【正文】 BVtAV )(?????????? 水平平面內(nèi)軸承反力 33 ??????????? rxAHFFF NNFFF AHrBH 2 4 410)9 5 ( 3 ?????? 2023????aCBT mml ? NFt ?? NFx ? NFr ?? KNF KNFBVAV ?? ??AHF 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 38 輪轂中截面為危險(xiǎn)截面 垂直平面彎矩 mmNFM AVv ???????? 53 水平平面彎矩 截面左側(cè) mmNFM AHHL ????? 截面右側(cè) mmNFM BHHR ????? 5101 7 ，作出合成彎矩圖（圖見第頁） 截面 左側(cè) mmNMMMHLvL ????? 522 截面右側(cè) mmNMMM HRvR ????? 522 根據(jù)已知條件，轉(zhuǎn)矩 T= mmN?? 310 ，并確定危險(xiǎn)截面 已知材料為 45鋼調(diào)質(zhì)，由文獻(xiàn) [1]查得 MPab 650?? ， ? ? MPab 601 ??? ， 根據(jù)工作條件，軸的轉(zhuǎn)矩可按脈動(dòng)循環(huán)考慮，即 ? ? MPab ?? ，則 ? ?? ? 01 ??? ?bb??? 截面左側(cè) mmNTMM LeL ????? 522 )(? 截面右側(cè) ? ? mmNTMM ReR ????? 522 ? NFBH 244? MPab 650?? ? ? MPab 601 ??? ? ? MPab ?? ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 39 因齒輪輪轂中截面有鍵槽，最小軸徑應(yīng)增大 5%7%，且 eReL MM ? ，應(yīng)按前者計(jì)算最小軸徑 ? ?mmmmMdbeL)~()~05..1()~( 3531m i n????????? 由于 m in4 70 dmmd ?? ，設(shè)計(jì)可用，強(qiáng)度可靠。 軸段（ 4）的長(zhǎng)度可按軸環(huán)的經(jīng)驗(yàn)尺寸來確定，即 mmhl ???? ，取 mml ? 軸段（ 5）的長(zhǎng)度由減速器結(jié)構(gòu)確定 軸段（ 6）的長(zhǎng)度與軸段（ 4）相同 軸段（ 7）的長(zhǎng)度與軸段（ 3）相同 初選蝸輪軸的材料為 45 鋼，由文獻(xiàn) [1]，查得 C=118106，由轉(zhuǎn)矩估算最小軸徑，由文獻(xiàn) [1]查得公式 mmmmnPCd )~()106~118( 33 ??? 由于軸段有兩個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大（ 10%15%），故 .)~()~()~()~( mmdd ???? mml 602 ? mml 303 ? mml ? mml 405 ? mml ? mml 307 ? mm65d? mmd 501 ? h=5mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 36 初選蝸輪軸軸承型號(hào) 30213，圓錐滾子軸承，內(nèi)徑 mm65d? 軸段（ 1）估算軸徑為 52mm，因其與開式齒輪有配合關(guān)系，故按標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列選取軸段（ 1）的直徑 1d 軸段（ 1）、（ 2）間為定位軸肩，故軸肩高度 ? ? mmmmmmdh )~(2~)2~1( 1 ?????? 取 h=5mm，則 mmmmhdd 60)1050(212 ????? 軸段（ 3）為 軸徑，其直徑應(yīng)符合軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，且因軸段（ 2）、（ 3）間的軸肩是為便于軸承安裝而設(shè)置的非定位軸肩，故不宜比 2d 大太多。由此可選定 mm45d3 ? ，初選軸承可用。 （ 2）初選齒數(shù) 取小齒輪齒數(shù) 251?z ，則大齒輪齒數(shù) 7525312 ???? izz （ 3）齒數(shù)比 3257512 ??? zzu MPaH ][ ??? MPaZE 190? ?Z ??Z , ??Z ?? 251?z 752?z 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 31 驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差， 0%1003 33 ??? ，允許 （ 4）選擇齒寬系數(shù) 參照文獻(xiàn) [1]，取齒寬系數(shù) ?d? 初估小齒輪平均直徑 mmd 1751 ?估 ， 齒輪圓周速度 smsmnd /?? ????? ??? 估 參照文獻(xiàn) [1]表 183，選擇精度等級(jí) 8 級(jí) （ 5）小齒輪轉(zhuǎn)矩 mKNT ?? （ 6）確定載荷系數(shù) K 由已知條件查文獻(xiàn) [1]表 187，取使用系數(shù) 1?AK 由文獻(xiàn) [1]圖 1814，取動(dòng)載系數(shù) ?VK 由文獻(xiàn) [1]，由于 兩端都 是懸臂，則齒向 載荷分布系數(shù) ???K ，取 2??K 由文獻(xiàn) [1]式（ 1846）得 ????? ?KKKK VA 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）求許用彎曲應(yīng)力 ][ F? 總工作時(shí)間 htt h 15206060 19424300106060 42430010 0 ???????????? 彎曲應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，因工作時(shí)載荷平穩(wěn)，由文獻(xiàn) [1]式（ 1817） 511 5 2 ??????? hF tnN ? 512 ??? iNN FF 由文獻(xiàn) [1]圖 1825，取壽命系數(shù) ?NY ， ?NY 由文獻(xiàn) [1]圖 189，取極限應(yīng)力 M P aFF 3502lim1lim ?? ?? 由文獻(xiàn) [1]圖 1826，初估 )128( ??M ，取尺寸系數(shù) ?XY 3?u ?d? mmd 1751 ?估 sm/?估? 1?AK 2??K ?K hth 1520? 51 ??FN 52 ??FN ?NY ?NY MPaFF 3502lim1lim ???? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 32 由文獻(xiàn) [1]表 1811，取安全因數(shù) ? MP aS YYF XNFF ][ 11lim1 ?????? ?? MP aS YYF XNFF ][ 22lim2 ?????? ?? （ 2）齒形系數(shù) 1FaY 、 2FaY 由文獻(xiàn) [1]圖 1823，取 ?FaY ， ?FaY （ 3）應(yīng)力修正系數(shù) 1SaY 、 2SaY 由文獻(xiàn) [1]圖 1824，取 ?SaY ， ?SaY （ 4）求所需模數(shù) m 由于 ][ ][222111 ???????FSaFaFSaFa YYYY ?? 所以，取 1Sa1FaYY 進(jìn)行計(jì)算。 由文獻(xiàn) [1]式（ 1831） 12c o ][c o s232253112121??????????????????YYYYzTKm SaFaFdF 因?yàn)槭情_式齒輪，磨損較嚴(yán)重，模數(shù)要適當(dāng)增大（ 10%20%） ?VZ 1092 ??Z ?FaY ?FaY 1Sa ? 2Sa ? ??t? ??b? ?n?? ??Y ?Y = 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 29 所以 )( ??m ，取 5?m mm （ 5）確定中心距、模數(shù)等主要幾何參數(shù) 中心距 mmzzma n os2 )( 21 ??? ? 取圓整 mma 315? 螺旋角 ?)2 )(a rc c os ( 21 ??? a mzz n? 分度圓直徑 mmzmd n o s/11 ?? ? mmzmd n o s/22 ?? ? 初估小齒輪直徑 mmd 1001 ?估 ，基本接近，參數(shù)可用。371???? ?? ?? ?? ?? mma ? mmd 631 ? mmd 2522 ? mmda ? mmda ? ?vz ? ??Y MPaF ?? ? ? MPaF 40?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 25 則 ?F? ? ?F? 。332v ??? ?? 由文獻(xiàn) [1]表 1910 選取蝸輪齒形系數(shù) ? 螺旋角系數(shù) 3842511401Y 39。39。39。39。39。 ?總? kwP ? kw3Pe ? min/r1000n0 ? min/r960nd ? mmE 80? mmH 132? mmD 38? min/ rnw ? ?i 40i ?蝸桿 3?錐齒i .15?直齒i 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 21 各軸轉(zhuǎn)速 m in/r9601960inn 1d1 ??? m in/24401 960212 rinn ???? min/ rinn ??? m in/ rinn ??? m in/ rinn wdw ??? 各軸輸入功率 KWPP c ???? ? KWPP ?????? ?? 蝸桿 KWPP 2gr23 ??????? ?? KWPP 3r34 ???????? 錐?? KWPP 42cr41 ???????? ?? 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 mNnPT m ????? 5095 500mNnPT ????? 111mNnPT ????? 222mNnPT ????? 333mNnPT ????? 444 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 22 mNnPT ????? 列表 轉(zhuǎn)速 n (r/mim) 功率 P (kw) 轉(zhuǎn)矩 T (N178。根據(jù)電機(jī)的輸出功率，選擇額定功率 eP 略大于輸出功率 P 的電機(jī)。 E2=(a*W1*W1*cos(p1p3)+b*W2*W2*cos(p3p2)c*W3*W3)/(b*sin(p3p2))。 P2=p2*k。 if(abs(t1p3)abs(t2p3)) p3=t1。 B=d/acos(p1)。 for p1=:pi/100:2*pi+t=d*d+c*c+a*ab*b。 p3=atan(sqrt(1r*r)/r)。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 18 pi=。 [W2max,tp]=max(W2) 閘門角位移、角速度、角加速度線圖 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 15