加热炉推料机传动装置设计说明

加热炉推料机传动装置设计说明加热炉推料机传动装置设计说明加热炉推料机传动装置设计说明加热炉推料机传动装置设计说明编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:计算说明书计算说明书设计题目：三段式加热炉推料机机构设计班级：机械本一班学号：06姓名：龚超指导老师：谢正春2016年7月目录第1章绪论……………………3第2章蜗轮蜗杆的主要参数…………………4第3章齿轮传动的设计与计算………………5第4章蜗杆轴的设计与计算…………………6第5章其他机构设计参数……………………20第6章设计总结………………24绪论机械设计课程设计是培养学生具有设计能力的技术基础课。机械设计课程设计则是机械设计课程重要的实践性教学环节。通过课程设计实践，可以树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和有其他先修课程的理论与生产实际知识去分析及解决机械设问题的能力。此次我们的机械设计题目目的是为了提高加热炉的加热效率优化机器的结构组成。该机械结构的要求为性能高效、工作可靠、经济实用。计算做为结构设计的依据，而计算数据必须以机械结构为对象，如强度计算必须知道机械的有关结构尺寸，运动学计算必须知道机械的机构方案，计算结果对这些部分有重要的指导作用。因此，在机械设计中结构设计和计算常是互相交叉、反复进行的。本次机械设计课程设计本小组拟定课题为<三段式加热炉推料机结构设计>,通过查阅书籍以及上网寻找资料对推料机的结构进行设计。第1章绪论设计的目的这次机械设计课程设计本小组拟定课题为《三段式加热炉推料机结构设计》，此次我们的机械设计题目目的是为了提高加热炉的加热效率优化机器的结构组成。加热炉推料机传动简图原始数据：蜗杆的类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆。选取小齿轮的齿数为20，大齿轮则为=，取大齿轮齿数为38.大齿轮传递的功率:Pw=大齿轮轴的转速:=30r/min轴承：参照工作要求并根据=40mm，选取0基本游隙组、标准精度级的圆锥滚子轴承。其尺寸为d×D×T=40mm×80mm×。选定电动机型号为Y100L1-4型号的电动机设计的要求此次机械结构的要求为性能高效、工作可靠、经济实用。计算做为结构设计的依据，而计算数据必须以机械结构为对象，如强度计算必须知道机械的有关结构尺寸，运动学计算必须知道机械的机构方案，计算结果对这些部分有重要的指导作用。因此，在机械设计中结构设计和计算常是互相交叉、反复进行的。第2章蜗轮蜗杆的主要参数涡轮的主要参数:转矩:按=2，估值效率为，则载荷系数:K==××=弹性影响系数和:；=。许用接触应力[]H:由表11-7查得蜗轮的基本许用应力=268MPa。应力循环次数寿命系数，则===200MPa计算中心距a=取中心距a=125mm，因为=20，选取模数m=5mm，蜗杆分度圆直径d1=50mm，这时d1/a=，与假设相近，从表11-18中可查得=<，因此计算结果可用。蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸蜗杆:轴向齿距Pa=；直径系数q=；齿顶圆直径=60mm；齿根圆直径=38mm；分度圆直径=50mm；分度圆导程角:=arctan=arctan=°；蜗杆轴向齿厚=，蜗杆法向齿厚。蜗轮:蜗轮齿数：=41；变位系数=验算传动比：==，这时传动误差为是允许的蜗轮分度圆直径：蜗轮喉圆直径：=+=205+=210mm蜗轮齿根圆直径：=+=205-27=188mm蜗轮咽喉母圆半径：=a-=125-210=20mm第3章齿轮传动的设计计算按齿面接触强度设计由公式进行计算，即确定公式内的各计算数值试选载荷系数=，计算小齿轮传递的转矩，由表10-7选取齿宽系数=1，由表10-6查得材料的弹性影响系数，由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限=550MPa；由式10-13计算应力循环次数。小齿轮的应力循环次数为：N1=，大齿轮的应力循环次数为：N2=由图10-19取接触疲劳寿命系数=,=；计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得计算（1）试算小齿轮分度圆直径，代入中较小值计算圆周速度ν，计算齿宽b，计算齿宽与齿高之比b/h，模数齿高25=，b/h==计算载荷系数，根据v=s，7级精度，由图10-8查得动载荷系数=；直齿轮，；由表10-2查得使用系数；由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，。由b/h==，，查图10-13得，故载荷系数为;按实际的载荷系数校正所的分度圆直径，由式10-10a得计算模数m:m=确定齿根弯曲强度的各计算数值由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限,大齿轮的弯曲强度极限；取弯曲疲劳寿命系数,计算弯曲疲劳许用应力:取弯曲疲劳系数S=，得计算载荷系数KK==查取齿形系数由表10-5查得,查取应力校正系数由表10-5查得，计算大、小齿轮的并加以比较根据数值得出大齿轮的数值大。齿根弯曲强度的计算m=对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取弯曲疲劳强度算得的模数，并就近圆整为标准值m=5mm，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，算出小齿轮的齿数，大齿轮的齿数，取=48。几何尺寸计算（1）计算分度圆直径小齿轮的分度圆直径：大齿轮的分度圆直径：（2）计算中心距大齿轮的分度圆直径170mm(3)计算齿轮宽度mm，取.第4章轴的设计蜗杆轴机构设计参数求蜗杆轴上的功率、转速和转矩由上文可知，，。求作用在蜗轮上的力因已知蜗杆的分度圆直径为50mm，则切向力轴向力径向力初步确定轴的最小直径先初步校核估算轴的最小直径，取A。=112该轴是用联轴器与电动机相连的，所以轴的最小直径显然是安装联轴器，为了使所选的轴直径d与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩，查表14-1，考虑到转矩变化很小，故取=，则：按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用LX2（J1型）弹性柱销联轴器，其公称转矩为560Nmm，半联轴器的孔径d=32，孔长度L=60mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=82。轴的结构设计轴上零件的周向定位为了保证良好的对中性，与轴承内圈配合轴劲选用k6，联轴器与轴采用A型普通平键联接，键的型号为10*8GB1096-2003。求轴上的载荷在确定轴承支点位置时，查得30208圆锥滚子轴承的a=，因此，做出简支梁的轴的跨距为192mm，计算得出轴的弯矩和扭矩分别如下：载荷水平面H垂直面V支反力F=====292弯矩M=28032Nmm==总弯矩==扭矩=14550Nmm按弯扭合成应力校核轴的强度，因为轴单向转动，扭转切应力为脉冲循环变应力，取=，轴的计算应力为===由表15-1查得=60MPa，因此，＜，所以安全。4．3装蜗轮的轴（第二根）的设计4．4求作用在蜗轮和齿轮上的力已知蜗轮的分度圆直径为==5×41=205mm，所以得==，，;,。初步确定轴的最小直径取A。=112，于是得。轴上零件的周向定位为了保证良好的对中性，涡轮，齿轮与轴选用A型普通平键联接，键的型号分别为16*10,12*8GB1096-1979,键槽用键槽铣刀加工，长分别为56mm和90mm。同时为了保证蜗轮与轴配合有良好的对中性，所以选择蜗轮与轮毂的配合为；齿轮与轴的配合精度为。与轴承内圈配合轴劲选用k6。齿根弯曲疲劳强度校核当量齿数=根据=，=，从图11-19中可查得齿形系数螺旋系数=许用弯曲应力=从表11-8中查得蜗轮的基本许用弯曲应力=56MPa寿命系数===所以==<,弯曲强度校核满足要求。第5章其他机构设计参数由课程设计表17-5选定电动机型号为Y100L1-4型号的电动机；主要性能如下：电动机型号额定功率/kw满载转速/(r/min)起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y100L1-41430电动机到工作机输送带间的总效率为设η1、η2、η3、η4分别为联轴器、蜗杆蜗轮、轴承、齿轮的传动效率。查表得η1=，η2=，η3=，η4=。由η∑=η1η2η33η4得η∑=×××=电动机所需工作功率为：电动机输出转矩为：Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：计算各轴的转速：Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：计算各轴的输入功率第6章设计总结经过近两个星期的努力，这次课程设计终于完成了，通过这次课程设计学到了很多东西，巩固和复习了前面所学的知识，对机械设计这个专业有了更深的了解和认识，明白了许多设计中应当注意到的问题，为以后的设计工作打下了基础。通过此次课程设计，我不仅把知识融会贯