加热炉推料机的执行机构与整体设计资料
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设计说明书一、设计任务概述1、设计题目:加热炉装料机设计2、设计要求〔1〕装料机用于向加热炉送料,由电动机驱动,室工作,通过传动装置使装料机推杆作往复移动,将物料送入加热炉。
〔2〕生产批量为5台。
〔3〕动力源为三相交流电380/220V,电机单向转动,载荷较平稳。
〔4〕使用期限为10年,大修期为3年,双班制工作。
〔5〕生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。
加热炉装料机设计参考图如图1加热炉装料机设计参考图1—电动机 2—联轴器 3—蜗杆副 4—齿轮5—连杆 6—装料推板3、原始技术数据推杆行程200mm,所需电机功率 2.8kw,推杆工作周期3.3s。
4、设计任务〔1〕完成加热炉装料机总体方案设计和论证,绘制总体原理方案图。
〔2〕完成主要传动局部的构造设计。
〔3〕完成装配图一〔用A0或A1图纸〕,零件图2。
〔4〕编写设计说明书1份。
二、加热炉装料机总体方案设计1、传动方案确实定根据设计任务书,该传动方案的设计分成减速器和工作机两局部:〔1〕、工作机的机构设计工作机由电动机驱动,电动机功率2.8kw,原动件输出等速圆周运动。
传动机构应有运动转换功能,将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动,因此应有急回运动特性。
同时要保证机构具有良好的传力特性,即压力角较小。
为合理匹配出力与速度的关系,电动机转速快扭矩小,因此应设置蜗杆减速器,减速增扭。
〔2〕、减速器设计为合理匹配出力与速度的关系,电动机转速快扭矩小,因此应设置蜗杆减速器,减速增扭。
图为高速级输入,低俗级输出,二级齿轮—蜗杆减速器示意图电动机选择1)选择电动机类型:按工作条件和要求,选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步卧式电动机,电压380v。
2)选择电动机容量:由设计要求得电动机所需功率。
因载荷平稳,电动机额定功率略大于即可,因此选定电动机额定功率为。
3)确定电动机转速:曲柄工作转速 18.18r/min,减速器传动比为60~90,故电动机转速可选围为。
【机械制造行业】加热炉装料机设计机械设计说明书xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv机械设计课程设计计算说明书设计题目:加热炉装料机设计院系:设计者:指导教师:年月日北京航空航天大学设计任务书1、设计题目:加热炉装料机2、设计要求(1)装料机用于向加热炉内送料,由电动机驱动,室内工作,通过传动装置使装料机推杆作往复移动,将物料送入加热炉内。
(2)生产批量为5台。
(3)动力源为三相交流电380/220V,电机单向转动,载荷较平稳。
(4)使用期限为10年,每年工作300天,大修期为三年,双班制工作。
(5)生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。
加热炉装料机设计参考图如图3、技术数据推杆行程200mm,所需电机功率2kw,推杆工作周期4.3s.4、设计任务(1)完成加热炉装料机总体方案设计和论证,绘制总体原理方案图。
(2)完成主要传动部分的结构设计。
(3)完成装配图一张(用A0或A1图纸),零件图两张。
(4)编写设计说明书1份。
目录一、总体方案设计 (3)1、执行机构的选型与设计 (3)2、传动装置方案确定 (4)二、传动零件的设计计算 (6)1、联轴器 (6)2、齿轮设计 (6)3、蜗轮蜗杆设计 (12)三、轴系结构设计及计算 (16)1、轴的强度计算 (16)2、轴承校核计算 (24)3、键校核计算 (29)四、箱体及附件设计 (30)五、润滑与密封 (30)1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 (30)2、滚动轴承的润滑 (31)3、油标及排油装置 (31)4、密封形式的选择 (31)六、技术要求 (31)七、总结与体会 (32)参考文献 (32)一、总体方案设计1、执行机构的选型与设计(1)机构分析①执行机构由电动机驱动,电动机功率2kw,原动件输出等速圆周运动。
传动机构应有运动转换功能,将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动,因此应有急回运动特性。
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。
X X学院毕业设计说明书课题加热炉推料机构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摘要加热炉种类的繁多而又复杂,想要全部分析、设计、研究有些困难,所以本文为大家简单的介绍下加热炉的各种结构与性能,选择性的选取步进式加热炉进行研究,设计出一套简单的转底环形加热炉推料机构,从而代替人工加料,减少可能因为工人的失误而造成的危险。
减小因为工业的生产而造成人员的伤亡!我们将对转底环形加热炉推料机构进行系统的研究,(因为它是代替人工加料的核心部分!)转底环形加热炉燃烧系统的工作原理,论述转底环形加热炉燃烧控制系统的构成与功能设计贯穿钢铁生产的全部工序。
转底环形加热炉是连续式燃烧炉,在轧钢生产线中广泛应用,是轧钢工艺的前部工序。
钢坯从入炉侧装入,经过预热、加热、均热等燃烧区域达到控制温度后,从出炉侧出炉。
我们将要对各个环节展开认真,积极的研究与探讨,加深对加热炉推料机构的认识,从而达到对加热炉推料系统的研究与完善。
- 2 -毕业设计论文目录绪论: .............................................................................................................................. - 4 -一、加热炉的简述 ........................................................................................................ - 5 -1. 加热炉的概念........................................................................................................ - 5 -2. 加热炉的种类及特点 ............................................................................................ - 5 -3. 加热炉的一般结构 ................................................................................................ - 5 -4. 加热炉的结构特点 ............................................................................................... - 6 -二、加热炉的结构与设计.......................................................................................... - 8 -1. 加热炉推料机的结构 ......................................................................................... - 8 -2. 加热炉的运行参数.............................................................................................. - 9 -3. 加热炉的炉子改进............................................................................................ - 10 -三、加热炉推料机构的设计.................................................................................... - 10 -1. 加热炉推料机结构的设计方案与比较 .......................................................... - 10 -2. 机构运动方案设计的一半原则 ........................................................................ - 11 -3. 机械运动方案的评价 ........................................................................................ - 11 -5. 推料及的工作原理与技术改进 ........................................................................ - 11 -四、加热炉推料机构的安装.................................................................................... - 13 -1. 加热炉推料机构整体的发展方向 .................................................................... - 13 -2. 推料及的主要构件............................................................................................ - 13 -3. 装配的基础知识 ............................................................................................. - 14 -4. 推料机装配的工艺原则 ................................................................................... - 14 -5. 推料及的装配过程: ....................................................................................... - 15 -6. 加热炉推料机构的工作原理 ........................................................................... - 15 -五、加热炉的工作原理与主要技术参数......................................................... - 17 -1. 加热炉工作原理.................................................................................................. - 17 -2. 加热炉的运行参数................................................................................................ - 17 - 结束语:........................................................................................................... - 19 -致谢 .......................................................................................................................... - 20 - 参考文献: .................................................................................................................... - 21 -- 3 -绪论加热炉是利用燃料燃烧时所产生的热能对被加热体进行加热的设备。
滁州孝眈CHUZHOU UNIVERSITY机械设计课程设计计算说明书设计题目:三1.段式加热炉推料机机构设计班级:机械本一班学号:2014211106姓名:龚超指导老师:谢正春2016年7月第1章绪论 (3)第2章蜗轮蜗杆的主要参数 (4)第3章齿轮传动的设计与计算 (5)第4章蜗杆轴的设计与计算 (6)第5章其他机构设计参数 (20)第6章设计总结 (24)机械设计课程设计是培养学生具有设计能力的技术基础课。
机械设计课程设计则是机械设计课程重要的实践性教学环节。
通过课程设计实践,可以树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用机械设计课程和有其他先修课程的理论与生产实际知识去分析及解决机械设问题的能力。
此次我们的机械设计题目目的是为了提高加热炉的加热效率优化机器的结构组成。
该机械结构的要求为性能高效、工作可靠、经济实用。
计算做为结构设计的依据,而计算数据必须以机械结构为对象,如强度计算必须知道机械的有关结构尺寸,运动学计算必须知道机械的机构方案,计算结果对这些部分有重要的指导作用。
因此,在机械设计中结构设计和计算常是互相交叉、反复进行的。
本次机械设计课程设计本小组拟定课题为<三段式加热炉推料机结构设计>,通过查阅书籍以及上网寻找资料对推料机的结构进行设计。
第1章绪论1.1设计的目的这次机械设计课程设计本小组拟定课题为《三段式加热炉推料机结构设计》,此次我们的机械设计题目目的是为了提高加热炉的加热效率优化机器的结构组成。
原始数据:1)蜗杆的类型根据GB/T10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆。
2)选取小齿轮的齿数为20,大齿轮则为1.88 20=37.6,取大齿轮齿数为38.3)大齿轮传递的功率:Pw=1.2kw 大齿轮轴的转速:=30r/min4)轴承:参照工作要求并根据=40mm选取0基本游隙组、标准精度级的圆锥滚子轴承。
其尺寸为d x D X T=40mr H 80mr K 19.75mm5)选定电动机型号为Y100L1-4型号的电动机设计的要求此次机械结构的要求为性能高效、工作可靠、经济实用。
第1题加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计一、设计题目图1-1为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图。
该机器用于向热处理加热炉内送料。
推料机由电动机驱动,通过传动装置使推料机的执行构件(滑块)5做往复移动,将物料7送入加热炉内。
设计该推料机的执行机构和传动装置。
图1-1 加热炉推料机结构总图与机构运动示意图二、设计参数与要求加热炉推料机设计参数如表1-1所示。
该机器在室内工作,要求冲击振动小。
原动机为三相交流电动机,电动机单向转动,载荷较平稳,转速误差<4%;使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时。
表1-1 加热炉推料机设计参数分组参数滑块工作行程最大压力角三、设计任务1.针对图1-1所示的加热炉推料机传动方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;2.假设曲柄AB等速转动,画出滑块F的位移和速度的变化规律曲线;3.在工作行程中,滑块F所受的阻力为常数F r1,在空回行程中,滑块F所受的阻力为常数F r2;不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4.确定电动机的功率与转速;5.取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;6.设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸;7.绘制减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图;8.编写课程设计说明书。
第2题块状物品推送机的机构综合与结构设计一、设计题目在自动包裹机的包装作业过程中,经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。
现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机,将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置,如图2-1所示。
二、设计数据与要求1.向上推送距离H=120mm,生产率为每分钟推送物品120件;2.推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三相交流电动机,通过减速装置带动执行机构主动件等速转动;3.由物品处于最低位置时开始,当执行机构主动件转过1500时,推杆从最低位置运动到最高位置;当主动件再转过1200时,推杆从最高位置又回到最低位置;最后当主动件再转过900时,推杆在最低位置停留不动;4.设推杆在上升运动过程中,推杆所受的物品重力和摩擦力为常数,其值为500N;设推杆在下降运动过程中,推杆所受的摩擦力为常数,其值为100N;图2-1 推送机工作要求5.使用寿命10年,每年300工作日,每日工作16小时;6.在满足行程的条件下,要求推送机的效率高(推程最大压力角小于350),结构紧凑,振动噪声小。
加热炉推料结构设计课题加热炉推料机构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I摘要:在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中,温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
加热炉是工业炉窑的一大类别,是指被加热的物料在炉内基本不发生物态变化和化学反应的炉子。
对于冶金行业来说,加热炉是指金属压力加工前的加热和金属制成品及半成品的热处理等用炉。
小型加热炉是科研院所及厂矿常用的热处理或加热设备。
随着科学技术的不断发展,加热炉的理论和实践在不断深化和日趋完善,加热炉的结构型式也在不断演进。
优质、高产、低消耗的新式炉型不断涌现,加热炉的结构目前仍处在不断变革之中,以满足生产工艺对炉子的技术经济要求,即经济、高产、低消耗、炉子寿命长、劳动条件好。
I目录绪论:..................................................................... ........................................................................ .. 1第1章加热炉推料机构设计思路 ..................................................................... .......................... 2 第2章加热炉的分类 ..................................................................... . (3)2.1推钢式连续加热炉 ..................................................................... (3)2.2进式连续加热炉 ..................................................................... . (3)2.3底式加热炉 ..................................................................... (3)2.4分室式快速加热炉 ............................................................................................................ 3 第3章加热炉的结构 ..................................................................... (5)3.1辐射室...................................................................... . (5)3.2对流室...................................................................... . (5)3.3余热回收系统 ..................................................................... .. (5)3.4通风系统...................................................................... (5)3.5加热炉结构特点 ..................................................................... ........................................... 5 第4章加热炉的工作原理 ..................................................................... ........................................ 7 第5章加热炉控制技术的发展方向 ..................................................................... (8)5.1国内外燃烧控制发展情况 ..................................................................... (8)5.2串级并联双交叉限幅控制燃烧 ..................................................................... . (8)5.3氧化锆残氧分析法 ..................................................................... (9)5.4用热值分析仪测煤气的热值 ..................................................................... .. (9)5.5利用高焦混合煤气成分理论推测空燃比 ..................................................................... (9)第6章我国蓄热式加热炉的发展 ..................................................................... (11)6.1概述...................................................................... (11)6.2蓄热式燃烧技术 ..................................................................... .. (11)6.3烧嘴式蓄热式加热炉 ..................................................................... ................................. 12 第7章推料机构离心机的概述 ..................................................................... .............................. 15 第8章加热炉推料机构基本工作过程 ..................................................................... .................. 16 第9章加热炉安全操作规程 ..................................................................... . (17)9.1总则...................................................................... (17)9.2煤气着火事故处理 ..................................................................... . (17)9.3煤气爆炸事故的处理 ..................................................................... (17)9.4送高炉煤气的操作程序 ..................................................................... .. (17)9.5煤气泄露、中毒的处理 ..................................................................... .. (18)9.6汽化冷却系统故障 ..................................................................... ..................................... 18 结束语:..................................................................... .. (22)致谢:..................................................................... ........................................................................23参考文献...................................................................... . (24)II毕业论文设计加热炉推料机构设计绪论:随着现代工业的逐步发展,在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
课程设计(论文)题目:加热炉自动送料控制系统程序设计设计名称:机电传动控制课程设计班级学号:XX学生姓名:XX指导教师: XX2013年12月30日成绩评定表课程设计任务书前言 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.课程设计的任务和要求......................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 课程设计的任务及任务分析........................................................ 错误!未定义书签。
1.2 课程设计基本要求 (4)2.总体设计 (5)2.1 PLC的选型 (5)2.1.1 输入点数 (5)2.1.2 输出点数 (5)2.2 PLC接线图 (6)2.3 PLC端子分配 (7)2.4 外部电路接线 (8)3.PLC程序设计 (9)3.1 设计思想 (9)3.2 主程序顺序功能图 (10)3.2.1 回原点程序顺序功能图 (10)3.2.2自动程序顺序功能图 (11)3.3 PLC梯形图 (12)3.3.1 主程序 (12)3.3.2 公用程序 (13)3.3.3 回原点 (14)3.3.4 自动 (15)3.3.5 取料子程序 (23)3.3.6 放料子程序 (24)3.3.7 冷却子程序 (25)4.程序调试说明 (27)5.结束语 (28)6.参考文献 (29)加热炉自动控制(automatic control of reheating furnace)对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。
早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度,方法是调节燃料进口的流量。
机械设计课程设计说明书设计题目:《加热炉推料机传动装置》姓名:指导教师:班级:学号:目录第1章设计任务书 (2)第2章电动机的选择 (3)第3章传动比的分配 (4)第4章蜗轮、蜗杆传动的设计计算 (6)第5章齿轮传动的设计计算 (9)第6章轴的设计计算 (12)第7章联轴器的选择 (18)第8章滚动轴承的选择与校核 (18)第9章键的选择与校核 (20)第10章箱体的设计 (21)第11章润滑和密封的设计 (23)第12章参考文献 (24)第1章设计任务书1.1 设计带式输送机的传动装置1.1设计加热炉推料机传动装置原始数据:大齿轮传递的功率:Pw=1.2kwn=30r/min大齿轮轴的转速:w每日工作时间:T=8h工作年限:a=10(每年300个工作日)(注:连续单向运转,工作时有轻微振动,输送机大齿轮转速允许误差为±5%。
)第2章 电动机的选择2.1 电动机的选择 2.1.1选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相异步电动机。
2.1.2选择电动机的容量标准电动机的容量由额定功率表示。
所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。
容量小于工作要求,则不能保证工作机的正常工作,或使电动机长期过载、发热大而过早损坏;容量过大,则增加成本,并且由于效率和功率因数低而造成电能浪费。
2.1.2.1电动机到工作机输送带间的总效率为η∑= η1η2η33η4η1、η2、η3、η4分别为联轴器、蜗杆蜗轮、轴承、齿轮的传动效率。
查表得η1=0.99 ,η2=0.8 ,η3=0.98,η4=0.98。
所以η∑=0.99×0.8×0.983×0.98=0.7312.1.2.2电动机所需工作功率为kw P P wd 642.1731.02.1===εη 2.1.2.3确定电动机的转速取齿轮传动一级减速器传动比的范围i 1’=3~5,取蜗杆涡轮的传动比i 2’=5~80。
课程设计题目:加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计班级:姓名:指导教师:完成日期:一、设计题目及要求加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计图6-20为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图。
该机器用于向热处理加热炉内送料。
推料机由电动机驱动,通过传动装置使推料机的执行构件(滑块)5做往复移动,将物料7送入加热炉内。
设计该推料机的执行机构和传动装置。
图6-20 加热炉推料机结构总图与机构运动示意图二、设计参数与要求加热炉推料机设计参数如表6-8所示。
该机器在室内工作,要求冲击振动小。
原动机为三相交流电动机,电动机单向转动,载荷较平稳,转速误差<4%;使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时。
1分组参数滑块运动行程H(mm) 220滑块运动频率n(次/min) 20滑块工作行程最大压力角30机构行程速比系数K 1.25构件DC长度(mm) 1150构件CE长度(mm) 150滑块工作行程所受阻力(含摩擦阻力)(N) 500滑块空回行程所受阻力(含摩擦阻力)F r1(N) 100(1)针对图6-20所示的加热炉推料机传动方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图(2) 在工作行程中,滑块F所受的阻力为常数F,在空回行程中,滑块F所受r1;不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析的阻力为常Fr2曲柄所需的驱动力矩;(3)确定电动机的功率与转速;(4)设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸;(5)绘制减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图;(6)编写课程设计说明书四、进度安排(1) 熟悉设计任务,收集相关资料(2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩五、指导教师评语成绩:指导教师日期摘要这次课程设计主要是设计了加热炉推料装置的减速系统和执行系统。
推料机代替人工加料,即安全又方便,它包括机架,在机架上安装有电动机,在电动机的驱动轴上装有联轴器,联轴器与蜗杆相连,蜗杆涡轮减速器,在推料小车上装有推杆。
题目:加热炉推料机系别机电工程学院专业机械制造及其自动化班级机械125班姓名董小博学号2012093550指导教师(职称)张红霞日期2014年12月18日摘要随着机械行业的的发展,热处理伴随其中,热处理是机械电子工业生产中极其重要的工艺,推料机在热处理的工艺中起着举足轻重的地位,从而对推料机的设计有着较深远的意义。
本次毕业设计的课题是加热炉推料机设计。
加热炉推料机是以间歇的方式将工件输送到加热炉中。
其动力源是电动机,电动机通过传动装置、四杆机构,驱动滑架往复运动,工作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,推爪从工件下滑过,工件不动。
当滑架再次向前移动时,推爪已复位,并推动新工件前移,前方推爪也推动前一工件前移。
周而复始,工件不断前移。
本论文论述的是加热炉推料机的设计过程,主要包括传动系统方案的拟定、电动机的选择、蜗杆减速器的设计、开式齿轮传动及其轴系结构设计、四杆机构的设计等内容。
关键词:加热炉推料机;蜗杆减速器;开式齿轮传动;四杆机构目录摘要 (I)ABTRACT ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1 绪论 (4)1.1 课题背景 (4)1.2 在国内外的研究现状 (4)1.3 本论文的主要内容 (4)2 总体设计 (5)2.1 传动方案的拟定 (5)3 电动机的选择计算 (7)3.1 选择电动机的类型 (7)3.2 选择电动机容量 (7)3.3 电动机转速的确定 (7)3.4 分配减速器的各级传动比 (7)3.5 转速、转矩、功率的确定 (8)4 飞轮的转动惯量的确定......................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 确定飞轮的转动惯量 ....................................................... 错误!未定义书签。
5 蜗轮蜗杆减速器的设计 (9)5.1 蜗轮蜗杆的确定 (9)5.1.1 选择材料 (9)5.1.2 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比。
(9)5.1.3 按齿面接触疲劳强度设计 (9)5.1.4 计算传动效率 (10)5.1.5 确定传动的主要尺寸 (10)5.1.6 校核齿根弯曲疲劳强度 (11)5.1.7 验算效率η (11)5.1.8 精度等级公差和表面粗糙度的确定 (12)5.2 轴的设计 (12)5.2.1 蜗杆轴(轴I)的设计 (12)5.2.2 蜗轮轴(轴II)的设计 (14)5.3 蜗杆蜗轮减速器箱体的设计计算 (16)6 开式齿轮传动及其轴系结构设计....................................................... 错误!未定义书签。
6.1 开式齿轮传动设计 ........................................................... 错误!未定义书签。
6.2 大齿轮轴(轴III)的设计 .............................................. 错误!未定义书签。
7 四连杆机构的设计 (17)结论 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢................................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论1.1课题背景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在国内外的研究现状世界工业发展表明,制造技术的先进性是产品竞争能力的保证,而热处理技术的先进程度,则是保证机械产品质量的关键性因素。
推料机对热处理技术的先进程度起着举足轻重的地位。
1.3本论文的主要内容研究此项任务,一方面可以对我这几年来所学知识的一个检测,也是对我工作能力的提高。
在此次毕业设计中运用到了机械设计,机械制图,互换性,材料,机械原理及工程力学等多学科知识。
本文研究内容主要包括:(1)怎样实现间歇进料的问题;(2)分析系统工作时各部分之间的协调问题;(3)对传动系统进行设计计算;(4)推料机各机械部分的结构设计。
2 总体设计2.1传动方案的拟定根据设计任务书,该传动方案的设计包括原动机和传动装置两部分:1. 原动机的选择设计要求:动力源为三相交流电380/220V。
故,原动机选用电动机。
2. 传动装置的选择1)减速器电动机输出转速较高,并且输出不稳定,同时在运转故障或严重过载时,可能烧坏电动机,所以要有一个过载保护装置。
可选用的有:带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动。
链传动与齿轮传动虽然传动效率高,但会引起一定的振动,且缓冲吸振能力差,也没有过载保护;带传动平稳性好,噪音小,有缓冲吸震及过载保护的能力,精度要求不高,制造、安装、维护都比较方便,成本也较低,但是传动效率较低,传动比不恒定,寿命短而蜗杆传动虽然效率低,没有缓冲吸震和过载保护的能力,制造要求精度高,但还是比较符合本设计的要求,所以采用蜗杆传动。
总传动比为45.5,轴所受到的弯扭矩较大,所以初步决定采用蜗轮蜗杆加开式齿轮传动,以实现在满足传动比要求的同时拥有较高的效率,和比较紧凑的结构。
2)传动机构工作机应该采用往复移动机构。
可选择的有:连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构、螺旋机构。
本设计是要将旋转运动转换为往复运动,且无须考虑是否等速,是否有急回特性。
所以连杆机构,凸轮机构,齿轮齿条机构均可,凸轮机构虽然能较容易获得理想的运动规律,但要使执行滑块达到220mm的行程,并保证工作时处于较小的压力角范围,凸轮的径向尺寸较大,此外凸轮与从动件为高副接触,不宜用于低速重载。
且凸轮机构和齿轮齿条机构加工复杂,成本都较高,所以还是连杆机构更合适一些。
在连杆机构中,可以选择的又有对心曲柄滑快机构,正切机构和多杆机构。
根据本设计的要求,工作机应该带动推料推板,且结构应该尽量简单,所以选择四杆机构。
传动方案如图2-1所示。
图2-1 间歇式推料机传动方案设计参数见表2-1表2-1 设计参数3 电动机的选择计算3.1 选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y 系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
3.2 选择电动机容量1)工作机所需的功率: Pw=1.2kW 2)电动机功率计算:传动效率: 一对轴承: 99.00=η齿式联轴器: 99.01=η 蜗轮蜗杆: 80.02=η 一对圆柱齿轮: 97.03=η 总传动效率:0.73所以总传动功率为:Pd=1.64 kW3.3 电动机转速的确定根据已知条件计算出工作机滚筒的工作转速为:n w =30r/min查[7]表12-1根据电动机的功率为2.2kW ,同步转速为1420r/min 现将电动机的数据和总传动比列于表3-1表3-1 电动机的数据及总传动比3.4 分配减速器的各级传动比若蜗轮蜗杆的传动比i 蜗=20,则齿轮的传动比为i齿=2.373.5转速、转矩、功率的确定1. 计算各轴输入转速电机轴:nm=1420 r/minⅠ轴:n1=nm=1420 r/minⅡ轴:n2=71 r/minⅢ轴:n3=29.96 r/min2. 计算各轴输入功率1轴: P1=1.62KW2轴: P2=1.29KW3轴: P3=1.21KW3. 计算各轴输入转矩电动机输出转矩:Td=11.021轴:T1=10.89 N·mm2轴:T2=173.51 N·mm3轴:T3=385.69 N·mm将上述计算结果列于表3-2,以供查阅。
4齿轮设计Pt=1.2kw i齿=2.37 z1=20 z2=48 n1=72T1=1.71*100000000M=3 d1=mz1=60mmd2=mz2=144mma=102mmb=60mmB2=60 B1=655 蜗轮蜗杆减速器的设计5.1 蜗轮蜗杆的确定5.1.1 选择材料由《机械设计基础》166P ,蜗杆用45钢,硬度为45~55HRC,蜗轮用铸锡磷青铜110P ZCuSn 。
5.1.2 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比。
总传动比i=,47.33分配传动装置各级传动比,由《机械设计课程设计》式(2-5)得:g b i i i ⨯=b i 为圆柱齿轮传动比,g i 为蜗杆蜗轮传动比。
由《机械设计课程设计》表2-1取5=b i ,即得1.955.45===b g i i i ,见《机械设计基础》表8-3取4.3641.94121=⨯=⨯==Z i Z Z g 5.1.3 按齿面接触疲劳强度设计 1. 初步确定作用在蜗轮上的转矩按照《机械设计基础》式(8-14)有:[]2221225.3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂≥ZZ KT d m H E 9.0,41==η初估按Z 则T2=174,.321N 2. 确定载荷因数K因工作载荷平稳,见表8-7取K=1.21 3. 确定材料系数E Z见表8-8.取a E MP Z 155=4. 确定许用接触应力[]OH ∂见表8-9,查得基本许用接触应力[]220=∂OH MPa应力循环次数712108.28163001011.9910606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯===jh i n jL n N g n 寿命系数:65.0108.28101037737≈⨯==N Z N 故许用接触应力[][]14322065.0=⨯=∂=∂OH N H Z MPa 5. 确定m 及蜗杆直径1d[]64.5653714315525.3567271.125.3222212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂≥ZZ KT d m H E见《机械设计基础》表8-2,初选4=m ,401=d ,8=q ,此时100012=d m 5.1.4 计算传动效率 1. 计算滑动速度s V1001.99102==n 涡轮速度 77.010006010037414.310006010006022222=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=n mZ n d V ππm/s 蜗杆导程角 282.0arctan 84arctan arctan 1====q Z r滑动速度4869.0489.02381.0sin 2===r V V s m/s 5.1.5 确定传动的主要尺寸 1. 中心距:871.91=a mm2. 蜗杆尺寸分度圆直径:401=d mm齿顶圆直径:484124022*111=⨯⨯+=+=+=m h d h d d aa a mm 齿根圆直径:()4.3042.124022**111=⨯⨯-=+-=-=m c h d h d d a f f mm导程角: 28=r轴向齿距:56.12414.31=⨯==m p x πmm轮齿部分长度:()()88.523706.011406.01121=⨯+⨯=+≥Z m b mm 取601=b mm3. 蜗轮尺寸分度圆直径:14837422=⨯==mZ d mm齿顶圆直径:156412148222=⨯⨯+=+=a a h d d mm 齿根圆直径:4.13842.12148222=⨯⨯-=-=f f h d d mm 外圆直径:16245.11565.122=⨯+=+=m d d a e mm 蜗轮轮齿宽度:364875.075.012=⨯=≤a d b mm 螺旋角 282==r β 齿宽角8625.080692sin:12===d b θθ 7594.02=θ 故 5188.1=θ 咽喉母圆半径:16215694222=-=-=a g d a r mm 5.1.6 校核齿根弯曲疲劳强度 1. 确定齿形因数F Y][53.1212F Fa F Y Y md d KT σσβ≤=当量齿数5228cos 37cos 3322===r Z Z V 利用插值法,见《机械设计基础》表8-11,查得52.1=F Y 2. 确定螺旋角因数βY8.01402811401=-=-= r Y β 3. 确定许用弯曲应力[]F ∂寿命系数521.0108.28101097696=⨯==N Y N 0.521见《机械设计基础》表8-12,查得基本许用弯曲应力[]a OF MP 73=∂ 故许用弯曲应力[]a a OfN OF MP MP Y 033.3873521.0=⨯=∂=∂4. 弯曲强度校核[]a F a a F F MP MP MP Y Y m d d KT 033.38447.58.052.1414840567271.17.17.1212=∂<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∂β故满足弯曲强度要求。