單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動
單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動,圓柱齒輪,減速器,以及,一級,傳動
外文翻譯資料
Siemens–Global network of innovation
西門子—無限創(chuàng)新 推動世界
Siemens, headquartered in Berlin and Munich, is one of the world's largest electrical engineering and electronics companies. Sustainability has been a hallmark of the company ever since it's 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.
總部位于柏林和慕尼黑的西門子公司是世界上最大的電氣工程和電子公司之一。自從公司成立以來，可持續(xù)性就一直是西門子公司的顯著特征。在西門子，可持續(xù)性意味著長期的經濟成功以及一個好的企業(yè)公民所應具備的環(huán)境意識和社會責任感。2005財年（截止于9月30日），公司在全球擁有大約461,000名雇員，實現(xiàn)銷售額754.45億歐元，凈收入30.58億歐元。其中80%的銷售額來自德國境外。
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).
西門子是一家大型國際公司，其業(yè)務遍及全球190多個國家，在全世界擁有大約600家工廠、研發(fā)中心和銷售辦事處。公司的業(yè)務主要集中于6大領域：信息和通訊、自動化和控制、電力、交通、醫(yī)療系統(tǒng)和照明。西門子的全球業(yè)務運營分別由13個業(yè)務集團負責，其中包括西門子財務服務有限公司和西門子房地資產管理集團。此外，西門子還擁有兩家合資企業(yè)——博世－西門子家用電器集團和富士通西門子計算機（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.
西門子在電氣工程和電子領域擁有完善的業(yè)務組合。西門子的業(yè)務活動受到各種地區(qū)和行業(yè)因素的影響。除了國際性業(yè)務（如發(fā)電、輸配電、醫(yī)療系統(tǒng)和交通技術集團，這些業(yè)務一般擁有較長的業(yè)務周期）之外，其他領域的業(yè)務（如通信集團和歐司朗的消費品業(yè)務和自動化與驅動集團的資本品業(yè)務）易受短期商情趨勢和當時經濟狀況的影響。良好的業(yè)務組合幫助西門子從容應對2005財年艱難商業(yè)環(huán)境帶來的嚴峻挑戰(zhàn)。
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，我們的業(yè)務領域還能充分體現(xiàn)未來發(fā)展的大趨勢。目前，西門子正在研發(fā)新的解決方案，以迎接未來來自衛(wèi)生、能源、水處理、通信、交通、安防、物流和自動化領域的挑戰(zhàn)。
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 company's traditional strengths are its power of innovation, its strong customer focus, its global presence and its financial solidity.
作為一家全球性公司，西門子充分發(fā)揮其多種業(yè)務組合的協(xié)力優(yōu)勢，以公司總體戰(zhàn)略為指針，架構明確，職責分明，積極為當地創(chuàng)造價值。公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢在于其創(chuàng)新能力、客戶為本、全球性業(yè)務以及財務實力。
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. .
西門子的業(yè)務活動主要集中在全球電氣市場，該市場2005年的市場總量達26,900億歐元。隨著目前世界經濟的降溫，預計2006年全球電氣、電子市場的增幅將略有下降。但以其近7.5%的增速，該市場仍將保持其長期增長勢頭。
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 world's largest software houses. Siemens continues to concentrate on expanding the range of services, solutions and systems that complement its product portfolio.
對于一家電氣工程和電子領域的世界級公司而言，創(chuàng)新是其首要工作。2005年，為了保持技術的領先，公司在研發(fā)領域投資52億歐元。2004財年，西門子的研發(fā)人員共實現(xiàn)了約8,800項發(fā)明，比上一年度增長了7%， 其中三分之二申請了專利。在專利領域，西門子在德國高居榜首，在歐洲名列第二，在美國則躋身十強行列。在西門子近47,000名研發(fā)人員中，大多數從事軟件項目的開發(fā)，這使得西門子成為世界上最大的軟件研發(fā)機構之一。西門子還致力于不斷增加其服務、解決方案和系統(tǒng)的種類，以進一步完善其產品組合。
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.
西門子透明、負責的管理和監(jiān)控體系是公司實現(xiàn)持續(xù)性增長的保證，同時也是西門子及其業(yè)務政策贏得和保持信譽的必不可少的條件。西門子一直非常重視尊重和保護股東的權利，總是及時、毫無隱瞞地向他們提供公司的信息，以確保公司管理委員會和監(jiān)事會之間的密切合作，并且西門子還始終堅持遵守國際和各國的法規(guī)法則。作為一個優(yōu)秀的企業(yè)公民，我們還致力于幫助提高業(yè)務所在國的人民的生活水平，支持年輕一代的教育和培訓，緩和社會問題和弘揚當地的藝術文化。
With over 900,000 shareholders, Siemens is one of the world's largest public corporations. Just over 55 percent of the company's share capital is held outside of Germany. Since March 2001, Siemens shares have also been listed on the New York Stock Exchange (NYSE).
西門子擁有900,000多名股東，是世界上最大的上市公司之一。公司超過55%的股本募集于德國境外。從2001年3月開始，西門子股票在紐約證券交易所（NYSE）掛牌交易。
Committed to Good Corporate Citizenship in China
致力成為中國優(yōu)秀企業(yè)公民
A strong commitment to good Corporate Citizenship is a core value of Siemens that Is based on the recognition that the company’s activities have a wider impact on the society in which it operates, and that developments in society in turn impact the company’s 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.
致力成為優(yōu)秀企業(yè)公民是西門子的核心價值觀之一。這一價值觀是基于公司的行為對其所在的社會有著廣泛的影響， 同時社會的發(fā)展也影響著公司追求業(yè)務成功的能力這一理念之上。 因此，西門子積極處理其公司活動對經濟、社會和環(huán)境產生的影響，并且通過和當地社團、政府機構及其它相關部門的合作實現(xiàn)長遠利益。
Examples of Siemens’s 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.
西門子在中國的早期企業(yè)公民活動可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)， 當時西門子在南京的業(yè)務代表以及國際安全區(qū)主席約翰?拉貝為南京大屠殺期間超過250，000名中國難民提供了人道主義援助，并借助西門子南京的地界向他們提供避難場所。多年來，西門子為中國構建和諧社會作了許多積極貢獻， 所參與的企業(yè)公民活動包括教育和培訓、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護、公益事業(yè)、賑災以及員工志愿者活動六大領域。
All of Siemens corporate citizenship activities are executed under the company’s 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 tomorrow’s scientists and engineers.
西門子所有的企業(yè)公民活動都通過其兩大項目“西門子?攜手關愛” 和 “西門子?點燃未來”執(zhí)行?！拔鏖T子?攜手關愛”包括志愿者服務、社會公益和賑災，體現(xiàn)了西門子及其員工是優(yōu)秀的企業(yè)公民?！拔鏖T子?點燃未來” 包含了針對學前、中學和大學的教育活動，旨在幫助未來的科學家和工程師。
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 China’s 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 China’s professional education, Siemens and Nanjing College of Information Technology (NJCIT) signed a cooperation agreement to jointly set up “Siemens Mechatronic Systems Certification Program” (SMSCP).
通過支持年輕一代的教育和培訓，西門子為他們鋪設好美麗的未來。多年來，西門子不僅為中國貧困地區(qū)的學校捐贈了教學設備、書本和文具，而且還未它們提供了財政援助。2004年，籍著在華一百周年慶典之際，西門子資助了100名來自貧困和困難家庭的孩子的教育。同時，西門子還大力支持中國的大學教育。2005年和2006年間，西門子自動化與驅動集團向中國十所重點大學捐贈了總價值超過1000萬元人民幣的自動化系統(tǒng)，以支持中國高校建立ASEA（中國自動化系統(tǒng)工程認證）技能測試中心，提高教育和科研水平。2007年，西門子與南京信息職業(yè)技術學院簽署合作協(xié)議，共同設立“西門子機電一體化系統(tǒng)認證課程”（SMSCP），旨在進一步促進中國職業(yè)教育的發(fā)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.
由于醫(yī)療衛(wèi)生對社會的和諧發(fā)展至關重要，西門子把支持醫(yī)療衛(wèi)生衛(wèi)生的發(fā)展及捐贈先進醫(yī)療設備給有需要的地方作為公司的一大重點。2006年5月，西門子向中國殘疾人福利基金會捐贈總價值超過千萬人民幣的先進數字助聽器共2000套。迄今為止，已有超過四萬聽覺障礙患者受益于西門子的不懈努力。
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.
西門子非常重視這個業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護，并致力于環(huán)境保護和為可持續(xù)發(fā)展作貢獻。例如，2005年，西門子向三峽水庫區(qū)“綠色工程”提供了資金支持。
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 People’s Home in Tianjin to ensure better service and care for senior citizens.
西門子參與的公益事業(yè)多種多樣，旨在支持社會的和諧發(fā)展及穩(wěn)定。2005年12月，西門子中國、江蘇博西家用電器銷售有限公司、德意志聯(lián)邦共和國駐上?？傤I事館和南京大學共同修復位于南京的約翰拉貝故居，總費用達到225萬元人民幣，修繕一新的拉貝故居于2006年10月31日正式對外開放。自2002年起，西門子電氣傳動有限公司向天津的一家養(yǎng)老院捐款累計超過100萬元，以為老年人提供更好的服務和照顧。
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.
在賑災方面，西門子為許多緊急事件的發(fā)生提供了快速和有效的援助。在抗擊非典期間，西門子向中國捐贈了總價值為700萬元的17臺呼吸肌和200部手機。2005年末江西地震后，西門子組織員工開展向災民捐贈過冬衣物以及其他御寒必需品的活動。
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.
西門子鼓勵和支持員工運用自身的知識和技能向有需要的人提供志愿者服務。2006年, 西門子迎來了“點燃未來”計劃實施5周年，5年來，西門子廣東的員工志愿者幫助廣東不發(fā)達地區(qū)的老師和學生們建立了多間圖書室和計算機室，并且向他們提供了計算機和英語方面的培訓。
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.
西門子積極履行企業(yè)公民責任受到了廣泛的認可并且屢獲殊榮，2004至2006年連續(xù)三年獲得“光明企業(yè)公民獎”。并且在2005年和2006年兩年獲得了21世紀經濟報道頒發(fā)的 “中國最佳企業(yè)公民獎”，今年西門子又榮膺“2006最佳企業(yè)公眾形象”、“2006最佳社會責任年度企業(yè)”兩項大獎。
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畢業(yè)設計（論文）報告
題 目
系 別
專 業(yè)
班 級
姓 名
學 號
指導教師
目 錄
第一章 前言 ……………………………………………………………….…1
第二章 計算說明…………………………………………… ………3 2.1.1傳動方案擬定…………….……………………………………3
2.1.2電動機的選擇……………………………………..…..……….4
2.1.3 確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比………….…..…….6
2.1.4傳動裝置的運動和動力設計……………………………………..7
2.2 普通V帶的設計………………………………………………….10
2.3 齒輪傳動的設計……………………………………..…………..15
2.4 傳動軸的設計………………………….………….……………..18
2.5 箱體的設計………..…………………….……………………….27
2.6 鍵連接的設計……………………………………………………29
2.7 滾動軸承的設計………………………………….………………31
2.8 潤滑和密封的設計………………………………..………………32
2.9 聯(lián)軸器的選擇…………………………….………………………33 第三章 軸的數控加工與編程………………………………………36
3.1.1軸的加工參數及工藝分析……………………………....... ……39
3.1.2 加工程序的編制………………………………………………………40
設計小結….…………………………………………………....…….41
參考文獻…...……………………………………………………...…43.
附錄(程序)…..………………………………………………….……44
前言
當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器與電動機的連體結構，也是大力開拓的形式，并已生產多種結構形式和多種功率型號的產品。近十幾年來,由于近代計算機技術與數控技術的發(fā)展，使得機械加工精度，加工效率大大提高，從而推動了機械傳動產品的多樣化，整機配套的模塊化，標準化，以及造型設計藝術化，使產品更加精致，美觀化。
在21世紀成套機械裝備中,齒輪仍然是機械傳動的基本部件。CNC機床和工藝技術的發(fā)展,推動了機械傳動結構的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設計中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動,將成為變速箱設計中優(yōu)化傳動組合的方向。在傳動設計中的學科交叉,將成為新型傳動產品發(fā)展的重要趨勢。
關鍵字：減速器 軸承 齒輪 機械傳動
一、 計算說明
設計單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動
１、工作條件：使用年限５年，工作為一班工作制，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。
２、原始數據：滾筒圓周力F=5000N；
帶速V=2.0m/s；
滾筒直徑D=400mm；
方案擬定：
采用Ｖ帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，適應大起動轉矩工況要求，結構簡單，成本低，使用維護方便。
1.電動機 2.V帶傳動 3.圓柱齒輪減速器
4.連軸器 5.滾筒 6.運輸帶
2.1.2電動機選擇
1、電動機類型和結構的選擇：選擇Y系列三相異步電動機，此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結構簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械。
2、電動機容量選擇：
電動機所需工作功率為：
式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa (kw)
由式(2)：ＰＷ＝ＦV/1000 (KW)
因此 Pd=FV/1000ηa (KW)
由電動機至運輸帶的傳動總效率為：
η總=η１×η２３×η３×η４×η5
式中：η1、η2、η3、η4、η5分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率。
取η１=0.96，η２＝0.98，η３＝0.97，η４＝０.９７
則： η總=0.96×0.98３×0.97×0.99×0.96
=0.83
所以：電機所需的工作功率：
Pd = FV/1000η總
=(5000×2.0)/(1000×0.83)
= 12.05 (kw)
3、確定電動機轉速
卷筒工作轉速為：
n卷筒＝60×1000·V/（π·D）
=(60×1000×2.0)/（４0０·π）
=95.49 r/min
根據手冊Ｐ７表１推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍Ｉ’=3～６。
?。謳鲃颖龋桑薄?２～４ 。則總傳動比理論范圍為：Ｉa’＝1６～２４。
故電動機轉速的可選范為
N’d=I’a×n卷筒
=(16～24)×95.49
=1527.84～2291.76 r/min
則符合這一范圍的同步轉速有：750、1000和1500r/min
根據容量和轉速，由相關手冊查出三種適用的電動機型號：（如下表）
方
案 電 動
機 型
號
額定功率 電動機轉速
(r/min) 電動機重量
N 參
考
價
格 傳動裝置傳動比
同步轉速 滿載轉速 總傳動比 V帶傳動 減速
器
1 Y132S-4 5.5 1500 1440 650 1200 18.6 3.5 5.32
2 Y132M2-6 5.5 1000 960 800 1500 12.42 2.8 4.44
3 Y160M2-8 5.5 750 720 1240 2100 9.31 2.5 3.72
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格
和帶傳動、減速器傳動比，可見第2方案比較適合。
此選定電動機型號為Y132M2-6，其主要性能：
電動機主要外形和安裝尺寸：
2.1.3確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比：
由選定的電動機滿載轉速nm和工作機主動軸轉速n
1、可得傳動裝置總傳動比為：
ia=nm/n=nm/n卷筒
=960/95.49=10.05
總傳動比等于各傳動比的乘積
分配傳動裝置傳動比
ia=i0×i （式中i0、i分別為帶傳動
和減速器的傳動比）
2、分配各級傳動裝置傳動比：
根據指導書P7表1，取i0=2.8（普通V帶 i=2～4）
因為： ia＝i0×i
所以： i＝ia／i0
＝10.05/2.8
＝3.59
四、傳動裝置的運動和動力設計：
將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸，......以及
i0,i1，......為相鄰兩軸間的傳動比
η01，η12，......為相鄰兩軸的傳動效率
PⅠ，PⅡ，......為各軸的輸入功率 （KW）
TⅠ，TⅡ，......為各軸的輸入轉矩 （N·m）
nⅠ,nⅡ,......為各軸的輸入轉矩 （r/min）
可按電動機軸至工作運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數
2.1.4 運動參數及動力參數的計算
1）計算各軸的轉數：
Ⅰ軸：nⅠ=nm/ i0
=960/2.8=342.86 （r/min）
?、蜉S：nⅡ= nⅠ/ i1
=324.86/3.59=90.49 r/min
卷筒軸：nⅢ= nⅡ
（2）計算各軸的功率：
Ⅰ軸： PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1
=12.05×0.96=11.57（KW）
Ⅱ軸： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3
=11.57×0.98×0.97
=11（KW）
卷筒軸： PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2·η4
=11×0.98×0.99=10.67（KW）
計算各軸的輸入轉矩：
電動機軸輸出轉矩為：
Td=9550·Pd/nm=9550×12.05/960
=119.87 N·m
Ⅰ軸： TⅠ= Td·i0·η01= Td·i0·η1
=119.87×2.8×0.96=322.22 N·m
Ⅱ軸： TⅡ= TⅠ·i1·η12= TⅠ·i1·η2·η4
=322.22×3.59×0.98×0.99=1122.29 N·m
卷筒軸輸入軸轉矩：T Ⅲ= TⅡ·η2·η4
=1088.84 N·m
計算各軸的輸出功率：
由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：
故：P’Ⅰ=PⅠ×η軸承=11.57×0.98=11.34 KW
P’Ⅱ= PⅡ×η軸承=11×0.98=10.78 KW
計算各軸的輸出轉矩：
由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則：
T’Ⅰ= TⅠ×η軸承
=322.22×0.98=315.78 N·m
T’ Ⅱ= TⅡ×η軸承=1122.29×0.98=1099.84 N·m
綜合以上數據，得表如下 =
軸名
效率P （KW）
轉矩T （N·m）
轉速n
r/min
傳動比 i
效率
η
輸入
輸出
輸入
輸出
電動機軸
4.5
44.77
960
2.8
0.96
Ⅰ軸
4.32
4.23
120.33
117.92
342.86
4.44
0.95
Ⅱ軸
4.11
4.02
518.34
507.97
77.22
1.00
0.97
卷筒軸
4.07
3.99
502.90
492.84
77.22
2.2 V帶的設計
（1）選擇普通V帶型號
由PC=KA·P=1.1×5.5=6.05（ KW）
根據課本P134表9-7得知其交點在A、B型交 界線處，故A、B型兩方案待定：
方案1：取A型V帶
確定帶輪的基準直徑，并驗算帶速：
則取小帶輪 d1=100mm
d2=n1·d1·(1-ε)/n2=i·d1·(1-ε)
=2.8×100×(1-0.02)=274.4mm
由表9-2取d2=274mm (雖使n2略有減少，但其誤差小于5%，故允許)
帶速驗算： V=n1·d1·π/（1000×60） =960×100·π/（1000×60）
=5.024 m/s
介于5~25m/s范圍內，故合適
確定帶長和中心距a：
0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2）
0.7×（100+274）≤a0≤2×（100+274）
262.08 ≤a0≤748.8
初定中心距a0=500 ，則帶長為
L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0)
=2×500+π·（100+274）/2+（274-100）2/(4×500)
=1602.32 mm
由表9-3選用Ld=1400 mm的實際中心距
a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm
驗算小帶輪上的包角α1
α1=180-(d2-d1)×57.3/a
=180-(274-100)×57.3/398.84=155.01>120 合適
確定帶的根數
Z=PC/（(P0+△P0)·KL·Kα）
=6.05/（（0.95+0.11）×0.96×0.95）
= 6.26
故要取7根A型V帶
計算軸上的壓力
由書9-18的初拉力公式有
F0=500·PC·（2.5/Kα-1）/z· c+q· v2
=500×6.05×（2.5/0.95-1）/（7×5.02）+0.17×5.022
=144.74 N
由課本9-19得作用在軸上的壓力
FQ=2·z·F0·sin(α/2)
=2×7×242.42×sin(155.01/2)=1978.32 N
方案二：取B型V帶
確定帶輪的基準直徑，并驗算帶速：
則取小帶輪 d1=140mm
d2=n1·d1·(1-ε)/n2=i·d1·(1-ε)
=2.8×140×(1-0.02)=384.16mm
由表9-2取d2=384mm (雖使n2略有減少，但其誤差小于5%，故允許) 帶速驗算： V=n1·d1·π/（1000×60）
=960×140·π/（1000×60）
=7.03 m/s
介于5~25m/s范圍內，故合適
確定帶長和中心距a：
0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2）
0.7×（140+384）≤a0≤2×（140+384）
366.8≤a0≤1048
初定中心距a0=700 ，則帶長為
L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0)
=2×700+π·（140+384）/2+（384-140）2/(4×700)
=2244.2 mm
由表9-3選用Ld=2244 mm的實際中心距
a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm
驗算小帶輪上的包角α1
α1=180-(d2-d1)×57.3/a
=180-(384-140)×57.3/697.9=160.0>120 合適
確定帶的根數
Z=PC/（(P0+△P0)·KL·Kα）
=6.05/（（2.08+0.30）×1.00×0.95）
= 2.68
故取3根B型V帶
計算軸上的壓力
由書9-18的初拉力公式有
F0=500·PC·（2.5/Kα-1）/z· c+q· v2
=500×6.05×（2.5/0.95-1）/（3×7.03）+0.17×7.032
=242.42 N
由課本9-19得作用在軸上的壓力
FQ=2·z·F0·sin(α/2)
=2×3×242.42×sin(160.0/2)
=1432.42 N
綜合各項數據比較得出方案二更適合帶速驗算： V=n1·d1·π/（1000×60）
=960×140·π/（1000×60）
=7.03 m/s
介于5~25m/s范圍內，故合適
確定帶長和中心距a：
0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2）
0.7×（140+384）≤a0≤2×（140+384）
366.8≤a0≤1048
初定中心距a0=700 ，則帶長為
L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0)
=2×700+π·（140+384）/2+（384-140）2/(4×700)
=2244.2 mm
由表9-3選用Ld=2244 mm的實際中心距
a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm
驗算小帶輪上的包角α1
α1=180-(d2-d1)×57.3/a
=180-(384-140)×57.3/697.9=160.0>120 合適
確定帶的根數
Z=PC/（(P0+△P0)·KL·Kα）
=6.05/（（2.08+0.30）×1.00×0.95）
= 2.68
故取3根B型V帶
計算軸上的壓力
由書9-18的初拉力公式有
F0=500·PC·（2.5/Kα-1）/z· c+q· v2
=500×6.05×（2.5/0.95-1）/（3×7.03）+0.17×7.032
=242.42 N
由課本9-19得作用在軸上的壓力
FQ=2·z·F0·sin(α/2)
=2×3×242.42×sin(160.0/2)
d0
d
H
L
=1432.42 N
綜合各項數據比較得出方案二更適合
S1
斜度1:25
S
S2
dr
dk
dh
d
da
L
B
S2
2.3齒輪傳動的設計：
(1)、選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級。
小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為45號鋼調質，齒面硬度為250HBS，大齒輪選用45號鋼正火，齒面硬度為200HBS。
齒輪精度初選8級
(2)、初選主要參數
Z1=20 ，u=4.5
Z2=Z1·u=20×4.5=90
取ψa=0.3，則ψd=0.5·（i+1）·=0.675
（3）按齒面接觸疲勞強度計算
計算小齒輪分度圓直徑
d1≥
確定各參數值
載荷系數 查課本表6-6 取K=1.2
小齒輪名義轉矩
T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×4.23/342.86
=1.18×105 N·mm
材料彈性影響系數
由課本表6-7 ZE=189.8
區(qū)域系數 ZH=2.5
重合度系數
εt=1.88-3.2·（1/Z1+1/Z2）
=1.88-3.2×（1/20+1/90）=1.69
Zε=
許用應力 查課本圖6-21（a）
查表6-8 按一般可靠要求取SH=1
則
取兩式計算中的較小值，即［σH］=560Mpa
于是 d1≥
=
=52.82 mm
(4)確定模數
m=d1/Z1≥52.82/20=2.641
取標準模數值 m=3
(5) 按齒根彎曲疲勞強度校核計算
校核
式中 小輪分度圓直徑d1=m·Z=3×20=60mm
齒輪嚙合寬度b=Ψd·d1 =1.0×60=60mm
復合齒輪系數 YFS1=4.38 YFS2=3.95
重合度系數Yε=0.25+0.75/εt
=0.25+0.75/1.69=0.6938
許用應力 查圖6-22（a）
σFlim1=245MPa σFlim2=220Mpa
查表6-8 ，取SF=1.25
則
計算大小齒輪的并進行比較
<
取較大值代入公式進行計算 則有
=71.86<［σF］2
故滿足齒根彎曲疲勞強度要求
（6） 幾何尺寸計算d2=m·Z1=3×90=270 mm
a=m ·（Z1+Z2）=3×（20+90）/2=165 mm
b=60 mm b2=60
取小齒輪寬度 b1=65 mm
（7）驗算初選精度等級是否合適
齒輪圓周速度 v=π·d1·n1/（60×1000）
=3.14×60×342.86/（60×1000）
=1.08 m/s
對照表6-5可知選擇8級精度合適。
2.4齒輪軸的設計
(1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖）
1，5—滾動軸承 2—軸 3—齒輪軸的輪齒段 4—套筒
6—密封蓋 7—軸端擋圈 8—軸承端蓋 9—帶輪 10—鍵
d1=m·(2)按扭轉強度估算軸的直徑
選用45#調質，硬度217~255HBS
軸的輸入功率為PⅠ=4.32 KW
轉速為nⅠ=342.86 r/min
根據課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115
d≥
(3)確定軸各段直徑和長度
從大帶輪開始右起第一段，由于帶輪與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應該增加5%，取D1=Φ30mm，又帶輪的寬度 B=（Z-1）·e+2·f
=（3-1）×18+2×8=52 mm
則第一段長度L1=60mm
右起第二段直徑取D2=Φ38mm
根據軸承端蓋的裝拆以及對軸承添加潤滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長度L2=70mm
右起第三段，該段裝有滾動軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6208型軸承，其尺寸為d×D×B=40×80×18，那么該段的直徑為D3=Φ40mm，長度為L3=20mm
右起第四段，為滾動軸承的定位軸徑應小于滾動軸承的內圈外徑，取D4=Φ48mm，長度取L4= 10mm
右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ66mm，分度圓直徑為Φ60mm，齒輪的寬度為65mm，則，此段的直徑為D5=Φ66mm，長度為L5=65mm
右起第六段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應小于滾動軸承的內圈外徑，取D6=Φ48mm
長度取L6= 10mm
右起第七段，該段為滾動軸承安裝出處，取軸徑為D7=Φ40mm，長度L7=18mm
(4)求齒輪上作用力的大小、方向
小齒輪分度圓直徑：d1=60mm
作用在齒輪上的轉矩為：T1 =1.18×105 N·mm
求圓周力：Ft
Ft=2T2/d2=2×1.18×105/60=1966.67N
求徑向力Fr
Fr=Ft·tanα=1966.67×tan200=628.20N
Ft，F(xiàn)r的方向如下圖所示
（5）軸長支反力
根據軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =983.33 N
垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0
那么RA’=RB’ =Fr×62/124=314.1 N
（6）畫彎矩圖
右起第四段剖面C處的彎矩：
水平面的彎矩：MC=PA×62=60.97 Nm
垂直面的彎矩：MC1’= MC2’=RA’×62=19.47 Nm
合成彎矩：
（7）畫轉矩圖： T= Ft×d1/2=59.0 Nm
（8）畫當量彎矩圖
因為是單向回轉，轉矩為脈動循環(huán)，α=0.6
可得右起第四段剖面C處的當量彎矩：
（9）判斷危險截面并驗算強度
右起第四段剖面C處當量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險截面。
已知MeC2=73.14Nm ,由課本表13-1有:
［σ-1］=60Mpa 則：
σe= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43)
=73.14×1000/(0.1×443)=8.59 Nm<［σ-1］
右起第一段D處雖僅受轉矩但其直徑較小，故該面也為危險截面：
σe= MD/W= MD/(0.1·D13)
=35.4×1000/(0.1×303)=13.11 Nm<［σ-1］
所以確定的尺寸是安全的 。受力圖如下
：輸出軸的設計計算
(1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖）
1，5—滾動軸承 2—軸 3—齒輪 4—套筒 6—密封蓋
7—鍵 8—軸承端蓋 9—軸端擋圈 10—半聯(lián)軸器
(2)按扭轉強度估算軸的直徑
選用45#調質，硬度217~255HBS
軸的輸入功率為PⅡ=4.11 KW
轉速為nⅡ=77.22 r/min
根據課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115
d≥
(3)確定軸各段直徑和長度
從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應該增加5%，取Φ45mm，根據計算轉矩TC=KA×TⅡ=1.3×518.34=673.84Nm，查標準GB/T 5014—2003，選用LXZ2型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為l1=84mm,軸段長L1=82mm
右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取Φ52mm,根據軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長為L2=74mm
右起第三段，該段裝有滾動軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6211型軸承，其尺寸為d×D×B=55×100×21，那么該段的直徑為Φ55mm，長度為L3=36
右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為270mm，則第四段的直徑取Φ60mm,齒輪寬為b=60mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長度為L4=58mm
右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為D5=Φ66mm ,長度取L5=10mm
右起第六段，該段為滾動軸承安裝出處，取軸徑為D6=Φ55mm，長度L6=21mm
(4)求齒輪上作用力的大小、方向
大齒輪分度圓直徑：d1=270mm
作用在齒輪上的轉矩為：T1 =5.08×105N·mm
求圓周力：Ft
Ft=2T2/d2=2×5.08×105/270=3762.96N
求徑向力Fr
Fr=Ft·tanα=3762.96×tan200=1369.61N
Ft，F(xiàn)r的方向如下圖所示
（5）軸長支反力
根據軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學模型。
水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 = 1881.48 N
垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0
那么RA’=RB’ =Fr×62/124= 684.81 N
（6）畫彎矩圖
右起第四段剖面C處的彎矩：
水平面的彎矩：MC=RA×62= 116.65 Nm
垂直面的彎矩：MC1’= MC2’=RA’×62=41.09 Nm
合成彎矩：
（7）畫轉矩圖： T= Ft×d2/2=508.0 Nm
（8）畫當量彎矩圖
因為是單向回轉，轉矩為脈動循環(huán)，α=0.6
可得右起第四段剖面C處的當量彎矩：
（9）判斷危險截面并驗算強度
右起第四段剖面C處當量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險截面。
已知MeC2=307.56Nm ,由課本表13-1有:
［σ-1］=60Mpa 則：
σe= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43)
=307.56×1000/(0.1×603)=14.24 Nm<［σ-1］
右起第一段D處雖僅受轉矩但其直徑較小，故該面也為危險截面：
σe= MD/W= MD/(0.1·D13)
=304.8×1000/(0.1×453)=33.45 Nm<［σ-1］
所以確定的尺寸是安全的 。
以上計算所需的圖如下：
2.5箱體結構設計
(1) 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點和赤側間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機體內。窺視孔上有蓋板，以防止污物進入機體內和潤滑油飛濺出來。
(2) 放油螺塞減速器底部設有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。
(3)油標油標用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標有各種結構類型，有的已定為國家標準件。
(4)通氣器減速器運轉時，由于摩擦發(fā)熱，使機體內溫度升高，氣壓增大，導致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機體內熱漲氣自由逸出，達到集體內外氣壓相等，提高機體有縫隙處的密封性能。
(5)啟蓋螺釘機蓋與機座結合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結后結合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺釘，在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需作軸向調整的套環(huán)，如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調整。
(6)定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機蓋和機座用螺栓聯(lián)結后，鏜孔之前裝上兩個定位銷，孔位置盡量遠些。如機體結構是對的，銷孔位置不應該對稱布置。
(7)調整墊片調整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調整軸承間隙。有的墊片還要起調整傳動零件軸向位置的作用。
(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運或拆卸機蓋。
(9)密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進入機體內。密封件多為標準件，其密封效果相差很大，應根據具體情況選用。
箱體結構尺寸選擇如下表：
名稱
符號
尺寸（mm）
機座壁厚
δ
8
機蓋壁厚
δ1
8
機座凸緣厚度
b
12
機蓋凸緣厚度
b 1
12
機座底凸緣厚度
b 2
20
地腳螺釘直徑
df
20
地腳螺釘數目
n
4
軸承旁聯(lián)結螺栓直徑
d1
16
機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑
d2
12
聯(lián)軸器螺栓d2的間距
l
160
軸承端蓋螺釘直徑
d3
10
窺視孔蓋螺釘直徑
d4
8
定位銷直徑
d
8
df，d1, d2至外機壁距離
C1
26, 22, 18
df， d2至凸緣邊緣距離
C2
24, 16
軸承旁凸臺半徑
R1
24, 16
凸臺高度
h
根據低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準
外機壁至軸承座端面距離
l1
60，44
大齒輪頂圓與內機壁距離
△1
12
齒輪端面與內機壁距離
△2
10
機蓋、機座肋厚
m1 ,m2
7， 7
軸承端蓋外徑
D2
90， 105
軸承端蓋凸緣厚度
t
10
軸承旁聯(lián)接螺栓距離
S
盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準，一般s=D2
2.6鍵聯(lián)接設計
1．輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接
此段軸徑d1=30mm,L1=50mm
查手冊得，選用C型平鍵，得：
A鍵 8×7 GB1096-79 L=L1-b=50-8=42mm
T=44.77N·m h=7mm
根據課本P243（10-5）式得
σp=4 ·T/(d·h·L)
=4×44.77×1000/（30×7×42）
=20.30Mpa < [σR] (110Mpa)
2、輸入軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接
軸徑d2=44mm L2=63mm TⅠ=120.33N·m
查手冊 選A型平鍵 GB1096-79
B鍵12×8 GB1096-79
l=L2-b=62-12=50mm h=8mm
σp=4 ·TⅠ/（d·h·l）
=4×120.33×1000/（44×8×50）
= 27.34Mpa < [σp] (110Mpa)
3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接
軸徑d3=60mm L3=58mm TⅡ=518.34Nm
查手冊P51 選用A型平鍵
鍵18×11 GB1096-79
l=L3-b=60-18=42mm h=11mm
σp=4·TⅡ/（d·h·l）
=4×518.34×1000/（60×11×42）
=74.80Mpa < [σp] (110Mpa)
十．滾動軸承設計
根據條件，軸承預計壽命
Lh5×365×8=14600小時
1.輸入軸的軸承設計計算
（1）初步計算當量動載荷P
因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=628.20N
2）求軸承應有的徑向基本額定載荷值
（3）選擇軸承型號
查課本表11-5，選擇6208軸承 Cr=29.5KN
由課本式11-3有
∴預期壽命足夠
∴此軸承合格
2.輸出軸的軸承設計計算
（1）初步計算當量動載荷P
因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=1369.61N
（2）求軸承應有的徑向基本額定載荷值
（3）選擇軸承型號
查課本表11-5，選擇6211軸承 Cr=43.2KN
由課本式11-3有
∴預期壽命足夠
∴此軸承合格
十一、密封和潤滑的設計
1.密封
由于選用的電動機為低速，常溫，常壓的電動機則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉時，毛氈又可以將潤滑油自行刮下反復自行潤滑。
2．潤滑
(1) 對于齒輪來說，由于傳動件的的圓周速度v< 12m/s,采用浸油潤滑，因此機體內需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉渣，齒頂到油池底面的距離H不應小于30~50mm。對于單級減速器，浸油深度為一個齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動,每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3。
(2) 對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，且難以經常供油，所以選用潤滑脂潤滑。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時也能形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。
十二．聯(lián)軸器的設計
（1）類型選擇
由于兩軸相對位移很小，運轉平穩(wěn)，且結構簡單，對緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)。
（2）載荷計算
計算轉矩TC=KA×TⅡ=1.3×1022.29=1158.98Nm，
其中KA為工況系數，由課本表14-1得KA=1.3
（3）型號選擇
根據TC，軸徑d，軸的轉速n， 查標準GB/T 5014—2003，選用LXZ2型彈性柱銷聯(lián)，其額定轉矩[T]=1250Nm, 許用轉速[n]=3750r/m ,故符合要求。
第三章 軸的數控加工于編程
3.1.1齒輪軸加工參數及工藝分析
切削用量的選擇
對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質量。經濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。
在確定每道工序的切削用量時，應根據刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。也可以結合實際經驗用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時要充
分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。
背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數控加工的精加工余量可比通用機床加工的余量小一些。
在確定切削用量時，要根據被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。車削加工時的切削條件可參考表4-1
表4-1車削加工時的選擇切削條件的參考數據
根據經驗選擇，一般粗車切削深度為2～3mm,半精車切削深度為0.5～2mm，精車切削深度為0.2～0.5mm。本課題所加工的為45鋼，由表可知：切削速度應在70～220mm/min。
用硬質合金車刀精車時，一般多采用較高的切削速度。根據經驗,我們選擇Vc=120mm/min.由公式n=1000v/∏dw (dw-未加工工件的直徑)可以計算出,粗車時n=500r/min;精車時n=1200r/min.
車削時主軸轉速的確定
主軸轉速的確定應根據被加工部位的直徑，并按照零件和刀具的材料及加工性質等條件所允許的切削速度來確定。切削速度可通過計算、查表和實踐經驗獲取。表4-2為硬質合金外圓車刀切削速度的參考值，可結合實踐經驗參考選用。
進給速度的確定
單一方向進給速度包括縱向進給速度和橫向進給速度，其值可通過進給量與主軸轉速得到，具體按F= f×n計算（式中：f為進給量，n為轉速）。粗車時進給量一般取0.3～0.8mm/r，精車時常取0.1～0.3mm/r，切斷時常取0.05～0.2mm/r。表4-3為硬質合金車
刀粗車外圓、端面進給量參考值。
3.1.2加工程序編制
一、(1)粗加工階段
A.毛胚處理 毛胚備料鍛造和正火
B.粗加工 車端面打中心孔和車外圓
這階段的主要目的是：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終形狀和尺寸，只留下少量的加工余量。通過這階段還及時發(fā)現(xiàn)鍛件裂紋等缺陷，作出相應措施
(2).半精加工階段
A.半精加工前熱處理 對于45鋼一般采用調質處理以達到HBS235
B.半精加工 半精車外圓
這階段的主要目的是：為精加工作好準備，尤其是為精加工作好基面準備，對一些要求不高的表面，在這個階段達到圖紙規(guī)定的要求。
(3).精加工階段
A.精加工前熱處理 局部高頻淬火
B.精加工前各種加工 粗磨外圓 銑鍵槽
C.精加工 精磨外圓保證齒輪軸表面的精度
這階段的目的是：把各表面部加工到圖紙規(guī)定的要求
二、在兩頂尖間車外圓
工件一端外圓車好后，需將工件調頭裝夾，為不破壞已加工表面精度，傳動裝置與加工表面要墊銅皮
三、車槽的方法
（1） 車軸肩溝槽 采用等于槽寬的車槽刀，沿著軸肩將槽車出，直到符合圖樣要求為止。
（2） 車非軸肩溝槽 車非軸肩溝槽時，需確定溝槽的位置。確定方法有兩種：一種是用鋼直尺測量槽刀的工作位置，車刀縱向移動，使左側的刀頭與鋼直尺上所需的長度對齊；另一種是利用床鞍或小滑板的刻度盤控制車槽的正確位置。車削方法與車軸肩溝槽基本相同。
（3） 車寬矩形槽 首先確定溝槽的正確位置。常用的方法有刻線痕法和鋼直尺測量法。溝槽位置確定后，可分粗精車將溝槽車至尺寸。粗車一般要分幾刀將槽車出，槽的兩側和槽底要各留0.5mm的精車余量。車最后一刀的同時應在槽底縱向進給一次，將槽底車平整。精車時，應先車溝槽的位置尺寸，然后再車槽寬尺寸，直至符合圖樣要求為止。
十四、加工程序的編制
加工路線的確定
最短的切削進給路線
切削進給路線最短，可有效提高生產效率，降低刀具損耗。安排最短切削進給路線時，同時還要保證工件的剛性和加工工藝性等要求。因本次加工的材料是圓棒料，所以經綜合考慮選擇矩形進給路線。
程序編制方法的確定[13]
程序編制分為：手工編程和自動編程兩種。
1.手動編程：整個編程過程由人工完成。對編程人員的要求高（不僅要熟悉數控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機械加工工藝知識和數值計算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復雜的零件。
2.自動編程：編程人員只要根據零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定， 將零件的加工信息用較簡便的方式送入計算機，由計算機自動進行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動打印出程序單和制備控制介質。自動編程適用于：形狀復雜的零件、雖不復雜但編程工作量很大的零件（如有數千個孔的零件）、雖不復雜但計算工作量大的零件（如輪廓加工時，非圓曲線的計算）。
根據以上各種程序編制的特點，對軸的加工程序的編制進行以下選擇：由于軸的幾何形狀不太復雜，因此對其外圓表面的加工，選擇手工編程；其軸上鍵槽的加工采用自動編程。
數控指令簡介及加工程序
一、數控指令
數控程序的指令由一系列的程序字組成，而程序字通常由地址（address）和數值（number）兩部分組成，地址通常是某個大寫字母。數控程序中的地址代碼意義如表5-1所示。
功 能
地 址
意 義
程序號
：(ISO)，O (EIA)
程序序號
順序號
N
順序號
準備功能
G
動作模式（直線、圓弧等）
尺寸字
X、Y、Z
坐標移動指令
A、B、C、U、V、W
附加軸移動指令
R
圓弧半徑
I、J、K
圓弧中心坐標
進給功能
F
進給速率
主軸旋轉功能
S
主軸轉速
刀具功能
T
刀具號、刀具補償號
輔助功能
M
輔助裝置的接通和斷開
補償號
H、D
補償序號
暫停
P、X
暫停時間
子程序號指定
P
子程序序號
二、主要的加工程序
見附錄
設計小結
機械畢業(yè)設計是我們機械類專業(yè)學生最后一次較全面的機械設計，是機械設計和機械設計基礎課程重要的綜合性與實踐性環(huán)節(jié)。
(1) 通過這次機械畢業(yè)設計，綜合運用了機械設計課程和其他有關先修課程的理論，結合生產實際知識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，并使所學知識得到進一步鞏固、深化和擴展。
(2) 學習機械設計的一般方法，掌握通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計原理和過程。
(3) 進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、熟悉和運用設計資料（手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）以及使用經驗數據，進行經驗估算和數據處理等。
參考文獻
[1]《機械設計課程設計》，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠主編，1995年12月第一版；
[2]《機械設計（第七版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀名剛主編，2001年7月第七版；
[3]《簡明機械設計手冊》，同濟大學出版社，洪鐘德主編，2002年5月第一版；
[4]《減速器選用手冊》，化學工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版；
[5]《工程機械構造圖冊》，機械工業(yè)出版社，劉希平主編
[6]《機械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2001年8月第四版；
[7]《互換性與技術測量（第四版）》，中國計量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編，2001年1月第四版[8]《機械設計基礎課程設計指導書（第二版）》，高等教育出版社，陳立德主編，牛玉麗副主編，2004年7月第二版。
[9]裝卸機械技術性能手冊? 交通部海洋運輸管理局主編? 港口裝卸雜志社 1987年11月
[10]機械零件? 吳宗澤主編? 中央廣播電視大學出版社? 1996
[11]潤滑油應用及設備潤滑? 張晨輝? 林亮智編? 中國石化出版社 2002年
附錄：
以工件右端面作為粗基準
粗車左端
33
O0001
N010 G50 X100 Z100；
N020 M03 S500；
N030 M08；
N040 T0101；
N050 G00 X50 Z2；
N060 G01 Z-265；
N070 G00 X55；
N080 Z2；
N090 X46；
N100 G01 Z-215；
N110 X50；
N120 G00 Z2
N130 X41；
N140 G01 Z-215；
N150 X45；
N160 G00 Z2；
N170 X36；
N180 G01 Z-126；
N190 X41；
N200 G00 Z2
N210 X33；
N220 G01 Z-103.5；
N230 G02 X36 Z-105 R1.5；
N240 G00 Z2；
N250 X29；
N260 G01 Z-53.5；
N270 G02 X33 Z-55 R1.5；
N280 G00 X100 Z100 T0100；
N290 M09；
N300 M05；
N310 M30；
以左端面和￠41的外圓為定位基準
粗車右端O0002
N010 G50 X100 Z100；
N020 M03 S500；
N030 M08；
N040 T0101;
N050 G00 X50 Z2；
N060 G01 Z-38 F0.5;
N070 X54;
N080 G00 Z2;
N090 X45;
N100 G01 Z-33;
N110 X50;
N120 G00 Z2;
N130 X41;
N140 G01 Z-33;
N150 X45;
N160G00 Z2;
N170 X36;
N180 G01 Z-17;
N190 X41;
N200 G00 X100 Z100 T0100；
N210 M09;
N220 M05；
N230 M30;
以左端面和￠48.833的外圓作定位基準
精車左端
28
O0003
N010 G50 X100 Z100；
N020 M03 S1200；
N030 M08；
N040 T0101；
N050 G00 X24 Z2；
N060 G01 X27.7 Z-2 F0.2；
N070 Z-53.5；
N080 G02 X31.7 Z-55 R1.5；
N090 G01 Z-103.5；
N100 G02 X34.7 Z-105 R1.5；
N110 G01 Z-126；
N120 X40；
N130 Z-215；
N140 X46.833；
N150 X48.833 Z-217；
N160 G00 X100 Z100 T0100；
N170 M09；
N180 M05；
N190 M30；
精車右端
O0004
N010 G50 X100 Z100；
N020 M03 S1200；
N030 M08；
N040 T0101；
N050 G00 X31；
N060 G01 X34.7 Z-2 F0.2；
N070 Z-17；
N080 X40；
N090 Z-33；
N100 G00 X100 Z100 T0100；
N110 T0202；
N120 G00 X44 Z-17；
N130 G01 X34 F0.1；
N140 G04 X3.0；
N150 G01 X44；
N160 G00 X54；
N170 Z-170；
N180 X44；
N190 G01 X34
N200 G04 X3.0；
N210 G01 X44；
N220 G00 X100 Z100 T0200；
N230 M09；
N240 M05；
N250 M30；
O0000
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N104T1M6
N106G0G90X18.5Y1.25A0.
S1909M3
N108G43H1Z50.
N110Z10.
N112G1Z-.975F1.8
N114G2Y-1.25R1.25F190.9
N116G1X-18.5
N118G2Y1.25R1.25
N120G1X18.5
N122Z-1.95F1.8
N124G2Y-1.25R1.25F190.9
N126G1X-18.5
N128G2Y1.25R1.25
N130G1X18.5
N132Z-2.925F1.8
N134G2Y-1.25R1.2
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