专业班级机制0901班设计方案报告总 18页第 1 页编号：产品名称轴向锁紧装置生产纲领件/年学生姓名零件名称生产批量件/月1、设计概述为克服传统锁紧装置操作复杂，可靠性差等缺点，该装置结构简单，便捷，降低操作强度低，提高劳动效率。
本产品利用双偏心轮相对轴的快速压紧，在光轴上加紧零件欲轴向移动时，通过卡紧光轴，实现轴向锁紧，轴向锁紧的可靠度取决于偏心轮对光轴的压紧力。
本装置的一大亮点为沿轴向锁紧物件时，在轴上任意位置反向拉动外套均不能产生反向移动，内外套筒利用螺纹自锁功能对轴向运动时产生的力传递给凸轮，实现凸轮的反向运动来压紧轴，在拆卸装置时，利用螺纹微调功能，内套筒轴向移动，轴端顶开凸轮，自锁消除。
该方案制作简单，操作方便，便于拆卸。
设计过程中，我们也考虑了传统的轴向锁紧方案。
螺母锁紧，利用螺纹自锁原理，实现轴向锁紧。
但由于被加持零件厚度不定，轴端螺纹设计较长，螺距较小，夹持厚度较小的材料时会造成装拆效率的降低，而且容易造成裸露过长而强度不高的细螺纹的局部扭伤。
紧定螺钉套锁紧装置，在轴套与轴间旋入紧定螺钉，进行轴向锁紧，锁紧的可靠性取决于螺钉的旋紧力，但这样会增加了拆装难度，又增加了轴面损伤螺钉及套螺孔螺纹损伤的可能。
综合以上三种方案，我们选择安全可靠的偏心轮轴向快速锁紧装置。
2、设计思路和方案本产品使用方法如下：轴向锁紧物件时，在光轴轴向移动时，将该装置直接套在轴上，直至压紧物件为止。
压紧过程中，在轴上任意位置反向拉动外套均不能产生反向移动，拆卸时，左手握住外套筒，右手旋转内套筒法兰，利用螺纹微调功能，内套筒轴向移动，轴端顶开凸轮，自锁解除，可实现装置反向移动。
基于圆偏心结构简单，容易制造，应用广泛，我们采用圆偏心轮。
圆偏心的特性下图为偏心轮直径D,偏心距e 。
偏心夹紧圆周上各接触点的升角а不是一个常数。
由下图知，从任意接触点P 分别作与回转中心O,O1的连线，1OPO ∠就是P 点的升角Pαθθαcos e 2es arctanarctan-==D in MPOM P式中 Θ——偏心轮回转角，即mn 与O1P 的夹角。
随着回转角的增大，升角也随之增大，Θ=90度时升角最大，此时OO1连线处于水平位置。
De2arctanmax ≈α回转角大于90度以后，升角随回转角的增大而减小，Θ=180度时，升角为0度。
圆偏心轮升角变化的特性与自锁条件，工件段选择及结构设计等关系重大。
2、圆偏心轮的自锁条件 21maxϕϕα+≤3、设计结果将锁紧装置套在轴上，直到顶紧被锁紧零件，当零件有轴向运动趋势时，力由内套筒凸台经内外螺纹传递给外套筒，进而传递给凸轮，凸轮有反向运动趋势，因而抱紧光轴，实现轴向快速锁紧。
拆卸时，旋动内套筒凸台，依靠螺纹副，使内套筒相对外套筒轴向移动，利用内套筒轴端顶起凸轮，锁紧解除。
该轴向快速锁紧装置可达到快速锁紧的目的，锁紧安全可靠。
4、总结和体会该轴向锁紧装置利用偏心轮锁紧原理，构思巧妙地克服了因锁紧手柄至使偏心轮无法应用于旋转的夹具上的缺点，同时利用螺旋副实现拆卸方便。
通过查阅资料，了解偏心轮的特性，为方案的设计提供了理论依据。
实际加工过程中由于刀具规格问题，导致加工尺寸一再修改，同时由于第一次完全自己动手实践，对加工用量，加工速度掌握不够好，导致加工过程多次出现折断刀头的情况。
但最终我们凭借顽强的意志，加工成了具有实际功能的轴向锁紧装置。
通过这次自己设计，加工，装配得到理想产品过程，我们在实践过程中学到并理解了理论知识，也使我们明白了团队协作精神，和并行设计的重要意义，提高了自己动手实践能力，并对机械制造设计形成形象概念。
专业班级 机制0901班成本分析报告总 18 页 第 5 页 编号： 产品名称 轴向锁紧装置生产纲领 件/年学生姓名零件名称内套生产批量1 件/月1、材料成本分析材料45号钢毛坯种类棒材毛坯外形尺寸φ60mm ×80mm每毛坯可制作件数1 每台件数 1 备注 单件棒材：查表45号钢密度为7.85g ／cm3,；45号钢的市场价格：p=4.65元／㎏；45号钢毛坯的体积：V=2R π×h=3.14×60×60×80=904320mm3=904.32cm3;毛坯质量m=7.85×904.32=7098.912g=7.1㎏;则单件的材料成本F=m ×p=7.1×4.65=33.015元≈33元 2、人工费和制造费分析 序号 工序 名称 工序内容工 时（min ）工序成本分析机动时间 辅助时间 终准时间1粗车粗车外圆φ45mm×70mm5 3 2 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为10min,费用为6.67元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.83元。
共元7.5元 2 精车 精车外圆φ43mm ×65mm 0.5 0.51 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为2min,费用为1.3元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.17元。
共元0.47元 3 钻孔 钻通孔φ20mm2 21 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为5min,费用为3.33元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.42元。
共元3.73元 4车螺纹 车螺纹和退刀槽451车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为10min,费用为6.67元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.83元。
共元7.5元 5 钳手工去毛刺，用煤油擦洗 2 1 1钳工加工中，工人工时为每小时25元（含必备的工具），本工序工时为5min ，费用为2.1元6 检 按图纸要求检查各部尺寸及精度 2 0.5 0.5质检工人工时为每小时10元（含必备的工具），本工序工时为3min ，费用为0.5元3、总成本（1）材料成本F=33元；（2）工序费用S=7.5+0.47+3.73+7.5+2.1+0.5=21.8元；（3）总成本C=F+S=54.8元成本分析报告产品名称 轴向锁紧装置生产纲领 件/年学生姓名零件名称外套生产批量1 件/月1、材料成本分析 材料45号钢毛坯种类棒材毛坯外形尺寸φ60mm ×76mm每毛坯可制作件数1每台件数 1备注单件棒材：查表45号钢密度为7.85g ／cm3,；45号钢的市场价格：p=4.65元／㎏；45号钢毛坯的体积：V=2R π×h=3.14×60×60×76=859104mm3=859.1cm3;毛坯质量m=7.85×859.1=6743.97g=6.7㎏;则单件的材料成本F=m ×p=6.7×4.65=31.155元≈31.2元 2、人工费和制造费分析 序号 工序 名称 工序内容工 时（min ）工序成本分析机动时间 辅助时间 终准时间1粗车粗车外圆至φ58mm×60mm5 3 2 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为10min,费用为6.67元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.83元。
共元7.5元 2 精车 精车外圆φ58mm ×55mm 0.5 0.51 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为2min,费用为1.3元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.17元。
共元0.47元 3 钻孔 钻通孔φ20mm2 21 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为5min,费用为3.33元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.42元。
共元3.73元 4 扩孔 扩出φ33mm 的通孔2 2 1 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为5min,费用为3.33元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.42元。
共元3.73元5 车螺纹 车螺纹和退刀槽 4 5 1 车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为10min,费用为6.67元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.83元。
共元7.5元6 钳 手工去毛刺，用煤油擦洗 2 1 1 钳工加工中，工人工时为每小时25元（含必备的工具），本工序工时为5min ，费用为2.1元7检按图纸要求检查各部尺寸及精度20.50.5质检工人工时为每小时10元（含必备的工具），本工序工时为3min ，费用为0.5元3、总成本（1）材料成本F=31.2元；（2）工序费用S=7.5+0.47+3.73+3.73+7.5+2.1+0.5=25.53元；（3）打断一个刀片费用总成本C=F+S=56.73元成本分析报告产品名称 轴向锁紧装置 生产纲领 件/年学生姓名零件名称偏心轮生产批量1 件/月1、材料成本分析 材料45号钢毛坯种类棒材毛坯外形尺寸φ60m ×60mm每毛坯可制作件数1每台件数 1 备注 单件棒材：查表45号钢密度为7.85g ／cm3,；45号钢的市场价格：p=4.65元／㎏；45号钢毛坯的体积：V=2R π×h=3.14×60×60×60=678240mm3=678.24cm3;毛坯质量m=7.85×678.24=5324.184g=7.3㎏;则单件的材料成本F=m ×p=5.3×4.65=24.645元≈24.65元 2、人工费和制造费分析 序号 工序 名称 工序内容工 时（min ）工序成本分析机动时间 辅助时间 终准时间1粗车粗车外圆φ30mm×55mm532车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为10min,费用为6.67元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.83元。
共元7.5元 2精车 精车外圆φ27mm ×50mm 0.5 0.5 1车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为2min,费用为1.3元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.17元。
共元0.47元 3 切断 车出两个φ27mm ×6mm 的圆盘1 0.5 0.5车床加工，机床费用为每小时40元。
本工序加工时间为2min,费用为1.3元。
工人工时费每日工作8小时40元，本道工序为0.17元。
共元0.47元 4 钳 钻出φ5的通孔，手工去毛刺，用煤油擦洗5 2 1钳工加工中，工人工时为每小时25元（含必备的工具），本工序工时为8min ，费用为3.33元5检按图纸要求检查各部尺寸及精度20.50.5质检工人工时为每小时10元（含必备的工具），本工序工时为3min ，费用为0.5元3、总成本（1）材料成本F=24.65元；（2）工序费用S=7.5+0.47+0.47+3.33+0.5=11.8元；（3）总成本C=F+S=36.45元成本分析报告产品名称 轴向锁紧装置生产纲领 件/年学生姓名零件名称销轴生产批量1 件/月1、材料成本分析 材料45号钢毛坯种类棒材毛坯外形尺寸φ60mm ×80mm每毛坯可制作件数1每台件数 1 备注 单件棒材：查表45号钢密度为7.85g ／cm3,；45号钢的市场价格：p=4.65元／㎏；45号钢毛坯的体积：V=2R π×h=3.14×60×60×80=904320mm3=904.32cm3;毛坯质量m=7.85×904.32=7098.912g=7.1㎏;则单件的材料成本F=m ×p=7.1×4.65=33.015元≈33元 2、人工费和制造费分析 序号 工序 名称 工序内容工 时（min ）工序成本分析机动时间 辅助时间 终准时间1粗车粗车外圆至φ8mm×60mm632车床加工，机床费用为每小时40元。