摘要:阀门电动执行机构广泛应用于现代工业流体设备控制系统中，用来对阀门进行控制和调节，阀门电动控制器是阀门电动执行机构的核心部件。本文借鉴了前人的有效的成功经验，根据“可靠、安全、简便、先进”的设计原则，设计出新型的阀门电动执行机构。该机构的驱动电部分采用三相异步电动机，减速器采用蜗轮蜗杆，在紧急情况下也可采用手动方式将阀体打开或关闭；控制部分采用单片机AT89C2051为控制核心，配以相应的外围电路，不仅具有常规调节仪表的功能，而且由于单片机的可编程，使其更具有智能化。所能实现的功能包括阀门控制、实时显示阀位、阀门状态监测、及失效保护等多种功能。

 

关键词: 电动执行机构；蜗杆；单片机

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1电动阀的概述-1

1.1.1背景-1

1.1.2意义-1

1.2研究方法技术路线-1

1.3电动阀执行机构的工作原理-2

2.电机选择-3

2.1总传动比-4

2.2减速装置的传动比分配-4

3圆柱齿轮的设计-6

3.1材料选择-6

3.2按齿面接触强度计算设计-6

3.3计算-6

3.4按齿根弯曲强度计算设计-8

3.5取几何尺寸计算-9

4.蜗轮蜗杆的选择-10

4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型-10

4.2选择材料-10

4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设计-10

4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸-11

4.5校核齿面弯曲疲劳强度-12

4.6 轮齿弯曲疲劳强度验算-13

4.7验算效率-13

4.8精度等级公差和表面粗糙度的确定-13

5 轴的设计计算-15

5.1蜗杆轴-15

5.1.1按扭矩初算轴径-15

5.1.2蜗杆的结构设计-15

5.2蜗轮轴-16

5.2.1输出轴的设计计算-16

5.2.2轴的结构设计-17

5.3蜗杆轴的校核-18

5.3.1求轴上的载荷-18

5.3.2精度校核轴的疲劳强度-20

6.角接触球轴承的选择及校核计算-24

6.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算-24

7.键连接的选择及校核计算-26

7.1直齿轮与电动机轴采用平键连接-26

7.2输出轴与蜗轮连接用平键连接-26

8．其余-27

8.1.润滑和密封说明-27

8.1.1润滑说明-27

8.1.2密封说明-27

8.2拆装和调整的说明-27

8.3减速箱体的附件说明-27

9 电动控制器控制系统部分的设计-28

9.1前序-28

9.2控制系统总体方案设计-28

9.3系统电路设计-31

9.3.1系统功能的设计要求-32

9.3.2微控制器的选择-33

9.3.3看门狗与复位电路-34

9.3.4单片机前向通道接口-35

9.3.5 A/D, D/A转换模块-35

9.3.6人机通道的设计-36

9.4正反转换向控制电路-38

9.5控制器的布局设计-39

结论-40

致谢-41

参考文献-42