聯(lián)軸器課程設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.零件簡介··························&

2、#183;·························2</p><p>　　2.基本結(jié)構(gòu)參數(shù)及技術(shù)要求····

3、3;··························3</p><p>　　3.生產(chǎn)方式及條件·····

4、;····································

5、83;·3</p><p>　　4.鑄造工藝方案······························

6、;················3</p><p>　　4.1 澆鑄位置和分型面··············

7、83;···························3</p><p>　　4.2 確定工藝參數(shù)···

8、83;····································&

9、#183;······3</p><p>　　4.3 造型和造芯························&#

10、183;························4</p><p>　　5.澆鑄系統(tǒng)的設計······

11、83;····································&

12、#183;7</p><p>　　5.1 澆鑄系統(tǒng)類型······························&

13、#183;···············7</p><p>　　5.2 確定內(nèi)澆道相關(guān)參數(shù)··············

14、3;························8</p><p>　　5.3 確定直澆道的位置和高度······

15、;·····························8</p><p>　　5.4 澆鑄時間及金屬液的上升速度

16、3;·····························8</p><p>　　5.5 澆口比及各組員截面積·

17、····································9<

18、;/p><p>　　5.6 澆鑄系統(tǒng)圖示·······························

19、3;·············10</p><p>　　6.冒口的設計··················

20、·······························10</p><p>　　6.1 鑄件冒口補

21、縮設計原理····································

22、;10</p><p>　　6.2 冒口相關(guān)參數(shù)的計算······························&

23、#183;·······10</p><p>　　6.3 冒口的設置·······················&

24、#183;·······················11</p><p>　　6.4 校核冒口數(shù)目·······

25、····································

26、3;·11</p><p>　　7.冷鐵的設計······························

27、···················11</p><p>　　7.1 冷鐵的設置部位···········

28、3;·······························11</p><p>　　7.2 冷鐵材

29、料的選擇····································

30、·······11</p><p>　　7.3 冷鐵厚度的確定·······················

31、3;···················11</p><p>　　8.設計心得············&

32、#183;····································

33、;···14</p><p>　　9.參考文獻····························&#

34、183;·······················15</p><p><b>　　零件簡介</b></p><p>　　連軸器是機械產(chǎn)

35、品中一種常用的部件，用來連接兩軸或軸和回轉(zhuǎn)件，并在傳遞運動和動力過程中，一同回轉(zhuǎn)而不脫開也不改變轉(zhuǎn)動方向和扭矩大小。連軸器主要分為十字聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、柱銷聯(lián)軸器、梅花聯(lián)軸器、星形聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器等。</p><p>　　由于制造和安裝不可能絕對精確，以及工作受載時基礎、機架和其它部件的彈性變形與溫差變形，聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸線不可避免的要產(chǎn)生相對偏移被聯(lián)兩軸可能出現(xiàn)的相對偏移有：</p>

36、;<p>　　軸向偏移圖a）、徑向偏移圖b）和角向偏移圖c），以及三種偏移同時出現(xiàn)的組合偏移d） 兩軸相對偏移的出現(xiàn)，將在軸、軸承和聯(lián)軸器上引起附加載荷，甚至出現(xiàn)劇烈振動。因此，聯(lián)軸器還應具有一定的補償兩軸偏移的能力，以消除或降低被聯(lián)兩軸相對偏移引起的附加載荷，改善傳動性能，延長機器壽命。為了減少機械傳動系統(tǒng)的振動、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應具有一定的緩沖減震性能。</p><p>　　基

37、本結(jié)構(gòu)參數(shù)及技術(shù)要求</p><p><b>　　材質(zhì)：T200</b></p><p>　　壁厚：主要圓筒壁厚為37.5mm，底座厚為48.75mm。</p><p>　　結(jié)構(gòu)：鑄件為帶底座的長筒類結(jié)構(gòu)，毛坯輪廓尺寸為，凸臺外圓：，底座外圓： ，通孔： ，螺栓孔： 。 </p><p>　　質(zhì)量：鑄件質(zhì)量為53.

38、34kg。</p><p>　　其他要求：鑄件要求硬度均勻，不能存在任何鑄造缺陷（鑄件各表面均需機械加工），鑄件需經(jīng)過人工時效處理。</p><p><b>　　生產(chǎn)方式及條件</b></p><p>　　大批量生產(chǎn)；自硬樹脂砂，手工造型和制芯；沖天爐熔煉；鑄造所達到的公差等級為CT11~13。</p><p><

39、b>　　鑄造工藝方案</b></p><p>　　1.澆鑄位置和分型面</p><p>　　根據(jù)該鑄件的特點，采用頂注式澆鑄系統(tǒng)，兩箱造型。（見澆鑄示意圖）</p><p><b>　　2.確定工藝參數(shù)</b></p><p>　　①、加工余量：鑄件內(nèi)外圓各為5.5mm，頂面為8.0mm，底面為5.5m

40、m，螺栓孔為3.5mm。</p><p>　?、?、每箱鑄件數(shù)量：每箱一件。</p><p>　　③、起模斜度：聯(lián)軸器鑄造型較為簡單，可以采用木模手工加工制造，查閱相關(guān)文獻資料可以確定</p><p>　　上沙箱木模的起模斜度為：00 40' ，a=1.2mm。</p><p>　　下沙箱木模的起模斜度為：0030'，a=1.4

41、mm。</p><p><b>　　如圖下所示：</b></p><p>　?、?、鑄造圓角：鑄件上相鄰兩壁之間的交角，應做出鑄造圓角，防止在尖角處產(chǎn)生沖砂及裂紋等缺陷。圓角半徑一般為相交兩壁平均厚度的1/3~1/2。所以可以確定鑄件的鑄造圓角為：圓角半徑R=1/3×1/2(48.75+37.5)≈8mm。</p><p>　　⑤、縮尺

42、：各向縮尺0.8%。</p><p>　　⑥、最小鑄出孔：六個均布的螺栓孔。</p><p>　?、?、澆鑄溫度：1340~1380℃。</p><p><b>　　3.造型和造芯 </b></p><p>　?、?、造型和造芯材料的選擇：</p><p>　　聯(lián)軸器鑄件是大批量生產(chǎn)，造型和造芯的方法

43、可以選擇手工造型。但它有生產(chǎn)率低，勞動強度大，鑄件質(zhì)量不易穩(wěn)定的缺點。</p><p>　　造型方法選用砂箱造型，其操作方便，無論是大、中、小型鑄件，還是大量、成批和單件生產(chǎn)均可采用。型砂選擇：鑄鋼用的型砂和泥心砂，其主要的組成部分是石英砂和耐火粘土。作為造型材料的沙子性質(zhì)，由砂粒形狀和大小，氧化硅的含量，以及沙子中存在的各種混合物來確定。該鑄件型砂選用瘦沙（粘土含量2~10%）來代替石英砂。在濕模造型時，小型和

44、中小型鋼鑄件泥心砂可以采用小顆粒的半肥沙（粘土含量10~20%）作為附加物加入石英砂中。加入的耐火粘土，其工藝試樣的抗壓強度應為0.5~0.6公斤/公斤2。耐火粘土應該是白色或者淡灰色的，不應有可被肉眼看出的混雜物，如砂子、礦石、石灰等。碎粘土所含水分不應超過2%。.（鑄件材料是鑄鐵時，制造濕砂型的粘土砂所用粘土為膨潤土，濕抗壓強度一般為80-120kpa。含水量為4.5-5.5％，透氣性為60-100，型砂配比70/140目占33，1

45、00/200目占17%， 紅砂占50%。芯砂選擇油砂或水玻璃砂。）</p><p>　　造芯的方法可采用芯盒造芯和刮板造芯，前者用于造各種形狀、尺寸和批量的砂芯，后者用于造單件小批量生產(chǎn)，形狀簡單或回轉(zhuǎn)體砂芯。主體砂芯的中部用帶孔鋼管作芯骨和排氣道。另外，要求用強度較高，變形量較小的芯。</p><p><b>　　木模圖示如下：</b></p><

46、;p>　?、?、芯頭及芯座的設計</p><p>　　采用垂直型芯，查閱相關(guān)資料可得，垂直芯頭的高度h一般取15~150mm，型芯橫截面面積越大，型芯高度H越高，h也越高。下芯頭的斜度較小些，一般為50左右，以增加型芯安放的穩(wěn)定性，上芯頭的斜度大些，一般為100左右，以利于合箱。所以，根據(jù)聯(lián)軸器鑄件的實際情況可得</p><p>　　垂直芯頭的高度h=20mm。</p>

47、<p>　　下芯頭的斜度=500。</p><p>　　上芯頭的斜度=100。</p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b>　　④、型芯盒的設計</b></p><p>　　中心孔型芯的芯盒造型如下圖所示 </p><p>　　裝配圖

48、造型如下圖所示</p><p><b>　　澆鑄系統(tǒng)的設計</b></p><p><b>　　1.澆鑄系統(tǒng)類型</b></p><p>　　根據(jù)該鑄件的特點，采用頂注式澆鑄系統(tǒng)，設置澆口杯，直澆道和內(nèi)澆道。其中，澆口杯采用漏斗形澆口杯，其結(jié)構(gòu)簡單，適用于砂型鑄造及金屬鑄造的小型鑄件，但擋砂作用差，由于金屬液易產(chǎn)生繞垂直軸

49、旋轉(zhuǎn)的渦流，易于卷入氣體和熔渣。</p><p>　　2.確定內(nèi)澆道在鑄件上的位置、數(shù)目和金屬引流方向</p><p>　　內(nèi)澆道在鑄件上的位置及金屬引流方向如圖所示。內(nèi)澆道的數(shù)目為一個。內(nèi)澆道設計時，應注意，使內(nèi)澆道中的金屬液暢通無阻地進入型腔，不正面沖擊鑄型壁、芯砂；內(nèi)澆道不應妨礙鑄件的收縮，避免鑄件的變形和裂紋；內(nèi)澆道的設計要避開鑄件的重要部位，開在容易清理和打磨的地方。</p

50、><p>　　3.確定直澆道的位置和高度</p><p>　　直澆道過低會使充型及液態(tài)補縮壓力不足，易出現(xiàn)鑄件棱角和輪廓不清晰、澆不足、上表面縮凹等缺陷。直澆道的位置要設在橫、內(nèi)澆道的對稱中心點上，使金屬流程最短，流量分布均勻。</p><p>　　澆鑄時間及金屬液的上升速度</p><p>　　聯(lián)軸器鑄件質(zhì)量小于250kg，屬于中小型鑄件。其澆

51、鑄時間為4~6秒，鑄件型內(nèi)金屬液的最小上升速度=10~20mm/s</p><p>　　澆口比及各組員截面積</p><p>　　根據(jù)查閱相關(guān)文獻表格，對于中小型鑄件的半封閉澆鑄系統(tǒng)，澆鑄比為：</p><p>　　聯(lián)軸器鑄件的澆鑄比確定為：</p><p>　　根據(jù)查閱相關(guān)資料，確定聯(lián)軸器鑄型的吃砂量為：A=70mm，B=90mm,C=80

52、mm，示意圖如下：</p><p>　　直澆道壓頭：H=118.75，流量系數(shù)取u=0.58</p><p>　　所以可以計算出直澆道截面積：2</p><p><b>　　橫澆道截面積：2</b></p><p>　　按照直流道橫流道的標準規(guī)格，選擇截面為梯形的澆道，查閱相關(guān)手冊資料可以確定：</p>&

53、lt;p>　　直澆道梯形截面的相應尺寸為：20mm（上底寬）40mm（下底寬）40mm（高）</p><p>　　橫澆道梯形截面的相應尺寸為：16mm（上底寬）38mm（下底寬）38mm（高）</p><p><b>　　6.澆鑄系統(tǒng)圖示</b></p><p><b>　　冒口的設計</b></p>

54、<p>　　1.鑄件冒口補縮設計原理 </p><p>　　冒口的主要作用是在鑄件凝固收縮過程中，提供由于鑄件收縮所需要補給的金屬液，對鑄件進行補縮，防止產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。</p><p>　　冒口應設置在鑄件熱節(jié)圓直徑較大的部位。冒口尺寸計算通常采用比例法，其基本原理是使冒口根部的直徑d大于鑄件被補縮處的熱節(jié)圓直徑，冒口高度HM由所選定的系數(shù)乘以d得出。</p>

55、<p>　　2.冒口相關(guān)參數(shù)的計算</p><p>　　鑄件熱節(jié)圓在聯(lián)軸器底座與側(cè)壁相交處，近似取50mm，</p><p>　　冒口根部寬度為：=1.5=75mm</p><p>　　冒口高度為：=(1.5~2.5)，取2.5，所以=2.575=187.5mm。</p><p>　　補縮長度為：s=（50+80）=408.2m

56、m</p><p>　　查表可得，冒口的相對長度L=30%~35%，也就是說冒口根部的總長度nl要占鑄件補縮長度s的1/3左右，才能保證品質(zhì)。即：（n/s)100%=30%，可以計算得n=1.8。所以冒口數(shù)量取整數(shù)2，即n=2。</p><p><b>　　3.冒口的設置</b></p><p>　　鑄件的冒口采用圓柱形冒口，冒口以鑄型軸線對稱

57、布置。</p><p><b>　　如下圖所示</b></p><p><b>　　校核冒口數(shù)目</b></p><p>　　冒口根部直徑=75mm，高度=187.5mm，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以計算得單個冒口的質(zhì)量為5.8kg，當金屬液的收縮率為1.0%，冒口補縮效率=15%時，每個冒口的最大補縮能力為6.67kg。所以兩個冒口

58、的最大補縮能力的總質(zhì)量是m=26.67=13.34kg。通過校核可以得知兩個冒口基本可以滿足使用要求。</p><p><b>　　冷鐵的設計</b></p><p><b>　　冷鐵的設置部位</b></p><p>　　冷鐵設置在聯(lián)軸器底座與側(cè)壁相交處。因為此處鑄件部位厚大，在凝固時比周圍的連接壁凝固得晚，得不到足夠的

59、液體金屬補縮，容易產(chǎn)生縮孔、縮松和裂紋。在這些局部熱節(jié)處放置冷鐵，可使其比臨近的連接壁早凝固，或與周圍的連接壁同時凝固，以防止在這些熱節(jié)部位產(chǎn)生縮松或縮孔缺陷。</p><p><b>　　冷鐵材料的選擇</b></p><p>　　冷鐵材料選擇鑄鐵冷鐵。鑄鐵冷鐵的蓄熱系數(shù)較大，可以吸收較多的熱量，有比較強的激冷能力。鑄鐵冷鐵制作方便、成本低廉、應用廣泛，尤其放在鑄件

60、底部或末端以加強鑄件的凝固次序時，一般使用鑄鐵冷鐵。但是，鑄鐵的熱導率比較小，激冷速度比較慢，對于局部小的熱節(jié)，要求激冷速度快時，使用鑄鐵冷鐵效果差。</p><p>　　聯(lián)軸器鑄造所需的鑄鐵冷鐵可以用型材直接制作。</p><p><b>　　冷鐵厚度的確定</b></p><p>　　冷鐵選擇圓形冷鐵，根據(jù)相關(guān)文獻表格，可以確定圓形冷鐵直徑

61、為：d=25mm。</p><p><b>　　澆鑄示意圖</b></p><p>　　毛坯圖（注：螺栓孔加工余量未標示出）</p><p>　　由上述鑄造工藝方案中加工余量：鑄件內(nèi)外圓各為5.5mm，頂面為8.0mm，底面為5.5mm，螺栓孔為3.5mm?？梢源_定上述圖示中個組分尺寸為：</p><p>　　鑄出中心孔

62、直徑=109mm</p><p>　　鑄出螺栓孔直徑=621.5mm</p><p>　　凸臺外圓直徑=205mm</p><p>　　底座外圓直徑=363.5mm</p><p>　　底座高h=56.75mm</p><p>　　鑄件總高度H=204.75mm</p><p><b>

63、;　　設計心得</b></p><p>　　通過此次的課程設計，我更加深刻地了解到鑄造工藝在模具制造領(lǐng)域的應用，為今后從事相關(guān)方面的工作提前打下了基礎。</p><p>　　在課程設計過程中，運用到了Proe和CAD的相關(guān)操作，而自己對于這些早已經(jīng)忘記了。所以為了作圖分析，自己又將Proe和CAD大體復習了一遍，更加加深了印象。</p><p>　　為期

64、一周的課程設計，遇到了許多自己不懂的知識，感謝其他同學在這方面給的指導和建議。而這同時也增強了自己處理困難，獨立查閱資料的能力。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　《材料成型工藝基礎》沈其文主編 3版 華中科技大學出版社 2003</p><p>　　《工程材料及應用》周風云主編 華中科技大學出版社 2版