飞轮课程设计说明书(共19页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上目录专心---专注---专业一、零件的分析1.1零件的作用第一个功用，启动发动机 飞轮在发动机上的结构是：在飞轮的同心轴上有个大齿轮，外面还会有一个小齿轮连接电动机，当我们拧动钥匙接通电源以后，启动电机将通过齿轮带动飞轮，进而再带动曲轴、活塞等机件运转，从而启动发动机我们知道飞轮转动时会产生惯性，这个力的大小取决于飞轮的质量——当飞轮有足够大的运动惯性足以带动发动机运转时，发动机就被启动了那么，对于启动发动机而言，飞轮是越轻越好还是重一点更好呢？ 其实这就如同发动机的最大扭矩同功率的关系是一样这里有一个公式：飞轮储存的能量=飞轮重量*飞轮转速飞轮质量越轻，它的运动惯性就越小，启动发动机所需的转速就越高，因为过低的转速不足以让发动机正常工作，这就是为什么赛车的怠速都会比民用车高很多了比如最极端的一级方程式赛车，怠速为5000转每分钟，令人咋舌吧！相反，如果飞轮质量惯性大，像一些大排量多气缸V型发动机，因为排量大、扭矩大、飞轮的质量也大，所以只需要较低的转速就能保证发动机的正常怠速了，一般可能为每分钟5到6百转第二个功用，储存能量 我们知道四冲程发动机每次做功后还要完成排气、进气、压缩这几个工序，很显然，这四个冲程中，只有做功冲程才是发动机真正发力的冲程，而其它几个冲程中该气缸不仅没有输出能量，反而需要耗费不少能量。

我们试想一下，如果没有一个可以存储能量的机件，那么动力输出将是非常不平顺的——在某个缸做功的时候，动力会以爆发的形式输出；而当没有气缸做功的时候，动力又会迅速降低，甚至是负值，那么这样工作状态的发动机显然是无法让人接受的 飞轮的意义就在于此做功后热能转化为动能驱动活塞，通过曲轴带动飞轮旋转，利用飞轮所具有的较大惯性将能量存储起来当某缸做功时吸收部分能量，而当没有气缸做功时则释放部分能量，这样一增一降，才能保证曲轴旋转的均匀性这时有人会说：要是一台V12发动机不就没事了不对！V12发动机的这种冲击间隔肯定会比直4发动机要小得多，但是这不代表就会没有，而且出于成本和曲轴旋转平顺性的考虑，飞轮的作用是不可替代的从上面的原理我们可以看出，如果飞轮的质量大，那么这种曲轴转速的均匀性就会更好，表现出来就是发动机的平顺性更好，但如果想要实现发动机转速的快速提升，可就很费力了也就是说，如果飞轮的质量过大，发动机会运转的更平稳，不会有突然的急加速和急减速，但是发动机的响应性会变差，让人感觉迟钝这也就是我们常说的舒适性很好，但运动性不强.1.2设计要求汽车飞轮设计的基本要求: (1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。

2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击3）分离时要迅速、彻底4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命 6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力7）操纵轻便、准确8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能9）应有足够的强度和良好的动平衡10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等图1为零件三视图，图2为零件三维图飞轮零件简图 1.3零件的工艺分析（1）主要加工精度要求1）Φ200mm外圆与Φ38+0.025 0mm内孔同轴度公差为Φ0.05mm2）键槽100.018mm对Φ38+0.025 0mm内孔轴心线对称度公差为0.08mm3）零件加工后进行静平衡检查4）铸造后时效处理5）未注明铸造圆角R56）未注倒角2452）．其余技术要求：1）铸造后时效处理2.1确定毛坯的制造形式零件材料为QT500-5，考虑到汽车，货车运行时经常需要挂倒档以倒行或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。

由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用球墨铸铁，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的选择毛坯时应该考虑的因素有：零件的生产纲领、零件材料的工艺性、零件的结构形状和尺寸、现有的生产条件由于飞轮零件的材料要求选用HT200，抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，因此应选用毛坯类型为铸件，较高强度铸铁，基体为珠光体，强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性也良好；铸造性能较好，需要进行人工时效处理该零件是大批量生产，零件的轮廓尺寸不大，所以企业选用机械砂型铸造，其生产效率比手工制砂型高数倍至数十倍，特别适合大批量生产，虽然设备昂贵，但工人的技术水平要求较低，对中小型锻件的质量稳定性也有明显提高2.2毛坯的设计2. 2．2 确定零件毛坯的机械加工余量查机械工艺师手册，结合公司实际情况，将零件各加工面毛坯余量及公差列入下表2-1简图表面代号基本尺寸余量余量公差备注A1-A3---实心B1Φ200Φ31B2Φ100Φ31B39521B411021B511021表2-12. 2．3绘制轴的毛坯简图轴的毛坯简图的绘制方法和步骤如下：（1）用双点画线画出飞轮的主视图。

只画主要结构，次要细节简化不画，非毛坯制造的孔不画如图2-2 图2-2（2）将加工总余量按尺寸用粗实线画在加工表面上如图2-3图2-3 （3）标注毛坯的主要尺寸如图2-4 图2-42.4制定工艺路线2. 4拟定飞轮的工艺路线及定位基准表2-2 飞轮机械加工工艺路线工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造铸造2清砂清砂3热处理人工时效4清砂细清砂5涂漆非加工表面涂防锈漆6车夹Φ100mm毛坯外圆，以Φ200mm外圆毛坯找正，车右端面，照顾22.5mm，车Φ200mm外圆至图样尺寸，钻车内孔Φ38+0.025 0mm至图样尺寸，倒角245C6207车倒头，夹Φ200mm外圆，车左端大端面，保证尺寸95mm，车Φ100mm端面保证尺寸110mm，倒角245C6208划线在Φ100mm圆的端面上划100.018mm键槽线9插以Φ200mm外圆及右端面定位，按Φ38+0.025 0mm内孔中心线找正，装夹工件，插100.018mm键槽B5020专用工装或组合夹具10钻以Φ200mm外圆及一端面定位，100.018mm键槽定向钻4Φ20mm孔Z525专用钻模11钳零件静平衡检查专用工装12检验按图样要求，检查各部尺寸及精度13入库入库工艺分析1）飞轮为铸件，在加工时应照顾各部加工余量，避免加工后造成壁厚不均匀，如果铸件毛坯质量较差，应增加划线工序。

2）零件静平衡检查，可在Φ38+0.025 0mm孔内装上心轴，在静平衡架上找静平衡，如果零件不平衡，可在左大端面（Φ200mm与Φ160mm之间）上钻孔减轻重量，以最后调到平衡3）Φ200外圆与Φ38+0.025 0mm内孔同轴度检查，可用心轴装夹工件，然后再偏摆仪上货V形块上用百分表测出4）键槽100.018mm对Φ38+0.025 0mm内孔轴心线的对称度检查，可采用专用检具进行检查1． 粗基准的选择①选用的粗基准必须便于加工精基准，以尽快获得精基准 ②粗基准应选用面积较大，平整光洁，无浇口、冒口、飞边等缺陷的表面，这样工件的定位才稳定可靠 ③当有多个不加工表面时，应选择与加工表面位置精度要求较高的表面作为粗基准 ④当工件的加工表面与某不加工表面之间有相互位置精度要求时，应选择该不加工表面作为粗基准 ⑤当工件的某重要表面要求加工余量均匀时，应选择该表面作为粗基准 ⑥粗基准在同一尺寸方向上应只使用一次2. 精基准的选择（1）零件已加工的表面作为定位基准，这种基准称为精基准合理地选择定位精基准是保证零件加工精度的关键2）选择精基准应先根据零件关键表面的加工精度（尤其是有位置精度要求的表面），同时还要考虑所选基准的装夹是否稳定可靠、操作方便。

（3）精基准的选择原则：①基准重合原则尽量选择设计基准作为精基准，避免基准不重合而引起的定位误差②基准统一原则尽量选择多个加工表面共享的定位基准面作为精基准，以保证.各加工面的相互位置精度，避免误差，简化夹具的设计和制造③自为基准原则精加工或光整加工工序应尽量选择加工表面本身作为精基准，该表面与其他表面的位置精度则由先行工序保证④互为基准原则当两个表面相互位置精度以及各自的形状和尺寸精度都要求很高时，可以采取互为基准原则，反复多次地进行加工4）在选择基准时不能同时遵循各选择原则（甚至相互矛盾）时，应根据具体情况具体分析，以保证关键表面为主，兼顾次要表面的加工精度2.5主要工序切削用量及工序尺寸的确定三、夹具设计2. 5. 1确定加工余量主要由查表，配合经验法类比法确定加工余量及工序尺寸将相关数据列表4-1中表2-3 飞轮加工余量与工序尺寸表工序号加工表面基本尺寸加工余量公差等级工序尺寸及公差表面粗糙度μm6车右端面110+2211012.5钻孔Φ3718.52IT11Φ3712.5扩孔Φ37.80.42IT10Φ37.86.3铰孔Φ380.12IT7Φ38+0.025 01.67车左大端面95+229512.5车Φ100端面110+2211012.59插槽1010IT9100.018mm3.22. 5. 2确定切削用量根据加工余量和装夹情况，确定走刀次数和背吃刀量； 查表结合经验确定主轴转数和刀具进给量，数据见表4-2表2-4飞轮加工切削用量汇总表工序号加工部位加工内容刀具材料走刀次数背吃刀量mm主轴转数r/.min进给量mm/r6右端面,Φ38+0.025 0内孔车右端面硬质合金126000.2钻孔高速钢118.524000.2扩孔高速钢10.426000.3铰孔高速钢10.121500.27左大端面，Φ100mm端面车左大端面，硬质合金126000.2车Φ100mm端面硬质合金。