【正文】 軸螺釘?shù)某叽纾海ǜ鶕?jù)主軸的外徑選?。┍?8 聯(lián)軸螺釘參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）螺釘ll′l0l1l2l5M1204600545300120130510l5′dbDhd1d2s45512518585114112160其符號(hào)所代表的意義見下圖22：圖22聯(lián)軸螺釘 主軸密封主軸部分的密封裝置分兩種，一種是機(jī)組正常運(yùn)行中，橡膠軸承壓力水箱的密封，稀油軸承下部防止機(jī)組漏水的主軸密封。 頂蓋與支持蓋頂蓋與支持蓋是水輪機(jī)的主要部件，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，因此再此次設(shè)計(jì)中采用了焊接頂蓋，材料ZG30。目前多數(shù)采用整體圓筒的模式，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的機(jī)組的水頭不是很高，所以不考慮在導(dǎo)葉套筒上增設(shè)導(dǎo)葉止推裝置。（1）葉形圓柱式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的導(dǎo)葉葉形，通常有對(duì)稱形和非對(duì)稱形（正曲率）兩種標(biāo)準(zhǔn)葉形。葉片操作機(jī)構(gòu)接力器的活塞直徑根據(jù)操作油壓確定。一種是用分別整體鑄造；一種是采用分開鑄造，加工后用螺釘或銷釘?shù)葯C(jī)械零件組合。/ｓ）額定轉(zhuǎn)速： （rpm）吸出高度： （m）安裝高程： （m）第2章 水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)輪的流道尺寸表1 轉(zhuǎn)輪流道尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）D1Z1D0Z0b0dBR170005810024280031501652R2d2d3d4h1h2h3663632693045304517158612086其符號(hào)所代表的意義見下圖1：表2 轉(zhuǎn)輪室的尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）計(jì)算參數(shù)數(shù)值（mm）R1R2R3R4R（球）h15258611834660835001715h2h3h4D2D4α1491696572866089100110其符號(hào)所代表的意義見下圖2： 圖1 轉(zhuǎn)輪流道尺寸圖2 轉(zhuǎn)輪室流道尺寸 導(dǎo)葉高度及分布圓直徑由上一節(jié)可知，導(dǎo)葉高度為：b0==2800(mm)，分布圓直徑D0=，所以D0==8100（mm），導(dǎo)葉轉(zhuǎn)角0176。電站裝機(jī)4臺(tái)，機(jī)組全為軸流轉(zhuǎn)槳式。目前水力發(fā)電在全世界范圍內(nèi)得到了優(yōu)先開發(fā)，尤其是挪威、巴西等國(guó)，水力資源的開發(fā)幾乎達(dá)到了百分百。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用CAD軟件進(jìn)行繪圖已成為設(shè)計(jì)的主要手段之一。 座環(huán)高度表3 座環(huán)尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）DbDakR925010750100600H1=b0+30δγ2830300其符號(hào)所代表的意義見下圖3：圖3 座環(huán) 主軸直徑主軸的外尺寸可以根據(jù)機(jī)組的扭力矩初選，扭力矩按以下公式計(jì)算：（公斤在本次設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)輪體采用ZG20MnSi整鑄而成。（4）葉片密封葉片密封采用“λ”型密封，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便。圖8導(dǎo)葉葉形斷面（2）導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)系列尺寸和軸頸選擇導(dǎo)葉的軸頸可按機(jī)組的轉(zhuǎn)輪直徑D1，使用水頭H1（指最高水頭），導(dǎo)葉的相對(duì)高度b0/D1，從手冊(cè)中初選軸頸db，選得db =230（mm），再根據(jù)db=230mm從手冊(cè)中查得導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的其它尺寸如下表： 表9 導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）dbdad1dcd2dmd3d4d5hA23019024021022060M4858190hBhch1h2h3h4h5H參考R1R22603852522590208117211595其符號(hào)所代表的意義見下圖9：圖9 導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)尺寸（3）導(dǎo)葉的密封結(jié)構(gòu)導(dǎo)葉關(guān)閉后，導(dǎo)葉體的立面應(yīng)該很好的密封。下軸頸密封一般采用“O”型橡皮圈密封結(jié)構(gòu)，其尺寸大小如下表： 表13 “O”型密封圈尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）dbDd23019010其符號(hào)所代表的意義如下圖13所示：圖13 “O”型密封圈（6）導(dǎo)葉軸套 導(dǎo)葉軸套大多數(shù)都采用鑄錫青銅鑄造，加注黃油潤(rùn)滑。本次設(shè)計(jì)中的抗磨板采用18毫米厚的A3鋼板。另一種是機(jī)組停機(jī)檢修軸承和軸承下部主軸密封時(shí)防止尾水往機(jī)坑內(nèi)泄漏的檢修密封。所以軸瓦高度L=（600～1200）毫米，參照《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表13—14最終取L＝750mm。目前設(shè)計(jì)中一般取δ——合金層厚度（毫米）a——斜油槽的深度（毫米）合金澆注槽的尺寸大小如下表20所示：表20 合金澆注槽的尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）δhL1L2l1l2134301450HZZ1Rc4020454其符號(hào)所代表的意義見下圖28：圖28 合金澆注槽（5）軸承間隙軸承總的平均間隙一般可參照下面的經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定：式中 DP——主軸直徑（6）冷卻方式與冷卻裝置的確定稀油潤(rùn)滑筒式軸承一般都裝有冷卻裝置，在本次設(shè)計(jì)中選用了體外冷卻的方式。一種是帶操作架傳動(dòng)的直連桿機(jī)構(gòu)；一種是不帶操作架的直連桿機(jī)構(gòu)；還有一種是帶操作架的斜連桿機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：（1）取消操作架，連桿和轉(zhuǎn)臂由接力器活塞直接帶動(dòng)。（3）耳柄與操作架在固定螺帽處有卡板限位?！撻g隙值是指上下端面間隙相等的單邊間隙值，具體設(shè)計(jì)選用時(shí)，即要考慮頂蓋剛度對(duì)導(dǎo)葉端面間隙的影響，還應(yīng)考慮導(dǎo)葉在水壓力作用下可能向上浮起，使間隙減少。表26 叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）dcZ0d1dn75024M804100D/dcdd2hh180D4/dc4110D3/jd80100然后根據(jù)叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配尺寸查出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的各個(gè)零件尺寸。（5）計(jì)算聯(lián)軸螺釘分布圓斷面彎曲應(yīng)力彎矩：式中：彎曲應(yīng)力： 導(dǎo)葉強(qiáng)度的計(jì)算 在前面的設(shè)計(jì)中，導(dǎo)葉的材料采用的是ZG14Cr5Cu，其強(qiáng)度極限。參考文獻(xiàn)［1］哈爾濱大電機(jī)研究所編著.《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1976［2］劉大愷編著.《水輪機(jī)》.北京：中國(guó)水利水電出版社，［3］水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)水力機(jī)械分冊(cè)》.北京：水利電力出版社，1983［4］武漢水利電力學(xué)院主編.《水輪機(jī)》.上冊(cè)：北京：水利電力出版社，1980［5］哈爾濱大電機(jī)研究所譯．《水輪機(jī)設(shè)計(jì)者手冊(cè)》．機(jī)械工業(yè)出版社，1976［6］高建銘等編著．《水輪機(jī)及葉片泵結(jié)構(gòu)》．清華大學(xué)出版社，1992［7］陳新方等編著．《水輪機(jī)結(jié)構(gòu)分析》．水利電力出版社，1994［8］天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所編．《水輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》．科學(xué)出版社，1978附 錄附錄1：導(dǎo)葉校核程序 program main parameter(m=10,n=5,pi=) real ra(m+1),rb(m+1),rc(m+1),a(n,m+1),b(n,m+1),qa(m+1),qb(m+1) $,qc(m+1),yc(m+1),k real jd,ja,jb,jc,j11,m11,m22,m33 h1= d0= b0=180 z0= jd= wd= dcc= dmm= p= e= dy= dc= an= r= da1= db1= dc1= d2= z1= z2= z3= z4= z5= z= za= zb= zc= zp= ps=*pi*d0*b0*h1/z0 ps0=ps/b0 pc=pi*p*(2*dcc**2dmm**2)/4 pp=pc*dy*(sin(pi*r/))/(z0*dc*(cos(pi*an/))) ja=pi*da1**4/ wa=pi*da1**3/ jb=pi*db1**4/ wb=pi*db1**3/ jc=pi*dc1**4/ wc=pi*dc1**3/ j11=pi*d2**4/ w11=pi*d2**3/ a1=jd/ja a2=jd/jb q1=z1/z q2=z2/z q3=q1+q2 q4=(z3+*z2)/z q5=z4/z q6=z5/z k=z**3/(e*jd) yc1=k*ps*q5*(q1**3*q4*a1/+(q4*q3**3/**3*q4/**3/ $q1*q2**2/)+(q4/**3*q4/**3/+q4**3/**2/2+ $q2**2*q3/)*a2) yc2=k*pp*q5*(q1**3*q6*a1+q6*(q3**3q1**3)+(q6+*q5*q6q5**2/2 $q3**3*q6)*a2)/ y=yc1+yc2 yc(1)= do 10 i=1,m+1 rc(i)=(yyc(i))*(k*q5**2*(q1**3*a1+q3**3q1**3+(**3+ $q5)*a2)) ra(i)=ps*q4+pp*q6rc(i)*q5 rb(i)=ps*(q1+*q2)pp*(1+q6)+rc(i)*(1+q5)