150kN-1.43m.min-12m固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)設(shè)計(jì)說明書

XXXX廣東某水庫溢洪道2×150kN-1.43m/min-12m固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書Ⅰ、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī)設(shè)計(jì)Ⅱ、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容：對(duì)電機(jī)、鋼絲繩，滑輪、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器的選型。對(duì)開式齒輪、中間軸、卷筒的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了各個(gè)科目的內(nèi)容，在符合一定要求的情況下能實(shí)現(xiàn)開啟工作。啟閉機(jī)能完成規(guī)定的啟閉工作，本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了比較法進(jìn)行全程設(shè)計(jì)，借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)和導(dǎo)師同學(xué)的幫助完成本次設(shè)計(jì)。Ⅲ、進(jìn)度安排：2014年10月20日～2013年11月9日（3周）：選擇題目，收集材料，聯(lián)系落實(shí)畢業(yè)實(shí)習(xí)單位，填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書；2014年11月10日～2013年12月7日（4周）：布置任務(wù)，明確目標(biāo)、制定計(jì)劃，確定初步畢業(yè)設(shè)計(jì)方案；2014年12月8日～2015年1月4日（4周）：深化初步方案，結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)加深對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)方案的認(rèn)識(shí)；2015年1月5日～2015年1月16日（2周）：學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步完善；2015年1月17日～2015年3月1日（6周）：繼續(xù)前期工作；2015年3月2日～2015年5月17日（11周）：學(xué)生全部返校，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖，編制畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作任務(wù)（2015年3月30日～2015年4月5日接受學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)期中檢查）；2015年5月18日～2015年5月31日（2周）：畢業(yè)成果預(yù)提交、修改、評(píng)閱、答辯。Ⅳ、主要參考資料：1編寫組主編《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（金屬結(jié)構(gòu)二）》水利電力出版，19882楊可楨主編《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）》高等教育出版社，20063陳立德主編《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》高等教育出版社，20074劉鴻文主編《材料力學(xué)》上下冊(cè)北京高等教育出版社，19995孫桓主編《機(jī)械原理》北京高等教育出版社，20016邱宣懷主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版高等教育出版社，20027編寫組主編《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社，19928張琳娜主編《精度設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制基礎(chǔ)》中國計(jì)量出版社，20009晏群主編《機(jī)械制圖》上下冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社，200810錢珊主編《CAD/CAM軟件應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)》北京航空航天大學(xué)出版社，200710馮清秀主編《機(jī)電傳動(dòng)控制》華中科技大學(xué)出版社，201111孫桓主編《機(jī)械原理》第六版高等教育出版社，200012哈工大主編《理論力學(xué)》上下冊(cè)高等教育出版社，199613華中理工主編《畫法幾何及機(jī)械制圖》第四版高等教育出版社，198814鄧文英主編《金屬工藝學(xué)》上下冊(cè)第四版高等教育出版社，1999指導(dǎo)教師：（簽名：），年月日學(xué)生姓名：（簽名：），專業(yè)年級(jí)：系負(fù)責(zé)人審核意見（從選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、是否結(jié)合科研或工程實(shí)際、綜合訓(xùn)練程度、內(nèi)容難度及工作量等方面加以審核）：專業(yè)負(fù)責(zé)人簽字：，年月日摘要卷揚(yáng)式啟閉機(jī)是用鋼索或鋼索滑輪組作吊具與閘門相連接，通過齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)使卷揚(yáng)筒繞、放鋼索從而帶動(dòng)升降的機(jī)械、也叫做鋼絲繩固定式卷揚(yáng)機(jī)。它構(gòu)造較簡(jiǎn)單易于制造,維護(hù)檢修方便,廣泛應(yīng)用于各種類型閘門的啟閉。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)分為單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)兩種。雙吊點(diǎn)卷揚(yáng)式啟閉機(jī)是通過連接軸將兩個(gè)單吊點(diǎn)的啟閉機(jī)連接在一起進(jìn)行同步運(yùn)行，可做成一邊驅(qū)動(dòng)或兩邊驅(qū)動(dòng)。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)通常是一扇閘門用一臺(tái)啟閉設(shè)備，安裝在高出閘門槽頂部的閘墩上。中國已生產(chǎn)并投入運(yùn)行的卷揚(yáng)式啟閉機(jī)容量已達(dá)到：?jiǎn)㈤T力6000kN、啟閉行程30m,及啟門力4000kN、啟閉行程120m。引水口工程作為水利樞紐工程的重要組成部分，是為解決城市供水和工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉的大型引水工程。工程主要包括進(jìn)水口、引水隧洞和出水分水樞紐。固定卷揚(yáng)啟閉機(jī)設(shè)置在進(jìn)水口高程的閘室內(nèi)，用于啟閉進(jìn)水口事故閘門。該機(jī)采用展開式布置，閘門工作方式為動(dòng)水閉門，靜水啟門。關(guān)鍵詞：?jiǎn)㈤]機(jī)；卷揚(yáng)；工程水利ABSTRACTHoistisacableorropepulleyblocksfortheslingandthegateisconnectedbyageartransmissionsystem,thewindingspool,putcabletodriveliftingmachinery,alsocalledwireropefixedhoist.Itsstructureissimpleandeasytomanufacture,convenientmaintenance,hoistiswidelyusedinvarioustypesofgate.Hoistisdividedintosinglepointliftinganddualliftingpointtwo.Doublesuspensionhoistisconnectedviashafttwosinglehangingpointhoistconnectedtogetherbysynchronousoperation,canbemadewhiledrivingorbothdrive.HoistisusuallyagatewithaTaiqiclosedequipment,installedinthehighpieronthetopofthegateslot.HoistingChinesehasproductionandoperationofthehoistcapacityhasreached:openthedooropeningandclosingforce6000kN,30m,and4000kN,openingthedooropeningandclosingstroke120m.Diversionprojectasanimportantpartofwaterconservancyproject,isusedtosolvetheproblemofcity.Largewaterdiversionprojectwaterandindustrialwater,agriculturalirrigation.Theprojectmainlyincludeswaterinlet,waterdiversiontunnelandthewaterproject.Fixedhoistisarrangedatthewaterinletelevationchamber,usedtoopenandclosetheintakeemergencygate.Thismachineadoptsexpansionlayout,gatewayofworkingforhydrodynamichydrodynamicclosed,openingthedoor.Keywords:hoist；Engineering；WaterConservancy目錄摘要IABSTRACTII目錄III緒論1第1章設(shè)計(jì)概況21.1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目21.2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容21.3概況2第2章啟閉機(jī)組成與特性及工作原理32.1啟閉機(jī)的組成與特性32.2啟閉機(jī)的工作原理4第3章啟閉機(jī)選型及方案設(shè)計(jì)5第4章啟閉機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算74.1設(shè)計(jì)計(jì)算工況及啟閉機(jī)工作級(jí)別的確定74.2電動(dòng)機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算74.3制動(dòng)器選型設(shè)計(jì)計(jì)算104.4減速器選型計(jì)算114.5開式齒輪副設(shè)計(jì)計(jì)算114.6鋼絲繩選型計(jì)算154.7卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算164.8啟閉機(jī)設(shè)計(jì)成果27第5章啟閉機(jī)設(shè)計(jì)成果主要技術(shù)參數(shù)29總結(jié)30致謝31主要參考文獻(xiàn)32附錄一33附錄二39緒論卷揚(yáng)式啟閉機(jī)是用繩索和鋼索滑輪組作吊具與閘門連接，對(duì)發(fā)電防洪，灌溉，航運(yùn)起著重要的作用。該設(shè)備是專為固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，啟閉能力為2×150KN，其設(shè)計(jì)起升高度（揚(yáng)程）為12m，它結(jié)構(gòu)是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的，容易解決，它被廣泛應(yīng)用在各種門的使用，絞車，提升機(jī)安裝雙吊點(diǎn)吊裝，目前的最低點(diǎn)固定式升降卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的起重能力。該提升機(jī)使用兩個(gè)纏繞卷軸，卷筒容繩量不大。它被配置來驅(qū)動(dòng)雙類型，它是通過連接兩個(gè)單軸起吊點(diǎn)，運(yùn)行，或者可以沿側(cè)運(yùn)行時(shí)，由于基體的結(jié)構(gòu)中，并獲得其它類型的安排相比增加了運(yùn)行的單根整體尺寸。設(shè)計(jì)選擇合適的滑輪和繩索;接下來是卷筒裝置，我的重點(diǎn)是在這部分的設(shè)計(jì)在這個(gè)過程如下：在大致確定的安排的組成和結(jié)構(gòu)，以及對(duì)我的基本參數(shù)，開式齒輪和圓柱軸的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)軸選擇和驗(yàn)證，并力求滿足這種設(shè)計(jì)，技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，節(jié)省材料，根據(jù)要求，并降低成本。這里的驅(qū)動(dòng)部件和安全裝置。密切相關(guān)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，人們的生活，這就是我們?cè)O(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。南水北調(diào)工程是水利工程的重要組成部分，是解決城市和工業(yè)供水，農(nóng)業(yè)灌溉的大型引水工程，工程主要包含進(jìn)水口，引水隧道和出水分水樞紐，卷揚(yáng)式固定啟閉機(jī)設(shè)置在進(jìn)水口高程的閘室內(nèi)，用于進(jìn)水口事故閘門，在我們的設(shè)計(jì)之際已接近尾聲，我們的知識(shí)考試和審查很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，必將在今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們的主要參考“水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)”水利電力出版的《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（金屬結(jié)構(gòu)二）》”等相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，因?yàn)槲覀冎挥杏邢薜睦碚撝R(shí)，缺乏經(jīng)驗(yàn)是無可避免的會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，還請(qǐng)各位指導(dǎo)老師做出指正。第一章設(shè)計(jì)概況1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：廣東某水庫溢洪道2×150kN-1.43m/min-12m固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容：對(duì)電機(jī)、鋼絲繩，滑輪、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器的選型。對(duì)開式齒輪、中間軸、卷筒的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了各個(gè)科目的內(nèi)容，在符合一定要求的情況下能實(shí)現(xiàn)開啟工作。啟閉機(jī)能完成規(guī)定的啟閉工作，本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了比較法進(jìn)行全程設(shè)計(jì)，借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)和導(dǎo)師同學(xué)的幫助完成本次設(shè)計(jì)。1.4概況：某水庫溢洪道共3孔，設(shè)有3扇雙吊點(diǎn)平面鋼閘門。一門一機(jī)配備1臺(tái)2×150kN固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，擔(dān)負(fù)3扇閘門的啟閉工作。啟閉機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、開式齒輪副、聯(lián)軸器、同步軸、卷筒、滑輪組、鋼絲繩、附屬裝置以及機(jī)架等組成。啟閉機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖2-1-1所示，現(xiàn)場(chǎng)安裝啟閉機(jī)設(shè)備主要參數(shù)列于表2-1-1。表1-4-1現(xiàn)場(chǎng)安裝啟閉機(jī)設(shè)備主要參數(shù)啟閉機(jī)型式QP2×150kN雙吊點(diǎn)固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)額定容量2×150kN啟門速度1.43m/min起升高度12m吊點(diǎn)距8m第二章啟閉機(jī)組成與特性及工作原理2.1啟閉機(jī)的組成與特性固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)主要滑輪組、卷筒組、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及安全保護(hù)裝置等部分組成。單吊點(diǎn)啟閉機(jī)將所有部件都布置在一個(gè)機(jī)架上。雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)通常將兩個(gè)滑輪組和兩個(gè)卷筒組對(duì)稱地布置在兩個(gè)分離的機(jī)架上，并用機(jī)械措施來實(shí)現(xiàn)同步。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)即可布置在分離機(jī)架上而形成分別驅(qū)動(dòng)或單側(cè)驅(qū)動(dòng)，也可布置在單獨(dú)機(jī)架上而形成集中驅(qū)動(dòng)。啟閉機(jī)上一般不宜采用單聯(lián)滑動(dòng)組，因?yàn)閱温?lián)滑動(dòng)組在提起或下放閘門過程中，會(huì)使閘門產(chǎn)生水平位移，從而引起閘門晃動(dòng)。雙聯(lián)滑輪組在工作時(shí)無此現(xiàn)象發(fā)生，而且其中的平衡滑輪常被用來操縱過負(fù)荷切斷裝置。為使啟閉機(jī)與閘門的連接牢固可靠，通常用銷軸將動(dòng)滑輪的夾板與閘門或吊桿的吊耳串在一起，再用止軸板將銷軸固定。為了降低速度和使定滑輪能布置在卷筒與電動(dòng)機(jī)軸之間起見，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用一只標(biāo)準(zhǔn)的封閉式兩級(jí)減速機(jī)另加一對(duì)傳動(dòng)比較大的開式齒輪，其齒輪裝于減速機(jī)出力軸的端部，大齒輪則于卷筒連接。啟閉機(jī)由三相交流起重用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。起重容量在40tf以下的啟閉機(jī)，除所裝的電動(dòng)機(jī)外，尚可在電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)軸的另一端增設(shè)手搖機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)軸上所裝的的制動(dòng)器應(yīng)采用常閉式，以便閘門能在不同開度作短暫的停留。固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)上的安全保護(hù)裝置主要有過負(fù)荷切斷裝置和上下行程限位器。啟閉機(jī)的容許超載值一般定為不得大于額定起重容量的10%。因此，在實(shí)際負(fù)載達(dá)到額定起重量的110%時(shí)，過負(fù)荷切斷裝置應(yīng)自動(dòng)切斷電源，使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。上下行程限位一般采用行程開關(guān)或主令控制器，并常與高度指示裝置做成一體。在中、高揚(yáng)程的啟閉機(jī)上，卷筒上的鋼繩一般采用雙層或多層卷繞，也有將卷筒直徑加大或?qū)⒒喗M倍率減小而仍用單層卷繞的情況。2.2啟閉機(jī)的工作原理由電動(dòng)機(jī)通過帶動(dòng)制動(dòng)輪聯(lián)軸器和減速器帶動(dòng)開式齒輪和卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，卷筒上鋼絲繩又通過滑動(dòng)輪和平衡滑輪實(shí)現(xiàn)吊具的升降。第三章啟閉機(jī)選型及方案設(shè)計(jì)水利水電工程啟閉機(jī)常用的型式有固定卷揚(yáng)式、螺桿式、液壓式以及移動(dòng)式啟閉機(jī)。每一種類型的啟閉機(jī)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以及各自的適用范圍。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)有下列優(yōu)點(diǎn)：由于卷揚(yáng)式啟閉機(jī)通過了減速箱和減速齒輪的減速，其減速程序多、速比大。有時(shí)則又通過了滑輪組作倍率放大，因此可以獲得較大的啟門力，適用于較大孔口尺寸和水頭的閘門。鋼絲繩纏繞在繩鼓上，一般纏繞單層，也可纏繞多層。因此卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的行程實(shí)際上不受限制，便于開啟具有較大行程的閘門或深孔閘門。鋼絲繩的受力方向可以適當(dāng)擺動(dòng)，也可以通過附加埋置的轉(zhuǎn)向滑輪改變其受力方向。因此閘門與啟閉機(jī)的配合，具有較大的靈活性。在采用電動(dòng)時(shí)，啟閉的速度鉸快，適用于事故閘門和經(jīng)常啟閉的閘門。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)有下列缺點(diǎn)：由于鋼絲繩只能承受抗力，故只能用于開啟閘門，而對(duì)閘門的關(guān)閉沒有任何幫助。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)沒有自鎖作用，不論采用手搖或電動(dòng)，必須附有可靠的制動(dòng)裝置.若閘門在啟閉過程中途停留，必須依靠制功或鎖錠，否則會(huì)因自重而墜落，不夠安全.另外，鋼絲繩及滑輪組如長(zhǎng)期在水中工作，鋼絲繩易生銹慨維護(hù)困難。同時(shí)，在鋼絲繩松弛而啟動(dòng)時(shí)，有時(shí)會(huì)在滑輪處產(chǎn)生掉槽卡住等現(xiàn)象。綜合考慮各型啟閉機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)、本工程的實(shí)際狀況以及啟閉機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)要求，最終確定本工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)方案為雙吊點(diǎn)固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。啟閉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)為電動(dòng)機(jī)通過帶制動(dòng)輪彈性柱銷聯(lián)軸器，傳動(dòng)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，帶動(dòng)一級(jí)開式齒輪副，驅(qū)動(dòng)卷筒，通過2倍率滑輪組，實(shí)現(xiàn)閘門啟閉功能。啟閉機(jī)左右傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)稱布置，單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，左右傳動(dòng)系統(tǒng)之間設(shè)中間軸聯(lián)接，以保持閘門左右吊點(diǎn)之間同步啟閉。啟閉機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器（帶彈性柱銷聯(lián)軸器）、齒輪減速器、開式齒輪副、齒輪聯(lián)軸器、中間傳動(dòng)器、卷軸、鋼絲繩、手動(dòng)裝置、閘門開度指示及行程控制裝置等組成。啟閉機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下圖3.1所示圖3-1-1啟閉機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖第四章啟閉機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算啟閉機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算主要是對(duì)電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、開式齒輪副、鋼絲繩等主要零部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。啟閉機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算主要依據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011）和《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)—金屬結(jié)構(gòu)（二）》。4.1設(shè)計(jì)計(jì)算工況及啟閉機(jī)工作級(jí)別的確定本工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)要求為：總工作小時(shí)數(shù)：不大于1600h（按1600h考慮）；起吊荷載：有時(shí)起吊最大工作荷載，一般起吊中等荷載的啟閉機(jī)。《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011）規(guī)定，啟閉機(jī)的工作級(jí)別按照啟閉機(jī)主起升機(jī)構(gòu)的利用等級(jí)和載荷狀態(tài)確定。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程啟閉機(jī)的利用等級(jí)為T2級(jí)，載荷狀態(tài)為L(zhǎng)2。根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011），利用等級(jí)為T2級(jí)、載荷狀態(tài)為L(zhǎng)2的啟閉機(jī)，其工作級(jí)別為Q1—輕級(jí)。因此，確定本工程啟閉機(jī)的工作級(jí)別為Q1—輕級(jí)。相應(yīng)地，啟閉機(jī)負(fù)載持續(xù)率取為。4.2電動(dòng)機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011）要求，啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)選用起重及冶金用電動(dòng)機(jī)，一般選擇JZ型或JZR型。本工程啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)選擇JZ型。電動(dòng)機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算按靜功率選型計(jì)算，按過載能力校驗(yàn)。4.2.1電動(dòng)機(jī)靜功率選型計(jì)算選型計(jì)算公式為：（4-2-1）式中：—電動(dòng)機(jī)靜功率計(jì)算值，kW；—起升荷載，取為啟閉機(jī)的額定容量，N；；—啟門速度，m/s。；—起升機(jī)構(gòu)的效率，按左起升機(jī)構(gòu)效率計(jì)算；—啟閉機(jī)額定負(fù)載持續(xù)率工況下電動(dòng)機(jī)的額定功率，kW。為啟閉機(jī)起升系統(tǒng)各傳動(dòng)件傳動(dòng)效率的乘積，按下式確定：（4-2-2）式中：—電動(dòng)機(jī)輸出軸端彈性銷聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，??；—減速器的傳動(dòng)效率，?。弧_式齒輪副的傳動(dòng)效率，?。弧硗驳膫鲃?dòng)效率，?。弧喗M的傳動(dòng)效率，取。將上述各值代入式4-2-2，得：電動(dòng)機(jī)靜功率選型計(jì)算參數(shù)及選型計(jì)算結(jié)果列于表4-2-1。表4-2-1電動(dòng)機(jī)靜功率選型計(jì)算參數(shù)及計(jì)算結(jié)果F啟（N）V(m/s)PC（kW）3000000.02380.8158.6啟閉機(jī)額定負(fù)載持續(xù)率工況下電動(dòng)機(jī)的額定功率。電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)為負(fù)載持續(xù)率時(shí)的參數(shù)。因此，應(yīng)將所需要的電動(dòng)機(jī)負(fù)載持續(xù)率工況下的額定功率轉(zhuǎn)換為負(fù)載持續(xù)率時(shí)的額定功率，進(jìn)行選型。其轉(zhuǎn)計(jì)算公式為：（4-2-3）式中：—所需要的電動(dòng)機(jī)在負(fù)載持續(xù)率時(shí)的額定功率，；—所需要的電動(dòng)機(jī)在負(fù)載持續(xù)率時(shí)的額定功率，。計(jì)算得據(jù)此，選擇負(fù)載持續(xù)率時(shí)的額定功率為的電動(dòng)機(jī)。選擇型號(hào)為YZ160L-6型電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速為4.2.2電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn)過載校驗(yàn)公式為：（4-2-4）式中：—電動(dòng)機(jī)過載功率校驗(yàn)值，kW；H—系數(shù)，H=2.2；m—電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)，m=1；—基準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩許用過載倍數(shù)，。其余符號(hào)意義及取值同前。電動(dòng)機(jī)過載功率校驗(yàn)參數(shù)及校驗(yàn)成果列于表4-2-2。表4-2-2電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn)參數(shù)及校驗(yàn)結(jié)果Pn（kW）HF啟（N）V(m/s)mPm（kW）8.62.23000000.023812.40.8157.9計(jì)算結(jié)果，。電動(dòng)機(jī)過載能力滿足要求。4.2.3電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算成果電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算成果型號(hào)、額定功率及額定轉(zhuǎn)速等參數(shù)列于表4-2-3。表4-2-3電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算成果電動(dòng)機(jī)型號(hào)負(fù)載持續(xù)率FC（%）額定功率(kW)額定轉(zhuǎn)速(r/min)YZ160L-625138704.3制動(dòng)器選型設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011）要求，啟閉機(jī)制動(dòng)器選擇塊式制動(dòng)器，一般選擇電磁型塊式制動(dòng)器或液壓型塊式制動(dòng)器。本工程啟閉機(jī)制動(dòng)器選擇TJ型電磁塊式制動(dòng)器。制動(dòng)器選型設(shè)計(jì)計(jì)算按額定制動(dòng)力矩選型計(jì)算。選型計(jì)算公式為：（4-3-1）式中：—制動(dòng)器的額定制動(dòng)力矩，N?m；—制動(dòng)器的工作最大載荷，N?m。取為電動(dòng)機(jī)的額定力矩。計(jì)算時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率以最大功率（8.6kW）代入，有：則：制動(dòng)器型號(hào)為TJ2-300，。據(jù)此，選擇額定制動(dòng)力矩為的為TJ2-300型電磁塊式制動(dòng)器。制動(dòng)器選型計(jì)算成果型號(hào)、制動(dòng)輪直徑及額定制動(dòng)力矩等參數(shù)列于表4-3-1。表4-3-1制動(dòng)器選型計(jì)算成果制動(dòng)器型號(hào)制動(dòng)輪直徑（mm）額定制動(dòng)力矩(Nm)TJ2-300?3005004.4減速器選型計(jì)算根據(jù)減速器承載能力進(jìn)行減速器選型。啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)額定功率為11kW。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，2×150kN等級(jí)、滑輪組倍率為2倍的啟閉機(jī)，選配Z2-35型、ZL-35型、ZSY180-50-I或JZQ-350型定型減速器。本工程選用ZSY180-50-I型兩級(jí)漸開線斜齒圓柱齒輪分流式減速器，傳動(dòng)比為50，高速級(jí)齒輪副為雙聯(lián)齒輪副。減速器承載能力滿足啟閉機(jī)安全運(yùn)行要求。減速器選型成果：高速級(jí)齒輪副為雙聯(lián)齒輪的ZSY180-50-I型兩級(jí)漸開線斜齒圓柱齒輪分流式減速器，傳動(dòng)比為50。4.5開式齒輪副設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)開式齒輪副齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度以及齒輪副齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)開式齒輪副。開式齒輪副齒輪為直齒圓柱齒輪，大齒輪為鑄造加工齒輪，小齒輪為鍛造加工齒輪。因?yàn)閱㈤]機(jī)開式齒輪副安裝空間無限制，考慮到性能可靠性及加工經(jīng)濟(jì)性，開式齒輪副采用軟齒面設(shè)計(jì)。據(jù)此，大齒輪材質(zhì)選用ZG45B，熱處理為正火+回火；小齒輪材質(zhì)選用45鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)。齒輪副大、小齒輪齒面硬度及許用應(yīng)力分列如下：大齒輪齒硬度：HB217-286；小齒輪齒硬度：HB241-262.大齒輪許用應(yīng)力：=120MPa，=800MPa；小齒輪：=190MPa，=1200MPa。對(duì)應(yīng)于軟齒面齒輪副傳動(dòng)，采用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。4.5.1齒輪副齒輪齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)啟閉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比分配，確定大小齒輪的齒數(shù)分別為87和17；根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，2×150kN啟閉機(jī)開式齒輪副模數(shù)取值為m=10mm或m=12mm。本工程確定開式齒輪副模數(shù)取m=10mm。初步確定齒輪副嚙合齒寬B=110mm。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》中的齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算公式，驗(yàn)證齒輪參數(shù)取值是否滿足彎曲應(yīng)力要求。齒根彎曲疲勞應(yīng)力計(jì)算公式如下：（4-5-1）式中：—彎曲應(yīng)力計(jì)算值，MPa；—齒輪模數(shù)，mm。；—嚙合齒寬，mm。；—齒形系數(shù)。大齒輪為0.439，小齒輪為0.301；—磨損系數(shù)。根據(jù)啟閉機(jī)實(shí)際工況，取磨損系數(shù)為；—速度系數(shù)，，為齒輪節(jié)圓上的圓周速度，m/s。；—齒輪材料的許用彎曲應(yīng)力，MPa。大、小齒輪均為120MPa。—齒輪所傳遞的圓周力，N。根據(jù)SL41-2011，開式齒輪所傳遞的圓周力取為額定啟門力傳遞至開式齒輪副所承受圓周力的1～1.2倍，復(fù)核計(jì)算時(shí)取值為1.2倍。按下式計(jì)算：（4-5-2）式中：—卷筒半徑，。；—大齒輪分度圓半徑，。；—卷筒傳動(dòng)效率。取；—滑輪組傳動(dòng)效率。取。代入各值，求得。開式齒輪副齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)值及計(jì)算結(jié)果列于表4-5-1。表4-5-1開式齒輪副齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)及計(jì)算結(jié)果Ym(mm)B(mm)(N)rc(MPa)(MPa)大齒輪0.4391011043538.81.00.97312092.7小齒輪0.301190135.1復(fù)核計(jì)算結(jié)果，大、小齒輪齒根彎曲應(yīng)力均小于各自的許用應(yīng)力，并且有一定裕度，表明齒輪副所選參數(shù)滿足彎曲強(qiáng)度要求。4.5.2齒輪副齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算公式為：（4-5-3）式中：—接觸應(yīng)力計(jì)算值，MPa；B—嚙合齒寬，mm。B=110mm；d1—齒輪副小齒輪節(jié)圓直徑，mm。d1=170mm；—齒輪副傳動(dòng)比。；—齒輪副材料的許用齒面接觸應(yīng)力，MPa。取齒輪副中許用接觸應(yīng)力較小者，即；—齒輪傳遞圓周力的疲勞計(jì)算基本荷載，N。根據(jù)SL41-2011，齒輪傳遞圓周力的疲勞計(jì)算基本荷載取為額定啟門力傳遞至該齒輪所受的圓周力的0.6~1倍，復(fù)核計(jì)算時(shí)取值為0.6倍，。開式齒輪副齒面接觸疲勞強(qiáng)度復(fù)核計(jì)算參數(shù)值及計(jì)算結(jié)果列于表4-5-2。表4-5-2開式齒輪副齒面接觸疲勞強(qiáng)度復(fù)核計(jì)算參數(shù)及計(jì)算結(jié)果(N)B(mm)d1(mm)(MPa)(MPa)21769.41101705.11800624.7復(fù)核計(jì)算結(jié)果，齒輪副齒面接觸應(yīng)力小于其許用應(yīng)力，并且有一定裕度，表明齒輪副所選參數(shù)滿足接觸強(qiáng)度要求。4.5.3開式齒輪副設(shè)計(jì)成果綜合以上齒輪副齒根彎曲疲勞及齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，確定開式齒輪副設(shè)計(jì)成果如下：（1）大齒輪采用鑄造加工，材質(zhì)為ZG45B，正火+回火處理，齒面硬度HB197-218；小齒輪采用鍛造加工，材質(zhì)為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HB241-262；（2）大齒輪齒數(shù)為87；小齒輪齒數(shù)為17；（3）齒輪副模數(shù)為10mm，嚙合齒寬為110mm。4.6鋼絲繩選型計(jì)算鋼絲繩選型設(shè)計(jì)計(jì)算按鋼絲繩強(qiáng)度進(jìn)行選型。根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011）要求，啟閉機(jī)用鋼絲繩選用GB8918-2006（參考舊國標(biāo)GB1102-1974取值）6×19或6×37纖維繩芯鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度（）在、、、、等5個(gè)強(qiáng)度等級(jí)之中選擇。本工程啟閉機(jī)用鋼絲繩選擇公稱抗拉強(qiáng)度的6×19纖維繩芯鋼絲繩。鋼絲繩強(qiáng)度選型計(jì)算公式為：（4-6-1）式中：—所選鋼絲繩的破斷拉力，N；—鋼絲繩強(qiáng)度要求值，N；—鋼絲繩最小安全系數(shù)，啟閉機(jī)的工作級(jí)別為Q1級(jí)，根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011），?。弧摻z繩最大工作靜拉力，根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011），取為額定啟門力分?jǐn)傊粮麂摻z繩所受拉力的1.2倍。即要求所選鋼絲繩的破斷拉力。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，選用公稱抗拉強(qiáng)度、鋼絲繩直徑為?20mm、結(jié)構(gòu)為6×19股的纖維繩芯鋼絲繩。查鋼絲繩國家標(biāo)準(zhǔn)GB1102-1974，、?20mm、6×19股纖維繩芯鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和。則其破斷拉力即所選鋼絲繩的破斷拉力為257125N，大于鋼絲繩實(shí)際所需要的破斷拉力204545.5N，并且留有適度的安全裕度。鋼絲繩選型設(shè)計(jì)計(jì)算成果：選用公稱抗拉強(qiáng)度、直徑?20mm、結(jié)構(gòu)6×19股的纖維繩芯鋼絲繩。4.7卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度設(shè)計(jì)等兩部分。卷筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括卷筒長(zhǎng)度、卷筒與開式齒輪的聯(lián)接以及卷筒支承設(shè)計(jì)等。卷筒強(qiáng)度設(shè)計(jì)包括卷筒壁強(qiáng)度、卷筒軸強(qiáng)度、卷筒與開式齒輪副大齒輪聯(lián)接強(qiáng)度以及壓板螺栓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算等項(xiàng)內(nèi)容。4.7.1卷筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011），2×150kN級(jí)啟閉機(jī)，卷筒直徑為?400mm。根據(jù)工程實(shí)際情況及啟閉機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)（額定啟門速度）、傳動(dòng)系統(tǒng)配置情況，啟閉機(jī)采用兩倍率滑輪組、雙吊點(diǎn)、雙支雙繞鋼絲繩牽引方式。卷筒結(jié)構(gòu)如圖4-7-1所示。圖4-7-1卷筒結(jié)構(gòu)示意圖卷筒長(zhǎng)度設(shè)計(jì)參看圖4-7-1，卷筒長(zhǎng)度L由下式確定：（4-7-1）式中：—卷筒長(zhǎng)度，mm；—單側(cè)繞繩部分長(zhǎng)度，mm；—雙繞卷筒中間預(yù)留空間，mm。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，?。弧硗沧笥覂蛇吢?lián)接長(zhǎng)度，mm。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，取。單側(cè)繞繩部分長(zhǎng)度由下式確定：（4-7-2）式中：—繩槽節(jié)距，mm。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，由鋼絲繩直徑?20mm，確定出；—鋼絲繩纏繞圈數(shù)。由下式確定：（4-7-3）式中：—預(yù)繞圈數(shù)，根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，??；—工作圈數(shù)，mm。由下式確定：（4-7-4）式中：—啟閉機(jī)揚(yáng)程（起升高度），m。由設(shè)計(jì)參數(shù)，；—滑輪組倍率。由設(shè)計(jì)選型，；—卷筒名義直徑m。由設(shè)計(jì)選型，。帶入計(jì)算得：取據(jù)此確定出單側(cè)繞繩部分長(zhǎng)度。最終確定出卷筒長(zhǎng)度。卷筒長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成果：卷筒長(zhǎng)度其它結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)1、卷筒左右支臂長(zhǎng)度、根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，確定。2、卷筒與開式齒輪副大齒輪聯(lián)接螺栓分布圓直徑考慮卷筒直徑、大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸以及螺栓安裝扳手空間，根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，確定。4.7.2卷筒強(qiáng)度設(shè)計(jì)卷筒壁厚設(shè)計(jì)根據(jù)卷筒抗壓強(qiáng)度，設(shè)計(jì)卷筒壁厚δ。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——金屬結(jié)構(gòu)（二）》，卷筒材質(zhì)取為HT20-40，其抗壓強(qiáng)度，許用壓應(yīng)力根據(jù)卷筒實(shí)際所受鋼絲繩壓應(yīng)力小于、等于卷筒材質(zhì)允許壓應(yīng)力的原則設(shè)計(jì)卷筒壁厚。設(shè)計(jì)計(jì)算公式如下：（4-7-5）式中：A—與鋼絲繩在卷筒上的纏繞層數(shù)有關(guān)的多層纏繞系數(shù)。鋼絲繩在卷筒上為單層纏繞，A=1；δ—卷筒壁厚，mm；t—卷筒繩槽節(jié)距，mm。t=22mm；—許用壓應(yīng)力，MPa。；—鋼絲繩的最大拉力，N。根據(jù)（SL41-2011），鋼絲繩的最大拉力為額定啟門力分?jǐn)傊粮麂摻z繩所受拉力的1～1.2倍，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)取為1.2倍，則：。據(jù)此確定出卷筒壁厚考慮到卷筒鑄造工藝等因素，取卷筒壁厚卷筒壁厚設(shè)計(jì)成果：卷筒壁厚卷筒軸設(shè)計(jì)計(jì)算卷筒軸長(zhǎng)度為兩端支承長(zhǎng)度。根據(jù)軸的彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)卷筒軸直徑。卷筒軸材質(zhì)取為45鋼，正火處理，根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)—金屬結(jié)構(gòu)（二）》，取其屈服點(diǎn)；根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011）的規(guī)定，卷筒軸按靜強(qiáng)度復(fù)核，，為強(qiáng)度安全系數(shù)，取，則軸得許用彎曲應(yīng)力取值如下：.1卷筒軸彎矩計(jì)算卷筒軸的結(jié)構(gòu)及受力分析，如圖4-7-2所示。Pz—卷揚(yáng)總成（包括卷筒、大齒輪、卷筒軸等）的重量；Pt—大齒輪圓周力；Pr—大齒輪徑向力；Smax—鋼絲繩的最大拉力；Pa1、Pb1—鋼絲繩、卷筒、大齒輪等在卷筒軸上的作用力；Pay、Paz、Pby、Pbz—A、B處軸承在Y軸方向、Z軸方向的支承力；L1、L2—卷筒左右支臂長(zhǎng)度；L3—卷筒長(zhǎng)度。圖4-7-2卷筒軸結(jié)構(gòu)及受力分析圖卷筒軸尺寸及外載荷（鋼絲繩拉力、卷揚(yáng)總成重量）列于表4-7-1。表4-7-1卷筒軸尺寸及外載荷卷筒軸直徑d(mm)卷揚(yáng)總成重量Pz(N)鋼絲繩拉力Smax(N)L1(mm)L2(mm)L3(mm)1600注45000×21801801556注：卷揚(yáng)總成（大齒輪、卷筒）重量相比于鋼絲繩拉力，忽略不計(jì)。大齒輪嚙合力、計(jì)算如下：大齒輪圓周力由前文計(jì)算得：大齒輪徑向力對(duì)卷筒軸進(jìn)行受力分析，確定出卷筒軸所受各力的大小，列于表4-7-2。表4-7-2卷筒軸受力分析成果單位：NPayPazPa1Pb1PrPbyPbz40705.01488.7450001461.215846.85756.214358.1根據(jù)表4-7-2中各力值，作出卷筒軸彎矩圖，如圖4-7-3。圖7-2卷筒軸彎矩圖（單位N?m）由彎矩圖4-7-3可知，卷筒軸合成彎矩最大點(diǎn)位于A1點(diǎn)處，按合成彎矩公式計(jì)算卷筒軸的最大合成彎矩，其值為7128.7N?m。.2卷筒軸直徑計(jì)算根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)—金屬結(jié)構(gòu)（二）》，按彎曲強(qiáng)度計(jì)算，卷筒軸直徑設(shè)計(jì)計(jì)算公式如下：（4-7-6）式中：d—設(shè)計(jì)計(jì)算截面直徑，mm；—計(jì)算截面的最大合成彎矩，N?m。N?m；—軸的許用彎曲應(yīng)力，MPa。。計(jì)算得，圓整為。.3卷筒軸設(shè)計(jì)計(jì)算成果：卷筒軸設(shè)計(jì)計(jì)算成果如下：（1）卷筒軸材質(zhì)選用45鋼，正火處理；（2）卷筒軸直徑；（3）卷筒軸長(zhǎng)度卷筒與開式齒輪副大齒輪的聯(lián)接設(shè)計(jì)根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)—金屬結(jié)構(gòu)（二）》，啟閉機(jī)卷筒與開式齒輪副大齒輪采用螺栓聯(lián)接。在分布圓周上均布6只聯(lián)接螺栓。由前文設(shè)計(jì)，確定出聯(lián)接螺栓均布圓周直徑。根據(jù)聯(lián)接螺栓的剪應(yīng)力及擠壓應(yīng)力，設(shè)計(jì)確定螺栓直徑。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)—金屬結(jié)構(gòu)（二）》，聯(lián)接螺栓取材可以是Q235鋼或45鋼。本工程選取聯(lián)接螺栓材質(zhì)為Q235。相應(yīng)地，許用剪切應(yīng)力取為，許用擠壓應(yīng)力取為。.1按聯(lián)接螺栓剪應(yīng)力設(shè)計(jì)選擇螺栓規(guī)格卷筒與開式齒輪副大齒輪之間通過鉸制孔以螺栓直接聯(lián)接，螺栓剪應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-7-4所示。圖4-7-4聯(lián)接螺栓剪應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)—金屬結(jié)構(gòu)（二）》，聯(lián)接螺栓剪應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)算公式為：（4-7-7）式中：—螺栓光桿部分直徑，mm；—螺栓聯(lián)接傳遞的扭矩，N?m，N?m；n—螺栓個(gè)數(shù)，n=6；—聯(lián)接螺栓分布直徑，mm。；—螺栓的許用剪應(yīng)力，MPa。。計(jì)算得，圓整取聯(lián)接螺栓規(guī)格為。.2按聯(lián)接螺栓擠壓應(yīng)力復(fù)核根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)—金屬結(jié)構(gòu)（二）》，聯(lián)接螺栓擠壓應(yīng)力復(fù)核計(jì)算公式為：（4-7-8）式中：L—螺栓聯(lián)接中螺栓傳遞扭矩部分的長(zhǎng)度，L=30mm；—螺栓的許用擠壓應(yīng)力，取。其余符號(hào)意義同前。計(jì)算得聯(lián)接螺栓擠壓應(yīng)力聯(lián)接螺栓擠壓應(yīng)力滿足要求。.3聯(lián)接螺栓設(shè)計(jì)計(jì)算成果（1）聯(lián)接螺栓材質(zhì)選用Q235；（2）聯(lián)接螺栓為6只，均布在以卷筒軸心線為中心的圓周上；（3）聯(lián)接螺栓規(guī)格為M16，聯(lián)接部分長(zhǎng)度為30mm。鋼絲繩端頭壓板螺栓設(shè)計(jì)計(jì)算按壓板螺栓的拉應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)算螺栓規(guī)格。根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011），鋼絲繩端頭壓板螺栓材質(zhì)選為Q235，其許用拉應(yīng)力；壓板槽形為圓弧形，取鋼絲繩在卷筒上的包角。壓板螺栓設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-7-5所示。圖4-7-5壓板螺栓復(fù)設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-2011），壓板螺栓拉應(yīng)力計(jì)算按下式進(jìn)行：（4-7-9）式中：d—螺栓直徑，mm；Smax—鋼絲繩最大拉力，N，；n—壓板螺栓數(shù)量，n=6；L—摩擦力作用的力臂，mm，取L=60mm；—許用拉應(yīng)力，MPa。據(jù)此確定出壓板螺栓規(guī)格為M16，長(zhǎng)度為80mm。壓板螺栓設(shè)計(jì)成果：螺栓材質(zhì)Q235，螺栓規(guī)格M16×80。4.7.3卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算成果（1）卷筒材質(zhì)HT20-40；（2）卷筒長(zhǎng)度；（3）卷筒壁厚；（4）卷筒軸材質(zhì)45鋼，卷筒軸直徑，卷筒軸長(zhǎng)度；（5）卷筒聯(lián)接螺栓材質(zhì)Q235鋼，螺栓規(guī)格M16×45；（5）鋼絲繩端頭壓板螺栓材質(zhì)Q235鋼，螺栓規(guī)格M16×80。4.8啟閉機(jī)設(shè)計(jì)成果4.8.1電動(dòng)機(jī)（1）電動(dòng)機(jī)型號(hào)YZ160L-6；（2）電動(dòng)機(jī)額定功率（負(fù)載持續(xù)率FC25%）13kW；（3）電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速870(r/min)。4.8.2制動(dòng)器（1）制動(dòng)器型號(hào)TJ2-300；（2）制動(dòng)輪直徑?300mm；（3）額定制動(dòng)力矩500Nm。4.8.3減速器（1）減速器型式兩級(jí)漸開線斜齒圓柱齒輪分流式減速器；（2）減速器型號(hào)ZSY180-50-I；（3）減速器傳動(dòng)比50。4.8.4開式齒輪副（1）大齒輪鑄造加工，材質(zhì)為ZG45B，正火+回火處理，齒面硬度HB197-218；小齒輪鍛造加工，材質(zhì)為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HB241-262；（2）大、小齒輪齒數(shù)87/17；（3）齒輪副模數(shù)10mm，嚙合齒寬110mm。4.8.5鋼絲繩(1)鋼絲繩結(jié)構(gòu)型式6×19+1股的纖維繩芯鋼絲繩；（2）鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度；（3）鋼絲繩直徑?20mm。4.8.6卷筒（1）卷筒材質(zhì)HT20-40；（2）卷筒長(zhǎng)度；（3）卷筒壁厚；（4）卷筒軸材質(zhì)45鋼，卷筒軸直徑，卷筒軸長(zhǎng)度；（5）卷筒聯(lián)接螺栓材質(zhì)Q235鋼，螺栓規(guī)格M16×45；（5）鋼絲繩端頭壓板螺栓材質(zhì)Q235鋼，螺栓規(guī)格M16×80。第五章啟閉機(jī)設(shè)計(jì)成果主要技術(shù)參數(shù)啟閉機(jī)設(shè)計(jì)成果主要技術(shù)參數(shù)啟閉機(jī)型式QP2×150kN雙吊點(diǎn)固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)額定容量2×150kN啟門速度1.43m/min起升高度12m吊點(diǎn)距8m電動(dòng)機(jī)型號(hào)YZ160L-6額定電壓/電流380V/29A功率13kW轉(zhuǎn)速870rpm制動(dòng)器型號(hào)TJ2-300制動(dòng)力矩500N?m減速器型號(hào)ZSY180-50-I傳動(dòng)比50開式齒輪副齒數(shù)比87/17分別按45鋼調(diào)質(zhì)、ZG45B正火+回火取值模數(shù)10mm滑輪組倍率2卷筒直徑Ф400mm鋼絲繩規(guī)格6×19+1-Ф20-185（強(qiáng)度）總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生涯當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)通過了本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對(duì)啟閉機(jī)的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。由于知識(shí)有限，雖然經(jīng)過自己多加研究和琢磨，但這次的課程設(shè)計(jì)還是存在許多問題，發(fā)現(xiàn)理論知識(shí)學(xué)的一點(diǎn)也不牢固，比如由于齒輪參數(shù)的選擇不是恰當(dāng)好處，導(dǎo)致齒輪很大，手繪圖紙的生疏以致視圖的規(guī)劃位置不很恰當(dāng)。同時(shí)我相信，通過這次的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)的問題，能使我重視并解決這些問題，大學(xué)學(xué)過的許多專業(yè)知識(shí)自己沒有系統(tǒng)的整理和消化，很多簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)要重新看書才能回憶起來，這樣很嚴(yán)重拖慢了自己的設(shè)計(jì)速度和影響自己比畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，因?yàn)槭窍扔?jì)算后畫圖再改正這樣就不容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，所以自己走了很多彎路，在設(shè)計(jì)的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力。通過這次設(shè)計(jì)之后，我想會(huì)對(duì)以后自己獨(dú)立設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。致謝此刻，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最終完成，最首先應(yīng)該要感謝是我們的秦戰(zhàn)生老師的精心指導(dǎo)和大力幫助。一方面是因?yàn)樗荜P(guān)注并且了解我們?cè)O(shè)計(jì)的進(jìn)度，另一方面他還提出了很多寶貴的意見，我在此向秦戰(zhàn)生老師致以深深的感謝！同時(shí)也獲得同組同學(xué)的各種支持與幫助，我在這也謝謝大家!首先非常感謝導(dǎo)師給我們開設(shè)的這個(gè)課題，這為我以后從事機(jī)械方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝，沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計(jì)。首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師秦戰(zhàn)生老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計(jì)過程中給了大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，并對(duì)我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。秦戰(zhàn)生老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)以及和藹可親的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。再次對(duì)秦戰(zhàn)生老師表示衷心的感謝。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于也到結(jié)尾了。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗(yàn)。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的能力有了很大的提高，比如獨(dú)立思考的能力、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方方面面都有很大的進(jìn)步。其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識(shí)和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。另外，我還要感謝大學(xué)四年和我一起走過的同學(xué)朋友對(duì)我的關(guān)心與支持，與他們一起學(xué)習(xí)、生活，讓我在大學(xué)期間生活的很充實(shí)，給我留下了很多難忘的回憶。

主要參考文獻(xiàn)[1]編寫組主編《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（金屬結(jié)構(gòu)二）》水利電力出版，1988[2]邱宣杯主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版高等教育出版社，2002[3]仝基斌主編《機(jī)械制圖》機(jī)械工業(yè)出版社，2008[4]黃健求主編《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》第二版機(jī)械工業(yè)出版社，2011[5]劉鴻文主編《材料力學(xué)》北京高等教育出版社，1999[6]陳立德主編《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第三版高等教育出版社，2007[7]許慶春主編《理論力學(xué)》中國電力出版社，2010[8]丁蓮珍主編《高等數(shù)學(xué)（上下冊(cè)）》河海大學(xué)出版社，2011[9]戴枝榮主編《工程材料》高等教育出版社，2006[10]陳志民主編《AutoCAD2010機(jī)械繪圖實(shí)例教程》機(jī)械工業(yè)出版社，2009[11]楊可楨主編《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第五版）高等教育出版社，2006[12]彭文生主編《機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械原理》華中科技大學(xué)出版社，2005

附錄一：中文譯文：?jiǎn)㈤]機(jī)卷筒軸承的摩擦與潤滑現(xiàn)在看來，有很多這種情況，許多學(xué)生在被問到關(guān)于摩擦的問題時(shí)，往往都沒引起足夠的重視，甚至是忽視它。實(shí)際上，摩擦從某種程度上說，存在于任何兩個(gè)相接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的部件之間。而摩擦這個(gè)詞，本身就意味著，兩個(gè)或兩個(gè)以上部件的阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。在一個(gè)機(jī)器中，運(yùn)動(dòng)部件的摩擦是有害的，因?yàn)樗档土藱C(jī)械對(duì)能量的充分利用。由它引起的熱能是一種浪費(fèi)的能量。因?yàn)椴荒苡盟鋈魏问虑?。還有，它還需要更大的動(dòng)力來克服這種不斷增大的摩擦。熱能是有破壞性的。因?yàn)樗a(chǎn)生了膨脹。而膨脹可以使得軸承或滑動(dòng)表面之間的配合更緊密。如果因?yàn)榕蛎泴?dǎo)致了一個(gè)足夠大的積壓力，那么，這個(gè)軸承就可能會(huì)卡死或密封死。另外，隨著溫度的升高，如果不是耐高溫材料制造的軸承，就可能會(huì)損壞甚至融化。在運(yùn)動(dòng)部件之間會(huì)發(fā)生很多摩擦，如1.啟動(dòng)摩擦2.滑動(dòng)摩擦3.轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦啟動(dòng)摩擦是兩個(gè)固體之間產(chǎn)生的傾向于組織其相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的摩擦。當(dāng)兩個(gè)固體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，這兩個(gè)零件表面的不平度傾向于相互嵌入，形成楔入作用，為了使這些部件“動(dòng)”起來。這些靜止部件的凹谷和尖峰必須整理光滑，而且能相互抵消。這兩個(gè)表面之間越不光滑，由運(yùn)動(dòng)造成的啟動(dòng)摩擦（最大靜摩擦力）就會(huì)越大。因?yàn)?，通常來說，在兩個(gè)相互配合的部件之間，其表面不平度沒有固定的圖形。一旦運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)起來，便有了規(guī)律可循，滑動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦就叫做滑動(dòng)摩擦。啟動(dòng)摩擦通常都稍大于滑動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦一般發(fā)生在轉(zhuǎn)動(dòng)部件和設(shè)備上，這些設(shè)備“抵觸”極大的外作用力，當(dāng)然這種外力會(huì)導(dǎo)致部件的變形和性能的改變。在這種情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)件的材料趨向于堆積并且強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)部件緩慢運(yùn)動(dòng)，這種改變就是通常所說的形變?？梢允狗肿舆\(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，最終的結(jié)果是，這種額外的能量產(chǎn)生了熱能，這是必需的。因?yàn)樗梢员ＷC運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)和克服摩擦力。由運(yùn)動(dòng)部件的表面不平度的楔入作用引起的摩擦可以被部分的克服，那就需要靠?jī)杀砻嬷g的潤滑。但是，即使是非常光滑的兩個(gè)表面之間也可能需要一種物質(zhì)，這種物質(zhì)就是通常所說的潤滑劑，它可以提供一個(gè)比較好的、比較薄的油膜。這個(gè)油膜使兩個(gè)表面分離，并且組織運(yùn)動(dòng)部件的兩個(gè)表面的相互潛入，以免產(chǎn)生熱量使兩表面膨脹，又引起更近的接觸。減小摩擦的另一種方式是用不同的材料制造軸承和轉(zhuǎn)動(dòng)零件。可以拿黃銅軸承、鋁合金和含油軸承合金做例子進(jìn)行解釋。也就是說用軟的或硬的金屬組成表面。含油軸承合金是軟的。這樣當(dāng)軸承在油中浸泡過以后，因?yàn)槊?xì)管的作用，將由帶到軸承的各個(gè)表面。這種類型的軸承把它的潤滑劑帶到應(yīng)力最大的部位。對(duì)運(yùn)動(dòng)部件潤滑以減小摩擦，應(yīng)力和熱量，最常用的是油、脂、還有合成劑。每一種潤滑劑都有其各自不同的功能和用途。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間的運(yùn)動(dòng)情況決定了潤滑劑的類型的選擇。潤滑劑的分布也決定了系統(tǒng)的選擇。在低速度運(yùn)動(dòng)的部件，一個(gè)油溝足以將所需要的數(shù)量的潤滑劑送到相互運(yùn)動(dòng)的表面。第二種通用的潤滑方法是飛濺潤滑系統(tǒng)，在每個(gè)周期內(nèi)這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)一些零件經(jīng)過潤滑劑存儲(chǔ)的位置，帶起足夠的潤滑油，然后將其散布到所有的運(yùn)動(dòng)零件上。這種系統(tǒng)用于草坪修剪機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱，對(duì)曲軸、連桿和活塞等零件進(jìn)行潤滑。在工業(yè)裝置中，常用的有一種潤滑系統(tǒng)是壓力系統(tǒng)。這種系統(tǒng)中，一個(gè)機(jī)器上的一個(gè)泵，可以將潤滑劑帶到所有的軸承表面。并且以一種連續(xù)的固定的速度和數(shù)量。關(guān)于潤滑，還有許多其他的系統(tǒng)，針對(duì)各種類型的潤滑劑，對(duì)不同類型的運(yùn)動(dòng)零件是有效的。由于設(shè)備或裝置的速度、壓力和工作要求的提高，現(xiàn)代工業(yè)比以前任何時(shí)候都更注重選用適當(dāng)?shù)臐櫥瑒１M管潤滑的主要目的之一是為了減小摩擦力，任何可以控制兩個(gè)滑動(dòng)表面之間摩擦和磨損的物質(zhì)，不管是液體還是固體或氣體，都可以歸類于潤滑劑。潤滑的種類無潤滑滑動(dòng)。經(jīng)過精心處理的、去除了所有外來物質(zhì)的金屬在相互滑動(dòng)時(shí)會(huì)粘附或熔接到一起。當(dāng)達(dá)不到這么高的純凈度時(shí)，吸附在表面的氣體、水蒸氣、氧化物和污染物就會(huì)降低摩擦力并減小粘附的趨勢(shì)，但通常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，這種現(xiàn)象被稱為“無潤滑”摩擦或者叫做干摩擦。流體膜潤滑。在滑動(dòng)面之間引入一層流體膜，把滑動(dòng)表面完全隔離開，就產(chǎn)生了流體膜潤滑。這種流體可能是有意引入的。例如汽車主軸承中的潤滑油；也可能是無意中引入的，例如在光滑的橡膠輪胎和潮濕的路面之間的水。盡管流體通常是油、水和其他很多種類的液體，它可以是氣體。最常用的氣體是空氣。為了把零件隔離開，潤滑膜中的壓力必須和作用在滑動(dòng)面上的負(fù)荷保持平衡。如果潤滑膜中的壓力是由外源提供的，這種系統(tǒng)稱為流體靜壓潤滑。如果滑動(dòng)表面之間的壓力是由于滑動(dòng)面本身的形狀和運(yùn)動(dòng)所共同產(chǎn)生的，這種系統(tǒng)就稱為流體動(dòng)壓力潤滑。邊界潤滑。處于無潤滑滑動(dòng)和流體膜潤滑之間的潤滑被稱為邊界潤滑。它可以被定為這樣一種潤滑狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，表面之間的摩擦力取決于表面的性質(zhì)和潤滑劑中的其他性質(zhì)。邊界潤滑包括大部分潤滑現(xiàn)象，通常在機(jī)器的啟動(dòng)和停止時(shí)出現(xiàn)。固體潤滑。當(dāng)普通潤滑劑沒有足夠的承受能力或者不能在溫度極限下工作時(shí)，石墨和二硫化鉬這一類固體潤滑劑得到廣泛應(yīng)用。但潤滑劑不僅僅以脂肪、粉末和油脂這樣一些為人們所熟悉的形態(tài)出現(xiàn)，在一些精密的機(jī)器中，金屬也通常作為滑動(dòng)面。潤滑劑的作用盡管潤滑劑主要是用來控制摩擦和磨損的，它們能夠而且通常也確實(shí)起到許多其他的作用，這些作用隨其用途不同而不同，但通常相互之間是有關(guān)系的?？刂颇Σ亮??；瑒?dòng)面之間潤滑劑的數(shù)量和性質(zhì)對(duì)所產(chǎn)生的摩擦力有很大的影響。例如，不考慮熱和磨損這些相關(guān)因素，只考慮兩個(gè)油膜潤滑表面見的摩擦力，它能比兩個(gè)同樣表面，但沒有潤滑時(shí)小200倍。在流體潤滑狀況時(shí)，摩擦力與流體黏度成正比。一些諸如石油衍生物這類潤滑劑，可以有很多黏度，因此能夠滿足范圍寬廣的功能要求。在邊界潤滑狀態(tài)，潤滑劑黏度對(duì)摩擦力的影響不象其化學(xué)性質(zhì)的影響那么顯著。磨損控制。磨蝕、腐蝕與固體和固體之間的接觸就會(huì)造成磨損。適當(dāng)?shù)臐櫥瑒⒛軒椭朔鲜鎏岬降囊恍┠p現(xiàn)象。潤滑劑通過潤滑膜來增加滑動(dòng)面之間的距離，從而減輕磨料污染物和表面不平度造成的損傷，因此，減輕了磨損和由固體與固體之間接觸造成的磨損?？刂茰囟取櫥瑒┩ㄟ^減小摩擦和將產(chǎn)生的熱量帶走來降低溫度。其效果取決于潤滑劑的用量和外部冷卻措施。冷卻劑的種類也會(huì)在較小的程度上影響表面的溫度。控制腐蝕。潤滑劑在控制表面腐蝕方面有雙重作用。當(dāng)機(jī)器閑置不工作時(shí)，潤滑劑起到防腐劑的作用。當(dāng)機(jī)器工作時(shí)，潤滑劑通過給被潤滑零件涂上一層可能含有添加劑，能使腐蝕性材料中和的保護(hù)膜來控制腐蝕。潤滑劑控制腐蝕的能力與潤滑劑保留在金屬表面的潤滑膜的厚度和潤滑劑的化學(xué)成分有直接的關(guān)系。其他作用除了減小摩擦外，潤滑劑還經(jīng)常有其他的用途。其中的一些用途如下所述。傳遞動(dòng)力。潤滑劑被廣泛用來作為液壓傳動(dòng)中的工作液體。絕緣。在象變壓器和配電裝置這些特殊用途中，具有很高介電常數(shù)的潤滑劑起電絕緣材料的作用。為了獲得最高絕緣性能，潤滑劑中不能含有任何雜質(zhì)和水分。減振。在象減振器這樣的能量傳遞裝置中和在承受很高的間隙載荷的齒輪這樣的機(jī)器零件的周圍，潤滑劑被作為減振液使用。密封。潤滑脂通常還有一個(gè)特殊作用，就是形成密封層以防止?jié)櫥瑒┩鉃a和污染物進(jìn)入。潤滑的目的就是為了，減小摩擦力，降低能量損耗，減少機(jī)器的熱量產(chǎn)生。熱量就是因?yàn)楸砻娴南嗷ラg的相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成的。潤滑劑可以是任何一種物質(zhì)，這樣的物質(zhì)被填充到發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面之間，實(shí)現(xiàn)這一目的。大部分的潤滑劑是液體，比如說，油，脂，合成劑等。但它們有時(shí)也可能是固體，用在干軸承上，有的用在旋轉(zhuǎn)基體的軸承上，或者也可能是氣體，如空氣等，它是用在空氣軸承上。在潤滑劑和潤滑表面之間這種化學(xué)的和物質(zhì)的相互滲入作用，就是為了提供給機(jī)器一個(gè)良好的工作狀態(tài)。對(duì)潤滑劑邊界的理解，往往是比較硬的，而且是流動(dòng)的、非常薄的一層帖附在被潤滑的表面。這些表面通常是要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。有些人推斷，按這種理解，液體的這種化學(xué)合成是十分重要的，它們提出了這樣的詞“邊界潤滑”，邊界潤滑是和流體潤滑相對(duì)的另一種潤滑。關(guān)于潤滑的五種不同的潤滑形式主要有：（1）無潤滑潤滑劑。（2）流體膜潤滑。（3）干潤滑。（4）邊界潤滑。（5）固體潤滑。無潤滑潤滑劑是指軸承的工作表面被一種相對(duì)比較厚的液體潤滑劑分隔開，于是阻止了金屬表面的直接接觸，這樣得到的這種穩(wěn)定性就可以用一種理論來解釋：潤滑液在外壓力下工作的理論，盡管這只是一種可能。但確實(shí)需要在任何時(shí)候都得提供的足夠充分。這種擠壓力是運(yùn)動(dòng)表面本身施加給潤滑劑而產(chǎn)生的，當(dāng)然這仍然是一種可能。這種由運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生的擠壓力產(chǎn)生了必要的壓力來分隔工作表面來抵抗加在軸承上的載荷。所以，這種潤滑也可以被叫做液體潤滑。還有一種潤滑方式，那是一種特別的潤滑劑，它有時(shí)是空氣或水，當(dāng)加在軸承上的外載荷足夠高時(shí)，它就會(huì)以一種比較厚的狀態(tài)分隔開相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的工作表面。所以，不象上面的那種潤滑方式，并不需要兩種工作表面一定發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。第三種潤滑方式是一種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是，一種潤滑劑是用在發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的工作表面之間。比如說齒輪或者是滾動(dòng)軸承。從數(shù)學(xué)上的解釋就需要接觸壓力和流體機(jī)械的理論。軸承不得不在較高的溫度下工作的時(shí)候，固體潤滑劑例如合成物等，必須被使用，因?yàn)橥ǔＪ褂玫臐櫥驮谶@種情況下都不能工作。目前，在這方面的研究正在實(shí)施，為了尋找到合成軸承的材料，并且有低損耗和小的熱量產(chǎn)生的性能。在有的軸承上，搖桿旋轉(zhuǎn)或在軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)就是滑動(dòng)。在一個(gè)自鎖的軸承裝置中，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)就是轉(zhuǎn)動(dòng)。其他的裝置也可能是旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)。齒輪的齒嚙合是轉(zhuǎn)動(dòng)與相對(duì)滑動(dòng)的合成。活塞是相對(duì)于剛體的滑動(dòng)，所有的這些應(yīng)用都需要潤滑劑來減小摩擦，降低能耗，減少熱量的產(chǎn)生。在有些軸承的應(yīng)用領(lǐng)域是不太成熟的。有些有連接桿的軸承，比如說汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的，必須在幾千度高的高溫下和各種不同性質(zhì)的載荷下工作。這種軸承用在汽輪發(fā)動(dòng)設(shè)備上可以說是穩(wěn)定性接近100%。還有另一種極端的情況，在有些軸承有幾千種應(yīng)用，應(yīng)對(duì)各種不同的載荷。其他的輔助設(shè)施就相對(duì)不重要了。需要的是一個(gè)簡(jiǎn)單的、容易安裝的軸承。需要很少的甚至是不需要潤滑劑。在這種情況下，有的軸承并不是最好的選擇，因?yàn)槌杀竞拖嘟墓睢Ｗ罱谳S承材料上的研究已有了一定的突破。隨著對(duì)潤滑的研究的知識(shí)的積累，設(shè)計(jì)出有良好工作狀況和較高的穩(wěn)定性的軸承已不是很遙遠(yuǎn)了。附錄二：外文文獻(xiàn)原文：AndthefrictionandlubricationclosedmachinerollerbearingInmanyoftheproblemthusfar,thestudenthasbeenaskedtodisregardorneglectfriction.Actually,frictionispresenttosomedegreewhenevertwopartsareincontactandmoveoneachother.Thetermfrictionreferstotheresistanceoftwoormorepartstomovement.Frictionisharmfulorvaluabledependinguponwhereitoccurs.frictionisnecessaryforfasteningdevicessuchasscrewsandrivetswhichdependuponfrictiontoholdthefastenerandthepartstogether.Beltdrivers,brakes,andtiresareadditionalapplicationswherefrictionisnecessary.Thefrictionofmovingpartsinamachineisharmfulbecauseitreducesthemechanicaladvantageofthedevice.Theheatproducedbyfrictionislostenergybecausenoworktakesplace.Also,greaterpowerisrequiredtoovercometheincreasedfriction.Heatisdestructiveinthatitcausesexpansion.Expansionmaycauseabearingorslidingsurfacetofittighter.Ifagreatenoughpressurebuildsupbecausemadefromlowtemperaturematerialsmaymelt.Therearethreetypesoffrictionwhichmustbeovercomeinmovingparts:(1)starting,(2)sliding,and(3)rolling.Startingfrictionisthefrictionbetweentwosolidsthattendtoresistmovement.Whentwopartsareatastateofrest,thesurfaceirregularitiesofbothpartstendtointerlockandformawedgingaction.Toproducemotionintheseparts,thewedge-shapedpeaksandvalleysofthestationarysurfacesmustbemadetoslideoutandovereachother.Therougherthetwosurfaces,thegreaterisstartingfrictionresultingfromtheirmovement.Sincethereisusuallynofixedpatternbetweenthepeaksandvalleysoftwomatingparts,theirregularitiesdonotinterlockoncethepartsareinmotionbutslideovereachother.Thefrictionofthetwosurfacesisknownasslidingfriction.Asshowninfigure,startingfrictionisalwaysgreaterthanslidingfriction.Rollingfrictionoccurswhenrollerdevcesaresubjectedtotremendousstresswhichcausethepartstochangeshapeordeform.Undertheseconditions,thematerialinfrontofarollertendstopileupandforcestheobjecttorollslightlyuphill.Thischangingofshape,knownasdeformation,causesamovementofmolecules.Asaresult,heatisproducedfromtheaddedenergyrequiredtokeepthepartsturningandovercomefriction.Thefrictioncausedbythewedgingactionofsurfaceirregularitiescanbeovercomepartlybytheprecisionmachiningofthesurfaces.However,eventhesesmoothsurfacesmayrequiretheuseofasubstancebetweenthemtoreducethefrictionstillmore.Thissubstanceisusuallyalubricantwhichprovidesafine,thinoilfilm.Thefilmkeepsthesurfacesapartandpreventsthecohesiveforcesofthesurfacesfromcominginclosecontactandproducingheat.Anotherwaytoreducefrictionistousedifferentmaterialsforthebearingsurfacesandrotatingparts.Thisexplainswhybronzebearings,softalloys,andcopperandtiniolitebearingsareusedwithbothsoftandhardenedsteelshaft.Theiolitebearingisporous.Thus,whenthebearingisdippedinoil,capillaryactioncarriestheoilthroughthespacesofthebearing.Thistypeofbearingcarriesitsownlubricanttothepointswherethepressuresarethegreatest.Movingpartsarelubricatedtoreducefriction,wear,andheat.Themostcommonlyusedlubricantsareoils,greases,andgraphitecompounds.Eachlubricantservesadifferentpurpose.Theconditionsunderwhichtwomovingsurfacesaretoworkdeterminethetypeoflubricanttobeusedandthesystemselectedfordistributingthelubricant.Onslowmovingpartswithaminimumofpressure,anoilgrooveisusuallysufficienttodistributetherequiredquantityoflubricanttothesurfacesmovingoneachother.Asecondcommonmethodoflubricationisthesplashsysteminwhichpartsmovinginareservoiroflubricantpickupsufficientoilwhichisthendistributedtoallmovingpartsduringeachcycle.Thissystemisusedinthecrankcaseoflawn-mowerenginestolubricatethecrankshaft,connectingrod,andpartsofthepiston.Alubricationsystemcommonlyusedinindustrialplantsisthepressuresystem.Inthissystem,apumponamachinecarriesthelubricanttoallofthebearingsurfacesataconstantrateandquantity.Therearenumerousothersystemsoflubricationandaconsiderablenumberoflubricantsavailableforanygivensetofoperatingconditions.Modernindustrypaysgreaterattentiontotheuseoftheproperlubricantsthanatprevioustimebecauseoftheincreasedspeeds,pressures,andoperatingdemandsplacedonequipmentanddevices.Althoughoneofthemainpurposes