重庆理工大学毕业论文 汽车轮毂安装孔钻床夹具的设计目 录摘 要 3Abstract41 绪论5 1.1 汽车轮毂5 1.2 机床夹具8 2 设计分析12 2.1 设计内容及要求12 2.2 设计说明13 2.3 结构设计133 气缸14 3.1 气缸的介绍14 3.2 气缸的选择154 零件设计17 4.1 工作台174.2 卡爪173.2 连接板183.2 圆形机构193.2 气缸193.2 连接板2与连接杆203.2 支撑板213.2 隔离筒223.2 整体装配图235 总结6 致谢247 参考文献258 文献综述26摘要 本文首先对汽车轮毂作了介绍，再通过对夹具组成和主要作用的介绍，对夹具设计的基本要求做了简要的说明。通过对本次设计的分析，制定出了夹具的工作原理并完成了整个系统的设计。关键词： 轮毂 夹具 Abstract This paper first introduces the automobile wheel hub, through the fixture structure and main function are introduced, the basic requirements of the fixture design are briefly discussed. Through the analysis of the design, the jig working principle and completed the design of the whole system.Keywords: hub fixture 1 绪论1.1 汽车轮毂1.1.1轮毂介绍及其主要参数轮毂是汽车的重要组成部分，很多初学者还是有时候比较难以正确去看清，有好多人会去叫它“轮胎”或者“轱辘”这样的话，事实上，“轮毂”和“轮胎”是完全不相同的两样汽车部件。所说的“轮胎”就是车“轱辘”当中的橡胶部分，它本身是软体的，所以轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心 是装在轴上的部件就叫轮毂。如图1所示为轮毂。 图1 轮毂 车轮毂的主要参数有：轮毂尺寸、PCD、偏距ET、中心孔 轮毂尺寸有两个参数组成：胎环直径和胎环宽度。表示方式有15x6.5 ； 15x6.5JJ ；15x6.5J ；1565 等等,在格式上没有硬性的规定。前面的15表示胎环直径,代表轮毂的胎环直径是15英寸,后面的6.5(或者是6.5J、6.5JJ、65)是表示胎环宽度,代表轮毂的胎环宽度是6.5英寸。轮毂尺寸通常可以在轮毂的背面刻字上找到。 PCD：是指轮毂螺栓孔的节圆直径。表示方式如5x114.3、10x100/114.3，5是表示螺栓孔的数目,代表有5个螺栓孔。114.3表示螺栓孔的节圆直径是114.3mm 偏距：(也叫偏位或ET)是安装面与轮毂中心线的距离，通常在轮毂的背面可以找到这个参数。偏距是用来调节轮距和保证车轮不与车体不干涉。 中心孔：就是轮毂中间的那个大孔，注意中心孔尺寸是从背面去测量才是正确的数据。各车都不一样，BENZ一般66.6MM, BMW一般72.6MM.如轮圈的轮轴孔大，一定要用中孔套环，否则高速时车轮会抖动。1.1.2轮毂分类及其优劣轮毂按照材质分类的话，可以分为钢轮毂和合金轮毂这样两类。这两类轮毂有其优点也有其缺点。钢质轮毂主要的优点就是制造工艺非常简单，成本相对与合金轮毂来说的话较低，而且它的抗金属疲劳的能力很强，也就是我们经常说的的便宜又结实。但钢质轮毂的缺点也相对比较突出就是外观丑陋，可以说没什么外观可言，重量较大相同的，就是说轮毂钢材质要比铝合金材质重很多，惯性阻力较大，散热性也比较差，而且非常容易生锈。而相对与合金轮毂来说，合金材质轮毂正好可以弥补这样的问题，较轻的重量，因而它的惯性阻力就较小，虽然要求的精度比较高，但轮毂在高速运动时的变形量就很小小，这样有利于提高汽车的直线行驶的能力，减少了阻力，从而减少了耗油量。合金材质的导热性能又是钢的的几倍，所以散热性好，对于车辆的各个系统的热衰减都起到一定的作用。目前市场上的原厂车的合金轮毂都已铝合金为主，当然很多改装轮毂为了达到一定的特殊要求以及视觉的提升会选择铬、汰等元素作为基本材料。不过，跟钢材质轮毂比起来，合金轮毂的价格要贵出不少，所以往往在很多中低端级别的原厂车中，钢质轮毂会出现在低配车型上，而合金轮毂则出现在高配车型上，成为了大多车型的标准配置。在实际使用的时候，钢圈使用的时间很长、或者是经常行驶在一些颠簸路段的时候会出现一定的变形，而铝合金轮毂就不会存在这种情况的，铝合金轮毂在没有受到很大的力的情况下基本上是不会变形的。这两种轮毂正常使用基本不存在安全性、油耗这方面的区别；四个铝合金轮毂的价格大概在2000元。用合金轮毂的汽车，其缓冲和吸震性能比一般轮毂要好，所以汽车在不平的路上也非常的舒适。铝合金的导热性是钢的几倍，散热效果非常好，提高了轮胎的使用寿命，有效的保证了汽车的行驶安全。铝合金轮毂相比钢制轮毂重量更轻，散热效果更好，更耐磨损，抗打击能力更强，韧性、延展性等各项参数都明显比钢制要好。 所以价格也明显高于钢制轮毂。不过从性价比来看的话，大多人会选择后者，随着经济的发展，钢制轮毂已逐渐被合金轮毂所取代。1.1.3 轮毂的制造方式铝合金轮毂的制造方法有三种：重力铸造、锻造、低压精密铸造。1、重力铸造法 利用重力把铝合金溶液浇注到模具内，成形后经车床处理打磨，即可完成生产。制造过程较简单，不需精密的铸造工艺，成本低而生产效率高，但是容易产生气泡（砂眼），密度不均匀，表面平滑度不够。吉利有相当一部车型配用的就是这种方法生产的轮毂，主要是早期生产的车型，新车型多已换用新款的轮毂。2、锻造法 整块铝锭由千吨的压力机在模具上直接挤压成型，好处是密度均匀，表面平滑细致，轮毂壁薄而重量轻，材料强度最高，比铸造方法高三成以上，但由于需要较精良的生产设备，而且成品率只有五到六成，制造成本较高。3、低压精密铸造法 在0.1Mpa的低压下精密铸造，这种铸造方式的成形性好，轮廓清晰，密度均匀，表面光洁，既能达到高强度、轻量化，又能控制成本，而且成品在九成以上。是高品质铝合金轮毂的主流制造方法。1.1.4 轮毂的选择1、大小 轮毂的大小不能随意选择。有些人为了提升汽车性能而增加轮毂的直径，如果在轮胎外径不变的状况下，大的轮毂必定要配合宽而扁的轮胎，虽然车的横向摆动减小了，稳定性得以提高，过弯的时候轻轻掠过。但是车胎越宽越扁的话，它的厚度越薄，减震的性能就会降低，舒适性的方面就会大大的降低。而且路段上稍微有一些石子等小的路障，轮胎就会很容易损坏。因而不顾后果的加大轮毂的代价不容忽视。 一般来说，根据原车轮毂的大小加上大一个两个号最为适合的。2、三距 就是说挑选轮毂的时候不能够不顾一切选择自己喜爱的外部形状，要听从技工师父的建议去考虑这三距是否合适与车相配合。3、形状 结构相对来说复杂、密集的轮毂很美观，显得比一般的好，但在洗车的时候，洗车的人不会帮你洗，或者收费较高。因为它洗起来较麻烦。反之，简单的轮毂反而显得干净利落。深得民心的的铝合金轮毂，与过去的钢制轮毂比较，抗变形的能力有了很大的提高，重量也是大大的减轻，跑起来快，省油散热性好，深受广大车主用户的喜爱。但是在这里要提醒一下，有一些汽车的经营商为了满足车主的喜爱，在销售汽车之前，先把一般的轮毂改换成铝合金轮毂，在价格上却狠的敲上一笔。因而从经济实惠的角度上去考虑，买车的时候不要太在意轮毂的材质这些细节，反正买好车后，可以按照自己的喜好来换，而在价钱上就可以节省一些。1.2 机床夹具1.2.1夹具的组成及作用机床夹具是在机械制造过程中用来固定加工，如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。机床夹具的组成： 1、定位元件或定位装置：起定位作用，保证工件相对于夹具的位置。 2、夹紧装置：保证在加工时保持所限制的自由度。 3、导向元件或对刀装置：保证刀具相对于夹具的位置。 4、连接元件：保证夹具和机床工作台之间的相对位置。 5、夹具体：用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的装置。 6、其他元件及装置：如动力装置的操作系统等。机床夹具的主要作用有：1、保证加工精度；采用夹具装夹可以准确地确定工件与机床的相对位置，并且工件的正确位置在加工中不致发生变动，因此能较稳定地保证工件的加工精度。2、提高劳动生产率；使用夹具能够快速地装夹工件。3、扩大机床的工艺范围；在普通机床上配置适当的夹具可以扩大机床的工艺范围、实现一机多能。4、降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。夹具不同于其他环节，他在工艺系统中有着特殊地位，夹具的整体刚度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。当夹具的整体刚度远大于其他环节，工件加工的动态误差基本上只取决于夹具的制造精度和安装精度。因此设计夹具时，对夹具的整体刚度应给予足够重视。如因工艺系统其他环节的刚度不足而引起较大的系统动态误差时，也可以采取修正夹具定位元件的方法进行补偿。这就是夹具的能动作用。1.2.2夹具的分类机床夹具的分类机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。1、按机床夹具的通用特性分类按这一分类方法可将夹具分为通用夹