畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書---閘閥電動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　閘閥電動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　前言：</b></p><p>　　閥門是管道系統(tǒng)中的重要部件。它是用來(lái)截?cái)嗷蛘{(diào)節(jié)管道系統(tǒng)中介質(zhì)流量的為了減輕運(yùn)行人員的體力勞動(dòng)強(qiáng)度在各個(gè)部門中已經(jīng)廣泛使用電動(dòng)閥門，電動(dòng)閥門是由閥門電動(dòng)裝置和閥門本體共同組成的。閘閥電動(dòng)裝置有時(shí)也稱閥門驅(qū)動(dòng)器，閥門控制器，后來(lái)統(tǒng)

2、一稱為電動(dòng)裝置。</p><p>　　電動(dòng)裝置從五十年代就開始廣泛用于各個(gè)工業(yè)部門中，但它的主要只是代替人力去操作那些大口徑的閥門，因此技術(shù)要求簡(jiǎn)單在使用時(shí)大多還需人力進(jìn)行輔助操作。</p><p>　　從六十年代，我國(guó)各個(gè)工業(yè)部門開始應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用對(duì)電閥門提出了新的要求，為此、開始制造并在各個(gè)工業(yè)部門中應(yīng)用了一些新型的，能適應(yīng)自動(dòng)化要求的閥門裝置。</p>

3、<p>　　電動(dòng)閥門是由閥門電動(dòng)裝置和閥門組合成一體的管道附件。它可以接受運(yùn)行人員或自動(dòng)截?cái)嗷蛘{(diào)節(jié)管道中的介質(zhì)流量。電動(dòng)裝置和閥門本身都是獨(dú)立的部件。為保證電動(dòng)裝置的工作性能良好，除了必須有良好的閥門電動(dòng)裝置外，還應(yīng)使二者能很好地協(xié)調(diào)工作。在電站中通常需要配用電動(dòng)裝置的閥門有閘閥、節(jié)止閥、蝶閥和球閥等。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)閘閥電動(dòng)裝置，我們根據(jù)電站中的應(yīng)用情況，參考一些其它資料來(lái)設(shè)計(jì)，由于我

4、們的工作不夠深入，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，錯(cuò)誤之處還望各位老師指正。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　1工作條件：閘閥電動(dòng)裝置載荷平穩(wěn)，工作允許誤差為±5%每年按300個(gè)工作日計(jì)算，使用期限為十年，大修4年單班，工廠小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)工作量</b><

5、;/p><p><b>　　每個(gè)學(xué)生應(yīng)完成：</b></p><p>　　裝配圖一張（A0）。</p><p><b>　　零件圖3張。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。</b></p><p><b>　　擬定傳動(dòng)方案<

6、/b></p><p>　　為了確定傳動(dòng)傳動(dòng)方案，先粗估傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比，輸出速度nw =20r/min，若選用同步轉(zhuǎn)速為1500或1000r/min的電動(dòng)機(jī)可以粗估出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為75或50根據(jù)這個(gè)傳動(dòng)比及工作條件訂出圖示兩種方案.</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　?。╞）</b

7、></p><p>　　方案a雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造方便但是由于齒輪傳降速比不大，致使降速過小，整個(gè)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸過大，達(dá)不到降速要求，而且還不利于在以后的設(shè)計(jì)中加入控制裝置。</p><p>　　方案b電動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，降速傳動(dòng)由于采用了蝸輪蝸桿所以能夠?qū)崿F(xiàn)較大的降速傳動(dòng)，滿足使用要求。</p><p>　　四、電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇

8、和計(jì)算。</p><p>　?。?） 1、電動(dòng)機(jī)選擇</p><p>　　目前用于電動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)絕大多數(shù)都是三相異步電動(dòng)機(jī)。這主要由于三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、運(yùn)行可靠和價(jià)格低廉選用Y型（TP44）全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2、選擇電動(dòng)機(jī)容量。</p><p><b>　　Pd=Pw/η</b&

9、gt;</p><p>　　Pw=F ?v/1000</p><p><b>　　η=η12η2η3</b></p><p>　　式中η1是軸承的傳動(dòng)效率η2是齒輪傳動(dòng)效率，η3是蝸桿傳動(dòng)效率其大小分別為0.99 ,0.97 0.8 。</p><p>　　由于已知T=2000N.M n=20r/min由T=9

10、550P/n</p><p>　　得：Pw=4.188kw≈4.2kw Pd=5.52kw</p><p>　　3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　nw=20r/min</p><p>　　根據(jù)常用傳動(dòng)范圍齒輪：i1=3-5 </p><p>　　蝸輪為：i2 =10～40</p><

11、;p>　　nd = i1 i2 nw=20×(20 ~200)=600 ~4000r/min</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：</p><p><b>　　Y132S2-4</b></p><p><b>　　4、分配傳動(dòng)比</b></p><p>　　傳動(dòng)裝

12、置 的總傳動(dòng)比i==72</p><p>　　因?yàn)榭倐鲃?dòng)比i=i齒i蝸 蝸桿-齒輪減速器：</p><p>　　i齒=﹙0.03~0.06)=2.16~4.32</p><p>　　初取i齒=2. 4 i蝸=30</p><p>　　5、計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　?、俑鬏S的功

13、率</b></p><p>　?、褫S的輸入功率：p1=pd ·η01=5.52kw</p><p>　?、蜉S的輸入功率：：p2= p1η12=5.35kw</p><p>　?、筝S的輸入功率：p3= p2η23 =4.2kw</p><p><b>　　②各軸的轉(zhuǎn)矩</b></p>&

14、lt;p>　　電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：Td=9550 pd/ nm=36.6N?M</p><p>　　Ⅰ軸的輸出轉(zhuǎn)矩：T1= Td =36.6N?M</p><p>　?、蜉S的輸出轉(zhuǎn)矩：：T2= T1η12i齒 =85.2N?M</p><p>　?、筝S的輸出轉(zhuǎn)矩：T3= T2η23i蝸 =2024.352N?M</p><p><b&

15、gt;　　傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　㈠齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?、胚x定齒輪的類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　按確定的傳動(dòng)方案選用齒輪-蝸桿傳動(dòng) </p><p>　　閘閥電動(dòng)裝置為一般工作機(jī)器速度不高 ，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）<

16、;/p><p>　　材料選擇查表選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS二者材料硬度差為40HBS</p><p>　　選擇小齒輪的齒數(shù)為Z1=21，大齒輪齒數(shù)Z2=2.4×21=50.4， 取Z2=50 </p><p>　　⑵按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算

17、公式進(jìn)行試算即：</p><p><b>　　d1t≧2.32·</b></p><p>　　1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)Kt=1.3.</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T1=36.6N.M=3.66×104N.mm&

18、lt;/p><p><b>　　查表選取齒寬系數(shù)</b></p><p>　　查表查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa</p><p>　　由圖齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度限</p><p>　　σHlim1=600MPa大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim2=550MPa </p><p>

19、;<b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) </b></p><p>　　N1=60n1j ?Lh=60×1440×1×8×300×15=3.11×109</p><p>　　N2=1.3×109</p><p>　?、卟椤苁謨?cè)≥接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.85 KHN2=0.9&

20、lt;/p><p>　?、嘤?jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1％ 安全系數(shù)S=1 由式得</p><p>　　[σH ]1=×σHlim1=0.85×600=510MPa</p><p>　　[σH ]2=×σHlim2=0.9×550=495MPa</p><p&g

21、t;<b>　　2、計(jì)算</b></p><p>　?、偈剿阈↓X輪分度圓直徑d1t代入[σH ]中較小的值</p><p><b>　　d1t≧2.32·</b></p><p><b>　　=59.08mm</b></p><p><b>　?、谟?jì)算圓周速

22、度V。</b></p><p>　　V==4.45m/s</p><p><b>　?、塾?jì)算齒寬</b></p><p>　　b=Φd?d1t=35.448mm</p><p>　?、苡?jì)算齒寬與齒高之比b/h</p><p>　　模數(shù) mt==2.813mm</p>

23、<p>　　齒高 h=2.25 mt=6.33 b/h=5.6</p><p><b>　?、萦?jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)V==4.45m/s 7級(jí)精度查《手冊(cè)》得動(dòng)載系數(shù)kv=1.12</p><p>　　直齒輪： kHα= kFα=1</p><p>　　由表查得使用系數(shù)

24、 ：kA=1</p><p>　　由表查得7級(jí)精度 小齒輪懸臂布置 kHβ=1.35由b/h=5.6 查得</p><p><b>　　kFβ=1.18</b></p><p>　　k= kAkvkHαkFβ=1.512</p><p>　　⑥按實(shí)際的載荷系數(shù) 校正所得的分度圓直徑由公式得：</p>

25、<p>　　d1= d1t ?=62.13</p><p><b>　　⑦計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　m= d1/z1=2.959mm </p><p>　　3按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 </p><p><b>　　m≥</b></p><p>　

26、?、糯_定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值 </p><p>　?、俨榈眯↓X輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=500MPa 大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限σFE2=380MPa</p><p>　?、诓榈萌澢趬勖禂?shù)kFN1=0.85 kFN2=0.88</p><p>　?、塾?jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4 </p&

27、gt;<p>　　[σF ]1=×σFE1=303.57MPa</p><p>　　[σF ]2=×σFE2=238.6MPa</p><p><b>　?、苡?jì)算載荷系數(shù)k</b></p><p>　　k= kAkvkHαkFβ=1.512</p><p><b>　?、莶槿↓X

28、形系數(shù)</b></p><p>　　YFa1=2.76 YFa2=2.32</p><p><b>　?、薏槿?yīng)力校正系數(shù)</b></p><p>　　Ysa1=2.76 Ysa2=1.70</p><p>　?、哂?jì)算大小齒輪并加以

29、比較</p><p><b>　　=0.01418</b></p><p><b>　　=0.0165</b></p><p><b>　　大齒輪數(shù)值大</b></p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>&l

30、t;b>　　m≥2.15mm</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑可取m=3</p><p>　　= =20.71 取=21</p><p>　　=50.4 取=50</p><p&

31、gt;<b>　　幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算分度圓直徑：</b></p><p>　　=m=21×3=63mm</p><p>　　d2=z2·m=150mm</p><p><b>　　計(jì)算中心距</b></p>

32、<p>　　a==106.5mm</p><p><b>　　計(jì)算齒輪齒寬</b></p><p>　　b==37.8≈38</p><p>　　取B2=38mm B1=43mm</p><p>　　(2)蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型</p>

33、<p>　　根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）</p><p><b>　　2 選擇材料</b></p><p>　　考慮到蝸桿傳遞功率不大速度只是中等故蝸桿用45鋼，因希望效率高一些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火、硬度為45-55HRC,蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬僅齒圈用青銅制

34、造而輪芯，用灰鑄鐵HT100制造</p><p>　　3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由式傳動(dòng)中心距：</p><p><b>　　A≥ </b></p><p>　　確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2</p><p&

35、gt;　　按Z2=2取效率η=0.8</p><p><b>　?、诖_定載荷K</b></p><p>　　因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)Kβ=1，《機(jī)械設(shè)計(jì)》270頁(yè)查表11-5取KA=1.15，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取KV=1.05；則</p><p>　　K=KA×Kβ×KV =1.15×1&#

36、215;1.05≈1.21</p><p><b>　?、鄞_定彈性影響系數(shù)</b></p><p>　　因選用的是鑄錫青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故ZE=160MPa1/2</p><p><b>　　④確定接觸系數(shù)Zρ</b></p><p>　　先假設(shè)分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值d1/a=0.3

37、，從圖11-18中查得Zρ=2.9</p><p>　　⑤確定許用接觸應(yīng)力[σH]</p><p>　　根據(jù)蝸輪材料為鑄錫青銅ZCuSn10P1，金屬鑄造膜，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，可從表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力[σH]’=268MPa</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) </p><p>　　壽命系數(shù)

38、 </p><p>　　則 </p><p><b>　?、抻?jì)算中心距</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　從表11-2中查得m=5，蝸桿分度圓直徑d=50。這時(shí)，從圖11-18中查得2.37，因，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。<

39、;/p><p>　　(4).蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸</p><p><b>　?、傥仐U</b></p><p>　　軸向齒距 =15.7mm；</p><p><b>　　直徑系數(shù)q=10；</b></p><p>　　齒頂圓直徑 =60mm；</p>&l

40、t;p><b>　　分度圓導(dǎo)程角；</b></p><p>　　蝸桿軸向齒厚 7.85mm</p><p><b>　?、谖佪?lt;/b></p><p>　　蝸輪齒數(shù)z2=61；變位系數(shù)x2=-0.5；</p><p>　　驗(yàn)算傳動(dòng)比i = z2/z1=30.5；傳動(dòng)比誤差為0</p>

41、;<p>　　蝸輪分度圓直徑 d2=m×z2=5×61=305mm</p><p>　　蝸輪喉圓直徑 da2=d2+2×ha2=305+2×5=315mm</p><p>　　蝸輪齒根圓直徑 df2=d2-2×hf2=305-2×1.2×5=293mm</p><p

42、>　　蝸輪咽喉母圓半徑 rg2= a-0.5×da2=22.5mm</p><p>　　(5).校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù) </b></p><p>　　由此，查表11-19可得齒形系數(shù)。</p><p><b>　　螺旋角系數(shù) </b><

43、;/p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力 </b></p><p>　　從表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力=56MPa</p><p>　　壽命系數(shù) </p><p><b>　　滿足彎曲強(qiáng)度。</b></p><p>　　(6).精度等級(jí)

44、公差和表面粗糙度的確定</p><p>　　考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T 10089—1988 圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f GB/T 10089—1988。</p><p>　　(7).熱平衡核算。</p><p>　　由于摩擦損耗的功率，則產(chǎn)生的熱流量為</p><p>　

45、　P——蝸桿傳遞的功率</p><p><b>　　以自然方式</b></p><p>　　——箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可??；</p><p>　　S——內(nèi)表面能被論化油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣所冷卻的箱體表面面積，單位為m2；取S=0.5 m2</p><p>　　——油的工作溫度，可??；</p>&

46、lt;p>　　——周圍空氣的溫度，常溫情況可取；</p><p>　　按熱平衡條件，可求得在即定工作條件下的油溫</p><p><b>　　< </b></p><p><b>　　滿足溫度要求。</b></p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算</b><

47、/p><p><b>　　1 電動(dòng)機(jī)軸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y132S-4系列電機(jī)。</p><p>　　軸的直徑D=38mm 軸長(zhǎng)為L(zhǎng)=80mm</p><p><b>　　2、Ⅱ軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　①求出軸上的功率P2 轉(zhuǎn)速n2和

48、轉(zhuǎn)矩T2</p><p><b>　　P2=5.35kw</b></p><p>　　N2=600r/min</p><p>　　T2=85.2N.m</p><p>　?、谇笞饔迷谖仐U上的力</p><p>　　因?yàn)橐阎佪嗇敵雠ぞ貫門=2024.5N.m</p><p>

49、;　　Ft2=2T2/d=8296.5N=Fa1</p><p>　　Ft2= Fa2= T1/d1=2130N</p><p>　　Fr1=Fr2=Ft2·tanα=3079.48N</p><p><b>　　初步計(jì)算軸徑</b></p><p>　　軸的材料選用常用的45鋼</p><

50、p>　　當(dāng)軸的支撐距離未定時(shí)， 無(wú)法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計(jì)算公式為：</p><p>　　120×=24.88mm</p><p>　　的徑向尺寸：當(dāng)直徑變化處的端面用于固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，直徑變化值要大些，可?。?~8）mm，否則可?。?~6）mm</p><p>　　軸的軸向尺寸：

51、軸上安裝傳動(dòng)零件的軸段長(zhǎng)度是由所裝零件的輪轂寬度決定的，而輪轂寬度一般是和軸的直徑有關(guān)，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端面應(yīng)留有距離L，以保證零件端面與套筒接觸起到軸向固定作用，一般可取L=（1~3）mm。軸上的鍵槽應(yīng)靠近軸的端面處。</p><p>　　Ⅱ軸的最小直徑定為dmin=30mm</p><p>　?、艹踹x軸承選定滾動(dòng)軸承因軸承主要受徑向力選取深溝球軸承型號(hào)為60

52、12</p><p><b>　?、萜溆喑叽缫妶D示</b></p><p>　?、叽簖X輪與光軸為間隙配合。</p><p>　?、噍S端倒角為2×45º各個(gè)軸肩處 圓角R為2mm</p><p><b>　　⑨求軸上載荷</b></p><p>　　作為簡(jiǎn)支

53、梁的軸的支承跨距L=283mm </p><p>　　求出軸承對(duì)軸的作用力</p><p>　　作出Ⅱ軸的力學(xué)模型，如下圖</p><p>　　再計(jì)算出各個(gè)作用點(diǎn)處的彎距和扭距</p><p>　　T=85200 N?mm</p><p><b>　　2).校核軸的強(qiáng)度</b></p>

54、<p>　　由軸的扭距、彎距圖可知，齒輪軸的輪齒處存在危險(xiǎn)截面，因此在該處計(jì)算應(yīng)力</p><p>　?。ㄒ蚺まD(zhuǎn)切應(yīng)力不是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，故引入折合系數(shù)α）取</p><p>　　抗彎截面系數(shù) </p><p>　　截面上的彎曲應(yīng)力 </p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 </p><p&g

55、t;　　軸的彎扭強(qiáng)度條件為 </p><p>　　查表15-1得 MPa</p><p>　　所以 </p><p><b>　　符合彎扭強(qiáng)度條件</b></p><p><b>　　蝸輪軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　蝸輪分度

56、圓直徑:d=305mm</p><p><b>　　軸的載荷和功率</b></p><p>　　PⅡ=4.2kw n=20r/min</p><p>　　TⅢ=2024.352N.m</p><p><b>　　作用在蝸輪上的力</b></p><p>　　Ft=829

57、6.5N</p><p><b>　　Fa=2130N</b></p><p>　　Fr=3079.48N</p><p>　　初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45鋼又因?yàn)檩S為空心軸</p><p>　　dmin=A0=89.866</p><p>

58、　　β=d1/d d1為內(nèi)徑d為外徑β一般取0.5~0.6</p><p>　　由設(shè)計(jì)和功率去d1=75mm d=95mm</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　初選軸承型號(hào)為6019 B=24 D=145</p><p>　　鍵連接的選擇計(jì)算及校核</p><

59、;p>　　電動(dòng)機(jī)軸上的健由電動(dòng)機(jī)軸直徑選擇</p><p>　　D=38 b×h =10×8</p><p><b>　　校核鍵連接</b></p><p>　　鍵軸和輪轂材料都是鋼由表σp=100-120</p><p>　　取平均值σp=110Mpa 取鍵長(zhǎng)L=36 </p&

60、gt;<p>　　工作長(zhǎng)度 V=36-10=26 接觸高k=4mm</p><p>　　σp=2T ×10³/kld =19.26<110Mpa</p><p>　　鍵10×36GB/T1096-2003</p><p>　　花鍵軸的設(shè)計(jì) 齒高h(yuǎn)=(36-30 )/2－2C=2mm</p>&l

61、t;p>　　σp= 2T2×10/kld ≦σp 故符合</p><p>　　蝸輪軸鍵則b×h=25×14 </p><p>　　經(jīng)過校核σp=2T ×10³/kld≤[σp]滿足 </p><p><b>　　鍵長(zhǎng) L=50 </b></p><p>　　鍵20

62、×50GB/T1096-2003</p><p>　　滾動(dòng)軸承的類型 、代號(hào)選擇及壽命計(jì)算</p><p>　　2軸上軸承的選擇計(jì)算</p><p>　　(1). Ⅱ軸承的選擇</p><p>　　選擇使用深溝球軸承，根據(jù)設(shè)計(jì)d=60選用深溝球軸承的型號(hào)為6012</p><p>　　主要參數(shù)如下：

63、 D=95；B=18m</p><p>　　基本額定靜載荷 Co=31N</p><p>　　基本額定動(dòng)載荷 C =24.5</p><p>　　極限轉(zhuǎn)速 Vmax=6300</p><p><b>　　(2).壽命計(jì)算</b></p><p>&

64、lt;b>　　查表13-5得 </b></p><p>　　X=0.56 Y=1.0</p><p>　　P=0.56×3849.6＋1×8296.7=12020.2N</p><p><b>　　滿足半年修一次要求</b></p><p><b>　　. Ⅲ軸承的選擇&

65、lt;/b></p><p>　　選擇使用深溝球軸承，根據(jù)設(shè)計(jì)d=95選用深溝球軸承的型號(hào)為6019</p><p>　　主要參數(shù)如下： D=145；B=24m</p><p>　　基本額定靜載荷 Co=57.8KN</p><p>　　基本額定動(dòng)載荷 C =50</p><p&g

66、t;　　極限轉(zhuǎn)速 Vmax=5000r/min</p><p><b>　　.壽命計(jì)算</b></p><p><b>　　查表13-5得 </b></p><p><b>　　X=1 Y=0</b></p><p>　　P=8296.7×1

67、＋0×2130=8296.7N</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　箱體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電動(dòng)裝置箱體起著支承和固定軸系零件、保證軸系運(yùn)轉(zhuǎn)精度、良好潤(rùn)滑及可靠密封等重要作用。設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證有足夠的剛度和良好的工藝性。</p><p&g

68、t;<b>　　箱體要有足夠的剛度</b></p><p>　　箱體的剛度不夠，會(huì)在加工的過程中產(chǎn)生不允許的變形，從而引起軸承座孔中心線歪斜，在傳動(dòng)中產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)副加速磨損，影響電動(dòng)裝置以及減速器正常工作。而箱體的剛度主要取決于箱體的壁厚、軸承座螺栓連接的剛度和肋板的尺寸。</p><p>　　箱體的壁厚及其結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p><p>

69、;　　箱體要有合適的壁厚。對(duì)于鑄造箱體，壁厚應(yīng)該滿足壁厚最小厚度要求，同時(shí)壁厚應(yīng)盡可能一致，并采用圓弧過渡。鑄造箱體壁厚與結(jié)構(gòu)尺寸可以參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表5-1，焊接箱體多由鋼板A3焊成。本設(shè)計(jì)中結(jié)合閘閥電動(dòng)裝置工作條件，我們可以選鑄造的箱體。軸承座承受較大的載荷，應(yīng)該較高的剛度。軸承座孔采用凸緣式軸承端蓋，其厚度可以參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》。為了進(jìn)一步提高軸承座剛度，我們可以設(shè)置外置式支撐肋板。為了保證蝸桿傳動(dòng)的嚙合質(zhì)量，大端蓋與箱

70、體采用配合，端蓋內(nèi)部可設(shè)置肋板，以提高剛度。端蓋上面裝有起蓋螺釘，以方便拆卸。</p><p>　　軸承座聯(lián)接螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p><p>　　(1)軸承座聯(lián)接螺栓位置的確定</p><p>　　為了提高剖分式箱體軸承座處的聯(lián)接剛度，座孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓應(yīng)該盡量靠近，軸承座凸臺(tái)上面的螺栓孔德間距s不應(yīng)過小，否則螺栓孔容易與軸承端蓋螺栓孔或箱體軸承座的輸油溝相

71、干涉，造成漏油和油溝失去供油作用。</p><p>　　（2）凸臺(tái)高度h的確定：凸臺(tái)高度應(yīng)該能夠保證安裝時(shí)有足夠的空間，高度h可以根據(jù)最大的那個(gè)軸承座孔旁聯(lián)接螺栓的中心線位置和保證裝配時(shí)有足夠的空間用作圖法來(lái)確定，為了加工方便，各軸承座凸臺(tái)高度應(yīng)盡量一致，并按最大軸承座凸臺(tái)高度來(lái)確定?？紤]鑄造拔模，圖胎側(cè)面的斜度可以取1:20。</p><p>　　箱蓋頂部外表面輪廓的確定</p&g

72、t;<p>　　對(duì)于鑄造箱體，箱蓋頂部外輪廓常以圓弧和直線組成。大齒輪一側(cè)的箱蓋外表面圓弧半徑R，一般與大齒輪成同心圓。R=，為大齒輪齒頂圓直徑，為箱蓋壁厚，為內(nèi)壁到齒頂圓的距離，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-5，大齒輪一側(cè)，可以軸心為圓心，以R為半徑畫出圓弧作為箱蓋頂部的部分輪廓，一般情況下大齒輪軸承座凸臺(tái)均處于箱蓋圓弧的內(nèi)側(cè)。由于高速軸上面齒輪較小，所以在高速軸一側(cè)，用上面的公式求得的數(shù)據(jù)往往會(huì)使小齒輪軸承座凸臺(tái)超過箱蓋圓弧

73、。一般最好使小齒輪軸承座凸臺(tái)在箱蓋圓弧內(nèi)，這是可以取圓弧半徑R大于R1（R1為小齒輪軸心到凸臺(tái)處的距離，半徑R圓心可以不在軸心上）。</p><p>　?。ㄈ┯兔嫖恢眉跋渥叨鹊拇_定</p><p>　　由于減速器的傳動(dòng)件速度v＜12m/s,因此采用浸油潤(rùn)滑，所以箱體內(nèi)部應(yīng)該有足夠的油，以保證充分潤(rùn)滑。為了避免傳動(dòng)零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底面的污物攪起，造成齒面磨損，應(yīng)該使大齒輪的齒頂圓距

74、箱底內(nèi)部的距離大于.30-50mm，即齒輪中心距離箱底內(nèi)壁H1≥da2/2+(30--50)mm,箱座高度H≥da2/2+(30--50)+ +(3—5)mm, 為箱座壁厚。選定一個(gè)H1值，再結(jié)合浸油深度作圖，就可以確定油面高度。</p><p>　　有了油面高度，就可以計(jì)算出箱體的貯油量，為了保證潤(rùn)滑和散熱，應(yīng)該按照傳動(dòng)功率大小進(jìn)行計(jì)算。單級(jí)減速器每傳遞1kw的功率，需油量v=(0.35—0.7) ,（油的粘度

75、低，用小值：油的粘度高，即用大值）。</p><p>　　（四）箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣，箱體凸緣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　箱蓋與箱座的凸緣聯(lián)接，箱體底座凸緣應(yīng)該有一定的寬度和厚度，可以查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-1，</p><p>　　（五）箱體結(jié)合面的密封</p><p>　　為了保證箱蓋與箱座結(jié)合面的密封，常在結(jié)合面上面涂密封膠，

76、常用的密封膠有601密封膠，7302密封膠以及液體尼龍密封膠等（為了保證軸承與座孔的配合精度，在接合面上不允許用加墊片的方法來(lái)密封）。為了保證密封，箱蓋與箱座凸緣聯(lián)接螺栓間距 也不宜過大，一般為150～200mm，并盡量均勻布置。</p><p>　　另外，對(duì)接合面的幾何精度和表面粗糙度應(yīng)有一定的要求，其表面粗糙度應(yīng)不大于Ra6.3m，密封要求高的表面要經(jīng)過刮研。為了提高密封性，可在箱座凸緣上面銑出回油溝，使?jié)B

77、入接合面上面的有可以沿回油溝的斜槽重新流回箱體內(nèi)部，回油溝尺寸與導(dǎo)油溝尺寸一致。</p><p>　?。?dǎo)油溝的形式和尺寸</p><p>　　當(dāng)軸承利用箱內(nèi)傳動(dòng)件飛濺起來(lái)的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)，通常在箱座的剖分面上開設(shè)導(dǎo)油溝，在箱蓋上制出斜口，使飛濺到箱蓋內(nèi)壁的油經(jīng)過斜口流入導(dǎo)油溝，再經(jīng)軸承段蓋上的導(dǎo)槽流入軸承。 </p><p>　　由于機(jī)械加工油溝加工方便，油流動(dòng)

78、時(shí)的阻力較小，我們就采用機(jī)械加工油溝。</p><p>　　圖1 導(dǎo)油溝尺寸及形狀</p><p>　　a =5～8mm b=6～10mm c=3～5mm</p><p>　　（七）箱體應(yīng)該有良好的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p><b>　　1.鑄造工藝性</b></p><p>　?。?）考慮到

79、液態(tài)金屬流動(dòng)的暢通性，力求鑄件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且壁厚不可太薄，最小壁厚可以參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附表1-19。為了避免因?yàn)槔鋮s不均勻而造成的內(nèi)應(yīng)力裂紋和縮孔，結(jié)構(gòu)變化不出現(xiàn)金屬局部累積，傾斜面不宜制成銳。鑄件各部分的壁厚應(yīng)力求均勻，尺寸變化平緩過渡，內(nèi)外轉(zhuǎn)折處應(yīng)有鑄造圓角。鑄造過渡斜度，鑄造內(nèi)外圓角等尺寸可參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附表1-20和附表1-21。</p><p>　?。?）為了便于制模、造型，鑄件外形應(yīng)力

80、求簡(jiǎn)單、統(tǒng)一（個(gè)軸承座凸臺(tái)高度應(yīng)該一致）。為了造型時(shí)拔模方便，鑄件表面沿拔模方向上有孤立的突起結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該盡量連成一體，以簡(jiǎn)化拔模過程。</p><p>　?。?）鑄件還應(yīng)盡量避免出現(xiàn)狹縫，因這時(shí)砂型強(qiáng)度差，在取模和澆注時(shí)容易形成廢品。</p><p><b>　　2.機(jī)械加工工藝性</b></p><p>　　（1）設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)形狀，應(yīng)盡可能

81、減少機(jī)械加工面積，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并減少刀具磨損。其次，為了保證加工精度和縮短加工時(shí)間，應(yīng)盡量減少在機(jī)械加工過程中道具的調(diào)整次數(shù)。同一軸線上的兩個(gè)軸承座孔直徑應(yīng)盡量一致，以便于鏜孔和保障鏜孔精度。各個(gè)軸承孔外端面都應(yīng)在同一平面上面。</p><p>　?。?）箱體的任何一個(gè)加工面都要與非加工面嚴(yán)格分開，不使它們?cè)谕粋€(gè)平面上。支撐螺栓頭部或螺母的支撐面，采用凹下結(jié)構(gòu)。</p><p>