北航机械设计课设加热炉装料机结构设计总体方案
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。
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。
机械毕业设计-加热炉装料机设计
Key words heating furnace charging machine, transmission device, connecting rod, gear reducer
III
.................................................................................................................................. II Abstract................................................................................................................................III 1 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2 2.3 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 5 .................................................................................................................................1 ..........................................................................................1 ..............................................................................................1 ..........................................................................................1 ...................................................................................1 ....................................................2 ...............................................................................................2 ...................................................................................................6 ..........................................................................................6 ....................................................................................6 ...................................................................................6 ....................................................................................7 ....................................................................................7 ...................................................................8 ...........................................................................9 ..............................................................11 ........................................................................................................11 ..................................................12 ....................................................................................13 .....................................................................................15 ....................................................................................15 .....................................................................................15 ................................................................................17 .................................................................................................20
机械设计课程设计-设计加热炉推料机传动装置
机械设计课程设计计算说明书设计题目: 设计加热炉推料机传动装置 全套图纸加扣 3012250582专 业:机械设计制造及其自动化 班 级: 设计者: 组员:指导教师: 2019年6月15日机械设计课程设计是机械设计课程最后一个环节,同时也是一次对我们进行全面的机械设计训练。
它的目的在于:一、综合运用机械课程和其他相关课程的理论以及生产实践的知识去分析和解决机械设计问题,并使所学知识得到进一步巩固和深化;二、学习机械设计的一般方法,了解掌握常用机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计过程和开展方式,培养正确的设计思想、解决问题的能力,特别是总体设计和零部件设计的能力;三、通过计算和绘图,学会运用标准、规范、手册。
图册和查阅有关技术资料等,培养机械设计的基本技能。
本文主要内容是蜗轮减速器的运用和计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用AUTOCAD、PROE软件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练,使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
(3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。
(4)加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。
一、课程设计任务书........................................................................................................................- 3 -传动方案拟定....................................................................................................................................- 4 -三、电动机选择,传动系统的运动和动力参数计算.......................................................................- 5 -3.1类型和结构形式的选择......................................................................................................- 5 -3.2功率的确定..........................................................................................................................- 5 -3.2.1电动机的功率选择...................................................................................................- 6 -3.2.2电动机转速的选择...................................................................................................- 7 -3.3传动比分配..........................................................................................................................- 7 -3.4动力运动参数计算..............................................................................................................- 7 -四、传动零件的计算........................................................................................................................- 8 -4.1蜗轮蜗杆计算:..................................................................................................................- 9 -4.2圆柱蜗杆传动的受力分析................................................................................................- 10 -4.3圆柱蜗杆传动强度计算和刚度验算................................................................................- 11 -五、轴的设计计算..........................................................................................................................- 11 -5.1蜗杆轴的设计....................................................................................................................- 11 -5.1.1 选择蜗杆轴的材料................................................................................................- 11 -5.1.2初算蜗杆轴的最小轴径.........................................................................................- 12 -5.1.3轴的结构设计.........................................................................................................- 12 -5.1.4轴的强度校核.........................................................................................................- 12 -5.2蜗轮轴的设计....................................................................................................................- 14 -5.2.1选择蜗轮轴的材料...............................................................................................- 14 -5.2.2初算蜗轮轴的最小轴径.......................................................................................- 14 -5.2.3蜗轮轴的校核.......................................................................................................- 15 -六、键连接的选择和计算..............................................................................................................- 16 -6.1选择键联接的类型和尺寸................................................................................................- 16 -6.2 校核键联接的强度...........................................................................................................- 17 -七、轴承的选择和计算..................................................................................................................- 17 -7.1计算轴承的受力................................................................................................................- 18 -7.1.1计算轴承所承受的径向载荷...............................................................................- 18 -7.1.2计算轴承的当量动载荷.......................................................................................- 18 -7.1.3计算轴承寿命.......................................................................................................- 19 -八、联轴器的选择..........................................................................................................................- 19 -1、联轴器类型的选择............................................................................................................- 19 -2、联轴器型号、尺寸的确定................................................................................................- 19 -九、箱体的设计计算......................................................................................................................- 21 -9.1箱体的结构形式和材料....................................................................................................- 21 -9.2铸铁箱体主要结构尺寸和关系........................................................................................- 21 -十、润滑和密封设计......................................................................................................................- 22 -10.1润滑方式..........................................................................................................................- 22 -10.2密封设计..........................................................................................................................- 23 -设计小结..........................................................................................................................................- 23 -参考文献..........................................................................................................................................- 24 -一、课程设计任务书1、课题题目:设计加热炉推料机传动装置。
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 -==。
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。
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。
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。
北航优秀机械设计说明书_加热炉装料机(DOC)
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 (32)(3)大齿轮轴 (34)5、键连接设计计算 (35)(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 (37)(1)输入轴 (37)(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 (39)4、密封形式的选择 (39)5、技术要求 (40)五、参考资料 (40)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 。
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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: ********
*名:**
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
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。
方案一方案二方案三
(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
方案一 方案二 方案三
由所给计算参数计算得曲柄所需功率W P k 1074.12=。
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1F ,设曲柄作用于滑块上,沿着曲柄圆弧切线方向上的力为2F ,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2F 与推杆上推力1F 之间关系——()()()[]αϕαϕααθcos sin sin cos 211h R F L F +++=-①
其中α、ϕ满足——()ϕαα+=cos h
sin R
② 其中1L ,2L 满足几何关系——H L L =+θαsin cos 21③,
30=α时,即导杆处于左右极限位置, 4.64=θ
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 221L 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=⨯⨯⨯==πω,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 ⋅==04.149550111
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 43.8699550333==
运动参数核动力参数的结果加以汇总,列出参数表如下:
广东珍珠岩,广东珍珠岩厂 r0f4p4ru51d7。