【2019年整理】鉆連桿小頭孔夾具設(shè)計課設(shè)

1、、八 前言1、設(shè)計題目鉆連桿小頭孔夾具設(shè)計。2、設(shè)計目的（ 1）學(xué)習(xí)正確的調(diào)查研究方法，收集國內(nèi)外有關(guān)資料，掌握正確的夾具設(shè)計思想、方法和手段，學(xué)會正確使用有關(guān)手冊及其它技術(shù)資料。（ 2） 能運用所學(xué)基本理論知識， 正確解決工件在加工時的定位和夾緊問題，選擇合理的方案，進(jìn)行必要的計算，根據(jù)題意設(shè)計出符合優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的夾具。（ 3）培養(yǎng)自身分析研究結(jié)構(gòu)工藝性問題，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和編寫技術(shù)文件等的基本技能。（ 4）進(jìn)一步了解有關(guān)機床、刀具和量具等工裝知識。（ 5）提高使用專業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)計的能力，為今后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。零件相關(guān)條件分析1、連桿功用及結(jié)構(gòu)特點連桿是汽車發(fā)動機主要的傳動

2、機構(gòu)之一， 它將活塞與曲軸連接起來， 把作用于活塞頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸， 使活塞的往復(fù)直線運動可逆的轉(zhuǎn)化為曲軸的回轉(zhuǎn)運動，以輸出功率。連桿是一種細(xì)長的變截面非圓桿件。 從大頭到小頭逐步變小的工字型截面的連桿體及連桿蓋、螺栓、螺母等組成。雖然由于發(fā)動機的結(jié)構(gòu)不同，連桿的結(jié)構(gòu)略有差異，但基本上都是由活塞銷孔端（小頭） 、曲柄銷孔端（大頭）及桿身三部分組成。連桿大頭孔套在曲軸的連桿軸頸， 與曲軸相連， 內(nèi)裝有軸瓦。 為了便于安裝，大頭孔設(shè)計成兩半， 然后用連桿螺栓連接。 連桿小頭與活塞銷相連， 小頭壓入耐磨的銅襯套， 孔內(nèi)設(shè)有油槽， 小頭頂部有油孔， 以便使曲軸轉(zhuǎn)動時飛濺的潤滑油能流到活塞銷的

3、表面上， 起到潤滑的作用。 為了減少慣性力， 連桿桿身部位的金屬重量應(yīng)當(dāng)減少， 并且要求有一定的剛度， 所以桿身采用工字型斷面。 連桿桿身部位是不加工的。 在毛坯制造時， 桿身的一側(cè)做出定位標(biāo)記， 作為加工及裝配基 準(zhǔn)。連桿在工作中主要承受以下三種動載荷：（ 1）汽缸內(nèi)的燃燒壓力（連桿受壓） ；（ 2）活塞連桿組的往復(fù)運動慣性力（連桿受拉）；（ 3）連桿高速擺動時產(chǎn)生的橫向慣性力（連桿受彎曲應(yīng)力）；為了保證工作時連桿的一些危險點 （螺栓、 桿身或大端端蓋等） 不發(fā)生斷裂，將其設(shè)計成圖所示結(jié)構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)重量輕、 剛度大， 而且有足夠的疲勞強度和沖擊韌性。2、連桿的主要加工表面和主要技術(shù)要求分析連

4、桿的主要加工表面有： 大小端孔、 上下端面、 大端蓋體結(jié)合面以及連桿螺栓孔等。其主要的技術(shù)要求分析如下：（ 1） 小端孔的精度：為了使大端孔與軸瓦及曲軸、小孔端與活塞銷能密切配合，減少沖擊的不良影響和便于傳熱，大端孔尺寸，小端孔尺寸，大端孔及小端襯套孔粗糙度， 大端孔的圓柱度公差， 小端襯套孔的圓柱度均有較高的要求。且采用分組裝配。（ 2） 小端孔中心線在兩個互相垂直方向的平行度：兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜， 增加活塞與汽缸的摩擦力， 從而造 成汽缸壁磨損加劇。（ 3） 小端孔的中心距：大小端孔的中心距影響汽缸的壓縮比，所以對其要求較高。大小頭孔中心距保證為 16

5、8± 0.05 。（ 4） 大端孔兩端面對大端孔軸線的垂直度： 此參數(shù)影響軸瓦的安裝和磨損。（ 5） 連桿螺栓孔： 螺栓孔中心線對蓋體結(jié)合面與螺栓及螺母座面的不垂直，會增加連桿螺栓的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，并影響螺栓伸長量而削弱螺栓強度。（ 6）連桿螺栓預(yù)緊力要求：連桿螺栓裝配時的預(yù)緊力如果過小，工作時一旦脫開，則交變載荷能迅速導(dǎo)致螺栓斷裂。（ 7）對連桿重量的要求：為了保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，連桿大、小頭重量和整臺發(fā)動機上的一組連桿的重量按圖紙的規(guī)定嚴(yán)格要求。二、設(shè)計條件連桿名稱：492QA氣油機連桿生產(chǎn)規(guī)模：批量生產(chǎn)設(shè)備情況：專用機床、通用機床原始資料：連桿零件圖，夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書，

6、（組合夾具拆裝現(xiàn)場） 。三、專用夾具設(shè)計1、本夾具功用該夾具是用來對連桿的小頭孔進(jìn)行定位與夾緊， 以保證在鉆孔過程中連桿的平穩(wěn)，從而保證加工精度。2、夾具工作原理本夾具以連桿底面定位、 小頭孔上端壓板同時定位夾緊， 限制了 5 個自由度，只剩下繞鉆頭旋轉(zhuǎn)的自由度。 為了滿足定位要求， 在鉆套外設(shè)計了底部是錐形的壓板，定位的同時將工件壓緊。本夾具適用于批量生產(chǎn)。3、不同設(shè)計方案分析比較和確定設(shè)計方案開始設(shè)計時， 我想到了兩種方案： 一種是兩邊都用 V 型塊定位； 另一種是是小頭孔用壓塊同時定位夾緊。 前一種情況下大頭孔用均壓板壓緊， 后一種情況壓塊同時起到了定位和夾緊的作用。 后來考慮到簡便易行

7、且定位可靠， 就選用了第r'二種方案。方案選擇：方案1限制住了六個自由度，方案二限制住了除繞鉆頭旋轉(zhuǎn)外的五個自由 度，兩方案均滿足要求。但是方案2夾具設(shè)計較為簡便，且能自動找準(zhǔn)小頭孔圓 心，容易保證位置精度，因此選擇方案 2。夾具工作原理：方案2在鉆頭與工件接觸之前先經(jīng)過鉆套以防鉆頭打歪，從而保證了小頭孔 與底面定位基準(zhǔn)的垂直度。本方案采用了滑柱式鉆模。具工作原理如下：轉(zhuǎn)動手柄，經(jīng)過齒輪齒條的傳動和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利地帶動鉆模板 升降，將工件夾緊或松開。當(dāng)鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后進(jìn)行自鎖， 自鎖原理如下：螺旋齒輪的左端制成螺旋齒，與中間滑柱后端的螺旋齒條相嚙合， 其螺旋

8、角是45°。軸的右端制成雙向錐體，錐度為1:5,與夾具體1及套環(huán)5的 錐孔相配合。當(dāng)鉆模板下降接觸到工件后繼續(xù)施加力，則鉆模板通過夾緊元件將 工件夾緊，在齒輪軸上產(chǎn)生的軸向分力使錐體鎖緊在夾具體的錐孔中。由于錐角小于兩倍摩擦角，故能自鎖。如圖1所示圖1本夾具的夾具體和與工件直接接觸的定位套是分開的，他們之間連接時先用 兩個銷定位，然后用四個螺釘連接。采取這種方式的好處是由于連桿加工規(guī)模較 大，將夾具體和定位套分開的話在定位套磨損時只更換定位套即可，從而降低了成本。四、課設(shè)小結(jié)本次課設(shè)安排在機械制造工程學(xué)課程以及從一汽集團(tuán)參觀回來之后，對 課程學(xué)習(xí)具有極其重要的意義。在學(xué)習(xí)機械制造工程學(xué)時我們初步了解到了 夾具定位和工作原理，參觀一汽集團(tuán)后親眼見到了各式夾具， 而這次課設(shè)則是將 我們所學(xué)到的、所看到的綜合應(yīng)用于實際操作中。 這次課設(shè)不光使我們鞏固了對 夾具的學(xué)習(xí)，也加深了對實際生產(chǎn)中各道工序的認(rèn)識， 為以后工作時綜合安排規(guī) 劃生產(chǎn)過程打下了堅實的基礎(chǔ)。本次課程是我大學(xué)時最累的課設(shè)。因為在緊張的課設(shè)之余還要復(fù)習(xí)考研，也 在此期間徘徊在保研和考研之間。 雖然在盡心盡力地做，但是由于所學(xué)和所見有 限，其中必定有許多不足之處，還望老師不吝賜教參考文獻(xiàn)1 機械制造工藝及夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院機械設(shè)計制造系2