【正文】 整車制造技術(shù) (含發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、車橋 )。其中配套變速器的任務(wù)交給了陜西齒輪廠（ “陜西法士特傳動(dòng)集團(tuán)有限公司 ”的前身）和重慶綦江齒輪廠，促進(jìn)了我國重型汽車變速器的發(fā)展。 1984 年，陜西齒輪廠與美國伊頓公司簽署技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議，并在西安建立新的生產(chǎn)基地，開始生產(chǎn)雙中間軸變速器。 1985 年，重慶綦江齒輪廠引進(jìn)德國采埃孚公司機(jī)械變速器系列制造技術(shù)，生產(chǎn)重型車變速器，為斯太爾重卡配套。在重型汽車變速器領(lǐng)域，還有兩家企業(yè)不得不提，一家是山西大同齒輪廠 ，另外一家是哈爾濱汽車齒輪廠。 1986 年，大齒引進(jìn)日產(chǎn)柴 TMH402 變速器制造技術(shù)，生產(chǎn) 5 擋和 6 擋的產(chǎn)品，主要為東風(fēng)卡車配套。 1986 年 12 月，哈齒正式隸屬解放汽車工業(yè)企業(yè)聯(lián)營(yíng)公司，并更名為第一汽車制造廠哈爾濱汽車齒輪廠。哈齒在吸收日野變速器技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出一系列產(chǎn)品，主要為一汽解放卡車配套。不過，嚴(yán)格來講，大齒和哈齒的變速器與陜齒和綦齒不同，其傳遞扭矩要小些，在 800Nm 左右，而陜齒和綦齒的變速器傳遞扭矩在 1000Nm 以上。 在乘用車方面， 1984 年，中外合資汽車企業(yè) ――― 北京吉普汽車有限公司成立。為給北 京吉普配套，北京齒輪總廠承擔(dān)了開發(fā)生產(chǎn)吉普車變速器的任務(wù)。同樣在 1984 年，上海大眾合資公司成立，開始引進(jìn)桑塔納項(xiàng)目。上海汽車齒輪總廠承擔(dān)了為桑塔納配套國產(chǎn) 014 變速器的任務(wù)。該變速器項(xiàng)目 1988 年立項(xiàng)，1989 年 10 月出樣機(jī)， 1990 年生產(chǎn)了 2700 臺(tái)， 1991 年批量生產(chǎn) 萬臺(tái)，本土化率達(dá)到 88%。 1990 年，上海汽車齒輪總廠又在 014 手動(dòng)變速器的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)了 013 五擋手動(dòng)變速器，為桑塔納 2021 型轎車配套。隨著桑塔納的熱銷，上海汽車齒輪總廠成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的汽車變速器生產(chǎn)企業(yè)。 3 我國微型汽車的 發(fā)展也是從 20 世紀(jì) 80年代開始的，主要是引進(jìn)日本鈴木和大發(fā)兩大系列的產(chǎn)品。與之配套的微型汽車變速器，也隨之產(chǎn)生并逐漸提高產(chǎn)量。這期間，國營(yíng)青山機(jī)械廠（重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司的前身）和唐山齒輪廠是主要的微車變速器生產(chǎn)廠家。 變速 器行業(yè)面臨挑戰(zhàn) 國內(nèi) 變速 器行業(yè)雖然已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但與國際同行比較，差距仍很明顯。企業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)模小，抗風(fēng)險(xiǎn)能力低。缺乏技術(shù)含量高、前瞻性、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品。品牌意識(shí)不強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)化程度低。國內(nèi)企業(yè)缺乏高水平的研究開發(fā)人員，企業(yè)自主開發(fā)能力低；企業(yè)內(nèi)部管理水平不高，沒有系統(tǒng)的人才培 訓(xùn)，人才流失等現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。 國內(nèi) 企業(yè)規(guī)模小，數(shù)量眾多，技術(shù)、質(zhì)量參差不齊。國內(nèi)原材料供應(yīng)商的質(zhì)量、技術(shù)水平較低，一些關(guān)鍵部件只能依賴進(jìn)口，增加了零部件企業(yè)的生產(chǎn)成本。 技術(shù)方面 ： 缺乏創(chuàng)新能力，缺少自主的專項(xiàng)、專利技術(shù)；新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝落后，將受制于跨國公司 ； 生產(chǎn)工藝先進(jìn)程度、可靠性較差，自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率相差甚遠(yuǎn)；研發(fā)的人力、物力、財(cái)力嚴(yán)重不足。研發(fā)手段落后；實(shí)車試驗(yàn)及主觀評(píng)價(jià)極少實(shí)行。 管理及質(zhì)量方面：雖然業(yè)內(nèi) 90％左右的企業(yè)通過了 ISO9000、 QS9000、 ISO/TS16949等 各類質(zhì)量體系認(rèn)證 。 也有開始運(yùn)用工業(yè)工程、 ERP、 一體化管理等現(xiàn)代管理技術(shù)。然而，因企業(yè)變數(shù)較多，造成了管理體系動(dòng)蕩 ， 多數(shù)認(rèn)證流于形式；管理滯后，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性難以保證 ， 對(duì)于全球采購 5070ppm要求 ， 只能望而卻步。 裝備及工藝方面：主要企業(yè)的裝備及工藝基本與國際同行相似，然而行業(yè)的裝備水平低一檔次；成套碳氮共滲設(shè)備應(yīng)用不廣，機(jī)加工 CNC設(shè)備采用不普遍，工藝裝備對(duì)產(chǎn)品的保證能力不強(qiáng)；試驗(yàn)、檢測(cè)設(shè)備的精度不夠，可靠性和再生性差。 本題目是學(xué)完了所有基礎(chǔ)課及《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》等主要專業(yè)課程的 實(shí)踐性環(huán)節(jié)，在三年級(jí)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，已對(duì) 變速叉 有了較深的了解，對(duì)其零件的作用也有所了解。 通過這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)， 對(duì)我們的設(shè)計(jì)能力有所提高，擴(kuò)大和強(qiáng)化自己所學(xué)的理論知識(shí)與技能，提高自己的設(shè)計(jì)計(jì)算，制圖，編寫技術(shù)文件的能力 ， 學(xué)會(huì)正確查閱，使用文獻(xiàn)及工具書等資料，并在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實(shí)際，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和獨(dú)立 的 工作能力，為以后工作打好基礎(chǔ)。 4 第 2 章 零件的加工工藝 零件的作用 、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 撥叉操縱變速操縱桿，通過撥桿，變速導(dǎo)塊撥叉軸帶動(dòng)叉撥動(dòng)滑動(dòng)齒套改換檔位，實(shí)現(xiàn)汽車行駛的各種速度。變速箱中 的撥叉是典型的叉桿類零件，撥叉剛性差，及容易產(chǎn)生彎曲變形，撥叉在改換檔位時(shí)叉桿受彎曲應(yīng)力的作用，要求撥叉有足夠的剛度，因此撥叉的結(jié)構(gòu)形式，材質(zhì)選擇、以及熱處理方式及硬度指標(biāo)等，均以增強(qiáng)剛度為基點(diǎn)，以適應(yīng)撥叉的工作條件。 本課題研究的撥叉如下圖2 22 所示： 圖 21 撥叉零件三維圖 5 圖 22 撥叉零件圖 6 零件的工藝性分析 零件技術(shù)要求 （ 1）鑄造時(shí)起模斜度 5176。；未指明內(nèi)圓角 R3，外圓角 R2。 （ 2）撥叉主體機(jī)械加工前調(diào)制，硬度 222~269HBS。 （ 3）樹脂部分的一般厚度為 。 （ 4）其余未注明表面粗糙度為 。 加工表面要求 （ 1）孔徑 Φ20F8 孔是換擋撥叉的安裝孔，其形狀公差遵守包容要求，表面粗糙度 。 （ 2）換擋叉腳 端面的厚度為 9mm，兩端面對(duì)孔φ 20F8 軸線的垂直度公差為，兩端面的平行度為 ,內(nèi)端面與操縱槽的對(duì)稱面的距離為 56+，表面粗糙度 Ra 為 。 （ 3）撥叉緊定孔：孔徑 2 Φ 4H12，孔深為 32 ㎜ ，其形狀公差遵守包容要求．孔軸線對(duì)孔 Φ 20H8 軸線的位置度公差為 Φ ㎜ ，并遵守最大實(shí)體要求。 材料的選擇 （ 1） 滿足使用要求 設(shè)計(jì)機(jī)械零件的基本原則之一是工作可靠。零件的材料直接影響著其強(qiáng)度、剛度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性、疲勞壽命、重量、美觀等，應(yīng)根據(jù)零件的工況選擇適當(dāng)?shù)?材料。如零件承受較大載荷或要求尺寸小重量輕，應(yīng)選擇高強(qiáng)度合金鋼；零件承受較大沖擊載荷，需要選擇韌性好的合金鋼；構(gòu)成摩擦副的零件要求耐磨性好，應(yīng)按摩擦學(xué)設(shè)計(jì)來選擇減摩耐磨性好的材料配對(duì)，如磨損主要是磨粒磨損時(shí)，一般應(yīng)選淬火鋼 ； 工作時(shí)要接觸腐蝕性氣體或液體的零件，要針對(duì)造成腐蝕的具體情況，選擇合適的耐腐蝕的材料 。 當(dāng)某個(gè)零件對(duì)設(shè)備的正常使用非常重要時(shí)，應(yīng)選擇質(zhì)量可靠的材料 。 （ 2） 滿足工藝要求 便于加工是設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)也必須遵守的一個(gè)原則。零件是否便于加工直接關(guān)系到零件的成本和制造時(shí)間。生產(chǎn)形狀復(fù)雜鑄造毛坯零件 ，一般要選擇鑄鐵，受力較大時(shí)選擇鑄鋼。生產(chǎn)形狀復(fù)雜、單件或小批量的零件，可以用鋼板或型鋼焊接。沖壓件應(yīng)選擇塑性好的低碳鋼或銅合金等材料。在機(jī)器制造過程中，切削加工方法占有重要位置，材料的切削加工性能主要指材料被切削的難易程度、材料被切削后的表面粗糙度和刀具的壽命。材料成分、組織和熱處理不同的零件，其切削加工性是不同的，甚至差異很大。對(duì)大批量生產(chǎn)的零件，要特別重視材料的機(jī)械加工性能。在材料手冊(cè)中，對(duì)具體材料的加工性能有簡(jiǎn)要的說明。 設(shè)計(jì)零件時(shí)，也要注意熱處理工藝性。如結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件，應(yīng)選擇選擇淬透性好的鋼 材，其變形小 。 7 （ 3） 滿足經(jīng)濟(jì)性要求 降低零件成本，是提高產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要途徑。價(jià)格低廉，是設(shè)計(jì)零件時(shí)要遵守的原則之一。在滿足使用性能的前提下，選用零件材料時(shí)要注意降低零件的總成本。零件的總成本主要包含材料的價(jià)格和加工等費(fèi)用 。 不同材料的價(jià)格可能相差幾倍，甚至幾十倍。在金屬材料中，碳鋼和鑄鐵的價(jià)格相對(duì)較低，其加工工藝性能較好。所以 ， 在滿足機(jī)械性能要求的前提下，宜優(yōu)先選擇碳鋼或鑄鐵。在選材時(shí)還應(yīng)考慮材料的供應(yīng)情況 本零件材料采用 45＃鋼 ，能承受大的沖擊力作用，塑性、韌性和其他方面的力學(xué)性能也都比 較 高。 毛坯選擇 毛坯的種類 毛坯是指根據(jù)零件（或產(chǎn)品）所要求的形狀、工藝尺寸等制成的為提供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。毛坯主要通過鑄造、鍛壓、焊接等方法獲得，也可以直接選用型材作為毛坯 （ 1） 鑄件 鑄造是指將熔融的具有一定化學(xué)成分的合金澆入事先造好的鑄型型腔內(nèi)，待其冷卻凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的工藝工程。 鑄件毛坯的制造方法可分為砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造等 。鑄造能夠滿足形狀復(fù)雜的大中型零件毛坯的成型要求，但鑄件晶粒粗大，組織疏松，成分不均勻，有內(nèi)應(yīng)力，力學(xué)性能差，但鑄件減振 性能、耐磨性好。 適用于各種性狀復(fù)雜的零件，鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及鋼等有色金屬。 （ 2） 鍛件 鍛件是指對(duì)坯料施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形，改變尺寸、形狀和性能，獲得的毛坯。 鍛件可分為自由鍛件和模鍛件。 自由鍛是指只用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砥鐵間直接使坯料變形而獲得所需幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的方法。 自由鍛 工藝靈活，所用工具、設(shè)備簡(jiǎn)單，通用性大，成本低，可鍛造小至幾克、大到數(shù)百噸的鍛件。但自由鍛 毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，勞動(dòng)條件差， 適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛 是用高強(qiáng)度金屬制造的成型鍛件的模具，其上有與鍛件形狀一致的模膛，使坯料在模膛內(nèi)受壓變形。在變形過程中由于模膛對(duì)金屬坯料流動(dòng)的限制，因而鍛造終了時(shí)能得到和模膛形狀一致的鍛件。模鍛 件毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高，適用于中批以上生產(chǎn)的中小型毛坯。常用的鍛件材料為中、低碳鋼及低合金鋼。 （ 3） 軋制件 軋制 是 將金屬坯料通過一對(duì)旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓縮使材料截面減小，長(zhǎng)度增加的壓力加工方法，這是生產(chǎn)鋼材最常用的生 8 產(chǎn)方式，主要用來生產(chǎn)型材、板材、管材。 主要包括各種熱軋和冷軋圓鋼、方鋼、六角鋼、八角鋼等型材，熱軋 毛坯精度較低，冷軋毛坯精度較高。 （ 4） 焊接件 焊接是通過加熱、加壓，或兩者并用，使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)合而連接成整體的過程。 是將型材或板料等焊接成所需的毛坯，簡(jiǎn)單方便，但需經(jīng)過時(shí)效處理消除應(yīng)力后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 （ 5） 其他毛坯 如沖壓件、粉末冶金和塑料壓制件等。 選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮的因素 （ 1） 零件的材料及力學(xué)性能要求 零件的材料選定后，毛坯的種類一般可大致確定。例如，鑄鐵和某些金屬只能鑄造；對(duì)于主要的鋼質(zhì)零件為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件毛坯。 （ 2） 零件的結(jié)構(gòu) 形狀和尺寸 毛坯的形狀和尺寸應(yīng)盡量與零件的形狀和尺寸接近，形狀復(fù)雜和大型零件的毛坯多用鑄造；板狀鋼質(zhì)零件多用鍛造；軸類零件毛坯，如各臺(tái)階直徑相差不大，可選用棒料；如各臺(tái)階直徑相差較大，易用鍛件。對(duì)于鍛件，尺寸大時(shí)可選用自由鍛，尺寸小且批量較大時(shí)可選用模鍛。 （ 3） 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率較高的毛坯制造方法，如模鍛、金屬型機(jī)器造型鑄造等 。 單件小批生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選用木模手工造型造成自由鍛造。 （ 4） 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 選用毛坯時(shí)，要充分考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和 能力，外協(xié)生產(chǎn)的可能性。 （ 5） 充分考慮利用好技術(shù)、新工藝、新材料的可能性 為節(jié)約材料和能源，隨著毛坯專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，精鑄，冷扎，冷擠壓等毛坯制造方法的應(yīng)用將日益廣泛，應(yīng)用這些方法后，可大大減少機(jī)械加工量，甚至不需要切削加工 ， 其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。 毛坯的技術(shù)要求 (1) 圖未注明鍛造角為 R3,撥模斜度為 5176。 (2) 鍛件正火硬度為 222~269HBS (3) 材料 :HT200 毛坯形狀與尺寸的確定 毛坯尺寸和零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸之差稱為加工余量，又叫毛坯余量。毛坯尺寸的公 差、毛坯余量的大小同毛坯的制造方法有關(guān)。生產(chǎn)中可參照有關(guān)工藝手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)確定。毛坯余量的確定后，將毛坯余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上，即 9 可大致確定毛坯的形狀和尺寸，此外還要考慮毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理等許多工藝因素。下面盡從機(jī)械加工工藝角度分析在確定毛坯形狀和尺寸時(shí)應(yīng)注意的問題 。 (1)工藝凸臺(tái) 為了加工時(shí)裝夾方便，有些毛坯需要鑄出工藝搭子。這種情況下，除了將毛坯余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上外，還要把工藝凸臺(tái)或工藝搭子附加在零件上 。 (2)一坯多件 為了提高零件機(jī)械加工的生產(chǎn)率，對(duì)于需經(jīng)鍛造的小零件， 可以將若干零件合鍛為一件毛坯，經(jīng)平面加工后再切割分離成單個(gè)零件。顯然，在確定毛坯的長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)考慮切割零件所用鋸片的厚度和切割的零件數(shù) 。 (3)組合毛坯 為了保證加工質(zhì)量，同時(shí)也為了加工方便，通常將軸承、瓦塊、砂輪平衡塊及車床的開合