加热炉推料机传动装置设计【推杆行程220mm;电机功率3.6kW】任务书.doc

加热炉推料机传动装置设计【推杆行程220mm;电机功率3.6kW】【独家含5张CAD图课程毕业设计】

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加热炉推料机传动装置设计【推杆行程220mm;电机功率3.6kW】【含5张CAD图】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下:


内容简介:
充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸I加热炉推料机传动装置设计DESIGNOFMACHINETRANSMISSIONDEVICEOFPUSHINGREHEATINGFURNACE摘要这次课程设计主要是设计了加热炉推料装置的传动系统。加热炉推料机代替了人工加料,即安全又方便,它包括机架,机架上装有电动机,在电动机的驱动轴上又装有联轴器,联轴器与蜗杆相连,蜗杆涡轮减速器,在推料小车上装有推杆。按任务书要求设计计算了蜗轮蜗杆的各种参数,减速器外大小齿轮的参数,并进行校核。执行系统(六连杆机构)的设计,根据要求,计算出了各杆的工作尺寸。让我在一次体会到了设计任务的过程,需细心与较真,不管做的怎么样,但是过程对自己很重要。关键词蜗杆减速器齿轮加热炉六连杆结构充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸IIABSTRACTTHISCOURSEDESIGNMAINLYFURNACEPUSHINGDEVICEOFTHEDRIVESYSTEMISDESIGNEDPUSHERHEATINGFURNACETOREPLACETHEARTIFICIALFEEDING,SAFEANDCONVENIENT,ITCONSISTSOFFRAME,MOTORMOUNTEDONTHEFRAME,ONTHEDRIVESHAFTOFTHEMOTORISEQUIPPEDWITHACOUPLING,COUPLINGARECONNECTEDTOTHEWORM,THEWORMTURBINEREDUCER,EQUIPPEDWITHPUSHRODONPUSHINGTHECARACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSOFSPECIFICATIONDESIGNANDCALCULATIONOFTHEVARIOUSPARAMETERSOFTHEWORMGEARANDWORMGEARREDUCEROUTERSIZEOFPARAMETER,ANDCARRYONTHECHECKTHEDESIGNOFTHEEXECUTIONSYSTEMSIXBARLINKAGE,ACCORDINGTOTHEREQUIREMENTS,CALCULATETHESIZEOFEACHBARWORKLETMEINANEXPERIENCEDTHEPROCESSOFTHEDESIGNTASK,NEEDTOCAREFULLYANDSERIOUSLY,NOMATTERWHATDO,BUTTHEPROCESSISVERYIMPORTANTFORYOURSELFKEYWORDSWORMGEARREDUCERFORHEATINGFURNACETHESIXCONNECTINGRODSTRUCTURE充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸III目录摘要IABSTRACTII第1章总体方案设计111传动方案拟定112电动机的选择213传动系统的运动和动力参数5第2章传动装置设计计算721蜗轮蜗杆设计1022齿轮的设计1223轴的设计与校核1424键连接设计计算1625联轴器的选择与计算1826滚动轴承的选择及寿命计算20第3章减速器箱体设计2231润滑与密封形式的选择,润滑油和润滑脂的选择2332箱体设计2433技术要求25结论26参考文献27致谢28充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸1第1章总体方案设计11传动方案拟定设计内容(1)选择电动机三相交流电动机,电压380/220V(2)传动部分的设计减速器蜗轮蜗杆传动效率低下,缓冲吸震和过载保护的能力较弱,制造精度高,但符合本次设计要求,采用蜗轮蜗杆传动。总的传动比为60,因为轴受到的扭矩力比较大,所以采用蜗杆齿轮减速器,以满足本次设计的要求传动机构工作机采用反复移动的结构。本次设计以旋转运动转换为往复运动为目标,并不要求考虑到要不要等速、急回的特性。所以以六连杆机构为传动装置是比较符合本次的设计要求。根据本次设计要求,推料机应带动装料推板前进,设计结构越简单越好,对心曲柄滑快机构恰恰符合。图11加热炉推料机充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸212电动机的选择(1)选择电动机型号按本次设计的要求6KW,T25,即N424(转分)。选则Y系列的电动机。(2)计算功率轴承效率0099联轴器效率1099蜗轮蜗杆2084斜齿轮的效率3098滑块的效率4090总的效率为0312340990990840970900704(3)计算电动机所需的转速传动比的范围为齿轮传动比I齿25;蜗轮传动比I蜗1040查阅相关资料,并结合实际情况初步选择Y112M4型电动机,其功率为KW转速为1440R/MIN13传动系统的运动和动力参数总传动比为IANM/NW1440/24601、各级的传动比为取齿轮传动比I343,蜗轮和蜗杆的传动比I12IA/I3460/320ERRORNOBOOKMARKNAMEGIVEN2、计算各轴功率、转速、转矩各轴转速电机轴NM1440R/MIN轴N1NM1440R/MIN轴N2N1/I121440RMIN/2072RMIN轴N3N2/I3472RMIN/324RMIN各轴功率电机轴PD40KW轴P1PD1040KW099099392KW轴P2P120392KW084099326KW轴P3P230326KW098099313KW推杆P出P34313KW090282KW各轴转矩电动机输出转矩TD9550PD/NM95504014402653NM轴T1TD126530992626NM轴T2T102I342626084099204368NM轴T3T203I344368098099312713NM充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸3表11各轴功率、转速、转矩一览表功率P/KW转矩T/NM轴名输入输出输入输出转速NR/MIN传动比I效率电机轴4026531440109801轴392262614402008316轴3264368072轴28212713424309702充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸4第2章传动装置设计计算21蜗轮蜗杆的设计1精度等级,材料7级精度等级,蜗杆采用45钢,淬火处理,硬度为4550HRC,沙模铸造。2确定蜗杆,涡轮齿数传动比I1220,参考资料取Z12,Z2IZ120240涡轮转速为N2N1/I960/20480R/MIN3确定涡轮许用接触应力蜗杆材料为锡青铜,则HPHPZVSZN,P200N/MM2初估滑动速度VS53M/S,浸油润滑。滑动速度影响系数ZVS090,单项运转取1,涡轮应力循环次数NL60N2TH601721016300207108,查图可得ZN067,HPHPZVSZN200090671206N/MM4接触强度设计载荷系数K11M2D115000/HPZ22KT2蜗轮转矩由表288,估取蜗杆传动效率08,T2T1I195504/1440082042444NM则M2D115000/1206401142444451416MM3查表可选用M2D5376MM3,传动基本尺寸M8,D180,Q10则蜗杆宽度B1258MZ21258401128MM5主要几何尺寸计算涡轮分度圆直径D2MZ2840320MM蜗杆导程角TANZ1/Q2/1002MM涡轮尺宽B22M05Q1280510161066中心距A200MM6计算涡轮的圆周速度和传动效率涡轮圆周速度V2D2N2/601000121M/S齿面滑动速度VV1/COSD1N1/601000COS113615M/S123查表得出当量摩擦角PV117128由式可得1TAN/TANPVTAN113/TAN1131280895搅油效率2096滚动轴承效率30991230895096099085与估取值近似7校核接触强度HZE9400T2/D1D22KAKVKHP弹性系数ZE155使用系数KA1V2121M/S3M/S取动载荷系数KV105载荷分布系数K1充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸5H15594004368/8032021105111244N/MM8轮齿弯曲强度校核F666T2KAKVK/D1D2MYFSYFP许用弯曲应力为FFPYN查阅相关资料得出FP51N/MM2查阅相关资料弯曲强度寿命系数为YN053,故FPFPYN510532703N/MM2确定涡轮的复合齿形系数YFSYFAYSA涡轮当量齿数ZV2Z2/COS340/COS31134242涡轮无变位查图2717,2720得YFA24YSA168YFS241684032导程角的系数Y112011131200906其他参数同接触强度设计F666436811051/8032063403209066919N/MM29蜗杆轴刚度验算Y1FT12FR12/48EIL3YP圆周力FT12000T1/D120002626/806565N径向力FR12000T2/D2TANX20004368/TAN20993646N蜗杆支撑距LL09D209320288MM蜗杆的危险面惯性矩IDF146480248464671105MM4许用最大变形YP0001D180M蜗杆轴变形Y165652993,6424821105671105288342MP合格10蜗杆传动热平衡计算T1P11/KAT295蜗杆传动效率085导热率取为K15W中等通风环境K工作环境温度T220传动装置散热面积为A033A10017310947M2T140001085151049720565充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸622齿轮的设计1材料和精度的选择斜齿小齿轮采用40CR,调质处理,硬度241HB186HB,大齿轮采用45钢,调质处理,硬度241HB186HB,精度等级8级2估算小齿轮直径闭式软齿面传动,齿面接触强度估算小齿轮的分度圆直径D1AD3KT1D2HPU1U由表A1取AD756,动载荷系数K16,转矩T14368NM,由表2711查取D10HLIM2580PAHP109HLIM109710MPA639MPAHP209HLIM209580MPA522MPAD1AD3KT1D2HPU1U75631643681522231310485MM3确定基本参数圆周速度VD1N160100100726010000415M/S精度等级取8级精度合理取Z121,Z262,I62/212953确定模数MTD1/Z1110/215238,查表取MN5确定螺旋角ARCCOSMN/MTARCCOS5/523817341小齿轮直径D1MTZ1523821110MM大齿轮直径D2MTZ2523862324762MM初步尺宽BDD110110110MM校核传动比误差因齿数未做圆整,传动比不变。HZHZEZZKAKVKHKKHFT/D1BU1/UHP1节点区域系数查图2716非变位斜齿轮ZH239弹性系数查表2711ZE1898MPA4重合度系数1Z1/2Z1TANA1TANZ2TANA2TANTARCTANTANN/COSARCTANTAN20/COS79142087A1ARCCOSDB1/DA1ARCCOS110COS20872/1102531073A2ARCCOSDB2/DA2ARCCOS307COS20117/307048252249787280TT啮合角由于没有变位所以端面A1574纵向重合度BSIN/MN110SIN7341/31452091ZT1A115740797螺旋角系数ZCOS0977KA125KV105KHFT2TI/D124368/110794KNKAFT/B15794103/1109025N/MM100N/MMCOSBCOSCOSN/COST096充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸7KH/COS2B1574/09621708KHABB/D12C103B1110161047103124812995齿面接触应力H24918980770995125105122917088400/11011031/356407N/MM26计算许用接触应力HPHPHLIMZNTZLZVZRZWZXSHLIM249189807709951251051229840610N/MM2总工作时间TH103001648000H应力循环次数NL160N1TH601484800020736108NL2NL1/I6912107ZW1ZW212HB2130/1700114ZL1ZL2ZR1ZR2ZV1ZV21由表2714取最小安全系数105LIMHS7许用接触应力HP17101111111141058479N/MM2HP258011711111141057368N/MM2验算H5647N/MM2MINHP1,HP27368MPA接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无须调整8确定主要传动尺寸中心距AD1D2/2110324762217381MM圆整取A220MMARCCOSZ1Z2M/2AARCCOS21625/222685059端面模数MTM/COS5/COS194075301205小齿轮直径D1MTZ1530125021111,325MM大齿轮直径D2MTZ2530125062328675MM齿宽B110MM,B1115MM,B2110MMZV1Z1/COS324145ZV2Z2/COS3712859齿根弯曲疲劳强度验算由式2711FKAKVKFKFFT/B1MNYFAYSAYYFPKA125KV105KFKH1708YFA1278YFA2228F12510511517088400/1155278156065508692MPAYSA1156YSA2174Y025075/N025075/A/COS2B025075/1574/09620655209Y086B/H1248/225113KF115充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸8齿根弯曲应力F1KAKVKFKFFT/B1MNYFA1YSA1YYFP12510511517088400/1155278156065508692MPAF2F1YFA2YSA2/YFA1/YSA18799MPAFPFLIMYSTYNTYVRELTYRRELTYX/SFLIM试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限查表得FLIM1330MPAFLIM1320MPA另外取KA125KV105YST1YST220YVRELT1YVRELT121YRRELT1YRRELT21YNT1093YNT2095由图2726确定尺寸系数YX1YX21由表2714查最小安全系数SFMIN125FP13302093111491MPAFP24302095111125471MPA10弯曲疲劳强度验算F192MPAFP1F28799MPAFP2合格11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23轴的设计与校核1蜗杆轴的设计选择材料,并确定许用应力45钢,正火,硬度170至27HB。查的强度极限为600N/MM弯曲应力为55NMM确定轴输出端直径查表得,当轴材料为45钢时可取C112,考虑到有键槽,将直径增大百分之五,则DC3P/N11234/14401574MM根据与联轴器端连接的尺寸,选取TL4弹性柱销联轴器,轴孔直径为20MM,和轴配合长度为38MM,故伸出端直接DMIN20MM设计轴的结构1蜗杆轴零件定位、固定和装配充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸9蜗杆轴采用一端固定,一端游动。固定端可采用两个角接触球轴承,在两个轴承内环之间必须垫一套筒,保证两轴承外端面互不接触,以便调整轴承间隙。挡油环、角接触球轴承、联轴器、端盖、密封圈依次从轴的左端向右端装入,挡油环,角接触球轴承依次从轴的右端装入。2确定各轴段直径和长度段直径即向外伸出端的直径为D140MM,长度应比联轴器孔的长度稍微短一些,取L143MM。段直径D226MM由机械设计手册查的轮毂孔倒角C115MM,取轴高度H2C12153MM,故D2D12H202326MM,考虑到套筒有一定的长度,则取套筒长度为20MM,为此取该段长为55MM。初步选择选32207型的角接触球轴承,其中内径为35MM,宽度为24MM。考虑到齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁具有一定的距离,所以取该套筒长度为20MM。通常密封轴段的长度应该根据密封盖的宽度而选择其长度,并且考虑到联轴器和箱体外壁应该有一定距离,因此取该段长度为44MM。所以段长L244MM。段的直径为40MM,长度为25MM。段的直径为啮合齿顶圆直径,因此其直径为96MM,长度为112MM。段和段的直径与段和段的直径相等。图22蜗杆轴充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸103轴的空间受力该轴所受的外载荷为转矩和蜗轮上的作用力。(见受力分析图)支撑反力T1955106P/N955106392/14402599722NMM圆周力FT1FA22T1/D122599722/8064993N径向力FR1FR22000T2/D2TANX20002626/320TAN20597366N轴向力FA1FT22000T2/D2TANX20002626/320164125N法向力FN22000T2/D2COSXCOS20002626/320COS20COS113178111N4轴承支点的支反力绘出水平面和垂直面弯矩图和垂直面支反力及弯矩计算FBV16064993/30633983NFAV649933398331010NMVCFAV160310116049616NMMMVCFBH14639381464961518NMM水平面支反力及弯矩计算FBH160597440164135269NFAH59745269705NMHCFAH1607051601128NMMMVCFBH1465269146796274NMMMCM2VCM2HC4962882NMMMVCM2VCM2HC5020801NMM前已计算T12599722NMMMMT21B/0B查表得B600MPA1B55MPA,0B95MPA,则55、9505危险截面C处当量弯矩MCM2T25253661NMMBM/WM/01D31B,查的许用应力1B55MPACB5253661/(01803)103MPACB1BDB1B合格充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸11图23合成弯矩图充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸12蜗轮轴的设计1选择材料,并确定许用应力45钢,正火,硬度170至27HB。查的强度极限为600N/MM弯曲应力为55NMM2确定轴输出端直径按扭矩强度估算轴输出端直径,查表得,当轴材料为45钢时可取C112,则DMINA3P2/N21123326/72398MM故输出端直径DMIN402蜗轮轴零件定位、固定和装配蜗轮蜗杆减速器减速装置中,可以将蜗轮安装在箱体的中央,相对于两轴承之间对称分布,蜗轮的左面用轴肩定位,右端面则采用轴承端盖定位,轴向采用键和过度配合,两轴承分别以轴承肩和轴承端盖定位。而周向定位则采用过度配合或者是过盈配合,轴的形状呈阶梯状。左轴承从左面装入,右轴承从右面装入段直径D250MM(C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D2D12H402X550MM),安装齿轮的长度应该比轮毂的宽度小2MM,故段长L21282126MM。段D362MM(C13,取轴肩高度H2C12X36MM。故D3D22H502X666MM),套筒长为20MM,取该段长度L320MM。段直径D4110MM,长度L41102108MM段直径D555MM,长度L5231033MM图24蜗轮轴3轴的空间受力分析该轴所受的外载荷为转矩、蜗轮和大齿轮上的作用力。输入转矩T2955106P/N955106362/72432402NMM根据前面结果,C点受力为充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸13FA264993NFR2597366NFT2164125ND点受力为FT32T3/D3243240278/111,3257768349NFN3FT3/COSNCOS7768349/COS20COS194078764908NFR3FT3/COSTANN7768349/COS19407TAN20299778NFA3FTTAN7768349TAN19407273673NFN1FN22000T2/D2COSXCOS20002626/320COS20COS113178111N4轴承支点的支反力绘出水平面和垂直面垂直面支反力及弯矩计算FBV87164125227299778273673111325/310125841NFAV316191125841190350MVCFAV87190350871656045NMMMVCMVDFBV831258418310444803NMMMVD1044480327367311132540911405NMM水平面支反力及弯矩计算FBH2277768349320649938759737/310634257NFAH7768356342571366NMHCFAH871366048711884548NMMMHDFBH836342578352643331NMMMHDMHC11884548FA232032682308NMM5计算机合成弯矩,绘制合成弯矩图MCM2VCM2HC203835NMMMVCM2VCM2HC36638528NMMDM2VDM2HD53669490NMMDM2VDM2HD66671336NM前已计算T243240278NMM6求当量弯矩,绘制当量弯矩图见图二合成弯矩图MMT21B/0B查表得B600MPA1B55MPA,0B95MPA,则55/95058危险截面C处当量弯矩MCMC2T244399956NMM危险截面D处当量弯矩MDMD2T271232306NMBM/WM/01D31B,B44399956/014834015MPACB5253661/(01803)103MPA充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸14图25合成弯矩图大齿轮轴的设计1选择材料,并确定许用应力45钢,正火,硬度170至27HB。查的强度极限为600N/MM弯曲应力为55NMM2确定轴输出端直径按扭矩强度估算轴输出端直径,查表得,当轴材料为45钢时可取C112,考虑到有键槽,将直径增大百分之五,则DMINA3P2/N21123282/2453877MM,此轴段直径和长度应和联轴器相等,选取TL9型弹性柱销联轴器,其轴孔直径56MM,和轴部分配合长度长84MM,故输出端直径DMIN56MM充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸15段即外伸端的直径D156MM,长度应该比联轴器轴孔的长度稍微短一些,因此取L180MM。段直径D266MM(C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D2D12H562X566MM),L290MM。段D376MM(查手册得C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D3D22H662X2571MM),初选6315深沟球轴承,内径75,宽度37,考虑考虑到齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与与箱体内壁应有一定距离,则取套筒长20,齿轮长度应比轮毂宽度小2MM,故取此段长L3203757MM。段直径D476MM(查手册得C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D4D32H712X2576MM),长度L41562154MM段直径D570MM,长度L51082106MM段直径D671MM,长度L657MM图26大齿轮轴4、轴的空间受力该轴所受的外载荷转矩和作用在大齿轮上的作用力T3955106P/N955106313/241124547917NMM根据前面算得结果FT47768349NFN48764908NFR4299778N充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸16FA4273673N5、轴承支点的支反力绘出水平面和垂直面弯矩图垂直面支反力及弯矩计算FBV2T3/D32307768349/312572667NFAVFT3/COSNCOS776835572667204168NMVCFAV230469587NMMMVCFBH230299778328675273673/31250929NFAH2997785092929951NMHCFAH230688877NMMMVCFBH83422710NMM6、计算机合成弯矩,绘制合成弯矩图MCM2VCM2HC833704NMMMCM2VCM2HC631820NMMDM2VDM2HD53669490NMMDM2VDM2HD66671336NMT3124547917NMM7当量弯矩M,绘制当量弯矩图MMT21B/0B充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸17查表得B600MPA1B55MPA,0B95MPA,则55/95058危险截面C处当量弯矩MCMC2T2959701NMM9、按弯扭合成应力校核轴的强度BM/WM/01D31B,B44399956/01483366MPA查的许用应力1B55MPACB1BDB1B合格充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸18图27合成弯矩图24连接的设计计算1蜗杆连接键选用普通平键,圆头,查表得D28MM时,应选用键A850GB1096转矩T2599722NMM键长L150MM接触长度I1L1B50842MM许用挤压应P校核查表73可得钢的许用挤压应力为P120MPAP4T/HID42599722/74228319MPA充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸19P319MPA故满足要求2蜗轮轴键的选择与校核为静联接,选用普通平键,圆头由表657查得D48MM时,应选用键A1470GB1096转矩T432403NMM键长L170接触长度I1L1B701456MM钢的许用挤压应力为P120MPAP4T/HID4432403/95648715MPAP715MPA故满足要求3大齿轮键的选择与校核为静联接,选用普通平键,圆头。由表657查得D64MM时,应选用键A1890GB1096转矩T1245479NMM键长L190MM接触长度I1L1B901872MM许用挤压应力校核钢的许用挤压应力为P120MPAP4T/HID41245479/117264983MPAP983MPA故满足要求4大齿轮轴外伸端键的选择与校核为静联接,选用普通平键,圆头。由表657查得D64MM时,应选用键A18100GB1096转矩T1245479键长接触长度I1L1B1001882MM许用挤压应力校核钢的许用挤压应力为P120MPAP4T/HID41245479/118260944MPAP944MPA故满足要求25联轴器的选择与计算选择TL4型联轴器公称扭矩TN160NM蜗杆轴扭矩T125997NMTNT1合格需用转速N7600R/MIN蜗杆轴转速N11440R/MINNN1合格充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸2026滚动轴承的选择及寿命计算LK1630010480001蜗杆轴轴承的校核圆锥滚子球轴承32207(一对),其尺寸D72MM,D35MM,B23MM2蜗轮轴轴承深沟球球轴承6308(一对),其尺寸D90MM,D40MM,B23MM3大齿轮轴轴承角接触球轴承7212C,其尺寸D110MM,D60MM,B22MM角接触球轴承7214C,其尺寸D120MM,D65MM,B23MM充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸21第3章减速器箱体设计31润滑与密封形式的选择,润滑油和润滑脂的选择1润滑形式的选择1油标选择杆式油标C型指标DM20D16D220D38H42A15B10C6D32D1262排油装置管螺纹外六角螺赛及其组合结构指标M2015D1178D30E242S21L30H15B4B13C15D0402密封装置(1)蜗杆轴密封毡圈油封D50,挡油盘内密封(2)大齿轮轴密封毡圈油封D653润滑油和润滑脂的选择(1)蜗轮蜗杆的润滑LCKE220运动粘度198242(40)32箱体设计表12计算项目计算内容计算结果箱座厚度箱盖厚度箱座突缘厚度箱盖突缘厚度箱座底突缘厚度地角螺钉直径地角螺钉数目轴承旁连接螺钉直径机盖与机座连接螺栓直径轴承端盖螺钉直径窥视孔盖螺钉直径连接螺栓D2的间距定位销直径大齿轮顶圆与内机壁距离齿轮端面与内机壁距离轴承端盖外径轴承端盖突缘厚度机盖肋厚机座肋厚004A38108585B15B1151B225DF0036A12D1075DF15D20506DFD30405DFD40304DFL120200MMD0708D21122D2125D10T1112D3M10851M085取11MM取195MMB165MMB114MMB2275MMDF20MMN4取D116MM取D210MM取D38MM取D48MM取L150MM取D8MM取1132取211取D2116T10取M18取M10充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸2233技术要求装配前所有零件用煤油清洗,滚动轴承用汽油浸洗,箱体内不允许有任何杂物存生。1保持侧隙不小于0115MM。2调整、固定轴承时应留轴向间隙,。M40253涂色检查接触斑点,沿齿高不小于55,沿齿长不小于504箱体被隔开为两部分,分别装全损耗系统用油LAN68至规定高度。5减速器部分面,各接触面及密封处均不允许漏油,剖分面允许涂以密封胶或水玻璃,不允许使用垫片。箱体外表面涂深灰色油漆,内表面涂耐油油漆。充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸23结论本次毕业设计,包括传动部分的选择,设计计算等,完整的设计出一套关于加热炉推料机传动装置的设计。从头到尾都有详细的公式计算作支撑,且配有CAD图纸作说明充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸24参考文献1吴宗泽机械设计课程设计手册高等教育出版社,2000。2龚桂义机械设计课程设计图册高等教育出版社,2002。3罗圣国主编机械设计课程设计手册第二版北京科技大学出版社,2006。4马贵飞机械设计基础(第一版)高等教育出版社,2013。5游文明、李业农机械设计基础课程设计指导书高等教育出版社2011。充值购买下载设计文档后,加Q1459919609免费领取图纸25致谢五个月的毕业设计结束了,本次毕业设计经历了从最原始的条件推出数据,经过确定加热炉推料机系统工况分析确定计算的尺寸,然后进行尺寸校核,最终确定尺寸的过程。这次毕业设计让我感触颇深,最主要的是不懂的地方经过请教老师最终都弄懂了,还巩固了以前的知识,CAD绘图的水平也有了进一步提升,提高了我的动手能力,查看资料能力,对加热炉推料机工作流程,内部结构有了更深的了解,可以说收获很多。完美总是可望而不可求的,不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心里我一步步走了过来,最终完成了我的任务。在整个设计完成后,发现自己在机械设计方面的设计知识有很多局限性,应该在今后工作的设计过程中,多问,多看,多请教,多积累知识,多积累设计经验。ABSTRACT加热炉推料机传动装置设计DESIGNOFMACHINETRANSMISSIONDEVICEOFPUSHINGREHEATINGFURNACE摘要这次课程设计主要是设计了加热炉推料装置的传动系统。加热炉推料机代替了人工加料,即安全又方便,它包括机架,机架上装有电动机,在电动机的驱动轴上又装有联轴器,联轴器与蜗杆相连,蜗杆涡轮减速器,在推料小车上装有推杆。按任务书要求设计计算了蜗轮蜗杆的各种参数,减速器外大小齿轮的参数,并进行校核。执行系统(六连杆机构)的设计,根据要求,计算出了各杆的工作尺寸。让我在一次体会到了设计任务的过程,需细心与较真,不管做的怎么样,但是过程对自己很重要。关键词蜗杆减速器齿轮加热炉六连杆结构ABSTRACTIABSTRACTTHISCOURSEDESIGNMAINLYFURNACEPUSHINGDEVICEOFTHEDRIVESYSTEMISDESIGNEDPUSHERHEATINGFURNACETOREPLACETHEARTIFICIALFEEDING,SAFEANDCONVENIENT,ITCONSISTSOFFRAME,MOTORMOUNTEDONTHEFRAME,ONTHEDRIVESHAFTOFTHEMOTORISEQUIPPEDWITHACOUPLING,COUPLINGARECONNECTEDTOTHEWORM,THEWORMTURBINEREDUCER,EQUIPPEDWITHPUSHRODONPUSHINGTHECARACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSOFSPECIFICATIONDESIGNANDCALCULATIONOFTHEVARIOUSPARAMETERSOFTHEWORMGEARANDWORMGEARREDUCEROUTERSIZEOFPARAMETER,ANDCARRYONTHECHECKTHEDESIGNOFTHEEXECUTIONSYSTEMSIXBARLINKAGE,ACCORDINGTOTHEREQUIREMENTS,CALCULATETHESIZEOFEACHBARWORKLETMEINANEXPERIENCEDTHEPROCESSOFTHEDESIGNTASK,NEEDTOCAREFULLYANDSERIOUSLY,NOMATTERWHATDO,BUTTHEPROCESSISVERYIMPORTANTFORYOURSELFKEYWORDSWORMGEARREDUCERFORHEATINGFURNACETHESIXCONNECTINGRODSTRUCTUREABSTRACTII目录摘要IABSTRACTII第1章总体方案设计111传动方案拟定112电动机的选择213传动系统的运动和动力参数5第2章传动装置设计计算721蜗轮蜗杆设计1022齿轮的设计1223轴的设计与校核1424键连接设计计算1625联轴器的选择与计算1826滚动轴承的选择及寿命计算20第3章减速器箱体设计2231润滑与密封形式的选择,润滑油和润滑脂的选择2332箱体设计2433技术要求25结论26参考文献27致谢280第1章总体方案设计11传动方案拟定设计内容(1)选择电动机三相交流电动机,电压380/220V(2)传动部分的设计减速器蜗轮蜗杆传动效率低下,缓冲吸震和过载保护的能力较弱,制造精度高,但符合本次设计要求,采用蜗轮蜗杆传动。总的传动比为60,因为轴受到的扭矩力比较大,所以采用蜗杆齿轮减速器,以满足本次设计的要求传动机构工作机采用反复移动的结构。本次设计以旋转运动转换为往复运动为目标,并不要求考虑到要不要等速、急回的特性。所以以六连杆机构为传动装置是比较符合本次的设计要求。根据本次设计要求,推料机应带动装料推板前进,设计结构越简单越好,对心曲柄滑快机构恰恰符合。图11加热炉推料机第1章总体方案设计112电动机的选择(1)选择电动机型号按本次设计的要求6KW,T25,即N424(转分)。选则Y系列的电动机。(2)计算功率轴承效率0099联轴器效率1099蜗轮蜗杆2084斜齿轮的效率3098滑块的效率4090总的效率为0312340990990840970900704(3)计算电动机所需的转速传动比的范围为齿轮传动比I齿25;蜗轮传动比I蜗1040查阅相关资料,并结合实际情况初步选择Y112M4型电动机,其功率为KW转速为1440R/MIN13传动系统的运动和动力参数总传动比为IANM/NW1440/24601、各级的传动比为取齿轮传动比I343,蜗轮和蜗杆的传动比I12IA/I3460/320ERRORNOBOOKMARKNAMEGIVEN2、计算各轴功率、转速、转矩各轴转速电机轴NM1440R/MIN轴N1NM1440R/MIN轴N2N1/I121440RMIN/2072RMIN轴N3N2/I3472RMIN/324RMIN各轴功率电机轴PD40KW轴P1PD1040KW099099392KW轴P2P120392KW084099326KW轴P3P230326KW098099313KW推杆P出P34313KW090282KW各轴转矩电动机输出转矩TD9550PD/NM95504014402653NM轴T1TD126530992626NM轴T2T102I342626084099204368NM轴T3T203I344368098099312713NM2表11各轴功率、转速、转矩一览表功率P/KW转矩T/NM轴名输入输出输入输出转速NR/MIN传动比I效率电机轴4026531440109801轴392262614402008316轴3264368072轴28212713424309702第2章传动装置设计计算3第2章传动装置设计计算21蜗轮蜗杆的设计1精度等级,材料7级精度等级,蜗杆采用45钢,淬火处理,硬度为4550HRC,沙模铸造。2确定蜗杆,涡轮齿数传动比I1220,参考资料取Z12,Z2IZ120240涡轮转速为N2N1/I960/20480R/MIN3确定涡轮许用接触应力蜗杆材料为锡青铜,则HPHPZVSZN,P200N/MM2初估滑动速度VS53M/S,浸油润滑。滑动速度影响系数ZVS090,单项运转取1,涡轮应力循环次数NL60N2TH601721016300207108,查图可得ZN067,HPHPZVSZN200090671206N/MM4接触强度设计载荷系数K11M2D115000/HPZ22KT2蜗轮转矩由表288,估取蜗杆传动效率08,T2T1I195504/1440082042444NM则M2D115000/1206401142444451416MM3查表可选用M2D5376MM3,传动基本尺寸M8,D180,Q10则蜗杆宽度B1258MZ21258401128MM5主要几何尺寸计算涡轮分度圆直径D2MZ2840320MM蜗杆导程角TANZ1/Q2/1002MM涡轮尺宽B22M05Q1280510161066中心距A200MM6计算涡轮的圆周速度和传动效率涡轮圆周速度V2D2N2/601000121M/S齿面滑动速度VV1/COSD1N1/601000COS113615M/S123查表得出当量摩擦角PV117128由式可得1TAN/TANPVTAN113/TAN1131280895搅油效率2096滚动轴承效率30991230895096099085与估取值近似7校核接触强度HZE9400T2/D1D22KAKVKHP弹性系数ZE155使用系数KA1V2121M/S3M/S取动载荷系数KV105载荷分布系数K14H15594004368/8032021105111244N/MM8轮齿弯曲强度校核F666T2KAKVK/D1D2MYFSYFP许用弯曲应力为FFPYN查阅相关资料得出FP51N/MM2查阅相关资料弯曲强度寿命系数为YN053,故FPFPYN510532703N/MM2确定涡轮的复合齿形系数YFSYFAYSA涡轮当量齿数ZV2Z2/COS340/COS31134242涡轮无变位查图2717,2720得YFA24YSA168YFS241684032导程角的系数Y112011131200906其他参数同接触强度设计F666436811051/8032063403209066919N/MM29蜗杆轴刚度验算Y1FT12FR12/48EIL3YP圆周力FT12000T1/D120002626/806565N径向力FR12000T2/D2TANX20004368/TAN20993646N蜗杆支撑距LL09D209320288MM蜗杆的危险面惯性矩IDF146480248464671105MM4许用最大变形YP0001D180M蜗杆轴变形Y165652993,6424821105671105288342MP合格10蜗杆传动热平衡计算T1P11/KAT295蜗杆传动效率085导热率取为K15W中等通风环境K工作环境温度T220传动装置散热面积为A033A10017310947M2T140001085151049720565第2章传动装置设计计算522齿轮的设计1材料和精度的选择斜齿小齿轮采用40CR,调质处理,硬度241HB186HB,大齿轮采用45钢,调质处理,硬度241HB186HB,精度等级8级2估算小齿轮直径闭式软齿面传动,齿面接触强度估算小齿轮的分度圆直径D1AD3KT1D2HPU1U由表A1取AD756,动载荷系数K16,转矩T14368NM,由表2711查取D10HLIM2580PAHP109HLIM109710MPA639MPAHP209HLIM209580MPA522MPAD1AD3KT1D2HPU1U75631643681522231310485MM3确定基本参数圆周速度VD1N160100100726010000415M/S精度等级取8级精度合理取Z121,Z262,I62/212953确定模数MTD1/Z1110/215238,查表取MN5确定螺旋角ARCCOSMN/MTARCCOS5/523817341小齿轮直径D1MTZ1523821110MM大齿轮直径D2MTZ2523862324762MM初步尺宽BDD110110110MM校核传动比误差因齿数未做圆整,传动比不变。HZHZEZZKAKVKHKKHFT/D1BU1/UHP1节点区域系数查图2716非变位斜齿轮ZH239弹性系数查表2711ZE1898MPA4重合度系数1Z1/2Z1TANA1TANZ2TANA2TANTARCTANTANN/COSARCTANTAN20/COS79142087A1ARCCOSDB1/DA1ARCCOS110COS20872/1102531073A2ARCCOSDB2/DA2ARCCOS307COS20117/307048252249787280TT啮合角由于没有变位所以端面A1574纵向重合度BSIN/MN110SIN7341/31452091ZT1A115740797螺旋角系数ZCOS0977KA125KV105KHFT2TI/D124368/110794KNKAFT/B15794103/1109025N/MM100N/MMCOSBCOSCOSN/COST0966KH/COS2B1574/09621708KHABB/D12C103B1110161047103124812995齿面接触应力H24918980770995125105122917088400/11011031/356407N/MM26计算许用接触应力HPHPHLIMZNTZLZVZRZWZXSHLIM249189807709951251051229840610N/MM2总工作时间TH103001648000H应力循环次数NL160N1TH601484800020736108NL2NL1/I6912107ZW1ZW212HB2130/1700114ZL1ZL2ZR1ZR2ZV1ZV21由表2714取最小安全系数105LIMHS7许用接触应力HP17101111111141058479N/MM2HP258011711111141057368N/MM2验算H5647N/MM2MINHP1,HP27368MPA接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无须调整8确定主要传动尺寸中心距AD1D2/2110324762217381MM圆整取A220MMARCCOSZ1Z2M/2AARCCOS21625/222685059端面模数MTM/COS5/COS194075301205小齿轮直径D1MTZ1530125021111,325MM大齿轮直径D2MTZ2530125062328675MM齿宽B110MM,B1115MM,B2110MMZV1Z1/COS324145ZV2Z2/COS3712859齿根弯曲疲劳强度验算由式2711FKAKVKFKFFT/B1MNYFAYSAYYFPKA125KV105KFKH1708YFA1278YFA2228F12510511517088400/1155278156065508692MPAYSA1156YSA2174Y025075/N025075/A/COS2B025075/1574/09620655209Y086B/H1248/225113KF115第2章传动装置设计计算7齿根弯曲应力F1KAKVKFKFFT/B1MNYFA1YSA1YYFP12510511517088400/1155278156065508692MPAF2F1YFA2YSA2/YFA1/YSA18799MPAFPFLIMYSTYNTYVRELTYRRELTYX/SFLIM试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限查表得FLIM1330MPAFLIM1320MPA另外取KA125KV105YST1YST220YVRELT1YVRELT121YRRELT1YRRELT21YNT1093YNT2095由图2726确定尺寸系数YX1YX21由表2714查最小安全系数SFMIN125FP13302093111491MPAFP24302095111125471MPA10弯曲疲劳强度验算F192MPAFP1F28799MPAFP2合格11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23轴的设计与校核1蜗杆轴的设计选择材料,并确定许用应力45钢,正火,硬度170至27HB。查的强度极限为600N/MM弯曲应力为55NMM确定轴输出端直径查表得,当轴材料为45钢时可取C112,考虑到有键槽,将直径增大百分之五,则DC3P/N11234/14401574MM根据与联轴器端连接的尺寸,选取TL4弹性柱销联轴器,轴孔直径为20MM,和轴配合长度为38MM,故伸出端直接DMIN20MM设计轴的结构1蜗杆轴零件定位、固定和装配8蜗杆轴采用一端固定,一端游动。固定端可采用两个角接触球轴承,在两个轴承内环之间必须垫一套筒,保证两轴承外端面互不接触,以便调整轴承间隙。挡油环、角接触球轴承、联轴器、端盖、密封圈依次从轴的左端向右端装入,挡油环,角接触球轴承依次从轴的右端装入。2确定各轴段直径和长度段直径即向外伸出端的直径为D140MM,长度应比联轴器孔的长度稍微短一些,取L143MM。段直径D226MM由机械设计手册查的轮毂孔倒角C115MM,取轴高度H2C12153MM,故D2D12H202326MM,考虑到套筒有一定的长度,则取套筒长度为20MM,为此取该段长为55MM。初步选择选32207型的角接触球轴承,其中内径为35MM,宽度为24MM。考虑到齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁具有一定的距离,所以取该套筒长度为20MM。通常密封轴段的长度应该根据密封盖的宽度而选择其长度,并且考虑到联轴器和箱体外壁应该有一定距离,因此取该段长度为44MM。所以段长L244MM。段的直径为40MM,长度为25MM。段的直径为啮合齿顶圆直径,因此其直径为96MM,长度为112MM。段和段的直径与段和段的直径相等。图22蜗杆轴第2章传动装置设计计算93轴的空间受力该轴所受的外载荷为转矩和蜗轮上的作用力。(见受力分析图)支撑反力T1955106P/N955106392/14402599722NMM圆周力FT1FA22T1/D122599722/8064993N径向力FR1FR22000T2/D2TANX20002626/320TAN20597366N轴向力FA1FT22000T2/D2TANX20002626/320164125N法向力FN22000T2/D2COSXCOS20002626/320COS20COS113178111N4轴承支点的支反力绘出水平面和垂直面弯矩图和垂直面支反力及弯矩计算FBV16064993/30633983NFAV649933398331010NMVCFAV160310116049616NMMMVCFBH14639381464961518NMM水平面支反力及弯矩计算FBH160597440164135269NFAH59745269705NMHCFAH1607051601128NMMMVCFBH1465269146796274NMMMCM2VCM2HC4962882NMMMVCM2VCM2HC5020801NMM前已计算T12599722NMMMMT21B/0B查表得B600MPA1B55MPA,0B95MPA,则55、9505危险截面C处当量弯矩MCM2T25253661NMMBM/WM/01D31B,查的许用应力1B55MPACB5253661/(01803)103MPACB1BDB1B合格10图23合成弯矩图第2章传动装置设计计算11蜗轮轴的设计1选择材料,并确定许用应力45钢,正火,硬度170至27HB。查的强度极限为600N/MM弯曲应力为55NMM2确定轴输出端直径按扭矩强度估算轴输出端直径,查表得,当轴材料为45钢时可取C112,则DMINA3P2/N21123326/72398MM故输出端直径DMIN402蜗轮轴零件定位、固定和装配蜗轮蜗杆减速器减速装置中,可以将蜗轮安装在箱体的中央,相对于两轴承之间对称分布,蜗轮的左面用轴肩定位,右端面则采用轴承端盖定位,轴向采用键和过度配合,两轴承分别以轴承肩和轴承端盖定位。而周向定位则采用过度配合或者是过盈配合,轴的形状呈阶梯状。左轴承从左面装入,右轴承从右面装入段直径D250MM(C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D2D12H402X550MM),安装齿轮的长度应该比轮毂的宽度小2MM,故段长L21282126MM。段D362MM(C13,取轴肩高度H2C12X36MM。故D3D22H502X666MM),套筒长为20MM,取该段长度L320MM。段直径D4110MM,长度L41102108MM段直径D555MM,长度L5231033MM图24蜗轮轴3轴的空间受力分析该轴所受的外载荷为转矩、蜗轮和大齿轮上的作用力。输入转矩T2955106P/N955106362/72432402NMM根据前面结果,C点受力为12FA264993NFR2597366NFT2164125ND点受力为FT32T3/D3243240278/111,3257768349NFN3FT3/COSNCOS7768349/COS20COS194078764908NFR3FT3/COSTANN7768349/COS19407TAN20299778NFA3FTTAN7768349TAN19407273673NFN1FN22000T2/D2COSXCOS20002626/320COS20COS113178111N4轴承支点的支反力绘出水平面和垂直面垂直面支反力及弯矩计算FBV87164125227299778273673111325/310125841NFAV316191125841190350MVCFAV87190350871656045NMMMVCMVDFBV831258418310444803NMMMVD1044480327367311132540911405NMM水平面支反力及弯矩计算FBH2277768349320649938759737/310634257NFAH7768356342571366NMHCFAH871366048711884548NMMMHDFBH836342578352643331NMMMHDMHC11884548FA232032682308NMM5计算机合成弯矩,绘制合成弯矩图MCM2VCM2HC203835NMMMVCM2VCM2HC36638528NMMDM2VDM2HD53669490NMMDM2VDM2HD66671336NM前已计算T243240278NMM6求当量弯矩,绘制当量弯矩图见图二合成弯矩图MMT21B/0B查表得B600MPA1B55MPA,0B95MPA,则55/95058危险截面C处当量弯矩MCMC2T244399956NMM危险截面D处当量弯矩MDMD2T271232306NMBM/WM/01D31B,B44399956/014834015MPACB5253661/(01803)103MPA第2章传动装置设计计算13图25合成弯矩图大齿轮轴的设计1选择材料,并确定许用应力45钢,正火,硬度170至27HB。查的强度极限为600N/MM弯曲应力为55NMM2确定轴输出端直径按扭矩强度估算轴输出端直径,查表得,当轴材料为45钢时可取C112,考虑到有键槽,将直径增大百分之五,则DMINA3P2/N21123282/2453877MM,此轴段直径和长度应和联轴器相等,选取TL9型弹性柱销联轴器,其轴孔直径56MM,和轴部分配合长度长84MM,故输出端直径DMIN56MM14段即外伸端的直径D156MM,长度应该比联轴器轴孔的长度稍微短一些,因此取L180MM。段直径D266MM(C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D2D12H562X566MM),L290MM。段D376MM(查手册得C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D3D22H662X2571MM),初选6315深沟球轴承,内径75,宽度37,考虑考虑到齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与与箱体内壁应有一定距离,则取套筒长20,齿轮长度应比轮毂宽度小2MM,故取此段长L3203757MM。段直径D476MM(查手册得C125,取轴肩高度H2C12X255MM。故D4D32H712X2576MM),长度L41562154MM段直径D570MM,长度L51082106MM段直径D671MM,长度L657MM图26大齿轮轴4、轴的空间受力该轴所受的外载荷转矩和作用在大齿轮上的作用力T3955106P/N955106313/241124547917NMM根据前面算得结果FT47768349NFN48764908NFR4299778N第2章传动装置设计计算15FA4273673N5、轴承支点的支反力绘出水平面和垂直面弯矩图垂直面支反力及弯矩计算FBV2T3/D32307768349/312572667NFAVFT3/COSNCOS776835572667204168NMVCFAV230469587NMMMVCFBH230299778328675273673/31250929NFAH2997785092929951NMHCFAH230688877NMMMVCFBH83422710NMM6、计算机合成弯矩,绘制合成弯矩图MCM2VCM2HC833704NMMMC
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本文标题:加热炉推料机传动装置设计【推杆行程220mm;电机功率3.6kW】【独家含5张CAD图课程毕业设计】
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