汽車傳動軸的制造和成本分析報告.doc

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汽車傳動軸制造及成本分析報告 專業(yè)、班級：會計09-3班 學號：07 姓名：郝娜 日期：2011年5月16日 一、 前言 1、 汽車傳動軸的作用 圖表 1汽車傳動軸 汽車傳動軸是能在不同軸心的兩軸間甚至在工作過程中相對位置不斷變化的兩軸間傳遞動力，連接或裝配各項配件而可移動或轉(zhuǎn)動的圓形物體配件。它們作用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、斷開式驅(qū)動橋等的車輪傳動裝置中，主要用于轎車中的動力傳遞。當轎車為后輪驅(qū)動時，常采用十字軸式萬向節(jié)傳動軸；當轎車為前輪驅(qū)動時，則常采用等速萬向節(jié)。對部分高檔轎車，也有采用等速球頭的?？傮w來說，汽車傳動軸的作用就是使在不同軸心的兩軸間甚至在工作過程中相對位置不斷變化的兩軸間傳遞動力。 2汽車傳動軸的使用環(huán)境及要求 汽車傳動軸一般與離合器、變速器、主減速器、差速器和半軸等組成汽車的傳動系統(tǒng)。它主要使用各種型號汽車的動力傳輸。 要求：1、嚴禁汽車用高速檔起步。2、嚴禁汽車超載、超速行駛。3．應(yīng)經(jīng)常檢查傳動軸工作狀況。4、應(yīng)經(jīng)常檢查傳動軸吊架緊固情況，支承橡膠是否損壞，傳動軸各連接部位是否松曠，傳動軸是否變形。5、為了保證傳動軸的動平衡，應(yīng)經(jīng)常注意平衡焊片是否脫焊。新傳動軸組件是配套提供的，在新傳動軸裝車時應(yīng)注意伸縮套的裝配標記，應(yīng)保證凸緣叉在一個平面內(nèi)。在維修拆卸傳動軸時，應(yīng)在伸縮套與凸緣軸上打印裝配標記，以備重新裝配時保持原裝配關(guān)系不變。 3汽車傳動軸的種類 傳動軸按其萬向節(jié)的不同，可有不同的分類。 如果按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)的方向是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)傳動軸和撓性萬向節(jié)傳動軸。前者是靠零件的鉸鏈式聯(lián)接傳遞動力的，后者則靠彈性零件傳遞動力，并具有緩沖減振作用。 剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)、準等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)。等速與不等速，是指從動軸在隨著主動軸轉(zhuǎn)動時，兩者的轉(zhuǎn)動角速率是否相等而言的，當然，主動軸和從動軸的平均轉(zhuǎn)速是相等的。主、從動軸的角速度在兩軸之間的夾角變動時仍然相等的萬向節(jié)，稱為等速萬向節(jié)或等角速萬向節(jié)。 二、 汽車傳動軸的制造工藝 1、材料的選擇 汽車傳動軸材質(zhì)的選用要注意以下幾點： 第一，由于需承受靜、動載荷，因此應(yīng)具有足夠的強度。第二，還應(yīng)考慮傳遞動力時因扭轉(zhuǎn)或彎曲而產(chǎn)生的繞度。第三，汽車傳動軸與軸承的接觸會產(chǎn)生摩擦、磨損，因此應(yīng)具有充分的耐磨性。第四，對于承受振動或沖擊的交變載荷，應(yīng)具有耐疲勞性。第五，應(yīng)易于進行熱處理和表面硬化，并能獲得足夠的硬度。最后，也應(yīng)考慮韌性，充分注意對缺陷的檢查。 中碳鋼中有害雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量較少，化學成分控制也比較嚴格，塑性及韌性較高，多用于制造重要的零件。經(jīng)過適當?shù)臒崽幚恚ㄕ{(diào)質(zhì)、表面淬火、滲碳等）可獲得良好的綜合力學性能，達到心部韌，表面耐磨的零件。可以符合足夠的強度、剛度和一定的韌性，良好的耐磨性，高的疲勞強度以及良好的切削加工性，即主軸具有良好的綜合力學性能。 故材料選擇為中碳鋼 2、具體成型方法的選擇 汽車傳動軸的具體成型方法選擇為模鍛 在模鍛設(shè)備上，利用高強度鍛模，使金屬坯料在模膛內(nèi)受壓產(chǎn)生塑性變形，而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的加工方法稱為模鍛。在變形過程中由于模膛對金屬坯料流動的限制，因而鍛造終了時可獲得與模膛形狀相符的模鍛件。 與自由鍛相比，模鍛具有如下優(yōu)點： 生產(chǎn)效率較高。模鍛時，金屬的變形在模膛內(nèi)進行，故能較快獲得所需形狀。 能鍛造形狀復雜的鍛件，并可使金屬流線分布更為合理，提高零件的使用壽命。模鍛件的尺寸較精確，表面質(zhì)量較好，加工余量較小。 節(jié)省金屬材料，減少切削加工工作量。在批量足夠的條件下，能降低零件成本。模鍛操作簡單，勞動強度低。 模鍛通常按模具類型模鍛可分為開式模鍛、閉式模鍛和多向模鍛等；按所用的設(shè)備分為錘模鍛、熱模鍛壓力機模鍛、螺旋壓力機模鍛、水壓機模鍛、平鍛機模鍛和電熱鐓等。錘模鍛在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛 圖表 2錘模鍛基本工序 模鍛錘的打擊速度快，沖擊能量較大，打擊的輕重可以由操作者隨意控制，所以對鍛件的適應(yīng)性好，可以鍛1千克以下到200千克左右的各種復雜形狀的鍛件，如發(fā)動機連桿、曲軸、汽車萬向節(jié)、前梁和各種齒輪。錘模鍛的生產(chǎn)率高,設(shè)備投資少。 3加工方法的選擇 汽車傳動軸加工方法選擇為車削與磨削。 車削是指在車床上進行的。車削時，工件作旋轉(zhuǎn)運動，車刀作直線或曲線運動。 車削的工藝特點是：第一，易于保證工件各種加工表面之間具有較高的位置精度；第二，適于有色金屬零件的精加工；第三，切削過程比較平穩(wěn)；第四，刀具簡單；第五，生產(chǎn)率較高。 車床的種類很多，按用途和結(jié)構(gòu)的不同，主要分為臥式車床及落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、單軸自動車床、多軸自動和半自動車床、仿形車床及多刀車床、專門化車床，例如凸輪軸車床、曲軸車床、凸輪車床、鏟齒車床等。此外，在大批量生產(chǎn)中還有各種各樣專用車床。在所有車床中，以臥式車床應(yīng)用最為廣泛。 由車削加工的工藝特點可知，各種回轉(zhuǎn)體表面都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、端面和成形面等?？梢约庸さ墓ぜ牧嫌袖摗㈣T鐵、有色金屬和某些非金屬材料。車削一般用來加工單一軸線零件如臺階軸和盤套類零件等。 磨削是指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方法。 磨削的工藝特點是：第一，加工精度高且表面粗糙度值??；第二砂輪具有自銳性。；第三，可加工高硬度材料；第四，磨削溫度高，；第五，徑向切削分力較大。 根據(jù)工藝目的和要求不同，通常根據(jù)磨床產(chǎn)品的磨削加工形式及其加工對象，將磨削加工方法劃為四種方式： 按磨削精度分 粗磨,半精磨,精磨,鏡面磨削,超精加工; 按進給形式分 切入磨削,縱向磨削,緩進給磨削,無進給磨削,定壓研磨,定量研磨. ;按磨削形式分 砂帶磨削,無心磨削,端面磨削,周邊磨削,寬砂輪磨削,成型磨削,仿形磨削,振蕩磨削,高速磨削,強力磨削,恒壓力磨削,手動磨削,干磨削,濕磨削,研磨,珩磨等. ;按加工表面分 外圓磨削,內(nèi)圓磨削,平面磨削和刃磨。 磨削加工應(yīng)用范圍廣泛，他不但對內(nèi)、外圓柱面，內(nèi)、外圓錐面，平面，各種溝槽，螺紋，齒輪，花鍵以及各種成形表面進行精加工，也可以對一般加工方法難于加工的各種高硬度材料進行精加工。隨著精密磨削、高速磨削、強力磨削等新技術(shù)的發(fā)展，磨削加工的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴大，比如精加工中以磨代刮，粗加工中以磨代刨等。 4強化性能和熱處理的方法 汽車傳動軸的熱處理的選擇為正火和調(diào)制處理。 正火是亞共析鋼加熱至Ac3以上30~50℃，過Accm以上30~50℃，保溫，然后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。對于中碳鋼，正火可以使組織均勻化和細化，為淬火處理作組織準備。淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì) ，調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重熱處理，其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。 傳動軸的熱處理為整根軸軋為棒料后進行正火處理，840-860℃加熱一定時間后空冷，得到鐵素體+珠光體組織，獲得較好的切削加工性能，加工后整體進行調(diào)質(zhì)熱處理，一般為840-860℃加熱一定時間后油淬，再進行550-650℃的高溫回火，得到回火索氏體組織，獲得強度、韌性、塑性都較好的綜合力學性能（抗扭、抗彎、無脆性斷裂），然后對其花鍵進行精加工，此時的花鍵硬度較低（約HRC35-40）不耐磨，還需要對花鍵進行二次熱處理強化，目前多為高頻感應(yīng)熱處理，獲得隱晶馬氏體，花鍵表面硬度可達到HRC58-62，具有較高的抗磨壽命。 5、工藝過程和工藝比較 材料：中碳鋼和灰鑄鐵都有良好的耐磨性能、良好的切削加工性能。而且灰鑄鐵的抗壓強度也與中碳鋼相當。但是由于灰鑄鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴重，在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠低于中碳鋼。汽車傳動軸的主要作用是支撐回轉(zhuǎn)體、傳遞動力。工作條件一般會承受交變轉(zhuǎn)矩及拉壓載荷，軸頸與鍵部位承受較大的摩擦與磨損。所以選擇中碳鋼要比灰鑄鐵好。 成型方法：砂型鑄造適于各種金屬且不受鑄件大小、形狀的限制，但是鑄件的尺寸精度低、表面粗糙，生產(chǎn)率低。模鍛生產(chǎn)效率較高。模鍛件的尺寸較精確，表面質(zhì)量較好，加工余量較小。 節(jié)省金屬材料，減少切削加工工作量。在批量足夠的條件下，能降低零件成本。模鍛操作簡單，勞動強度低。汽車傳動軸是汽車上的重要部件，要求精度高，表面光滑，可以批量生產(chǎn)。所以選擇模鍛比砂型鑄造更好。 3、 汽車傳動軸的成本核算 用中碳鋼制造汽車傳動軸比合金鋼更加便宜實惠，模鍛生產(chǎn)效率高，能夠在一定時間內(nèi)生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，節(jié)省勞動成本和其他相關(guān)制造費用。而且采用車削和磨削等普通的加工技術(shù)，并不會產(chǎn)生高額的加工費用。與退火相比正火更加節(jié)省資本?？偟膩碚f，我認為本方案成本比較低，并且可以達到汽車傳動軸的技術(shù)要求。 4、 可以談?wù)勀銓Ρ绢}目的未來設(shè)想和本課程的建議 未來設(shè)想：萬向節(jié)傳動軸的缺點是金屬用量大,容易振動,可靠性不夠高,消除上述缺點的最根本辦法是用聚合材料代替金屬。國外許多汽車公司的經(jīng)驗證明了這一點。例如,美國格蘭策、斯帕賽爾(Glanzer Spicer)公司準備用合成材料的管子生產(chǎn)傳動軸,先用在44轎車上。蘇聯(lián)汽車研究所也研制成轎車或貨車用的這種傳動軸系列。所以如何研發(fā)先進材料克服汽車傳動軸的缺點是傳動軸發(fā)展的趨勢。 建議：通過這門課的學習，讓我懂得了工件制造的大部分流程，并使我真正的了解了現(xiàn)代的工業(yè)技術(shù)。我希望這門課程既能夠通過上課老師的講解讓我們學習知識，還能多舉辦一些實踐活動，必要的時候可以提倡同學們動手去做，激發(fā)同學們學習這門課的熱情。