加热炉推料机构传动装置设计
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目录前言 (2)设计任务书 (4)内容摘要 (5)第一部分: 推钢式加热炉的概述一、加热炉的应用及其优越性 (7)二、推钢式加热炉的分类……………………………………三、推钢式加热炉的工作原理及工艺 (10)四、推钢式加热炉的主要结构 (11)五、联想近几年我国轧制技术的发展 (12)第二部分: 推钢式加热炉的相关计算一、炉膛内的辐射的计算……………………………………二、炉子的基本尺寸的设计及相关计算……………………三、金属加热的计算…………………………………………四、燃料燃烧的相关计算……………………………………五、炉子热平衡的计算………………………………………第三部分: 换热器设计…………………………………………一、换热器的介绍…………………………………………二、换热器设计计算………………………………………第四部分:主要参考文献及附表………………………………第五部分: 总结…………………………………………………前言本学期我们进行了冶金本专业的一些设计,特别是在我们的冶金热工基础,也有一门设计,这无疑让我们学习了一些在我们的课堂上学不到的知识,这让我们很高兴。
时间虽不是那么长,只有两个星期的时间,但是这两个星期却对我们的学习有了很大的帮助,让我们认识到学习是从一步一步开始的,没有一个很好的基础,是不可能把我们想要的东西得到的。
以下是我的个人学习和设计的全部内容。
加热炉是我们冶金行业里的一个不能少的机械设备,所以我们这次的主要设计就是设计加热炉。
通过设计可以使我们初步掌握炉子设计的步骤、原则与方法,并进而了解一般工业炉设计的基本规律,可以使我们将各专业知识进行综合应用的能力,理论联系实际、解决实际问题的能力,读图、制图及查阅资料的能力得到锻炼并加以提高。
在国民经济的很多生产部门中,工业炉作为一个重要设备而存在,要使炉子达到优质高产、低耗的要求,有一个合理的炉体结构是必不可少的条件之一;工业炉是工业原材料的冶炼、加工或成员的精制过程中,为实现预期的物理变化或化学变化所需要的加热装置。
推钢式加热炉的工作原理概述推钢式加热炉是一种常用于钢铁工业中的加热设备,它通过将炉膛中的钢材推动,使其在高温环境中快速加热,以满足生产需求。
本文将介绍推钢式加热炉的工作原理及其应用。
工作原理推钢式加热炉的工作原理主要分为两个步骤:加热和推动。
加热推钢式加热炉采用燃烧加热方式,通常使用燃气或液体燃料作为燃料。
燃烧产生的高温热能通过燃烧室中的燃烧器传递到炉膛内部,形成高温环境。
在炉膛内,预先排列好的燃气喷嘴将燃气引入,并与空气进行混合。
这种混合物在点火后产生燃烧反应,释放出大量的热能。
热能通过辐射和对流传递到钢材表面,使其温度迅速升高。
推钢式加热炉通常采用多层钢材预热方式,即将待加热的钢材堆叠在炉膛中形成多层结构。
在加热过程中,下层钢材受到上层钢材的热辐射和对流传热,进一步提高加热效率。
推动加热完成后,推钢式加热炉需要将加热好的钢材从炉膛中推出。
推动系统通常由推钢机构和传动装置组成。
推钢机构是推钢式加热炉的核心部件,它负责将加热好的钢材推动到下一个工序。
推钢机构通常由驱动装置、推钢辊和导向装置组成。
驱动装置通过传动装置提供动力,推钢辊将钢材推动,而导向装置确保钢材在推动过程中的稳定移动。
传动装置通常采用电机驱动,通过传递旋转动力给推钢辊。
推钢辊的运动将钢材从炉膛内推出,送往下一个工序。
应用推钢式加热炉在钢铁工业中具有广泛的应用,主要用于钢材的预热和加热处理。
其应用领域包括锻造、轧钢、铸造、热处理等。
在锻造领域,推钢式加热炉通常用于加热钢坯,提高其塑性和可变形性,以便进行锻造工艺。
在轧钢领域,推钢式加热炉用于将钢材加热至适宜的温度,以提高轧制效率和产品质量。
推钢式加热炉还广泛应用于铸造和热处理过程中。
在铸造领域,它被用于加热铸造坯料,以提高铸造工艺的可行性和产品质量。
在热处理领域,推钢式加热炉用于对钢材进行退火、正火等热处理工艺,以改善钢材的结构和性能。
总结推钢式加热炉通过燃烧加热方式,使钢材在高温环境中快速加热。
链式输送机传动装置设计(机械CAD图纸)1. 引言链式输送机是一种常见的物料输送设备,广泛应用于各种工业领域。
其传动装置是链条和链轮的组合,通过链与链轮的配合运动,实现物料的连续输送。
本文档将介绍链式输送机传动装置的设计过程,并附上相应的机械CAD图纸。
2. 设计要求链式输送机传动装置的设计要求如下:•能够满足工作条件下的正常运转,确保物料的连续输送;•传动装置的结构牢固可靠,能够承受预计的工作负荷;•确保传动系统的传动效率高,减少能量损失;•传动装置的工作噪音要低,尽量减少对周围环境的干扰;•设计的传动装置要具有一定的可维修性,方便日后的维护和保养。
3. 传动装置的选择在链式输送机的传动装置中,传统的选择是链条和链轮的组合。
链条作为传递动力和承载物料的关键组件,需要具备足够的强度和耐磨性。
链轮的选择要考虑到链条的尺寸、齿轮的模数、齿数等因素,确保传动系统的匹配性。
4. 传动装置的布局传动装置的布局是整个链式输送机设计中的重要环节。
合理的布局能够提高传动效率,减少能量损耗。
在设计中,需要考虑以下几个方面:4.1 链条的选择和布置链条的选择要根据物料的重量、输送速度、工作环境等因素来确定。
同时,链条的布置也要注意传动装置的紧凑性和稳定性。
4.2 链轮的选用和布置链轮的选用要根据链条的尺寸、齿数等参数来确定。
同时,链轮的布置要保证链条与链轮之间的配合良好,减少链条的滑动和磨损。
4.3 传动装置的支撑和固定传动装置的支撑和固定是保证传动系统正常运转的关键。
要确保传动装置的牢固性和稳定性,防止出现松动和偏移。
5. 机械CAD图纸根据以上设计要求和布局方案,我们制作了相应的机械CAD图纸。
以下是链式输送机传动装置的布局图:机械CAD图纸机械CAD图纸6. 结论本文档介绍了链式输送机传动装置的设计过程,并提供了相应的机械CAD图纸。
通过合理的传动装置选择和布局设计,可以实现链式输送机的正常运转和物料的连续输送。
第一章综述设计的加热炉为三段式连续加热炉规格:60万吨/年,平炉顶推送式连续加热炉,平炉顶推送式连续加热炉。
年工作时间:7200h。
按物料在炉内的运动的方式可分为:1步进式炉,其特征是料胚在炉的移动是靠炉底可动的步进梁做矩形轨迹的往复运动,把放置在固定梁上的料胚一步一步地由进料断送到不料端;2转底式环行加热炉,主要是用来加热圆钢坯和其他异型刚坯,也可以加热方坯。
这种炉型也用于锻压车间;3链式加热炉,这种炉子用于叠扎薄板坯和板叠的加热或热处理;4辊底式加热炉等,但其内部结构均为相同,一般加热炉由以下各部分组成:炉膛,燃料系统,供风系统,排烟系统,冷却系统,余热利用系统等。
其炉膛又是由炉墙,炉顶,炉底组成的一个空间是金属进行加热的地方。
5推送式连续加热炉,就是钢坯在炉内是靠推钢机的推力沿炉底滑道不断的向前移动;而推送式加热炉与以上各炉相比有以下优点:(1).单位投资的生产率高。
(2)加热一吨钢材所需的工时低。
(3)钢坯装炉和出炉非常方便。
(4)炉底面积的效率高。
(5)在各个温度区对加热速度都能较好的控制。
由于温度是逐渐上升的,因此不需要先将炉子冷却就可以进行冷装炉。
(6)很少会出现钢坯因出炉的先后不同的麻烦。
(7)单位占地面积的生产率高。
(8)炉子可以根据工件的合理长度来建造,因为该炉的加热长度超过室式炉的加热长度,故减小了切头切尾的损失,因此使轧机产量有所提高。
其推送式连续加热炉,根据炉温制又可分为二段式加热炉,三段式加热炉,多点供热式加热炉。
⑴二段式连续加热炉按炉温制度可分为加热期和预热期,炉膛也相应地分为加热段和预热段,加热薄料的小炉子也有单面加热的。
一般多为二面加热,烧煤时设有端部的燃烧室,称为头炉,下加热的燃烧室设在二侧,称为腰炉。
烧重油或煤气炉子在上下部的端墙上安装烧嘴,有时侧墙上也安装烧嘴。
当坯料的厚度不大,可以采用的二段式炉,但当坯端面较厚时,加热终了后内外上下温度差较大,为了消除温差,必须延长加热时间,但受到物料表面温度的限制。
冶金热工基础推钢式加热炉课程设计公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-目录前言 (2)设计任务书 (4)内容摘要 (5)第一部分 : 推钢式加热炉的概述一、加热炉的应用及其优越性 (7)二、推钢式加热炉的分类……………………………………三、推钢式加热炉的工作原理及工艺 (10)四、推钢式加热炉的主要结构 (11)五、联想近几年我国轧制技术的发展 (12)第二部分 : 推钢式加热炉的相关计算一、炉膛内的辐射的计算……………………………………二、炉子的基本尺寸的设计及相关计算……………………三、金属加热的计算…………………………………………四、燃料燃烧的相关计算……………………………………五、炉子热平衡的计算………………………………………第三部分 : 换热器设计…………………………………………一、换热器的介绍…………………………………………二、换热器设计计算………………………………………第四部分:主要参考文献及附表………………………………第五部分 : 总结…………………………………………………前言本学期我们进行了冶金本专业的一些设计,特别是在我们的冶金热工基础,也有一门设计,这无疑让我们学习了一些在我们的课堂上学不到的知识,这让我们很高兴。
时间虽不是那么长,只有两个星期的时间,但是这两个星期却对我们的学习有了很大的帮助,让我们认识到学习是从一步一步开始的,没有一个很好的基础,是不可能把我们想要的东西得到的。
以下是我的个人学习和设计的全部内容。
加热炉是我们冶金行业里的一个不能少的机械设备,所以我们这次的主要设计就是设计加热炉。
通过设计可以使我们初步掌握炉子设计的步骤、原则与方法,并进而了解一般工业炉设计的基本规律,可以使我们将各专业知识进行综合应用的能力,理论联系实际、解决实际问题的能力,读图、制图及查阅资料的能力得到锻炼并加以提高。
在国民经济的很多生产部门中,工业炉作为一个重要设备而存在,要使炉子达到优质高产、低耗的要求,有一个合理的炉体结构是必不可少的条件之一;工业炉是工业原材料的冶炼、加工或成员的精制过程中,为实现预期的物理变化或化学变化所需要的加热装置。
机械设计课程设计的要求一、设计任务根据给定工作条件,设计一减速器,完成一张装配图(A1 三视图)、两张零件图(2*A3 ---一张低速轴、一张大齿轮)和一份设计说明书(图纸要求计算机绘图、打印,说明书必须用专用稿纸手写)。
说明书封面要求统一,档案袋统一(教材科购买)。
二、装配草图设计、答辩要求前面的计算和按比例绘制的草图(俯视图,一般大小不小于A3(白纸或坐标纸),并将尺寸进行标注。
便于检查轴系结构,并有助于后面计算机绘图),要给指导老师检查,登记!之后自己进行:校核轴及轴承(校核低速轴以及相应的轴承寿命计算);进行减速器附件的设计;完成装配图、零件图,整理说明书。
三、编写技术说明书设计说明书是设计技术文件之一,它提供设计理论根据和计算数据,为审核设计及使用设备的人员查阅。
对于传动装置,计算说明书格式见指导书,内容大致包括:(1)目录(标题及页次)(2)设计任务(3)传动方案的分析和拟定(附传动方案简图)(4)电动机的选择(5)传动装置运动及动力参数计算(6)传动零件的设计计算(7)轴的结构设计(8)滚动轴承、键联接和联轴器选择计算(9)轴的强度计算(10)轴承的寿命及键的强度校核(11)减速器相关附件的设计、选择(12)参考资料(资料编号主要责任者.书名.版本.出版地:出版者,出版年)(13)设计总结机械设计课程设计任务书陕西科技大学机电工程学院2008 年7 月机械设计课程设计任务书机械设计课程设计是《机械设计》的理论课后设置的一个实践性教学环节。
也是高等工科院校大多数机类专业学生第一次较全面的设计能力训练。
通过机械传动装置的设计的训练,培养学生理论联系实际的设计思想,使学生巩固和加深有关所学的基本知识,通过制定设计方案,合理选择传动机构和零件类型,正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料,以及较全面地考虑使用和维护等要求,之后进行结构设计,培养学生综合运用所学理论知识分析和解决工程实际问题的能力,并进行设计说明书的编写方法及计算机绘图和运用设计资料等设计基本技能的训练,为后续课程的课程设计及毕业设计打下基础。
推进式加热炉介绍自从1922年开始,高奇公司一直致力于工业炉的开发和制造领域。
自1950年至今,高奇公司在全世界范围内已经提供了620多套用于铝工业的熔化炉、保温炉及热处理炉。
因此,在工业炉领域,高奇公司已经上升到了领导者的地位。
除了轧制生产,特殊的热处理对于改善材料的性能也是非常重要的手段。
比如,连续铸造的棒材,热轧前的扁锭,以及挤压型材,均需要进行热处理。
对于铝锭的预热,下述的两种炉子是常用的:·井式炉·推进式加热炉井式炉是用于批处理的炉子,而推进式加热炉是连续运行的。
在过去的几年里,使用推进式加热炉进行连续热处理的趋势有了很大的增长。
结构及操作模式在推进式加热炉里,热轧锭在垂直位置被推入炉内,长度方向位于与推进方向垂直的方向(见图1)。
通过循环风机,循环风以高速吹过一个接一个排放好的铝锭的两个表面,使铝锭得到快速、均衡的加热。
在更多的情况下,铝锭通过天车放到炉子入口侧的上料台上,经过对中使铝锭位于炉子的中心线上,然后转移到上料机构上,再将铝锭运送到炉子的前面,翻转90º将铝锭放在料垫上(图2)。
然后,通过推进装置铝锭被推入炉内。
料垫在安装在炉内的轨道上滑动,料垫是高奇公司的专利,安装了可以更换的滑板。
在炉子的最后一个位置,一种拉锭装置将铝锭从炉内拉出,然后下料装置将铝锭倾翻为水平位置,将铝锭直接放在热轧辊台上(图3)。
当轧机操作员发出需要铝锭的命令后,铝锭从炉内的拉出及下料机构的倾翻过程将自动执行。
为了减少热损失,在炉门部分安装了导向轨道,这样炉门能够完全关闭;而且,安装了气动的炉门夹紧装置,实现了双向可调的炉门密封性。
对于炉子的燃烧系统,高奇倾向于使用带有内部换热器的自身预热烧嘴。
这种烧嘴的使用,对于新炉型的外型尺寸具有更高的适应性,因为在地面上不需考虑换热器的空间(图4)。
而且,在燃气/空气比例控制系统也不需考虑温度补偿,这样就实现了更简单、更低维护率的空气/燃气比例控制系统。
学校代码:10904学士学位论文加热炉的过程控制系统的设计姓名:江鹏学号:200806130160指导教师:付玲学 士 学 位 论 文加热炉的过程控制系统的设计院系(部所): 机电工程学院 专 业:过程装备与控制工程 完成日期:2012年04月20日姓名:江鹏学号:200806130160 指导教师:付玲院系(部所):机电工程学院专业:过程装备与控制工程完成日期:2012年04月20日摘要加热炉作为钢铁工业轧钢生产线的关键设备和能耗设备,其过程控制水平直接影响到能耗、烧损率、废钢率、产量、质量等指标。
随着现代化技术的迅猛发展,如何采用先进的过程控制技术与设备,提高基础过程控制效果与水平,确保钢坯的加热质量、实现高效节能、减少污染是本文研究的意义所在。
本文对国内外加热炉控制技术的发展和现状进行了综述。
介绍了串级控制系统的构成,实现了加热炉炉温控制、流量控制、炉压控制、煤气总管和空气总管的压力控制等。
实践证明,本系统运行可靠稳定,操作方便,正确调整有关参数就能达到较好的控制效果,具有推广价值。
关键词:加热炉;过程控制;节能AbstractHeating furnace of steel rolling production line in iron and steel industry as the key equipment and energy consumption of equipment, the process control level directly affects the energy consumption, burning rate, scrap rate, yield, quality index. With the development of modern technology, how the use of advanced process control technology and equipment, improve the basic process control effect and level, to ensure that the billet heating quality, achieve high efficiency and energy saving, pollution reduction is the significance of this study.The heating furnace control technology development and the present situation are reviewed. Introduced the cascade control system, realizes the heating furnace temperature control, flow control, furnace pressure control, gas duct and air manifold pressure control.Proved by practice, this system is stable and reliable operation, convenient operation, correctly adjust relevant parameters can achieve better control effect, have promotion value.Key words: heating furnace; process control; energy saving.目录第1章绪论 (1)1.1加热炉的发展和现状 (1)1.2加热炉控制技术发展和应用现状 (2)1.3 课题的意义和本文的主要工作 (4)1.3.1 课题的意义 (4)1.3.2 本文的主要工作 (5)第2章加热炉控制系统的设计 (6)2.1 串级控制系统 (6)2.1.1串级控制简介 (6)2.1.2炉温一燃料量串级控制 (7)2.2流量控制 (9)2.2.1燃料量—空气流量双闭环控制系统 (11)2.2.2燃料量—空气流量双交叉限幅控制 (12)2.3炉压控制 (14)2.3.1加热一段和加热二段炉压自动控制 (14)2.3.2均热段炉压自动控制 (15)2.4煤气总管和空气总管的压力控制以及汽包液位控制 (16)本章小结 (17)第3章总结和展望 (18)参考文献 (19)致谢 (21)第1章绪论加热炉的耗能量在轧钢等生产中占据了很大的比例,大约占所有耗能总值的70%左右,是冶金行业中主要的耗能设备。
摘要加热炉是将物料或者工件加热的设备。
在冶金工业中加热炉习惯上指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。
步进梁式再加热炉是连轧生产线提供钢管再加热所有。
它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉子。
步进梁式加热炉设计一种连续式加热炉它是靠专用的步进机构,按照一定的轨迹运动,使炉内钢料一步一步地向前推进。
步进梁式加热炉炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定,它要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的尺寸大小。
所以必须严格计算其内部参数,保证炉子的生产和安全。
炉底机械采用双轮斜轨机构。
步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。
加热炉炉床由固定梁和步进梁两部分组成,步进梁由双重轮对的多轴框架支撑,其外侧走轮由液压缸驱动,可以在倾斜轨道上滚动,使步进梁作上升或者下降运动。
上层托轮直接拖住步进梁,而步进梁则由另两个液压缸带动,实现平移运动。
关键词:步进梁式加热炉;步进梁;双轮斜轨式机构;液压传动AbstractHeating furnace is the material or workpiece heating equipment. In the metallurgical industry in the metal to heating habits heated to rolled into the industrial furnace temperature forging. Walking beam type furnace is provided to steel rolling line heating all again. It depend on special stepping machinery to make the work in the furnace stove a mechanized moving.Stepping beam furnace design a continuous reheating furnace of it is to rely on special stepping institutions, according to certain trajectory, making furnace of steel material within step forward.Step reheating furnace bottom structure and driving mode according to the material of the frequency and the production capacity of the stove, it should consider decision by the size of the machining parameters and the site of size. So must strictly calculation its internal parameters, guarantee the production and the stove safety.Furnace bottom machine adopts double inclined rail agencies. The rise and fall of walking beam by hydraulic cylinder for peace movement driven. Heating furnace bed by fixed girders and walking beam two parts, walking beam of by double round multiaxial framework, the lateral go round supported by hydraulic cylinder drive, can tilt orbit in rolling make walking beam rise or fall as sport. The upper roller direct tugged walking beam, and walking beam is driven by two other hydraulic cylinder, realize the shift movement.KeyWords:stepping beam furnace,walking beam,double inclined rail mon rail agencies,hydraulic transmission目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 步进式加热炉 (1)1.1.1 步进式加热炉概述 (1)1.1.2 选题背景 (4)1.1.3 设计目的 (5)1.1.4 设计方案 (7)2 液压系统分析与设计 (9)2.1 运动与负载分析 (9)2.1.1 步进式加热炉原始数据 (9)2.1.2 步进式加热炉工况速度曲线设计 (9)2.1.3 计算稳态工作负载 (11)2.1.4 拟定液压原理图 (12)2.2 液压缸参数及其型号 (13)2.2.1 平移液压缸受力分析 (13)2.2.2 初选平移液压系统工作压力 (14)2.2.3 平移液压缸主要参数及其选取型号 (14)2.2.4 升降液压缸受力分析 (16)2.2.5 初选升降液压系统工作压力 (18)2.2.6 升降液压缸主要参数及其选取型号 (18)2.3 液压泵参数及其型号 (19)2.3.1 平移液压泵工作压力的确定 (19)2.3.2 平移液压泵流量的确定 (19)2.3.3 平移液压泵的选取 (20)2.3.4 升降液压泵工作压力的确定 (20)2.3.5 升降液压泵流量的确定 (20)2.3.6 升降液压泵的选取 (20)2.4 电动机参数及其型号 (21)2.4.1 平移液压系统电动机参数及其型号 (21)2.4.2 升降液压系统电动机参数及其型号 (21)2.5 液压阀件参数及其型号 (22)2.5.1 平移液压系统阀件参数及其型号 (22)2.5.2 升降液压系统阀件参数及其型号 (22)2.6 液压油管道的选择 (22)2.6.1 油管的选用 (22)2.6.2 液压油管管径的确定 (23)2.6.3 液压油管管壁厚的验算 (23)2.7 液压油管道的选择 (24)2.7.1 平移液压系统油箱有效容积 (24)2.7.2 升降液压系统油箱有效容积 (24)3 液压系统性能验算 (25)3.1 液压系统压力损失计算 (25)3.1.1 平移液压系统压力损失 (25)3.1.2 升降液压系统压力损失 (26)3.2 液压系统发热温升计算 (26)3.2.1 平移液压系统发热温升 (27)3.2.2 升降液压系统发热温升 (27)4 液压同步控制系统的设计 (29)4.1 控制系统 (29)4.1.1 电液比例位置控制系统 (29)4.1.2 设计方案 (30)4.1.3 传感器的选择 ..................................................... 错误!未定义书签。
XX学院毕业设计说明书课题加热炉推料机构传动装置设计子课题同课题学生专业姓名班级学号指导教师完成日期加热炉推料机构传动装置设计一、推料机的工作原理推料机是一种间歇的输送工件的机械,其电动机通过传动装置,工件机构驱动输送架作往复移动,工件行程时滑架上的推爪推动工件前移一个步长,当滑架返回时,由于推爪下装有压缩弹簧,推爪得以从工件底面滑过,工件保持不动。
当滑架再次向前推进时,推爪已复位并推动新工件前移,与此同时,该推爪前方的推爪前一工位的工件一起再向前移动一个步长。
如此周而复始,工件不断前移。
二、推料机的工作条件与原始数据输送步长S=450mm;输送时滑架受到的阻力视为常数P=2400N;行程速比系数K=1.2;滑架每分钟往返的次数N=60 次,滑架道路水平面与机架底平面允许最大距离H=800~1000mm,滑架宽度为250mm,输送机使用寿命为10 年,每天一班制工作,工作时载荷有中等冲击,工作机构机械效率为0.95,按小批量生产规模设计。
要求:滑架往复的次数误差不大于±5%三、设计内容及工作量1,根据推料机的工作原理,拟定2~3个工作机构方案,并对这些传动装置进行分析对比,确定传动最优机构设计方案;2,根据所给数据进行传动装置的设计计算。
3. 用计算机软件完成传动装置中减速器及相关零件的建模;4. 完成减速器装配图和零件图的绘制。
5.编写毕业设计说明书一份。
应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。
6. 完成一篇英文翻译。
主要设计计算过程主要结果1 设计题目1.1 工作原理推料机是一种间歇的输送工件的机械,其电动机通过传动装置,工件机构驱动输送架作往复移动,工件行程时滑架上的推爪推动工件前移一个步长,当滑架返回时,由于推爪下装有压缩弹簧,推爪得以从工件底面滑过,工件保持不动。
当滑架再次向前推进时,推爪已复位并推动新工件前移,与此同时,该推爪前方的推爪前一工位的工件一起再向前移动一个步长。
如此周而复始,工件不断前移。
1.2 设计要求(1)电动机轴与输出轴平行,允许转速偏差为±5%;(2)使用寿命10年,每日一班制工作;(3)载荷有轻微冲击;=0.95计算;(4)执行机构的传动效率按W(5)要求传动系统有过载保护;(6)按小批量生产规模设计;(7)已知工作机工作的最大功率P=2.4kW。
max1.3 设计内容(1)确定传动装置的类型,画出机械系统传动方案简图;(2)选择电动机,进行传动装置的运动和动力参数计算;(3)传动系统中的传动零件设计计算;(4)绘制减速器装配图草图和装配图各1张(A0);(5)绘制减速器箱体零件图1张(A1)、齿轮及轴的零件图各1张(A2)。
2 设计计算过程2.1 传动方案的拟定与分析(1)方案1:图1(2)方案2:图2(3)方案3图3(4)三种方案的比较与选择。
选择方案1。
理由如下:a.方案2中齿轮啮合力及带传动拉力在轴承1上分担较重,方案1中齿轮啮合力在轴承2上分担重于轴承1,两轴承上的载荷接近,结构合理;b.方案2中带传动拉力会使轴弯曲,带轮距小齿轮距离近,造成齿轮传动沿齿宽方向载荷分布不均匀,方案1中带轮与小齿轮距离远,对齿轮传动影响小,结构合理。
c.方案3优点:结构简单,易于制造,成本较低,能缓冲吸振,有过载保护。
缺点:占用空间较大,不适用于一般小型减速器的场合2.2 选择电动机 (1)选择电动机类型按已知工作条件和要求,选用Y 系列一般用途的三相异步电动机 (2)选择电动机的容量 工作机所需功率:kW kW P P W W 52.295.0/4.2/max ===η 传动装置总效率:23g r c b ηηηηη=由《机械设计指导手册》第十章表10-1查得各部分效率如下: V 带传动效率95.0=b η,齿轮(8级精度)效率96.0=g η,一对滚动轴承效率96.0=r η,万向联轴器效率98.0=c η;636.096.098.095.023=⨯⨯⨯=η所需电机功率:kW kW P P w n 96.3636.0/52.2/===η查Y 系列电动机技术数据,选电动机额定功率ed P 为4kW 的Y112M-4电动机。
(3) 确定电动机转速 电机转速可选范围v=(450+450)*60/60*1.2=1m/s ,设D=382mm确定工作机的转速:min /50min /1038214.3160603r r D v n w =⨯⨯⨯==-π min /1800~800min /)12~8()3~2(50r r i i n n g b w d =⨯⨯=='可选同步转速1500r/min 和1000r/min 。
选用同步转速1000r/min 的电动机,查表10-2额定功率为ed P 为4kW 的Y132M1-6电动机,其满载转速min /960r n m =。
工作机功率kW P W 52.2= 总效率636.0=ηkW P n 96.3= ed P =4kWmin /960r n m =查表10-3得电动机技术数据和主要尺寸如下表:型号额定功率ed P /kW满载转速)min /(1-⋅r n m 同步转速)min /(1-⋅r n电动机中心高 H/mm外伸轴直径和长度 D/mm ×E/mm Y132M1-64960100013238×802.3 机械系统运动和动力参数计算(1)计算传动装置总传动比和分配各级传动比 a.传动装置总传动比2.1950/960/===w m n n i b.分配传动装置各级传动比21i i i i i i b g b ==,取带传动传动比5.2=b i68.75.2/2.19/21===b i i i i 令213.1i i =,代入上式求得:高速级传动比160.31=i ,低速级传动比431.22=i 。
(2)计算传动装置的运动和动力参数 a.各轴转速1轴转速 min /3845.2/960/1r i n n b m === 2轴转速 min /52.121160.3/384/112r i n n === 3轴转速 min /99.49431.2/52.121/223r i n n ===总传动比2.19=i高速级传动比160.31=i低速级传动比431.22=imin /3841r n =min/52.1212r n =min/99.493r n =b.各轴功率1轴功率 kW P P b n 76.395.096.31=⨯==η 2轴功率 kW P P g r 57.397.098.076.312=⨯⨯==ηη 3轴功率 kW P P g r 39.397.098.057.323=⨯⨯==ηη c.各轴转矩电机轴 mm N mm N n P T m n ⋅=⋅⨯⨯==393901050/26.39550/9550301轴 mm N mm N n P T ⋅=⋅⨯⨯==9351010384/76.39550/95503111 2轴 mm N mm N n P T ⋅=⋅⨯⨯==280560105.121/57.39550/95503222 工作机轴mm N mm N n P T w w ⋅=⋅⨯⨯==62206601050/26.39550/95503计算结果如下表: 轴名 参数 电动机轴1轴2轴3轴工作机轴转速)min /(1-⋅r n960=m n 3841=n 52.1212=n 99.493=n50=w n 功率P/kW 96.3=n P 76.31=P 57.32=P39.33=P 26.3=w P转矩T/N ·mm 393900=T935101=T2805602=T6476203=T 622660=T传动比i 2.5 3.16 2.43 1 效率η 0.950.9600.9600.972.4带传动的设计计算kW P 76.31= kW P 57.32=kW P 39.33=mm N T ⋅=393900mm N T ⋅=935101mm N T ⋅=2805602 mm N T ⋅=6476203mm N T ⋅=6226601 确定设计功率d P由《机械设计》表5-6查A K =1.1kW kW P K P n A d 36.496.31.1=⨯=⋅= 2 选择V 带型号由图5-7取用A 型V 带。
3 选择带轮1D 、2D由表5-7,查取A 型带轮mm D 75min =,应使min 1D D ≥,小带轮转速较低,选mm D 1101=。
验算带速vs m D v n/53.510006096011014.3100060=⨯⨯⨯=⨯=π带速在5~25m/s 之间,1D 选择合适。
mm iD D 2751105.212=⨯==参考表5-8给出的带轮直径系列,取mm D 2802=。
转速误差%5018.0275275280±<=-4 确定中心距a 和带长d L由式(5-18) )(2)(7.021021D D a D D +≤≤+mm a mm 7802730≤≤ 初选 mm a 4000= 带长 mm D D D D a L d1430400)()(22212210=-+++≈'π查表5-3取mm L d 1400= 中心距 m m L L a a d d 38520=-+≈'kW P d 36.4=s m v /53.5=mm D 1101= mm D 2802=mm L d 1400=a 的调整范围 mm L a a d 364015.0min =-= mm L a a d 42703.0max =+= 由式(5-4)︒=︒⨯--︒=1543.57180121aD D α 6 确定V 带根数 按式(5-21) ca dK K P P P z )(00∆+=由表5-5,插值求得得kW P 03.10= 由表5-10查得kW P 11.00=∆ 由表5-9查得93.0=a K 由表5-3查得96.0=L K 代入求根数公式(5-21),得28.496.093.0)11.003.1(36.4)(00=⨯⨯+=∆+=L a d K K P P P z取z=4,符合表5-7推荐的轮槽数。
7 确定初拉力0F 查表5-4得m kg q /1.0= 按式(5-22) N qv K zv P F ad 102)15.2(50020=+-= 8 计算作用在轴上的压力F QN zF F Q 7952sin210==α带轮直径标准话后,带传动的实际传动比已经与总体设计时发生了变化,准确传动比和各转矩的准确值如下:mm a 385=︒=1541αz=4N F 1020=N F Q 795=轴名 参数 电动机轴1轴2轴3轴工作机轴转速)min /(1-⋅r n960=m n 47.3761=n 28.1202=n 91.493=n 50=w n 功率P/kW 96.3=n P76.31=P 57.32=P 39.33=P 26.3=w P转矩T/N ·mm 393900=T953801=T 2834502=T 6486603=T 622660=T传动比i 2.55 3.13 2.41 1 效率η 0.950.9600.9600.972.5高速级斜齿轮传动的设计计算 1 选择齿轮材料和热处理、精度等级材料选45钢,软齿面传动。