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同步器齿套感应加热压淬一体化机床设计

作　者: 李强
导　师: 裴质明
学　校: 江西理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 薄壁零件热处理感应淬火一体化
分类号: U466
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 42次
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内容摘要

随着国内汽车工业的高速崛起，作为下游产业的汽车零部件产业出现了前所未有的发展，同步器是汽车变速器的关键部件，其设计、制造技术已日渐成熟，但同步器中薄壁零件齿套在热处理过程中变形量大、产品质量不稳定。多数汽车企业采用感应加热与压力淬火控制齿套热处理变形，研究国内外感应加热与淬火机床发展现状，为提高生产效率和节约成本，提出了同步器齿套感应加热、淬火一体化机床的可能性和必要性。首先，制定齿套的加工工艺、针对齿套的设计要求与结构特点。从齿套材料、尺寸结构等角度探讨了齿套变形机理。通过分析齿套变形原因，提出本文的一体化总体设计方案。对比各系统方案确定最优方案；其次，介绍了电磁加热原理。确定一体化机床中感应设备的电流频率、功率参数。通过对比原加热机床的感应器，从而确定新型感应器结构，确定了其材料、截面形状与感应圈匝数。基于感应器设计的基本原则，确定感应器直径、高度、宽度以及间距。设计移动式感应装置结构模型。并在设计理论和现场实验的基础上讨论了感应器汇流条长度参数选择；再次，企业现场测绘原压力淬火装置。通过Solidworks软件完成压力淬火装置的改造设计。分析压力淬火装置的上模具升降机构与下模具推料机构特点，针对关键零件心轴的参数进行理论推导；最后，本文基于总体结构设计一体化机床床身，分析设计设备的总体结构特点、初步确定一体化机床传动系统、冷却系统、液压系统、电气控制系统中的主要元件型号、参数等。最终完成一体化机床总体设计。在理论上实现了感应加热与压力淬火一体化的功能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 课题研究背景  10
  1.2 感应淬火工艺及设备国内现状  10-13
  1.3 感应淬火工艺及设备国外现状  13-15
  1.4 研究目标内容  15-17
    1.4.1 本文研究目标  15-16
    1.4.2 本文研究内容  16-17
第二章总体方案设计  17-25
  2.1 齿套材料特性  17
  2.2 齿套工艺分析  17-19
    2.2.1 齿套尺寸结构  17-18
    2.2.2 齿套技术要求  18
    2.2.3 齿套加工工艺  18-19
  2.3 总体方案概述  19-21
  2.4 功能需求分析  21-23
  2.5 心轴方案设计  23
  2.6 夹具方案设计  23-24
  2.7 本章小结  24-25
第三章感应加热装置设计  25-37
  3.1 感应加热原理  25-26
  3.2 感应加热设备  26-29
    3.2.1 感应设备电流频率  26-27
    3.2.2 感应设备功率  27-29
  3.3 感应器材料组成特性  29-31
    3.3.1 感应器材料  29-30
    3.3.2 感应器组成  30
    3.3.3 感应器截面  30-31
    3.3.4 感应器匝数  31
  3.4 移动式感应装置  31-36
    3.4.1 感应器设计原则  31-32
    3.4.2 感应器结构设计  32-33
    3.4.3 感应器尺寸参数  33-35
    3.4.4 感应设备结构  35-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章压力淬火装置设计  37-45
  4.1 压力淬火装置分析  37-38
    4.1.1 压力淬火装置结构  37-38
    4.1.2 压力淬火工作原理  38
  4.2 上模及升降机构设计  38-40
    4.2.1 缓冲升降机构  38-39
    4.2.2 上模具设计  39-40
  4.3 下模及推料机构设计  40-44
    4.3.1 机床心轴结构  40
    4.3.2 机床心轴参数  40-43
    4.3.3 机床下模推料机构  43-44
  4.4 控制系统部分  44
  4.5 冷却循环系统部分  44
  4.6 本章小结  44-45
第五章加热压力淬火一体化机床设计  45-58
  5.1 一体化机床的结构  45-47
    5.1.1 一体化机床床身  45-46
    5.1.2 一体化机床的总体结构  46-47
    5.1.3 一体化机床工作原理  47
  5.2 一体化机床夹具  47-48
  5.3 传动减速系统  48-50
    5.3.1 电动机参数  48-49
    5.3.2 齿轮传动比参数  49
    5.3.3 传动轴参数  49-50
  5.4 淬火液冷却循环系统  50-52
    5.4.1 冷却淬火液浓度  50-51
    5.4.2 集液槽的设计  51-52
  5.5 液压系统  52-54
    5.5.1 液压系统工作原理图  52-53
    5.5.2 液压缸参数  53-54
    5.5.3 液压泵参数  54
  5.6 控制系统设计  54-57
    5.6.1 控制系统选型及顺序功能图  54-56
    5.6.2 控制系统 I/O 分配及控制程序  56-57
  5.7 经济社会价值  57
  5.8 本章小结  57-58
第六章结论与展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
个人简历  63
在学期间发表的学术论文与研究成果  63

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