【正文】 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。根據(jù)公稱直徑 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參考 文獻(xiàn) [1]圖 66，對(duì)于采用常見材料組合和按標(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。 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 d D =95 查手冊(cè)得此軸承的基本額定靜載荷 =15200N，又中間軸上為直齒輪，軸承不受軸向力， =0故取 x=1， y=0，對(duì)于深溝球軸承，按表 136查得 = 徑向力 221 1 1r NH NVF F F?? =22556 1046? =1184N 222 2 2r NH NVF F F?? =221503 694? 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 =1656N 當(dāng)量動(dòng)載荷 1 1 . 2 1 1 6 5 6 1 6 5 6PrP f X F? ? ? ? ?N 軸承應(yīng)有基本額定動(dòng)載荷 39。hL 為 20xx0 小時(shí)。1 66010 hnLCP?? 式（ ） 39。 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。 1 ( 1 ) 1 0 .8 2 ( 0 .2 1 ) 1 .8 2k q a? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 0 .8 5 ( 1 .3 1 1 ) 1 .2 6k q a? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 由附圖 32 得尺寸系數(shù) ??? 由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) r=? 軸按磨削加工，由附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ??? ?? ? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理即 q 1?? 按參考 文獻(xiàn) [1]式（ 312）及（ 312a）得綜合系數(shù)值為 1 1 2 .8 0kK ????? ? ? ??? 1 1 1 .6 2rr 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 2M MpaW? ? ? 扭矩及扭矩切應(yīng)力 3 m mTN?? 3 TT MpaW?? ? ? 過盈配合處 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??????? ? 因軸無大大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可忽略靜強(qiáng)度的校核。 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度看，截面 2 和 3處的過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從受載的情況來看，截面 23 中間受載荷最大， 截面 3相近，但截面 3 受扭矩，所以 2 截面不必校核，截面 23中間受力，但應(yīng)力集中不大，不必校核。 軸肩上的圓角半徑取 R=2mm 高速軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖見圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 由前得輸入軸上 =， =250r/min， T= m 求作用在齒輪上的力（參考 文獻(xiàn) [4]13453 受力分析與強(qiáng)度計(jì)算） 齒輪分度圓直徑 d= m=244mm 分度圓切向力 =2T/d= 徑向力 = tan = N 法向力 = /cos = 確定軸承的支撐點(diǎn)位置時(shí)，參見 文獻(xiàn) [1]圖 1523，對(duì)于所選軸承，查得 1 9a? ， 2 30a? ， 3 ? 。 78 段是安全離合器固定端安裝段，不承受軸向力矩，軸上加工螺紋用以加裝圓螺母選 d=M18 ,L=60mm，螺紋長 L=32mm。查齒輪數(shù)據(jù)得到雙聯(lián)齒輪厚度，初選 L=104mm 此處安裝成對(duì)軸承，因?yàn)樯顪锨蜉S承徑向尺寸小，有較高的徑向載荷能力 .。 高速軸的設(shè)計(jì) 初步確定軸端直徑 由前得輸入軸上 =P/ = n=250r/min T= m 求作用在齒輪上的力，參見文獻(xiàn) [4]13453 受力分析與強(qiáng)度計(jì)算。 軸按磨削加工，由參考文獻(xiàn) [1]附表 34得表面質(zhì)量系數(shù) ??? ?? ? 。 軸按磨削加工，由參考文獻(xiàn) [1]附圖 34得表面質(zhì)量系數(shù)為 ??? ?? ? 。 截面上由于軸肩形成的理論集中系數(shù) a? 及 a? ： 按參考文獻(xiàn) [1]附表 32查取，因 =, =75/65= 可查得 ?? ， ?? 。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 155取 a= 軸的計(jì)算應(yīng)力 22 21ca 3() 1 0 0 2 8 2 (0 . 6 1 6 0 0 ) 1 6 . 4 60 . 1 6 5M M p aW ?? ? ? ??? ? ? ?? 式（ ） （ ? ） 前已經(jīng)選定軸的材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)，參考文獻(xiàn) [1]表 151查得 [ 1?]=60Pa，所以 ca ??? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ??，故安全。具體軸的外形設(shè)計(jì)如圖所示。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 低速軸的設(shè)計(jì) 1）初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承不受軸向力，故選擇深溝球軸承。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [5]表 511 軸的材料及其主要力學(xué)性能選擇軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)熱處理。 必須指出在一般工作溫度下（低于 200 攝氏度）各種碳鋼的彈性模量均相差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時(shí)，所根據(jù)的是強(qiáng)度和耐磨性，而不是軸的彎曲或者扭轉(zhuǎn)剛度，在既定的條件下，有時(shí)也可選擇較低的鋼材，而用適當(dāng)增大軸的截面積的方法來提高軸的剛度。這時(shí)只需要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以防止斷裂和塑性變形。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。 行星齒輪效果圖 2KH型雙內(nèi)嚙合行星變速器齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和構(gòu)造，齒輪 1和 3 形成雙聯(lián)行星齒輪，雙聯(lián)行星齒輪大致如圖結(jié)構(gòu)所示。 表 行星齒輪幾何參數(shù)見 (長度單位： mm) 名稱 符號(hào) 第一內(nèi)齒輪副 第二內(nèi)齒輪副 外齒輪 內(nèi)齒輪 外齒輪 內(nèi)齒輪 齒數(shù) z 61 62 58 59 模數(shù) m 4 齒形角 a 20 齒頂高系數(shù) ah? 1 嚙合角 39。 （ 3）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 1）齒面接觸應(yīng)力 H? uu 1bd T2 K KZZ 21 1HPHEH ????? 式中 EZ 材料彈性系數(shù) HZ 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) K載荷系數(shù) HpK 行星輪間載荷分配不均勻系數(shù) 1d 行星輪分度愿直徑 1T 行星輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 b齒寬 u齒數(shù)比 查得： 材料彈性系數(shù) 21E ? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) oss in 2ZH ??? ?? 載荷系數(shù) K= 載荷分配不均勻系數(shù) ? =248mm 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 =5KN m =45mm ? 則 =32MPa 2）許用接觸應(yīng)力 HP? S ZZZ XWNlimHHP ???? ?? 查得： 接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa600limH ?? 壽命系數(shù) ? 工作硬化系數(shù) 1ZW? 尺寸系數(shù) 1ZX? 安全系數(shù) S= 則許用接觸應(yīng)力 M P ZZZ XWNl i mHHP ????????? ?? 因?yàn)?HPH M P 0 8M P ?? ??? 所以滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，模數(shù) m=4 符合設(shè)計(jì)要求。也可按照結(jié)構(gòu)要求和功率大小初選，重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 然后校核彎曲強(qiáng)度，因?yàn)槟?shù)最后的確定往往是受結(jié)構(gòu)尺寸的限制的。齒輪的由文獻(xiàn) [3]查得彎曲極限應(yīng)力 =700MPa。 主要設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 由于現(xiàn)今的各種機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)大都編寫了利用計(jì)算機(jī)編制的少齒差內(nèi)嚙合齒輪副的參數(shù)表，所以根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械傳動(dòng)》選擇參數(shù)并計(jì)算齒輪幾何尺寸，校核各項(xiàng)限制系數(shù)只有特殊情況才會(huì)應(yīng)用。 =58 =59 =1 20?? m=4 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 =m /2+ m=120mm = m /2+ m=122mm =arcos( cos / )= =arcos( cos / )= 因兩齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，故 = 。1 1 2 2( 1 2 ) [ ( t a n t a n ) ( t a n t a n ) ] 1a a azz? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?.4 =61 =62 =1 20?? 初選 m=4 =m /2+ m=126mm = m /2+ m=128mm =arcos( cos / )= =arcos( cos / )= 又因兩齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，故 = 。但 ah? 太小時(shí)，變位系數(shù)太小會(huì)發(fā)生外齒輪切齒干涉（根切）或插齒加工時(shí)的負(fù)嚙合。 表 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比與齒數(shù)組合 重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍋爐鏈條爐排 變速器 各齒輪齒數(shù) 傳動(dòng)比 錯(cuò)齒數(shù) 齒數(shù)差 1z 2z 3z 4z 4xi cz dz 61 62 58 59 1142 3 1 齒形角和齒頂高系數(shù) 一般采用標(biāo)準(zhǔn)齒形角，當(dāng)齒數(shù)差 1dZ? 時(shí)，取齒形角 14 ～ 25 ，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)采用 20?? 。 傳動(dòng)比 i的絕對(duì)值等于行星輪齒數(shù)除以中心輪與行星輪的齒數(shù)差，齒數(shù)差愈小，則傳動(dòng)比 i的絕對(duì)值愈大。 4）行星齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，抗沖擊和振動(dòng)能力較強(qiáng)，工作較可靠。此外還成功地將開關(guān)磁阻電機(jī)用于電機(jī)車，提高了電機(jī)車運(yùn)行的可靠性和效率。 相比于其他電機(jī)，開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)力矩大、起動(dòng)電流小，