文档介绍：该【(完整版)北航优秀机械设计说明书 加热炉装料机 】是由【小熙】上传分享，文档一共【46】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【(完整版)北航优秀机械设计说明书 加热炉装料机 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
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:能源与动力工程学院
设计者:
指导教师:
2014年6月3日
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
序言
加热炉装料机可用于向加热炉内送料。由电动机驱动,于室内工作。经过传
动装置使装料机推杆来去运动,将物料送入加热炉内。
设计一台由减速器与传动机构构成装料机,配以适合的电动机等零零件,实
现自动送料过程。尽量实现占地面积小,工作安稳及急回特征明显等工作特点。
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
目录
目录
一、设计任务书1
1、设计题目1
2、设计要求1
3、技术数据1
4、设计任务2
二、整体方案设计2
1、传动方案的制定2
(1)原动机2
(2)传动机构2
(3)履行机构3
2、履行机构设计4
(1)设计计算过程4
(3)推板设计7
3、电动机的选择7
(1)电动机种类选择7
(2)选择电动机功率7
4、传动系统运动和动力参数8
三、传动零件设计10
1、蜗轮蜗杆的设计10
最后结果:14
2、直齿圆柱齿轮的设计14
最后结果:20
3、轴的设计和校核计算21
(1)蜗杆轴21
(2)蜗轮轴24
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(3)大齿轮轴27
4、轴承的设计和校核计算30
(1)蜗杆轴轴承30
(2)小齿轮轴33
(3)大齿轮轴34
5、键连结设计计算36
(1)蜗杆上联轴器轴键36
(2)蜗杆轴键36
(3)大齿轮轴键37
6、联轴器的选择38
(1)输入轴38
(2)输出轴38
四、减速器箱体及附件的设计38
1、箱体设计38
2、润滑与密封39
1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑39
2、转动轴承的润滑39
3、油标及排油装置40
4、密封形式的选择40
5、技术要求40
五、参照资料41
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
一、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,经过传动装置使装料机推杆作来去挪动,将物料送入加热炉内。
2)生产批量为5台。
3)动力源为三相沟通电380/220V,电机单向转动,载荷较安稳。
4)使用限期为10年,每年工作300天,大修期为三年,双班制工作。
5)生产厂拥有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。加热炉装料机设计参照图如图
1——电动机2——联轴器3——蜗杆副4——齿轮
5——连杆6——装料推板
3、技术数据
数据编号
6
推杆行程/mm
250
推杆所需推力/N
7000
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
1
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
推杆工作周期/s
4、设计任务
1)达成加热炉装料机整体方案设计和论证,绘制整体原理方案图。
2)达成主要传动部分的构造设计。
3)达成装置图一张(用A0或A1图纸),零件图2张。
4)编写设计说明书1份。
二、整体方案设计
1、传动方案的制定
传动方案分为原动机、传动机构和履行构造
(1)原动机
设计要求:动力源为三相沟通电380/220v,故原动机采纳电动机。
(2)传动机构
因为输入轴与输出轴有订交,所以传动机构应选择锥齿轮或蜗轮蜗杆机构。
方案一:二级圆锥——圆柱齿轮减速器。
方案二:齿轮——蜗杆减速器。
方案三:蜗杆——齿轮减速器。
方案一方案二方案三
电动机输出转速较高,而且输出不稳固。总传动比较大,轴所遇到的弯扭矩
较大,所以初步决定采纳方案三:二级蜗杆——圆柱斜齿轮减速器,以实此刻满
足传动比要求的同时拥有较高的效率,和比较紧凑的构造,同时关闭的构造有益
于在粉尘较大的环境下工作。
依据设计,电动机经过联轴器,将功率传到蜗轮蜗杆机构中,再经过与蜗轮
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
2
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
同轴的一个小齿轮,再与一个直齿圆柱齿轮相连,达到减速目的,最后经过输出
轴与履行机构相连结。
(3)履行机构
履行机构由电动机驱动,原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动变换
功能,将原动件的展转运动转变成推杆的直线来去运动,所以应有急回运动特征。
同时要保证机构拥有优异的传力特征,即压力角较小。
方案一:用摇动导杆机构实现运动形式的变换功能。
方案二:用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的变换功能。
方案三:用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串连组合,实现运动形式的变换功
能。
方案一方案二方案三
方案评论:
方案一:构造简单、紧凑,尺寸适中,最小传动角适中,传力性能优异,且
慢速行程为工作行程,迅速行程为返回行程,时机性能好,工作效
率高,寿命长。
方案二:构造简单,可是不够紧凑,且最小传动角偏小,传力性能差。
方案三:构造简单,可实现复杂轨迹,但极位夹角小。
因为装料机轨迹简单,不需要较高精度,且单行程工作,考虑到工作效率问
题,需要优异的急回特征。综上所述,方案一作为装料机履行机构的实行方案较
为适合。
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
3
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
2、履行机构设计
(1)设计计算过程
1)选定行程变化系数K=2,则极位夹角θ=180°×??-1=60°,取工作范围为
??+1
15。°
2)
O
取机架????1=120????,由几何关系得:oa=????1
??????60=60????°
a
3)
由行程
′
????=250????可得:bb’=cc’=250mm,
摇杆??
’
。
1a=bb=250mm
O1
c’
c
b
b’
O1
1
4)取滑轨地点距??1距离L=2(??1??+??1????????15,此时°)滑轨与摇杆轨迹相对地点
为:
相等
相等
L
滑轨与摇杆顶端处于工作极限时距离相等,此时最大压力角最小。
∴取
L=
1
(
)
°
2
1
1
圆整为L=246mm。
最大压力角取25°
由4)可知摇杆??1??位于最高点时压力角最大
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
4
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
此时sin??
????-??????-??
1
,bc=
1
=????
??????=
????
sin??
??????
圆整为bc=40mm。
此时最大压力角??
。°
??????
α
(2)机构简图及机构特征
机架????=120mm
1
曲柄oa=60mm
摆杆????=250????
1
连杆bc=40mm
导轨与??距离L=246mm
1
工作段行程250mm
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
5
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
??-1
1)取行程速度变化系数K=2,则极位夹角θ=180°×??+1=60°
2)机构特征
急回特征:行程速度变化系数K=2
传力特征:最大压力角??=°<30°
??????
????
速度特征:由??≈1????????????????
??????
1
经matlab数值模拟,推板速度曲线为:
因而可知推板在工作段速度安稳且回程速度快。
受力特征:
取与????偏角为±15°为有效工作行程,明显此时
1
有效工作行程大于推杆行程的35%。
受力剖析:当β=15°时,压力角α=
arcsin
??-??1
????????15°
°
????
??
??==??
0
????????
??0
??0=cos(??-??)=??
????????
1=
??????????????
∴γ=°
??1
?????b=?????a
1121
∴??2=??
??2
??3==??
????????
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
6
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机
(完好版)北航优异机械设计说明书_加热炉装料机