计算实例：传动系统和定位销轴的设计与加工

例3-1 已知直齿圆柱齿轮的齿数z₁=30，z₂=60，模数m=4mm，齿顶高系数h_a^∗=1，齿形角α=20°，计算小齿轮的各部分几何尺寸。

解 分度圆直径

齿顶高

齿根高

齿全高

齿顶圆直径

齿根圆直径

齿厚

齿槽宽

标准中心距a

例3-2 在带传动和蜗杆传动组成的传动系统中，初步计算后取蜗杆模数m=4mm、头数z₁=2、分度圆直径d₁=40mm，蜗轮齿数z₂=39，试计算蜗杆直径系数q、导程角γ及蜗杆传动中心距a。

解 （1）蜗杆直径系数

（2）导程角γ

γ=11.3099°（11°18′36″）

（3）传动中心距（q+z₂）=0.5×4×（10+39）mm=98mm

例3-3 试对定位销轴零件图进行分析，写出图3-39定位销轴的加工工艺过程。

解 （1）零件图样分析

1）图中以轴线为基准，尺寸与尺寸的同轴度公差要求为φ0.02mm。

2）图中以轴线为基准，外径φ30mm的圆柱两端面与基准轴线的垂直度公差为0.02mm。

3）工件热处理后硬度为55～60HRC。

4）选用材料为高级优质碳素工具钢T10A。

图3-39 定位销轴

（2）定位销轴机械加工工艺过程卡（表3-33）

表3-33 定位销轴机械加工工艺过程卡

（3）工艺分析

1）定位销轴是在夹具体中做定位用的零件，从图中可以看出，是用来做定位部分的，φ15mm与形成的锥体是装夹工件时起导向作用的，由于在使用中，需要反复装夹工件，所以要求定位销轴应具有较好的耐磨性，因此，应选用较好的材料T10A或选用加钢表面渗碳淬火。

2）定位销轴在单件或小批量生产时，采用卧式车床加工，若批量较大时，可采用专业性较强的设备加工，如转塔车床等。

3）零件除单件下料外，可采用5件一组连下，在车床上加工时，车一端后，用切刀切下一件，加工完一批后，再加工另一端面。

4）由于该零件有同轴度和垂直度要求，在车削工序时加工出两端中心孔，零件淬火后采用中心孔定位装夹再磨削，这样可以更好地保证零件的精度要求。(www.xing528.com)

5）零件长度L和直径D的比值较小，在热处理时不易变形，所以可留有较少的磨削余量。

6）对精度要求较低的零件，可将粗、精加工合成一道工序完成。

7）同轴度和垂直度的检验可采用偏摆仪检测。

例3-4试对缸套零件图进行分析，写出图3-40缸套的加工工艺过程。

图3-40 缸套

解 （1）零件图样分析

1）外圆对基准A的同轴度公差为φ0.05mm。

2）右端面对基准面B的平行度公差为0.05mm。

3）外圆表面圆度公差为0.01mm。

4）内圆表面圆度公差为0.01mm。

5）正火190～207HBW。

6）材料QT600-3。

（2）缸套机械加工工艺过程卡（表3-34）

表3-34 缸套机械加工工艺过程卡

（3）工艺分析

1）缸套属于薄壁零件。由于薄壁工件的刚性差，在车削过程中受切削力和夹紧力的作用极易产生变形，影响工件尺寸精度和形状精度。因此，合理地选择装夹方法、刀具几何角度、切削用量及充分地进行冷却润滑，都是保证加工薄壁工件精度的关键。

2）零件内圆和外圆精度要求较高，加工时应粗、精分开。

3）缸套在最终使用时，是将缸套压入缸体后，再一次对内径尺寸进行重新加工。缸套端部是在压入缸体时起定位及导入作用的。

例3-5 带轮如图3-41所示，试对其进行分析，并写出加工工艺过程。

图3-41 带轮

解 （1）零件图样分析

1）轮槽工作面不应有砂眼等缺陷。

2）各槽间距累积误差不超过0.8mm。

3）带轮槽夹角为34°±1°。

4）铸件人工时效处理。

5）未注倒角C1。

6）材料HT200。

（2）带轮机械加工工艺过程卡（表3-35）

表3-35 带轮机械加工工艺过程卡

（续）

（3）工艺分析

1）带轮的工作表面与橡胶带接触，因此对带轮槽表面要求不能有砂眼等缺陷。

2）带槽的加工，采用成形车刀直接加工，车刀可按磨刀样板校正刃磨。

3）检验工件用样板与磨刀用样板，应是凸凹相配的一套。