【導(dǎo)讀】本次設(shè)計(jì)運(yùn)用行星齒輪傳動(dòng)的質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承。載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，采用2K-H型行星齒輪傳動(dòng)。過(guò)載安全保護(hù)裝置、少齒差減速機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器等組成。安裝時(shí)它直接安裝在鍋。次安裝引起的安裝誤差等弊端。設(shè)計(jì)由傳動(dòng)比入手設(shè)計(jì)內(nèi)外齒輪及輸入輸出軸，后校驗(yàn)個(gè)零件的設(shè)計(jì)參數(shù)，生成CAD裝配圖，最后生成UG三維圖。

　　

【正文】 kK ?? ? ? ?? ?? 有由 31及 32 得碳鋼的特性系數(shù) ??? ，取 ??? ??? 取 ??? 于是計(jì)算安全系數(shù)值，按參考 文獻(xiàn) [1]式（ 156） （ 158）則得 2 7 5 / ( 2 . 8 0 4 . 8 6 0 . 1 0 ) 2 0 . 2 1mS K ??? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? （由軸向力 aF 引起的壓縮應(yīng)力在此處作為 m? 計(jì)算，因其甚小，故予忽略） 155 1 0 .6 21 7 .4 8 1 7 .4 81 .6 2 0 .0 522mS??? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 2 2 2 22 0 . 2 1 1 0 . 6 2 9 . 4 0 1 . 52 0 . 2 1 1 0 . 6 2ca SSSSSS?????? ? ? ??? 3）截面 34 按參考 文獻(xiàn) [1]表 154 中公式計(jì)算， 抗彎截面系數(shù) W= 330 .1 0 .1 5 0 1 2 5 0 0d ? ? ?3mm 抗扭截面系數(shù) 330 .2 2 5 0 0 0TW d m m?? 由前知彎矩 M及彎曲切應(yīng)力為 b 1 .0 2M MpaW? ? ? 扭矩及扭矩切應(yīng)力 3 m mTN?? 3 TT MpaW?? ? ? 過(guò)盈配合處 q????? ?值，由參考 文獻(xiàn) [1]附表 38查出，取 ???? ?? ? 軸按磨削加工，由附表 34 得表面質(zhì)量系數(shù) ??? ?? ? 故綜合系數(shù)為 1 1kK ?? ??? ? ???= 1 1rr kK ?? ? ?? ??= 所以軸在截面 3 右側(cè)安全系數(shù)為： t mS K ??? ????? ? ? ? mS??? ? ????? ? ? ? ? 22caSSS SS??????? ? 因軸無(wú)大大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)性，故可忽略靜強(qiáng)度的校核。至此，根據(jù)以上計(jì)算及校核結(jié)果，高速軸（輸入軸）設(shè)計(jì)安全可靠 。 輸入軸的工作圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 根據(jù)以上設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核的結(jié)構(gòu)，得出軸的工作圖，如圖 滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)械中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承傳動(dòng)零件的。滾動(dòng)軸承具有摩擦小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等有點(diǎn)。 常用的滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用各種常用規(guī)格的軸承。滾動(dòng)軸承的正常失效形式是滾動(dòng)體或內(nèi)外圈滾道上的點(diǎn)蝕破壞。 低速軸上的軸承驗(yàn)算 低速軸 23 段軸承驗(yàn)算 1）由上知軸 23處預(yù)選深溝球軸承軸承型號(hào)為 6215 尺寸為： dD? ? ? ? ??????? ??，查手冊(cè)得此軸承的基本額定靜載荷 0 KN? ， KN? ，對(duì)于深溝球軸承，主要承受徑向載荷，當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 表 載荷系數(shù) Pf 載荷性質(zhì) Pf 舉例 無(wú)沖擊或者輕微沖擊 ～ 電機(jī)、汽輪機(jī)、通風(fēng)機(jī) 中等沖擊或者中等慣性力 ～ 車(chē)輛、動(dòng)力機(jī)械、起重機(jī) 造紙機(jī)、冶金機(jī)械、機(jī)床 強(qiáng)大沖擊 ～ 破碎機(jī)、軋鋼機(jī)、振動(dòng)機(jī)械 按表 查得載荷系數(shù) fp= 由以上軸的設(shè)計(jì)計(jì)算得到： 分度圓切向力 Ft=2T/d= 徑向力 Fr=Fttanα= 法向力 Fn=Ft/cosα= 根據(jù) 參考 文獻(xiàn) [1]表 135差的徑向動(dòng)載荷系數(shù) X=1 所以 當(dāng)量徑向動(dòng)載荷 P= fpXFr= 式（ ） 軸承應(yīng)有基本額定動(dòng)載荷 式（ ） 39。1 66010 hnLCP?? 3 66 0 1 6 . 9 5 2 0 0 0 05 0 2 1 . 9 1 3 7 0 810???? 所以 1 29500CC?? 2）軸承壽命的驗(yàn)算 表 推薦的軸承的預(yù)期計(jì)算壽命 39。hL 機(jī)械類(lèi)型 預(yù)期計(jì)算壽命 39。 /hLh 不經(jīng)常使用的儀器或設(shè)備 300～ 3000 短期或間斷使用的機(jī)械，中斷使用不嚴(yán)重，如手動(dòng)機(jī)械等 3000～ 8000 間斷使用的機(jī)械，中斷使用后果嚴(yán)重，如發(fā)動(dòng)機(jī)輔助設(shè)備、流水作業(yè)線(xiàn)自動(dòng)傳送裝置、升降機(jī)、車(chē)間吊車(chē)等 8000～ 120xx 39。1 66010 hnLCP??重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 每日 8h 工作機(jī)械（利用率不高），如一般的齒輪傳動(dòng)、某些固定電動(dòng)機(jī)等 120xx～ 20xx0 每日 8h 工作的機(jī)械（利用率較高），如金屬切削機(jī)床、連續(xù)使用的起重機(jī)、印刷機(jī)械等 20xx0～ 30000 24h 連續(xù)工作的機(jī)械，如礦山升降機(jī)、紡織機(jī)械 40000～ 60000 24h 連續(xù)工作的機(jī)械，中斷使用后果嚴(yán)重，如發(fā)電站的主電機(jī)、礦井水泵等 100000～ 20xx00 根據(jù)機(jī)械的類(lèi)型和工作狀況，選擇預(yù)期壽命 39。hL 為 20xx0 小時(shí)。 驗(yàn)算軸承壽命 6 310 ()60h CL nP? 式（ ） 6 310 29500( ) 19888160 h??? =198881h? 39。 20xx0hL ? （預(yù)期壽命 20xx0 小時(shí)） 高速軸上軸承驗(yàn)算 高速軸 12段軸承驗(yàn)算 1）軸 12預(yù)選軸承型號(hào)為 圓柱滾子軸承 NU213E 尺寸 dDB=6512025，查手冊(cè)得此軸承 基本額定靜載荷 C0=15200N，又中間軸上為直齒輪，軸承不受軸向力， Fa=0故取 x=1， y=0，對(duì)于深溝球軸承，按表 136查得 fp= 齒輪分度圓直徑 d=Z1 m=244mm 分度圓切向力 Ft=2T/d= 徑向力 Fr=Fttanα= N 法向力 Fn=Ft/cosα= 根據(jù) 參考 文獻(xiàn) [1]表 135差的徑向動(dòng)載荷系數(shù) X=1 所以 當(dāng)量徑向動(dòng)載荷 1 . 6 1 2 6 0 . 7 4 1 7 . 1 2prP f X F? ? ? ? ? 軸承應(yīng)有基本額定動(dòng)載荷 C1=Ps√60nLh/106 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 39。1 66010 hnLCP?? 3 66 0 2 5 4 2 . 5 2 0 0 0 04 1 7 . 1 2 6 0 4 9 . 810???? 所以 1 29500CC?? 2）驗(yàn)算軸承壽命 6 310 ()60h CL nP? 6 310 29 50 0( ) 23 47 060 25 42 .5 41 7. 12 h??? =23470h 39。 20xx0hL ? （預(yù)期壽命 20xx0 小時(shí)） 高速軸 23段軸承驗(yàn)算 1)軸 34預(yù)選 深溝球軸承 6215 dDB=9517032查手冊(cè)得此軸承的基本額定靜載荷 C0=15200N，又中間軸上為直齒輪，軸承不受軸向力， Fa=0故取x=1， y=0，對(duì)于深溝球軸承，按表 136查得 fp= 徑向力 221 1 1r NH NVF F F?? = 22556 1046? =1184N 222 2 2r NH NVF F F?? = 221503 694? =1656N 當(dāng)量動(dòng)載荷 1 1 1656 1656PrP f XF? ? ? ? ?N 軸承應(yīng)有基本額定動(dòng)載荷 39。1 66010 hnLCP?? 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 = 3 6 0 4 8 0 2 0 0 0 01656 ?????=13778 1013 77 8 15 20 0C C N? ? ? 2）驗(yàn)算軸承壽命 6 310 ()60h CL nP? =6 310 25 50 0()60 48 0 16 56?=126779h 39。hL （預(yù)期壽命 20xx0 小時(shí)） 通過(guò)以上計(jì)算和驗(yàn)算，各軸承符合要求，選取正確。 低速軸上鍵 鍵的選擇 平鍵的材料通常選 45鋼。根據(jù)公稱(chēng)直徑 d=70mm 在軸 12 處安裝圓頭普通平鍵（ A 型） 2 0 6 3 / 1 0 9 6 1 9 7 9G B T?? 鍵的校核 平鍵聯(lián)接傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，聯(lián)接中各零件的受力情況分析見(jiàn)參考 文獻(xiàn) [1]圖 66，對(duì)于采用常見(jiàn)材料組合和按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接），只要失效形式是工作面的壓潰，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷，因此只按工作面是上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行校核計(jì)算。對(duì)于導(dǎo)向平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接（動(dòng)聯(lián)接）主要失效形式是工作面的過(guò)度磨損，通常按工作面上的壓力進(jìn)行條件性的強(qiáng)度校核計(jì)算。 假設(shè)載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度條件為 22()ppTTk ld k L b d??? ?? ? ??? ? ? ? ?? ?? 式（ ） 導(dǎo)向平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為 2 2 ( / 2 )0 . 5 ( )T F dppk ld h L b d??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 式（ ） 表 鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力和許用壓力 （ MPa） 許用擠壓應(yīng) 聯(lián)接方式 材料 載荷性質(zhì) 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 力、許用壓力 靜載荷 輕微載荷 沖擊 ]p?? 靜聯(lián)接 鋼 120150 100120 6090 鑄鐵 7080 5060 3045 p?? 動(dòng)聯(lián)接 鋼 50 40 30 輸出軸（低速軸）上鍵的尺寸為 bhL=181170 由聯(lián)結(jié)條件得 帶入條件公式得 2p Tkld ?????? = [σp] 驗(yàn)算合格，鍵可以使用。 輸入軸上鍵 鍵的選擇 軸端 67處安裝選擇圓頭普通平鍵，根據(jù) d=28mm 選擇 矩形花鍵NdDB=628 327 鍵的校核 鍵的尺寸為 N d D B=62832 7 花鍵聯(lián)接傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，聯(lián)接中各零件的受力情況分析見(jiàn)參考 文獻(xiàn) [1]圖 66，對(duì)于采用常見(jiàn)材料組合和按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接），只要失效形式是工作面的壓潰，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷，因此只按工作面是上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行校核計(jì)算。對(duì)于導(dǎo)向平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接（動(dòng)聯(lián)接）主要失效形式是工作面的過(guò)度磨損，通常按工作面上的壓力進(jìn)行條件性的強(qiáng)度校核計(jì)算。 假設(shè)載荷在鍵的工作面上均勻分布，花鍵聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度條件為： 2p Tkld ?????? = 2 6 5 7 2 2 0 4 4 . 7 10 . 5 1 2 7 0 7 0 PM p a? ? ? ?? ?? ? ? 2p Tkld ?????? = 2 6 5 7 2 2 0 7 8 . 2 40 . 5 1 2 5 6 5 0 PM p a? ? ? ?? ?? ? ? 因此花鍵符合強(qiáng)度條件。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 行星機(jī)構(gòu)的嚙合效率計(jì)算 內(nèi)齒輪固定時(shí) HNcbHNcbbHV ZZ )Z(Z ??? ??? 式中 HN? 為一對(duì)內(nèi)嚙合齒輪的效率 )EE)(Z1Z1(1 bcbcEHN ???? ??? 當(dāng) 10 ac??? 時(shí) 2acacc ?? ??? 當(dāng) 10 ab??? 時(shí) 2ababb ?? ??? 當(dāng) 1ac?? 時(shí) acc ???