井道顶盖的设计
摘 要本文对井道盖的结构构造，运动方式，传动方式等可行方案进行了介绍，并在众多的传动方式中，选择了最简单可靠的带轮传动（液压，齿轮，链条等传动都比带传动复杂，成本更高），和省力精确的螺纹传动（首先，井盖动作为“打开”和“闭合”，井盖两部分移动方向相向，因此考虑利用螺杆传动来实现，螺杆正转和反转可以提供相向和相背的运动）。通过查阅各类资料和精确计算，得出了经济可靠的数据。凭借UGS绘图软件，画出了各个零件的三维图和投影二维三视图，并进行了装配，装配图能直观显示各个传动机构在整体中所起到的作用。
目 录
1. 概论 1
1.1开闭式屋盖的研究现状 1
1.2 井道顶盖的工作原理 9
1.2.1 导轨架 9
1.2.2 螺纹传动 11
1.2.3 带轮传动 11
1.3带传动的特点和分类 12
1.4井道顶盖的基本参数 13
1.5本次井道顶盖整体装配示意图（简介） 13
2.井道顶盖的本体结构与计算 17
2.1带轮的传动计算 17
2.1.1传递功率的确定 17
2.1.2主动轮d1的直径计算 18
2.1.3传动比i，带速v的确定 20
2.1.4 带长，中心距，曲挠的确定 20
2.1.5带厚，包角，工况系数，传动布置系数，设计功率的计算 21
2.1.6井盖自锁的验算 27
2.2各传动部件的参数确定 28
2.2.1 U形板的参数确定 28
2.2.2 井道顶盖的结构 28
2.2.3 导轨架与导轨靴的结构 28
2.3轴（螺杆）的结构及轴的链接 29
2.3.1传动螺杆的结构 29
2.3.2传动螺杆的联接键联接[3] 30
2.3.3传动轴的刚度校核[3] 33
3. 电机的选择 35
3.1电机的分类 35
3.2电动机容量的选择 35
3.3电动机转速的确定
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
36
3.4 电机变速 37
结语 39
参考文献 40
致谢 41
概论
1.1开闭式屋盖的研究现状
在现今开闭式屋盖结构在欧美各发达国家被大量应用在大规模的体育场等建筑设施中，在亚洲尤其特别是日本过，为了更方便于日本民众参与各项目体育活动来锻炼身体，可移动屋盖结构应用变得更加广泛。而在我国随着我国经济实力及人民生活水平的不断提高，体育运动事业同样也得到了澎湃高速的发展。开闭式屋盖的大型体育场所不断在全国各地涌现，其代表型建筑包括：上海独立行政区的旗忠网球馆、江苏省南通市的南通体育场、浙江省杭州市的黄龙网球馆和已经竣工的在鄂尔多斯的东胜全民健身中心体育馆。本文通过结合开闭式屋盖建筑在国内外的实际应用，阐述了其开合形式及其应用前景[1]。
开闭式屋盖的开合形式是指按照一定轨迹的一个或是多个可移动单元组成的活动屋盖，在较短的运动时间内，使屋盖达到开启和闭合的功能。而其结构决定活动屋盖的开合方式。以下是一些已有的开闭式屋盖的应用介绍[1]。
1 刚性类屋面 其动作不能使其空间形状发生改变的结构形式通称为刚性类屋面结构。
1.1平面式开合
物体在一个平面上的运动通常分为非直线类运动和直线类运动两种类型，因而在平面上进行开合运动的屋盖建筑同样被分为水平旋转运动和水平滑移运动的两种打开方式。
水平滑移
物体将在一个平面内，按照某个方向作相同距离移动的屋盖活动单元合方式，通称为水平移动开合 。
a) 一体式滑移
开合屋盖的开启功能和闭合功能仅仅需一片活动结单元就可以构成，并且可以通过在固定位置上的水平移动来实现。
b) 组合式滑移
开合屋盖的开动功能和关闭功能，由2片或好几片活动单元来构成，在要求在固定方位上进行的水平移动，并以拼接、叠盖等方式来实现其动作方式
2) 水平旋转
在一个平面内，围绕某一个或好几个竖向的轴来进行旋转运动的屋盖活动单元进行的开合方式，被称为水平旋转开合。
a) 单轴式旋转
单片或多片活动单元绕某一竖向轴旋转，实现结构的开启和闭合。
b) 多轴式旋转
结构开启和闭合的实现是由两片或两片以上活动单元绕多个竖向轴旋转。
1.2 空间式开合
a) 曲面滑移
屋盖的活动单元沿一定的曲面轨迹来进行移动，以拼接、叠盖等运行方式来实现屋盖开启和闭合。例如江苏省的南通体育馆，场馆的开合由其2片活动屋盖沿曲面进行移动、拼接实现。
b) 多轴式旋转
结构的开启和闭合由2片或者多片以上的活动单元绕多个非竖向进行轴旋转实现。
1.3混合式类开合
活动屋盖为2种或2种以上进行组合的开合方式。如：水平线滑移和旋转类滑移
2柔性屋面
膜（索膜）结构，可以由多种加强结构件(如钢架、钢柱 或钢索)及各类高强薄膜型材料通过一定方式使其空间形状发生柔性的变化的结构形式，被称为柔性类的屋盖结构。
2.1 运动收缩式开合
屋面的开启类和闭合类动作由活动屋盖结构本身进行的运动引起的方式。
a) 平面式收缩
在一个平面或者曲面内，柔性结构通过外向内通过收缩在某个点实现的开启闭合。
日本的某个开合门类的模型，其开口的关闭通过旋转来提升来实现其动作。
2.2 牵引张拉式开合
受到牵引或是张拉的柔性屋盖结构，通过褶皱、折叠使屋面展开的开合方式通称牵引张拉式开合。
a) 发散式张拉
在缆绳等拉力的作用下，柔性机构通过从里面朝外面开启实现的结构紧闭。
加拿大的奥林匹克体育馆
b) 单向式张拉
在缆绳等拉力的推动下，柔性机构在单向方位上的涨开紧缩，来实现的结构张闭。
3其他类型的开合方式
除了上面介绍的几种较为常见活动屋盖的开合方式外，另外还有一些具有相当新奇创意和个性的开合样式如下。
a) 伞式开合
位于日本大阪市的鹤见区的商业标志性的设施，其采用的开合方式形如同伞的开闭
c) 举升开合 开闭式屋盖的应用
目 录
1. 概论 1
1.1开闭式屋盖的研究现状 1
1.2 井道顶盖的工作原理 9
1.2.1 导轨架 9
1.2.2 螺纹传动 11
1.2.3 带轮传动 11
1.3带传动的特点和分类 12
1.4井道顶盖的基本参数 13
1.5本次井道顶盖整体装配示意图（简介） 13
2.井道顶盖的本体结构与计算 17
2.1带轮的传动计算 17
2.1.1传递功率的确定 17
2.1.2主动轮d1的直径计算 18
2.1.3传动比i，带速v的确定 20
2.1.4 带长，中心距，曲挠的确定 20
2.1.5带厚，包角，工况系数，传动布置系数，设计功率的计算 21
2.1.6井盖自锁的验算 27
2.2各传动部件的参数确定 28
2.2.1 U形板的参数确定 28
2.2.2 井道顶盖的结构 28
2.2.3 导轨架与导轨靴的结构 28
2.3轴（螺杆）的结构及轴的链接 29
2.3.1传动螺杆的结构 29
2.3.2传动螺杆的联接键联接[3] 30
2.3.3传动轴的刚度校核[3] 33
3. 电机的选择 35
3.1电机的分类 35
3.2电动机容量的选择 35
3.3电动机转速的确定
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
36
3.4 电机变速 37
结语 39
参考文献 40
致谢 41
概论
1.1开闭式屋盖的研究现状
在现今开闭式屋盖结构在欧美各发达国家被大量应用在大规模的体育场等建筑设施中，在亚洲尤其特别是日本过，为了更方便于日本民众参与各项目体育活动来锻炼身体，可移动屋盖结构应用变得更加广泛。而在我国随着我国经济实力及人民生活水平的不断提高，体育运动事业同样也得到了澎湃高速的发展。开闭式屋盖的大型体育场所不断在全国各地涌现，其代表型建筑包括：上海独立行政区的旗忠网球馆、江苏省南通市的南通体育场、浙江省杭州市的黄龙网球馆和已经竣工的在鄂尔多斯的东胜全民健身中心体育馆。本文通过结合开闭式屋盖建筑在国内外的实际应用，阐述了其开合形式及其应用前景[1]。
开闭式屋盖的开合形式是指按照一定轨迹的一个或是多个可移动单元组成的活动屋盖，在较短的运动时间内，使屋盖达到开启和闭合的功能。而其结构决定活动屋盖的开合方式。以下是一些已有的开闭式屋盖的应用介绍[1]。
1 刚性类屋面 其动作不能使其空间形状发生改变的结构形式通称为刚性类屋面结构。
1.1平面式开合
物体在一个平面上的运动通常分为非直线类运动和直线类运动两种类型，因而在平面上进行开合运动的屋盖建筑同样被分为水平旋转运动和水平滑移运动的两种打开方式。
水平滑移
物体将在一个平面内，按照某个方向作相同距离移动的屋盖活动单元合方式，通称为水平移动开合 。
a) 一体式滑移
开合屋盖的开启功能和闭合功能仅仅需一片活动结单元就可以构成，并且可以通过在固定位置上的水平移动来实现。
b) 组合式滑移
开合屋盖的开动功能和关闭功能，由2片或好几片活动单元来构成，在要求在固定方位上进行的水平移动，并以拼接、叠盖等方式来实现其动作方式
2) 水平旋转
在一个平面内，围绕某一个或好几个竖向的轴来进行旋转运动的屋盖活动单元进行的开合方式，被称为水平旋转开合。
a) 单轴式旋转
单片或多片活动单元绕某一竖向轴旋转，实现结构的开启和闭合。
b) 多轴式旋转
结构开启和闭合的实现是由两片或两片以上活动单元绕多个竖向轴旋转。
1.2 空间式开合
a) 曲面滑移
屋盖的活动单元沿一定的曲面轨迹来进行移动，以拼接、叠盖等运行方式来实现屋盖开启和闭合。例如江苏省的南通体育馆，场馆的开合由其2片活动屋盖沿曲面进行移动、拼接实现。
b) 多轴式旋转
结构的开启和闭合由2片或者多片以上的活动单元绕多个非竖向进行轴旋转实现。
1.3混合式类开合
活动屋盖为2种或2种以上进行组合的开合方式。如：水平线滑移和旋转类滑移
2柔性屋面
膜（索膜）结构，可以由多种加强结构件(如钢架、钢柱 或钢索)及各类高强薄膜型材料通过一定方式使其空间形状发生柔性的变化的结构形式，被称为柔性类的屋盖结构。
2.1 运动收缩式开合
屋面的开启类和闭合类动作由活动屋盖结构本身进行的运动引起的方式。
a) 平面式收缩
在一个平面或者曲面内，柔性结构通过外向内通过收缩在某个点实现的开启闭合。
日本的某个开合门类的模型，其开口的关闭通过旋转来提升来实现其动作。
2.2 牵引张拉式开合
受到牵引或是张拉的柔性屋盖结构，通过褶皱、折叠使屋面展开的开合方式通称牵引张拉式开合。
a) 发散式张拉
在缆绳等拉力的作用下，柔性机构通过从里面朝外面开启实现的结构紧闭。
加拿大的奥林匹克体育馆
b) 单向式张拉
在缆绳等拉力的推动下，柔性机构在单向方位上的涨开紧缩，来实现的结构张闭。
3其他类型的开合方式
除了上面介绍的几种较为常见活动屋盖的开合方式外，另外还有一些具有相当新奇创意和个性的开合样式如下。
a) 伞式开合
位于日本大阪市的鹤见区的商业标志性的设施，其采用的开合方式形如同伞的开闭
c) 举升开合 开闭式屋盖的应用
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