【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （）式中為電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的傳動(dòng)裝置的總效率。： 各轉(zhuǎn)動(dòng)裝置效率取值名稱(chēng)數(shù)量效率螺紋連接段傳動(dòng)效率1渦輪蝸桿傳動(dòng)效率1圓柱齒輪傳動(dòng)效率1滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率2彈性連軸器傳動(dòng)效率1將表中取值代入式（）得： 按要求電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped略大于所需電動(dòng)機(jī)的工作功率Pd即可。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇功率為25W的小功率異步電動(dòng)機(jī)。 電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定取螺紋連接部分螺距P=，蝸輪的轉(zhuǎn)速 ： 各傳動(dòng)副的合理取值范圍名稱(chēng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)比范圍圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍取值15~603～7傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比取值的合理范圍為： 電機(jī)轉(zhuǎn)速可取范圍為：： 電機(jī)型號(hào)及具體參數(shù)電機(jī)型號(hào)額定功率（W）滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速（r/min）外形尺寸（mm)YS4522252800150100115電流（A）效率功率因素52% 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 總傳動(dòng)比以及傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比:分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比,： 各傳動(dòng)副的取值確定名稱(chēng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)比圓柱齒輪傳動(dòng)比取值20電機(jī)軸的實(shí)際輸出功率： 各軸的輸入功率： 電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速為2800r/min,各軸的轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為： 各軸依次類(lèi)推，可計(jì)算得知各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 齒輪傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 由上述計(jì)算得知，該條件下傳遞功率轉(zhuǎn)矩都特別小，不可能發(fā)生齒面疲勞強(qiáng)度失效和齒根彎曲疲勞強(qiáng)大失效，因此不需要按照強(qiáng)度失效的臨界條件來(lái)選擇設(shè)計(jì)齒輪尺寸。齒面硬度也只需要選擇一般機(jī)械傳動(dòng)中常用的軟齒面，齒輪選用普通的圓柱齒輪。另外：1) 材料選擇45鋼，熱處理方法為調(diào)質(zhì)；2) 精度等級(jí)選8級(jí)；3) 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。4） 初選螺旋角β=14176?？紤]到本課題中產(chǎn)品的尺寸都較小，因此齒輪采用小模數(shù)齒輪，以使整體結(jié)構(gòu)緊湊。小模數(shù)齒輪一般指模為1以下,，，，，，，。小模數(shù)的齒輪在運(yùn)行時(shí)，由于多邊形效應(yīng)不明顯，所以，在傳動(dòng)中，小模數(shù)齒輪將會(huì)運(yùn)行平穩(wěn)，瞬時(shí)傳動(dòng)比也較大模數(shù)的齒輪要準(zhǔn)，小模數(shù)齒輪的噪音小，可以使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更緊湊。另外小模數(shù)齒輪的切削量也較小，所以，加工成本也較低。此處選用模數(shù)m=。綜上，通過(guò)計(jì)算可以得到齒輪傳動(dòng)中一對(duì)齒輪的其他尺寸參數(shù)。小齒輪：分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 大齒輪：分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 圓柱齒輪齒寬 其中表示圓柱齒輪的齒寬系數(shù)，因?yàn)槭欠菍?duì)稱(chēng)布置，選取=1進(jìn)行計(jì)算。 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)支撐情況兩支承相對(duì)小齒輪作對(duì)稱(chēng)布置兩支承相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱(chēng)布置~~因此，大齒輪齒厚，小齒輪齒厚比大齒輪略大即可，取。 。 大小齒輪尺寸參數(shù)模數(shù)m螺旋角β壓力角中心距a207014176。20176。18mm10mm8mm7mm8mm28mm27mm 蝸輪蝸桿傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比，同時(shí)蝸桿在傳動(dòng)中是連續(xù)不斷的螺旋齒嚙合，蝸輪蝸桿在傳動(dòng)中是逐漸進(jìn)入嚙合和逐漸退出嚙合的，同時(shí)嚙合齒對(duì)數(shù)又較多，因此傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊載荷小，噪音低。蝸桿傳動(dòng)通常具有自鎖性。與齒輪傳動(dòng)部分相似，因?yàn)閭鬟f功率轉(zhuǎn)矩都特別小，不可能發(fā)生齒面疲勞強(qiáng)度失效和齒根彎曲疲勞強(qiáng)大失效，因此不需要按照強(qiáng)度失效的臨界條件來(lái)選擇設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿尺寸。參照標(biāo)準(zhǔn)的蝸輪蝸桿尺寸標(biāo)準(zhǔn)，選取合適的尺寸即可。蝸桿材料采用常用的45鋼，調(diào)質(zhì)處理。蝸輪材料常用的是鑄造錫青銅，但是其價(jià)格較高，適用于滑動(dòng)速度大于3m/s的情況，因此可以選擇灰鑄鐵，以節(jié)約成本。蝸桿類(lèi)型為阿基米德蝸桿。，選取蝸桿頭數(shù)以及蝸輪齒數(shù)。 蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)的薦用值傳動(dòng)比i蝸桿頭數(shù)蝸輪齒數(shù)57~1514~3029~82642129~3129~6129~6129~82因?yàn)榇颂巶鲃?dòng)比為20，選取蝸桿頭數(shù)蝸輪齒數(shù)分別為。同時(shí)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，考慮到管網(wǎng)內(nèi)徑只有80mm，因此蝸輪蝸桿的中心距不宜過(guò)大，選擇小模數(shù)蝸輪蝸桿，最終確定蝸輪蝸桿的基本尺寸及參數(shù)。 普通圓柱蝸輪蝸桿基本尺寸及參數(shù)中心距a模數(shù)m分度圓直徑蝸桿頭數(shù)14mm8mm2直徑系數(shù)q分度圓導(dǎo)程角γ蝸輪齒數(shù)變位系數(shù)163176。35′400蝸輪蝸桿的其他參數(shù)： 蝸桿的軸向齒距 蝸桿導(dǎo)程 蝸輪齒頂圓直徑 蝸桿齒頂圓直徑 蝸輪寬度B。蝸輪寬度 可取B=7mm。蝸桿齒寬比蝸輪齒寬略寬即可，可取=8mm。 蝸輪寬度BB20——說(shuō)明：當(dāng)變位系數(shù)為中間值時(shí)，按鄰近公式的最大值進(jìn)行計(jì)算。 螺旋傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)螺旋傳動(dòng)副的主要作用是推動(dòng)閥芯做軸線方向的移動(dòng)，因此選用滑動(dòng)螺旋副。本課題設(shè)計(jì)的工作載荷不大，轉(zhuǎn)速也較低，因此螺桿部分采用45鋼，不用經(jīng)過(guò)熱處理?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)一般采用梯形、矩形或鋸齒形螺紋，此處采用的是最常用的梯形螺紋進(jìn)行螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，考慮到管網(wǎng)內(nèi)徑只有80mm，取螺紋的公稱(chēng)直徑=10mm，螺距P=，螺旋傳動(dòng)接觸面的摩擦系數(shù)f=，牙型角，牙型斜角，因此，螺旋升角 當(dāng)量摩擦角 有上述可知，滿(mǎn)足螺旋副自鎖條件。螺紋齒高 射流部分結(jié)構(gòu)確定射流部分主要由閥芯調(diào)節(jié)錐、噴嘴、喉管（混合室）、擴(kuò)散室組成，通過(guò)調(diào)節(jié)錐在軸向上位置的移動(dòng)改變，噴嘴的有效截面積隨之而改變，實(shí)現(xiàn)水流在噴嘴處的相對(duì)高速?lài)娚洌鶕?jù)射流原理，在噴嘴周?chē)a(chǎn)生“負(fù)壓”，將水箱中的水吸入，實(shí)現(xiàn)城市供水高峰期增壓泵供水量的有效補(bǔ)充和循環(huán)。 噴嘴結(jié)構(gòu)不同將導(dǎo)致工作效率和噴嘴的使用壽命不同。合理的噴嘴結(jié)構(gòu)可以提高加工效率，降低成本的必要條件。從噴嘴問(wèn)世到之后很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期，均采用圓柱形噴嘴結(jié)構(gòu)，后又出現(xiàn)了錐形噴嘴，至20世紀(jì)50年代中期，文丘里形噴嘴結(jié)構(gòu)問(wèn)世。迄今為止，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)出噴嘴結(jié)構(gòu)形式多種多樣，常用的噴嘴結(jié)構(gòu)類(lèi)型及特點(diǎn)如下：（1）圓柱形直孔噴嘴結(jié)構(gòu)它兼有噴槍和噴嘴兩種功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?？梢灾苯佑脽o(wú)縫鋼管代替，也可通過(guò)在材料上鉆孔得到。（2）錐口噴嘴結(jié)構(gòu)這種噴嘴結(jié)構(gòu)帶有導(dǎo)流作用的錐狀進(jìn)口和起集束作用的平直段。水流進(jìn)入噴嘴相對(duì)容易，且水流在噴嘴截面上的分布于圓柱噴嘴相比更均勻。（3）文丘里噴嘴結(jié)構(gòu)它的結(jié)構(gòu)為，一個(gè)文丘里型的喉管，噴嘴出口為微圓錐形斷面，出口處直徑稍大。氣流在喉管部分達(dá)到音速，而在噴嘴出口可達(dá)到355m/s以上的超音速，這種噴嘴主要用來(lái)獲得很高的速度。為了防止噴嘴過(guò)快磨損，噴嘴內(nèi)襯可采用硬質(zhì)合金或陶瓷噴嘴材料。比較上述幾種類(lèi)型的噴嘴可知，錐形噴嘴帶有導(dǎo)流的作用，結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單，因此本課題的噴嘴選用噴嘴類(lèi)型為錐形噴嘴。為了使噴嘴口流出的水流在射流時(shí)形成最佳射流情況，保證壓力損失最小，射流部分還引入了一個(gè)文丘里管。文丘里管是利用異形管使流經(jīng)該管流體的速度發(fā)生變化從而產(chǎn)生差壓的流量檢測(cè)元件。軸向截面由入口收縮部分、圓筒形喉部和圓錐形擴(kuò)散段組成。利用文丘里管與原有射流噴頭相結(jié)合而設(shè)計(jì)的新型流量閥不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，且可行性強(qiáng)。采用文丘里管液體加壓噴射部分較其他同類(lèi)設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在實(shí)際工程運(yùn)用中體積經(jīng)常是一個(gè)相當(dāng)重要的因素,該裝置體積較其它裝置體積大幅度減小,整個(gè)裝置重量為1 kg 左右,這極大的增加了它的使用范圍,也方便了設(shè)備的改進(jìn)。如:在工程中可以在氣液進(jìn)口處改為軟管而實(shí)現(xiàn)其可移動(dòng)使用等。(2)耗能低。該裝置的運(yùn)用可以減少一些其它的設(shè)備如液泵等,即可以起到節(jié)能的效果。而且,自吸式吸入是在利用高壓氣流對(duì)液體產(chǎn)生的橫向力的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì),不僅克服原有采用氣壓機(jī)和液泵結(jié)合的設(shè)備垂直管注入液時(shí)高壓氣流對(duì)注入液的影響,而且利用了上述阻力。(3)運(yùn)用范圍廣泛。由于其價(jià)格、體積及內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),該裝置較其它相同類(lèi)型裝置,更加具有靈活性,方便使用于狹窄的工作環(huán)境。該裝置的前端可以設(shè)計(jì)成可調(diào)換的，各種噴頭的接口可以按所需射流進(jìn)行調(diào)換。其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使其不易堵塞,而且造價(jià)較低,即使出現(xiàn)腐蝕或堵塞也可以直接更換,而不須在設(shè)備維修及更換時(shí)投入較大的資金。 文丘里管結(jié)構(gòu)示意