加热炉装料机传动装置设计

三江学院本科生毕业设计（论文）题目加热炉装料机传动装置的设计机械工程院（系）机械设计制造及其自动化（数控技术）专业学生姓名邹翌学号12010152055指导教师于彩敏职称讲师指导教师工作单位三江学院机械工程学院起讫日期2014年2月25日至2014年6月8日摘要传动装置主体为减速器，通过减速器中的两对齿轮的啮合，把电动机高转速降低，达到减速的目的。传动装置中的执行机构选择摆动导杆机构，其中曲柄为原动件，滑块为从动件，经过导杆装置将曲柄的连续转动转变成装料机的往复移动，从而使装料机工作。关键字：减速器；摆动导杆机构ABSTRACTGearselectionactuatorintheguiderodofthecrankmechanism,thecrankofthedrivingmember,adrivenmembertoslidethroughthecontinuousrotationoftherod,therocker,thecrankisconvertedintoreciprocationoftheslider,sothatthepushrodmountedmaterial.Drivemeansforthemaingear,thegearmotor,engine,orotherhighspeedpowerthroughasmallnumberofteethofthegearreducerinputshafttotheoutputshaftofthegearengagementtoachievethepurposeofreduction,accordingtotypeoftransmissioncanbedividedintogearreducer,wormgearandplanetarygearreducer;gearshapecanbedividedinaccordancewithcylindricalgearreducer,bevelgearreducerandacone-cylindricalgearreducerandsoon.High-speedtransmissionconnectedtothemotorshaftendchoicebeltdrive,lowspeedshaftandthecrankshaftcouplingconnectionchoice,tojointhetwoaxesofdifferentorganizations,sothattogetherrotatedtotransmittorquemechanicalparts.Keywords:crankguiderodmechanism;reducer;coupling;beltdrive目录第一章绪论............................错误!未定义书签。第二章设计要求与传动方案...............................22.1设计要求.....................................错误!未定义书签。2.2传动方案.....................................................2第三章执行机构的选型与设计.............................33.1机构选型.....................................................33.2设计方案.....................................................33.3方案评价.....................................................33.4机构具体尺寸设计.............................................4第四章带传动设计.......................................6第五章动力参数计算.....................................95.1选择电动机型号...............................................95.2分配传动比...................................................95.3运动、动力参数计算..........................................10第六章传动装置主体部分设计.............................126.1齿轮传动设计................................................126.2设计输入轴..................................................156.3设计中间轴与低速轴..........................................186.4轴承的选择..................................................196.5键的选择及校核..............................................226.6选择联轴器..................................................236.7密封与润滑..................................................23第七章减速器箱体与附件设计............................25结束语..................................................27致谢..................................................28参考文献.................................错误!未定义书签。三江学院2010级本科生毕业设计（论文）1第一章绪论毕业设计是一个综合的过程，重点在于培养我们的总体设计能力。本次毕业设计的题目是加热炉装料机传动装置的设计，依据大学四年来所学知识的积累，对于传动装置的主体部分我采用的是减速器。现今减速器设计已经相当成熟，我所做的就是在前人的基础上加以改进，除此之外，我还对传动装置的末端——执行机构，从如何选型到设计出最终的机构做了详细的研究。执行机构可以选择铰链四杆机构、凸轮机构或者是间歇运动机构中的棘轮机构、槽轮机构等等。但是凸轮机构的凸轮轮廓与从动件之间的接触为点接触或者线接触，容易磨损，通常用于传力不大的控制机构，不适合作为装料机的执行机构；棘轮机构接触表面容易发生滑动导致其运动准确性比较差，槽轮机构在运动过程中也容易发生偏移，所以选择铰链四杆机构作为本次设计的执行机构。但是单纯的四杆机构难以满足本次的传动，为了保证机构传动的稳定性，选择铰链四杆机构演变的摆动导杆机构。三江学院2010级本科生毕业设计（论文）2第二章设计要求与传动方案2.1设计要求（1）装料机向加热炉内送料，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）动力源为三相交流电动机380/220V，额定功率为3kW，电动机单向转动，载荷比较平稳。（3）使用期限10年，每年工作300天，大修期三年，双班制工作。（4）推杆行程为200mm，推杆工作周期为3s。（5）生产批量为10万台。2.2传动方案根据指导老师下发的任务书上的设计要求，我拟定的传动方案如图2-1所示。1—电动机2—带传动3—减速器4—联轴器5—执行机构图2-1传动系统方案简图三江学院2010级本科生毕业设计（论文）3第三章执行机构的选型与设计3.1机构选型执行机构应该具有运动转换功能，这样的传动机构有很多，比如铰链四杆机构，凸轮机构，间歇运动机构等等，但是本次设计是装料机传动装置的设计，最终目的是装料机通过推杆将料盘送入热处理炉，要实现将原动件的回转运动变为直线往复运动，铰链四杆机构运动形式多样，可以满足本次设计的要求，而且承载能力高，耐磨损，制造简便，成本低；凸轮机构只要设计适当的轮廓就可以得到所需要的运动轨迹，但是凸轮轮廓与从动件间是点接触或线接触，容易磨损，多用在传力不大的控制机构，不太适合本设计；间歇运动机构主要是实现转位、步进、计数等功能，同样也不适合本次设计。因此本次设计选择铰链四杆机构。普通的四杆机构难以满足本次的传动，为了保证机构传动稳定，需要在铰链四杆机构演变的曲柄滑块机构中选择具体的方案。3.2设计方案在曲柄滑块机构的基础上，我拟定了三种方案：方案一：用偏置曲柄滑块机构将回转运动转变为直线往复运动。方案二：用摆动导杆机构将回转运动转变为直线往复运动。方案三：用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合，将回转运动转变为直线往复运动。3.3方案评价方案一：偏置曲柄滑块机构虽然结构简单，成本经济，但是不够紧凑，且传动角偏小，传力性能差。方案一方案二方案三三江学院2010级本科生毕业设计（论文）4方案二：摆动导杆机构中，传动角始终都为90，压力角始终为0，具有很好的传力性能，且慢速行程为工作行程，快速行程为返回行程，工作效率高。方案三：曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合结构复杂，装拆繁琐，且滑块会有一段时间作近似停歇，工作效率低，难以满足工作周期3秒地要求。综上所述，选择方案一为加热炉装料机的执行机构。3.4机构具体尺寸设计设计如图3-1所示的曲柄导杆机构，需要分别知道AB、AC、BC的长度。已知推杆行程为200mm，工作周期为3s。图3-1设计摆动导杆机构根据要求，本次设计的装料机推杆行程为200mm，工作周期为3s。（1）由于摆动导杆机构具有急回特性，设行程速比系数2K，根据公式1K1K180，则60。（2）任意选择铰链中心C，根据夹角做出导杆的两个极限位置Cm和Cn。三江学院2010级本科生毕业设计（论文）5（3）做出夹角的平分线AC，在线上取mm100LAC4，可以得到铰链中心A的位置。（4）过A作导杆极限位置的垂线1AB,得到曲柄长度mm50ABL11。（5）简图如下：图3-2曲柄导杆机构简图三江学院2010级本科生毕业设计（论文）6第四章带传动设计1.计算功率c查表可知AK=1.1，故kw3.3kw31.1PKPdAc（4-10）2.选V带型号，选普通V带带传动具有适用于中心距大的传动，具有良好的挠性，能够缓和冲击，吸收振动，过载的时候带和带轮间会打滑，打滑虽然会让传动失效，但是不会影响其他零件，结构简单，成本低廉的优点，所以根据r/min960nkw,3.3Poc，查出此坐标点位于A型范围内，故选用A型带计算。3.求大、小带轮基准直径2d、1d查表可知，1d应不小于75，现取mm100d1，则mm204.8mm0.02)(1100459.3960ε)(1dnnd1102（4-11）由V带轮标准直径系列取mm200d2。验证：当mm200d2时，r/min470.40.02)(1100200960ε)(1ddnn12o'1（4-12）5%,2.4%100%459.3459.3470.4100%nnn11'1则mm200d2允许。4.验算带速vsm5.03sm100060960100π100060nπdv01（4-13）带速在5～25m/s范围内，故合适。5.求V带的基准长度dL和中心距a首先假选中心距mm450mm200)(1001.5)d1.5(d21oa取mmao400，符合)(2)(7.02121ddaddo。三江学院2010级本科生毕业设计（论文）7则带长为mm1277.5mm4004100)(200200)(1002π400