加熱爐推料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)綜合與傳動裝置設(shè)計(jì)

1、 課 程 設(shè) 計(jì)題 目：加熱爐推料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)綜合與傳動裝置設(shè)計(jì)班級：姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：一、設(shè)計(jì)題目加熱爐推料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)綜合與傳動裝置設(shè)計(jì)二、上交材料(1) 設(shè)計(jì)圖紙(2) 設(shè)計(jì)說明書四、進(jìn)度安排(參考)(1) 熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料 (2) 擬定設(shè)計(jì)方案(3) 繪制圖紙(4) 編寫說明書(5) 整理及答辯五、指導(dǎo)教師評語成 績： 指導(dǎo)教師日期摘要推料機(jī)是連續(xù)式爐的專用機(jī)械，推料機(jī)布置在加熱爐的進(jìn)料端，用以將工件或料盤推入加熱爐加熱，其動力源可以是電動機(jī)，隨著熱處理行業(yè)的發(fā)展，熱處理設(shè)備在機(jī)械行業(yè)產(chǎn)生了越來越重要的影響，熱處理設(shè)備的設(shè)計(jì)有著較深的意義。本文對加熱爐推料機(jī)的傳動系統(tǒng)

2、進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對推料機(jī)的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和技術(shù)改造提供了一定的參考。關(guān)鍵詞：推料機(jī)、加熱爐、傳動系統(tǒng)、減速器AbstractPusher machine is a continuous furnace dedicated machines, pusher machines arranged in the furnace feed side of workpiece or material to be pushed into the furnace heating plate, its power source can be electric motors, heat treatment equipm

3、ent design has a deeper significance.In this paper, furnace pusher machine drive system has been designed, on the pusher machine system design optimization and transformation provide some reference.Keywords: pusher machine.oven.transmission.speed reducer目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc15147 1電動機(jī)的選擇

4、 PAGEREF _Toc15147 1 HYPERLINK l _Toc28653 1.1機(jī)構(gòu)總傳動效率計(jì)算 PAGEREF _Toc28653 1 HYPERLINK l _Toc14856 1.2滑塊所需功率 PAGEREF _Toc14856 1 HYPERLINK l _Toc4225 1.3電動機(jī)功率與選擇 PAGEREF _Toc4225 1 HYPERLINK l _Toc25837 2傳動系統(tǒng)的運(yùn)動和動力參數(shù) PAGEREF _Toc25837 1 HYPERLINK l _Toc15759 2.1分配傳動比 PAGEREF _Toc15759 1 HYPERLINK l _

5、Toc22951 2.2計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) PAGEREF _Toc22951 2 HYPERLINK l _Toc23640 3.1蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc23640 3 HYPERLINK l _Toc13453 3.1.1選擇材料及確定許用應(yīng)力 PAGEREF _Toc13453 3 HYPERLINK l _Toc7042 3.1.2確定蝸桿，渦輪齒數(shù) PAGEREF _Toc7042 3 HYPERLINK l _Toc9880 3.1.3確定許用接觸應(yīng)力 PAGEREF _Toc9880 3 HYPERLINK l _Toc22888 3.1.4基本尺寸確定

6、 PAGEREF _Toc22888 3 HYPERLINK l _Toc18670 3.1.5接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc18670 4 HYPERLINK l _Toc5609 3.1.6計(jì)算散熱條件 PAGEREF _Toc5609 4 HYPERLINK l _Toc512 3.1.7潤滑油選擇 PAGEREF _Toc512 5 HYPERLINK l _Toc5015 3.1.8主要幾何尺寸 PAGEREF _Toc5015 5 HYPERLINK l _Toc12401 3.1.9蝸桿軸剛度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc12401 6 HYPERLINK l _Toc1

7、1125 3.2齒輪設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc11125 7 HYPERLINK l _Toc12896 3.2.1齒輪材料的選擇 PAGEREF _Toc12896 7 HYPERLINK l _Toc12206 3.2.2按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度初步確定模數(shù) PAGEREF _Toc12206 7 HYPERLINK l _Toc21446 3.2.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 PAGEREF _Toc21446 8 HYPERLINK l _Toc23780 3.3四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc23780 8 HYPERLINK l _Toc17675 4軸的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算 PAGER

8、EF _Toc17675 11 HYPERLINK l _Toc5890 4.1蝸桿軸 PAGEREF _Toc5890 11 HYPERLINK l _Toc770 4.1.1蝸桿軸的最小軸徑估算 PAGEREF _Toc770 11 HYPERLINK l _Toc21959 4.1.2按照彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸 PAGEREF _Toc21959 11 HYPERLINK l _Toc9182 4.1.3計(jì)算支撐反力如圖 PAGEREF _Toc9182 12 HYPERLINK l _Toc1621 4.1.4畫彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖及其的合成圖 PAGEREF _Toc1621 12 HYP

9、ERLINK l _Toc22769 4.2渦輪軸的計(jì)算與校核 PAGEREF _Toc22769 13 HYPERLINK l _Toc4745 4.2.1初按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸徑 PAGEREF _Toc4745 13 HYPERLINK l _Toc13099 4.2.2按照彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸 PAGEREF _Toc13099 13 HYPERLINK l _Toc1015 4.2.3計(jì)算支撐反力如圖 PAGEREF _Toc1015 14 HYPERLINK l _Toc26797 4.2.4畫彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖及其的合成圖 PAGEREF _Toc26797 14 HYPERLIN

10、K l _Toc10157 5軸承選取與校核 PAGEREF _Toc10157 16 HYPERLINK l _Toc3062 5.1蝸桿上選用圓錐滾子軸承30211 PAGEREF _Toc3062 16 HYPERLINK l _Toc304 5.2渦輪軸上選用圓錐滾子軸承30209 PAGEREF _Toc304 18 HYPERLINK l _Toc26991 6設(shè)計(jì)體會191電動機(jī)的選擇連桿機(jī)構(gòu)：齒輪是開式傳動，選擇人工周期性加油潤滑：渦輪蝸桿選擇雙頭式：軸承：聯(lián)軸器選擇彈性聯(lián)軸器：總傳動效率：=由題目可知，滑塊運(yùn)動頻率n=60次/min，則工作周期T=1，所以：VP=（FP=P/

11、查表選用一般用途的Y系列三相異步臥式電機(jī)Y801-4，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=1390r/min.2傳動系統(tǒng)的運(yùn)動和動力參數(shù) 大齒輪轉(zhuǎn)速n=1/T=1r/s=60r/min 計(jì)算總傳動比：i=n/n若蝸輪蝸桿的傳動比i=15.5，為則齒輪的傳動比取i=1.49， （a）.電動機(jī)軸轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、輸出功率：（b）.1軸轉(zhuǎn)速、輸入轉(zhuǎn)矩、輸入功率：此處刪減NNNNNNNNNNNNNNNN字 需要整套設(shè)計(jì)請聯(lián)系q：99872184。齒輪材料的選擇開式傳動的主要失效形式為齒面磨粒磨損和輪齒的彎曲疲勞折斷。由于目前齒面磨粒磨損尚無完善的計(jì)算方法，因此

12、通常只對其進(jìn)行抗彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式作齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，不按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式計(jì)算，也無需用齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式進(jìn)行校核。開式齒輪傳動，將計(jì)算所得模數(shù)加大10%-15%。選用斜齒輪，小齒輪用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表8-3-24，硬度241HB286HB，平均取260HB，大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表8-3-24，硬度為229HB286HB，平均取240HB。根據(jù)表8-3-124，8級精度。查圖8-3-53彎曲疲勞極限，。按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度初步確定模數(shù)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查手冊圖8-3-55得 ，取 ， ，彎曲疲勞許用應(yīng)力 齒輪傳動中，小齒輪查圖 8-3-46

13、則載荷系數(shù) 查手冊 圖8-3-38圖，8-3-38 ， 對于開式齒輪傳動，取m=6mm。， ， 取重新計(jì)算傳動比 。校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度驗(yàn)算公式：， 齒輪分度圓直徑 齒輪齒頂圓直徑 齒輪基圓直徑 中心距 圓周速度 齒寬 1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)為桿機(jī)構(gòu)，由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成?；瑝K的行程h主要與曲柄長度O1A及比值O2C/O2B有關(guān)，而其行程速度變化系數(shù)K則取決于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。對于有急回運(yùn)動要求的機(jī)械，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先確定行程速度變化系數(shù)K，求出極位夾角后，在設(shè)計(jì)各桿的尺寸。在三角形中，設(shè) 對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，最大壓力角出現(xiàn)在主動曲柄與機(jī)架共線的兩位置之一處。這時(shí)有： 在matlab里編程計(jì)算得

14、a,b=solve(a+b)2+(b-a)2-152.312=2*(a+b)*(b-a)*cos(pi/9),cos(pi/6)*2*b*1100=b2+11002-(152.3-a)2)其解為復(fù)數(shù)，實(shí)數(shù)范圍內(nèi)沒有解a,b=solve(a+b)2+(b-a)2-152.312=2*(a+b)*(b-a)*cos(pi/6),acos(b2+11002-(355.32+a)2)/(2200*b)+(pi/6)=3.14)其解為復(fù)數(shù)，實(shí)數(shù)范圍內(nèi)沒有解a,b=solve(a+b)2+(b-a)2-152.312=2*(a+b)*(b-a)*cos(pi/9),cos(pi/6)*2*b*1100=b

15、2+11002-(152.3+a)2)29 29 4*i 4964.58 a取87mm，b取965mm4軸的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算蝸桿軸的最小軸徑估算 蝸桿用45鋼，蝸桿螺旋部分采用淬火，齒面硬度45-55HRC。按扭轉(zhuǎn)硬度初步計(jì)算軸徑 查表取 ，取軸端最小直徑為 蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各部分尺寸如圖 在軸的輸入端安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的尺寸可以從手冊中查得，采用 彈性聯(lián)軸器。按照彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸畫出軸的力學(xué)模型圖求蝸桿上的作用力 計(jì)算支撐反力如圖 水平面支撐反力 垂直面支撐反力 畫彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖及其的合成圖水平彎矩圖 垂直彎矩圖合成彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化處理 即 前已計(jì)算危險(xiǎn)截面處當(dāng)量彎矩：4.2渦

16、輪軸的計(jì)算與校核 該軸傳動中小功率，無特殊要求，選用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼調(diào)質(zhì)處理，其機(jī)械性能查表得，初按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸徑 取按照彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸畫出軸的力學(xué)模型圖求蝸桿上的作用力 計(jì)算支撐反力如圖 水平面支撐反力 垂直面支撐反力 畫彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖及其的合成圖水平彎矩圖 垂直彎矩圖合成彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化處理 即 危險(xiǎn)截面第一處當(dāng)量彎矩：危險(xiǎn)截面第二處當(dāng)量彎矩：5軸承選取與校核查手冊得 水平面支撐反力 垂直面支撐反力 按軸承1校核 查手冊 查表得 則查手冊 安全查手冊得 水平面支撐反力 垂直面支撐反力 Fq=212.673N 按軸承1校核 查手冊 查表得 則查手冊 安全6設(shè)計(jì)體會 在期末課程設(shè)計(jì)中，我們所選擇的是設(shè)計(jì)一個加熱爐推料機(jī)，這對我們來說是又一次嘗試與創(chuàng)新的過程，現(xiàn)在利用自己學(xué)到的知識設(shè)計(jì)一個傳動系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過程中，對具體的設(shè)計(jì)步驟、思路、方法、技巧都有了進(jìn)一步的了解，并感受深刻。在設(shè)計(jì)過程中也認(rèn)識到了自己的不足，在設(shè)計(jì)中方法比較生硬，只是按照書上步驟按部就班，主與次也沒能很好把握住，這些方面通過這次我們都要加強(qiáng)了解。在這次設(shè)計(jì)中也謝謝老師和同學(xué)的幫助。參考文獻(xiàn)1 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.2M.沈陽：東北大