加热炉装料机设计_机械设计说明书.pdf

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

（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

Ⅰ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。同时要保证机构具有良好的传力特性，即压力角较小。

Ⅰ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。

方案一方案二方案三

（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定为2，则=°,=°,得θ=°。

φ1240φ212060

简图如下：暂定机架长100mm，则由°可得曲柄长50mm，导杆长200mm。

θ=60

（5）性能评价

图示位置即为γ最小位置，经计算，γmin=90°−23°=67°。性能良好。

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。