加熱爐推料機(jī)的設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程（設(shè)計(jì)）題目加熱爐推料機(jī)設(shè)計(jì)學(xué) 院：姓 名：學(xué)號(hào)：專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年 級(jí)：指導(dǎo)教師：職稱：二0 四年 六月目錄1. 設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介 32. 設(shè)計(jì)參數(shù)與要求 33. 設(shè)計(jì)任務(wù) 44. 設(shè)計(jì)過程說明 44.1 設(shè)計(jì)前期分析 44.2 計(jì)算過程及相關(guān)結(jié)果 4I . 設(shè)計(jì)方案A 4II. 設(shè)計(jì)方案 B 5川.設(shè)計(jì)方案C 65. 電動(dòng)機(jī)功率與選擇 75.1 滑塊所需功率： 75.2 查手冊(cè)得各個(gè)部分的效率： 75.3 電動(dòng)機(jī)功率 76. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸確定 76.1 傳動(dòng)比的分配 86.2 構(gòu)件尺寸 87. 設(shè)計(jì)感悟： 81. 設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介如圖所示為加熱爐推料機(jī)結(jié)構(gòu)總圖與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

2、示意圖。 該機(jī)器用于向熱處理 加熱爐內(nèi)送料。推料機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過傳動(dòng)裝置使推料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(滑塊) 5做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將物料7送入加熱爐內(nèi)，設(shè)計(jì)該推料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置。2. 設(shè)計(jì)參數(shù)與要求加熱爐推料機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)如表所示。該機(jī)器在室內(nèi)工作，要求沖擊振動(dòng)小。 原動(dòng)機(jī)為三相交流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷較平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速誤差 <4% 使用期限為10年，每年工作300天，每天工作16小時(shí)。表6 -8加熱爐推料機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)滑塊運(yùn)動(dòng)行程H(mm)200滑塊運(yùn)動(dòng)頻率n(次/min)40滑塊工作行程最大壓力角)30機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)K1.5構(gòu)件DC長(zhǎng)度'皿(mm)1130構(gòu)件CE長(zhǎng)度G (mm)17

3、0滑塊工作行程所受阻力(含摩擦阻力)Fr1(N)400滑塊空回行程所受阻力(含摩擦阻力)Fr2(N)1003. 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 針對(duì)圖所示的加熱爐推料機(jī)傳動(dòng)方案， 依據(jù)設(shè)計(jì)要求和已知參數(shù)； 確定各構(gòu)件 的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；2. 確定電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速；3. 圖紙上繪出最終方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（可以是計(jì)算機(jī)圖）；4. 編寫課程設(shè)計(jì)說明書。4. 設(shè)計(jì)過程說明4.1 設(shè)計(jì)前期分析根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過蝸輪蝸桿的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，主要的設(shè) 計(jì)部分在于執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 因此簡(jiǎn)化出來的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為四桿機(jī)構(gòu) （電動(dòng)機(jī)、 蝸輪蝸桿 的傳動(dòng)關(guān)系在此處不予討論） 。在運(yùn)動(dòng)方案的選擇上，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用時(shí)，曲

4、柄AB有兩次與連桿BC共線, 故可判斷出這兩個(gè)時(shí)刻， 滑塊也處于運(yùn)動(dòng)的極限位置。 通過這些可以選擇對(duì)稱機(jī) 構(gòu)，即搖桿DCE罷動(dòng)的極限位置是關(guān)于通過 D點(diǎn)的垂線對(duì)稱配置的。下面就以此 為基礎(chǔ)來計(jì)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)。4.2 計(jì)算過程及相關(guān)結(jié)果I .設(shè)計(jì)方案ADE=DC+CE=1130+170=1300GC2=173.8 mmAB=a BC=b CD=c AD=d極位夾角K1180=180o ( 1.5-1 )/( 1.5+1 ) =36oK 1在厶 DCC 中，cos =( DC2+DC2-CC2 )/ 2DC*DC=8.8o利用圖解法進(jìn)行設(shè)計(jì):(1) 選取適當(dāng)?shù)谋壤呲?1:10 ,任取一點(diǎn)D

5、,并以此為頂點(diǎn)，CD為腰，CC1為 底邊做等腰三角形；(2) 作/ CC1NM CC2M=9> 9 =54o,交于0點(diǎn)，以0為圓心，0C為半徑作圓0 在圓 O上任取一點(diǎn) A 即/ CAC19,取 AC1=300m； AC=170m(3) a+b=AC 1； b-a=AC;得 a=65 m ；b=235 m(4) 不妨設(shè)滑塊工作行程最大壓力角a出現(xiàn)在四桿機(jī)構(gòu)的兩極限位置，滑塊所處的高度是不定的，此高度決定了 EF桿的長(zhǎng)度，假設(shè)EF=200mII.設(shè)計(jì)方案B缺點(diǎn)：1. 對(duì)此方案的曲柄搖桿的急回特性較明顯， 滑塊速度變化較快，不利于平穩(wěn)傳動(dòng)2. 由于極位夾角B已經(jīng)確定，運(yùn)動(dòng)分析可知，滑塊的運(yùn)動(dòng)

6、行程較小缺點(diǎn)：1.在復(fù)合鉸鏈處桿件受集中力作用，容易斷裂2. 滑塊行程較小滑塊運(yùn)動(dòng)周期T=60/40=1.5s 得曲柄角速度3 =2n /1.5=4.2rad/s5. 電動(dòng)機(jī)功率與選擇5.1 滑塊所需功率：V滑塊=2H/T=2*200/1.5=800/3 伽/sP滑塊=FV/1000= 400*800/3*10 -6=0.107Kw5.2 查手冊(cè)得各個(gè)部分的效率：連桿機(jī)構(gòu)：n 0=0.96軸承：n 1=0.99渦輪輪桿的嚙合：n 2=0.88聯(lián)軸器：n 3=0.99齒輪：n 4=0.93傳動(dòng)的總效率 n 總=n 0* n 1 * n 2* n 3* n 4=0.747P 電=卩滑/ n 總=0

7、.107/0.747=0.14Kw5.3 電動(dòng)機(jī)功率查表選用一般用途的 丫系列三相異步臥式電機(jī) 丫801-4,封閉結(jié)構(gòu)。額定功率P=0.55Kw,同步轉(zhuǎn)速 n=1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速 n 滿=1390r/min6. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸確定6.1 傳動(dòng)比的分配總傳動(dòng)比：i= n 滿/n 滑=1390/40=34.75渦輪蝸桿： i 0=25齒輪： i 1=i/i 0=34.75/25=1.56.2 構(gòu)件尺寸蝸桿頭數(shù)Z仁2 m=1mm 導(dǎo)程角丫 =20o渦輪齒數(shù)Z2=i0*Z仁50模數(shù)m=5mm螺旋角B =20o大齒輪 Z3=75 m=1 mm小齒輪Z4=40 m=1 m7. 設(shè)計(jì)感悟：通過此次課程設(shè)計(jì)， 我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通， 而且豐富了大腦， 同時(shí)在查找 資料的過程中也了解了許多課外知識(shí)， 開拓了視野，也認(rèn)識(shí)到了機(jī)械的發(fā)展方向， 使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍， 在設(shè)計(jì)過程中， 我通過查 閱有關(guān)資料， 與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)， 使自己學(xué)到了不少知識(shí)， 也經(jīng)歷了不少艱 辛，但