北航机械设计课设加热炉装料机结构设计总体方案
精编【机械制造行业】加热炉装料机设计机械设计说明书
【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。
北航机械课程设计报告
机械设计课程设计计算说明书设计题目:加热炉装料机院系:宇航学院111513班设计者:石庆利(11151069)指导老师:李继婷2014年6月5日北京航空航天大学目录一、设计任务书: (1)1.设计题目: (1)2.设计背景: (1)3.设计参数: (1)4.设计任务: (1)二、机械装置整体方案设计: (1)1.执行机构设计: (1)2.电动机选择 (2)3.分配传动比 (2)4.运动和动力参数计算 (3)三、主要零部件的设计计算 (4)1.传动零件的设计及校核 (4)1.1高速级蜗杆-蜗轮传动设计 (4)1.2低速级齿轮传动设计 (6)2.轴的设计与校核 (12)2.1蜗杆轴(高速轴)设计与校核 (12)2.2小齿轮轴(中间轴)设计与校核 (14)2.3大齿轮轴(低速轴)设计与校核 (18)3.轴承的寿命校核 (20)3.1蜗杆轴轴承寿命校核 (20)3.2蜗轮-小齿轮轴轴承寿命校核 (21)3.3大齿轮轴轴承寿命校核 (23)4.键的选取及校核 (24)2.1高速轴联轴器键 (24)2.2中间轴蜗轮键 (24)2.3低速轴大齿轮键 (25)2.4低速轴外伸键 (25)四、减速器箱体及附件设计 (26)1.减速器箱体设计计算: (26)2.附件的设计 (26)2.1通气器的设计 (26)2.2外六角螺塞设计 (27)2.3杆式游标设计 (27)2.4启盖螺钉设计 (27)2.5轴承端盖设计 (28)3.密封装置及润滑剂选择 (28)3.1密封装置 (28)3.2润滑剂和润滑脂的选择 (29)4.技术要求 (29)图 1 执行机构设计图2.电动机选择推杆行程S=300mm,已知极位夹角θ=120°,则推杆工作时间t= 4.3s×180°+10°360°=2.269s由推程可得推杆工作速度:v=st =300mm2.296s=132.19mm/s=0.1322m/s,取v max=0.26m/s推杆工作功率P w=F w×v max=6000×0.26=1560 W=1.56KW现在计算工作效率:从原动件到滑块共经过有联轴器(两个)、球轴承(三对)、蜗杆蜗轮传动、齿轮传动以及一系列转动副和滑动副。
毕业设计---加热炉推料结构设计
XX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: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。
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)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。
(完整版)北航优秀机械设计说明书_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日前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。
通过传动装置使装料机推杆往复运动,将物料送入加热炉内。
设计一台由减速器与传动机构组成装料机,配以适当的电动机等零部件,实现自动送料过程。
尽量实现占地面积小,工作平稳及急回特性明显等工作特征。
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、总体方案设计 (2)1、传动方案的拟定 (2)(1)原动机 (2)(2)传动机构 (2)(3)执行机构 (3)2、执行机构设计 (4)(1)设计计算过程 (4)(3)推板设计 (7)3、电动机的选择 (7)(1)电动机类型选择 (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)最终结果: (14)2、直齿圆柱齿轮的设计 (14)最终结果: (20)3、轴的设计和校核计算 (21)(1)蜗杆轴 (21)(2)蜗轮轴 (24)(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、键连接设计计算 (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、滚动轴承的润滑 (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、参考资料 (41)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,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。
加热炉装料机设计说明书
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,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 ,推杆工作周期。
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2张。
(4)编写设计说明书1份。
二、加热炉装料机总体方案设计1、传动方案的确定根据设计任务书,该传动方案的设计分成减速器和工作机两部分:(1)、工作机的机构设计工作机由电动机驱动,电动机功率,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kw P d 8.2=。
因载荷平稳,电动机额定功率略大于d P 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min ,减速器传动比为60~90,故电动机转速可选范围为m in /16361090r n i n W a d -==。
械设计学设计加热炉自动装料机计
加热炉自动装料机的设计《机械设计学》课程设计是《课程设计学》课程的一个主要实践环节,也是机械设计及其自动化方向学生全面的应用该课程基础理论与专业进行设计的一次综合训练。
通过课程设计﹑以功能设计结构设计和商品化设计为核心内容,初步树立正确的设计思想,掌握机械产品形成过程,培养在掌握现代化设计技术的基础上更加创造性地从事设计工作的能力和思想。
该机器用于向加热炉内送料。
装料机由电动机驱动,通过传动装置使装料机推杆做往复移动,将物料送入加热炉内。
二、意义加热炉自动装料机可在无人看管的情况下实现自动送料,这样既省时又省力,大大提高工作效率,因此加热炉装料机在工业生产中的使用越来越广泛。
设计要求一、任务完成向加热炉内自动送料。
二、设计要求图1-1(1)完成加热炉装料机的功能原理设计。
(2)针对确定的功能原理设计方案,完成机械运动系统方案设计。
(3)针对确定的机械系统设计方案,完成必要的运动分析和设计计算(4)设计技术要求:室内工作,需要5台,动力源为三相交流电动机,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250天,每天工作16小时,大修期为3年。
功能原理设计所谓功能原理设计就是机械产品设计的最初环节,事先要针对该产品的主要功能原理性思想。
这种针对主要功能原理型设计,简称“功能原理设计”.1总功能本次设计总功能为:实现加热炉装料机的自动装料。
2功能分析本套系统主要包括:动力装置,自动进料装置和传动装置。
在进料口外,有一倾斜的工作台,上面放有准备加热的料,在进料口处,有一挡板,以便将料挡在进料口外,与挡板挨近的顶板,它的作用是逐一将料顶过挡板,进入送料轨,由推杆将其推入加热炉,这就是加热炉自动送料机的主要工作过程。
图2-133方案及评价一、动力装置动力装置根据技术要求,选用三相交流电动机,电动机单向转动,载荷较平稳,转速误差<4%。
图2-2二、自动进料装置三、方案一:图2-34此方案利用的是凸轮机构,当凸轮到达最高点时,顶板将将料挡在进料口外;当凸轮到达最低点时,顶板也随之下降,此时料可通过顶板,但是还是会被挡板挡在进料口外;当凸轮再次上升时,顶板就将其上面的料顶过挡板就进入送料轨,这样就实现自动进料。
北航机械学院课程设计
北航机械学院课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握机械设计的基本原理和流程,理解并运用机械制图的相关知识。
2. 学生能够描述并分析常见机械零件的结构、工作原理及其在机械系统中的应用。
3. 学生能够理解并运用机械设计中的力学原理,进行简单的强度校核和尺寸计算。
技能目标:1. 学生能够独立完成机械零件的制图,包括三视图、剖面图等,并正确标注尺寸和技术要求。
2. 学生能够运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行机械零件的设计和绘制。
3. 学生能够运用基本的设计方法和工具,解决实际机械设计问题,形成初步的设计方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,学会倾听、尊重他人意见。
3. 培养学生关注社会发展和国家需求,认识到机械设计在国民经济发展中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论与实践相结合的教学方法,使学生掌握机械设计的基本知识和技能,培养解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量,有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果,并为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 机械设计基本原理:介绍机械设计的基本概念、设计方法和设计流程,使学生了解机械设计的整体框架。
2. 机械制图:讲解机械制图的基本知识,包括投影原理、三视图、剖面图等,以及尺寸标注和技术要求的规范。
3. 常见机械零件及其应用:分析并介绍轴、齿轮、轴承、联轴器等常见机械零件的结构、工作原理和应用场景。
4. 力学原理在机械设计中的应用:阐述力学原理在机械设计中的重要性,进行强度校核、稳定性分析等方面的教学。
5. 计算机辅助设计(CAD):教授CAD软件的基本操作,培养学生运用软件进行机械零件设计和绘制的技能。
教学内容安排如下:1. 第1周:机械设计基本原理,介绍设计方法和流程。
2. 第2-3周:机械制图,包括投影原理、三视图、剖面图等。
加热炉推料机课程设计
机械设计课程设计设计者:班级:学号:指导老师:1总体设计1、传动方案的拟定(1)原动机的选择设计要求:动力源为三相交流电380/22ov,所以选择电动机(2)传动装置选择A、减速器电动机输出转速比较高,而且输出不稳定,同时在运转故障或者严重过载时,可能烧坏电动机,所以一定要有过载保护装置。
可选用:带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆涡轮链传动与齿轮传动虽然传动效率高,但是会引起一定的震动,而且缓冲减震能力差,也没有过载保护。
带传动平稳性号,噪音小,有缓冲减震和过载保护能力,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。
蜗杆传动虽然效率较低,没有缓冲减震和过载保护能力,制造要求精度高,但是比较符合设计需要,而且现实中都是用涡轮,所以我也选用涡轮传动。
B、传动机构连杆机构可以选择有对心曲柄滑块机构、正切和多杆机构。
根据设计要求,工作机应该带动推料机,且结构应该尽量简单,所以选择六杆机构。
如下图滑块运动行程H(mm) 250滑块运动频率n(次/min) 60滑块工作行程最大压力角30机构行程速比系数K 1.5构件DC长度(mm) 380构件CE长度(mm) 1502、六连杆的设计计算(上期是乱算的)(传动方案)(a)图是机构的运动简图示意图,现将其分解为曲柄摇杆机构(b)和滑块机构(c)来计算已知CD=380、CE=150、F左右移动距离为60,根据查资料假设AB=130、BC=220、AD=320、DE=530,现在求EF长度?对于(b)cos∠C2AD=AC2²+AD²−C2²2∗AC2∗AD =90²+360²−320²2∗90∗360∠C2AD=57°cos∠AC2D=AC2²+C2D²−AD²2∗AC2∗AD =90²+320²−360²2∗220∗140∠AC2D=107°则∠ADC2=30°cos∠ADC1=C1D²+AD²−AC1²2∗DC1∗AD =320²+360²−350²2∗250∗140∠ADC1=62°则∠C2DC1=32°对于(c)cos∠E2DH=DHE2DDH=cos∠E1DH×E1D=510mm F1G1²=GF2²+E1G²=100²+(125-60)²E2F2=120mm即EF为120mm六连杆机构仿真图2电机选择1、 电机类型选择:按工作要求和条件选取Y 系列一般用途全封闭鼠笼型三相异步电动机即可2、 电机功率的选择: 1) 工作机所需的功率:P w =FV1000=3000×0.5×6060⁄1000=1.5(kw)2) 电动机功率计算:传动效率:一对轴承:η0=0.99齿式联轴器 : η1=0.99 涡轮蜗杆:η2=0.84一对圆柱齿轮:8级精度 η3=0.97 滑轮摩擦: η4=0.90总效率:η=η03η1η2η3η4=0.994×0.992×0.84×0.97×0.90=0.690所以总传动功率为P d =Pw ηa =1.50.690⁄=2.17kw参照选取电动机额定功率为3kw3、电机转速确定:根据已知条件计算出工作机滚筒的工作转速为:n=60r/min根据电机功率3kw 和同步转速1500r/min 确定用Y100L2-4型鼠笼式电动机,电机数据如下:4、分配减速器各级传动比假设齿轮的传动比i 34=2,则蜗杆涡轮的传动比为i12=23.82=11.9 5、确定转速、转矩、功率1)计算各轴转速电机轴:n M=1430r/minⅠ轴:n1=n M=1430r/minⅡ轴:n2=n1i12=1430r/min11.9=120.17r/minⅢ轴:n3=n2=120.17r/minⅣ轴:n4=n3i34=120.172=60.08r/min2) 计算各轴输入功率电机轴:P d=3kwⅠ轴: P1=P d*η1*η0=3kw×0.99×0.99=2.94kwⅡ轴: P2=P1×η2×η0=2.94kw×0.84×0.99=2.44kwⅢ轴: P3=P1×η1=2.44kw×0.99=2.41kwⅣ轴: P4=P3×η0×η3=2.41kw×0.99×0.97=2.31kw推杆: P出=P3×η4=2.31kw×0.90=2.08kw3)计算各轴输入转矩电动机输出转矩:T d=9550×PdnM=9550×31430⁄=20.03N.mⅠ轴: T1=Td.η1=20.03N.m×0.99=19.83N.mⅡ轴: T2=T1.η0.η2.i12=19.83N.m×0.84×0.99×11.9=196.24N.mⅢ轴: T3=T2.η1=196.24N.m×0.99=194.28N.mⅣ轴: T4=T3.η0.η3.i34=194.08N.m×0.99×0.97×2=373.13N.m将上述计算结果列表,如下3 蜗杆涡轮减速器的设计3.1 蜗杆传动设计1.选择涡轮蜗杆的传递类型根据GB/T10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆ZI 。
北航机械设计课程设计
北航机械设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握机械设计的基本原理和方法,能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解并掌握机械设计的基本概念、原理和流程,包括力学分析、材料选择、传动系统设计等。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行机械系统的设计和分析,能够使用相关软件工具进行辅助设计。
3.情感态度价值观目标:培养学生对机械设计的兴趣和热情,提高学生解决实际问题的能力和创新意识。
二、教学内容教学内容将根据课程目标进行选择和,确保内容的科学性和系统性。
教学大纲如下:1.机械设计基本概念:介绍机械设计的定义、目的和意义,机械系统的组成和分类。
2.力学分析:讲解力学基础知识,包括力学原理、受力分析、力矩平衡等,并应用于机械设计中。
3.材料选择:介绍常用工程材料的特点和应用,指导学生进行材料选择。
4.传动系统设计:讲解传动系统的基本原理和类型,包括齿轮传动、链传动、皮带传动等,并能够进行传动系统设计。
5.机械结构设计:介绍机械结构的基本要素,包括支撑、连接、固定等,并能够进行机械结构设计。
6.机械设计实例分析:分析典型的机械设计实例,让学生了解机械设计的过程和方法。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法进行教学,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握机械设计的基本概念和原理。
2.讨论法:学生进行分组讨论,促进学生之间的交流和思考,培养学生的创新意识。
3.案例分析法:分析典型的机械设计实例,让学生了解机械设计的过程和方法。
4.实验法:安排实验课程,使学生能够亲自操作和观察,加深对机械设计的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材:选择权威、实用的教材,如《机械设计基础》等。
2.参考书:提供相关的参考书籍,供学生深入学习和拓展知识。
北航机械课程设计
北航机械课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理,理解机械结构的功能和特点。
2. 使学生了解并掌握机械制图的基本知识,能够正确阅读和绘制机械图纸。
3. 让学生熟悉机械加工工艺,了解不同加工方法的特点及适用范围。
技能目标:1. 培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力,能够进行简单的机械结构设计。
2. 培养学生运用CAD软件进行机械图纸绘制的能力,提高制图效率。
3. 培养学生运用机械加工知识,合理选择加工工艺,提高加工质量。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识,增强实践能力。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神,学会与他人沟通交流,提高解决问题的能力。
3. 培养学生严谨细致的工作态度,树立质量意识,为我国航空事业的发展贡献力量。
本课程针对北航机械专业学生,结合学科特点和学生实际情况,注重理论知识与实践操作的相结合。
通过本课程的学习,使学生能够掌握机械设计的基本原理和制图技能,培养具备创新意识和实践能力的机械专业人才。
同时,课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械设计基本原理:包括机械结构设计、机械传动设计、机械零件设计等内容,对应教材第1章至第3章。
- 机械结构设计:讲解结构设计的基本原则,分析典型机械结构的应用实例。
- 机械传动设计:介绍传动原理,分析常用传动方式的特点及应用。
- 机械零件设计:讲解零件设计的基本要求,分析各类零件的设计方法和步骤。
2. 机械制图:包括制图基本知识、机械零件表达方法、装配图等内容,对应教材第4章至第6章。
- 制图基本知识:教授制图标准、投影原理等基础知识。
- 机械零件表达方法:介绍视图、剖面图、局部放大图等表达方法。
- 装配图:讲解装配图的绘制方法,培养学生阅读和绘制装配图的能力。
3. 机械加工工艺:包括金属切削加工、特种加工、工艺参数选择等内容,对应教材第7章至第9章。
- 金属切削加工:介绍车、铣、磨等常见切削加工方法。
北航机械设计课设加热炉装料机结构设计总体方案
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:能源动力学院学号:10041007姓名:庞岩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300mm,所需推杆推力为6000N,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。
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,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。
②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)机构选型方案一:用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。
方案二:用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。
方案三:用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合,实现运动形式的转换功能。
(3)方案评价方案一:结构简单,尺寸适中,最小传动角适中,传力性能良好,且慢速行程为工作行程,快速行程为返回行程,工作效率高。
方案二:结构简单,但是不够紧凑,且最小传动角偏小,传力性能差。
方案三:结构复杂,且滑块会有一段时间作近似停歇,工作效率低,不能满足工作周期4.3秒地要求。
综上所述,方案一作为装料机执行机构的实施方案较为合适。
(4)机构设计急回系数K取为2,则根据6011180=+-=KKθ,极位夹角为60。
加热炉装料机设计机械设计说明书
加热炉装料机设计机械设计说明书-----------------------作者:-----------------------日期: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目录一、总体方案设计 (3)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。
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 (7)3、蜗轮蜗杆设计 (11)三、轴系结构设计及计算 (14)1、轴的强度计算 (14)2、轴承校核计算 (21)3、键校核计算 (25)四、箱体及附件设计 (26)五、润滑与密封 (27)1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 (27)2、滚动轴承的润滑 (27)3、油标及排油装置 (27)4、密封形式的选择 (27)六、技术要求 (28)七、总结与体会 (28)参考文献 (28)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。
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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:能源动力学院
学号:10041007
姓名:庞岩
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300mm,所需推杆推力为6000N,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。
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,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。
②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)机构选型
方案一:用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。
方案二:用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。
方案三:用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合,实现运动形式的转换功能。
方案一方案二方案三(3)方案评价
方案一:结构简单,尺寸适中,最小传动角适中,传力性能良好,且慢速行程为工作行程,快速行程为返回行程,工作效率高。
方案二:结构简单,但是不够紧凑,且最小传动角偏小,传力性能差。
方案三:结构复杂,且滑块会有一段时间作近似停歇,工作效率低,不能满足工作周
期4.3秒地要求。
综上所述,方案一作为装料机执行机构的实施方案较为合适。
(4)机构设计
急回系数K取为2,则根据
60
1
1
180=
+
-
=
K
K
θ
,极位夹角为
60。
根据角度几
何关系,行程为300mm,所以导杆长度为300mm,推杆长度设为100mm,曲柄长度设为75mm,机构简图如下,尺寸标注如图。
(5)性能评价
图中导杆的位置即为两个极限位置
2、传动装置方案确定
(1)传动方案设计
由于输入轴与输出轴有相交,因此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。
(2)方案评价
由于工作周期为 4.3秒,所以曲柄的转速为min
95
.
13r,而电动机同步转速为1000r/min或1500r/min,故总传动比为71或107 , 传动比较大,因此传动比较小的方案一不合适,应在方案二与方案三中选。
方案三结构比较紧凑,部件布置合理,比方案二有优势,所以选择方案三。
(3)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
由所给计算参数计算得曲柄所需功率
W
P k
1074
.
1
2
=。
因此选定电动机额定功率为kW
2
.
2。
计算详细过程如下
设推杆上推力为1
F
,设曲柄作用于滑块上,沿着曲柄圆弧切线方向上的力为2
F
,推杆与水平方向压力角为θ,其余各参数如附录所示。
根据计算过程可得曲柄上推力2
F
与推杆上推力1
F
之间关系——()()()
[]α
ϕ
α
ϕ
α
α
θcos
sin
sin
cos
2
1
1
h
R
F
L
F+
+
+
=
-
①
其中α、
ϕ满足——()ϕ
α
α+
=
cos
h
sin
R
②
其中1
L
,2
L
满足几何关系——
H
L
L=
+θ
αsin
cos
2
1③,
30
=
α时,即导杆处于左右极限位置, 4.
64
=
θ
方案一方案二方案三
0=α时,即导杆处于中间位置时, 30=θ
根据对称性可得,有效工作行程的一半为
θαcos 30cos sin 2221L L L s -+= ,题目中要求有效工作行程不小于
推杆行程的%35,不妨取为%40,即为120mm ,则有效工作行程的一半为60mm 。
试算——
35=θ,则 72.12=α,mm s 74.702= 33=θ,则 90.9=α,mm s 31.542=
所以 34=θ,则
4.11=α,mm s 00.632=
所以选择这组参数,即压力角
34=θ时,推杆进入有效工作行程,此时推力
满足条件N F 6000cos 1=θ,所以N F 3.72371=,根据②式,得
3.55=ϕ
根据①式,得N F 5.101072= 所以曲柄功率
kW
R F P 4.1107075.060295.135.1010722=⨯⨯⨯
==π
ω,考虑到传动
装置的功率损失,确定电动机的功率为kW 5.1 <3> 确定电动机转速
曲柄工作转速 13.95r/min ,方案三中齿轮蜗杆减速装置的传动比为60~90,故电动机转速可选范围为()min 1256837r n i n w a d -==。
符合这一范围的
同步转速有1000r/min, 故选定电动机转速为1000r/min 。
进而确定电动机型号为Y112M-6。
(4)分配传动比
<1> 计算总传动比:
68.71min 95.13min 1000===
r r n n i W M a
<2> 分配减速器的各级传动比:
取第一级蜗杆传动比84.351=i ,故第二级蜗杆传动比212==
i i i a 。
(5)运动和动力参数计算
滚动球轴承(三对)效率:99.01=η
油润滑2头蜗杆传动效率:92.02=η
圆柱斜齿轮闭式传动效率:96.03=η(油润滑9级精度)
联轴器效率:99.04=η 故848.04323
1==ηηηηη
电机轴:min 1000r N m =, kW P d 5.1=,m 32.149550d
0⋅=*
=N N P T m
对于Ⅰ轴(蜗杆轴):
kW P P d 47.1141==ηη
min 10001r N =
m N n P T ⋅==04.14955011
1
对于Ⅱ轴(涡轮轴):
W P P k 34.11212==ηη
min 9.27112r i N N ==
m 67.4589550222⋅==N N P T
对于Ⅲ轴(齿轮轴):
kW P P 27.11323==ηη min 95.13223r i N N ==
kW N P T 43.869955033
3==
运动参数核动力参数的结果加以汇总,列出参数表如下:。