质量方向综合实验说明书

1、课 程 设 计 说 明 书设计题目 质量方向综合实验系 别 测控技术与仪器系专 业 班 姓 名 指导老师 二一五年一月十日课 程 设 计 任 务 书题 目 质量方向综合实验课程设计内容与要求：一、综合实验内容变速箱是广泛使用于各种机械中的一种部件，其功能是通过齿轮传动机构实现速度的变化或传动方向的变化。本次综合实验的具体内容为：1、零件测绘及示意图绘制1）测量变速箱外壳的所有关键尺寸，记录测量结果；2）绘制变速箱外壳示意图（一号图或二号图），要求主要外形基本完整，重要的孔和与装配有关的孔均需完整绘制出来；图纸的绘制和标注（如粗糙度、几何公差的标注）均应按最新的国家标准进行。2、精度设计1）分析

2、变速箱外壳的原理；2）尺寸精度设计：安装轴或轴承的孔及与装配有关的孔径、孔的中心距或确定孔间距离的尺寸均需要选择尺寸公差；3）几何精度设计：根据需要对与安装或定位有关的平面、关键的孔确定形状公差；根据需要对孔的轴线/安装或定位平面与基准之间的方向、位置关系确定几何公差；4）表面精度设计：对重要的表面，根据其需要选择表面粗糙度。3、检测方案设计1）除标注尺寸公差和几何公差的尺寸按2）、3）要求执行外，针对图纸上标注的其他主要尺寸，按照大批量生产的要求确定检测方案，画出检验方案示意图；2）主要几何尺寸采用光滑极限量规进行检验，计算出极限量规的工作尺寸和极限偏差，画出量规图，确定量规技术要求；3个3

3、）几何误差的检验采用功能量规，计算功能量规检验部位、导向部位、定位部位的工作尺寸和极限偏差，画出量规图，确定量规技术要求；3个3）几何误差的检验采用功能量规，计算功能量规检验部位、导向部位、定位部位的工作尺寸及其极限偏差，画出量规示意图。2个4、检测结果分析1）对变速箱箱体工艺进行分析，编写工艺流程；2）根据工艺流程，确定关键工艺，并确定关键工艺的质量控制方法。 5、总结 使用学校教材科专用的课程设计说明书，撰写综合实验说明，说明应包含综合实验内容第2-4条的内容，并包含必要的设计计算（如量规尺寸的计算）和设计说明（选用尺寸公差和几何公差的说明）。6、参考文献按标准的参考文献格式列出所引用的所

4、有参考文献。二、综合实验要求本综合实验针对变速箱外壳进行，要求综合运用精密测量技术、机械制图、互换性与技术测量、机械设计基础、机械制造基础等课程的知识。提交的材料：1) 变速箱壳体示意图2) 说明书课程设计开始日期：2015年1月3日 指导教师 课程设计完成日期：2015年1月10日 课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果目录一、精度设计····················

5、83;··········································11.1变速箱壳体的原理分析·····&

6、#183;··············································11.2尺寸精度设计·

7、83;·················································

8、83;········11.3几何精度设计········································

9、;····················31.4表面精度设计····························&

10、#183;·······························4二、检查方案设计················

11、3;···········································42.1检验方案·····&#

12、183;·················································&#

13、183;····422极限量规检验············································

14、;················52.3功能量规检验································&

15、#183;···························8三、检验结果分析····················

16、3;·······································123.1变速箱壳体的工艺流程········&

17、#183;············································123.2关键工序···

18、3;·················································

19、3;······12四、心得体会··········································&#

20、183;·················13附件：变速箱壳体示意图课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果第1章 精度设计1.1变速箱壳体的原理分析变速箱壳体在整个变速箱中起支撑和连接的作用，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。变速箱壳体在结构上壁薄而多孔，整个容腔为3个平行孔所占据。箱体的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准，所以，应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值，否则，直

21、接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。1.2尺寸精度设计根据设备的工作状态和使用要求，分析零件的结构、工作条件、受力状态，相关联零件的工作状况，提出零件的精度要求。根据零件已确定的基本尺寸，关联零件的精度等级要求，选择相应部位的基准制、公差等级、配合等内容，并正确标注在图纸上。针对不同的精度要求，分析生产中可能产生误差的原因，设计精度检测方案，选择检验设备，以保证零件的设计精度。1) 安装轴的孔的尺寸公差 a.基准制的选择一般以不易加工件作为基准，一般情况下选用基孔制。1 从工艺性和经济性出发，优先选用基孔制；2 在下列情况下，应选用基轴制：.当采用具有一定

22、尺寸精度、几何精度和表面粗糙度的冷拉钢材做轴，其外径不再经切削加工即能满足使用要求时。.同一轴上不同的部位与孔配合，要求形成不同配合性质关系，当采用基孔制将使装配不易实现时。综上可得，考虑到变速箱壳体的结构特点、加工及装配工艺以及经济效益等因素，40、10孔均采用基孔制。课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果b.公差等级的选择根据需要对与安装或定位有关的平面、关键的孔确定形状公差；根据需要对孔的轴线/安装或定位平面与基准之间的方向、位置关系确定几何公差。零件的几何精度包括： 1）零件的尺寸精度；2）外形和位置精度；3）表面精度等。几何精度数值选择得是否合理，直接关系到零

23、件的使用要求和加工成本。公差等级选用表公差等级适用范围应用举例IT7广泛用于机械制造中精度要求较高、较重要的配合。联轴器、带轮、凸轮等孔径，机床卡盘座孔，发动机中的连杆孔、活塞孔等。对一般机械行业来说，常用的公差等级为IT5IT12,公差等级的具体选用IT7。适合本产品的公差等级。标准公差数值表公称尺寸/mm标准公差等级IT6IT7IT8IT9大于至m305016253962508019304674因此，40的公差为EI=0mm，ES=0.025mm。课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果2） 孔的中心距尺寸公差齿轮精度等级的选用机器类型精度等级机器类型精度等级测量齿轮25载货汽

24、车69透平齿轮36通用减速器69精密切削机床37拖拉机69一般切削机床58轧钢机59内燃机和电气机车57起重机610航空发动机48矿用绞车810轻型汽车58农业机械811由于，此变速箱为拖拉机使用的，选用精度等级为7的齿轮。1.3几何精度设计根据需要对与安装或定位有关的平面、关键的孔确定形状公差；根据需要对孔的轴线/安装或定位平面与基准之间的方向、位置关系确定几何公差。零件的几何精度包括： 1）零件的尺寸精度；2）外形和位置精度；3）表面精度等。几何精度数值选择得是否合理，直接关系到零件的使用要求和加工成本。1. 孔的位置度公差壳体底部均为通孔，位置度公差为t=Dm-dm=Xmin故

25、壳体底部通孔的位置度公差为0.1mm。即通孔的提取中心线应限定在直径等于0.1mm的圆柱面内，该圆柱面的轴线应处于由基准线A、B和理论正确尺寸确定的理论正确位置上。壳体的上表面既有通孔又有螺孔。螺孔的位置度公差为T=(Dm-dm)/2=0.5*Xmin故壳体的上表面通孔的位置度公差为0.1mm，螺孔的位置度公差为0.05mm。即通孔的提取中心线应限定在直径等于0.1mm的圆柱面内，该圆柱面的轴线应处于由基准线A、B和理论正确尺寸确定的理论正确位置上。课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果2. 孔的平行度公差平行度的公差值主参数d(D)/mm公差等级5678公差值/m4063122

26、03050由上表可得，40的孔的轴线必须限定在直径为公差值0.03且平行于基准线（40的孔的基准轴线C）的圆柱面内。 3.孔的垂直度公差垂直度的公差值主参数d(D)/mm公差等级5678公差值/m406312203050由上表可得，40的孔的轴线必须限定在直径为公差值0.03，且垂直于基准平面D的圆柱面内。壳体上表面必须限定在距离公差值为0.03，且垂直于40的孔的基准轴线C的两平行平面之间。课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果1.4表面精度设计对重要的表面，根据其需要选择表面粗糙度。零件表面粗糙度的选择既要满足零件表面的功能要求，也要考虑到经济性。IT7的轴和孔，表面粗糙度R

27、a可选取：轴0816um、孔0816um。平面的表面粗糙度：对于安装基准面和定位基准面，表面粗糙度Ra可选取06325um，其它平面的表面粗糙度Ra可选取2510um。 孔的表面粗糙度均为0.4，壳体的底面（基准面D）的表面粗糙度为3.2。二 检测方案设计2.1、检验方案根据大批量生产的要求，尺寸公差与几何公差分别采用光滑极限量规和功能量规进行检验。详见2.2、2.3。1) 40的孔与41的孔中心距的检测用千分尺测出孔边距L1和L2，则中心距为a=（L1+L2）/22) 40的孔与40的孔中心距的检测在40的孔与40的孔内分别放入圆柱销，用千分尺测出两个圆柱销间的距离和两个圆柱销的直

28、径。课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果2.2、极限量规检验1) 40H7孔的工作量规查表可得40H7孔的极限偏差为ES=0.025mm, EI=0mm因此DM=40mm,DL=40.025mm。表1 工作量规的尺寸公差值T1及其通端位置要素值Z1工件公称尺寸/mmIT6IT7IT8T1Z1T1Z1T1Z118302.02.42.43.43.45.030502.42.83.04.04.06.050802.83.43.64.64.67.0801203.23.84.25.45.48.0根据表1可得量规的尺寸公差值及其通端位置要素值为T1=3.0m， Z1=4.0m止规最大极限尺寸=

29、DL；止规上偏差=ES=+0.025mm止规最小极限尺寸=DL-T1；止规下偏差=ES-T1=25-3=22m课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果故止规工作部分的极限尺寸为。通规最大极限尺寸=DM+Z1+（T1/2）通规上偏差=EI+Z1+（T1/2）=0+4+1.5=5.5m通规最小极限尺寸=DM+Z1-（T1/2）通规下偏差=EI+Z1-（T1/2）=0+4-1.5=2.5m故通规工作部分的极限尺寸为。量规公差带示意图绘制工作量规图样，确定技术要求。工作量规图2) 10H7孔的工作量规查表可得10H7孔的极限偏差为ES=0.015mm, EI=0mm因此DM=10mm,DL

30、=10.015mm。课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果表1 工作量规的尺寸公差值T1及其通端位置要素值Z1工件公称尺寸/mmIT6IT7IT8T1Z1T1Z1T1Z110181.62.02.02.82.84.018302.02.42.43.43.45.030502.42.83.04.04.06.050802.83.43.64.64.67.0根据表1可得量规的尺寸公差值及其通端位置要素值为T1=2m， Z1=2.8m止规最大极限尺寸=DL；止规上偏差=ES=+0.015mm止规最小极限尺寸=DL-T1；止规下偏差=ES-T1=15-2=13m故止规工作部分的极限尺寸为。通规最大

31、极限尺寸=DM+Z1+（T1/2）通规上偏差=EI+Z1+（T1/2）=0+2.8+1=3.8m通规最小极限尺寸=DM+Z1-（T1/2）通规下偏差=EI+Z1-（T1/2）=0+2.8-1=1.8m故通规工作部分的极限尺寸为。量规公差带图课 程 设 计 说 明 书设 计 及 说 明主要结果绘制工作量规图样，确定技术要求。工作量规图2.3功能量规检验1) 垂直度量规最大实体要求应用于孔的轴线对基准平面D的垂直度公差()。采用组合型功能量规。最大实体实效尺寸DMV=DM-t=10-0.06=9.94mm综合公差Tt=TD+t=0.0015+0.06=0.0615mmDM 被测TD 被测内要素尺寸公差功能量规各工作部位的尺寸公差、形位公 差、允