1、 1 机 械 制 造 专 业机 械 制 造 专 业 课 程 设 计 说 明 书课 程 设 计 说 明 书 设 计 题 目 ：设 计 题 目 ： 设计变速箱拨叉零件的机械加工设计变速箱拨叉零件的机械加工 工艺规程及工艺装备工艺规程及工艺装备 设设 计计 者者 指导教师指导教师 大学大学 2013 2013 年年 6 6月月 2525日日 2 第 1 章 零件分析 1.1 零件的作用 拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以30mm 孔套在变速叉轴上，销钉 经拨叉上8mm 孔与变速叉轴连接作轴向固定，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时， 操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头
2、部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉 脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。 3 4 1.2 零件的工艺分析 由零件图 1.1 可知，其材料为 35 钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力 和冲击载荷作用的工作条件。 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速 叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性， 该表面要求高频淬火处理，硬度为 4858HRC；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对 叉轴孔 021.0 0 30 mm 的垂直度
3、要求为 0.01mm，叉脚两端面的平面度为 0.08mm。为保证拨叉在叉轴上 有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位，锁销孔的尺寸为 015.0 0 8 mm ，锁销孔中心线与叉 轴孔中心线的垂直度为 0.15mm。 拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加 工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；30 mm 孔和8mm 孔的端面均为平面，可以防止加 工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速叉轴孔 021.0 0 30 mm 和锁销孔 015.0 0 8 mm)外，其余表面加工精度均较低，不需要高精
4、度机床加工，通过铣削、 钻削的一次加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生 产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。 该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔 021.0 0 30 mm(H7)， 在设计工艺规程时应重点予以 保证。 1.3 确定零件的生产类型 依设计题目知： 产品的年产量为 3000 台年， 每台产品中该零件数量为 1 件台； 结合生产实际， 备品率%和废品率%分别取 3%和 0.5%，零件年产量为 N=3000 台年1 件台(1+3%)(1+0.5%)=3105.45 件年 拨叉属轻型零件，该拨叉的
5、生产类型为中批生产。 第 2 章 确定毛坯、绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯 5 由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯 选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻 方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为 5，模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为 241285HBS，并进 行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的 不利影响。 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1公差等级 由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2锻件重量 已知该拨叉经机械加工
6、后的质量为 4.5kg，机械加工前锻件毛坯的质量为 6kg。 3锻件形状复杂系数 对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和 高度，即l=158mm， b=120mm，h=86mm；该拨叉锻件的形状复杂系数为 )/(6/lbhmmS Nt =6kg(158mm120mm86mm7.810-6kgmm3)612.70.47 由于 0.47 介于 0.32 和 0.63 之间， 故该拨叉的形状复杂系数属 S2级， 即该锻件的复杂程度为一般。 4锻件材质系数 由于该拨叉材料为 35 钢，是碳的质量分数小于 0.65的碳素钢，故该锻件的 材质系数属 M1级。 5 锻件分模线形状 根据该拨叉件的形位特点， 选择零件高度方向通过螺纹孔轴心的平面为分模 面，属平直分模线。 6零件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度 Ra 均大于等于 1.6m。 根据上述诸因素，可查机械制造设计基础课程设计表 2.
