锅炉用链条炉排变速器_毕业设计(编辑修改稿)

锅炉用链条炉排变速器_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 8) 计算行星轮传递的转矩 =9550P/n （ 2）设计计算 计算得 m 取 m=4 少齿差行星传动变速器，要求整体结构小而紧凑，轴向尺寸小。 因此要求齿轮的厚度很小，通常取 d =～ ，本设计中取 d。 （ 3）校核齿面接触疲劳强度 1）齿面接触应力 H uu 1bd T2 K KZZ 21 1HPHEH  式中 EZ 材料弹性系数 HZ 节点区域系数 K载荷系数 HpK 行星轮间载荷分配不均匀系数 1d 行星轮分度愿直径 1T 行星轮传递的转矩 b齿宽 u齿数比 查得： 材料弹性系数 21E  节点区域系数 oss in 2ZH   载荷系数 K= 载荷分配不均匀系数  =248mm 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 =5KN m =45mm  则 =32MPa 2）许用接触应力 HP S ZZZ XWNlimHHP   查得： 接触疲劳强度极限 MPa600limH  寿命系数  工作硬化系数 1ZW 尺寸系数 1ZX 安全系数 S= 则许用接触应力 M P ZZZ XWNl i mHHP   因为 HPH M P 0 8M P   所以满足齿面接触疲劳强度，模数 m=4 符合设计要求。 几何参数计算 由表 确定：压力角 20 模数 m=4 1z=61， 2z=62 中心距： m（） /2=2mm 取中心距 =2mm 分度圆直径： ==244mm =248mm 齿顶高： =*m=4mm 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 齿轮宽度： = * =45mm 取 =45mm =45mm 第一内齿轮副 =58, =59 中心距： m（） /2=2mm 取中心距 =2mm 分度圆直径： ==232mm =234mm 齿顶高： =*m=4mm 齿轮宽度： = * =45mm 取 =45mm =45mm 由于现今的各种机械设计手册大都编写了利用计算机编制的少齿差内啮合齿轮副的参数表，所以根据参考文献 [4]选择参数并计算齿轮几何尺寸，校核各项限制系数只有特殊情况才会应用。 一般情况下可直接从现成的参数表中选取所需的参数。 由上面的选取和计算得出双联齿轮各项数据见表 所示。 表 行星齿轮几何参数见 (长度单位： mm) 名称 符号 第一内齿轮副 第二内齿轮副 外齿轮 内齿轮 外齿轮 内齿轮 齿数 z 61 62 58 59 模数 m 4 齿形角 a 20 齿顶高系数 ah 1 啮合角 39。  啮合中心距 A 2 分度圆直径 d 244 248 232 236 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 齿顶圆直径 ad 252 256 240 244 齿轮宽度 B 45 45 45 45 验算重合度  跨齿数 k 4 4 4 4 强度校核 渐开线少齿差行星传动为内啮合传动，又采用正角度变位，其齿面接触强度与齿根弯曲强度均提高，且齿面接触强度远远大于齿根弯曲强度，同时又是多齿对啮合，所以内外齿轮的接触强度可不进行验算及满足要求 (参见文献 [2]第九章少齿差行星齿轮传动第 6 节齿轮强度计算 )。 只计算齿根弯曲强度，其弯曲强度条件为： F FP 由前面计算所得满足 F FP ，所以齿根弯曲强度满足。 齿轮尺寸设计满足实际要求。 行星齿轮效果图 2KH型双内啮合行星变速器齿轮传动的特点和构造，齿轮 1和 3 形成双联行星齿轮，双联行星齿轮大致如图结构所示。 齿轮 4 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 齿轮 齿轮 1 3. 轴的设计 轴的用途和分类 轴是组成机器的主要零件之一，一切作回转运动的传动零件如齿轮、蜗轮重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 等 ,都必须安装在轴上才能惊醒运动和动力的传递。 因此轴的主要功用是支承回转零件及传动运动和动力。 轴的设计包括结构设计和工作能力的计算两方面。 轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。 轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件的装配的困难等。 轴工作能力的计算主要是指轴的强度、刚度和振动稳定性方面的计算。 多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。 这时只需要对轴的强度进行计算，以防止断裂和塑性变形。 而对刚度要求高的轴和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。 选择轴的材料 轴的材料主要是碳钢和合金钢。 由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中敏感性较低，同时也可以用热处理或化学处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，最常用的是 45 钢。 必须指出在一般工作温度下（低于 200 摄氏度）各种碳钢的弹性模量均相差不多，因此在选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，所根据的是强度和耐磨性，而不是轴的弯曲或者扭转刚度，在既定的条件下，有时也可选择较低的钢材，而用适当增大轴的截面积的方法来提高轴的刚度。 各种热处理如高频淬火、渗碳、氧化、氰化以及表面强化处理如喷丸、滚压 等对提高轴的抗疲劳都有着显著的效果。 应用于轴的材料种类很多，主要根据轴的使用条件。 对轴的强度、刚度和其他机械性能等的要求，采用热处理方式，同时考虑制造加工工艺，并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料。 根据参考文献 [5]表 511 轴的材料及其主要力学性能选择轴的材料为40Cr，调质热处理。 具体参数见表 材料 热处理 毛坯直径 mm 硬度HB 抗拉强度 b 屈服点s 弯曲疲极限 1 扭转疲劳极限1 许用静应力p 许用疲劳应力p 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 40Cr 调调质 100～300 229～269 700 500 320 185 280 177～213 低速轴（输出轴）的设计 轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。 它与轴上安装的零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对轴的变形等因素有关。 初步确定轴端直径 由前得输出轴上 =， =， T=5KN m 求作用在齿轮上的力（ 2KH型）（参见文献 [4]13453 受力分析与强度计算） 齿轮分度圆直径 = *m=236mm 分度圆切向力 =2T/d= 径向力 = tan = 法向力 = /cos = 表 轴常用几种材料的 []T 及 0A 值 轴的材料 [ ]/T MPa 0A 235 20QA 、 15～ 25 149～ 126 27535Q 、 20～ 35 125～ 112 45 25～ 45 126～ 103 40 35Cr SiMn、 35～ 45 112～ 97 按表 选取，轴的输入端直径及轴的最小直径： = = 式 (） 又因为此段开有键槽，对于直径 100d mm 的轴，有一个键槽时，轴径增大 5%～ 8%取初选 =60mm。 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 低速轴的设计 1）初步选择滚动轴承，因轴承不受轴向力，故选择深沟球轴承。 最小直径 =60mm 右端用轴端定位，安装端盖。 所以 =60mm 根据轴肩的高度 h=（ ～ ） d 23 处安装轴承， 3 处为安装轴肩 =75mm 预选轴承型号为 6215 尺寸为 dD     ，选 L=62m d=75mm 34 段 4 处为定位轴肩 =86mm L=6mm 45 处安装轴承， 5 处为安装轴肩 =120mm 预选轴承型号为 NU213E 的圆柱滚子轴承尺寸为 d D B=65 120 23，选 L=42mm D=220mm,轴与内齿轮链接，具体尺寸见齿轮设计。 2）根据双内啮合行星轮变速器具体结构要求，设计的输出轴与内齿圈装成一体。 具体轴的外形设计如图所示。 求低速轴的载荷 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 低速轴用螺栓与内齿轮 2 链接 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图见图 图 轴受力简图 由前得输出轴上 P= n=求作用在齿轮上的力 分度圆切向力 =2T/d= 重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 径向力 = tan = 法向力 = /cos = 从应力集中对轴的疲劳强度看，截面 2 和 3处的过盈配合引起的应力集中最严重，从受载的情况来看，截面 23 中间受载荷最大，截面 3相近，但截面 3 受扭矩，所以 2 截面不必校核，截面 23中间受力，但应力集中不大，不必校核。 根据轴的结构图和弯矩图计算出轴受力分析的各个力，见表。 表 轴受力分析 载荷 垂直面 水平面 支反力 1 1121NVFN 1 960NVFN 1 619NHFN 1 1596NHFN 弯矩 1 100282VM   2 47539VM  总弯矩 1100282MN 2  扭矩 1600T N mm 在进行校核时，通常只校核轴上承受对大弯矩和扭矩的截面即危险截面的强度。 根据《机械设计》式 155取 a= 轴的计算应力 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（ ） （  ） 前已经选定轴的材料为 40Cr 调质，参考文献 [1]表 151查得 [ 1]=60Pa，所以 ca          ，故安全。 精确校核轴的疲劳强度 1)判断轴的危险截面 由轴分析可知， 12 截面只受扭矩作用，虽然有键槽、轴肩及过渡配合引重庆理工大学毕业设计 锅炉链条炉排 变速器 起的应力集中将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径强度按扭转强度较宽余考虑的，所以 12 段截面无须校核。 从应力集中对轴的疲劳强度看，截面 2 和 3处的过盈配合引起的应力集中最严重，从受。