精编【机械制造行业】加热炉装料机设计机械设计说明书
加热炉设计手册
加热炉设计手册第一章序言加热炉是一种广泛应用的工业设备,在金属加工、玻璃制造、陶瓷生产等领域均有重要作用。
本手册旨在为工程师、设计师和操作人员提供有关加热炉设计、安装、使用和维护的全面指南。
通过本手册的学习,读者将了解关于加热炉设计与性能优化的基本原理,并从中受益。
第二章加热炉的基本原理在设计加热炉之前,必须理解加热炉的基本原理。
加热炉的主要功能是将物体加热到所需温度。
对于金属、玻璃和陶瓷等材料的加热处理,通常采用燃气、电力或其他热源来达到所需温度。
在设计加热炉时,必须考虑热源的类型、加热方式、热传导方式、温度控制等因素。
第三章加热炉设计与选型在加热炉的选型过程中,需要根据具体的工艺要求和加热材料的性质选择合适的加热炉类型。
例如,对于金属加热处理,可以选择电阻加热炉、感应加热炉或气体加热炉。
而对于玻璃或陶瓷的加热,可能需要考虑辐射加热炉或者间接加热炉等。
第四章加热炉的结构与材料加热炉的结构和材料直接影响着其使用性能和寿命。
在设计加热炉时,必须考虑其结构强度、耐高温性能、热损耗等因素。
同时,还需选择合适的隔热材料、加热元件和热交换设备,以确保加热炉的稳定运行和高效加热。
第五章加热炉的安装与调试加热炉的安装与调试是确保其正常运行的重要环节。
在安装加热炉时,需要注意设备的周围环境、通风情况、安全防护等问题。
在调试阶段,需要进行各项参数的检查和调整,如温度控制、加热均匀性等。
第六章加热炉的操作与维护加热炉的日常操作与维护是确保设备运行稳定的关键。
操作人员需要了解加热炉的使用规程,并严格按照规定进行操作。
同时,定期对加热炉进行维护检查,以确保设备的性能和安全。
第七章加热炉的能耗管理与环保在加热炉的设计和使用过程中,需要关注能源消耗和环境保护的问题。
设计合理的加热炉结构和控制系统,可以降低能耗和排放,减少对环境的影响。
第八章加热炉的安全管理与预防加热炉在运行过程中涉及高温、高压等危险因素,因此安全管理至关重要。
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。
加热炉设计手册
加热炉设计手册第一章:引言1.1 目的加热炉作为工业生产中的重要设备,用于对金属、玻璃等材料进行加热处理。
本手册旨在提供关于加热炉设计及操作的基本知识,以帮助工程师和操作人员正确地选择、使用和维护加热炉设备。
1.2 背景加热炉是工业生产中经常使用的设备,广泛应用于各类金属加热、退火、淬火等工艺过程中。
良好的加热炉设计和操作能够提高生产效率和产品质量,降低能耗和设备维护成本。
第二章:加热炉设计原理2.1 传热原理加热炉通过对工件进行导热来实现加热的目的,主要传热方式包括对流、辐射和导热。
设计时需要考虑工件的材质、尺寸和加热需求,选择合适的传热方式。
2.2 温度控制加热炉的设计需要考虑温度控制系统,包括传感器、控制器和加热元件。
这些组成部分需要精确地配合工作,以保证加热炉能够按照设定温度进行稳定的加热过程。
第三章:加热炉设计与选择3.1 加热炉类型根据工艺需求和加热方式的不同,加热炉可以分为电阻加热炉、感应加热炉、燃气加热炉等不同类型。
设计时需要根据具体情况选择合适的加热方式。
3.2 结构设计加热炉的结构设计需要考虑材料的选择、加热腔体的形状和尺寸、加热元件的布置等因素。
合理的结构设计能够提高加热效率和延长设备使用寿命。
第四章:加热炉操作与维护4.1 操作规程操作人员需要严格按照加热炉的操作规程进行操作,包括启动、加热、温度控制、停机等各个环节,以确保设备安全稳定地运行。
4.2 维护保养加热炉的维护保养工作包括定期清洁、观察设备运行状况、检查加热元件和控制系统等。
及时的维护能够减少设备故障率,延长设备使用寿命。
第五章:加热炉安全管理5.1 安全意识操作人员需要具备良好的安全意识,严格遵守操作规程和安全操作流程,确保设备运行过程中的安全。
5.2 应急处理加热炉设备在运行过程中可能会出现问题,操作人员需要掌握应急处理的方法,避免因设备故障造成损失。
结语加热炉作为工业生产中不可或缺的设备,在设计、选择、操作和维护过程中都需要严格遵循相关规范和安全要求。
加热炉装料机设计使用说明
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P ed 为3kw 。
3) 确定电动机转速:曲柄工作转速n w = 18.18r/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 -==。
加热炉装料机
加热炉装料机的设计
1.设计题目
加热炉装料机
2.设计背景
(1)题目简述
该机器用于向加热炉内送料。
装料机由电动机驱动,通过传动装置是装料机推杆做往复移动,将物料送入加热炉内。
(2)使用状况
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。
(3)生产状况
中等规模机械厂,可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。
3.设计参数
参数名称各方案参数值
电动机所需功率/kW 2 2.5 2.8 3 3.4 3.9 4.5 5.1 6 推杆工作周期/s 4.3 3.7 3.3 3 2.7 2.5 2.3 2.1 2 4.设计任务
1)设计总体传动方案,画总体机构简图,完成总体方案论证报告。
2)设计主要传动装置,完成主要传动装置的装配图。
3)设计主要零件,完成两张零件工作图。
4)编写设计说明书。
毕业设计---加热炉推料机构设计
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。
加热炉装料机.
目录第一章设计任务 (3)1.1 设计题目 (3)1.2 设计背景 (3)1.3 设计任务 (3)1.4 设计方案 (3)第二章机械装置的运动和动力参数计算 (5)2.1 电动机的选择 (5)2.2 电动机的安装尺寸及外形 (5)2.3 传动比的确定 (6)2.4 运动和动力参数的确定 (6)第三章蜗杆和蜗轮的设计 (8)3.1 蜗杆蜗杆传动设计计算 (8)3.2 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (9)3.3 校核齿根弯曲疲劳强度 (9)第四章轴的设计及校核 (12)4.1 蜗杆轴的设计 (12)4.2 蜗轮轴的设计 (13)4.3 轴的校核 (14)第五章齿轮的计算 (19)第六章箱体的设计 (23)设计小结与心得体会 (27)参考文献 (28)第1章设计任务1.1 设计题目加热炉装料机图1.1 加热炉装料机1.2 设计背景(1)题目简述该机器用于向加热炉内送料。
装料机由电动机驱动,通过传动装置是装料机推杆做往复移动,将物料送入加热炉内。
(2)使用状况室内工作,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。
(3)生产状况中等规模机械厂,可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。
1.3 设计参数已知参数:推杆行程200mm。
表1.1 设计参数数据编号 1 2 3 4 5电动机所需功率/kW 2 2.5 2.8 3 3.4推杆工作周期/s 4.3 3.7 3.3 3 2.71.4、设计任务1)设计总体传动方案,画总体机构简图,完成总体方案论证。
2)设计主要传动装置,完成主要传动装置的装配图。
3)设计主要零件,完成两张零件工作图。
4)编写设计说明书。
方案如下:1——电动机2——联轴器3——蜗杆减速器4——箱体5——齿轮减速器6——摆杆电动机所需功率: p=2kw图1.1 设计方案第二章机械装置的运动和动力参数计算2.1、电动机的选择1.)电动机的类型按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机,电压380V。
毕业设计---加热炉推料机构设计
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。
(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。
机械设计课程设计 加热炉推料机设计说明书.概要
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。
说明书正文加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计(课程设计)
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。
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。
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【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。
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定为2,则, , 得。
简图如下:暂定机架长100mm,则由可得曲柄长50mm,导杆长200mm。
(5)性能评价图示位置即为最小位置,经计算,。
性能良好。
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)方案评价方案一由于工作周期为4.3秒,相当于14r/min, 而电动机同步转速为1000r/min或1500r/min,故总传动比为71或107 ,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。
而方案二与方案三相比,结构较紧凑,且蜗杆在低速级,因此方案二较为合适。
(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2.2kw。
<3>确定电动机转速曲柄工作转速13.95r/min,方案二中减速器传动比为60~90,故电动机转速可选范围为。
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:<2>分配减速器的各级传动比:取第一级齿轮传动比,故第二级蜗杆传动比。
(5)运动和动力参数计算滚动轴承效率:η1=0.99闭式齿轮传动效率:η2=0.97蜗杆传动效率:η3=0.80联轴器效率:η4=0.99故η=电机轴:N m=940r/min,P d=2kw, T0=9550*P0/N m=20.319N*M 对于Ⅰ轴(小齿轮轴):P1=2.0*η4=1.98kwN1=940r/minT1=9550*P0/N m=20.116N*M对于Ⅱ轴(蜗杆轴):P2=P1*η1*η2=1.98*0.99*0.97=1.90kwN2=N10/3=313.3r/minT2=9550*P2/N2=57.934N*M对于Ⅲ轴(蜗轮轴):P3=P2*η3*η1=1.90*0.8*0.99=1.5kwN3=N2/22.46=13.95r/minT3=9550*P3/N3=1026.882N*M运动参数核动力参数的结果加以汇总,列出参数表如下:总体设计方案简图如下:二、传动零件的设计计算1、联轴器(1)式中:K 为载荷系数;T 为联轴器传递的工作扭矩(即轴的扭矩)。
因为载荷较平稳,查表得1,T=20.32N*m ,故= 20.32N*m 。
(2)由于 1000r/min ,所以选弹性联轴器。
(3)匹配:电动机Y112M-6轴径D=28mm 。
综上,查表选择弹性套柱销联轴器,型号LT4,齿轮轴轴径为25mm 。
2、齿轮设计3、蜗轮蜗杆设计三、轴系结构设计及计算1、轴的强度计算(1)小齿轮轴(结构简图、受力图、弯矩、扭矩图附表后)(2)蜗轮轴(结构简图、受力图、弯矩、扭矩图附表后)(3)蜗杆轴(结构简图、受力图、弯矩、扭矩图附表后)2、轴承校核计算(1)小齿轮轴该轴采用两端单向固定的方式,所受轴向力比较小,选用一对深沟球轴承,按轴径初选6006。
下面进行校核:结论:所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。
(2)蜗轮轴该轴采用两端单向固定的方式,所受轴向力比较小,选用一对圆锥滚子轴承,按轴径初选30215。
下面进行校核:结论:所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。
(3)蜗杆轴蜗杆轴采用一端固定一端游动的支撑方案,固定端采用两个圆锥滚子轴承,以承受蜗杆轴向力,按轴径初选32309;游动端采用一个深沟球轴承,只承受径向力,按轴径初选6009。
受力图如下图:下面进行校核:深沟球轴承6009结论:所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。
圆锥滚子轴承32309:结论:所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。
3、键校核计算键的选择主要考虑所传递的扭矩的大小,轴上零件是否需要沿轴向移动,零件的对中要求等等。
四、箱体及附件设计五、润滑与密封1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑在减速器中,蜗杆相对滑动速度 V=1.34m/s,采用浸油润滑,选用蜗轮蜗杆油(摘自),用于蜗杆蜗轮传动的润滑,代号为。
浸油深度一般要求浸没蜗杆螺纹高度,但不高于蜗杆轴承最低一个滚动体中心高。
2、滚动轴承的润滑三对轴承处的零件轮缘线速度均小于,所以应考虑使用油脂润滑,但应对轴承处值进行计算。
值小于时宜用油脂润滑;否则应设计辅助润滑装置。
三对轴承处值分别为:,,均小于,所以可以选择油脂润滑。
采用脂润滑轴承的时候,为避免稀油稀释油脂,需用挡油板将轴承与箱体内部隔开。
在选用润滑脂的牌号时,根据手册查得常用油脂的主要性质和用途。
因为本设计的减速器为室内工作,环境一般,不是很恶劣,所以6212和6214轴承选用通用锂基润滑脂(),它适用于宽温度范围内各种机械设备的轴承,选用牌号为的润滑脂。
3、油标及排油装置(1)油标:选择杆式油标A型(2)排油装置:管螺纹外六角螺赛及其组合结构4、密封形式的选择为防止机体内润滑剂外泄和外部杂质进入机体内部影响机体工作,在构成机体的各零件间,如机盖与机座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间,需设置不同形式的密封装置。
对于无相对运动的结合面,常用密封胶、耐油橡胶垫圈等;对于旋转零件如外伸轴的密封,则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。
本设计中由于密封界面的相对速度不是很大,采用接触式密封,输入轴与轴承盖间V<3m/s,采用粗羊毛毡封油圈,输出轴与轴承盖间也为V <3m/s,故采用粗羊毛毡封油圈。
六、技术要求1〉装配前所有零件用煤油清洗,滚动轴承用汽油浸洗,箱体内不允许有任何杂物存生。
2〉保持侧隙不小于0.115mm。
3〉调整、固定轴承时应留轴向间隙,。
4〉涂色检查接触斑点,沿齿高不小于55%,沿齿长不小于50%5〉箱体被隔开为两部分,分别装全损耗系统用油L-AN68至规定高度。
6〉空载试验,在n1=1000r/min、L-AN68润滑油条件下进行,正反转各1小时,要求减速器平稳,无撞击声,温升不大于60°C,无漏油。
7〉减速器部分面,各接触面及密封处均不允许漏油,剖分面允许涂以密封胶或水玻璃,不允许使用垫片。
8〉箱体外表面涂深灰色油漆,内表面涂耐油油漆。
七、总结与体会参考文献1、王之栎、王大康主编《机械设计综合课程设计》2010年8月第2版,机械工业出版社。
2、吴瑞祥,王之栋,郭卫东,刘静华主编《机械设计基础(下册)》2007年2月第2版,北京航空航天大学出版社。
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