加热炉装料机设计说明书
加热炉装料机设计说明文书
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。
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 -==。
蜗轮蜗杆二级减速器加热炉推料机设计说明书
机械设计课程设计计算说明书设计题目蜗轮蜗杆二级减速器机械工程及自动化院系班设计者指导教师2013年5月28日目录前言 (3)正文 (3)一、设计任务书 (3)二、机械装置的总体方案设计 (5)1）机械装置的总体设计方案 (5)2）电动机的选择 (7)3）分配传动比： (9)4）运动和动力参数计算： (9)三、传动零件的设计计算 (10)1）齿轮设计 (10)2) 蜗轮蜗杆设计 (17)3) 蜗杆轴的设计 (22)4）高速轴的设计 (26)5）低速轴的设计 (30)6）滚动轴承的选择和计算 (34)7) 键和联轴器的选择 (39)8) 减速器机体各部分结构尺寸 (42)9) 润滑和密封形式的选择 (43)10) 其他技术说明 (44)结束语 (44)参考文献： (45)前言随着科学技术的迅速发展，市场竞争日趋激烈，生产工业的机械化日趋完善。
机械化的产品有着更高的生产率、更好的质量保证、降低生产成本和提高产品附加值等优点。
在机械化的基础上才能保证自动化，就能带来更好的社会效益和经济效益。
因此机械化在生产中是至关重要的。
在机器中，由于电机转速太快，因此需要减速环节，也就是说减速器是不可或缺的。
这次设计的是一个蜗轮蜗杆二级减速器，比起一级减速器来说有着更大的传动比，第二级减速采用斜齿轮传动，使得传动平稳。
减速器与电机一起作为加热炉装料机的动力环节，与摆动导杆机构实现运动形式的转换功能，可以实现加热炉的自动送料。
正文一、设计任务书1）设计要求a、装料机用于向加热炉内送料，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置是装料机推杆作往复移动，将物料送入加热炉内。
b、生产批量为5台。
c、动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。
d、使用期限为10年，大修周期为3年，双班制工作。
e、生产厂具有加工7、8级精度的齿轮、蜗轮的能力。
加热炉装料机设计参考图如图2）主要设计参数推杆行程：220 mm；推杆所需推力：7600 N；推杆周期：2.0 s。
加热炉设计说明书
内蒙古科技大学80t/h推钢式连续加热炉课程设计说明书学号姓名班级指导老师：目录一、设计内容∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3二、设计资料和参数∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3三、加热炉炉型选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3四、设计计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4（一）燃料燃烧计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4（二）钢坯加热时间的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 2.1预热段加热时间的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 2.2加热段加热时间计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.3均热段加热时间计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 10（三）炉子尺寸的决定与有关的几个指标∙∙∙∙∙∙∙∙∙10（四）炉子热平衡与燃料消耗量∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 12 4.1均热段的热平衡∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 4.2加热段的热平衡∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙164.3预热段的热平衡∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18(五)燃烧系统的设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙23五、设计心得∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙23六、参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙24一、设计内容1.选择合理的炉型结构；2.燃料燃烧计算，包括理论空气需要量、实际空气需要量、燃烧产物量，理论燃烧温度的温度等；3.钢坯加热时间计算，分为三个计算段，分别进行计算；4.炉子基本尺寸的确定，包括炉膛宽度、炉膛高度、炉体长度、各段长度的确定等；5.热平衡计算及燃料消耗量的确定；6.撰写设计说明说；7.画加热炉的构造图。
二、设计资料和参数1.加热炉为推钢式连续加热炉；2.炉子生产率：80t/h ；3.进出料方式：端进端出4.空气预热温度：T 空＝400℃5.被加热金属：1）钢坯尺寸：180×180×3300mm ；2）钢坯种类：普通碳钢3）钢坯入炉表面温度：t 始表=20℃3）钢坯出炉表面温度：t 终表=1200℃4）经过预热段以后钢坯表面温度：t 预表=650℃5）进入均热段时钢坯表面温度：t 表=1250℃ 6.燃料：1）燃料种类：高焦炉混合煤气，Q 低＝1600千卡/标米3 2）烟气出炉温度：t 气＝800℃ 3）烟气进入预热段温度：t 气＝1400℃4）烟气在预热段平均温度：-t 均气均热＝1275℃5）高焦炉混合煤气（湿成分）：煤气种类CO CO 2 H 2 CH 4 C m Hn O 2 N 2 H 2O 合计 体积分数/% 22.39.813.85.50.40.245.72.3100三、加热炉炉型选择轧钢生产连续性较大，加热钢坯的品种也比较稳定，并且数量也比较大，故决定采用连续加热炉，钢坯断面尺寸为180mm ×180mm ×3300mm ，故决定采用上下两面加热，并且采用三段的炉温制度以保证钢坯加热质量和较高的生产率。
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。
加热炉设计说明书
前言近年来，随着石油化学工业的迅速发展，管式加热炉技术越来越引起人们的重视。
管式加热炉消耗着大量的能量;而在制造乙烯、氢气和合成氨等工艺过程中，它己成为进行裂解或转化反应的心脏设备，支配着整个工厂或装置的产品质量、收率、能耗和操作周期等。
因此，认真总结加热炉设计、研究、操作方面的经验就显得非常必要了。
第一章 管式加热护的种类、用途和主要指标1.1概述一个设备，其有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热址将物质(固体或流体)加热.这样的设备叫做“炉子”。
工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、热处理炉、窑炉、焚烧炉和燕汽锅炉等。
本书所论述的“管式加热炉，是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其他工业炉所没有的若干特点。
管式加热炉的特征是:(1)被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体。
而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水或蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。
(2)加热方式为直接受火式。
(3)只烧液体或气体燃料。
(4)长周期连续运转，不间断操作。
管式加热炉最初是作为取代炼油“釜式蒸锅”的工艺设备而发明的，它的诞生在炼油工业的历史上是划时代的事件，使炼油工艺从古老的间歇式釜式蒸馏进人到近代的“连续管式燕馏”方式.从此开始逐步得到发展。
所以管式加热炉也被叫做“管式釜”。
炼油工业采用管式加热炉始于1910年左右，最初的管式炉是“堆形炉”。
它参考釜式蒸锅的原理，吸热面为一管束，管子间的联接弯头也置于炉中。
由于燃烧器直接装在管束下方，此妒各排管子的受热强度极不均匀。
当最底一排管受热强高达30000 -700002m /W 。
最顶排管子却不到800一l0002m /W ,因此底排管常常烧穿，管间联接弯头也易松淞引起火灾.当时认为这是因为辐射热太强了，于是改为用纯对流炉。
纯对流炉全部炉管都装在对流室内，用隔墙把对流室与燃烧室分开，避免炉管受到火焰的直接冲刷。
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。
课程设计----加热炉自动装料机的设计
机械设计学课程设计院（系）：机械工程学院2010年7月11日加热炉自动装料机的设计目录第一章设计任务1目的及意义 (1)1.2设计要求 (2)第二章功能原理设计2.1总功能 (3)2.2功能分析 (3)2.3方案及评价 (4)第三章选定方案的详细说 (10)第四章机械系统方案设计4.1总体功能机械系统设计方案 (11)第五章结束语 (13)参考文献 (15)附录第一章设计任务1.1目的及意义一﹑目的《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。
1.2设计要求一、任务完成向加热炉内自动送料。
1二、设计要求—1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。
2第二章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”．2.1总功能本次设计总功能为：实现加热炉装料机的自动装料。
2.2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。
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。
加热炉推料机传动装置设计说明
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。
plc加热炉自动送料控制系统设计说明书
课程设计任务书1.设计题目：加热炉自动送料控制系统设计2. 设计内容：1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2）按停止按钮，立即停止。
3）要求可以实现回原点、单周期、连续控制。
3.设计要求1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书4.进度安排1)理解题目要求，查阅资料，确定设计方案2天2）PLC顺序功能图与梯形图设计5天3）说明书撰写2天4）答辩1天指导教师：主管院长：年月日目录前言 (2)摘要 (3)第一部分PLC概述 (4)PLC设计任务书及基本要求 (5)PLC选型 (7)第二部分I/O端口分配表 (8)加热炉自动控制送料系统设计思想 (9)程序流程图 (10)梯形图 (11)语句指令表 (18)总结 (21)附注：参考文献前言加热炉自动控制（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。
现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。
为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。
自动化学科有着光荣的历史和重要的地位，20世纪50年代我国政府就十分重视自动化学科的发展和自动化专业人才的培养。
现在，世界上有很多非常活跃的领域都离不开自动化技术，比如机器人、月球车等。
另外，自动化学科对一些交叉学科的发展同样起到了积极的促进作用，例如网络控制、量子控制、流媒体控制、生物信息学、系统生物学等学科就是在系统论、控制论、信息论的影响下得到不断的发展。
在整个世界已经进入信息时代的背景下，中国要完成工业化的任务还很重，或者说我们正处在后工业化的阶段。
工业加热炉的炉温应当按照生产工艺要求维持在一定的数值。
但是炉的热负荷经常在变化(例如常常要打开炉门取出已加热的工件和送入冷的工件)，在这种条件下要靠自动控制技术准确控制炉温，保持炉温的误差很小。
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 。
热处理加热炉装料机设计【毕业论文 CAD图纸全套】
热处理加热炉装料机设计【毕业论文 CAD图纸全套】1. 引言热处理加热炉是一种用于对金属材料进行加热处理的设备，通常用于调节金属材料的组织结构和性能。
在热处理过程中，装料机的设计和性能直接影响加热炉的效率和质量。
本文将介绍一个设计合理、操作简便的热处理加热炉装料机，通过CAD图纸全套的设计来详细说明装料机的结构和特点。
2. 设计目标本文的设计目标是开发一款具有以下特点的热处理加热炉装料机：- 结构简单、可靠性高； - 操作简单、安全性好； - 适用于不同尺寸和形状的金属材料。
3. 设计原理装料机的设计原理是基于以下两个方面的考虑： - 装料机的结构：装料机由底座、支架、滑轨和活动臂等组成。
通过调整活动臂的运动轨迹和角度，可以将金属材料准确地放置在加热炉中。
- 装料机的控制系统：装料机通过电动机驱动活动臂的运动，同时配备有传感器和控制器来实现自动化控制装料的过程。
4. 结构设计4.1 底座和支架设计•底座：底座是装料机的基础支撑结构，由厚钢板焊接而成，底部带有固定螺栓孔，以保证底座的稳定性。
底座上方还设置了几个调节螺栓，用于调整装料机的水平度。
•支架：支架是装料机的主体支撑结构，由长方形钢管焊接而成。
支架的上端连接滑轨，下端连接底座。
4.2 滑轨和活动臂设计•滑轨：滑轨是装料机的导向部分，用于控制活动臂的运动轨迹。
滑轨分为水平滑轨和垂直滑轨，水平滑轨由两根长条状钢材组成，垂直滑轨由一根长方形钢管组成。
垂直滑轨通过轴承与水平滑轨连接，形成一个十字形的导向结构。
•活动臂：活动臂是装料机的工作部分，通过传感器和电动机的控制，可以实现活动臂的前后移动和旋转。
活动臂由长条状钢材焊接而成，其中一端连接滑轨，另一端连接金属材料夹具。
4.3 控制系统设计•传感器：装料机配备有几个传感器，用于检测活动臂的位置和金属材料的状态。
传感器可以通过信号反馈给控制器，实现对装料机的自动化控制。
•控制器：装料机的控制器使用PLC（可编程控制器）来实现自动化和精确控制。
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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 -==。
符合这一范围的同步转速有1500r/min, 故选定电动机转速为1500r/min 。
进而确定电动机型号为Y100L2-4，满载转速1420r/min 。
分配传动比计算总传动比：1.78min/18.18min /1420===r r n n i w m a 分配减速器的各级传动比： 取第一级齿轮传动比，则第二级蜗杆传动比为运动和动力参数计算滚动轴承效率：=闭式齿轮传动效率： 蜗杆传动效率： 联轴器效率：传动装置的总效率为：0轴（电机轴）：1轴（高速轴）：2轴（蜗杆轴）：3轴（蜗轮轴）：运动参数和动力参数的计算结果列表如下：轴名功率P / kW 转矩T /N·m 转速N（r/min）传动比i效率输入输出输入输出电机轴14201高速轴14201蜗杆轴3蜗轮轴二、传动零件的设计计算1、联轴器根据公式：T K T A C =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=A K ，，故。
由于== 1420r/min ，所以选弹性联轴器。
匹配：电动机Y100L2-4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、齿轮设计计算项目计算内容 计算结果 1、选材、精度 考虑主动轮转速，批量较小，大齿轮用45号钢，调质处理，硬度HB=217～255，平均取230HB ，小齿轮用40Cr ，硬度HB=229～286，平均取260HB ，精度等级选8级精度。
2、初步计算小齿轮直径因为采用闭式软齿面传动,按齿面接触强度初步估算小齿轮分度圆直径,由附录B 表32111uu KT A d HP d d +⋅ψ≥σ由表A1取756=d A ，动载荷1d 系数4.1=K ，初取ο15≈β转矩由表查取2.1=ψd 接触疲劳极限MPa H 7101lim =σ，MPa H 5802lim =σMPaMPaH HP H HP 5809.09.07109.09.02lim 21lim 1⨯=≈⨯=≈σσσσ82.353135222.164.184.17561323211=+⋅⨯⨯⨯=+⋅ψ≥uu KT A d HP d d σ4.1=KMPaMPaH H 5807102lim 1lim ==σσMPaMPaHP HP 52263921==σσ取mm d 401= 3、确定基本参数圆周速度s m n d v /97.210006014204010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ 取311=z ，9331312=⨯==iz z确定模数9331312=⨯==iz z 确定模数，查表取25.1=m 确定齿数，取为32 则9632312=⨯==iz z ，互质取97校核传动比误差为：精度等级取8级精度合理取25.1=n m321=z 972=z传动比误差满足要求mm28.412329.1z m d 305.141.291.25arccos m m arccos1t 1t n =⨯=⨯====小齿轮分度圆直径：确定螺旋角οββ84402.1d b mm 13.1257929.1z m d 1d 2t 2mm =⨯===⨯=⨯=ϕ初步尺宽大齿轮分度圆直径mm84b mm 13.125d mm 28.41d 21=== 4、校齿核面接触疲劳强度HP t H H V A E H H uu b d F K K K K Z Z Z Z σσαββε≤±⋅=11计算齿面接触应力查图得非变位斜齿轮4.2=H Z查表得弹性系数MPa Z E 8.189= 重合度系数为 端面重合度()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡'-+'-=ααααπεαtan tan tan tan 212211a a z zοοο59.20305.14cos 20tan arctan cos tan arctan =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=βααn t ο59.335.2228.4159.20cos 28.41arccos 2cos arccos arccos111111=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==a t a b at h d d d d ααο82.255.2213.12559.20cos 13.125arccos 2cos arccos arccos222222=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+==a t a b at h d d d d αα4.2=H ZMPaZ E 8.189=︒=59.20t αtt'αα=啮合角由于没有变位所以端面14.3=∴αε重合度系数为纵向重合度56.01102.325.13.14.3054sin184mbsinn==∴>=⨯⨯==αεββεεπβεZΘο螺旋角系数98.0cos==ββZ1=AK2.1=VK齿间载荷分布系数kNdTFt9031.028.41/64.182/211=⨯==mmNmmNbFKtA/100/8.18481.9031<=⨯=1.41481061.016.116.017.11032321=⨯⨯+⨯+=⋅⋅+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=--bCdbBAKHβ14.3=αε56.0=αZ98.0=βZ1=AK2.1=VK49.3=αHK41.1=βHK2/4.452mmNH=σ齿面接触应力2/4.4523134828.411.90349.341.12.1198.0535.08.1894.2mm N H =+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=σ计算许用接触应力limlim H XW R V L NT H HP S Z Z Z Z Z Z σσ=总工作时间h t h 480001630010=⨯⨯=9111009.448000142016060⨯=⨯⨯⨯==h L t n N γ应力循环次数9121066.1/⨯==i N N L L齿面工作硬化系数14.11700/)130240(2.117001302.1221=--=--==HB Z Z W W 接触强度尺寸系数由查表得润滑油膜影响系数取为1212121======V V R R L L Z Z Z Z Z Z接触最小安全系数lim H S 查表得 许用接触应力为2221/7.56605.1/114.11119.0580/4.67805.1/114.111188.0710mm N mm N HP HP =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=σσ14.121==W W Z Z0.121==X X Z Z05.1lim =H S2221/7.566/4.678mm N mm N HP HP ==σσ接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无须调整验算{}MPamm N HP HP H 7.566,min /4.452212=<=σσσ5、确定主要传动尺寸ο739.1338252.1)97(32arccos 2am )z (z arccos 2/cos m )z z (a mm 38,205.83213.12528.41(2/)d d (a n 21n 2121=⨯⨯+=+=+===+=+=ββ精确的因为取整）中心距mm 287.1739.31cos /25.1cos /m m :n t =︒==β端面模数小齿轮直径mm z m d 178.4132287.11t 1=⨯==大齿轮直径mm z m d 822.12479287.12t 2=⨯==齿宽，mm b 482=，mm b 541=9.34cos /311==βZ Z V 83.105cos /322==βZ Z V︒=74.13βmmd 178.411=mm d 822.1242=mm b 482= mm b 541=6、齿根弯曲疲劳强度验算由式 FP Sa Fa ntF F V A F Y Y Y Y m b F K K K K σσβεαβ≤=1 1=A K , 2.1=V K , 49.3==ααH F K K55.21=αF Y ,22.22=αF Y , 63.11=αS Y ,79.12=αS Y1=A K2.1=V K49.3=αF K 55.21=αF Y475.0971.0/14.375.025.0cos /75.025.0/75.025.022=+=+=+=bv Y βεεααε查表得88.0=βY()53.85.225.2/48/=⨯=h b3.1=βF K齿根弯曲应力为MPaY Y Y Y m b F K K K K Sa Fa ntF F V A F 1.14288.0475.063.155.252.148903.149.33.12.111111=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==βεαβσ计算许用弯曲应力由式limlim F XRrelT VrelT NT ST F FP S Y Y Y Y Y σσ=试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限lim F σ查图得MPa F 3001lim =σ，MPa F 2202lim =σ另外取9.0,88.0,11,0.221212121========NT NT RrelT RrelT VrelT VrelT ST ST Y Y Y Y Y Y Y Y由图确定尺寸系数1X Y =12=X Y22.22=αF Y 63.11=αS Y 79.12=αS Y475.0=εY88.0=βY3.1=βF KMPaF 1.1421=σMPaF 9.1352=σMPaF 3001lim =σMPaF 2202lim =σ88.01=NT Y9.02=NT Y1X Y =12=X Y)mmd d a mm 8.219)(5.0,9.60)1778.175.0(3.621q 5.0(2m b 212=+==++⨯⨯=++≈传动中心距涡轮尺宽6.计算涡轮的圆周速度和传动效率 涡轮圆周速度m /s 312.0)100060/(n d v 222=⨯=π，s/m 76.24.6cos )100060/(n d cos /v v 111s =︒⨯==πγ齿面相对滑动速度查表得当量摩擦角︒==6.1361οV ρ798.0)6.14.6tan(4.6tan tan(tan )1=+=+=οοοV ργγη 搅油效率滚：滚动轴承效率：76.099.096.0798.0321=⨯⨯==ηηηη 与估取值近似76.0/76.2/312.02===ηs m v sm v s7.校核接触强度 HP v A E H K K K d d T Z σσβ≤=22129400mN ⋅=⨯⨯⨯==8.106126.0376.03.47366.29550i T T 112η 查得弹性系数155E =Z ，使用系数1A =K s m s m v /3/312.02<= 取动载荷系数01.1V =K 载荷分布系数1=βK2H /9.141mmN =σ合格HP σσ≤Hmm N /9.141101.116.3271128.106194001552H =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=σ 8.轮齿弯曲强度校核FP FS 21V A 2FY Y md d K K K 666T σσββ≤= 确定许用弯曲应力N FP F Y 'σσ= 查出2FP /51'mm N =σ 查表得弯曲强度寿命系数2N FP FP N mm /N 64.3264.051Y '46.0Y =⨯===σσ，故确定涡轮的复合齿形系数Sa Fa FS Y Y Y ⋅= 涡轮当量齿数52.984.6cos /25cos /Z Z 332V 2=︒==γ 涡轮无变位查图得00.471.134.2Y 71.1Y 43.2Y Fs Sa Fa =⨯===导程角的系数947.01204.61120/1Y =-=-=οοογβ 2F /7.11749.000.43.67.623112101.118.1061666mm N =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=σ计其他参数同接触强度设2FP /64.32mmN =σ2F /7.11mmN =σ合格FPH σσ<9.蜗杆轴刚度验算P32r12t11y L 48EIF F y ≤+=三、轴系结构设计及计算1、轴的强度校核（1）小齿轮轴2、初估轴径3、初定轴的结构4、轴的空间受5、轴支承点的支反力6、合成弯矩考虑有键联接，故轴径增加3%，因需与联轴器匹配，mmd25min=取，轴孔长度。