【正文】 .0 0 4 0 .0 0 5 2N N N KW? ? ? ? ?。 為改善圓管刮臂的受力條件 ， 一般都借助斜拉桿支承 。 刮板的形式可采用多快平行排列或整體形對(duì)數(shù)螺旋線(xiàn)的刮板 。 下圖 為三角形截面的桁架結(jié)構(gòu) ， 用于小直徑的垂架式樣中心傳動(dòng)刮泥機(jī) 。 為了便于刮板的排列 ，安排和受禮平衡 ， 通常多以對(duì)稱(chēng)形式布置兩個(gè)刮臂 ， 同時(shí) ， 刮臂的底弦應(yīng)與池底坡面平行 。 對(duì)于中心進(jìn)水的沉淀池來(lái)說(shuō) 。 直徑小的刮泥機(jī) 可以設(shè)計(jì)成兩條對(duì)稱(chēng)排列的整體對(duì)數(shù)徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 螺旋線(xiàn)形刮板 。 此外 ， 對(duì)數(shù)螺旋線(xiàn)是一變曲率曲線(xiàn) ， 刮板制造比較困難 ， 因而在設(shè)計(jì)中多數(shù)簡(jiǎn)化成直線(xiàn)刮板的形狀 ， 刮板與刮臂中心線(xiàn)的夾角為 45度 ， 相互平行排列 。 由于水下軸承不承受軸向荷載 ， 一般選用剖分式滑動(dòng)軸承 ， 但水下軸承的工作條件比較差 ， 泥沙極易侵入 ， 而立軸垂直度允差卡達(dá) ， 軸與軸承的間隙較大 ， 所以軸承的密封設(shè)計(jì)十分重要 。 圖 為懸掛式中心刮泥機(jī)的工作橋 。 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 機(jī)器一般有原動(dòng)機(jī) ， 傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成 。 傳動(dòng)裝置一般包括傳動(dòng)件（齒輪傳動(dòng) ， 蝸桿傳動(dòng) ， 帶傳動(dòng) ， 鏈傳動(dòng)等）和支承件（軸 ， 軸承 ， 機(jī)體等）兩部分組成 。因此我們要選用合理的傳動(dòng)方案 。 合理的方案應(yīng)保證工作可靠 ， 并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 尺寸緊湊 ， 加工方便 ， 成本低廉 ，傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利 。 （ 2）鏈傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻 ， 有沖擊 ， 不適合于高速傳動(dòng) ， 應(yīng)布置在低速級(jí) 。 當(dāng)與齒輪傳動(dòng)同時(shí)使用時(shí) ， 對(duì)采用鋁鐵青銅或鑄鐵作為蝸輪材 （ 4）圓錐齒加工比較困難 ， 特別 大直徑 ， 大模數(shù)的圓錐齒輪 ， 所以只有改變軸的布置料的蝸桿傳動(dòng) ， 可布置在低速級(jí) ， 使齒面滑動(dòng)深度較低 ， 以防止產(chǎn)生膠合或嚴(yán)重磨損 ，應(yīng)可使減速器結(jié)構(gòu)緊湊 ， 對(duì)采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動(dòng) ， 由于允許齒面有較高的相對(duì)速度 ， 可將蝸桿傳動(dòng)布置在高速級(jí) ， 以利于形成潤(rùn)滑油膜 ， 可以提高承載能力和傳動(dòng)效率 。 （ 6）開(kāi)式出論傳動(dòng)的工作環(huán)境差 ， 潤(rùn)滑條件不好 ， 磨損較嚴(yán)重 ， 壽命較短 ， 應(yīng)布置在低速級(jí) 。 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)是專(zhuān)門(mén)工廠(chǎng)批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件 ， 設(shè)計(jì)時(shí)要選出具體型號(hào)以便購(gòu)置 。 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 電動(dòng)機(jī)已 標(biāo)準(zhǔn) 化、系列化 ， 應(yīng)按照工作機(jī)的要求 ， 根據(jù)選擇的傳動(dòng)方案 ， 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速 ， 并在產(chǎn)品目錄中查出其型號(hào) 。 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ，價(jià)格較高 ， 維護(hù)比較不便 ， 因此無(wú)特殊要求時(shí)不宜采用 。 因此 。 交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類(lèi) 。 我國(guó)新設(shè)計(jì)的 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī) ， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 工作可靠 ， 加工低廉 ， 維護(hù)方便 ， 適合不宜燃 ， 不宜爆 ， 無(wú)輻射性其他和無(wú)特殊要求的機(jī)械上 ， 如金屬切削機(jī)床 ， 運(yùn)輸機(jī) ， 風(fēng)機(jī) ， 攪拌機(jī)等 ， 由于啟動(dòng)性能較好 ， 也適合某些要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)距較高的機(jī)械 ， 如壓縮機(jī)等 。 電動(dòng)機(jī) 除了按功率 ， 轉(zhuǎn)速排成系列之外 ，為適應(yīng)不同的輸出軸要求和安裝要求 ， 電動(dòng)機(jī)集體又有幾種安裝結(jié)構(gòu)型式 。 電動(dòng)機(jī)的額定電壓一般為380V。 各型號(hào)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) ， 如額 定功率、滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩之比、最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩之比、外型及安裝尺寸等 ， 可查閱有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)或電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄 。 如果所選電動(dòng)機(jī)的功率小于工作要求 ， 則不能保證工作機(jī)正常工作 ， 使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常過(guò)載而提前損壞；如果所選電動(dòng)機(jī)的功率過(guò)大 ， 則電動(dòng)機(jī)經(jīng)常不能滿(mǎn)載運(yùn)行 ， 功率因素和效率較低 ， 從而增加電能消耗 ， 造成浪費(fèi) 。 驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算 ： 10m 的池直徑；有效深度 H=3m ； 污水停滯時(shí) 間 2h； 刮泥板外緣直徑 ； 外援線(xiàn)速度； 污泥對(duì)池底的摩擦系數(shù)為 =；懸浮物含量 ss=300mg/L； 驅(qū)除率 =40% 刮板轉(zhuǎn)速 1 .5 0 .0 5 / m in9 .5nrD???? ? ??臂 板， 功率計(jì)算 刮泥機(jī)懸掛部件的重力 w=1000N； 旋轉(zhuǎn)支撐鋼球直徑 d=； 滾動(dòng)摩擦力臂 k=； 安全系數(shù) n=3。 0 . 0 0 1 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 8 1 7 60 . 6 3 6N K W???電 故選用 kw 的電動(dòng)機(jī) 查中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典關(guān)于電動(dòng)機(jī)部分得知符合條件的電動(dòng)機(jī)有四種 ： Y27112； Y27114；Y28016； 電動(dòng)機(jī)相對(duì)于 2它三種電動(dòng)機(jī)效率較高 根據(jù)電動(dòng)裝置的工作環(huán)境和電動(dòng)機(jī)的工作功率的要求選擇電動(dòng)機(jī)如下表 31： 表 31 Y27124電動(dòng)機(jī)各種參數(shù) 電機(jī)名稱(chēng) Y系列三相異步電動(dòng)機(jī) 類(lèi)別代號(hào) Y 型號(hào)規(guī)格 Y27124 防護(hù)等級(jí) IP44 安裝形式 B3 極數(shù) 4 額定功率 （ kw） 轉(zhuǎn)速 （ r/min） 1380 電壓 （ V） 380 額定電流 （ A） 效率 （ %） 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 功率因數(shù) （ cosφ） 堵轉(zhuǎn)電流 /額定電流 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 2 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kg 根據(jù)以上各傳動(dòng)形式的優(yōu)缺點(diǎn) ： 一級(jí)減速是擺線(xiàn)針輪減速機(jī)；二級(jí)減速是鏈輪傳動(dòng)；三級(jí)是蝸輪蝸桿傳動(dòng) 。 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器是用于連接不同機(jī)構(gòu)中兩軸 ， 使之同回轉(zhuǎn) ， 并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種部件 。 聯(lián)軸器在電動(dòng)裝置中占有重要位置 ， 若選擇不當(dāng) ， 會(huì)直接影響電動(dòng)裝置的振動(dòng)、噪聲和傳動(dòng)效率 ， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大附加載荷 ，影響電動(dòng)裝置的使用壽命 。 其最高轉(zhuǎn)速應(yīng)滿(mǎn)足工作轉(zhuǎn)速的要求 。 聯(lián)軸器所具有的補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力 ， 包括能補(bǔ)償兩軸由受載和溫升產(chǎn)生的變形和部件間的相對(duì)位移以及因聯(lián)軸器自身制造和安裝誤差引起的兩軸相對(duì)位移 。 對(duì)大型設(shè)備和不便檢修的場(chǎng)合 ， 還應(yīng)能在不需軸向移動(dòng)的情況下裝拆聯(lián)軸器或更換易損件 。 目前 ， 常用的聯(lián)軸器都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化了 ， 在一般的情況下 ， 選定聯(lián)軸器的類(lèi)型后 ， 可按轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速等 條件確定標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器的型號(hào)和主要尺寸 。 聯(lián)軸器的種類(lèi)很多 ， 按其性能分為 ： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 a 剛性聯(lián)軸器 （ 1） 套筒聯(lián)軸器 ； （ 2） 凸緣聯(lián)軸器 ； （ 3） 夾殼聯(lián)軸器 ； （ 4） 緊箍咒夾殼聯(lián)軸器 。 聯(lián)軸器選擇應(yīng)考慮的問(wèn)題 在深知所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工況及技術(shù)要求的情況下 ， 選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮以下問(wèn)題 ： a)所需傳遞轉(zhuǎn)矩大小、載荷性質(zhì)及產(chǎn)品對(duì)緩沖和減振方面的要求； b)軸的轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大??； c)兩軸對(duì)位移大?。?徑向位移、軸向位移、角位移）； d) 聯(lián)軸器的制造、安裝、維修、成本 。 電動(dòng)裝置是在輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸間安裝有聯(lián)軸器 。 選擇或校核時(shí)的主要依據(jù)是聯(lián)軸器實(shí)際所需傳遞的轉(zhuǎn)矩 ， 由于各種機(jī)械的轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律 常較復(fù)雜 ， 不易精確確定 ， 通?？砂礄C(jī)械設(shè)計(jì)上計(jì)算轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇或校核 。T T T KT T? ? ? ? 其中 nT 許用名義轉(zhuǎn)矩； K 載荷系數(shù) ， 見(jiàn)表 32。 進(jìn)水泵 進(jìn)水泵的選擇 按兩小時(shí)泵滿(mǎn)池選擇 ， 由于 HB 型泵流量較大 ， 揚(yáng)程較低 ， 適合于農(nóng)田灌溉和工業(yè)抽水 ， 符合要求 ， 所以選定 HB 混流泵 。 (2)型號(hào)意義說(shuō)明 : 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 (3)結(jié)構(gòu) : HB 型泵主要由泵體 ， 葉輪 ， 泵蓋 ， 主軸 ， 軸承架等零件組成 。 出水泵 出水泵的選擇 根據(jù)每小時(shí)的 流量 ， 由于每小時(shí)要泵出水的體積很大和 S 型雙吸離心泵用來(lái)輸送不含固體顆粒及溫度不超過(guò) 80 度的清潔液體 。 各種技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 34 表 34 S型離心泵各技術(shù)參數(shù) 泵名稱(chēng) S型離心泵 類(lèi)別代號(hào) S 型號(hào)規(guī)格 S35026 流量 1440m3 揚(yáng)程 26m 轉(zhuǎn)速 1450轉(zhuǎn) /分 泵軸功率 105KW 配電動(dòng)機(jī)功率 112KW 配電動(dòng)機(jī)電壓 380V 效率 82% 葉輪直徑 340mm S型離心泵 (1)用途 : 用來(lái)輸送不含固體顆粒及溫度不超過(guò) 80 度的清潔液體 。 (2)型號(hào)意義說(shuō)明 : (3)結(jié)構(gòu) : S 型泵的結(jié)構(gòu)為單級(jí)雙吸泵殼中開(kāi)式離心泵 ， 從電動(dòng)機(jī)端向泵看 ， 為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) 。 渦輪、蝸桿計(jì)算和校核 各種傳動(dòng)比時(shí)推薦的 Z1 、 Z2 值 I 5~6 7~8 9~32 14~24 25~27 28~40 40 Z1 6 4 3~4 2~3 2~3 1~2 1 Z2 29~36 28~32 27~52 28~72 50~81 28~80 40 所以傳動(dòng)比 I=n/n1=31 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè)》 ， 取 I=31 查閱《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》初選 ： 動(dòng)載荷系數(shù) 1 1K? ， 當(dāng)渦輪圓周速度 2 3/v m s? 時(shí) 1 1K? ， 反之取 ～ 嚙合質(zhì)量系數(shù) 2 1K? ， 取值范圍 ～ ； 小時(shí)載荷率系數(shù) 3 ? ； 環(huán)境溫度系數(shù) 4 ? （由表 ）； 工作情況系數(shù) 5 1K? （由表 ） ； 風(fēng)扇系數(shù) 6 ? ， （由圖 ） ； 綜上 ， 載荷系數(shù)載荷系數(shù) 1 2 3 4 5 6 K K K K K K? ? ? ? ? 。 以估算的蝸輪圓周速度 sV ， 確定采用浸油潤(rùn)滑 ， 查得潤(rùn)滑速度影響系數(shù) sK =， 許用接觸應(yīng)力 ： Hp? = Hbp s Nzz? ?? =150 sZ NZ =115 = Hbp? ： N 710? 時(shí)渦輪材料的許用接觸應(yīng)力見(jiàn)表 ； sz ： 滑動(dòng)速度影響系數(shù) ， 又圖 (侵油潤(rùn)滑曲線(xiàn) ) Nz ： 壽命系數(shù) ， 由 N= 710 查圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 21 9550 PT T in??? ? ?= ? ： 傳動(dòng)效率取 項(xiàng)目 代號(hào) 公式 計(jì)算結(jié)果 軸相角 ? 90?? 蝸桿的直徑系數(shù) q 111tandzq mr?? 10 變位系說(shuō) ? 39。20 .5 ( )a a aqzmm? ?? ? ? ? ?? 取值（ 1 ?? ? ? ） 中心距 a 39。1 2 211( ) ( 2 )22a d d m z q ?? ? ? ? ? 180(mm) 模 數(shù) m 222Am qz ?? ?? 10(mm) 蝸桿頭數(shù) 1z ２ 渦輪齒數(shù) 2z 61 傳動(dòng)比 i 21zi z? 蝸桿、渦輪分度圓直徑 1d 1d qm? 50 2d 22d zm? 305 蝸桿、渦輪節(jié)圓直徑 39。1 ( 2 )d m q ??? 55 39。22d zm? 305 蝸桿分度圓導(dǎo)程角 r 1ztgr q? 39。39。F? YN， 其中 ? ?39。H? ， 蝸輪材料及 NL=106時(shí)的許用彎曲應(yīng)力 ? ?39。F? =35 ， YN為彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) ， 查得 YN=1 計(jì)算得 ： ? 所以滿(mǎn)足要求 b 驗(yàn)算公式 ： ? ?212666 ()AvF F S FT K K K Y Y M P ad d m ? ?????， Y? 為導(dǎo)程角系數(shù) ， 用公式 Y? =1120? 計(jì)算得 ， [ ] 28. 32 35F? ??滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求 ： 蝸輪輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 F? ＝ 2222 AKTmbd ＝ 2 1488004 308 52???? ＝ ? ?F?? ??F? = limlimFFS? = =20 傳動(dòng)立軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 軸的概述 作為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件都要裝在軸上來(lái)實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn) ， 大多數(shù)軸起著轉(zhuǎn)矩的作用 ， 根據(jù)軸的承載情況可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸類(lèi) 。 軸的材料 軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼 。 常用的碳素鋼有 30～ 50 鋼 ， 最常用的是 45 鋼 。 刮泥機(jī)的傳動(dòng)立軸采用 45 鋼 。 許用切應(yīng)力的計(jì)算只需知道轉(zhuǎn)矩的大小 ， 方法簡(jiǎn)便 ， 但計(jì)算精度較低 。 彎矩的影響 ， 可在計(jì)算中適當(dāng)降低許用應(yīng)力 。 為此 ， 常先按轉(zhuǎn)矩估算軸的結(jié)構(gòu) 。 它主要用于計(jì)算一般重要的、彎矩復(fù)合的 軸 ， 計(jì)算精度中等 。 它主要用于重要的軸 ， 計(jì)算精度較高 ， 但計(jì)算較復(fù)雜 ，且常需要足夠的資料才能進(jìn)行 。 刮泥傳動(dòng)立軸主要用于傳動(dòng)扭矩 ， 因此根據(jù)以上使用條件 ， 只需進(jìn)行許用切應(yīng)力計(jì)算 。 ?? ＝TTW = 10 / Pnd? ? ???? 式（ ） 式中 W? —— 軸的抗扭截面系數(shù) ， 3mm ； P—— 軸傳遞的功率 kW； n—— 軸的轉(zhuǎn)速 ， r/min； ???? —— 許用切應(yīng)力 。例如 ， 若車(chē)床絲桿扭