【正文】 軸段（ 1）的長度 mml 841 ? 軸段（ 2）的長度由減速器的結(jié)構(gòu)位置尺寸確定 mm50l2 ? 軸段（ 3）的長度由軸承寬度決定，查文獻 [4]， 30213圓錐滾子軸承寬度 B=23mm， 考慮到由擋油環(huán)軸向固定軸承軸段（ 3）不應(yīng)與軸段（ 4）左端面接觸 mml 353 ? 軸段（ 4）長度應(yīng)比齒 輪輪轂寬度略小些，輪轂寬度 mmmmdl )1 2 6~84(70)~()~( 4 ???? 取 mml 1004 ? 軸段（ 5）的長度可按可按軸環(huán)的經(jīng)驗尺寸來確定，即 mmhl ???? ，取 mml 75 ? mmd 602 ? mm65d3 ? mmd 704 ? mmd 825 ? h=6mm mmd 656 ? mml 70? mml 841 ? mm50l2 ? mml 353 ? mml 1004 ? mml 75 ? mml 356 ? 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 37 軸段（ 6）與軸段（ 3）相等 初選圓錐滾子軸承，型號 30213，查文獻 [4]的有關(guān)參數(shù) ,20C,23B, ???? mml )(72100 ??????? 畫軸的空間受力簡圖 將齒輪所受載荷化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上軸的支點反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心作用于軸上 作垂直平面受力圖和水平平面受力圖（圖見第頁），求出作用在軸上的載荷 蝸輪切向力 NdTF t 3322 ?????? 蝸輪軸向力 NdTF x 311 ????? 蝸輪徑向力 NFF ntr 33 os ostan ???????? ???? 垂直平面內(nèi)軸承反力 KNFFFKNFFBVtBVtAV )(?????????? 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 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 38 輪轂中截面為危險截面 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 ，并確定危險截面 已知材料為 45鋼調(diào)質(zhì)，由文獻 [1]查得 MPab 650?? ， ? ? MPab 601 ??? ， 根據(jù)工作條件，軸的轉(zhuǎn)矩可按脈動循環(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 ?? ?? 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 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)按前者計算最小軸徑 ? ?mmmmMdbeL)~()~05..1()~( 3531m i n????????? 由于 m in4 70 dmmd ?? ，設(shè)計可用，強度可靠。由此可選定 mm45d3 ? ，初選軸承可用。 由文獻 [1]式（ 1831） 12c o ][c o s232253112121??????????????????YYYYzTKm SaFaFdF 因為是開式齒輪，磨損較嚴重，模數(shù)要適當增大（ 10%20%） ?VZ 1092 ??Z ?FaY ?FaY 1Sa ? 2Sa ? ??t? ??b? ?n?? ??Y ?Y = 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 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。332v ??? ?? 由文獻 [1]表 1910 選取蝸輪齒形系數(shù) ? 螺旋角系數(shù) 3842511401Y 39。39。39。根據(jù)電機的輸出功率，選擇額定功率 eP 略大于輸出功率 P 的電機。 P2=p2*k。 B=d/acos(p1)。 p3=atan(sqrt(1r*r)/r)。 [W2max,tp]=max(W2) 閘門角位移、角速度、角加速度線圖 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 15 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 16 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 17 三． 最大角速度ω max和最小角速度ω min 程序和結(jié)果： a=。 title (39。搖桿角加速度 E339。 ezplot(E3,[m,n])。曲柄角位移 P139。 m=。)。 figure(3)。 title (39。連桿角位移 P239。 ezplot(P2,[m,n])。 W2=a*sin(p1p3)*W1/(b*sin(p2p3))。 A=sin(p1)。 pi=。 W3=a*sin(p1p2)*W1/(c*sin(p3p2))。 t2=2*atan((Asqrt(A*A+B*BC*C))/(BC))。 r=(b*bc*c(da)*(da))/(2*c*(da))。取等步長 30 度，計算閘門在開啟過程中 12 個位置（包括起、終點）上的角位移、角速度和角加速度，以及閘門的平均角速度ω m、最大角速度ω max 和最小角速度ω min ，繪出 閘門開啟過程的角位移、角速度、角加速度線圖。 三、執(zhí)行機構(gòu)的尺寸設(shè)計和運動分析 計算平面四桿機構(gòu)的極位夾角 ? 由設(shè)計題目工作要求，在開啟的初始階段和關(guān)閉的結(jié)束階段，閘門的速度應(yīng)接近于零，因此可知極位夾角 ??0? 計算搖桿最大擺角 ? 執(zhí)行機構(gòu)中，閘門作為曲柄搖桿機構(gòu)中的搖桿，已知門葉與橫軸線夾角 ??? 22? ，則搖桿最大擺角 ??? 682290 ???? 計算并設(shè)計各桿長度 設(shè) ADCDBCAB LdLcLbLa ???? , 已知：閘門長度的一半為搖桿的長度， mLc ?? 許用壓力角 ? ? ??40? 由下圖可知當極位夾角 ??0? 時，有以下幾何條件： 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 7 mca )34s i n( i n ????? ?? 2222 cbda ??? a、 c 已知，設(shè)計機架長度 d 就能計算出連桿長度 b，取 d=3 經(jīng)過計算，參數(shù)均滿足構(gòu)成曲柄的存在條件： a 為最小值；cbda ??? 。 擬執(zhí)行機構(gòu)方案設(shè)計、比較和分析 方案比較和分析如下 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 5 方案號 主 要 性 能 特 性 1 2 3 4 運動變換 滿足 滿足 滿足 滿足 急回特性 無 無 無 無 一級傳動角 較大 較小 較大 小 二級傳動角 大 工作平穩(wěn)性 平穩(wěn) 一般 一般 沖擊 磨損與變形 一般 強 一般 劇烈 效率 高 高 低 較高 復(fù)雜性 簡單 一般 復(fù)雜 最 簡單 加工裝配難度 易 易 較難 較難 成本 低 一般 高 一般 運動尺寸 小 小 大 大 由上表分析，并進行綜合考慮 最終選取執(zhí)行機構(gòu)方案 1 擬傳動方案的設(shè)計、比較和分析 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 6 方案（ 1） 二級圓柱齒輪傳動，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。 4. 提交的設(shè)計結(jié)果 ⑴ 啟閉機總體設(shè)計方案，包括完整的傳動路線圖，按比例繪制的執(zhí)行機構(gòu)運動簡圖，要表達清楚各傳動件及執(zhí)行機構(gòu)和原動機的空間位置關(guān)系；（ 2 號圖紙） ⑵ 閘 門開啟過程的角位移、角速度、角加速度線圖；（ 3 號圖紙） ⑶ 減速器裝配圖一張；（ 1： 1， 0 號圖紙） ⑷ 減速器零件工作圖若干張；（ 1： 1） ⑸ 設(shè)計計算說明書，內(nèi)容包括： * 設(shè)計題目、要求和原始數(shù)據(jù)； * 執(zhí)行機構(gòu)的運動設(shè)計，包括數(shù)學模型、程序框圖及文本、計算過程和結(jié)果； * 原動機選擇、傳動比分配過程，各軸的運動和動力參數(shù)計算過程和結(jié)果； * 各級傳動工作能力計算過程； * 減速器中軸、軸承、鍵聯(lián)結(jié)、聯(lián)軸器的選擇及計算。 179。 人字閘門 2. 設(shè)計要求 和原始數(shù)據(jù) 設(shè)計原動機為電動機，執(zhí)行機構(gòu)為四桿機構(gòu)的人字閘門啟閉機。機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 1 目 錄 一、設(shè)計題目 2 二、系統(tǒng)總體方案確定 4 4 設(shè)計 5 三、執(zhí)行機構(gòu)的尺寸設(shè)計和運動分析