大型啟閉系統(tǒng)傳動設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)論文

1、河 北 工 業(yè) 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 作 者： 陳曉 學(xué) 號： 060429 學(xué) 院： 機(jī)械學(xué)院 系(專業(yè))： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 題 目： 大型啟閉系統(tǒng)傳動設(shè)計 指導(dǎo)者： 魏智 教授 (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 2010年 06月 01日畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要大型啟閉系統(tǒng)傳動設(shè)計摘要： 本文主要設(shè)計了專用于閘門的啟閉機(jī)，采用電動機(jī)作為驅(qū)動元件，通過帶輪傳動使傳動螺桿旋轉(zhuǎn)，根據(jù)螺旋裝置的特性將螺桿螺母的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為閘門掉軸的上下運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)閘門止水防水的設(shè)計目的。在設(shè)計過程中還涉及形成環(huán)，限位開關(guān)等。本設(shè)計過程中，主要進(jìn)行了兩部分的設(shè)計

2、：傳動設(shè)計和閘門設(shè)計。傳動部分有：螺旋傳動的強(qiáng)度校核、螺桿強(qiáng)度校核、電動機(jī)的功率選取等；閘門部分主要涉及尺寸、密封、防銹、強(qiáng)度校核等問題。環(huán)境由清新自然變?yōu)榛靵y污濁是因?yàn)槿祟?，再由混亂污濁變?yōu)榍逍伦匀灰彩且驗(yàn)槿祟悾屛覀児餐瑏砀纳扑h(huán)境、合理利用水資源！關(guān)鍵詞：啟閉系統(tǒng) 傳動 閘門 密封畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要Title The Design of Large Hoisting System Transmission Abstract：This paper is designed specifically for gate hoist, THE electric motors used to

3、be a drive components to drive screws through the drive pulley rotating screw device according to the characteristics of the screw nut of the rotation axis out into a gate up and down movement andwaterproof seal gate design to achieve the purpose.In the design process involves the formation of ring,

4、 limit switches.The process designed for the two-part design: the design of drive and the design of gate.Transmission part are: the strength check helical drive screw strength check, the motor power selection and so on; gate part include mainly size, sealing, corrosion, strength and so on.people mak

5、e the nature so bad, so we must take the problem. let us work together to improve the water environment and make fool use of it.Keywords：Transmission gate hoist system seal 目 錄 1 序言 42 選型52.1傳動類型選擇2.2 技術(shù)要求 72.3 閘門設(shè)計8 2.3.1選用材料和許用應(yīng)力10 2.3.2按耐磨性計算螺紋中徑10 2.3.3螺母螺紋強(qiáng)度驗(yàn)算10 2.3.4螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算11 2.4 電動機(jī)選擇功率11 2.

6、5圓柱蝸桿傳動設(shè)計計算 13 2.5.1選擇材料加工13 2.5.2初選幾何參數(shù)13 2.5.3計算蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩T213 2.5.4確定許用接觸應(yīng)力HP13 2.5.5求載荷系數(shù)K14 2.5.6計算m和q值14 2.5.7蝸輪齒面接觸強(qiáng)度校核驗(yàn)算14 2.5.8工作圖14 3 設(shè)計過程17 4 密封17 結(jié)論 18參考文獻(xiàn)19致謝201序言 閘門水工系列產(chǎn)品中的普通一員，它是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，看似簡單，但它給人們帶來了一片安寧。提起閘門，也許人們并不了解，因?yàn)樗幍沫h(huán)境非常惡劣，所處的位置異常偏僻，但對于水工人來說，對它可情有獨(dú)鐘。因?yàn)樗谥顾潘墓τ蒙喜豢尚∫?，對防洪排澇來說作

7、用也非同一般。那它的工作原理如何？它是用一啟閉設(shè)備（蝸輪蝸桿啟閉機(jī)）通過螺旋副傳動使閘門進(jìn)行上下運(yùn)行而開啟或關(guān)閉，從而達(dá)到止水排水的功能。閘門根據(jù)形式和功用不同可分為：鑄鐵閘門、鋼閘門，防潮門、浮箱拍門等各種類型。這次設(shè)計的是比較常用的鑄鐵鑲銅閘門。因?yàn)樗拿芊庵顾阅芰己枚玫綇V泛的認(rèn)可。環(huán)境由清新自然變?yōu)榛靵y污濁是因?yàn)槿祟?，再由混亂污濁變?yōu)榍逍伦匀灰彩且驗(yàn)槿祟?，讓我們共同來改善水環(huán)境、合理利用水資源！ 目前，我國于上世紀(jì)六七十年代建成的水利工程所使用的啟閉設(shè)備都已陸續(xù)進(jìn)入了更新改造期。在更新改造階段，如何開拓新的思路，運(yùn)用新的技術(shù)，采用新的工藝，更好的發(fā)揮啟閉設(shè)備啟閉能力大，效率高，維修保

8、養(yǎng)方便的優(yōu)勢，是擺在管理者，特別是技術(shù)人員面前的一個新課題?；春訛?zāi)后重建2003年應(yīng)急工程中的金灣閘續(xù)建加固工程所改造的液壓系統(tǒng)屬大型水閘的大型液壓系統(tǒng),2004年改造后已成功運(yùn)行三年,總結(jié)其經(jīng)驗(yàn),最重要的就是諸多新技術(shù)的成功應(yīng)用。 灌瀉水閥門啟閉機(jī)的選擇現(xiàn)代船閘設(shè)計，特別是水頭在20米以上釣高水頭船閘設(shè)計，灌泄水系統(tǒng)至關(guān)重要。它決定船舶過閘時的停泊條件、過閘時間和廊道的使用等。而灌泄水系統(tǒng)中的閥門和啟閉機(jī)械，又是關(guān)鍵設(shè)備。閥門的型式和它的底緣形狀等是這個關(guān)鍵設(shè)備中起重要作用的一些因素，閥門開關(guān)時間的長短，開關(guān)速度釣變化，以及開關(guān)過程中對閥門振動的抑制等，都取決于閥門啟閉機(jī)的功能。葛洲壩二號船

9、閘平面尺寸大(寬34米，長280米)，水頭差27米，19為年開始設(shè)計時，對閥門啟閉機(jī)設(shè)計提出的要求是:設(shè)計啟門力5o噸，啟門時間5分鐘，關(guān)門時不要求一施加下壓力。在滿足這些要求的情況下，比較簡單而造價又低的方案是采用卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。1972年初設(shè)計了圖1所示的卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。1972年、南京水利科學(xué)研究所作了二號船閘反向弧形閥門的水力學(xué)模型試驗(yàn)。試驗(yàn)報告指出:“·由于閥門工作水頭大，摩粗力太，動水關(guān)一門時即使沒有上托力，_閥二門濡加的重量亦很大，增加了啟門和閉門的困難，采用圈養(yǎng)式啟閉機(jī)是否合理，值得研究?！蹦Ｐ驮囼?yàn)還表明，閥門在動水啟閉過程中，由于門前漩水流的脈動使閥門產(chǎn)生震動，因此要求

10、啟閉機(jī)在閥門動錄關(guān)閉過程中提供一定的下壓力。這樣，采用卷揚(yáng)機(jī)型就不能滿足閥門啟閉的需要，于1972年決定采用液壓啟閉機(jī)機(jī)型 2選型 2.1傳動類型選擇（1）液壓、氣壓、機(jī)電傳動系統(tǒng)的比較：1）液壓傳動系統(tǒng)利用液壓泵將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動。液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)有：體積小、重量輕；調(diào)速范圍大；換向容易；空間位置無嚴(yán)格要求；操縱控制簡便；自動化程度高；容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、便于設(shè)計、制造和使用。其

11、缺點(diǎn)主要有：使用液壓傳動對維護(hù)的要求高、工作油要始終保持清潔；對液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高；液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平；液壓傳動在能量轉(zhuǎn)化的過程中，特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力大，流量損失大，故系統(tǒng)效率較低；液壓傳動對油溫變化較敏感，這會影響它的工作穩(wěn)定性。2）氣壓傳動系統(tǒng)是以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。傳遞動力的系統(tǒng)是將壓縮氣體經(jīng)由管道和控制閥輸送給氣動執(zhí)行元件，把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而作功。其傳動的特點(diǎn)是:工作壓力低,一般為0.30.8兆帕，氣體粘度小，管道阻力損失小，便于集中供氣和中距離輸送，使用安全，無爆炸和電擊危險

12、，有過載保護(hù)能力；但氣壓傳動速度低，需要?dú)庠?。氣壓傳動由氣源、氣動?zhí)行元件、氣動控制閥和氣動輔件組成。氣動執(zhí)行元件把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，用來驅(qū)動工作部件，包括氣缸和氣動馬達(dá)。氣動控制閥用來調(diào)節(jié)氣流的方向、壓力和流量，相應(yīng)地分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。氣壓傳動的基本特點(diǎn)類似于液壓傳動，二者合稱為流體傳動，若應(yīng)用于閘門升降結(jié)構(gòu)，不能保持兩側(cè)抬升的平穩(wěn)，因此在此情況下并不適用。3）機(jī)械傳動系統(tǒng)利用機(jī)械方式傳遞動力和運(yùn)動的傳動。機(jī)械傳動在機(jī)械工程中應(yīng)用非常廣泛，有多種形式，主要可分為兩類：靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動力和運(yùn)動的摩擦傳動，包括帶傳動、繩傳動和摩擦輪傳動等。摩擦傳動容易實(shí)現(xiàn)

13、無級變速，大都能適應(yīng)軸間距較大的傳動場合，過載打滑還能起到緩沖和保護(hù)傳動裝置的作用，但這種傳動一般不能用于大功率的場合，也不能保證準(zhǔn)確的傳動比?？恐鲃蛹c從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運(yùn)動的嚙合傳動，包括齒輪傳動、鏈傳動、螺旋傳動等。嚙合傳動能夠用于大功率的場合，傳動比準(zhǔn)確，一般要求較高的制造精度和安裝精度。帶傳動一般用于兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動的場合（稱為開口傳動），中小功率電機(jī)與工作機(jī)之間的動力傳遞。卷筒式鋼繩傳動結(jié)構(gòu)簡單，自重較輕，但不適用于速度改變頻率較高的場合，且工作溫度對鋼繩壽命影響較嚴(yán)重。摩擦輪中由于輪面沒有輪齒，所以制造簡單，過載時可打滑保護(hù)裝置，但會產(chǎn)生趕摩擦而導(dǎo)致磨損快、

14、壽命低且必須采用壓緊裝置。齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動，齒輪傳動的特點(diǎn)是：齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大，但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動會產(chǎn)生噪聲。鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運(yùn)動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。鏈傳動有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，平均傳動比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動尺寸??；所需張緊力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。鏈傳動的缺點(diǎn)主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動；成本高

15、，易磨損，易伸長，傳動平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生附加動載荷、振動、沖擊和噪聲，不宜用在急速反向的傳動中。因此，鏈傳動多用在不宜采用帶傳動與齒輪傳動，而兩軸平行，且距離較遠(yuǎn)，功率較大，平均傳動比準(zhǔn)確的場合。蝸輪蝸桿傳動是利用螺桿和螺母的嚙合來傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動。主要用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成推力。按工作特點(diǎn)，螺旋傳動用的螺旋分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋。一般螺紋升程和摩擦系數(shù)都不大，因此雖然軸向力F相當(dāng)大，而轉(zhuǎn)矩T則相當(dāng)小。傳力螺旋就是利用這種工作原理獲得機(jī)械增益的。螺旋副傳動結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、保養(yǎng)方便。此傳動方式主要用于負(fù)荷大、低速與無需頻繁工作的場所。其梯形螺旋特性具

16、有自動鎖定功能，既使沒有制動裝置也可保持載重。2.2技術(shù)要求1、孔口尺寸為800mm×800mm2、閘板（寬×高）為876mm×900mm3、設(shè)計水深度為3000mm4、工作水深度為3000mm5、提升高度為875mm6、電動啟閉機(jī)的啟閉速度為V=0.50m/min2.3閘板設(shè)計：作用于閘板的總靜水壓力，從圖1-1所示可以算出：P=AB（P1+P2）/2=0.5×3000+（3000-900）×10-3×1000×10×0.876×0.9=49078N 作用于各區(qū)格的水壓 表1-1區(qū)號水深（mm）平均水頭

17、（mm）區(qū)格面積（mm2）總水壓力P（N）1206023602680300019800.876×0.2916504222100.876×0.2816308328900.876×0.2816266現(xiàn)以第二區(qū)格為例進(jìn)行閘板橫梁強(qiáng)度的計算。作用于二號梁的最大彎矩M，由下式算得：Mmax=ql2/8 =16308×876/8762×8 =1.79×106Nmm由圖1-3可得A1=270×15=4050mm2A2=85×20=1700mm2按公式Sx=A1×d/2+A2×H/2求出X1X1軸的靜矩為 =4

18、050×15/2+1700×85/2 =1.02×105mm3按公式e1=Sx/A=（A1×d/2+A2×H/2）/A求出形心軸的位置為e1=Sx/A=（1.02×105）/（4050+1700） =17.7mme2=85-17.7=67.3mm按公式Ix=（IA1+IA2）+A1L12+A2L22 =（bd3+aH3）/12+A1（e1-d/2）2+A2（H/2-e1）2（mm4）求出XX軸的慣性矩為Ix為Ix=（bd3+aH3）/12+A1（e1-d/2）2+A2（H/2-e1）2（mm4） IA1=270×153/12

19、=0.76×105mm4 IA2=20×853/12=10.2×105mm4Ix=0.76×105+10.2×105+4050×（17.7-15/2）2+1700×（17.7-85/2）2 =10.96×105+4.2×105+10.5×105 =2.6×106mm4按公式W1=Ix/e1 W2=Ix/e2（mm3）求出抗彎截面模數(shù)為W1=2.6×106/17.7=1.5×105mm3W2=2.6×106/67.3=3.9×104mm3從而，梁的

20、最大彎曲應(yīng)力max（受拉力）為maxmax=Mmax/W1=1.79×106/1.5×105=11.9Mpa鑄鐵件的安全系數(shù)必須大于6，則許用拉伸應(yīng)力為2025（安全）梁的最大彎曲應(yīng)力（受壓力）為max=Mmax/W2=1.79×106/3.9×104=45.9Mpa許用壓縮應(yīng)力為100Mpa（安全）最大撓度為Ymax=5ql4/384EI式中q=P/l=16308/876=18.6為Ymax=5×18.6×8764/384×1.2×105×2.6×106=0.46mmY=L/1000=876/

21、1000=0.876mm為Ymax<Y（合格）螺桿的設(shè)計由啟門力求出螺桿的力矩為：M2=1.2×105Nmm 型號：4882.31選用材料和許用應(yīng)力螺桿材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。2.32按耐磨性計算螺紋中徑由表12-1-4中公式（1），取=1.7d2=0.8（F/P）1/2=0.8×17234.9/（1/6）1/2=42.8mm，由（見機(jī)械設(shè)計手冊第2卷）可選d=48，P=8，d2=44，D4=49，d3=39，D1=40的梯形螺紋，中等精度，螺紋副標(biāo)記為Tr48×8-7H/7e。螺母高度H=×d2=4×44=176取H=177則螺紋圈數(shù)=

22、177/8=22.13圈強(qiáng)度計算由機(jī)械設(shè)計手冊第3卷表12-1-3得，螺紋磨擦力矩，Mt1=0.5d2Ftg（+），即M2=1.2×105Nmm，代入表12-1-4之式得ca=（4F/3.14d33）2+3（Mc/0.2d33）21/2=(4×17234.9/3.14×393) 2+3×（120000/0.2×393）21/2=17.9N/mm2<2.33螺母螺紋強(qiáng)度驗(yàn)算因螺母材料強(qiáng)度低于螺桿故只算螺母螺紋強(qiáng)度即可,由機(jī)械設(shè)計手冊第3卷表12-1-4得，牙根寬度b=0.65P=0.65×8=5.2mm基本牙型高H1=0.5P=0

23、.5×8=4mm，代入表中12-1-4中的（7）式及（8）式有 =F/D4bm =17234.9/（3.14×495.2×22.13）=0.97N/mm2<b=3Fh1/D4b2n =(3×17234.9×4)/3.14×49×5.22×22.13 =2.25N/mm2<b2.34螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算由閘門的起吊高度可得螺桿的最大工作長度L=1200mm由機(jī)械設(shè)計手冊第3卷表12-1-4式中ul/i=(2×1200)/(39/4)=246.2,式中i=d3/4=39/4=9.75, =1.2

24、15;105Nmm螺母(蝸輪)轉(zhuǎn)速為n=v/t=50/0.8=62.5r/min蝸桿蝸輪傳動效率(單頭蝸桿)1=0.7滾珠軸承的機(jī)械效率為2=0.99×0.99=0.98滾柱軸承的機(jī)械效率為3=0.98×0.98=0.962.4電動機(jī)選擇需要驅(qū)動功率為N=nM2/9550=62.5×1.2×102/9550×0.66=1.19KW選用1.5的電動機(jī)各系數(shù)為K=2.2/2.02=1.1電動機(jī)滿載時的轉(zhuǎn)速為1430r/min啟閉速度為v=1430×S/i=1430×0.008/i=0.5m/min求得速比為i=22.88,取蝸輪

25、減速器速比為i=24電動啟閉時間:t=H/v=825/500=1.6min按一端固定一端自由從表12-1-5可得u=2,應(yīng)按表12-1-4中(9)式計算臨界載荷Fc,可得Fc=340/1+0.00013(ul/I)2×(3.14×392/4)=45612.9NFc/F=4562.9/1734.9=2.65>2.5故穩(wěn)定性條件滿足閘門吊耳距軸導(dǎo)架距離應(yīng)大于H+（0.3-0.5）=1.2+（0.3-0.5）設(shè)承重螺母位置在液面以上1.5處，螺母到閘門頂距離為1.5+2=3.5 確定電動機(jī)的功率先求閘門本體的自重力W1，由于鑄鐵的密度為=7.25t/m3，則閘門本體的面板重

26、力為：W01=0.876×0.9×0.015×7.25×9.8=0.84KN 閘門本體的肋重力為： W02=（0.085-0.015）×0.876×0.01×7.25×9.8×6 =0.26KN 上述重力為粗略計算，實(shí)際上由于鑄鐵毛坯裕量的關(guān)系，往往比計算要重一些，考慮到計算上的誤差，故乘以超重系數(shù)1.1，則 1.1（W01+W02）=1.1×（0.84+0.26）=1.21KN 黃銅密封鑲條的密度為=8.5t/m3則 W03=0.876×0.01×0.05×4&#

27、215;8.5×9.8=0.15KN W1=1.21+0.15=1.36KN 螺桿直徑為46mm，單位長度重力為122.5N/m 則螺桿的重力為：122.5（5.8+2.0）=955.5N 夾殼聯(lián)軸器重力約196N W2=955.5+196=1151.5N 閘門活動部分的自重力： W=W1+W2=1360+1151.5=2511.5N 啟門時克服水壓的摩阻力為T= f×p=0.3×49078=14723.4N啟門力為FQ=T+9.8W=14723.4+2511.5=17234.9N螺紋采用Tr46×8螺桿螺紋外徑為d=46mm，中徑為d2=44mm，內(nèi)徑

28、d1=39mm，導(dǎo)程為s=8mm螺旋傳動的摩擦系數(shù)為f=0.2=tg-10.2 =11°19螺旋升角為=tg-1s/×d2=tg-112/3.14×44=tg-10.089=5.086°tg（+）=tg（11°19+5°51）=tg17°10啟閉閘門時施加在螺母上的扭矩為M2=F（d2/2）tg（+）=17234.9×44/2×tg17°10=116647.25Nmm2.5圓柱蝸桿傳動設(shè)計計算2.51選擇材料加工蝸桿選用45鋼，調(diào)質(zhì)，表面淬火，HRC40-45蝸輪選用QT900，鑄造2.52初選

29、幾何參數(shù)參照機(jī)械設(shè)計手冊第3卷表，當(dāng)i=24時，Z1=2；Z2=Z1×24=482.53計算蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩T2粗算傳動效率：=（100-3.5×i1/2）%=（100-3.5×241/2）%=0.829T2=9550P1i/n1=9550×（1.5×0.829×24）/1450=197Nm2.54確定許用接觸應(yīng)力HP HP=Hbp·Zs·Zn 查表查得Hbp=150N/mm2 15查得Vs=3m/s 采用浸油潤滑，求得Zs=0.92 HP=Hbp·Zs·Zn=110×0.92×

30、0.81=81.972.55求載荷系數(shù)K 由表知 K=K1K2K3K4K5K6 設(shè)V=0.5m/min，取K1=1 查表，8級精度時，K2=1；得K3=0.63，由表查得K4=1，由表查得；由圖查得K5=1.15；由圖查得K6=0.76所以K=K1K2K3K4K5K6=1×1×0.63×1×1.15×0.76=0.5512.56計算m和q值mq1/3（15150/Z2·HP）2K·T2 10.8查表14-4-2，取mq1/3=10.8，則m=5，q=10主要幾何尺寸計算a=0.5m（q+Z2+2X2）=0.55×（

31、10+48）=145mmd1=d1=qm=10×5=50mmd2=mZ2=5×48=240mm2.57蝸輪齒面接觸強(qiáng)度校核驗(yàn)算H=（14783/d2）（KT2/d1）1/2=（14873/240）0.551×（197/50）1/2 =90.76N/mm2因?yàn)镠>HP，所以接觸強(qiáng)度夠了。2.58工作圖3設(shè)計過程我最先設(shè)計的是控制閘門升降的傳動裝置。我采用的是倒推式思維。我決定閘門由絲杠帶動來完成閘門的升降。而絲杠的旋轉(zhuǎn)則由渦輪蝸桿來完成。原動件需要電機(jī)，因而還需要一個減速裝置。我采用的是大小皮帶輪裝置。渦輪蝸桿外是渦輪箱。電機(jī)則置于支架上。這樣控制閘門升降的傳

32、動裝置大題框架基本確定。之后便逐個細(xì)節(jié)設(shè)計。包括渦輪、蝸桿、渦輪箱、大皮帶輪、小皮帶輪、支架、以及電機(jī)的選擇。其次設(shè)計的是閘門部分。閘門分門框門板倆個部分。閘門根據(jù)形式和功用不同可分為：鑄鐵閘門、鋼閘門，防潮門、浮箱拍門等各種類型。這次設(shè)計的是比較常用的鑄鐵鑲銅閘門。閘門表面涂有防銹漆已解決耐腐蝕要求。而門框則分為前后可以開合的部分中間夾有密封條，用以實(shí)現(xiàn)密封的要求。其中前邊的門框固定，后邊的門框則可以前后移動。而前后移動則是通過絲杠及光杠來完成。而帶動絲杠光杠運(yùn)動也決定用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。設(shè)計用兩臺電機(jī)同步控制后門框的移動。然后進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計。門板的大小、樣式、以及門框的機(jī)構(gòu)密封條的安置等問題。密

33、封問題是閘門重點(diǎn)需要解決的問題。楔緊裝置：為達(dá)到閘門的止水效果，閘門兩側(cè)設(shè)置楔塊。楔塊用錫青銅制成，用螺栓分別與門體和門框上的楔座固定，楔座銑成長孔，便于楔塊的調(diào)整。當(dāng)閘門的某一處止水效果不好時可局部調(diào)整楔塊，當(dāng)門體未關(guān)到位時或已到位而楔塊尚未楔緊時，需調(diào)整全部楔塊。密封面采用銅條或銅圈分別鑲?cè)腴T框和門體的槽內(nèi)，密封面銅條鑲好之后用龍門刨銑床進(jìn)行銑削，磨削加工，保證了門框和門體之間的密切配合。4密封密封問題是閘門重點(diǎn)需要解決的問題。楔緊裝置：為達(dá)到閘門的止水效果，閘門兩側(cè)設(shè)置楔塊。楔塊用錫青銅制成，用螺栓分別與門體和門框上的楔座固定，楔座銑成長孔，便于楔塊的調(diào)整。當(dāng)閘門的某一處止水效果不好時可

34、局部調(diào)整楔塊，當(dāng)門體未關(guān)到位時或已到位而楔塊尚未楔緊時，需調(diào)整全部楔塊。密封面采用銅條或銅圈分別鑲?cè)腴T框和門體的槽內(nèi)，密封面銅條鑲好之后用龍門刨銑床進(jìn)行銑削，磨削加工，保證了門框和門體之間的密切配合。結(jié)論鑄鐵鑲銅閘門主要由門框、門體、導(dǎo)軌、楔緊裝置、密封面等部件組成。a) 門框由鑄鐵整體澆鑄而成，門框兩側(cè)自帶導(dǎo)槽，精加工之后作門體升降的導(dǎo)軌。門框平面經(jīng)龍門刨及立車精加工并分別加工一道槽，以便鑲?cè)肭嚆~密封面。b) 門體為整體鑄造的方形或圓形平板，并在迎水面自帶“”字形的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋的數(shù)量視閘門規(guī)格大小而定，一般間距為250-350mm之間，門體平面精加工并帶有鑲銅條的槽，以便鑲?cè)肭嚆~密封面，門

35、體兩側(cè)精加工與門框側(cè)槽配合，形成上下滑軌。門體上端有吊耳，吊耳為鑄鋼，門體與吊耳的兩接觸面精加工之后用螺栓固定，吊耳的銷軸孔用鏜床加工。c) 導(dǎo)軌用鑄鐵制作，導(dǎo)軌面加工成與門框一樣的槽，并在平面上鑲?cè)肭嚆~，減少門體上下運(yùn)行時的摩擦力。導(dǎo)軌和門框連接的接觸部位精加工，用螺栓聯(lián)接，并設(shè)有定位銷防止錯位。d) 楔緊裝置：為達(dá)到閘門的止水效果，閘門兩側(cè)設(shè)置楔塊。楔塊用錫青銅制成，用螺栓分別與門體和門框上的楔座固定，楔座銑成長孔，便于楔塊的調(diào)整。當(dāng)閘門的某一處止水效果不好時可局部調(diào)整楔塊，當(dāng)門體未關(guān)到位時或已到位而楔塊尚未楔緊時，需調(diào)整全部楔塊。e) 密封面采用銅條或銅圈分別鑲?cè)腴T框和門體的槽內(nèi)，密封面

36、銅條鑲好之后用龍門刨銑床進(jìn)行銑削，磨削加工，保證了門框和門體之間的密切配合。f) 絲桿由圓鋼制成梯形螺紋，其精度達(dá)到7e級標(biāo)準(zhǔn)，螺紋長度比門體行程高度加長200mm，閘門處于關(guān)閉位置時，螺紋超出啟閉機(jī)螺母50mm。接頭用固定工裝加工，可與相同規(guī)格的絲桿互換配合。g) 所有鑄鐵部件經(jīng)過時效處理或高溫回火處理，重要零部件采用樹脂砂造型工藝。h) 門框、門體按最大工作水頭設(shè)計，其拉伸、壓縮和剪切強(qiáng)度的安全系數(shù)不小于5，撓度不大于構(gòu)件長度的1/1500，導(dǎo)軌的拉伸、壓縮和剪切強(qiáng)度的安全系數(shù)不小于5。C、技術(shù)要求1) 通徑內(nèi)無水流損失。2) 主體材料經(jīng)過內(nèi)應(yīng)力消除，經(jīng)久耐用、無變形。3) 采用精密加工的青銅硬止水密封，阻力小，耐磨且密封效果好。4) 廠家提供滲水量標(biāo)準(zhǔn)。一般滲漏量：正向<