加热炉推料机传动装置设计说明

计算说明书

设计题目：三段式加热炉推料机机构设计班级：机械本一班

学号： ********** *名：**

指导老师：***

2016年7月

目录

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)

绪论

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。

加热炉推料机传动简图

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/min

4) 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 ×D ×T=40mm ×80mm ×19.75mm 。 5) 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。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。

第2章 蜗轮蜗杆的主要参数

2.1涡轮的主要参数:

转矩:按1Z =2，估值效率为=2η0.8，则mm 228131n 1055.92

2

62⋅=⨯⨯=N P T

载荷系数:K=βK A K V K =1.3×1.15×1.05=1.57

弹性影响系数E Z 和ρZ : E Z =MPa 160； ρZ =2.9。

许用接触应力[σ]H :由表11-7查得蜗轮的基本许用应力[]'

H σ =268MPa 。

应力循环次数81003.1)300810(5.71160⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=N 寿命系数747.01003.11088

7=⨯=HN

K ，

则[]H σ=HN K []H σ=0.747⨯268=200MPa 2.2 计算中心距

a 322)][(H E Z Z KT σρ

≥=mm mm 38.1242009.216010283.275.132

5=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯⨯

取中心距a=125mm ，因为1i =20，选取模数m=5mm ，蜗杆分度圆直径d1=50mm ，这时d1/a=0.4，与假设相近，从表11-18中可查得,

ρZ =2.75<ρZ ，因此计算结果可用。

2.3蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸

蜗杆:

轴向齿距Pa=15.7； 直径系数q=10.00； 齿顶圆直径1a d =60mm ； 齿根圆直径1f d =38mm ； 分度圆直径1d =50mm ； 分度圆导程角:

γ=arctan

q

z 1=arctan 102

=11.31°；

蜗杆轴向齿厚a s =7.85mm ， 蜗杆法向齿厚mm 7.7s n =。

蜗轮:

蜗轮齿数：2z =41；变位系数2x =-0.500 验算传动比：1i =

1

2z z =20.5，这时传动误差为

%5.2%1002020

-5.20=⨯是允许的 蜗轮分度圆直径：mm mz d 20541522=⨯== 蜗轮喉圆直径：2a d =2d +22a h =205+2⨯2.5=210mm 蜗轮齿根圆直径：2f d =2d +22f h =205-27=188mm

蜗轮咽喉母圆半径：2g r =a-22

1

a d =125-21⨯210=20mm

第3章 齿轮传动的设计计算

3.1按齿面接触强度设计

由公式进行计算，即[]3

21

1)(1

32.2H E d

t Z u

u KT d σφ•±•

= 3.2确定公式内的各计算数值

试选载荷系数t K =1.3，计算小齿轮传递的转矩

m m 1028.25

.71708

.11055.9n 1055.956226

1⋅⨯=⨯⨯=⨯=N P T ，由表10-7选取齿宽系数d φ=1，由表10-6查得材料的弹性影响系数2

1

8.189-=MPa Z E ，由图10-21d 按齿面硬

度查得小齿轮的接触疲劳强度极限1lim H σ=600 MPa ，大齿轮的接触疲劳强度极限

2lim H σ=550 MPa ；由式10-13计算应力循环次数。

小齿轮的应力循环次数为：N 1=8h 11003.130010815.7160j n 60⨯=⨯⨯⨯

⨯⨯=）（L ， 大齿轮的应力循环次数为：N 2=721032.4)300108(1306060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=h jL n 由图10-19取接触疲劳寿命系数1N H k =0.90, 2N H k =1.0；计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得

MPa S K H HN H 5401600

9.0][1lim 11=⨯==

σσ

a 5501

550

0.1][2lim 22MP S K H HN H =⨯==

δδ

3.3 计算

（1）试算小齿轮分度圆直径t d 1，代入][H σ中较小值

=⋅+⋅⨯⨯=+⋅Φ≥mm )540

8.189(2)12(1108.223.132.2][u 1u 32.2d 32

4

32d 2t lt ）（H E Z T K δ88.2mm