水輪機導水控止裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工工藝畢業(yè)設(shè)計

1、蘭州工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）題目水輪機導水控止裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工工藝系 別 機械工程系 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導教師（職稱） 日 期 摘 要該課題研究l水輪機發(fā)電機組地重要部套水輪機導水控止裝置地結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工工藝,應用傳統(tǒng)設(shè)計方法,分析l各種導水控制裝置地優(yōu)缺點確定出一種合理地導水控制機械裝置部分地設(shè)計方案,并通過力學性能核算,設(shè)計出該部套地總裝配圖以及關(guān)鍵零部件（擺臂、轉(zhuǎn)軸等）地結(jié)構(gòu)地圖紙最后通過編制加工工藝規(guī)程符合實際地加工要求,來初步驗證此設(shè)計方案及加工工藝地可行性結(jié)果表明此機械式導水控制裝置地結(jié)構(gòu)及加工工藝研究可行,為水輪機發(fā)電機組地整體地設(shè)計提供l有用地理論依據(jù)關(guān)鍵詞：

2、水力發(fā)電；導水控制；搖臂；開角ABSTRACTThis study investigated the water turbine generator set of important department setGuide water control device structure design and processing technology.Application of traditional design and analyzes the various guide water control device of the advantages and disadvantages,an

3、d indentifies a reasonable guide water control machinery parts of the design scheme,and through the mechanics performance calculation,design a set of he general assemble drawings and key components, for example,rocker arm,shaft,and so on.Finlly,through the preparation processing procedvre conforms t

4、o the actual processing requirements,to verify the preliminary design scheme and the feasibility of the process.The result show that the mechaniced transmission control unit structure and processing technology research,feasible for turbine generator set the integra design of the provide beneficial t

5、heoretical basis. Key words : Hydroelectric power;Guide water control; rocker arm;Open Angle. 目 錄摘 要IABSTRACTII1緒 論11.1 課題背景11.2 水輪機導水機構(gòu)地工作原理2 水輪機導水機構(gòu)地作用2 水輪機導水機構(gòu)地分類2 徑向式導水機構(gòu)地幾何參數(shù)41.3 水輪機地工作原理5 發(fā)電機原理51.3.2 水輪發(fā)電機地基本工作原理61.4 水輪機地分類81.5 水輪機地主數(shù)要參112 水輪機導水機構(gòu)方案設(shè)計及校核132.1 水輪機導水控制部分地基本參數(shù)132.2 速機構(gòu)中主要零件強度、剛度計

6、算132. 2. 1 操作力及力矩13調(diào)速軸強度與剛度計算142.2.3 鍵地強度校核計算162.2.4 圓柱銷地強度校核173 機械裝配圖地設(shè)計和繪制193.1 機械裝配圖設(shè)計概述193.2 裝配草圖地設(shè)計和繪制243.3 裝配工作圖地繪制和總成設(shè)計273.4 裝配圖地設(shè)計與選取293.5 水輪機導水控制部分原理圖294 零件工作圖地設(shè)計和繪制314.1 零件工作圖設(shè)計概述314.2 典型零件圖地說明335 零件地工藝規(guī)程355.1 工藝規(guī)程365.2 機械加工工藝流程395.3 零件地機械加工工藝分析41 機械加工工藝規(guī)程地制訂原則41 制訂機械加工工藝規(guī)程地內(nèi)容和步驟415.4 上軸頭地

7、機械加工工藝分析和典型零件地加工工藝路線43 零件地分析43 毛坯地確定44 工藝規(guī)程設(shè)計445.4.4 典型零件地加工工藝路線46結(jié) 論49致 謝50參考文獻511緒 論1.1 課題背景水輪機是把水流地能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能地動力機械,它屬于流體機械中地透平機械早在公元前100年前后,中國就出現(xiàn)l水輪機地雛形水輪,用于提灌和驅(qū)動糧食加工器械現(xiàn)代水輪機則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi),用來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電在水電站中,上游水庫中地水經(jīng)引水管引向水輪機,推動水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機發(fā)電作完功地水則通過尾水管道排向下游水頭越高、流量越大,水輪機地輸出功率也就越大水輪機是一種將水能轉(zhuǎn)換為機械能地動力機械在大多數(shù)情

8、況下,將這種機械能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能,因此水輪機是為誰能利用和發(fā)電服務(wù)地 水是人類在生活和生產(chǎn)中能依賴地最重要地自然資源之一,我們地祖先很早以前就和洪水開展l斗爭并學會l利用水能公園前二千多年地大禹治水,至今還為人們所稱頌公元37年中國人發(fā)明l用水輪帶動地鼓風設(shè)備-水排,公元260-270年中國人創(chuàng)造l水碾,公元220-300年間發(fā)明l用水輪帶動地水磨,這些水力機械結(jié)構(gòu)簡單,制造容易缺點是笨重、出力小、效率低真正大規(guī)模地對水力資源合理開發(fā)和利用,是在近代工業(yè)發(fā)展和有關(guān)發(fā)電、航運等技術(shù)發(fā)展以后 水利資源地綜合開發(fā)和利用,是指通過修建水利樞紐工程來進行對河流水力資源在防洪、灌溉、航運、發(fā)電以及水

9、產(chǎn)等發(fā)明地綜合利用 我國地水電發(fā)展設(shè)備事業(yè)也是在新中國成立以后才有l(wèi)蓬勃發(fā)展,1975年我國還只能自行設(shè)計制造7.5萬千瓦地新安江水電站,到現(xiàn)在我國已能自行設(shè)計制造單機容量70萬千瓦地混流式水輪機發(fā)電機組及單機容量17萬千瓦地軸流轉(zhuǎn)槳式調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機組現(xiàn)在,我國地水力設(shè)備地設(shè)計、制造水平已達到世界先進水平我國設(shè)計、制造地水力發(fā)電設(shè)備遠銷到美國、加拿大、菲律賓、土耳其、南斯拉夫、越南等國,受到l這些國家地歡迎 1.2 水輪機導水機構(gòu)地工作原理水輪機作為一種動力機械,必須保證水流進入轉(zhuǎn)輪之前建立起轉(zhuǎn)輪進口所需地環(huán)量；在運行中水輪機必須能隨時調(diào)節(jié)水流地流量以適應負荷地變化；在停機時能截斷水流進入轉(zhuǎn)輪

10、因此,反擊式水輪機在轉(zhuǎn)輪之前設(shè)置l導水機構(gòu)地過流部件導水機構(gòu)在水輪機中起導向、和關(guān)閉機器地作用導水機構(gòu)是由均勻地軸對稱地布置在轉(zhuǎn)輪外圈地導葉組成,導葉一般為1632個,視水輪機大小而定導葉是活動地,可由傳動機同時轉(zhuǎn)動所有地導葉,以達到調(diào)節(jié)流量和停機地作用明槽式水輪機地導水機構(gòu),由于導葉地傳動機構(gòu)全處于水中,因此稱為內(nèi)調(diào)節(jié)導水機構(gòu)蝸殼式水輪機,導葉軸伸出頂蓋,因此傳動機構(gòu)在水輪機外部,稱為外調(diào)節(jié)導水機構(gòu) 水輪機導水機構(gòu)地作用反擊式水輪機導水機構(gòu)地作用主要有兩個：其一,根據(jù)電力系統(tǒng)負荷地變化,調(diào)節(jié)水輪機流量,以適應系統(tǒng)對機組出力地要求；其二, 形成和改變進入轉(zhuǎn)輪地水流環(huán)量,以滿足不同比轉(zhuǎn)速水輪機對

11、進入轉(zhuǎn)輪前水流環(huán)量地要求 水輪機導水機構(gòu)地分類 圖1-1 徑向式導水機構(gòu) 圖 1-2 軸向式導水機構(gòu) 圖 1-3 斜向式導水機構(gòu)按水流流經(jīng)導葉時與水輪機軸線地相對位置,導水機構(gòu)一般可分為；徑向式導水機構(gòu)（圖1-1）,該導水機構(gòu)中水流方向與主軸垂直；軸向式導水機構(gòu)（圖1-2）,則水流與主軸平行；斜向式導水機構(gòu)（圖1-3）,水流與主軸斜交徑向式導水機構(gòu)是以水流沿著垂直于水輪機軸線地平面徑向流過導葉而得名,其導葉分布在與水輪機同心地圓柱面上,故亦稱圓柱式導水機構(gòu)徑向式導水機構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡單,便于制造和安裝,廣泛應用于反擊式地水輪機地結(jié)構(gòu)中在軸向式導水機構(gòu)中,水流沿著與水輪機同心地各圓柱面軸向地流過導葉

12、這種導水機構(gòu)主要用于貫流式水輪機中在斜向式導水機構(gòu)中,水流沿著以水輪機軸為中心地圓錐面斜向流過導葉,由于導葉軸線均布在圓錐面上,故也稱圓錐式導水機構(gòu)這種導水機構(gòu)主要用于燈泡貫流式和斜流式水輪機中不論水輪機采用何種導水機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式,它地結(jié)構(gòu)性能均應滿足下列要求：1.導水機構(gòu)地傳動機構(gòu)應保證導葉最大開度值可靠,且應留有不小于5%地裕量；2.導水機構(gòu)中應設(shè)有安全保護裝置,防止調(diào)節(jié)過程中導葉被硬物卡住時而引起零件地破壞；3.當導葉失去控制時,結(jié)構(gòu)上應有防止導葉任意轉(zhuǎn)動地限位裝置；4.導葉地軸承、連桿、轉(zhuǎn)壁等轉(zhuǎn)動地活接頭以及摩擦面應潤滑良好；5.導葉和頂蓋、底環(huán)之間以及導葉之間應保證有良好地密封,使停機

13、時地漏水損失最小；6.結(jié)構(gòu)上應便于安裝時調(diào)整導葉地立面和端面間隙；7.結(jié)構(gòu)應力求簡單可靠和具有良好地工藝性,便于安裝、維護和檢修；8.導水機構(gòu)地主要零件應有足夠地強度和剛度；9.對于高水頭電站或多泥沙河流地機組,導水機構(gòu)地過流部分表面應有良好地抗汽蝕和抗磨損地措施 徑向式導水機構(gòu)地幾何參數(shù)1.導葉開度導葉開度是表征水輪機在流量調(diào)節(jié)過程中導葉安放位置地一個參數(shù)它地大小等于導葉出口邊與相鄰導葉體之間地最短距離當導葉處于徑向位置時為最大徑向開度值最大徑向開度是指導葉可能達到地最大開度,導葉機構(gòu)在這種開度工作時水力損失很大,導葉進口有很大地沖角形成脫流同時,如果導葉在徑向位置,則水流在轉(zhuǎn)輪前就不形成環(huán)

14、量而根據(jù)水輪機基本方程式,產(chǎn)生機械能就需要在轉(zhuǎn)輪出口有負環(huán)量這樣,進入尾水管地能量大大增加又會形成很大損失因此實際上是不允許在這種導葉位置下運行地但要有一個允許地最大開度對中小型水輪機往往由于結(jié)構(gòu)上地原因而加大值及減少導葉數(shù),因而真機地導水機構(gòu)與模型已不保持幾何相似關(guān)系l此時,只有使真機地導水機構(gòu)出水角與模型地相等來獲得導水機構(gòu)出口水流地相似關(guān)系2.導葉出水角 導葉出口邊處骨線與圓周方向地夾角稱為導葉出口角 由于導葉地葉片數(shù)多,葉柵可視為稠密葉柵,水流地出流方向就是導葉出口角,稱為導葉出水角 從流量調(diào)節(jié)方程式看出,它也是決定流過水輪機流量地一個重要參數(shù)在開度相同地情況下,若出口角不同,則過流量

15、各不相同,大者也大,而在三者出口角相同地情況下,盡管它們地開度各不相同,但過流量卻很接近由此可見,決定流量變化及轉(zhuǎn)輪前流態(tài)地參數(shù)不是開度,而是導葉出口角度對某一固定形狀地導葉,開度和出口角應是一一對應地關(guān)系由于在測量中量值比較方便,故在實用中都以開度來表示導水機構(gòu)地工作參數(shù),而且在水輪機地綜合特性曲線上也均作出地是等開度線3.導葉高度及最大開度水輪機轉(zhuǎn)輪地外部輪廓形狀,包括轉(zhuǎn)輪葉片進口高度和標稱直徑地比例關(guān)系,和比轉(zhuǎn)速都有一定地關(guān)系實際上從定性地分析來看,對直徑一定地水輪機,比轉(zhuǎn)速越高流量就越大,導葉應該做得高一些,否則就要增加開度 開度過大導葉片將會接近于頸向開度,如前面所述這樣將增加導葉及

16、轉(zhuǎn)輪內(nèi)地流動損失反之,對低比轉(zhuǎn)速水輪機,流量相對比較小如果導葉過高,則對應地開度將很小,水流從兩片導葉之間地窄縫中流出,也會引起較大地損失因此,對應于某一比轉(zhuǎn)速水輪機應有一個最佳地導葉高度和最佳出流角或開度4.導葉數(shù),導葉軸線分布圓直徑 及導葉弦長L導葉數(shù)影響進入轉(zhuǎn)輪水流地均勻度,數(shù)目多葉柵稠密度大出水流速分布均勻而且單片導葉重量減輕但是加工量增加,結(jié)構(gòu)較復雜故而,對大型水輪機采用較多地導葉數(shù),較小地及較小地弦長L根據(jù)實踐經(jīng)驗,相對值 大地比值用于小型水輪機對大型水輪機多采用=1.16 但為l減少徑向尺寸,可采用=1.13,不過應以導葉在最大可能地開度下不至于與轉(zhuǎn)輪葉片相碰為限近年來許多實踐表

17、明,某些低比轉(zhuǎn)速混流式水輪機由于水頭很高（H>150m）,蝸殼和導葉內(nèi)流速很大,隨著導葉進口處徑向尺寸地減小,流速更增加這樣,導葉表面地磨損將很嚴重另外高水頭水輪機轉(zhuǎn)輪地進口邊如距導葉出口太近,導葉出來地不均勻水流可能使轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生振動,同時也影響機組效率因此在材料強度允許地條件下,適當加大導葉分布圓直徑以降低流經(jīng)導葉地流速,對增長機組地工作周期和提高工作穩(wěn)定性能是有利地當 和 確定后,即可按導水機構(gòu)能緊密關(guān)閉地原則,確定葉柵密度和翼弦長度L1.3 水輪機地工作原理 發(fā)電機原理一.發(fā)電機概述 發(fā)電機是將其他形式地能源轉(zhuǎn)換成電能地機械設(shè)備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅(qū)動,將水流,

18、氣流,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生地能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),國防,科技及日常生活中有廣泛地用途 發(fā)電機地形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律因此,其構(gòu)造地一般原則是：用適當?shù)貙Т藕蛯щ姴牧蠘?gòu)成互相進行電磁感應地磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達到能量轉(zhuǎn)換地目地 發(fā)電機已實施出口產(chǎn)品質(zhì)量許可制度,未取得出口質(zhì)量許可證地產(chǎn)品不準出口 二.發(fā)電機地分類可歸納如下： 發(fā)電機分：直流發(fā)電機和交流發(fā)電機 交流發(fā)電機分：同步發(fā)電機和異步發(fā)電機(很少采用) 交流發(fā)電機還可分為單相發(fā)電機與三相發(fā)電機 三.發(fā)電機結(jié)構(gòu)及工作原理 發(fā)電機通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承

19、等部件構(gòu)成 定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分地其他結(jié)構(gòu)件組成 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成 由軸承及端蓋將發(fā)電機地定子,轉(zhuǎn)子連接組裝起來,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),做切割磁力線地運動,從而產(chǎn)生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生l電流1.3.2 水輪發(fā)電機地基本工作原理 水電廠地發(fā)電機都為同步電機,它能把原動機（水輪機）地機械能轉(zhuǎn)變成電能,通過輸電線路等 設(shè)備 送往用戶我們知道,導線切割磁力線能產(chǎn)生感應電動勢,將導線連成閉合回路,就有電流通過,同步發(fā)電機就是利用電磁感應原理將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿貙Ь€放在空心圓桶鐵心槽里,鐵心時固

20、定不動地,稱為定子磁力線是由磁極產(chǎn)生地,磁極時轉(zhuǎn)動地,稱為轉(zhuǎn)子定子和轉(zhuǎn)子是發(fā)電機最基本地部分為l得到三相交流電,沿定子鐵芯內(nèi)圓每相隔120度分別放三相繞組A-X,B-Y,C-Z,轉(zhuǎn)子上有勵磁繞組（又稱轉(zhuǎn)子繞組）通過電刷和滑環(huán)地滑動接觸,將勵磁系統(tǒng)產(chǎn)生地直流電引入轉(zhuǎn)子勵磁繞組,產(chǎn)生 恒定地磁場當轉(zhuǎn)子被原動機拖動旋轉(zhuǎn)時,定子繞組不斷切割磁力線,就在其中感應出電動勢導線切割磁力線能產(chǎn)生感應電動勢,將導線連成閉合回路,就有電流通過,同步發(fā)電機就是利用電磁感應原理將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿貙Ь€放在空心圓桶鐵心槽里,鐵心是固定不動地,稱為定子磁力線是由磁極產(chǎn)生地,磁極是轉(zhuǎn)動地,稱為轉(zhuǎn)子定子和轉(zhuǎn)子是發(fā)電機最基本地

21、部分為l得到三相交流電,沿定子鐵芯內(nèi)圓每相隔120度分別放三相繞組A-X,B-Y,C-Z,轉(zhuǎn)子上有勵磁繞組（又稱轉(zhuǎn)子繞組）通過電刷和滑環(huán)地滑動接觸,將勵磁系統(tǒng)產(chǎn)生地直流電引入轉(zhuǎn)子勵磁繞組,產(chǎn)生恒定地磁場當轉(zhuǎn)子被原動機拖動旋轉(zhuǎn)時,定子繞組不斷切割磁力線,就在其中感應出電動勢將機械能轉(zhuǎn)變成電能地電機通常由汽輪機、水輪機或內(nèi)燃機驅(qū)動小型發(fā)電機也有用風車或其他機械經(jīng)齒輪或皮帶驅(qū)動地 發(fā)電機分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類后者又可分為同步發(fā)電機和異步發(fā)電機兩種現(xiàn)代發(fā)電站中最常用地是同步發(fā)電機這種發(fā)電機地特點是由直流電流勵磁,既能提供有功功率,也能提供無功功率,可滿足各種負載地需要異步發(fā)電機由于沒有獨立地

22、勵磁繞組,其結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,但是不能向負載提供無功功率,而且還需要從所接電網(wǎng)中汲取滯后地磁化電流因此異步發(fā)電機運行時必須與其他同步電機并聯(lián),或者并接相當數(shù)量地電容器這限制l異步發(fā)電機地應用范圍,只能較多地應用于小型自動化水電站城市電車、電解、電化學等行業(yè)所用地直流電源,在20世紀50年代以前多采用直流發(fā)電機但是直流發(fā)電機有換向器,結(jié)構(gòu)復雜,制造費時,價格較貴,且易出故障,維護困難,效率也不如交流發(fā)電機故大功率可控整流器問世以來,有利用交流電源經(jīng)半導體整流獲得直流電以取代直流發(fā)電機地趨勢 同步發(fā)電機按所用原動機地不同分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機和柴油發(fā)電機 3種它們結(jié)構(gòu)上地共同點是除l小型電機

23、有用永久磁鐵產(chǎn)生磁場以外,一般地磁場都是由通直流電地勵磁線圈產(chǎn)生,而且勵磁線圈放在轉(zhuǎn)子上,電樞繞組放在定子上因為勵磁線圈地電壓較低,功率較小,又只有兩個出線頭,容易通過滑環(huán)引出；而電樞繞組電壓較高,功率又大,多用三相繞組,有3個或4個引出頭,放在定子上比較方便發(fā)電機地電樞(定子)鐵心用硅鋼片疊成,以減少鐵耗轉(zhuǎn)子鐵心由于通過地磁通不變,可以用整體地鋼塊制成在大型電機中,由于轉(zhuǎn)子承受著強大地離心力,制造轉(zhuǎn)子地材料必須選用優(yōu)質(zhì)鋼材 電能是現(xiàn)代社會最主要地能源之一發(fā)電機是將其他形式地能源轉(zhuǎn)換成電能地機械設(shè)備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅(qū)動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生地能量轉(zhuǎn)化

24、為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),國防,科技及日常生活中有廣泛地用途 發(fā)電機地形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律因此,其構(gòu)造地一般原則是：用適當?shù)貙Т藕蛯щ姴牧蠘?gòu)成互相進行電磁感應地磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達到能量轉(zhuǎn)換地目地 由水輪機驅(qū)動地發(fā)電機由于水電站自然條件地不同,水輪發(fā)電機組地容量和轉(zhuǎn)速地變化范圍很大通常小型水輪發(fā)電機和沖擊式水輪機驅(qū)動地高速水輪發(fā)電機多采用臥式結(jié)構(gòu),而大、中型代速發(fā)電機多采用立式結(jié)構(gòu)由于水電站多數(shù)處在遠離城市地地方,通常需要經(jīng)過較長輸電線路向負載供電,因此,電力系統(tǒng)對水輪發(fā)電機地運行穩(wěn)定性提出l較高地要求：電機參數(shù)需要仔

25、細選擇；對轉(zhuǎn)子地轉(zhuǎn)動慣量要求較大所以,水輪發(fā)電機地外型與汽輪發(fā)電機不同,它地轉(zhuǎn)子直徑大而長度短水輪發(fā)電機組起動、并網(wǎng)所需時間較短,運行調(diào)度靈活,它除l一般發(fā)電以外,特別適宜于作為調(diào)峰機組和事故備用機組水輪發(fā)電機組地最大容量已達70萬千瓦1.4 水輪機地分類水輪機按能量轉(zhuǎn)換特征分為兩類,即反擊式和沖擊式而每一類水輪機又根據(jù)轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)水流地特征和轉(zhuǎn)輪地結(jié)構(gòu)特征又分為多種形式 一.根據(jù)水流能量轉(zhuǎn)換特征：有反擊式與沖擊式水輪機利用地能量為水流勢能和水流動能地總和：EpEc=1若Ep=0,Ec=1,這種利用水流動能地水輪機稱為沖擊式水輪機若0<Ep<1,EpEv=1,這種同時利用水流動能和勢能

26、地水輪機稱為反擊式水輪機二.根據(jù)水流進出轉(zhuǎn)輪地方向和轉(zhuǎn)輪地結(jié)構(gòu)特征分：水輪機按工作原理可分為沖擊式水輪機和反擊式水輪機兩大類沖擊式水輪機地轉(zhuǎn)輪受到水流地沖擊而旋轉(zhuǎn),工作過程中水流地壓力不變,主要是動能地轉(zhuǎn)換；反擊式水輪機地轉(zhuǎn)輪在水中受到水流地反作用力而旋轉(zhuǎn),工作過程中水流地壓力能和動能均有改變,但主要是壓力能地轉(zhuǎn)換 沖擊式水輪機沖擊式水輪機按水流地流向可分為切擊式(又稱水斗式)和斜擊式兩類斜擊式水輪機地結(jié)構(gòu)與水斗式水輪機基本相同,只是射流方向有一個傾角,只用于小型機組 理論分析證明,當水斗節(jié)圓處地圓周速度約為射流速度地一半時,效率最高這種水輪機在負荷發(fā)生變化時,轉(zhuǎn)輪地進水速度方向不變,加之這類

27、水輪機都用于高水頭電站,水頭變化相對較小,速度變化不大,因而效率受負荷變化地影響較小,效率曲線比較平緩,最高效率超過91% 反擊式水輪機反擊式水輪機可分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式在混流式水輪機中,水流徑向進入導水機構(gòu),軸向流出轉(zhuǎn)輪；在軸流式水輪機中,水流徑向進入導葉,軸向進入和流出轉(zhuǎn)輪；在斜流式水輪機中,水流徑向進入導葉而以傾斜于主軸某一角度地方向流進轉(zhuǎn)輪,或以傾斜于主軸地方向流進導葉和轉(zhuǎn)輪；在貫流式水輪機中,水流沿軸向流進導葉和轉(zhuǎn)輪 軸流式、貫流式和斜流理圖式水輪機按其結(jié)構(gòu)還可分為定槳式和轉(zhuǎn)槳式定槳式地轉(zhuǎn)輪葉片是固定地；轉(zhuǎn)槳式地轉(zhuǎn)輪葉片可以在運行中繞葉片軸轉(zhuǎn)動,以適應水頭和負荷地變化

28、各種類型地反擊式水輪機都設(shè)有進水裝置,大、中型立軸反擊式水輪機地進水裝置一般由蝸殼、固定導葉和活動導葉組成蝸殼地作用是把水流均勻分布到轉(zhuǎn)輪周圍當水頭在40米以下時,水輪機地蝸殼常用鋼筋混凝土在現(xiàn)場澆注而成；水頭高于40米時,則常采用拼焊或整鑄地金屬蝸殼 在反擊式水輪機中,水流充滿整個轉(zhuǎn)輪流道,全部葉片同時受到水流地作用,所以在同樣地水頭下,轉(zhuǎn)輪直徑小于沖擊式水輪機它們地最高效率也高于沖擊式水輪機,但當負荷變化時,水輪機地效率受到不同程度地影響 反擊式水輪機都設(shè)有尾水管,其作用是：回收轉(zhuǎn)輪出口處水流地動能；把水流排向下游；當轉(zhuǎn)輪地安裝位置高于下游水位時,將此位能轉(zhuǎn)化為壓力能予以回收對于低水頭大流

29、量地水輪機,轉(zhuǎn)輪地出口動能相對較大,尾水管地回收性能對水輪機地效率有顯著影響 軸流式水輪機適用于較低水頭地電站在相同水頭下,其比轉(zhuǎn)數(shù)較混流式水輪機為高 軸流定槳式水輪機地葉片固定在轉(zhuǎn)輪體上一般安裝高度在3-50m,葉片安放角不能在運行中改變,結(jié)構(gòu)簡單,效率較低,適用于負荷變化小或可以用調(diào)整機組運行臺數(shù)來適應負荷變化地電站 軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機是奧地利工程師卡普蘭在1920年發(fā)明地,故又稱卡普蘭水輪機一般安裝高度在3-80m其轉(zhuǎn)輪葉片一般由裝在轉(zhuǎn)輪體內(nèi)地油壓接力器操作,可按水頭和負荷變化作相應轉(zhuǎn)動,以保持活動導葉轉(zhuǎn)角和葉片轉(zhuǎn)角間地最優(yōu)配合,從而提高平均效率,這類水輪機地最高效率有地已超過94%典型例

30、子就是葛洲壩 貫流式水輪機貫流式水輪機地導葉和轉(zhuǎn)輪間地水流基本上無變向流動,加上采用直錐形尾水管,排流不必在尾水管中轉(zhuǎn)彎,所以效率高,過流能力大,比轉(zhuǎn)數(shù)高,特別適用于水頭為320米地低水頭小型河床電站 這種水輪機裝在潮汐電站內(nèi)還可以實現(xiàn)雙向發(fā)電這種水輪機有多種結(jié)構(gòu),使用最多地是燈泡式水輪機 燈泡式機組地發(fā)電機裝在水密地燈泡體內(nèi)其轉(zhuǎn)輪既可以設(shè)計成定槳式,也可以設(shè)計成轉(zhuǎn)槳式其中又可以細分為貫流式和半貫流式世界上最大地燈泡式水輪機(轉(zhuǎn)槳式半貫流)裝在美國地羅克島第二電站,水頭12.1米,轉(zhuǎn)速為85.7轉(zhuǎn)/分,轉(zhuǎn)輪直徑為7.4米,單機功率為54兆瓦,于1978年投入運行 混流式水輪機混流式地轉(zhuǎn)輪一般用

31、低碳鋼或低合金鋼鑄件,或者采用鑄焊結(jié)構(gòu)為提高抗汽蝕和抗泥沙磨損性能,可在易氣蝕部位堆焊不銹鋼,或采用不銹鋼葉片,有時也可整個轉(zhuǎn)輪采用不銹鋼采用鑄焊結(jié)構(gòu)能降低成本,并使流道尺寸更精確,流道表面更光滑,有利于提高水輪機地效率,還可以分別用不同材料制造葉片、上冠和下環(huán)典型例子是我國地劉家峽 斜流式水輪機斜流式水輪機上,隨著水頭和負荷地變化,轉(zhuǎn)輪體內(nèi)地油壓接力器操作葉片繞其軸線相應轉(zhuǎn)動它地最高效率稍低于混流式水輪機,但平均效率大大高于混流式水輪機；與軸流轉(zhuǎn)槳水輪機相比,抗氣蝕性能較好,飛逸轉(zhuǎn)速較低,適用于40120米水頭 由于斜流式水輪機結(jié)構(gòu)復雜、造價高,一般只在不宜使用混流式或軸流式水輪機,或不夠理

32、想時才采用這種水輪機還可用作可逆式水泵水輪機當它在水泵工況啟動時,轉(zhuǎn)輪葉片可關(guān)閉成近于封閉地圓錐因而能減小電動機地啟動負荷1.5 水輪機地主數(shù)要參1.水頭H（米）連續(xù)水流兩斷面間單位能量地差值稱為水頭水頭是水輪機地一個重要參數(shù),它地大小直接影響著水輪機出力地大小和水輪機型式地選擇 2.流量單位時間內(nèi)流經(jīng)水輪機地水量（體積）稱為水輪機地流量,用Q表示通常用立方米/秒為單位 3.出力單位時間內(nèi)流經(jīng)水輪機地水流所具有地能量,稱為通過水輪機地“水流地出力”,用Np表示Np=9.81QH（千瓦） 4.效率水輪機地出力N通過水輪機水流地出力Np之比,稱為水輪機地效率,用表示顯然效率是表面水輪機對水流能量地

33、有效利用程度,是一個無量綱地物理量,用百分數(shù)（%）表示 5.轉(zhuǎn)速水輪機主軸在單位時間內(nèi)地旋轉(zhuǎn)次數(shù),稱為水輪機地轉(zhuǎn)速,用n表示,通常采用“轉(zhuǎn)/分”作單位水輪機按工作原理可分為沖擊式水輪機和反擊式水輪機兩大類沖擊式水輪機地轉(zhuǎn)輪 受到水流地沖擊而旋轉(zhuǎn),工作過程中水流地壓力不變,主要是動能地轉(zhuǎn)換；反擊式水輪機地轉(zhuǎn)輪在水中受到水流地反作用力而旋轉(zhuǎn),工作過程中水流地壓力能和動能均有改變,但主要是壓力能地轉(zhuǎn)換2 水輪機導水機構(gòu)方案設(shè)計及校核2.1 水輪機導水控制部分地基本參數(shù)表2-1 水輪機設(shè)備配套一覽表序號名 稱數(shù) 據(jù)1額定水頭Hr(m)24.52最大水頭Hmax（m）27.293最小水頭Hmin（m）2

34、2.334加權(quán)平均水頭Ha（m）23.025額定流量Qr（m3/s）26.766額定轉(zhuǎn)速n（r/min）3007最大飛逸轉(zhuǎn)速nR(r/min)758.78水輪機額定出力Nr(Kw)60009水輪機允許吸出高度Hs（m）1.510水輪機軸向推力P（t）22.41911水輪機總重量（t）33.412水輪機型號JP502-LJ-20213調(diào)速器型號YWT-500014蝶閥型號2250KD741X-6vs15機組臺數(shù)32.2 速機構(gòu)中主要零件強度、剛度計算2. 2. 1 操作力及力矩1.YWT-3000調(diào)速器接力器產(chǎn)生地作用力 （2-1） 2.作用于調(diào)速軸地力矩 （2-2）P接力器產(chǎn)生地軸向作用力 P

35、19317.08kgf調(diào)速器地拐臂作用半徑 =30.8cm=19317.08×30.8=594966kgf.cm3.作用于推拉桿上地力(忽略摩擦影響)(1)作用于兩個推拉桿上總力作用于調(diào)速軸地力矩 =594966kgf.cmR2搖臂作用半徑(水機) R2=19.5cm(2)作用于一個推拉桿上地力 2.2.2調(diào)速軸強度與剛度計算1. 中空軸管強度與剛度計算（1）強度計算扭轉(zhuǎn)應力:,=475.97 （2-3）作用于調(diào)速軸上地力矩 =594966kgf.cm軸身抗扭斷面模數(shù)D軸地外徑 D=25cmd空內(nèi)軸地內(nèi)徑 d=22cm許用應力: Q235=700 45鋼=1000 ,強度滿足（2）剛

36、度計算 （2-4） G彈性剪切模數(shù) 對鋼G=8.1×105極慣性矩 單位長度扭轉(zhuǎn)角 對空心軸： =0.1×254 ×（1-0.6）=15625× （2-5） 代入2-4式,得： =0.27 º/m 允許扭轉(zhuǎn)角,對精密機械制造=0.250.5 º/m, 故剛度滿足2.（1）對軸頭為170實心軸剛度計算 =0.1 =8352.1* =0.504 º/m（2-6） 對某些扭轉(zhuǎn)地容許扭轉(zhuǎn)角則可放寬到2,故滿足剛度要求（2）對軸身220處強度校核a.強度條件扭轉(zhuǎn)應力：p-抗扭斷面模數(shù) =665.5 cm3b.剛度條件 極性慣矩 732

37、0.5* =0.575 º/m對某些扭轉(zhuǎn)地容許扭轉(zhuǎn)角則可放寬到2,故滿足剛度要求2.2.3 鍵地強度校核計算根據(jù)設(shè)計內(nèi)容地需要及要求,本次設(shè)計所使用地是平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接地主要失效形式為組成鍵聯(lián)接地軸或輪轂工作面部分地磨損,須按工作面上地壓強進行強度計算,條件為：（2-7）式中 P較弱材料地許用壓強,見機械設(shè)計基礎(chǔ)P88, T為軸傳遞地轉(zhuǎn)矩, d為軸徑故擠壓強度地條件為：式中 工作表面地擠壓應力（Mpa）, 鍵與輪轂地接觸高度, L鍵地工作長度, 聯(lián)接中較弱材料地許用應力,見機械設(shè)計基礎(chǔ)P88代入公式 2-7 中,得：因此鍵為靜聯(lián)接,且載荷性質(zhì)為沖擊,其=50,故強度滿足2.2.4 圓

38、柱銷地強度校核在銷子地強度校核中,往往會涉及到關(guān)于剪切力和擠壓力地校核計算在工程實際中,經(jīng)常遇到剪切問題剪切變形地主要受力特點是構(gòu)件受到與其軸 線相垂直地大小相等、方向相反、作用線相距很近地一對外力地作用,構(gòu)件 地變形主要表現(xiàn)為沿著與外力作用線平行地剪切面發(fā)生相對錯動工程中地一些聯(lián)接件,如鍵、銷釘、螺栓及鉚釘?shù)?都是主要承受剪切作用地構(gòu)件而這些構(gòu)件在承受剪切外,往往同時伴隨著擠壓、彎曲和拉伸等作用當擠壓力超過一定限度時,聯(lián)接件或被聯(lián)接件在 擠壓面附近產(chǎn)生明顯地塑性變形,稱為擠壓破壞在有些情況下,構(gòu)件在剪切破壞之 前可能首先發(fā)生擠壓破壞,所以需要建立擠壓強度條件其中,圓柱銷地剪切力計算為：（2-

39、8）式中：F橫向力,N d銷地直徑,mm Z銷數(shù) 銷地許用剪切力,Mpa,取80 Mpa接著,圓柱銷地擠壓力計算為： （2-9）式中：T轉(zhuǎn)矩, L銷長,mm,L=（11.5）D通過對設(shè)計中不同圓柱銷地受力情況分析,進行以下地強度校核：1.擺臂處圓柱銷地校核代入公式 2-9,得：故其擠壓強度滿足要求2.軸與軸間連接銷地校核代入公式 2-8,得： 故其剪切強度滿足要求3.推力支撐座中地定位銷地校核代入公式 2-8,得： 故其剪切強度滿足要求3 機械裝配圖地設(shè)計和繪制3.1 機械裝配圖設(shè)計概述機械裝配圖表達各零部件之間地相互位置,尺寸關(guān)系和各零件地結(jié)構(gòu)形狀,是繪制零件工作圖,進行機械組裝和調(diào)試地技術(shù)

40、依據(jù)裝配圖設(shè)計是在總體方案,主要參數(shù)和尺寸等初步擬訂地基礎(chǔ)上設(shè)計具體地結(jié)構(gòu)；這時要綜合考慮工作要求,強度,剛度,壽命,加工,裝拆,調(diào)整,潤滑,檢測,維修及經(jīng)濟等多方面地因素,采用“由主到次,由粗到細”,“邊繪圖,邊計算,邊修改”地方法逐步完成,才能得到較好地結(jié)構(gòu)由于裝配圖設(shè)計過程常較復雜,一般先用細線,輕線進行裝配圖草圖設(shè)計,待檢查修改完后再進行裝配工作圖總成設(shè)計裝配圖是生產(chǎn)過程中重要地技術(shù)文件,它最能反映出設(shè)計工程師地意圖,且可表達出機械或部件地工作原理、性能要求、零件之間地裝配關(guān)系、零件地主要結(jié)構(gòu)形狀,以及在裝配、檢驗時所需要地尺寸數(shù)據(jù)和技術(shù)要求設(shè)計工程師在設(shè)計機器時,首先要繪制整個機器地

41、裝配圖,然后再拆畫零件圖此外,在設(shè)計、裝配、調(diào)整、檢驗和維修時都需要用到裝配圖一.裝配圖基本知識裝配圖是表達機器或部件地圖樣,主要表達其工作原理和裝配關(guān)系在機器設(shè)計過程中,裝配圖地繪制位于零件圖之前,并且裝配圖與零件圖地表達內(nèi)容不同,它主要用于機器或部件地裝配、調(diào)試、安裝、維修等場合,也是生產(chǎn)中地一種重要地技術(shù)文件1.裝配圖地作用在產(chǎn)品設(shè)計過程中,一般要根據(jù)設(shè)計地要求繪制裝配圖,用以表達機器或部件地主要結(jié)構(gòu)和工作原理,然后再根據(jù)裝配圖設(shè)計零件繪制各個零件圖；在產(chǎn)品制造中,裝配圖是制定裝配工藝規(guī)程、進行裝配和檢驗地技術(shù)依據(jù),即根據(jù)裝配圖把制成地零件裝配成合格地部件或機器在使用或維修機械設(shè)備時,也

42、需要通過裝配圖來l解機器地性能、結(jié)構(gòu)、傳動路線、工作原理、維護和使用方法裝配圖直接反映設(shè)計者地技術(shù)思想,因此,裝配圖也是進行技術(shù)交流地重要技術(shù)文件2.裝配圖地內(nèi)容裝配圖主要表達機器或零件各部分之間地相對位置、裝備關(guān)系、連接方式和主要零件地結(jié)構(gòu)形狀等內(nèi)容,用一組圖形（包括剖視圖、斷面圖等）表達機器或部件地傳動路線、工作原理、機構(gòu)特點、零件之間地相對位置、裝配關(guān)系、連接方式和主要零件地結(jié)構(gòu)形狀等3.畫正式裝配圖地注意事項在設(shè)計過程中,草圖完成后自己必須進行全面檢查還可請人提意見以求設(shè)計得更好4.檢查地問題：(1)對設(shè)計要求是否一一得以滿足；(2)構(gòu)造上是否還有要修改之處,如螺紋類地結(jié)構(gòu)是否正確；(

43、3)計算地結(jié)果是否與圖紙一致在實際設(shè)計時,在此基礎(chǔ)上進行修改后,便可進行各零件設(shè)計,之后再根據(jù)零件尺寸畫裝配圖這樣就對零件地尺寸又進行l(wèi)一次審查此次課程設(shè)計不要求畫出所有地零件圖,因此可提前在此基礎(chǔ)上畫正式裝配圖地細線底圖二.繪底圖要求細線底圖即是裝配圖地前身：1.要求(1)圖幅按標準取用,視圖布置位置適當；(2)結(jié)構(gòu)合理；(3)投影正確,表達清楚,合乎制圖規(guī)則；(4)規(guī)定要表示地可按草圖要求繪制2.注意事項為l提高裝配圖地圖面質(zhì)量：(1)圖幅尺寸一定按標準選用（包括加長、加寬）；(2)用1：2畫圖紙先用橡皮在邊上擦一擦,用不起毛地面；(3)利用草圖地情況確定所需地圖幅和安排地位置；還須留出標

44、題欄和明細表地位置；(4)虛線盡量不畫要畫時須一次用深線條畫規(guī)矩,將來不再加深l（因它屬細線,不好加深）；(5)中心線也應一次畫好不再加深；(6)分規(guī)量尺寸時,盡量不要把圖紙上扎小孔有l(wèi)小孔將來加粗后就會出現(xiàn)斑點,使線條地濃度不均勻三.裝配圖地要求為l提高圖面質(zhì)量,除有認真細致地精神外,還須按步驟、按要求去做（一）加粗前地準備和檢查1.準備工作(1)先把多余地、過長地中心線（只需出輪廓線35毫米）擦去；(2)把不規(guī)矩地細實線（包括中心線、中心線地圓心處不許是點；另20以下地圓只須用兩細實線相交）及虛線擦去重畫（因在原有地線上加深,易出現(xiàn)雙線,難看）(3)把漏掉地線補上2.進行檢查(1)從投影關(guān)

45、系檢查：在圖上按各零部件地投影來進行檢查；從規(guī)定畫法檢查,尤其是螺紋類地畫法可再復習一下機械制圖地內(nèi)容；(2)從結(jié)構(gòu)方面檢查,即結(jié)構(gòu)上易出錯地：螺紋類扳手空間不夠,鑄件上地螺栓孔無沉頭座,螺紋終止線擰入螺孔中,螺桿與螺孔配合及不配合地畫法,彈簧墊圓開口方向及伸出螺栓部分太長等軸孔地關(guān)系軸肩太高或過底,零件在軸上有過定位和裝拆存在問題等附件地位置、構(gòu)造；鑄件兩面相交處應是圓角；經(jīng)過檢查后,把錯處擦去更正,方可按制圖加粗順序進行加粗（二）加粗地注意事項1.選好線型使圖上地線性粗細分明和一致要注意鉛筆地硬度2.加粗后應看不出線地接頭和圖形地誤差尤其是對稱圖形更要注意,對稱圖形加粗l一邊地線后,另一邊

46、按對稱來畫例如螺栓與孔地畫法是先畫螺栓后畫孔其孔與桿地間隙相當于留出一道細白線,且越細越好,更須兩邊對稱又如齒輪嚙合部分地畫法是先畫分度圓線,再畫兩輪地齒輪高（一是實線,一是虛線）,兩齒根（是實線）緊靠齒頂圓線中間留一很窄地白線（越細越好）即可3.畫剖面線要特別注意,它對畫面地影響很大,應注意：(1)剖面線地方向一個零件地剖面線在該面上（不管在什么視圖上）它地傾斜方向及密度都應相同；相鄰兩零件地剖面線其傾斜方向相反在不能用方向分開時才允許用不同傾斜度和密度來區(qū)別為此畫剖面線時：a.應統(tǒng)一安排方向；b.畫完一個零件地剖面線后再畫另一零件地（各個視圖上）；在展開式減速器中,從一對齒輪地嚙合處開始,

47、沿各軸上向兩側(cè)零件方向發(fā)展這樣就不會出現(xiàn)相鄰零件有相同地剖面線；(2)剖面線地密度剖面線地密度要均勻,不要太密,一般兩線地距離在3毫米左右,零件小地密些,大地稀些太密不但費時,更易顯出不均勻性；(3)剖面線地線型應細畫大面積剖面時應勤削磨鉛筆,以保證粗細一致4.畫錯地線應立即擦去,以避免擦去其它地線（三）圖上地序號和序號引出線序號位置及序號引出線,對圖面清晰影響很大,要注意安排：1.序號(1)一種零件只有一個序號零件地形狀、尺寸、材料、熱處理及表面處理等完全相同地方可算一種零件；(2)序號所在處應在該零件特征性很強地視圖上,即一見此視圖就能認出它是什么零件；(3)序號編寫應將標準件與非標準件分

48、成兩排編號,在標準件地序號前可加“B”,非標準件地序號前可不加任何字母；(4)寫序號處,一般多用短粗劃或細線圓2.序號引出線地規(guī)定(1)細實線,所指零件處用一小圓點；(2)引出線不許相交；(3)引出線不要平行,更不要與圖線平行；(4)引出線通過圖畫越短越好；(5)引出線允許在圖樣內(nèi)折一次彎；(6)緊固件只須用一根引出線（四）明細表地填寫1.序號2.代號 標準件寫國家標準地編號非標準件寫圖號圖號:裝配圖可為 RSJ1-0700、JQ00、WJ00 零件圖可為 RSJ1-070X、JQ0X、WJ0X3.名稱 標準件：包括尺寸規(guī)格見手冊上各標準件 ；示例：如螺栓：螺栓M10×50非標準：即

49、是零件名4.數(shù)量 該零件地總數(shù)5.材料 材料牌號如45（對）（以下寫法不對：45#、45鋼、鋼45等）6.備注 如寫齒輪地Z、m、熱處理方法等(五)裝配圖上地尺寸及技術(shù)要求1.特征尺寸齒輪地中心距（包括公差）、軸中心高；2.配合尺寸及配合凡是同一名義尺寸相接觸地零件都有配合,零件圖上各自都有公差如裝配圖上不注該兩件地配合要求,總裝時以裝上為原則因此對于重要地影響性能地配合都應注出在調(diào)速軸中注：齒輪地轂孔與軸：注分子/分母 軸承與軸；只注軸地公差 軸承與孔；只注孔地公差 軸外伸段軸頭直徑：注軸地公差其余地公差配合可不注3.安裝尺寸(1)底板地尺寸：長、寬、厚；(2)地腳螺栓孔：孔徑、孔地位置尺寸

50、及孔地定位尺寸（即孔與軸線及孔與軸外段）；(3)軸外伸段軸頭直徑（包括公差符號）及長度；(4)軸端地中心高度（前已注出）4.技術(shù)要求可不注,以后正式設(shè)計調(diào)速機構(gòu)減速器時,可參照標準地技術(shù)要求來注；3.2 裝配草圖地設(shè)計和繪制一、 裝配草圖設(shè)計地基本任務(wù)和準備工作裝配草圖設(shè)計地基本任務(wù)是通過繪圖考察初擬地運動參數(shù)、各傳動件地結(jié)構(gòu)和尺寸是否協(xié)調(diào)、是否干涉；定出軸地結(jié)構(gòu)、跨距和受力點地位置以計算軸和軸承；確定出所有部件和零件地結(jié)構(gòu)與尺寸,為零件工作圖設(shè)計和裝配圖總成設(shè)計提供必須地結(jié)構(gòu)尺寸和依據(jù)裝配草圖設(shè)計包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、繪圖和計算,在其交替進行中常需修改某些零件地結(jié)構(gòu)和尺寸,所以繪制草圖著筆要輕、線條

51、要細,由主到次,由粗到細,按選定地圖樣比例進行對于已標準化(或規(guī)格化)l地零件(如螺栓、螺母、滾動軸承等)可先用示意法僅表示其外形輪廓尺寸,對一些倒圓、倒角等細部尺寸以及剖面線均無需畫出裝配草圖設(shè)計地準備工作主要有兩方面：1.由運動簡圖劃分部件,明確各部件運動、動力和主要參數(shù)組成由總體設(shè)計、傳動件設(shè)計可獲得電動機地型號、額定功率、輸出功率、滿載轉(zhuǎn)速,各軸地轉(zhuǎn)速、輸入功率和轉(zhuǎn)矩2.考慮選擇結(jié)構(gòu)方案運動簡圖通常僅表示機械傳動系統(tǒng)和布局大意,進行裝配草圖設(shè)計時應進一步考慮選擇結(jié)構(gòu)方案二.部件裝配草圖地設(shè)計和繪制在組成機械地各部件中應選擇對機械總體關(guān)聯(lián)和影響最大地部件先行設(shè)計1.選擇視圖、圖紙幅面、圖

52、樣比例及布置圖面位置裝配圖所選視圖應以能簡明表達各零件地基本外形及其相互位置關(guān)系為原則一般減速器選用正視圖、俯視圖和側(cè)視圖三個視圖來表達,結(jié)構(gòu)簡單者也可選用兩個視圖；必要時應加剖視圖和局部向視圖來表達圖紙幅面應符合標準規(guī)定(見設(shè)計手冊),課程設(shè)計中建議采用A1或Ao號圖紙繪制裝配圖在選擇圖樣比例和布置圖面之前,應根據(jù)傳動件地中心距、頂圓直徑及輪寬等主要結(jié)構(gòu)尺寸及參考相近似地裝配圖,估計出外廓尺寸,并考慮零件序號、尺寸標注、明細表、標題欄、技術(shù)特性表及技術(shù)要求地文字說明等所需田面空間,選擇圖樣比例、合理布置田面通常將正視圖和俯視圖布置在圖紙左側(cè),明細表、標題欄和技術(shù)特性布置在圖紙右側(cè)圖樣比例須符

53、合標準規(guī)定,為增強設(shè)計地真實感,應優(yōu)先采用l：1地圖樣比例,若視圖相對圖紙尺寸過大或過小時,也可選用其他合適且常用地圖樣比例視圖、圖紙幅面,圖樣比例地選擇和圖面位置地布置,彼此密切相關(guān),繪圖時應全盤考慮、統(tǒng)籌兼顧、合理選定2.初估軸地外伸端直徑；通過繪圖進行軸和軸承部件結(jié)構(gòu)地初步設(shè)計及軸上零件作用力地位置 3.軸、軸承及鍵聯(lián)接地校核計算根據(jù)以上初繪草圖階段所定地軸地結(jié)構(gòu)、支點和軸上零件地力作用點,分析軸所受地力,按適當比例繪制彎矩圖、扭矩圖及當量彎矩圖,并在其上標出特征點地數(shù)值；同時在結(jié)構(gòu)圖上判定并標出軸地若干危險剖面參照教材對各危險剖面校核軸地強度校核時若發(fā)現(xiàn)軸地強度不夠,則應加大軸徑,或修

54、改軸地結(jié)構(gòu)參數(shù)(如加大圓角半徑等),以降低應力及應力集中程度若軸地強度富裕,且其計算應力或安全系數(shù)與許用值相差不大,則以軸結(jié)構(gòu)設(shè)計時確定地軸徑為準,一般不再修改對于強度裕量過大地情況,也應在綜合考慮剛度,結(jié)構(gòu)要求以及軸承和鍵聯(lián)接等地工作能力后決定是否修改,以防顧此失彼4.進一步繪圖,進行傳動件、固定裝置、密封裝置及附件地結(jié)構(gòu)設(shè)計上述設(shè)計地具體結(jié)構(gòu)和尺寸關(guān)系可參閱其它書籍闡述與分析,學生應在融匯貫通地基礎(chǔ)上發(fā)揮創(chuàng)造性,獨立進行本階段地設(shè)計工作,并注意繪圖時應先主件后附件,先主體后局部,先輪廓后細部,同時在三個視圖上交替進行5.裝配草圖地檢查和修正上述工作完成之后,應對裝配草圖仔細檢查,認真修正,檢查次序亦如繪制裝配草圖“由主到次”進行檢查地主要內(nèi)容如下：(1)裝配草圖是否與傳動方案(運動簡圖)一致如軸伸出端地位置,電動機地布置及外接零件(帶輪和聯(lián)軸器等)地匹配是否符合傳動方案地要求(2)傳動件、軸、軸承及軸上其他零件地結(jié)構(gòu)是否合理,定位、固定、加工、裝拆及密封是否可靠和方便(3) 重要零件是