1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

现代经济型轿车大都采用前轮驱动的布置型式，等速驱动轴是其中的关键部件之一，将发动机经变速箱输出的动力输出到车轮，从而驱动整车前进或倒退，其结构强度与工作性能的好坏直接影响到整车的工作可靠性。等速驱动轴一端与变速箱相连接，可以轴向滑动和摆动，称为移动节；另一端与轮毂单元相连接，不能轴向滑动，可以绕中心点摆动，称为固定节。现代经济型轿车大都采用前轮驱动的布置型式, 等速驱动轴是其中的关键部件之一, 将发动机经变速箱输出的动力输出到车轮, 从而驱动整车前进或倒退。等速驱动轴是汽车动力传动的关键部件, 其强度决定传动系统主要性能。其中中间轴连接两端的轴承,主要用来传递运动和扭矩。中间轴作为传动轴的关键部位之一，对提高整个汽车的动力性、操纵性都起着至关重要的作用。

目前常采用的中间轴加工的主要工艺流程为：车削→搓花键→切槽→淬、回火→探伤→喷塑（外协）。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

（1）结合课题查找有关文献资料与学习工艺设计和夹具设计的相关知识；

（2）完成工艺和夹具的整体设计，撰写出开题报告（3000字以上）；

（3）完成与课题相关的英文资料翻译（5000字以上）；

（4）完成产品加工工艺设计和夹具结构设计；

（5）完成毕业设计说明书（12000字以上），完成折合不少于A2图纸4张，其中手绘图纸1张。

2.2目标

分析ATV9001等速驱动半轴产品，对中间轴零件加工工艺进行优化设计，并对各工序的夹具进行设计，满足图纸中的加工精度要求。

2.3拟采用的技术方案及措施

等速驱动轴主要由三个部分构成，分别为球笼式万向节、保持架和中间轴。其中我所负责的部分是对中间轴的加工工艺设计及其夹具设计。整个设计过程主要包括三个部分：零件的分析、工艺规程的设计、专用夹具的设计。

首先是零件分析方面，可根据零件图，从零件的作用及零件的工艺分析两方面进行考虑。

工艺规程的设计上的步骤如下：

（1）确定毛坯的制造形式，根据零件图所注明的材料以及生产量纲来决定毛坯的制造形式；

（2）进行基准的选择，包括粗基准和精基准的选择；

（3）进行工艺路线的制定，制定出若干个工艺路线方案后分析并选择其中最合理的方案采纳；

（4）确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸；

（5）确定切削用量及基本工时；

由图1所示为等速驱动轴中间轴的零件图可知，轴的两端均有加工中心孔。中间轴加工中相关工序全部用中心孔定位安装工件，以达到基准统一，可保证各个加工面之间位置精度的要求。图中轴的外圆面、轴两端的花键均是以轴线为基准来确定的同轴度误差，因此必须以毛坯外表面为粗基准加工中心孔，之后再以中心孔为精基准，加工轴的外圆面和花键。由此可得出中间轴加工的基本工艺路线为：

加工中心孔→车削→搓花键→切槽

图1 等速驱动轴中间轴零件图

在加工细长轴时，一般是在车床上利用三爪自定心卡盘装卡，重复开车、停车和松夹细小工件，辅助工时较长，劳动强度大。来自兰州理工大学的易湘斌、常文春、唐林虎、焦爱胜、沈建成设计了一种可实现轴向定位自动定心的不停车车床夹具，如下图2所示。

图2 轴向定位自动定心不停车车床夹具

加工时，工件左端外圆插入弹簧夹头6中，工件右端在顶尖的推动下左移，并推动右壳体7左移。当活动离合座10的锥面与主壳体1右端接触时，便可以传递切削力。

定位杆17与活动离合座10之间通过花键连接，如图3所示。

图3 活动离合座与定位杆的花键配合

这种夹具的优点在于装夹方便，且工件外径尺寸公差及安装误差转化为右壳体 7 和弹簧夹头 16 轴向的伸缩量被予以补偿。但是这种夹具仍有地方需要改进。

首先，该夹具只采用了2个复位弹簧4，可以改用4个复位弹簧4在右壳体7上均布，以进一步的提高定心精度。

其次，该夹具的弹簧芯轴5定位不可靠。该夹具的弹簧芯轴5是用调整螺钉9的锥面与弹簧芯轴5锥面间的接触进行定位，误差较大，可将调成螺钉9钉入弹簧芯轴5中，与右壳体7连接起来，保证弹簧芯轴5定位可靠。

最后，在松夹工件的过程中，连接套6与右壳体7之间会有较大冲击，为了减少冲击带来的损害，可在连接套6与右壳体7之间增加弹性垫圈。

3. 研究计划与安排

2018.3.23 查阅相关文献资料，完成开题报告，并完成英文文献翻译

2018.4.6 完成整体方案设计

2018.4.27 完成任务的结构设计与相关计算分析

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张文涛,程百新,张松林.渐开线花键粗拉刀优化设计及拉削过程数值模拟[j].工具技术,2017,51(08):55-58.

[2]蔡学钦,宋国民.基于插齿加工的渐开线花键加工精度分析与改善[j].机床与液压,2016,44(14):158-161.

[3]卢曦.工艺强化后轿车等速万向传动轴材料扭转断裂研究[j].上海理工大学学报,2015,37(05):457-461 472.