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古代机械探胜

古代机械探胜. —— 之水车篇. 辉煌 的历史. 指南车. 候风地动仪. 备物致用，立成器以为天下利，莫大乎圣人。. —— 易经. 水车系统结构. 水车. 碓. 磨. 风箱. 动力系统设计一. 由流体力学理论得：. 桨叶入水面内单位长度上受的力. 水车的受力分析. D=. 力 F=. 力矩 M=. 总力矩为： 3805.8 N.M. 动力系统设计二. 设计参数及制图. 桨叶 12 页， 长 1.6 米， 宽 0.4 米， 厚 0.03 米， 材质为水曲柳。. 叶轮. 动力系统设计三. 桨叶强度校核.

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Presentation Transcript

  1. 古代机械探胜 ——之水车篇

  2. 辉煌的历史 指南车 • 候风地动仪 备物致用，立成器以为天下利，莫大乎圣人。 ——易经

  3. 水车系统结构 • 水车 碓

  4. 磨 风箱

  5. 动力系统设计一 由流体力学理论得： 桨叶入水面内单位长度上受的力 • 水车的受力分析 D= 力 F= 力矩 M= 总力矩为：3805.8 N.M

  6. 动力系统设计二 • 设计参数及制图 桨叶12页， 长1.6米， 宽0.4米， 厚0.03米， 材质为水曲柳。

  7. 叶轮

  8. 动力系统设计三 • 桨叶强度校核 最大弯矩在叶片根部产生：M=2173.8 N.M

  9. 动力系统设计三 在叶片上的最大弯曲切应力 • 桨叶强度校核 所以叶片安全。

  10. 传动系统设计——齿轮 • 渐开线齿轮特性 1.传动比恒定。 2.中心距的变动不影响传动比。 3.啮合线为过节点的直线。

  11. 传动系统设计——齿轮 Fn为啮合力，则有； • 圆锥齿轮的受力分析

  12. 传动系统设计——齿轮 啮合力Fn的分力在齿根处产生的最大压应力 • 齿根应力计算 由齿轮的有关理论得 YFa,YSa是齿型系数，m是齿轮模数，Z是齿数，u是传动比，T1是传动力矩

  13. 传动系统设计——齿轮 • 齿轮强度校核 =2.0678MPa《 =32.144MPa 所以齿轮安全

  14. 传动系统设计——传动轴 • 主轴设计参数

  15. 传动系统设计－传动轴 • 主轴的内力图 主轴扭距图 主轴轴力图

  16. 传动系统设计——传动轴 • 主轴强度校核 所以主轴安全

  17. 传动系统设计——传动轴 • 副轴设计参数

  18. 传动系统设计－传动轴 • 副轴内力图 弯矩图My 弯矩图Mz

  19. 传动系统设计－传动轴 • 副轴危险点分析 易知，Mz和My的合力矩M的方向与副轴截面的交点就是承受力矩最大的点，所以是危险点。

  20. 传动系统设计——传动轴 • 副轴强度校核 所以副轴安全

  21. 负载介绍——碓 • 碓的结构

  22. 负载介绍——碓 • 碓的功率计算

  23. 碓的功率计算 碓的最大瞬时功率出现在压杆与碓刚刚作用的时刻

  24. 负载介绍——风箱 • 风箱的构造

  25. 负载介绍——磨 • 磨的构造

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