裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)【課程資料 含全套CAD圖紙】

買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 車輛工程專業(yè) （工程機(jī)械方向） 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 2009 年 1 月 目 錄 一 前言 . 1 二 橋殼的強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 1 要尺寸的計(jì)算 . 1 他尺寸的確定 . 5 核 . 6 三 橋殼的加工工藝設(shè)計(jì) . 8 件分析 . 8 藝規(guī)程的設(shè)計(jì) . 9 四 總結(jié) .考文獻(xiàn) 附件：工藝過程卡、橋殼工程圖、橋殼三維圖、測(cè)繪圖 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 16 頁 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 一、前言 橋殼的主要作用是承受載荷，并將作用 在車輪上的牽引力、制動(dòng)力、橫向力等傳遞到車架上，同時(shí)橋殼的中央又是主傳動(dòng)和差速器的殼體，裝載機(jī)在作業(yè)的時(shí)候，橋殼的受力是比較復(fù)雜的，因此必需要有足夠的強(qiáng)度 橋殼 加工工藝設(shè)計(jì)整合我們所學(xué)的知識(shí)是對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的總結(jié)，鞏固和加深所學(xué)知識(shí)如：機(jī)械制造工藝、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)等 二、驅(qū)動(dòng)橋殼的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 算主要尺寸 由力學(xué)分析和經(jīng)驗(yàn)可得危險(xiǎn)截面常常發(fā)生在副車架連接處，在裝載機(jī)發(fā)揮最大牽引力剛要提升鏟斗后輪離地時(shí)和滿載緊急制動(dòng)及在不平路面作業(yè)的時(shí)候最容易出現(xiàn)，因此用這三種工況進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算先確定此 截面的尺寸 當(dāng)裝載機(jī)發(fā)揮最大牽引力插入并且鏟斗剛要提升時(shí)，后輪離地工況。 前輪的受力狀況如圖一： 圖一 (1)前橋側(cè)車輪上反作用力 l = 04 l 車輪中心線到副車架連接中心的距離（ l =460 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 16 頁 裝載機(jī)的使用重量 （ 27468N）。 后輪離地時(shí)鏟斗的垂直載荷 鏟斗重心到前橋中心的距離，取 1000 300整車重心到前橋中心的距離； 27468N 2300000 前橋的自重（ 5886N） Z l = 104 = 46 02 58 8627 46837 910 = 2） 由最大牽引力產(chǎn)生的水平彎矩 2 2 04 = 74 6 83 79 1 0 = = 其合成彎矩為： 2 水平豎直 = 7 2 2 =殼的彎矩應(yīng)力為： = 橋殼的抗彎斷面系數(shù) 323d （ 1-4 ） ； = 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 16 頁 （ 3）橋殼所受的牽引力引起的反作用扭矩： k2 04 = 746837910 =此反作用扭矩只是簡(jiǎn)算，但是偏差不大 ) 驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑 (其扭應(yīng)力為： = 橋殼抗扭斷面系數(shù) 163d （ 1-4 ） 橋殼的彎矩和扭矩合成應(yīng)力為： 合= 3 22 =扭扭彎彎合 22222)1( 47681024 彎合 （ 可由查表取 =330 d 、裝載機(jī)滿運(yùn)行，緊急制動(dòng)時(shí)的工況。 （ 1）緊急制動(dòng)，由地面對(duì)輪胎的垂直反作用力作用于前橋殼上的垂直彎矩 裝載機(jī)滿載時(shí)的總重量 (42183N) 緊急制動(dòng)時(shí)，前橋殼上的質(zhì)量分配系數(shù) 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 16 頁 Z 為制動(dòng)的時(shí)候前橋所承受的重量為 （ (不考慮動(dòng)載荷 ) Z (整車重心到后橋的距離取 Z =42183N a=g =g （ +（ 前橋的自重 1 = = 2）由制動(dòng)力 L= z *2 1 = m 其合成彎矩為： 2 水平直彎 = 2 =殼的彎矩應(yīng)力為： 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 16 頁 = 21 = 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： = 合= 3 22 =扭扭彎彎合 22222)1( 47681024 彎合 =d 、 裝載機(jī)當(dāng)通過不平路面工況 危險(xiǎn)斷面也可能出現(xiàn)在與副車架連接處，但是此 載機(jī)采用擺動(dòng)橋，不易產(chǎn)生載荷集中，因此出現(xiàn)危險(xiǎn)斷面的概率較小，在此不進(jìn)行計(jì)算 綜上述 ： d 考慮其作業(yè)情況復(fù)雜常常受到?jīng)_擊載荷， d 取大一些，因此 d=110由 =得： 0（以上計(jì)算參考參考文獻(xiàn) 7） 它尺寸的確定 由主減速螺旋齒輪尺寸和最小離地間隙可決定橋包的最大尺寸為 335驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 16 頁 由主減速螺旋齒輪尺寸和托架尺寸可決定橋殼的大圓尺寸為 263殼兩端外圓與輪邊支承軸過盈配合，外圓尺寸為 80圓尺寸 為 42殼的總長(zhǎng)度根據(jù)車架的寬度和整車寬度設(shè)計(jì)為 1140了保證主傳動(dòng)在中間橋包的中心偏離橋殼中心 25維模型如圖二 ： 圖二 最后生成工程圖紙，其橋殼的具體尺寸見工程圖 核 現(xiàn)在用第三強(qiáng)度理論對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核（只需校核第一工況） 22 4 = 222 4扭扭彎彎合 = = 1=210 合格 ) （ 參考文獻(xiàn) ） 現(xiàn)用有限元軟件 其進(jìn)行簡(jiǎn)單的靜力分析，看其總體的應(yīng)力分布和是否有應(yīng)驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 16 頁 力集中，從而對(duì)其再次校核。 由上面的計(jì)算可知在當(dāng)裝載機(jī)發(fā)揮最大牽引力插入并且鏟斗剛要提升時(shí)，后輪離地工況其最有可能出現(xiàn)強(qiáng)度破壞，對(duì)此工況進(jìn)行分析 為了分析的需要對(duì)橋殼進(jìn)行簡(jiǎn)化和一些處理，裝上輪邊支承軸，并將輪邊支承軸末端簡(jiǎn)化成直軸且適當(dāng)加長(zhǎng)，使其末端到橋殼中心的距離與輪胎中心到橋殼中心的距離相等，在輪邊支承軸末端施加載荷 ，垂直力 9746N， 牽引力引起的反作用扭矩等效到輪邊支承軸末端，即施加周向載荷 F=約束為兩支承面全約束，選用 92號(hào)單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分 其應(yīng)力云圖如圖三： 圖三 此分析只關(guān)心橋殼的受力狀況并不涉及輪邊支承軸，因此上應(yīng)力云圖的輪邊支承軸應(yīng)力情況并不做考慮，有上圖可知橋殼的應(yīng)力最大處在支撐面附近，30動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 16 頁 三、橋殼的加工工藝設(shè)計(jì) 件分析 殼的作用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 驅(qū)動(dòng)橋殼是裝載機(jī)的基礎(chǔ)和主要承載件之一。一方面用于支撐整個(gè)車架及其上的重量并保護(hù)主減速器、差速器及半軸等部件，另一方面固定左、右驅(qū)動(dòng)車輪的軸向相對(duì)位置。因此受力大而復(fù)雜，要求其具有足夠的強(qiáng)度與剛度。驅(qū)動(dòng)橋殼的的兩端要與輪邊支承軸過盈配合，其加工精度要求較高。橋殼的大圓孔及大圓孔端面要與托架間隙配合，其也要精加工。 殼的工藝性分析 此橋殼為整體式橋殼，經(jīng)鑄造而成。材料采用鑄鋼，切削加工性較差，加工中應(yīng)盡量避免切削速度過快。 橋殼的兩端外圓精 度為 此其對(duì)基準(zhǔn)要求要能保證其同軸度，可以先精加工內(nèi)孔錐面用來定位，從而保證其同軸度要求 大圓孔的精度為 、對(duì)兩端外圓軸線的位置度公差為 圓端面的粗糙度要求為 中心線的垂直度公差為 兩個(gè)部位也是主要配合面，其加工要求也較高，可以用已精加工過的兩端外圓定位（ 來保證精度要求 其主要技術(shù)要求如表一： 表一 技術(shù)要求項(xiàng)目 具體要求或數(shù)值 兩端端外圓精度 圓孔精度 圓孔位置度要求 對(duì)軸線的位置度公差 為 動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 16 頁 大圓孔端面的垂直度要求 與中心線的垂直度公差為 邊支承平面螺栓孔的尺寸要求 尺寸公差為 一支承平面螺栓孔的尺寸要求 尺寸公差為 圓端面的螺紋孔和定位銷孔的位置度要求 對(duì)大圓孔的軸線位置度公差為 零件示意如圖三 ： 圖三 其詳見的零件圖見工程圖紙 藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 產(chǎn)類型 橋殼的通用性強(qiáng)、產(chǎn)品換代更新慢，需要長(zhǎng)期生產(chǎn)或 大批量生產(chǎn)。因此可以設(shè)計(jì)一些專用夾具， 保證定位的準(zhǔn)確，并且提高了生產(chǎn)效率。 定毛坯的制造形成 根據(jù)生產(chǎn)批量、結(jié)構(gòu)及精度要求，選用鑄造的加工方法。件需要 長(zhǎng)期生產(chǎn)或大批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、需要加工面少和精度要求不高、材料鑄造性好。因此采用鑄造，性能符合要求，成本又低。 其毛坯如圖五： 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 16 頁 圖五 削加工性分析 橋殼采用鑄鋼鑄造而成的，其屬于難切削金屬材料。其切削加工特點(diǎn)： 切削加工時(shí)變形抗力大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，使切削力劇增 其具有高的熱強(qiáng)性，摩擦系 數(shù)大，切削時(shí)消耗的切削變形功和摩擦功大，產(chǎn)生的熱量多 由于其材料的本身特性決定 這些切削加工特點(diǎn)常常在切削加工過程中，造成加工表面和表層比較嚴(yán)重的加工硬化，過大的殘余拉應(yīng)力，降低加工精度和表面粗糙度 準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：首先應(yīng)加工出主要定位基準(zhǔn)面，不難分析出，可以先粗加工出支承平面，后以支承平面為基準(zhǔn)精加工內(nèi)孔錐面作為主要的加工定位基準(zhǔn)。這樣定位可靠，同時(shí)方便裝恰。因此可以選擇毛坯的外圓為粗基準(zhǔn)來粗加工支承平面。 以支承平面為定位基準(zhǔn)。 內(nèi)孔錐面為定位基準(zhǔn)。 圓孔端面時(shí)，以兩端外圓為定位基準(zhǔn)。 加工支承側(cè)面時(shí)，以兩端外圓為定位基準(zhǔn)。 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 16 頁 訂工藝方法： 根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械加工工藝手冊(cè)選擇各表面加工方法如下： 端面加工：粗銑 支承平面：粗銑 半精銑 支承側(cè)面：粗銑 兩端外圓：粗車 半精車 精車 大圓孔：粗鏜 半精鏜 精鏜 大圓孔端面：粗銑 精銑 支承平面螺栓孔：鉆孔 大圓端面螺紋 孔：鉆孔 鉸孔 攻螺紋 底部油孔：锪孔 鉆孔 擴(kuò)孔 攻螺紋 測(cè)壓孔：鉆孔 攻螺紋 定工藝路線 :（ 參考文獻(xiàn) 、 2） 其加工工藝路線見表二 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 16 頁 工余量的確定 鑄件機(jī)械加工余量的估算： A=考文獻(xiàn) 1） 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 16 頁 A 余量 加工表面的基本尺寸 系數(shù)，可查表 鑄件的最大尺寸 現(xiàn)在對(duì)重要 的加工面的加工余量進(jìn)行估算 ： 端外圓 ： 140 大圓孔： 140 263 據(jù)零件的的尺寸精度及表 面粗糙度要求 ,查機(jī)械工藝手冊(cè)得以下各加工方法的余量： 粗銑端面 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 3 粗銑 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 3 半精銑 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 1 3. 支承側(cè)面的加工 粗銑 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 3 4端外圓的加工 粗車加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 3 半精車加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 1 精車加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 5大圓孔的加工 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 16 頁 粗鏜 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 3 半精鏜 加工余量 ： 經(jīng)濟(jì)精度： 2 精鏜 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 6大圓孔端面的加工 粗銑 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 3 精銑 加工余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 鉆孔余量 ： 1020 經(jīng)濟(jì)精度： 3 擴(kuò)孔余量： 濟(jì)精度： 3 鉸孔余量： 經(jīng)濟(jì)精度： 機(jī)床和刀具的選擇 根據(jù)零件的的尺寸精度及表面粗糙度要求，選擇如下機(jī)床及刀具： 龍門銑床： 刀具：硬質(zhì)合金刀具（端銑刀） 數(shù)控車床： 刀具：硬質(zhì)合金刀具（機(jī)夾式） 數(shù)控車床： 刀具：硬質(zhì)合金刀具（機(jī)夾式） 鏜銑加工中心： 018 刀具：硬質(zhì)合金刀具（端銑刀、機(jī)夾式雙刃鏜刀） 立銑床： 刀具：硬質(zhì)合金刀具（立銑刀） 搖臂鉆床： 刀具：硬質(zhì)合金刀具（麻花鉆及鉸刀） 立式鉆床： 刀具：硬質(zhì)合金刀具（麻花鉆及鉸刀 ） 定位誤差的分析： 以毛坯的外圓做為粗基準(zhǔn)來加工基準(zhǔn)面，后又以初次加工的基準(zhǔn)面來加工主要定位基準(zhǔn)（內(nèi)孔錐面）。在加工主要定位基準(zhǔn)（內(nèi)孔錐面）要注意其精度，要精加工，不然會(huì)對(duì)后面的主要尺寸產(chǎn)生較大誤差。 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 16 頁 這樣基準(zhǔn)的加工和選擇保證了零件尺寸精度、粗糙度以及相互位置要求，滿足該設(shè)計(jì)的需要。 4、總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)橋殼的強(qiáng)度和加工工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過此課程設(shè)計(jì)加深和鞏固所學(xué)的機(jī)械制造和設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)也是對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的總結(jié)。運(yùn)用理論知識(shí)去解決了實(shí)際問 題，強(qiáng)化了對(duì)理論知識(shí)的理解。 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 16 頁 參考文獻(xiàn) 1機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民 2機(jī)械制