854611189加熱爐自動裝料機(jī)的設(shè)計 課程設(shè)計

1、 機(jī)械設(shè)計學(xué) 課程設(shè)計院 （系）： 機(jī)械工程學(xué)院 2010年 7月11日加熱爐自動裝料機(jī)的設(shè)計 目 錄第一章 設(shè)計任務(wù) 1目的及意義.11.2設(shè)計要求.2第二章 功能原理設(shè)計2.1總功能.32.2功能分析.32.3方案及評價.4第三章 選定方案的詳細(xì)說.10第四章機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計4.1總體功能機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計方案.11第五章 結(jié)束語.13參考文獻(xiàn).15附錄第一章 設(shè)計任務(wù)1.1目的及意義一目的機(jī)械設(shè)計學(xué)課程設(shè)計是課程設(shè)計學(xué)課程的一個主要實踐環(huán)節(jié)，也是機(jī)械設(shè)計及其自動化方向?qū)W生全面的應(yīng)用該課程基礎(chǔ)理論與專業(yè)進(jìn)行設(shè)計的一次綜合訓(xùn)練。通過課程設(shè)計以功能設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計和商品化設(shè)計為核心內(nèi)容，初步樹立正確的設(shè)

2、計思想，掌握機(jī)械產(chǎn)品形成過程，培養(yǎng)在掌握現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上更加創(chuàng)造性地從事設(shè)計工作的能力和思想。該機(jī)器用于向加熱爐內(nèi)送料。裝料機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，通過傳動裝置使裝料機(jī)推桿做往復(fù)移動，將物料送入加熱爐內(nèi)。二、意義加熱爐自動裝料機(jī)可在無人看管的情況下實現(xiàn)自動送料，這樣既省時又省力，大大提高工作效率，因此加熱爐裝料機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的使用越來越廣泛。1.2設(shè)計要求一、任務(wù)完成向加熱爐內(nèi)自動送料。1二、設(shè)計要求圖1-1 （1）完成加熱爐裝料機(jī)的功能原理設(shè)計。 （2）針對確定的功能原理設(shè)計方案，完成機(jī)械運動系統(tǒng)方案設(shè)計。 （3）針對確定的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計方案，完成必要的運動分析和設(shè)計計算（4）設(shè)計技術(shù)要求：室內(nèi)

3、工作，需要5臺，動力源為三相交流電動機(jī)，電動機(jī)單向轉(zhuǎn)動，載荷較平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速誤差4%；使用期限為10年，每年工作250天，每天工作16小時，大修期為3年。2第二章 功能原理設(shè)計所謂功能原理設(shè)計就是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的最初環(huán)節(jié)，事先要針對該產(chǎn)品的主要功能原理性思想。這種針對主要功能原理型設(shè)計，簡稱“功能原理設(shè)計”2.1總功能本次設(shè)計總功能為：實現(xiàn)加熱爐裝料機(jī)的自動裝料。2.2功能分析 本套系統(tǒng)主要包括：動力裝置，自動進(jìn)料裝置和傳動裝置。在進(jìn)料口外，有一傾斜的工作臺，上面放有準(zhǔn)備加熱的料，在進(jìn)料口處，有一擋板，以便將料擋在進(jìn)料口外，與擋板挨近的頂板，它的作用是逐一將料頂過擋板，進(jìn)入送料軌，由推桿將其推入加熱

4、爐，這就是加熱爐自動送料機(jī)的主要工作過程。圖2-132.3方案及評價一、 動力裝置動力裝置根據(jù)技術(shù)要求，選用三相交流電動機(jī)，電動機(jī)單向轉(zhuǎn)動，載荷較平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速誤差4%。圖2-2二、 自動進(jìn)料裝置三、 方案一： 圖2-3 4此方案利用的是凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)凸輪到達(dá)最高點時，頂板將將料擋在進(jìn)料口外；當(dāng)凸輪到達(dá)最低點時，頂板也隨之下降，此時料可通過頂板，但是還是會被擋板擋在進(jìn)料口外；當(dāng)凸輪再次上升時，頂板就將其上面的料頂過擋板就進(jìn)入送料軌，這樣就實現(xiàn)自動進(jìn)料。這一方案的優(yōu)點是，頂板的運動軌跡可以很精確，只要凸輪的外形滿足要求。不足是，在與傳動裝置組合時，要添加凸輪機(jī)構(gòu)，這樣就顯得機(jī)構(gòu)繁雜。方案二：圖2-4

5、此方案是凸輪連桿機(jī)構(gòu)，凸輪和連桿實現(xiàn)一級行程放大，由搖桿帶動與搖桿固接的撥桿實現(xiàn)二級行程放大，來滿足擋板行程。此方案結(jié)構(gòu)簡單，緊湊。此方案的缺點是需5要保證連桿與搖桿的傳動角不小于40且點接觸易磨損。 相比較而言，在都能完全所需功能的情況下，機(jī)構(gòu)越簡單就越優(yōu)化，同時損耗也會減少，所以我的選擇傾向于方案二。四、 傳動裝置方案一：圖2-5 方案一采用的是圓柱凸輪機(jī)構(gòu)傳動，此方案可以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為一定規(guī)律的大行程往復(fù)運動。優(yōu)點是減少制造和裝配的困難，減輕質(zhì)量，縮小尺寸，降低成本，還可以減少機(jī)構(gòu)的累積誤差，提高機(jī)器的效率和工作的可靠性。6缺點是點、線接觸，易磨損，不適合高速、重載方案二： 圖2-6

6、方案二采用的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常簡單，加工制作簡便，但是很有可能滿足不了行程的要求。方案三：7 圖2-7方案三采用的是凸輪機(jī)構(gòu)，同方案二，結(jié)構(gòu)簡單，但是很難滿足行程的要求。比較這三種方案，我選擇方案一，雖然有磨損，但是其構(gòu)件的數(shù)目和運動副數(shù)目較少且工作可靠性優(yōu)于方案二、方案三，另外，為保證方案二、方案三滿足行程要求，對齒輪和凸輪的要求也相應(yīng)提高。因此最佳方案我選擇方案一。8綜上所述，根據(jù)自動送料裝置和傳動裝置的最佳方案，我們可得到以下結(jié)構(gòu)簡圖：圖2-819第三章選定方案的詳細(xì)說明首先動力源為三相交流電機(jī)，其輸出軸連接一圓柱凸輪，帶動圓柱凸輪轉(zhuǎn)動并且?guī)油馆嗈D(zhuǎn)動，其上面有連桿和搖桿形成行程擴(kuò)大

7、，一方面帶動推桿，實現(xiàn)左右移動，另一方面，帶動頂板，實現(xiàn)上下運動。在進(jìn)料口外，有一傾斜的工作臺，上面放有準(zhǔn)備加熱的料，在進(jìn)料口處，有一擋板，以便將料擋在進(jìn)料口外，與擋板挨近的頂板，它的作用是逐一將料頂過擋板，進(jìn)入送料軌，由推桿將其推入加熱爐。擋板、推桿的具體運動參見第四章。 10第四章 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計根據(jù)前面整個工作流程的介紹，我們可得到以下大致的運動循環(huán)圖。 圖4-1首先假設(shè)推桿完全收回的位置為起始位置，這時帶有搖桿的齒輪轉(zhuǎn)過的角度為0，頂板的最低位置設(shè)為0。如圖所示，機(jī)器工作開始后，推桿隨著角度的增大，位移也逐漸增大，把已進(jìn)入送料軌的料推向加熱爐，此時頂板在較高位置，將料擋在進(jìn)料口外；角

8、度達(dá)到180時，料已被完全送入加熱爐，推桿有外回走的趨勢，此時擋板慢慢下降到料下面；11到達(dá)角度t時，推桿已接近完全收回，此時頂板慢慢升高，將料頂過擋板進(jìn)入送料軌，準(zhǔn)備下一輪的工作。如此循環(huán)往復(fù)，實現(xiàn)自動裝料。機(jī)械總體布局如附圖1圖4-212第五章 結(jié)束語通過對機(jī)械設(shè)計學(xué)的學(xué)習(xí)對本次機(jī)械設(shè)計學(xué)課程的理解和操作，使我學(xué)到了很多知識，尤其是對設(shè)計有了新的認(rèn)識。機(jī)械設(shè)計分為三部分，第一部分功能原理設(shè)計，第二部分實用化設(shè)計，第三部分商品化設(shè)計。在設(shè)計過程中，尤其要注意功能原理的分解，分解到每個功能都能找到功能原理，從而通過功能原理解提出能夠?qū)崿F(xiàn)此功能的方案，通過比較選出最優(yōu)方案 。事物總是不斷發(fā)展的，

9、機(jī)械設(shè)計學(xué)也是在不斷地發(fā)展，反映在具體的設(shè)計中也是如此，加熱爐自動裝料機(jī)也是在不斷發(fā)展創(chuàng)新的?；仡櫰鸫舜螜C(jī)械設(shè)計學(xué)課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，在整整一星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，13難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過這次課程設(shè)計之后，我一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。 這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，同學(xué)的耐心幫助下，終于游逆而解。同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！相信此次的課程設(shè)計對我受益匪淺！14參考文獻(xiàn)1 黃靖遠(yuǎn)等主編機(jī)械設(shè)計學(xué)北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20082 鄒慧君主編.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計原理.科學(xué)出版社，20033 慧君主編機(jī)械原理