支撑。如图4.1a所示方案U、工件以20H7孔作为主要定位基准，用长销和支撑钉限制工件五个自由度， 另外设置一防转挡销实现六点定位，在C处也加一个辅助支撑。如图4.1b所示方案川、工件以20H7孔作为主要定位基准，用长销和长条支撑板限制工件六个自 由度，其中绕Z轴旋转的自由度被重复限制了。另外设置一防转挡销，在C处也加一个辅助支撑。如图4.1c所示(a)(b)(c)图4.1 定位方案比较以上三种方案，方案I中工件

18、绕 X轴转动的自由度由E面限制，定位基准与设 计基准不重合，不利于保证槽的中心平面与 20H7孔轴线的垂直度；方案U中虽然定位 基准与设计基准重合，槽的中心平面与20H7孔轴线的垂直度易于保证，但这种定位方式不利于工件的夹紧；方案川中虽然是过定位，但若在工件加工工艺方案中安排20H7孔与E面在一次装夹中加工，使得20H7孔与E面有较高的垂直度，则过定位的影响甚 小。对工件施加夹紧力时，工件的变形也很小，且定位基准与设计基准重合。纵上所述， 方案川较好。对于防转挡销位置的设置，也有三种不同的方案。当挡销放在位置1时，由于B面与20H7孔轴线的距离较近，尺寸公差又大，定位精度低；挡销放在位置 2时

19、，虽然距 离20H7孔较远，但由于定位面是毛面，因此定位精度也较低；当挡销放在位置3时,距离20H7孔轴线较远，工件定位面的精度高，定位精度高。因此，防转挡销放在位置 3较好。如图4.2所示图4.2定位销安置方案4.1.3定位误差的计算定位误差计算过程参见设计说明书4.2夹紧方案根据工件夹紧的原则，除在拨叉轴孔处施加夹紧力外，还应在拨叉脚靠近支承板处 增加一夹紧力，以增加工件的定位刚度。对着支承板的夹紧机构可采用钩形压板，使结 构紧凑，操作方便。4.3对刀方案加工槽的铣刀需要两个方向对刀，故应采用直角对刀块。4.4夹具总图上的尺寸、公差、技术要求1、夹具最大轮廓尺寸为 225mm 183mm

20、303mm2、影响工件定位精度的尺寸和公差为工件内孔与长销的配合尺寸 20H7/g6、挡销的位置尺寸 67 0.015mm 145 0.7mm3、影响装夹精度的尺寸和公差为定位长销的轴心线与夹具体底面的平行度为0.05mm定位长销的轴心线与放支承板平面的垂直度为0.03mm6结论经过近三个月的设计工作，本次毕业设计主要完成了以下任务：1、完成了压路机总体传动系统设计及部分零部件设计，对压路机的变速器进行分 析、选型并设计。2、YZ20型压路机变速箱中拨叉的结构设计。3、拨叉加工工艺过程设计及加工操纵槽的工装夹具设计及零部件的选取。4、通过对零部件手工、电子绘图，细致的了解了绘图的严谨和国家标准

21、的查取。5、通过一系列过程的工作，所设计的压路机基本满足了设计要求。通过本次毕业设计，使我初步学习了工艺过程及工装夹具的设计，对他们有了一 定的了解。毕业设计的目的不仅是为了毕业而设计，更重要的是学习，将几年来在大学 中所学的内容进行融会贯通，同时温故知新，了解更多的知识。明白学习要学以致用， 以后工作中遇到困难学会利用各种方式解决问题。最后，由于时间和水平的问题，其中有很多错误和不足之处，望读者批评指正。参考文献1. 杨黎明机床夹具设计手册北京：国防工业出版社，1996.052. 徐圣群.简明机械加工工艺手册.上海：上海科学技术出版社，1993.033. 成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2002.014. 王先逵.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，1995.115. 成大先.机械设计手册.单行本.减（变）速器电机与电器.北京，化学工业出版社6. 杨叔子.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2