Pro/E一种闸机拍打门机构的三维结构设计(4)
图3.3动力系统
3.3 门轴的设计
门轴采用空心管材设计，材料选用不锈钢材料（0Cr18Ni9Ti），在保证门轴重量轻的前提下，还要具有一定的强度，门轴内加工有阶梯结构，用来实现扭力传动板得轴向定位，力矩从电机通过键传到扭力传动板，再通过锁紧螺钉传到门轴，从而带动门体的转动。门轴的两端通过圆锥滚子轴承与闸机拍打门的框架相连接。下端与一个 短轴采用锁紧螺钉固定连接在通过过扭矩联轴器将动力向下继续传输。
图3.4 门轴结构图
由于整个门轴的外围尺寸在与两个轴承的连接处没有变化，设计采用两个型号相同的轴承，整个门体和门轴的重量都会作用在轴承上，因此选择的轴承必须能够承受较大的轴向力。介于门轴直径选用 的单列圆锥滚子轴承，轴承的径向载荷较小，不作为校核重点，轴向载荷 ，转速 ，工作温度常温，工作中会有轻微振动，要求轴承寿命 。
根据工作的条件，预选用32916型轴承，其计算系数
，
查阅机械设计手册得： 。
根据公式 (3-5)
带入数据
32916型轴承 ，故预选32916型轴承合适[16]。
图3.4，门轴上端固定方式
图3.4，门轴上端固定方式
3.4 过扭矩联轴器的选择
随着科学与技术的进步，机械设备的自动化和现代化得以迅猛的发展。作为常用基础件的联轴器也衍生出很多种类，过扭矩联轴器就是在最大限度地保留联轴器优点的基础上，以满足自动化机械设备的需要而研发的一种具有过载保护功能的新型联轴器。
图3.5 过扭矩联轴器结构示意图
1.左半联轴节 2.含油衬套 3.传动套 4.摩擦片6.螺栓 7.双螺母 8.蝶形弹簧 9.压盘 10.齿轮联轴节
定扭矩联轴器主要由左半联轴节、齿轮联轴节、传动套、蝶形弹簧、摩擦片、压盘等组成。输入扭矩由齿轮联轴节10传给传动套3，根据所传递扭矩的大小，设计摩擦片4、蝶簧8及弹簧压缩量x，按计算出的弹簧压缩量拧紧双螺母7，使压盘5与左半联轴节1压紧摩擦片4。转动时，传动套3利用摩擦力带动左半联轴节l转动从而输出扭矩。采用双螺母7可以防松，保证蝶簧8总压缩量不变，压盘给摩擦片的压力不变，左半联轴节1与摩擦片4间的摩擦转矩就不变，联轴器所能传递的最大扭矩就是恒定的。如工作阻矩超过该最大扭矩，摩擦片处会打滑，联结螺栓6被剪断，左半联轴节与齿轮联轴节间中断传动，工作主机即停转，起到了过载保护作用。在排除了设备的故障后，重新修复安装该联轴器时，只需拆换损坏的螺栓和蝶簧，按图1装备和调整好即可，修复很方便。联轴器主要部件均不会损坏，修复费用低。在调整过程中，可以利用调整弹簧的压缩量来调整打滑扭矩的数值(当计算不是很准确时)，直到满意为止。为防止打滑时左半联轴节l与传动套3之间相对转动产生发热现象，在零件1与3之间加了含油铜套2。由于蝶形弹簧制造简单，具有变形小而承受载荷大的特性，在所需弹簧压力相同的情况下，外形尺寸比宝塔弹簧小，因此在这里采用了蝶形弹簧。
介于以上优点选用此类联轴器，具体型号选用上海艾里斯机械科技有限公司生产的过扭矩连轴器DZX5-80。具体的扭矩要适应闸机拍打门的设计要求，要求极限扭矩应大于电机输出的扭矩，而小于电磁制动器的制动扭矩，这样才能保证旅客在强行闯闸机拍打门的通道时，可以将门推开，在最大限度上保证旅客的人身安全。