加热炉装料机设计说明书.docx

一、课程设计任务书题目： 加热炉装料机的设计设计背景加热炉装料机是用于向加热炉内送料的机器。装料机由电动机驱动，通过传动装置带动装料推杆做往复移动，将物料送入加热炉内。其结构与机构简图如图7-1所示。1-电动机；2-联轴器；3-蜗杆副；4-齿轮；5-装料推板；6-连杆；7-物料图7-1 加热炉装料机设计数据与要求1）使用状况：室内工作，动力源为三相交流电机，电机单向转动，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）生产状况：中等规模机械厂，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。3）推杆的行程为200mm。设计任务1）完成装料机总体传动方案的设计，绘制总体设计原理方案图。2）完成装料机主要传动装置的结构设计。3）完成装配图1张（用A0或A1图纸），零件图2张。4）编写设计计算说明书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—蜗杆减速器示意图三、电动机选择选择电动机类型：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。选择电动机容量：由设计要求得电动机所需功率Pd=2.8kw。因载荷平稳，电动机额定功率略大于Pd即可，因此选定电动机额定功率为。确定电动机转速：曲柄工作转速 16.21r/min，减速器传动比为60～90，故电动机转速可选范围为nd=ianw=927.6-1458.9r/min。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Y132S-6，满载转速960r/min。四、计算总传动比及分配各级传动比计算总传动比：ia=nm/nw=59.2分配减速器的各级传动比第一级齿轮传动比则第二级蜗杆传动比为五、运动和动力参数计算滚动轴承效率：=0.99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）：六、传动零件的设计计算1、联轴器根据公式：TC=KAT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KA=1，，故。由于== 960r/min，所以选弹性联轴器。匹配：电动机Y100L2-4轴径D=38mm。综上，查表选择弹性套柱销联轴器，型号LT6，齿轮轴轴径为35mm。2、齿轮设计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d1t≥由表A1取Ad=756，动载荷系数K=1.4，初取β=15。转矩由表查取Фd=1.2接触疲劳极限δHlim1=710MPaδHlim2=580MPa[δH]1=KHN1δlim1/S=0.9×710MPa=639MPa[δH]2=KHN2δlim2/S=0.9×580MPa=522Mpad1t≥=40.9mm3、确定基本参数圆周速度v=2m/s 取z1=32确定模数z2=iz1=3×32=96确定模数m=d1/z1=41/32=1.29，查表取m=1.25确定齿数z1=d1/m=41/1.25=32.8，取为33则z2=iz1=3×33=99，互质取99校核传动比误差为： 4、校齿核面接触疲计算齿面接触应力查图得非变位斜齿轮ZH=2.33查表得弹性系数重合度系数为端面重合度重合度系数为纵向重合度螺旋角系数间载荷分布系数齿面接触应力总工作时间齿面工作硬化系数接触强度尺寸系数由查表得润滑油膜影响系数取为接触最小安全系数查表得许用接触应力为验算5、确定主要传动尺寸小齿轮直径大齿轮直径齿宽，，6、齿根弯曲疲劳强度验算由式, , ,,,查表得齿根弯曲应力为计算许用弯曲应力由式试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限查图得，另外取由图确定尺寸系数=由查表查最小安全系数弯曲疲劳强度验算7、静强度校核静强度校核,因传动无严重过载,故不作静强度校核（3）、蜗轮蜗杆设计1．选择传动精度等级，材料考虑传动功率不大，转速也不很高，选用ZA型蜗杆传动