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圆柱齿轮 减速器 一级 传动

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单级圆柱齿轮减速器和一级带传动,圆柱齿轮,减速器,一级,传动

内容简介：

外文翻译资料SiemensGlobal network of innovation西门子无限创新 推动世界Siemens, headquartered in Berlin and Munich, is one of the worlds largest electrical engineering and electronics companies. Sustainability has been a hallmark of the company ever since its founding more than 155 years ago. At Siemens, sustainability means long-term economic success coupled with environmental awareness and the social responsibility that goes with being a good corporate citizen. In fiscal 2005 (ended September 30), the company had roughly 461,000 employees and posted sales of 75.445 billion from continuing operations. Net income for the year totaled 3.058 billion. Siemens generates around 80 percent of its sales outside of Germany. 总部位于柏林和慕尼黑的西门子公司是世界上最大的电气工程和电子公司之一。自从公司成立以来，可持续性就一直是西门子公司的显著特征。在西门子，可持续性意味着长期的经济成功以及一个好的企业公民所应具备的环境意识和社会责任感。2005财年（截止于9月30日），公司在全球拥有大约461,000名雇员，实现销售额754.45亿欧元，净收入30.58亿欧元。其中80%的销售额来自德国境外。With activities in more than 190 countries and some 600 plants, research facilities and sales offices worldwide, Siemens has a strong international presence. Company businesses are focused on six key areas: Information and Communications, Automation and Control, Power, Transportation, Medical and Lighting. Global business operations at Siemens are the responsibility of 13 Groups, including the financing arm and Siemens Real Estate. In addition, Siemens is also a partner in joint ventures with Bosch in the household appliances sector (BSH Bosch-Siemens Hausger?te) and with Fujitsu in computer systems (Fujitsu Siemens Computers). 西门子是一家大型国际公司，其业务遍及全球190多个国家，在全世界拥有大约600家工厂、研发中心和销售办事处。公司的业务主要集中于6大领域：信息和通讯、自动化和控制、电力、交通、医疗系统和照明。西门子的全球业务运营分别由13个业务集团负责，其中包括西门子财务服务有限公司和西门子房地资产管理集团。此外，西门子还拥有两家合资企业博世西门子家用电器集团和富士通西门子计算机（控股）公司。The company has a well-balanced business portfolio in the field of electrical engineering and electronics. Siemens activities are influenced by a variety of regional and sector-specific factors. In addition to internationally oriented businesses, such as Power Generation, Power Transmission and Distribution, Medical Solutions and Transportation Systems, which are generally subject to long-term business cycles, other sectors for example, the consumer goods businesses in legally separate parts of Information and Communications and Osram, and the capital goods business of the Automation and Drives Group are subject to short-term business trends and immediate economic conditions. A well-balanced portfolio helped Siemens master the challenges posed by the difficult business environment of fiscal 2005. 西门子在电气工程和电子领域拥有完善的业务组合。西门子的业务活动受到各种地区和行业因素的影响。除了国际性业务（如发电、输配电、医疗系统和交通技术集团，这些业务一般拥有较长的业务周期）之外，其他领域的业务（如通信集团和欧司朗的消费品业务和自动化与驱动集团的资本品业务）易受短期商情趋势和当时经济状况的影响。良好的业务组合帮助西门子从容应对2005财年艰难商业环境带来的严峻挑战。 Moreover, our six business areas reflect the megatrends of the future. Siemens is developing solutions for the major challenges of the future in the fields of healthcare, energy, water, communications, mobility, security, logistics and automation.此外，我们的业务领域还能充分体现未来发展的大趋势。目前，西门子正在研发新的解决方案，以迎接未来来自卫生、能源、水处理、通信、交通、安防、物流和自动化领域的挑战。As a global network of innovation, Siemens successfully leverages synergies across its broad portfolio and operates with a central strategic orientation and decentralized entrepreneurial responsibilities and organizational structures, combined with local value creation. The companys traditional strengths are its power of innovation, its strong customer focus, its global presence and its financial solidity. 作为一家全球性公司，西门子充分发挥其多种业务组合的协力优势，以公司总体战略为指针，架构明确，职责分明，积极为当地创造价值。公司的传统优势在于其创新能力、客户为本、全球性业务以及财务实力。Siemens activities are focused on the world electrical market, which has an annual volume of roughly 2.690 trillion in 2005. As a result of the expected slight cooling of the world economy, the pace of growth in the global electrical and electronics market could slow somewhat in 2006. At roughly 7.5%, however, it should still lie in the long-term growth corridor. . 西门子的业务活动主要集中在全球电气市场，该市场2005年的市场总量达26,900亿欧元。随着目前世界经济的降温，预计2006年全球电气、电子市场的增幅将略有下降。但以其近7.5%的增速，该市场仍将保持其长期增长势头。Innovation is a top priority for a world-class company in the field of electrical engineering and electronics. In 2005, the company invested 5.2 billion in R&D in order to remain at the forefront of technology. Last fiscal year, Siemens researchers and developers turned out around 8,800 inventions a 7% increase and applied for patents for two-thirds of them. The company is the largest patent applicant in Germany, is in second place in Europe, and among the top ten in the United States. Most of Siemens approximately 47,000 researchers and developers are working on software projects, making the company one of the worlds largest software houses. Siemens continues to concentrate on expanding the range of services, solutions and systems that complement its product portfolio.对于一家电气工程和电子领域的世界级公司而言，创新是其首要工作。2005年，为了保持技术的领先，公司在研发领域投资52亿欧元。2004财年，西门子的研发人员共实现了约8,800项发明，比上一年度增长了7%， 其中三分之二申请了专利。在专利领域，西门子在德国高居榜首，在欧洲名列第二，在美国则跻身十强行列。在西门子近47,000名研发人员中，大多数从事软件项目的开发，这使得西门子成为世界上最大的软件研发机构之一。西门子还致力于不断增加其服务、解决方案和系统的种类，以进一步完善其产品组合。Transparent and responsible company management and monitoring structures oriented toward achieving sustainable growth in company value are indispensable for earning and maintaining trust in Siemens and its business policies. Siemens has traditionally attached great importance to respecting and protecting shareholders rights, providing transparent and timely information about the company, and ensuring close cooperation between its Managing and Supervisory Boards. International and national corporate governance standards have long been complied with. As a good corporate citizen, we also help improve the quality of life wherever we operate. We support the education and training of youth, work to alleviate social problems, and promote the arts and culture. 西门子透明、负责的管理和监控体系是公司实现持续性增长的保证，同时也是西门子及其业务政策赢得和保持信誉的必不可少的条件。西门子一直非常重视尊重和保护股东的权利，总是及时、毫无隐瞒地向他们提供公司的信息，以确保公司管理委员会和监事会之间的密切合作，并且西门子还始终坚持遵守国际和各国的法规法则。作为一个优秀的企业公民，我们还致力于帮助提高业务所在国的人民的生活水平，支持年轻一代的教育和培训，缓和社会问题和弘扬当地的艺术文化。With over 900,000 shareholders, Siemens is one of the worlds largest public corporations. Just over 55 percent of the companys share capital is held outside of Germany. Since March 2001, Siemens shares have also been listed on the New York Stock Exchange (NYSE).西门子拥有900,000多名股东，是世界上最大的上市公司之一。公司超过55%的股本募集于德国境外。从2001年3月开始，西门子股票在纽约证券交易所（NYSE）挂牌交易。Committed to Good Corporate Citizenship in China致力成为中国优秀企业公民A strong commitment to good Corporate Citizenship is a core value of Siemens that Is based on the recognition that the companys activities have a wider impact on the society in which it operates, and that developments in society in turn impact the companys ability to pursue its business successfully. Siemens therefore actively manages the economic, social and environment impact of its activities, and realizes long-term benefits by working with local communities, government organizations and other key stake holders. 致力成为优秀企业公民是西门子的核心价值观之一。这一价值观是基于公司的行为对其所在的社会有着广泛的影响， 同时社会的发展也影响着公司追求业务成功的能力这一理念之上。 因此，西门子积极处理其公司活动对经济、社会和环境产生的影响，并且通过和当地社团、政府机构及其它相关部门的合作实现长远利益。Examples of Siemenss early corporate citizenship activities in China can be traced back to the Second World War, when Mr. John Rabe, then Siemens business representative in Nanjing and Chairman of the Nanjing International Safety Zone, provided humanitarian aid and shelter for over 250,00 Chinese refugees at Siemens property in Nanjing during the “ Nanjing Massacre”. Over the years, the company has been actively contributing to help construct a harmonious society in China by engaging in a large variety of corporate citizenship activities in six core areas including education and training, health care, environmental protection, public welfare, disaster relief as well as employee volunteering.西门子在中国的早期企业公民活动可以追溯到第二次世界大战， 当时西门子在南京的业务代表以及国际安全区主席约翰?拉贝为南京大屠杀期间超过250，000名中国难民提供了人道主义援助，并借助西门子南京的地界向他们提供避难场所。多年来，西门子为中国构建和谐社会作了许多积极贡献， 所参与的企业公民活动包括教育和培训、医疗卫生、环境保护、公益事业、赈灾以及员工志愿者活动六大领域。 All of Siemens corporate citizenship activities are executed under the companys two global umbrella programs “Siemens Caring Hands” and “Siemens Generation21”. “Siemens Caring Hands”, comprises Volunteerism, Social Programs and Disaster Relief to show Siemens and its people as good corporate citizens. “Siemens Geration21”, comprises education activities for pre-schools, schools and universities to help nurture tomorrows scientists and engineers.西门子所有的企业公民活动都通过其两大项目“西门子?携手关爱” 和 “西门子?点燃未来”执行。“西门子?携手关爱”包括志愿者服务、社会公益和赈灾，体现了西门子及其员工是优秀的企业公民。“西门子?点燃未来” 包含了针对学前、中学和大学的教育活动，旨在帮助未来的科学家和工程师。 By supporting young people in education and training, Siemens paves their way to a better future. Over the years, the company donated teaching equipment, books and stationery as well as providing financial aid to many schools located in the poor rural areas of China. In 2004, on the occasion of Siemens 100th anniversary in China, Siemens sponsored the education of 100 children from poor and disadvantaged families. Siemens also supports university education in China. Most recently, in 2005 and 2006, the Siemens Automation & Drives Group provided automation systems to 10 of Chinas leading universities worth over 10 million RMB for the construction of Automation System Engineer Accreditation Competence Centers. In 2007, to further promote the development of Chinas professional education, Siemens and Nanjing College of Information Technology (NJCIT) signed a cooperation agreement to jointly set up “Siemens Mechatronic Systems Certification Program” (SMSCP). 通过支持年轻一代的教育和培训，西门子为他们铺设好美丽的未来。多年来，西门子不仅为中国贫困地区的学校捐赠了教学设备、书本和文具，而且还未它们提供了财政援助。2004年，籍着在华一百周年庆典之际，西门子资助了100名来自贫困和困难家庭的孩子的教育。同时，西门子还大力支持中国的大学教育。2005年和2006年间，西门子自动化与驱动集团向中国十所重点大学捐赠了总价值超过1000万元人民币的自动化系统，以支持中国高校建立ASEA（中国自动化系统工程认证）技能测试中心，提高教育和科研水平。2007年，西门子与南京信息职业技术学院签署合作协议，共同设立“西门子机电一体化系统认证课程”（SMSCP），旨在进一步促进中国职业教育的发展。Given the importance of healthcare in Siemens business activities, contributing to the development of healthcare in China and assisting those in need with donations of advanced medical equipment is a special priority. In May 2006, Siemens donated 2,000 advanced digital hearing aids valued over RMB 10 million to the China Welfare Fund for the Handicapped. To date, over 40,000 hearing-impaired people have benefited from Siemens contribution. 由于医疗卫生对社会的和谐发展至关重要，西门子把支持医疗卫生卫生的发展及捐赠先进医疗设备给有需要的地方作为公司的一大重点。2006年5月，西门子向中国残疾人福利基金会捐赠总价值超过千万人民币的先进数字助听器共2000套。迄今为止，已有超过四万听觉障碍患者受益于西门子的不懈努力。With a focus on sustainability and environmental protection throughout the entire business scope, Siemens works to protect the environment and contribute to sustainable development. For example, in 2005, Siemens provided financial assistance to the “Green-up Project” of the Three Gorges Reservoir. 西门子非常重视这个业务的可持续发展和环境保护，并致力于环境保护和为可持续发展作贡献。例如，2005年，西门子向三峡水库区“绿色工程”提供了资金支持。Public welfare activities are manifold and aim to support equitable development and social stability. In December 2005, Siemens, Jiangsu BS Home Appliances Sales Co., Ltd., the Consulate General of the Federal Republic of Germany in Shanghai and Nanjing University jointly funded the renovation of the John Rabe House in Nanjing, which was officially open to the public on October 31 2006. The total renovation cost amounted to RMB 2.25 million. Since 2002, Siemens Electrical Drives Ltd. donated more than RMB 1 million to an Elderly Peoples Home in Tianjin to ensure better service and care for senior citizens.西门子参与的公益事业多种多样，旨在支持社会的和谐发展及稳定。2005年12月，西门子中国、江苏博西家用电器销售有限公司、德意志联邦共和国驻上海总领事馆和南京大学共同修复位于南京的约翰拉贝故居，总费用达到225万元人民币，修缮一新的拉贝故居于2006年10月31日正式对外开放。自2002年起，西门子电气传动有限公司向天津的一家养老院捐款累计超过100万元，以为老年人提供更好的服务和照顾。In the area of disaster relief, Siemens offers quick and effective aid in cases of acute need and emergencies. During the battle against SARS, Siemens donated 17 medical ventilators and 200 mobile phones valued at 7 million RMB to China. In the aftermath of the Jiangxi earthquake in late 2005, the company initiated a donation drive to collect winter clothing and other necessities from employees to help the victims. 在赈灾方面，西门子为许多紧急事件的发生提供了快速和有效的援助。在抗击非典期间，西门子向中国捐赠了总价值为700万元的17台呼吸肌和200部手机。2005年末江西地震后，西门子组织员工开展向灾民捐赠过冬衣物以及其他御寒必需品的活动。Siemens encourages and supports employees to provide volunteering services to help those in need with their knowledge and skills. For example, in 2006, Siemens celebrated the 5th year anniversary of “Enlightening the Future“ program, under which Siemens Guangdong volunteers helped to establish libraries and PC labs and provide PC and English training to both teachers and students in the under-developed areas of Guangdong for 5 years.西门子鼓励和支持员工运用自身的知识和技能向有需要的人提供志愿者服务。2006年, 西门子迎来了“点燃未来”计划实施5周年，5年来，西门子广东的员工志愿者帮助广东不发达地区的老师和学生们建立了多间图书室和计算机室，并且向他们提供了计算机和英语方面的培训。 Siemens engagement in corporate citizenship is publicly recognized through high profile awards like the “Guangming Corporate Citizenship Award” by Guangming Daily received from 2004 to 2006,”China Best Citizenship Conduct Award” by the 21 Century Business Herald received in 2005 and 2006,”The Best Enterprise Public Image Award 2006” and “The Best Enterprise for Corporate Social Responsibility Award 2006” by Guanghua Media in 2007. 西门子积极履行企业公民责任受到了广泛的认可并且屡获殊荣，2004至2006年连续三年获得“光明企业公民奖”。并且在2005年和2006年两年获得了21世纪经济报道颁发的 “中国最佳企业公民奖”，今年西门子又荣膺“2006最佳企业公众形象”、“2006最佳社会责任年度企业”两项大奖。8毕业设计（论文）报告题 目 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 目 录第一章 前言 .1第二章 计算说明 3 2.1.1传动方案拟定.32.1.2电动机的选择.42.1.3 确定传动装置总传动比及分配各级的传动比.62.1.4传动装置的运动和动力设计.72.2 普通V带的设计.102.3 齿轮传动的设计.152.4 传动轴的设计.182.5 箱体的设计.272.6 键连接的设计292.7 滚动轴承的设计.312.8 润滑和密封的设计.322.9 联轴器的选择.33 第三章 轴的数控加工与编程363.1.1轴的加工参数及工艺分析. 393.1.2 加工程序的编制40设计小结.41参考文献.43.附录(程序).44 前言当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。关键字：减速器 轴承 齿轮 机械传动一、 计算说明设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动、工作条件：使用年限年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。、原始数据：滚筒圆周力F=5000N；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm；方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5.滚筒 6.运输带2.1.2电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：da (kw) 由式(2)：V/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000a (KW)由电动机至运输带的传动总效率为：总=5式中：1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取=0.96，0.98，0.97，.则：总=0.960.980.970.990.96 =0.83所以：电机所需的工作功率：Pd= FV/1000总 =(50002.0)/(10000.83) = 12.05 (kw)3、确定电动机转速 卷筒工作转速为： n卷筒601000V/（D） =(6010002.0)/（0） =95.49 r/min根据手册表推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=3。取带传动比= 。则总传动比理论范围为：a1。故电动机转速的可选范为 Nd=Ian卷筒 =(1624)95.49 =1527.842291.76 r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）方案电 动机 型号额定功率电动机转速(r/min)电动机重量N参考价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y132S-45.515001440650120018.63.55.322Y132M2-65.51000960800150012.422.84.443Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：电动机主要外形和安装尺寸：2.1.3确定传动装置的总传动比和分配级传动比：由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为： ia=nm/n=nm/n卷筒=960/95.49=10.05总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0i （式中i0、i分别为带传动 和减速器的传动比） 2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书P7表1，取i0=2.8（普通V带 i=24）因为：iai0i所以：iiai010.05/2.83.59四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，.以及i0,i1，.为相邻两轴间的传动比01，12，.为相邻两轴的传动效率P，P，.为各轴的输入功率 （KW）T，T，.为各轴的输入转矩 （Nm）n,n,.为各轴的输入转矩 （r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数2.1.4 运动参数及动力参数的计算1）计算各轴的转数： 轴：n=nm/ i0=960/2.8=342.86 （r/min）轴：n= n/ i1 =324.86/3.59=90.49 r/min 卷筒轴：n= n（2）计算各轴的功率：轴： P=Pd01 =Pd1=12.050.96=11.57（KW）轴： P= P12= P23 =11.570.980.97 =11（KW）卷筒轴： P= P23= P24 =110.980.99=10.67（KW）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为： Td=9550Pd/nm=955012.05/960=119.87 Nm轴： T= Tdi001= Tdi01=119.872.80.96=322.22 Nm 轴： T= Ti112= Ti124 =322.223.590.980.99=1122.29 Nm卷筒轴输入轴转矩：T = T24 =1088.84 Nm计算各轴的输出功率：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：P=P轴承=11.570.98=11.34 KWP= P轴承=110.98=10.78 KW计算各轴的输出转矩：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T= T轴承=322.220.98=315.78 NmT = T轴承=1122.290.98=1099.84 Nm 综合以上数据，得表如下 =轴名效率P （KW）转矩T （Nm）转速nr/min传动比 i效率输入输出输入输出电动机轴4.544.779602.80.96轴4.324.23120.33117.92342.864.440.95轴4.114.02518.34507.9777.221.000.97卷筒轴4.073.99502.90492.8477.22 2.2 V带的设计 （1）选择普通V带型号 由PC=KAP=1.15.5=6.05（ KW） 根据课本P134表9-7得知其交点在A、B型交 界线处，故A、B型两方案待定： 方案1：取A型V带 确定带轮的基准直径，并验算带速： 则取小带轮 d1=100mmd2=n1d1(1-)/n2=id1(1-) =2.8100(1-0.02)=274.4mm 由表9-2取d2=274mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%，故允许) 带速验算： V=n1d1/（100060） =960100/（100060） =5.024 m/s 介于525m/s范围内，故合适 确定带长和中心距a： 0.7（d1+d2）a02（d1+d2） 0.7（100+274）a02（100+274） 262.08 a0748.8 初定中心距a0=500 ，则带长为 L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0) =2500+（100+274）/2+（274-100）2/(4500) =1602.32 mm 由表9-3选用Ld=1400 mm的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm 验算小带轮上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a =180-(274-100)57.3/398.84=155.01120 合适 确定带的根数 Z=PC/（(P0+P0)KLK） =6.05/（0.95+0.11）0.960.95） = 6.26 故要取7根A型V带 计算轴上的压力 由书9-18的初拉力公式有 F0=500PC（2.5/K-1）/z c+q v2 =5006.05（2.5/0.95-1）/（75.02）+0.175.022 =144.74 N 由课本9-19得作用在轴上的压力 FQ=2zF0sin(/2) =27242.42sin(155.01/2)=1978.32 N方案二：取B型V带 确定带轮的基准直径，并验算带速： 则取小带轮 d1=140mmd2=n1d1(1-)/n2=id1(1-) =2.8140(1-0.02)=384.16mm 由表9-2取d2=384mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%，故允许) 带速验算： V=n1d1/（100060） =960140/（100060） =7.03 m/s 介于525m/s范围内，故合适 确定带长和中心距a： 0.7（d1+d2）a02（d1+d2） 0.7（140+384）a02（140+384） 366.8a01048 初定中心距a0=700 ，则带长为 L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0) =2700+（140+384）/2+（384-140）2/(4700) =2244.2 mm 由表9-3选用Ld=2244 mm的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm 验算小带轮上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a =180-(384-140)57.3/697.9=160.0120 合适 确定带的根数 Z=PC/（(P0+P0)KLK） =6.05/（2.08+0.30）1.000.95） = 2.68 故取3根B型V带 计算轴上的压力 由书9-18的初拉力公式有 F0=500PC（2.5/K-1）/z c+q v2 =5006.05（2.5/0.95-1）/（37.03）+0.177.032 =242.42 N 由课本9-19得作用在轴上的压力 FQ=2zF0sin(/2) =23242.42sin(160.0/2) =1432.42 N综合各项数据比较得出方案二更适合带速验算： V=n1d1/（100060） =960140/（100060） =7.03 m/s 介于525m/s范围内，故合适 确定带长和中心距a： 0.7（d1+d2）a02（d1+d2） 0.7（140+384）a02（140+384） 366.8a01048 初定中心距a0=700 ，则带长为 L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0) =2700+（140+384）/2+（384-140）2/(4700) =2244.2 mm 由表9-3选用Ld=2244 mm的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm 验算小带轮上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a =180-(384-140)57.3/697.9=160.0120 合适 确定带的根数 Z=PC/（(P0+P0)KLK） =6.05/（2.08+0.30）1.000.95） = 2.68 故取3根B型V带 计算轴上的压力 由书9-18的初拉力公式有 F0=500PC（2.5/K-1）/z c+q v2 =5006.05（2.5/0.95-1）/（37.03）+0.177.032 =242.42 N 由课本9-19得作用在轴上的压力 FQ=2zF0sin(/2) =23242.42sin(160.0/2)d0dHL =1432.42 N综合各项数据比较得出方案二更适合 S1斜度1:25SS2drdkdhddaLBS22.3齿轮传动的设计：(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS。齿轮精度初选8级(2)、初选主要参数 Z1=20 ，u=4.5 Z2=Z1u=204.5=90 取a=0.3，则d=0.5（i+1）=0.675（3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1 确定各参数值 载荷系数 查课本表6-6 取K=1.2 小齿轮名义转矩T1=9.55106P/n1=9.551064.23/342.86 =1.18105 Nmm 材料弹性影响系数 由课本表6-7 ZE=189.8 区域系数 ZH=2.5 重合度系数t=1.88-3.2（1/Z1+1/Z2） =1.88-3.2（1/20+1/90）=1.69 Z= 许用应力 查课本图6-21（a） 查表6-8 按一般可靠要求取SH=1 则 取两式计算中的较小值，即H=560Mpa于是 d1 = =52.82 mm (4)确定模数 m=d1/Z152.82/20=2.641 取标准模数值 m=3(5) 按齿根弯曲疲劳强度校核计算 校核式中 小轮分度圆直径d1=mZ=320=60mm齿轮啮合宽度b=dd1 =1.060=60mm复合齿轮系数 YFS1=4.38 YFS2=3.95重合度系数Y=0.25+0.75/t =0.25+0.75/1.69=0.6938许用应力 查图6-22（a） Flim1=245MPa Flim2=220Mpa 查表6-8 ，取SF=1.25 则 计算大小齿轮的并进行比较 取较大值代入公式进行计算 则有=71.86F2故满足齿根弯曲疲劳强度要求（6） 几何尺寸计算d2=mZ1=390=270 mma=m （Z1+Z2）=3（20+90）/2=165 mmb=60 mm b2=60 取小齿轮宽度 b1=65 mm （7）验算初选精度等级是否合适齿轮圆周速度 v=d1n1/（601000） =3.1460342.86/（601000） =1.08 m/s对照表6-5可知选择8级精度合适。2.4齿轮轴的设计 (1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） 1，5滚动轴承 2轴 3齿轮轴的轮齿段 4套筒 6密封盖 7轴端挡圈 8轴承端盖 9带轮 10键 d1=m(2)按扭转强度估算轴的直径选用45#调质，硬度217255HBS轴的输入功率为P=4.32 KW 转速为n=342.86 r/min根据课本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115d(3)确定轴各段直径和长度 从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加5%，取D1=30mm，又带轮的宽度 B=（Z-1）e+2f =（3-1）18+28=52 mm 则第一段长度L1=60mm右起第二段直径取D2=38mm根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为30mm，则取第二段的长度L2=70mm 右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6208型轴承，其尺寸为dDB=408018，那么该段的直径为D3=40mm，长度为L3=20mm右起第四段，为滚动轴承的定位轴径应小于滚动轴承的内圈外径，取D4=48mm，长度取L4= 10mm 右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为66mm，分度圆直径为60mm，齿轮的宽度为65mm，则，此段的直径为D5=66mm，长度为L5=65mm右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D6=48mm 长度取L6= 10mm 右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D7=40mm，长度L7=18mm (4)求齿轮上作用力的大小、方向 小齿轮分度圆直径：d1=60mm作用在齿轮上的转矩为：T1 =1.18105 Nmm 求圆周力：FtFt=2T2/d2=21.18105/60=1966.67N 求径向力FrFr=Fttan=1966.67tan200=628.20NFt，Fr的方向如下图所示 （5）轴长支反力根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =983.33 N 垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0那么RA=RB =Fr62/124=314.1 N（6）画弯矩图 右起第四段剖面C处的弯矩： 水平面的弯矩：MC=PA62=60.97 Nm 垂直面的弯矩：MC1= MC2=RA62=19.47 Nm 合成弯矩： （7）画转矩图： T= Ftd1/2=59.0 Nm （8）画当量弯矩图 因为是单向回转，转矩为脉动循环，=0.6 可得右起第四段剖面C处的当量弯矩： （9）判断危险截面并验算强度右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面。已知MeC2=73.14Nm ,由课本表13-1有:-1=60Mpa 则：e= MeC2/W= MeC2/(0.1D43)=73.141000/(0.1443)=8.59 Nm-1右起第一段D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面： e= MD/W= MD/(0.1D13)=35.41000/(0.1303)=13.11 Nm-1 所以确定的尺寸是安全的 。受力图如下：输出轴的设计计算(1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） 1，5滚动轴承 2轴 3齿轮 4套筒 6密封盖 7键 8轴承端盖 9轴端挡圈 10半联轴器 (2)按扭转强度估算轴的直径 选用45#调质，硬度217255HBS轴的输入功率为P=4.11 KW 转速为n=77.22 r/min根据课本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115d(3)确定轴各段直径和长度从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则轴应该增加5%，取45mm，根据计算转矩TC=KAT=1.3518.34=673.84Nm，查标准GB/T 50142003，选用LXZ2型弹性柱销联轴器，半联轴器长度为l1=84mm,轴段长L1=82mm右起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段的直径取52mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器左端面的距离为30mm，故取该段长为L2=74mm右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6211型轴承，其尺寸为dDB=5510021，那么该段的直径为55mm，长度为L3=36右起第四段，该段装有齿轮，并且齿轮与轴用键联接，直径要增加5%，大齿轮的分度圆直径为270mm，则第四段的直径取60mm,齿轮宽为b=60mm，为了保证定位的可靠性，取轴段长度为L4=58mm右起第五段，考虑齿轮的轴向定位,定位轴肩，取轴肩的直径为D5=66mm ,长度取L5=10mm右起第六段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D6=55mm，长度L6=21mm(4)求齿轮上作用力的大小、方向 大齿轮分度圆直径：d1=270mm作用在齿轮上的转矩为：T1 =5.08105Nmm 求圆周力：FtFt=2T2/d2=25.08105/270=3762.96N 求径向力FrFr=Fttan=3762.96tan200=1369.61NFt，Fr的方向如下图所示 （5）轴长支反力根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 = 1881.48 N 垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0那么RA=RB =Fr62/124= 684.81 N（6）画弯矩图 右起第四段剖面C处的弯矩： 水平面的弯矩：MC=RA62= 116.65 Nm 垂直面的弯矩：MC1= MC2=RA62=41.09 Nm 合成弯矩： （7）画转矩图： T= Ftd2/2=508.0 Nm （8）画当量弯矩图 因为是单向回转，转矩为脉动循环，=0.6 可得右起第四段剖面C处的当量弯矩： （9）判断危险截面并验算强度右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面。已知MeC2=307.56Nm ,由课本表13-1有:-1=60Mpa 则：e= MeC2/W= MeC2/(0.1D43)=307.561000/(0.1603)=14.24 Nm-1右起第一段D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面： e= MD/W= MD/(0.1D13)=304.81000/(0.1453)=33.45 Nm-1 所以确定的尺寸是安全的 。 以上计算所需的图如下：2.5箱体结构设计(1) 窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。(2) 放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。(4)通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。(5)启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。(6)定位销 为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。(7)调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。(8)环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。(9)密封装置 在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。箱体结构尺寸选择如下表：名称符号尺寸（mm）机座壁厚8机盖壁厚18机座凸缘厚度b12机盖凸缘厚度b 112机座底凸缘厚度b 220地脚螺钉直径df20地脚螺钉数目n4轴承旁联结螺栓直径d116机盖与机座联接螺栓直径d212联轴器螺栓d2的间距 l 160轴承端盖螺钉直径d310窥视孔盖螺钉直径d48定位销直径d8df，d1, d2至外机壁距离C126, 22, 18df， d2至凸缘边缘距离C224, 16轴承旁凸台半径R124, 16凸台高度h 根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外机壁至轴承座端面距离l1 60，44大齿轮顶圆与内机壁距离112齿轮端面与内机壁距离2 10机盖、机座肋厚m1 ,m27， 7轴承端盖外径D290， 105轴承端盖凸缘厚度t 10轴承旁联接螺栓距离S尽量靠近，以Md1和Md2互不干涉为准，一般s=D22.6键联接设计1输入轴与大带轮联接采用平键联接此段轴径d1=30mm,L1=50mm查手册得，选用C型平键，得：A键 87 GB1096-79 L=L1-b=50-8=42mmT=44.77Nm h=7mm根据课本P243（10-5）式得p=4 T/(dhL)=444.771000/（30742）=20.30Mpa R (110Mpa)2、输入轴与齿轮1联接采用平键联接轴径d2=44mm L2=63mm T=120.33Nm查手册 选A型平键 GB1096-79B键128 GB1096-79l=L2-b=62-12=50mm h=8mm p=4 T/（dhl）=4120.331000/（44850） = 27.34Mpa p (110Mpa)3、输出轴与齿轮2联接用平键联接轴径d3=60mm L3=58mm T=518.34Nm查手册P51 选用A型平键键1811 GB1096-79l=L3-b=60-18=42mm h=11mmp=4T/（dhl）=4518.341000/（601142）=74.80Mpa p (110Mpa)十滚动轴承设计根据条件，轴承预计寿命Lh53658=14600小时1.输入轴的轴承设计计算（1）初步计算当量动载荷P 因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用，所以P=Fr=628.20N2）求轴承应有的径向基本额定载荷值 （3）选择轴承型号查课本表11-5，选择6208轴承 Cr=29.5KN由课本式11-3有预期寿命足够此轴承合格2.输出轴的轴承设计计算（1）初步计算当量动载荷P因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用，所以P=Fr=1369.61N（2）求轴承应有的径向基本额定载荷值 （3）选择轴承型号查课本表11-5，选择6211轴承 Cr=43.2KN由课本式11-3有预期寿命足够此轴承合格十一、密封和润滑的设计1.密封 由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。2润滑(1) 对于齿轮来说，由于传动件的的圆周速度v 12m/s,采用浸油润滑，因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面的距离H不应小于3050mm。对于单级减速器，浸油深度为一个齿全高，这样就可以决定所需油量，单级传动,每传递1KW需油量V0=0.350.7m3。(2) 对于滚动轴承来说，由于传动件的速度不高，且难以经常供油，所以选用润滑脂润滑。这样不仅密封简单，不宜流失，同时也能形成将滑动表面完全分开的一层薄膜。十二联轴器的设计（1）类型选择 由于两轴相对位移很小，运转平稳，且结构简单，对缓冲要求不高，故选用弹性柱销联。 （2）载荷计算计算转矩TC=KAT=1.31022.29=1158.98Nm，其中KA为工况系数，由课本表14-1得KA=1.3（3）型号选择根据TC，轴径d，轴的转速n， 查标准GB/T 50142003，选用LXZ2型弹性柱销联，其额定转矩T=1250Nm, 许用转速n=3750r/m ,故符合要求。第三章 轴的数控加工于编程3.1.1齿轮轴加工参数及工艺分析切削用量的选择对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。这些条件决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济的、有效的加工方式，要求必须合理地选择切削条件。 在确定每道工序的切削用量时，应根据刀具的耐用度和机床说明书中的规定去选择。也可以结合实际经验用类比法确定切削用量。在选择切削用量时要充分保证刀具能加工完一个零件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班的工作时间。 背吃刀量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下，尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高加工效率。对于表面粗糙度和精度要求较高的零件，要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可比通用机床加工的余量小一些。在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、硬度、切削状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后选择合适的切削速度。车削加工时的切削条件可参考表4-1表4-1车削加工时的选择切削条件的参考数据根据经验选择，一般粗车切削深度为23mm,半精车切削深度为0.52mm，精车切削深度为0.20.5mm。本课题所加工的为45钢，由表可知：切削速度应在70220mm/min。 用硬质合金车刀精车时，一般多采用较高的切削速度。根据经验,我们选择Vc=120mm/min.由公式n=1000v/dw (dw-未加工工件的直径)可以计算出,粗车时n=500r/min;精车时n=1200r/min.车削时主轴转速的确定主轴转速的确定应根据被加工部位的直径，并按照零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度可通过计算、查表和实践经验获取。表4-2为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值，可结合实践经验参考选用。进给速度的确定单一方向进给速度包括纵向进给速度和横向进给速度，其值可通过进给量与主轴转速得到，具体按F= fn计算（式中：f为进给量，n为转速）。粗车时进给量一般取0.30.8mm/r，精车时常取0.10.3mm/r，切断时常取0.050.2mm/r。表4-3为硬质合金车刀粗车外圆、端面进给量参考值。3.1.2加工程序编制一、(1)粗加工阶段A.毛胚处理 毛胚备料锻造和正火B.粗加工 车端面打中心孔和车外圆这阶段的主要目的是：用大量的切削用量切除大部分余量，把毛胚加工至接近工件的最终形状和尺寸，只留下少量的加工余量。通过这阶段还及时发现锻件裂纹等缺陷，作出相应措施(2).半精加工阶段A.半精加工前热处理 对于45钢一般采用调质处理以达到HBS235B.半精加工 半精车外圆这阶段的主要目的是：为精加工作好准备，尤其是为精加工作好基面准备，对一些要求不高的表面，在这个阶段达到图纸规定的要求。(3).精加工阶段A.精加工前热处理 局部高频淬火B.精加工前各种加工 粗磨外圆 铣键槽C.精加工 精磨外圆保证齿轮轴表面的精度这阶段的目的是：把各表面部加工到图纸规定的要求二、在两顶尖间车外圆工件一端外圆车好后，需将工件调头装夹，为不破坏已加工表面精度，传动装置与加工表面要垫铜皮三、车槽的方法（1） 车轴肩沟槽 采用等于槽宽的车槽刀，沿着轴肩将槽车出，直到符合图样要求为止。（2） 车非轴肩沟槽 车非轴肩沟槽时，需确定沟槽的位置。确定方法有两种：一种是用钢直尺测量槽刀的工作位置，车刀纵向移动，使左侧的刀头与钢直尺上所需的长度对齐；另一种是利用床鞍或小滑板的刻度盘控制车槽的正确位置。车削方法与车轴肩沟槽基本相同。（3） 车宽矩形槽 首先确定沟槽的正确位置。常用的方法有刻线痕法和钢直尺测量法。沟槽位置确定后，可分粗精车将沟槽车至尺寸。粗车一般要分几刀将槽车出，槽的两侧和槽底要各留0.5mm的精车余量。车最后一刀的同时应在槽底纵向进给一次，将槽底车平整。精车时，应先车沟槽的位置尺寸，然后再车槽宽尺寸，直至符合图样要求为止。十四、加工程序的编制加工路线的确定最短的切削进给路线 切削进给路线最短，可有效提高生产效率，降低刀具损耗。安排最短切削进给路线时，同时还要保证工件的刚性和加工工艺性等要求。因本次加工的材料是圆棒料，所以经综合考虑选择矩形进给路线。程序编制方法的确定13程序编制分为：手工编程和自动编程两种。1.手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力）手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。2.自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定， 将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，由计算机自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序单和制备控制介质。自动编程适用于：形状复杂的零件、虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件）、虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非圆曲线的计算）。根据以上各种程序编制的特点，对轴的加工程序的编制进行以下选择：由于轴的几何形状不太复杂，因此对其外圆表面的加工，选择手工编程；其轴上键槽的加工采用自动编程。数控指令简介及加工程序一、数控指令数控程序的指令由一系列的程序字组成，而程序字通常由地址（address）和数值（number）两部分组成，地址通常是某个大写字母。数控程序中的地址代码意义如表5-1所示。功 能地 址意 义程序号：(ISO)，O (EIA)程序序号顺序号N顺序号准备功能G动作模式（直线、圆弧等）尺寸字X、Y、Z坐标移动指令A、B、C、U、V、W附加轴移动指令R圆弧半径I、J、K圆弧中心坐标进给功能F进给速率主轴旋转功能S主轴转速刀具功能T刀具号、刀具补偿号辅助功能M辅助装置的接通和断开补偿号H、D补偿序号暂停P、X暂停时间子程序号指定P子程序序号二、主要的加工程序见附录设计小结 机械毕业设计是我们机械类专业学生最后一次较全面的机械设计，