【正文】 特將計算出的功率放大一些。根據(jù)相關(guān)的計算結(jié)果可以選以下幾種減速機(jī)?？蛇x用文獻(xiàn) [4]中的 G 系列全封閉出齒輪減速機(jī)配備電機(jī)功率為 ，此減速機(jī)是專為機(jī)電一體化產(chǎn)品而設(shè)計，是全封閉的硬齒面斜齒輪傳動，有低噪音、高效率的優(yōu)點(diǎn)，同時整體結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、適應(yīng)性強(qiáng)。選擇時減速機(jī)傳動比不宜過大，因?yàn)閹娱T體的轉(zhuǎn)盤齒圈不能太小而使得產(chǎn)生的力矩過小，同時要符合立式安裝要求。因此，根據(jù)這些可列出以下幾個型號方案如表：表 減速機(jī)方案表減速機(jī)型號 功率（KW）機(jī)型號 減速比 輸出轉(zhuǎn)矩（）輸出轉(zhuǎn)速（r/min）適配電機(jī)GLF285503 28 3 14 Y8014GHF285503 28 3 14 Y8014GLF285505 28 5 Y8014GHF285505 28 5 Y8014由于兩翼轉(zhuǎn)門的兩個扇翼相距較遠(yuǎn)，使得安裝在吊架上的齒圈應(yīng)有較大的直徑，才利于傳遞力矩，即要求從減速器輸出軸到齒圈的傳動比應(yīng)取較大一些才好，因此減速器輸出軸到齒圈的轉(zhuǎn)速應(yīng)適中才好。由于 GLF285505 的減速比適當(dāng)，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速也相對其型號較為符合要求，同時它又是立式鑄鋁盒箱體，質(zhì)量較輕。所以 GLF285505型是最符合要求的。所配電機(jī)相關(guān)參數(shù)如表 ：表 電機(jī)參數(shù)表滿載時型號 額定功率（KW）轉(zhuǎn)速（r/min）電流（A）效率（%）功率因素堵轉(zhuǎn)電 流（A）額定轉(zhuǎn)矩（）轉(zhuǎn)動慣量凈重（kg）Y8014 1440 175 傳動系統(tǒng)設(shè)計 傳動齒輪齒圈設(shè)計 齒輪齒圈設(shè)計前述減速機(jī)是通過輸出軸齒輪帶動門體轉(zhuǎn)盤的大齒圈使得門體轉(zhuǎn)動的，通過這一對齒輪齒圈的嚙合將電機(jī)的動力傳給門體,齒圈安裝在滾輪連接的支架架上。門體最高轉(zhuǎn)速為6r/min，而減速機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速為 280r/min，那么這對齒輪齒圈傳動比為： 式（）?減門設(shè)計兩翼旋轉(zhuǎn)門的使用壽命為十年，那么齒輪齒圈可按使用壽命為十二年來設(shè)計，設(shè)門每天能工作的時間為十小時，根據(jù)前面設(shè)計可知輸入功率為 ，齒輪的轉(zhuǎn)速為280r/min。 齒輪齒圈參數(shù)設(shè)計①選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)按傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。兩翼旋轉(zhuǎn)門是一般日常機(jī)器，速度不高，故可選用 8 級精度（GB1009588） 。查文獻(xiàn) [3]中 189 頁表 101。小齒輪材料為 45 鋼，硬度為 20HBS,大齒圈的材料選用文獻(xiàn) [2]3254 頁的 MC 尼龍硬度為 30HBS。先設(shè)取小齒輪齒數(shù) =20，大齒輪齒數(shù) 。??②按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計由設(shè)計公式進(jìn)行計算，即：式 式（）?? EtdHKTZu???????????1）確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)a. 試選用載荷系數(shù) =。tKb. 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 式（）55411 Nmn????c. 由文獻(xiàn) [3]中 201 頁表 107 選取齒寬系數(shù) =。d?d. 由文獻(xiàn) [3]中 198 頁表 106 查得材料的彈性系數(shù) 。e. 由文獻(xiàn) [3]中 207 頁圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。lim150HMPa?? lim20H??f. 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 式（）91602801(3651).4720hNnjL???? 式（）??g. 由文獻(xiàn) [3]中 203 頁圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù)：， 。h. 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1％，安全系數(shù) S=1，得： 式（）1lim[]???? 式（）2li120K2）計算a. 試計算小齒輪的分度圓 ，代入[ ]中較小的值1tdH? 式（）??23 24312... 1041t EtdHTZum????????????????可以取整值為 為 45mm1tdb. 計算圓周速度 v 式（）???c. 計算齒寬 式（）.6dtb?d. 計算齒寬和齒高之比 b/h 模數(shù)： 式（）1/45/?? 齒高： 式（）2..36hm? 式（）//368be. 計算載荷系數(shù) 根據(jù) v=，8 級精度，由文獻(xiàn) [3]中 192 頁圖 108 查得動載系數(shù) Kv=；直齒輪，假設(shè) 。由文獻(xiàn) [3]圖 10—3 查得 。/10/AtKFbNm? ?由文獻(xiàn) [3]190 頁表 102 查得兩段的齒輪的使用系數(shù) ；A由文獻(xiàn) [3]194 頁表 104 查的 8 級精度、小齒輪相對支承懸掛布置時， 式（）???????（ ）將數(shù)據(jù)代入后得： 式（）23. ..??（ +）由 b/h=, =，查文獻(xiàn) [3]195 頁圖 1013 得 =，則HK? FK?故載荷系數(shù) 式（）??????f. 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得： 式（）g. 計算模數(shù) 式（）?1③按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計 設(shè)計計算公式： 式（）??32FaSdYKTz??????????1）確定計算公式內(nèi)的各計算參數(shù)a. 由文獻(xiàn) [3]204 頁圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的130FEMPa?彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ；2160FEMPa??b. 由文獻(xiàn) [3]202 頁圖 1018 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)， ；?c. 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由下式得 式（）????? 式（）??????d. 計算載荷系數(shù) K 式（）????e. 查取齒形系數(shù),由文獻(xiàn) [3]197 頁表 105 查得， ；?f. 查取應(yīng)力校正系數(shù)由文獻(xiàn) [3]197 頁表 105 可查得， ；g. 計算大、小齒輪的 并加以比較??FaY?? 式（）?? 對 式（）?????由上式可得小齒輪的數(shù)值較大。2）設(shè)計計算 式（）?????????????此計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)。那么，可按彎曲強(qiáng)度計算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=；按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 作為設(shè)計。算出小齒輪145d?齒數(shù)： 式（）?大齒輪齒數(shù)： 式（）???就取 293④幾何尺寸計算1）計算分度圓直徑 式（）???1 式（）93470m22）計算中心距 式（）??521a???123）計算齒輪寬度 式（）??由于兩個齒輪為不同類型材料，所以可取 。210,35B?4）驗(yàn)算 式（）? 式（）??故合適。 承重滾輪及其軌道設(shè)計滾輪和軌道是承擔(dān)門體重量的零件，整個門體的轉(zhuǎn)動是靠滾輪在圓形軌道上旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，同時，又使的整個門體懸掛起在圓形軌道上。由六個滾輪組成來承擔(dān)整個門體重量，六個滾輪又形成轉(zhuǎn)盤的一部分。軌道是由六截弧形軌道構(gòu)成一個圓形軌道用螺栓固定在門體曲壁立柱上。 選擇滾輪選擇滾輪主要是根據(jù)其承載能力來選擇滾輪的類型。①承載能力的計算整個門體的重力為：G= g=35110=3510N 式（）m總假設(shè)六個滾輪均勻的承受門體重量，取載荷不均系數(shù)為 k 為 。則每個輪應(yīng)承受的動載荷為： C=k 式（）6G C= =761N 式（）?3510②選擇滾輪型號的同樣，由于一些其它原因沒有考慮到，也考慮尺寸等原因和滾輪承重也要有足夠的穩(wěn)定性。根據(jù)以上計算載荷要求可選擇易通公司生產(chǎn)的 W 型滾輪導(dǎo)向系的 YTGW 系列導(dǎo)軌滾輪，這種滾輪外圈為兩個 90 度 V 形組成的 W 形外表面?？蓡为?dú)使用內(nèi)側(cè)面或外側(cè)面與 90 度的內(nèi) V 型或外 V 型導(dǎo)軌適配，也可利用內(nèi)側(cè)面與圓柱形導(dǎo)軌適配。滾輪采用雙列角接觸球軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計及加厚的外圈, 使?jié)L輪具有更高的承載能力。滾輪用優(yōu)質(zhì)軸承鋼制造，經(jīng)熱處理、精密磨削加工而成，并在內(nèi)部填充長壽命的高品質(zhì)多用途油脂。滾輪防塵采用金屬防塵蓋或橡膠密封圈。其優(yōu)點(diǎn)在于：阻力小、壽命長、應(yīng)用廣泛。W 系列導(dǎo)軌滾輪的工作表面經(jīng)過精細(xì)磨削加工，粗糙度好，90 度的角度準(zhǔn)確。滾輪的 W 形槽與內(nèi)圈安裝平面平行度好。工作時，滾輪與導(dǎo)軌之間的受力平穩(wěn)，磨擦阻力小。相關(guān)參數(shù)如表 ，滾輪外形尺寸圖如圖 軌道設(shè)計軌道應(yīng)與 YGW2 配合設(shè)計，由于軌道安裝在曲壁的支承立柱工字鋼上，用螺栓連接在立柱上。把圓形軌道作成六截圓弧軌道。其中兩節(jié)裝在門體的進(jìn)出口，其余四根裝在門體的曲壁上。六根軌道配合成一個圓形軌道。在每一截圓弧軌道上鉆兩個螺紋孔以便連接軌道在立柱工字鋼上。①六根圓弧軌道弧長計算門口的兩根的弧長： 式（）??????1其中 R 為轉(zhuǎn)門的內(nèi)半徑，即立柱角鋼圍繞的半徑。 為轉(zhuǎn)門門口對應(yīng)的圓心角，L1?為弧形軌道的外圓弧長。曲壁四根圓弧軌道弧長： 式（）??????其中，R 為轉(zhuǎn)門的內(nèi)徑，即立柱角鋼圍繞的半徑， 為每扇曲壁對應(yīng)的弧形軌道的外l圓弧長， 為每截曲壁圓弧軌道對應(yīng)的圓心角；?②軌道截面尺寸設(shè)計根據(jù)滾輪的相關(guān)尺寸來設(shè)計配合軌道，滾輪軌道配合情況如圖 。軌道尺寸參數(shù)圖如圖 。根據(jù)滾輪的相關(guān)參數(shù)可計算出滾輪的 V 形槽高度為：h1=(D2A1)=(2)/2= 式（）根據(jù)上圖，為防止?jié)L輪的 W 形滾輪與軌道發(fā)生摩擦，則軌道 V 形凸起的高度取大于h1，同時軌道的 V 形凸起尖端應(yīng)與滾輪形成一個配合三角形槽便于潤滑。取頂端寬度為b=。則可取：h2=h1+1= 式（）由于滾輪的寬度 B1=，根據(jù)機(jī)械設(shè)計中導(dǎo)軌標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列可取 B3=12mm 的標(biāo)準(zhǔn)系列寬度。又由于滾輪的右部要安裝在轉(zhuǎn)盤架形鋼，也要占用一定的寬度。取此預(yù)留寬度為 L=30mm，以保證轉(zhuǎn)盤架的順利轉(zhuǎn)動，不至于與立柱角鋼發(fā)生摩擦。則 B2=B1+L=12+30=42mm 式（）③軌道與立柱角鋼連接螺栓直徑設(shè)計采用普通螺栓連接，則螺栓的預(yù)緊力使兩表面產(chǎn)生的摩擦大于受到的載荷。同時假設(shè)門體重量的一半全部承受在一個螺栓上計算。連接狀況圖如圖 柱軌 道圖 螺栓連接圖螺栓受到的壓力為：F=G/2=3510/2=1755N 式（）根據(jù)公式 來計算0sSkFfzi?公式中 ：f 結(jié)合面的摩擦系數(shù) ，i 為接合面的系數(shù)；為防滑系數(shù)，z 為螺栓系數(shù)；sk可根據(jù)文獻(xiàn) [3]查得：f=，i=， =，z=1。sk那么有： 式（）???根據(jù)式 []Fd????選擇螺栓材料為 Q235 選擇螺栓的材料為 Q235，性能等級假設(shè)為 的螺栓。可查得材料的屈服強(qiáng)度極限為 240MPa，又可查得其安全系數(shù)為 S=，所以螺栓材料的許用應(yīng)力為材料的屈服極限除以安全系數(shù) =240/=160MPa。[]則有： 式（）???按粗牙螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB578286） ，可選用螺紋公稱直徑為 d=10mm，其小徑也大于。所以 M10 的螺栓強(qiáng)度是完全足夠的。因此，軌道和立柱上應(yīng)打有 11mm 螺栓孔，可設(shè)計出軌道的螺栓處截面形狀尺寸如圖 所示： 由于曲壁中間布置有立柱，其余部分只有一根立柱，而門立柱用于安裝軌道的表面寬 度為 40mm，那么門口立柱兩個螺栓孔設(shè)計中間立柱螺栓孔設(shè)計如圖 。因此，每截軌道螺栓孔在距軌道弧形端面的 17mm 處。 齒圈連接轉(zhuǎn)盤支架的螺栓設(shè)計 螺栓直徑設(shè)計齒圈連接支架是依靠螺栓來實(shí)現(xiàn)的，所以要對螺栓組的直徑進(jìn)行設(shè)計。由于連接的為兩種不同的材料，一種為塑料，一種為型鋼。一般不采用較制孔螺栓連接，即螺栓不是受剪切和擠壓作用。則只有采用普通螺栓，靠連接預(yù)緊在結(jié)合面間產(chǎn)生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩 T。假設(shè)赤圈只分布有一個圈螺栓，且各螺栓