差速器左右壳体设计说明书.docx

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差速器左右壳体设计说明书

--差速器壳体选用QT420—10。

--零件是差速器壳体，它与半轴套管配套使用，为拖拉机的左右转向提供不同速度的可靠性。

Ф48孔用于安装与两驱动轮相联的齿轮和半轴，两Ф22用于安装十字轴与形星齿轮。

整个差速器的功能是使左右驱动轮能以不同的速度旋转，以满足拖拉机转向的需要。

本零件是闭式差速器的重要组成部分之一，它位于差速器的左部与右壳相联，起着支承、连接和保护的作用。

其它各部分功用如下：

1.Ф50外圆支承在轴承上，使差速器壳体旋转，从而传递动力和运动。

2.Ф138外圆与右半壳相配合，一起传递动力、运动、支承工件、保护内部结构。

3.Ф200外圆连接中央传动大圆锥齿轮，使运动和动力传到差速器，而后传到两个后轮，得到不同的转速。

4.中间十字轴孔4-Ф22是支承在壳体上的轴孔，传递动力和运动，中间内部是轮系各齿轮运动的空间。

5.12-Ф12用于连接中间大齿轮。

四、绘图

4.1三维建模

差速器左右壳体的三维图如下图所示

图1差速器壳体三维图

图2差速器壳体三维图

4.2工程图的制作

差速器壳体的工程图如下所示

图3差速器壳体二维图

图4差速器壳体二维图

图5差速器壳体二维图

五、加工工艺设计

5.1零件材料及技术要求的确定

QT420—10具有较高的韧性、塑性，在低温下有较低的韧--脆转化，其主要性能如下：

最低抗拉强度：

σb=412Mpa.

最低屈服强度：

σs=265Mpa.

最低延伸率：

δ=10%.

布氏硬度：

αk=294KJ\m2

技术条件：

GB1348—78

由于差速器壳承受扭转力矩，为提高强度和耐磨性，铸件成型后，还需进行正火处理。

5.2毛胚尺寸的确定

查机械制造工艺设计简明手册

1）Ф50m6外圆面

查表得，双边加工余量分别为:

粗加工余量：

5mm

半精加工余量：

1.0mm

精加工余量：

1.0mm

总加工余量:

7mm

毛坯取Ф57mm

2）Ф37内孔（无公差要求）

精镗后：

Ф37双边加工余量2Z=1mm

粗镗后：

37-1=Ф36mm双边加工余量2Z=5mm

毛坯：

Ф31mm

3）Ф200外圆面（自由公差）

精车后:

Ф200mm2Z=1.3mm

粗车后:

200+1.3=Ф201.32Z=6.7mm

毛坯：

Ф208mm

4）Ф139js6（±0.012）外圆面

精车后：

Ф139js6（±0.012）mm精车余量2Z=0.2mm

半精车后:

Ф139+0.2=Ф139.2

，半精车余量2Z=1mm，经济精度IT8

粗车后：

Ф140.2

，粗车余量2Z=2.8mm，经济精度IT11

毛坯：

140.2+2.8=Ф143

5）SR54球面

精车后：

SR54

，加工余量Z=0.6mm

粗车后：

54-0.6=SR53.4，加工余量Z=1.4mm，经济精度IT11

毛坯：

53.4-1.4=SR52

6）Ф48内孔

精镗后：

Ф48H9（

），加工余量2Z=1mm

粗镗后：

Ф47

，加工余量2Z=5mm，经济精度IT11

毛坯：

47-5=Ф42mm

7）大端平面

精车后控制尺寸11mm，加工余量2Z=1mm

粗车后控制尺寸11+1=12mm,加工余量Z=2mm

8）Ф138外圆面（自由公差）

精车后：

Ф138，加工余量2Z=2.2mm

粗车后：

138+2.8=Ф140.2，加工余量2Z=2mm

毛坯：

140.3+2.8=Ф143

9）Ф133H8（

）内孔面

精车后：

Ф133H8（

），加工余量2Z=2mm

粗车后：

133-2=Ф131

10）车Ф79内端面

精车后：

控制尺寸40

，加工余量Z=1mm

粗车后：

控制尺寸39+2.6=41.6mm

毛坯：

41.6+2=42.6mm,取43mm

11）钻孔12-Ф12

扩孔后：

12-Ф12

，加工余量2Z=1mm

钻孔后：

12-Ф11

，经济精度IT11

12）钻螺纹孔8-M10

扩孔后：

8-Ф10，加工余量2Z=0.8mm

钻孔后：

10.3-0.8=Ф9.5

，经济精度IT11

13）钻铰十字孔4-Ф22J7（

）

精铰后：

4-Ф22J7（

），加工余量2Z=0.1mm

粗铰后：

4-Ф21.9

，经济精度IT9

钻孔后：

4-Ф21.6

，经济精度IT11

5.3刀具选择

在机床上加工的工序，均选用YG6硬质合金车刀和镗刀，并尽量采用机夹可转为车刀。

在组合机床上加工2-Ф22H8孔，由于采用钻、扩、镗的工艺方案，故可用钻-扩复合刀具一次加工。

然后精镗2-Ф22R8孔，因加工余量小，则选用高速钢内孔车刀。

5.4各个工序定位基准的选择

拟定工艺路线的第一步是选择定位基准。

为使所选的定位基准保证整个机械加工工艺过程顺利及进行，通常应先考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。

1.精基准的选择原则

选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具机构简单，工件装夹方便。

因此，选择精基准一般应遵循下列原则：

（1）基准重合原则应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，也就是说应尽量使定位基准与设计基准重合。

这样可避免由于基准不重合而产生的定位误差。

（2）基准统一原则若工件以某一组表面作为精基准定位，可以比较方便地加工大多数其它表面，则应尽早地把这一组基准表面加工出来，并达到一定的精度，在后继工序均以其作为精基准加工其它表面。

这称之为基准统一原则。

采用基准统一原则可以基准转换所产生的误差；可以减少夹具数量和简化夹具设计；可以减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺过程，提高生产率。

（3）互为基准原则对于某些位置精度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的方法来保证其位置精度，这就是互为基准原则。

（4）自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，在加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准，这就是自为基准原则。

（5）便于装夹原则应选定位可靠、装夹方便的表面作基准，所选的精基准应该是精度较高、表面粗糙度较小、支承面积较大的表面。

根据以上原则，在工件加工中，车削加工选择Ф138外圆面、Ф50m6外圆面及Ф133H8作为精基准。

2.粗基准选择原则

选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后继工序提供精基准。

粗基准的选择原则对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工表面（作为粗基准的非加工表面）的位置关系具有重要影响。

因此，在选择粗基准时，一般应遵循下列原则;

（1）保证相互位置关系原则对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选择不加工表面作粗基准。

如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面位置要求较高的表面作粗基准。

（2）保证加工表面加工余量合理分配的原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。

（3）便于工件装夹原则选择粗基准应使定位准确、夹紧可靠、夹具结构简单、操作方便。

为此要求选用的粗基准尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。

（4）粗基准在同一尺寸方向上只允许使用一次的原则因为粗基准本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均较差，若两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。

根据以上原则，对于差速器左壳，我们可以选择Ф138外圆面作为粗基准。

5.5工艺分析

本零件经仔细审查，零件图视图完整、正确、所有的标注均符合要求，以及尺寸，公差齐全，从零件图上可以看出，差速器左壳有三组加工表面，现将其分述如下：

1.小端加工表面

Ф37内孔及其倒角1×45°（自由公差）Ra3.2μm

Ф50m6（

）外圆表面Ra0.8μm

Ф50m6外圆倒角1.2×45°Ra3.2μm

小端面Ra3.2μm

Ф68端面Ra1.6μm

2.大端加工表面

Ф200外圆表面及其倒角1×45°，3×45°Ra6.3μm

Ф139与Ф138外圆表面Ra1.6μm

Ф133H8（

）内孔表面Ra1.6μm

Ф133H8内孔及球面倒角0.3×45°Ra3.2μm

SR54（

）内球面Ra3.2μm

Ф78内端面Ra3.2μm

Ф48H9（

）内孔面Ra3.2μm

Ф48H9（

）之倒角Ra3.2μm

3.孔加工

12-Ф12Ra3.2μm

8-M10

4-Ф22J7（

）Ra1.6μm

3-Ф11Ra6.3μm

这三组加工表面主要位置要求如下：

12-Ф12的轴线必须位于直径为公差值0.1mm，并一样以基准C（Ф138外圆轴线）所确定的理想位置为轴线所的圆柱面内。

Ф48的轴线必须位于公差值为Ф0.05mm，且与基准轴线A（Ф50轴线）同轴的圆柱面内。

8-Ф10的轴线必须位于直径为公差值0.1mm，且基准B（Ф133内圆轴线）所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。

SR54球面的轴线必须位于公差值为Ф0.02，且与基准轴线A（Ф50外圆轴线）同轴的圆柱面内。

Ф200端面必须位于距离为公差值0.04mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间。

Ф133的轴线必须位于直径为公差值0.025mm，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。

Ф79端面必须位于公差值0.02mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间。

Ф68端面必须位于距离为公差值0.03mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间。

4-Ф22孔相对于基准平面Ф133端面的位置误差为0.05mm，此十字轴在差速器壳中是要求各项精度很高的一项。

由以上分析可知，对于这三组加工表面，我们可以先加工小端，后以小端为基准加工大端，也可以先加工大端，后以大端为基准加工小端，最后钻孔，并保证它们的位置精度。

5.6加工工艺流程方案制定（左）

以大端外圆先做为粗基准，粗车小端，后以加工后的Ф50外圆为精基准加工大端。

工序1：

（1）粗车Ф50外圆及端面（未到尺寸）

（2）粗车Ф68端面

工序2：

（1）粗车Ф200外圆及端面

（2）粗、半精车Ф139与Ф138外圆（未到尺寸）

（3）粗车Ф138端面

（4）粗车Ф78内端面

（5）粗车Ф48内端面

（6）粗车球面SR54

（7）粗车Ф133内孔（未到尺寸）

工序3：

（1）精车外圆Ф200外圆端面及倒角1×45°，3×45°

（2）精车外圆Ф138

（3）精车外圆Ф139js6（

）,

（4）精车大端Ф133H8内孔及端面°

（5）精车Ф48端面

（6）精车Ф78端面

（7）精车球面SR54（

）,

（8）精车内孔Ф133H8（

）

工序4：

半精车小端

（1）半精车小端Ф68端面

（2）半精车小端外圆Ф50m6（未到尺寸）工序尺寸Ф50.1（

）

（3）车倒角1.2×45°

工序5：

（1）精车外圆Ф50m6（

）

（2）精车Ф50与Ф68的端面

工序6：

（1）粗镗Ф48内孔（未到尺寸）

（2）粗镗Ф37内孔（未到尺寸）

工序7：

（1）精镗内孔Ф48H9（

）

（2）精镗内孔Ф37

工序8：

（1）铣凸台控制尺寸2.5

工序9：

钻孔12---Ф12（未到尺寸）工序尺寸12---Ф10

扩孔12---Ф12（

）

工序10：

钻孔3---Ф11（未到尺寸）工序尺寸8-Ф9.5（

）

（1）扩孔8---Ф10

（2）倒角2×45

工序11：

攻丝8---M10

工序12：

（1）钻扩孔4---Ф22J7（未到尺寸）

（1）粗铰孔4---Ф22J7（未到尺寸）工序尺寸4-Ф21.9

（2）精铰孔4---Ф22J7（

）

（2）倒角30°控制尺寸2.6（

）

工序13：

去锐边毛刺，检查

从零件图上可以看出：

大端与Ф50m6（

）外圆中心线有严格的位置精度要求，因而以Ф50m6为精基准，这样易保证位置精度，同时可以提高稳定性，由于大端重心偏置，在设计加工之前夹住大端，会使夹紧稳定。

5.7热处理（右）

以大端外圆先做为粗基准，粗车小端，后以加工后的Ф50外圆为精基准加工大端。

工序Ⅰ：

粗车小端

（1）粗车Ф50小端外圆（未到尺寸）尺工序寸为Ф53（

）

（2）粗车Φ50的外圆端面控制尺寸为95.5

（3）粗车Φ68外圆端面控制尺寸24

工序Ⅱ：

粗车大端

（1）粗车Ф138外圆（未到尺寸）工序尺寸为Ф140.2（

）

（2）Φ138的外圆右端面控制尺寸为92.5

（3）粗车Ф133外圆（未到尺寸）工序尺寸为Ф135.2（

）

（4）粗车Ф133外圆端面（未到尺寸）控制尺寸为2.1（

）

（5）粗车球面SR53工序尺寸为SR53.4（

）

（6）粗车Ф79内端面控制尺寸为36.5（

）

（7）粗车Ф48内端面控制尺寸24

工序Ⅲ：

精车大端

（1）精车Ф138外圆

（2）精车Φ138的外圆右端面控制尺寸为92

（3）精车Ф133外圆倒角0.1×45°

（4）精车Ф133外圆端面控制尺寸为2.5，

倒角0.1×45°

（6）精车球面SR53（

）,

（7）精车Ф79内端面控制尺寸37.5（

）

（8）精车Ф48内端面控制尺寸22

工序Ⅳ：

半精车小端外圆Ф50m6（未到尺寸）工序尺寸Ф50.1（

）

工序Ⅴ：

精车小端

（1）精车小端外圆Ф50m6（

）倒角2×45°

（2）精车Φ68外圆端面控制尺寸24.5

（3）精车Φ50外圆端面控制尺寸为91.5

工序Ⅵ：

粗镗

（1）粗镗Ф48内孔（未到尺寸）工序尺寸为Ф47（

）

（2）粗镗Ф37内孔（未到尺寸）工序尺寸为Ф36（

）

工序Ⅷ：

精镗

（1）精镗Ф48H9（

）内孔倒角1×45°

（2）精镗Ф37倒角2×45°

工序Ⅷ：

铣R30润滑油口工序尺寸为R30

工序Ⅸ：

钻孔8---Ф10（未到尺寸）工序尺寸8-Ф9.5（

）

工序Ⅹ：

扩孔8---Ф10

5.9机加工设备的选择

考虑是大批大量生产，应该尽可能的选择高效车床。

CA6140卧式车床及专用夹具、T740K金刚镗床及专用夹具、X53K立式铣床及专用夹具、Z525立式钻床及专用夹具

内孔及端面的加工，特点是各孔都属同轴孔，用转塔车床加工很方便。

另有内球面，其加工类似内孔的加工。

既有外端面，又有内端面，故选用带有前后刀架的CB3463型程控半自动转塔车床。

外圆及外端面的粗加工、半精加工，且有孔需镗削，工布较多，为了方便刀具安装，提高生产率，选用C3163型转塔车床加工。

根据车间设备情况，尽量选用或改用高效、高精度的组合机床。

用卧式两面组合机床钻、扩2-Ф22H8孔，用卧式单面组合机床精镗2-Ф22H8孔。

六、位置公差值的确定

6.1左壳体形位公差

12-Ф12的轴线必须位于直径为公差值0.1mm，并一样以基准C（Ф139外圆轴线）所确定的理想位置为轴线所的圆柱面内。

Ф48的轴线必须位于公差值为Ф0.05mm，且与基准轴线A（Ф50轴线）同轴的圆柱面内。

8-Ф10.3的轴线必须位于直径为公差值0.1mm，且基准B（Ф133内圆轴线）所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。

SR54球面的轴线必须位于公差值为Ф0.02，且与基准轴线A（Ф50外圆轴线）同轴的圆柱面内。

Ф200端面必须位于距离为公差值0.04mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间。

Ф133的轴线必须位于直径为公差值0.025mm，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。

Ф79端面必须位于公差值0.02mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间。

Ф68端面必须位于距离为公差值0.03mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间。

4-Ф22孔相对于基准平面Ф133端面的位置误差为0.05mm，此十字轴在差速器壳中是要求各项精度很高的一项。

6.1右壳体形位公差

Ф48的轴线必须位于公差值为Ф0.05mm，且与基准轴线A（Ф50轴线）同轴的圆柱面内。

SR53球面的轴线必须位于公差值为Ф0.02，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。

Ф133的轴线必须位于直径为公差值0.025mm，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。

Ф138的轴线必须位于直径为公差值0.025mm，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。

Ф79端面必须位于公差值0.02mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间。

Ф68端面必须位于距离为公差值0.03mm，且垂直于基准轴线A的两平行平面之间