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汽车齿轮轴化学热处理课程设计

汽车齿轮轴化学热处理课程设计零件图如图1所示

图1 汽车齿轮轴

2 服役条件分析

齿轮轴是汽车变速箱的关键传动件和承力件，在工作过程中与齿轮配合作相对高速运动，传递动力，承受交变弯矩和拉压载荷，轴颈还承受较大的摩擦，汽车启动和制动时还会使齿轮轴承受一定的冲击载荷，性能要求有良好的综合力学性能、高的疲劳强度、良好的耐磨性。

技术要求为：20CrMnTi碳氮共渗渗层厚度不低于0.8mm，心部硬度38～42HRC，表面55～60HRC。

3 材料选择

具体齿轮轴材料的选用主要是根据齿轮轴工作时载荷的大小,转速的高低及齿轮轴的精度要求来确定的。载荷大小主要是指齿轮轴传递转矩的大小,通常以齿面上单位压应力作为衡量标志。一般分为:轻载荷、中载荷、重载荷和超重载荷。齿轮轴工作时转速越大,齿面和齿根受到的交变应力次数越多,齿面磨损越严重。

汽车齿轮轴属于重载、高速或中速，且受较大冲击载荷，有资料指出重载、高速或中速,且受较大冲击载荷的齿轮轴,一般选用低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢。其热处理采用渗碳（碳氮共渗）、淬火、低温回火,齿轮轴表面可获得58～63HRC的高硬度,因淬透性较高,齿轮心部有较高的强度和韧性。这种齿轮轴的表面耐磨性、抗疲劳强度和齿根的抗弯强度及心部抗冲击能力都比表面淬火的齿轮轴高。

常用的合金渗碳钢有20CrMnTi、20Cr、18Cr2Ni4W。其中20Cr具有较大的晶粒长大倾向，且所能承受的负荷不能太大，故不采用。18Cr2Ni4W是高淬透性渗碳钢，具有良好的强韧性配合，缺口敏感小，但是切削工艺性差，合金元素含量高，成本较为昂贵，故也不采用。20CrMnTi具有良好的综合力学性能，低温冲击韧度较高，晶粒长大倾向小，冷热加工性能均较好，价格也较为合理，所以选用20CrMnTi作为该齿轮轴的材料。

3.1 材料成分与作用及临界点

20CrMnTi成分（%）：

C Mn Si Cr Ti

0.17～0.23 0.80～1.10 0.17～0.37 1.00～1.30 0.04～0.10

C:碳在钢中形成固溶体，提高钢的强度；碳与钢中其他合金元素形成碳化物，提高钢的强度、耐磨性。

Mn:锰在低含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性；降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性；稍稍改善钢的低温韧性。

Si：硅强化铁素体，提高钢的强度和硬度；降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性；提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性。

Cr：铬在钢中主要存在于M

23C

中，也溶于M

C和MC型碳化物，促使其溶于

奥氏体，增加奥氏体合金含量；淬火加热时，铬几乎溶于奥氏体，主要起增加钢的淬透性作用；铬的添加使钢具有一定的耐蚀性，并提高耐磨性优化渗碳时的渗碳参数。

Ti:钛与碳形成硬度极高的碳化物，在钢中呈弥散分布时起到定扎晶界的作用，能抑制晶粒长大从而起到细化晶粒的作用，同时提高钢的硬度、强度和耐磨性。

20CrMnTi的临界点为：A

c1：740℃，A

：650℃，A

：825℃，M

：365℃。

4 加工路线与工艺

该20CrMnTi齿轮轴所制定的加工工艺路线为：锻造→正火→机加工→碳氮共渗→淬火→回火→精磨→喷丸

毛坯料在锻造后需调整组织状态才适合于机加工，有3种常规预备热处理方法均能满足组织性能要求：方案1退火、方案2调制、方案3正火。其中，方案2需要回火，时间长、耗能多，所以这里不采用调制作为机加工前的预备热处理。方案1与方案3在耗能方面没有差别，但方案1需要工件随炉冷却，生产周期长，不采用。所以采用的是正火作为机加工前的预备热处理。

20CrMnTi本身的性能还不足以满足该齿轮轴的全部性能，需要进行化学热处理提高表层组织性能。满足性能要求的可行方案有：方案1渗碳、方案2渗氮、方案3氮碳共渗、方案4碳氮共渗。其中方案2与方案3其所得表层组织高硬高耐磨，但是耐冲击性能较差，而该齿轮轴在使用过程中可能会遭遇一定的冲击载荷，氮化层在受到冲击后可能会出现小块剥落，造成齿轮轴与齿轮的磨粒磨损，对长期使用的寿命不利，故方案2与方案3不采用。方案1与方案4的深层均能较好的满足高疲劳强度和高耐磨的性能，但是方案1渗碳的温度较高，淬火时需

要预冷，操作较为繁琐，而不预冷直接淬火则会产生较大变形，对零件精度不利。方案4碳氮共渗温度较低，可直接淬火，操作简单，变形量小，而且效率不低，因此化学热处理步骤采用碳氮共渗。

因为20CrMnTi本身晶粒长大倾向小，碳氮共渗温度不高，所以可以直接淬火回火。

4.1 热处理工艺参数确定

正火：20CrMnTi正火温度为Ac3以上30～50℃，20CrMnTi的Ac3温度为825℃，使用箱式电阻炉，故加热温度取上限温度875℃。保温时间由t = αKD计算，α由于最大直径小于50mm，故α取1.4，炉中堆垛方式见下图，即修正系数K取1.3，考虑到装炉量后计算得保温时间t为1.5h，冷却方式：出炉空冷，获得组织：索氏体，设备RX3-15-9，额定温度950℃，功率15KW。

堆垛方式：

正火曲线：

碳氮共渗与淬火回火：采用煤油与氨气作为共渗介质，20CrMnTi共渗温度一般为860～880℃，故取870℃作为共渗温度，有资料指出最终渗层厚度在0.5～0.9mm时渗速在0.2mm/h,渗层深度按要求为x=0.8mm，则计算所得共渗时间为：4h，共渗设备：RQ3-35-9，额定温度950℃，功率35kw。共渗完成后直接出炉油淬，为了获得所需性能，淬火后需要进行200℃回火2h，回火设备：RJ2-36-6，额定温度650℃，功率36kw。

其中碳氮共渗时氨气所占比例应控制在40%，氨气供量0.1m3/h,煤油滴量为35滴/min。

共渗及淬火回火曲线：

箱式电阻炉(材料热处理课程设计说明书)

化学与材料工程学院材料热处理课程设计说明书学生姓名：专业：金属材料工程学号：班级：材料金属指导老师：刘

目录一、设计任务书 (3) 二、工艺设计 (3) 1.型的选择 (3) 2.炉膛尺寸的确定 (3) 3.炉子砌砖设计 (4) 4.中温箱式电阻炉功率的计算 (4) 5.电热元件 (5) 6.电热元件的设计计算 (5) 三、工艺流程图和设备装置图 (7) 四、进度安排 (9) 五、总结与体会 (9)

一、设计任务书为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件如下： 1)用途:中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多种，小批量。 2)生产率：160 kg/h 3)工作温度：最高使用温度950℃ 4)生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。二、工艺设计 1.炉型的选择根据设计的具体要求和生产特点，进行综合技术经济分析。决定选用箱式电阻炉，不通保护气体，炉子最高温度为950℃。属中温箱式电阻炉。 2.炉膛尺寸的确定（1）查表，箱式电阻炉单位炉底面积生产率P 0 ,取P =100[kg/(m2·h)] （2）炉底面积采用加热能力指标法计算，F 效= P P0 =125 100 =1.25 m2 炉底有效面积炉底总面积=F 有效 F 总 = 0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积： 1.25 F 总 = 0.85 F 总 = 1.5625 m2 炉底板宽度 B =1 2F 总 =1 2 ?1.5625 =0.88 m 炉底板长度 L =2F 总 =2?1.5625 =1.77 m （3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比H B =0.52– 0.9，取0.7 高度H = 0.628 m （4）.炉膛有效尺寸（可装工件） L 效×B 效 ×H 效 =1.77m × 0.88m × 0.628m （5）.炉膛尺寸宽 B =B 效 +2×（0.1-0.15）取0.1 B=0.88+2×0.1=1.08 m

汽车设计课程设计(货车)

沈阳航空工业学院课程设计（说明书）课程名称汽车设计课程设计专业机械设计制造及其自动化班级 6406110 学号 200604061345 姓名刘大慧指导教师王文竹

目录 1 汽车的总体设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.1汽车总体设计的特点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.2汽车总体设计的一般顺序- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 1 1.3布置形式- - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - -3 1.4轴数的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 1.5 驱动形式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -4 2 载货汽车主要技术参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -5 2.1汽车质量参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.1汽车载荷质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.2整车整备质量的预估- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.3汽车总质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.4汽车轴数和驱动形式的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.5汽车的轴荷分配- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.2汽车主要尺寸的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.1汽车轴距L确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.2汽车的前后轮距B1和B2- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.3汽车前悬Lf和后悬LR的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 6 2.2.4汽车的外廓尺寸- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.3汽车主要性能参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --- - 7 2.3.1汽车动力性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.2汽车燃油经济性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.3汽车通过性性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 8 2.3.4汽车制动性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 3载货汽车主要部件的选择和布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1发动机的选择与布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- --- 9 3.1.1发动机型式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -- 9 3.1.2发动机主要性能指标的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 9

汽车齿轮课程设计报告

JI A N G S U U N I V E R S I T Y 金属材料综合课程设计 (化学热处理) 汽车齿轮的热处理工艺设计学院名称：材料科学与工程学院专业班级：金属1302 学生姓名：钱振学号：3130702063 指导教师姓名：邵红红，纪嘉明 2017年 1 月

汽车齿轮的热处理工艺设计指导老师姓名：邵红红纪嘉明 1 汽车齿轮零件图图1 汽车齿轮

汽车半轴热处理工艺

40Cr钢汽车半轴的热处理工艺 *** （中国矿业大学材料科学与工程学院江苏徐州 221116）摘要:制定40Cr 钢退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺, 测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性, 并进行材料的金相组织分析, 得出了40Cr 钢调质处理具有良好综合性能的结论。关键词：汽车半轴；热处理工艺；金相组织；性能 1引言汽车半轴是汽车的重要部件之一, 要求具有合理的最佳的静扭强度和抗扭转疲劳性能. 是在汽车运行中承受自重和货物重量, 并传递扭矩的重要零件,常采用40Cr 钢制造, 其产品质量直接影响着整车的性能。 40Cr 钢属于亚共析钢, 缓冷至室温后的显微组织为铁素体加珠光体, 含有较少的合金元素, 属于低淬透性合金调质钢, 经适当热处理后具有较高的强度、良好的塑性和韧性, 即具有良好的综合力学性能, 常用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床主轴等机械零件。 2分析汽车半轴的加工工艺流程如下：半轴材料采购→下料→花键加热→锻造镦花键成形→另一端加热→锻造预镦制坯→加热→半轴盘端摆辗成形→淬火→回火→校直→抛丸→铣端面钻中心孔→ 校正→粗车半轴法兰盘外端面和花键外圆→粗车法兰盘内端面和外圆→精车法兰端和花键外圆→铣花键→清洗→中频淬火→回火 →校正→无损检测→钻半轴法兰盘孔→磨半轴法兰轴颈→精车半轴法兰内端面→抛光→清洗→打标→包装。对于40Cr的热处理，采用预备热处理和最终热处理。调质钢经热加工后, 必须经过预备热处理来降低硬度, 便于切削加工, 消除热加工时造成的组织缺陷,细化晶粒, 改善组织, 为最终热

处理做好准备。对于40Cr 钢而言, 可进行正火或退火处理。调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。一般可以采用较慢的冷却速度淬火, 可以用油淬以避免热处理缺陷。当强度较高时, 采用较低的回火温度, 反之选用较高的回火温度。铁碳合金相图 40Cr的化学成分及临界温度见表1 从铁碳合金相图可以看出：40Cr钢属于亚共析钢, 在缓慢冷却到室温后的组织为铁素体和珠光体。从钢的分类来看, 40Cr钢属于调质钢, 具有很高的强度及良好的塑性和韧性,也就是有良好的机械性能。40Cr钢主要应用于制造业，特别是机械类制造的材料。表1所示的是40Cr 的化学成分及临界温度。40Cr钢的热处理，各种参数都有规定，在实际操作中应注意：（1）40Cr 工件淬火后应采用油冷，40Cr 钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小，操作者要凭

齿轮轴加工工艺规程设计

课程设计齿轮轴加工工艺规程设计教学单位: 机电工程学院专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机械09C(本) 学号: ………… 学生姓名: XXX 指导教师: XXX（讲师）完成时间: 2013年5月5日

电子科技大学中山学院机电工程学院

摘要机械加工工艺规程设计能力是从事机械制造专业的科研、工程技术人员必须具备的基本素质之一。机械加工工艺规程设计作为高等工科院校教学的基本科目，在实践中占有极其重要的地位，工艺流程设计在加深对专业课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题的能力培养方面所发挥的作用是显而易见的。本设计是齿轮轴的加工工艺规程设计，其结构虽然规则，但是精度要求比较高，所以工艺要求比较复杂。需要粗车、精车、铣车、磨销，其中精车是加工关键。车床加工工艺是以机械制造中的工艺基本理论为基础，结合车床的特点，综合运用多方面的知识解决车床加工过程中面临的工艺问题。工艺规程是保证机械产品高质量、低成本的一种重要的工艺依据，工艺规程设计在机械加工中就显得更为突出，因此中小型零件加工的规程设计常被选作毕业设计的主要内容之一。关键字：工艺规程；齿轮轴 I

目录 1绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2 设计的内容及要求 (1) 2 零件分析 (3) 2.1齿轮轴的概述 (3) 2.2零件的结构工艺分析 (4) 2.3零件的校核 (5) 3齿轮轴的工艺规程分析 (10) 3.1毛坯的选择 (10) 3.2制定工艺路线 (11) 3.2.1 基本加方案 (11) 3.2.2 工艺路线的设定 (11) 3.2.3 加工工艺过程内容 (12) 3.3基准的选择 (13) 3.3.1 粗基准的选择 (13) 3.3.2 精基准的选择 (14) 3.4 机械加工工艺过程分析 (15) 3.4.1 加工阶段的划分及划分加工阶段的原因 (15) 3.4.2 加工顺序的安排 (15) 3.4.3 机床的选择 (16) 3.5 切削用量 (16) 3.5.1 粗加工时切削用量的选择原则 (16) 3.5.2 精加工时切削用量的选择原则 (17) 3.5.3 选择切削用量 (18) 3.6 确定加工余量、工序尺寸及公差 (19) 3.7基本工时 (20) 4 结束语 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) II

汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计讲课讲稿

汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计

1 汽车发动机活塞销的零件图如下图1 汽车发动机活塞销零件尺寸图

2 服役条件与性能分析活塞销（英文名称：Piston Pin），是装在活塞裙部的圆柱形销子，它的中部穿过连杆小头孔，用来连接活塞和连杆，把活塞承受的气体作用力传给连杆。为了减轻重量，活塞销一般用优质合金钢制造，并作成空心。塞销的结构形状很简单，基本上是一个厚壁空心圆柱。其内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。圆柱形孔加工容易，但活塞销的质量较大；两段截锥形孔的活塞销质量较小，且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大，所以接近于等强度梁，但锥孔加工较难。本次设计选用内孔为原形的活塞销。服役条件：(1)高温条件下承受周期性强烈冲击和弯曲、剪切作用 (2)销表面承受较大的摩擦磨损。失效形式：由于承受周期性的应力，使其发生疲劳断裂和表面严重磨损。性能要求：（1）活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成润滑油膜，因此润滑条件较差。为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小，销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表面质量。在一般情况下，活塞销的刚度尤为重要，如果活塞销发生弯曲变形，可能使活塞销座损坏；（2）具有足够的冲击韧性；（3）具有较高的疲劳强度。 3 技术要求活塞销技术要求: ①活塞销全部表面渗碳，渗碳层深度为0.8 ～ 1．2mm，渗碳层至心部组织应均匀过渡，不得有骤然转变。 ②表面硬度58 ～ 64 HRC，同一个活塞销上的硬度差应≤3 HRC。 ③活塞销心部硬度为24 ～ 40 HRC。

汽车设计课程设计

XX大学汽车设计课程设计说明书设计题目：轿车转向系设计学院：X X 学号：XXXXXXXX 姓名：XXX 指导老师：XXX 日期：201X年XX月XX日

汽车设计课程设计任务书题目：轿车转向系设计内容： 1.零件图1张 2.课程设计说明书1份原始资料： 1.整车性能参数驱动形式4 2前轮轴距2471mm 轮距前/后1429/1422mm 整备质量1060kg 空载时前轴分配负荷60% 最高车速180km/h 最大爬坡度35% 制动距离（初速30km/h） 5.6m 最小转向直径11m 最大功率/转速74/5800kW/rpm 最大转矩/转速150/4000N·m/rpm 2.对转向系的基本要求 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时转向中心旋转； 2）操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N； 3）转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上；4）转向灵敏； 5）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构； 6）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。

目录序言 (4) 第一节转向系方案的选择 (4) 一、转向盘 (4) 二、转向轴 (5) 三、转向器 (6) 四、转向梯形 (6) 第二节齿轮齿条转向器的基本设计 (7) 一、齿轮齿条转向器的结构选择 (7) 二、齿轮齿条转向器的布置形式 (9) 三、设计目标参数及对应转向轮偏角计算 (9) 四、转向器参数选取与计算 (10) 五、齿轮轴结构设计 (12) 六、转向器材料 (13) 第三节齿轮齿条转向器数据校核 (13) 一、齿条强度校核 (13) 二、小齿轮强度校核 (15) 三、齿轮轴的强度校核 (18) 第四节转向梯形机构的设计 (21) 一、转向梯形机构尺寸的初步确定 (21) 二、断开式转向梯形机构横拉杆上断开点的确定 (24) 三、转向传动机构结构元件 (24) 第五节参考文献 (25)

齿轮轴的加工工艺设计

西南科技大学机械制造与自动化专业毕业设计（论文）齿轮轴的加工工艺设计学院: 四川航天职业技术学院系部: 飞行器制造系班级: G11飞行器制造工艺套读班学生姓名: 准考证号: 指导教师（签名）: 成绩:

I 摘要毕业设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是由我们大学三年学习课程的综合分析而做出的设计,也是一次理论联系实际的训练,是我们用实际与理论的结合，因此,它是我们在社会上实习所做出的一份对大学三年的答卷。这次设计的是齿轮轴，有零件图、毛坯图、装配图、夹具装配图各一张，机械加工零件工艺卡一张，设计说明书一份。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是齿轮轴。首先必须要了解齿轮轴的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定主动齿轮的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图，夹具体零件图。这就是我设计的基本过程。齿轮轴是机械传动中的最主要部件，一般是电机通过带传动在大小齿轮间传递力矩以及调整好转速最后达到所需要的转速。各齿轮间相互齿合相互传递力矩，齿轮与筒体把合，齿轮的精度决定传递的准确性，而齿轮的热处理工艺—加工

工艺决定了齿轮的使用的寿命和承载的最大力矩。齿轮传动很早以前就出现了，随着科学技术的进步，出现了一系列的齿轮传动形式，并形成了相应的齿轮啮合理论、设计、加工方法，这些工作都丰富和发展了齿轮传动理论体系。齿轮是机械行业量大面广的基础件，广泛应用于机床，汽车，摩托车，农机，建筑机械，工程机械，航空，兵器，工具等领域，而且对加工精度，效率和柔性提出的要求越来越高。目前在国内绝大部分仍采用普通机床加工齿轮，精度很难提高。近几年，我国齿轮加工技术在发展的过程中取得了一定的进，但是总体还远远落后与西方发达国家，很多东西都在格里森齿轮等基础上发展过来的。随着科学技术的发展，齿轮加工技术必定会朝着数控化、智能化、高速化、集成化、环保化的方向发展。

16Mn钢(热处理课程设计)

目录第一章金属热处理课程设计简介 (1) 一、课程设计的任务与性质 (1) 二、课程设计的目的 (1) 三、设计内容与基本要求 (1) 四、设计步骤 (2) 第二章材料16Mn基本参数 (2) 一、16Mn材料简介 (2) 二、16Mn材料的性能及用途 (3) 三、16Mn材料化学成分 (3) 四、16Mn物理力学性能 (3) 第三章热处理工艺设计 (4) 一、16Mn热处理概述 (4) 二、16Mn热处理 (4) 三、基本参数确定 (9) 第四章 16Mn钢热处理分析 (10) 一、16Mn钢热处理后组织分析 (10) 二、16Mn钢热处理后材料性能检测 (13) 第五章设计与心得体会 (17) 参考文献 (19)

第一章金属热处理课程设计简介一、课程设计的任务与性质《金属热处理原理与工艺》课程是一门重要的专业课程，金属材料热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，运用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于强化学生解决问题、分析问题的能力。二、课程设计的目的 1、课程设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握金属热处理工艺设计的一般规律和方法。 2、培养综合运用金属学、材料性能学、金属工艺学、金属材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。 3.培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。 4.提高技术总结及编制技术文件的能力。 5.是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。三、设计内容与基本要求设计内容：完成合金结构钢（16Mn）的热处理工艺设计，包括工艺方法、路线、参数的确定，热处理设备及操作，金相组织分析，材料性能检测等。基本要求： 1.课程设计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计，能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。 2.合理地确定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。 3.正确利用TTT、CCT图等设计工具，认真进行方案分析。 4.正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。 5.课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。四、设计步骤方案确定： 1.根据零件服役条件合理选择材料及提出技术要求。

汽车齿轮课程设计

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 金属材料综合课程设计 (化学热处理) 汽车齿轮的热处理工艺设计学院名称：材料科学与工程学院专业班级：金属1302 学生姓名：钱振学号：3130702063 指导教师姓名：邵红红，纪嘉明 2017年 1 月

汽车齿轮的热处理工艺设计指导老师姓名：邵红红纪嘉明1 汽车齿轮零件图图 1 汽车齿轮

2 服役条件及提出的性能要求和技术指标 2.1 服役条件汽车齿轮主要作用是传递动力、改变运动方向。汽车齿轮的工作条件比机床要繁重得多，它们经常在较高的载荷下工作，磨损比较大。在汽车运行中由于齿根会经常受着突然变载的冲击载荷以及周期变动的弯曲载荷，会造成齿轮的脆性断裂或者弯曲疲劳破坏。齿轮的工作面承受压应力及摩擦力也比较大，由于经常换挡，齿的端部经常受到冲击，也会造成齿轮的端部破坏。 2.2 失效形式主要失效形式为疲劳断裂，表面损伤和磨损失效。 ①疲劳断裂。齿轮在应变力和摩擦力的长期作用下，导致齿轮点面接疲劳断裂。其产生是由于当齿轮受到弯曲应力超过其持久极限就出现疲劳破坏而超过材料抗弯强度，就造成断裂失效； ②表面损伤。 a点蚀：是闭合齿轮传动中最常见的损坏形式，点蚀进一步发展，表现为蚀坑至断裂； b硬化层剥落：由于硬化层以下的过渡区金属在高接触应力作用下产生塑性变形，使表面压应力降低，形成裂纹造成碳化层剥落。 ③磨损失效 a摩擦磨损：汽车、拖拉机上变速齿轮属于主载荷齿轮，受力比较大，摩擦产生热量较大，齿面因软化而造成塑性变形，在齿轮运转粘结而后又被撕裂，造成齿面摩擦磨损失效。 b磨粒磨损：外来质点进入相互啮合的齿面间，使齿面产生机械擦伤和磨损，比正常磨损的速度来得更快。 2.3 性能要求根据汽车齿轮的服役条件和失效形式，大致上讲，应主要满足齿轮材料所需的机械性能、工艺性能和经济性要求三个方面：（1）满足齿轮材料的机械性能 ①由于传递扭矩，齿根要求较大的弯曲应力和交变应力，因此要求表面高硬度、高耐磨性； ②由于齿轮转速变化范围广，齿轮表面承受较大的接触应力，并在高速下承受强烈的摩擦力，齿轮在交变力的作用下，长时间工作可能发生疲劳断裂，齿面在强摩擦作用下可能发生磨损和点蚀现象，因此要求齿面有高的接触疲劳强度；

齿轮轴的制造工艺规程设计(2013).

机械制造工艺学课程设计设计题目：齿轮轴的制造工艺规程设计班级：10机械本B班学号：2010210279 姓名：云大宝指导教师：支新涛日期：2013.06.16

机制工艺课程设计任务书 Ⅰ、课程设计名称：机制工艺课程设计 Ⅱ、课题名称：齿轮轴的制造工艺规程设计 Ⅲ、课程设计使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 1.生产要求：产品的生产纲领为379台/年，每台产品齿轮轴数量 2件；齿轮轴的备品百分率为4%，废品百分率为0.4% 2.生产条件和资源：毛坯为外协件，生产条件可根据需要确定；设备可以根据需要选择且各设备均达到机床规定的工作精度要求。 3.零件图见下页 4.零件的分析及毛坯的确定。 5．拟定机械加工工艺过程。 6．合理选择各工序的定位基准。 7．确定加工工序的余量和切削用量。 8．确定工序尺寸，正确拟定工序技术要求。 9．编制加工工艺规程。 10．撰写设计说明书。

1齿轮轴的分析 (1) 1.1齿轮轴的作用 (1) 1.2齿轮轴的工艺分析 (1) 2零件的生产类型 (1) 2.1生产纲领 (1) 2.2生产类型及工艺特征 (1) 3工艺规程的设计 (2) 3.1毛坯的确定 (2) 3.2选择定位基 (2) 3.3制定工艺路线 (3) 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4) 3.5确定切削用量和基本工时 (5) 4设计总计 (7) 附录：轴的机械加工工艺卡 (8) 参考文献 (17)

课程设计说明书 1、齿轮轴分析 1.1齿轮轴的作用齿轮轴是传动系配件，作用是指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。 1.2零件工艺分析 1）工序安排热处理调质处理后，再进行精车、磨削加工，以保证加工质量稳定。 2）精车、粗磨、精磨工序均以两中心孔定位装夹工件，其定位基准统一，可以更好保证零件的加工质量。 3）以工件两中心孔为定位基准，在偏摆仪上检查，φ60021 .0002.0++mm 、φ141.780063.0-mm 、φ60021 .0002.0++mm 三处轴径外圆对公共轴心线A —B 的圆跳动0.025mm 。 4）工序14对组合夹具应要求备有键槽对称度检查基准，可供加工对刀及加工后检查使用。 2、零件的生产类型 2.1生产纲领根据任务书已知： ⑴产品的生产纲领为379台/年，每台产品齿轮轴数量2件 ⑵齿轮轴的备品百分率为％，废品百分率为0.4％。齿轮轴生产纲领计算如下： N=Qn(1+a)(1+b) =379x2(1+4％)(1+0.4％) =791.47≈792（件/年) 2.2生产类型及工艺特征查表确定齿轮轴属于大批量生产零件，工艺特征见表（如下）：生产纲领生产类型工艺特征

热处理原理与工艺课程设计

* * 大学热处理原理与工艺课程设计题目： 50Si2Mn弹簧钢的热处理工艺设计院（系）：机械工程学院专业班级：** 学号：******* 学生姓名：** 指导教师：** 起止时间：2014-12-15至2014-12-19

课程设计任务及评语院（系）：机械工程学院教研室：材料教研室学号******* 学生姓名** 专业班级*** 课程设计题目50Si 2 Mn弹簧钢的热处理工艺设计课程设计要求与任务一、课设要求熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述50Si 2 Mn弹簧钢的热处理工艺，制定出热处理工艺路线，完成工艺设计；分析50Si 2 Mn弹簧钢的成分特性；阐述 50Si 2 Mn弹簧钢淬火、回火热处理工艺理论基础；阐述各热处理工序中材料的组织和性能；阐明弹簧钢的热处理处理常见缺陷的预防及补救方法；选择设备；给出所用参考文献。二、课设任务 1.选定相应的热处理方法； 2.制定热处理工艺参数； 3.画出热处理工艺曲线图； 4分析各热处理工序中材料的组织和性能； 5.选择热处理设备三、设计说明书要求设计说明书包括三部分：1）概述；2）设计内容；3）参考文献。工作计划集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论0.5天，设计6天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，5）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计1.5天，8）工艺的理论基础、原则0.5天， 09）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，10）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。指导教师评语及成绩成绩：学生签字：指导教师签字：年月日

汽车设计课程设计

西安交通大学汽车设计课程设计说明书载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计姓名：班级：学号：专业名称：指导老师：日期：2104/12/1

题目：设计一辆用于长途运输固体物料，载重质量20t 的重型货运汽车。整车尺寸：11980mm×2465mm×3530mm 轴数：4；驱动型式：8×4；轴距：1950mm+4550mm+1350mm 额定载质量：20000kg 整备质量：11000kg 公路最高行驶速度：90km/h 最大爬坡度：大于30% 设计任务： 1) 查阅相关资料，根据题目特点，进行发动机、离合器、变速箱传动轴、驱动桥、车轮匹配和选型； 2) 进行汽车动力性、经济性估算，实现整车的优化匹配； 3) 绘制车辆总体布置说明图； 4) 编写设计说明书。本说明书将从整车主要目标参数的初步确定、传动系各总成的选型、整车性能计算、发动机与传动系部件的确定四部分来介绍本课程设计的设计过程。

1.整车主要目标参数的初步确定 1.1发动机的选择 1.1.1发动机的最大功率及转速的确定汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h ，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: )76140 3600( 1 3 max max max a D a a T e u A C u f g m P ?+??≥ η （1-1）式中 max e P ——发动机最大功率，kW ； T η——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），参考传动部件传动效率计算得：95%95%98%96%84.9%T η=???=，各传动部件的传动效率见表1-1；表1-1传动系统各部件的传动效率 a m ——汽车总质量，a m =31 000kg （整备质量11 000kg,载重20 000kg ）； g ——重力加速度，g =9.81m ／s 2 ； f ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h 的情况下可认为是常数。轮胎结构、充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取0.012f =。表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 D C ——空气阻力系数，取D C =0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8；

汽车齿轮齿条式转向器设计分解

" 汽车设计课程设计说明书题目：汽车齿轮齿条式转向器设计(3) - 系别：机电工程系专业：车辆工程班级：姓名：学号：指导教师：、日期： 2012年7月

汽车齿轮齿条式转向器设计摘要根据对齿轮齿条式转向器的研究以及资料的查阅，着重阐述了齿轮齿条式转向器类型选择，不同类型齿轮齿条式转向器的优缺点，和各种类型齿轮齿条式转向器应用状况。根据原有数据首先分析转向器的特点，确定总体的结构方案，并确定转向器的计算载荷以及转向器的主要参数，然后确定齿轮齿条的形式，接着对齿轮模数的选择确定，主动小齿轮齿数的确定、压力角的确定、齿轮螺旋角的确定，通过确定转向器的线传动比计算其力传动比以及齿轮齿条的结构参数，在以上的基础上选择主动齿轮、齿条的材料，受力分析，及对齿轮齿条的疲劳强度校核、齿根弯曲疲劳强度校核。修正齿轮齿条式转向器中不合理的数据。通过对齿轮齿条式转向器的设计，选取出相关的零件如：螺钉、轴承等，并在说明书中画出相关零件的零件图。通过说明书并画出齿轮齿条式转向器的零件图2张、装配图1张。关键词：齿轮齿条，转向器，设计计算 ^ 。

` 目录序言............................................. 错误!未定义书签。 1.汽车转向装置的发展趋势........................... 错误!未定义书签。 2.课程设计目的..................................... 错误!未定义书签。 3.转向系统的设计要求............................... 错误!未定义书签。 4.齿轮齿条式转向器方案分析......................... 错误!未定义书签。… 5.确定齿轮齿条转向器的形式......................... 错误!未定义书签。 6.齿轮齿条式转向器的设计步骤....................... 错误!未定义书签。已知设计参数.................................... 错误!未定义书签。齿轮模数的确定、主动小齿轮齿数的确定、压力角的确定、齿轮螺旋角的确定.............................................. 错误!未定义书签。确定线传动比、转向器的转向比.................... 错误!未定义书签。小齿轮的设计.................................... 错误!未定义书签。小齿轮的强度校核................................ 错误!未定义书签。齿条的设计...................................... 错误!未定义书签。 ~ 齿条的强度计算.................................. 错误!未定义书签。主动齿轮、齿条的材料选择........................ 错误!未定义书签。 7.总结............................................. 错误!未定义书签。参考文献........................................... 错误!未定义书签。致谢............................................. 错误!未定义书签。 $

齿轮轴工艺课程设计说明书

机械制造技术课程设计姓名：班级：学号：指导老师：老师

目录一、零件加工技术安排 (1) 二、分析零件毛坯 (1) 三、关键工艺步骤分析 (1) 四、工艺过程 (2) 五、工艺计算 (3)

一、零件加工技术安排由零件的工艺分析可以知道，此零件的设计基准是?25k6mm和?15r6mm 的轴线，根据基准重合选择，应选择设计基准为精基准，即以?25k6mm和?15r6mm的轴线为精基准，由于多数工序的定位基准都是中心孔，符合基准统一原则，且能保证工件定位准确，装夹方便，夹具结构简单。所以精基准选择中心孔，选择左端?30mm的未加工外圆柱面作为粗基准。图1 齿轮轴二维图二、分析零件毛坯零件材料为45钢。零件的最大和最小的尺寸相差比较大。采用棒料浪费材料，而且零件在工作中经常承受较大的冲击性载荷，因此应选用锻件。由于零件为大量生产，而且零件的轮廓也较简单，故采用模锻成型。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。由于零件结构简单，尺寸较小，且有台阶轴，力学性能要求较高，精度较高

生存率高。工件材料选用45Cr，毛坯的尺寸精度要求为IT11—12级。三、关键工艺步骤分析加工零件过程中，根据先粗后精，基准先行，以及先主后次的原则，加工顺序：两端面和中心孔的加工，粗车各外圆表面，精车外圆?25k6mm，?15r6mm 表面，铣键槽，斜齿轮的加工，磨削两?25k6mm外圆面。四、工艺过程方案一 1、下料：成型铸件，棒料尺寸为φ120mm×300mm 2、热处理：正火处理 3、粗车：①夹一端车，另一端及端面（见平面即可），车外圆，直径与长度均留加工余量5mm ②倒头装夹，车另一端端面及余下外径各部，直径与长度均留加工余量5mm，保证总长尺寸为315mm 4、热处理：调质处理28~32HRC 5、精车：①夹一端，车端面，保证总长尺寸312.5mm，钻中心孔B6.3 ②倒头装夹，车端面，保证总长尺寸310mm，钻中心孔B6.3 ③以两中心孔定位装夹工件，精车右端各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.3×45° ④倒头，以两中心孔定位装夹工件，精车余下各部尺寸，其直径方向留磨量0.6mm，倒角2.3×45° 6、磨：①以两中心孔定位装夹工件，粗、精磨各部及圆角R2至图样要求尺寸 ②倒头，以两中心孔定位装夹工件，粗、精磨余下外圆及圆角R5，至图样要求尺寸 7、划线：划键槽线 8、铣：以两φ60K6mm轴颈定位装夹工件，铣18N9mm 键槽至图样尺寸及精度要求 9、滚齿：以φ65r6mm轴颈定位装夹工作，滚齿。 10、钳：去毛刺方案二 1、下料：成型铸件，棒料尺寸为φ120mm×300mm 2、热处理：正火处理 3、粗车：①夹一端车，另一端及端面（见平面即可），车外圆，直径与长度均留加工余量5mm ②倒头装夹，车另一端端面及余下外径各部，直径与长度均留加工余量5mm，保证总长尺寸为315mm 4、热处理：调质处理28~32HRC 5、精车：①夹一端，车端面，保证总长尺寸312.5mm，钻中心孔B6.3 ②倒头装夹，车端面，保证总长尺寸310mm，钻中心孔B6.3

钢的热处理工艺课程设计

钢的热处理工艺课程设计一、目的 1、深入理解热处理课程的基本理论。 2、初步学会制定零部件的热处理工艺。 3、了解与本设计有关的新技术、新工艺。 4、设计尽量采用最新技术成就，并注意和具体实践相结合。使设计具有一定的先进性和实践性。二、设计任务 1、编写设计说明书。 2、编制工序施工卡片。 3、绘制必要的工装图。三、设计内容和步骤（一）零部件简图、钢种和技术要求。技术要求：钢种：柄部45#钢刃部W6Mo5Cr4V2高速钢要求：扁尾硬度为HRC25～45 刃部的3/4硬度为HRC63～65 （二）零部件的工作条件、破坏方式和性能要求分析。 1、高速钢锥柄麻花钻的工作条件：工具的工作条件比较复杂，各种工具的工作条件又有较大的差异，加工时往往以摩擦为主，常有较大的冲击。机用工具切削速度较高，会产生大量的切削热，有时会发生切削刃软化现象。作为机床上使用的金属切削工具，其主要工作部分是刀刃或刀尖,刀具在进行切削时，刀尖与工件之间，刀尖与切除的切削之间要产生强烈的

摩擦，刀尖要承受挤压应力，弯曲应力，还要承受不同程度的冲击力。同时伴随摩擦会产生高温。金属切削工具首先应具备高的硬度和耐磨性。在一定条件下，工具的硬度越高，其耐磨性也越高。同时切削工具还具备足够的韧性，否则可能因为脆性过大，在外力作用下产生蹦刃，折断，破碎等现象。红硬性也是切削工具的重要性能，特别是高速切削工具，红硬性特别重要。 2、高速钢锥柄麻花钻的失效形式由于工具种类的不同以及使用条件的差异，起失效形式也有所不同。切削工具失效主要由于磨损、横刃、外缘点磨损、崩刃、剥落、折断或加工的工件打不到技术要求等原因造成的（1）磨损磨损时切削工具在正常使用情况下最常见的失效形式。当切削工具发生严重磨损时，工具与被加工工件之间摩擦力增大，表现为切削时发出尖叫声或严重的震动，甚至无法切削。磨损的产生大都是由于工具的切削刃与被切削工件之间的摩擦所产生的。有时也可能是由于在工具表面形成积痟瘤，形成粘合磨损所造成的。（2）崩刃崩刃也是常见的失效形式，其中包括大的崩刃，小的崩刃，掉牙，掉齿等现象，很多的崩刃产生是由于切削时切削刃长期受循环应力所造成的一种疲劳断裂现象。对间断切削的工具或切削时承受较大的载荷的工具如何提高韧性，减少崩刃非常重要。这类工具要求材料组织均匀，不应有严重的碳化物偏析，热处理硬度不宜过高，不能产生淬火，过热及回火不足等增加工具脆性的现象。（3）断裂，破碎

汽车设计(课程设计)钢板弹簧(DOC)

汽车设计——钢板弹簧课程设计专业：车辆工程教师：R老师姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日

课程设计任务书一、课程设计的性质、目的、题目和任务本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 1、课程设计的目的是：（1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容；（2）培养我们理论联系实际的能力；（3）训练我们综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。 2、设计题目: 设计载货汽车的纵置钢板弹簧 (1) 纵置钢板弹簧的已知参数序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓中心距有效长度 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa 3、课程设计的任务：（1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数；（2）计算悬架总成中主要零件的参数；（3）绘制悬架总成装配图。二、课程设计的内容及工作量根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容： 1．学习汽车悬架设计的基本内容 2．选择、确定汽车悬架的主要参数 3．确定汽车悬架的结构 4．计算悬架总成中主要零件的参数 5．撰写设计说明书 6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。设计要求： 1. 设计说明书设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下：（1）统一稿纸，正规书写；（2) 竖订横写，每页右侧画一竖线，留出25mm空白，在此空白内标出该页中所计算的主要数据；（3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明，不得潦草； 2. 说明书的内容及计算说明项目 (1)封面；（2）目录；（3）原始数据及资料；（4）对设计课题的分析；（5）汽车纵置钢板弹簧简图；（6）设计计算；（7）设计小结（设计特点及补充说明，鉴别比较分析，个人体会等）；（8）参考文献。 3. 设计图纸 1）装配总图、零件图一张（0＃）；

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