2022年机械设计方案课程设计方案说明书送料机.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 前 言加热炉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往复运动,将物料送入加热炉内；设计一台装料机由减速器与传动机构组成,配以适当的电动机等零部件,实现自动送料过程；要求使用期限是双班制 10年；目录一、设计任务书 2 二、总体方案设计 . . 2 1、传动方案拟定 . 2 2、电动机的挑选 . .4 3、传动系统的运动和动力参数 .4 三、传动零件的设计运算 6 1）蜗轮蜗杆设计 . .6 2）齿轮设计 . 9 3）轴的设计和校核运算 . 14 4）滚动轴承的挑选及寿命运算 . .21 5）键联接设计运算 .

2、25 6）联轴器的挑选运算 .27 四、减速器箱体及附件的设计 .27 1）润滑和密封形式的挑选,润滑油和润滑脂的挑选 .27 2）箱体设计 . . 27 3）技术要求 . . 28 五、参考资料 . 28 一、设计任务书1、设计题目： 加热炉装料机2、设计背景：1） 题目简述 ：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1 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 装置使装料机推杆作往复移动,将物料送入加热炉内；2）使用状况 ：生产批量为 5 台；动力源为三相沟通电 380/220V ,电机单向

3、转动,载荷较平稳；使用期限为 10 年,每年工作 300 天,每天工作 16 小时；检修期为三年大修；3） 生产状况 ：生产厂具有加工 3、设计参数：7、8 级精度齿轮、蜗轮的才能；推杆行程 290mm,推杆所需推力6200N,推杆工作周期3.7s；4、设计任务：1）设计总体传动方案,画总体机构简图,完成总体方案论证报告；2）设计主要传动装置,完成主要传动装置的装配图 A0 ）；3）设计主要零件,完成两张零件工作图 A3 ）；4）编写设计说明书；二、总体方案设计1、传动方案的拟定 依据设计任务书,该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分：1）原动机的挑选 设计要求：动力源为三相沟通电 380

4、/220v. 故,原动机选用电动机；2）传动装置的挑选 减速器 电动机输出转速较高,并且输出不稳固,同时在运转故障或严峻过载时,可能烧坏电动机,所以要有一个过载爱护装置；可选用的有：带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动；链传动与齿轮传动虽然传动效率高,但会引起肯定的振动,且缓冲吸振 才能差,也没有过载爱护；带传动平稳性好,噪音小,有缓冲吸震及过载爱护的才能,精度要求不 高,制造、安装、爱护都比较便利,成本也较低,但是传动效率较低,传 动比不恒定,寿命短；而蜗杆传动虽然效率低,没有缓冲吸震和过载爱护的才能,制造要求精 度高,但仍是比较符合本设计的要求,所以采纳蜗杆传动；总传动比为 86.4,轴所受

5、到的弯扭矩较大,所以初步打算采纳蜗轮蜗 杆加斜齿轮减速器,以实现在满意传动比要求的同时拥有较高的效率,和 比较紧凑的结构,同时封闭的结构有利于在粉尘较大的环境下工作；2 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 传动机构工作机应当采纳往复移动机构；可挑选的有：连杆机构,凸轮机构,齿轮齿条机构,螺旋机构；本设计是要将旋转运动转换为往复运动,且无须考虑是否等速,是否有急回特性；所以连杆机构,凸轮机构,齿轮齿条机构均可,凸轮机构虽然能较简洁获得抱负的运动规律,但要使执行滑块达到200mm 的行程 ,并保证工作时处于较小

6、的压力角范畴,凸轮的径向尺寸较大,此外凸轮与从动件为高副接触,不宜用于低速重载；且凸轮机构和齿轮齿条机构加工复杂,成本都较高,所以仍是连杆机构更合适一些；在连杆机构中,可以挑选的又有对心曲柄滑快机构,正切机构和多杆机构；依据本设 计的要求,工作机应当带动装料推板,且结构应当尽量简洁,所以挑选对心曲 柄滑快机构；3 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2电动机的挑选1）类型和结构形式的挑选：按工作条件和要求：电动机所需功率 dW工作所需功率：W=Fv/1000=F*2s/1000*T=6200*2*0.29/

7、1000*3.7=0.972kw 选用一般用途的 Y 系列三相异步卧式电动机,封闭结构；2）电动机功率运算传动效率： 一对轴承：齿式联轴器：蜗轮蜗杆：油润滑 2 头蜗杆一对圆柱斜齿轮：级精度滑块摩擦：槽形摩擦轮总传动效率：3）电动机转速运算工作机转速；蜗杆传动比范畴；齿轮传动比范畴电动机转速范畴在相关手册中查阅符合这一转速范畴的电机,综合考虑总传动比,结构尺寸及成本,挑选堵转转矩和最大转矩较大的 Y90L-4 型电机；Y90L-4 型电机额定功率 1.5kW 电动机,满载转速传动系统的运动和动力参数运算总传动比：1、安排减速器的各级传动比：如齿轮的传动比取,就蜗轮蜗杆的传动比为4 / 28 名

8、师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、运算传动装置的运动和动力参数 ）运算各轴转速 电机轴：轴：轴：轴：运算许用接触应力总工作时间10 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 接触寿命系数 由图 27-23 查出单向运转取）齿面工作硬化系数接触强度尺寸系数 由表 27.15 按调质钢查润滑油膜影响系数取为由表 27.14 取最小安全系数许用接触应力 : 3验算 :接触疲惫强度较为合适 , 齿轮尺寸无须调整确 定主 要传 动尺寸小齿轮

9、直径大齿轮直径11 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 齿宽 b=100mm, ,齿根1由式 27.11 弯曲, , , 疲劳强度验算, 齿根弯曲应力 : 2运算许用弯曲应力由式 27.17实 验 齿 轮 的 齿 根 弯 曲 疲 劳 极 限查 图27-=24c,另外取由图 27-26 确定尺寸系数=由表 27.14 查最小安全系数3弯曲疲惫强度验算12 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 合格静强静强度校核 ,因传动

10、无严峻过载,故不作静强度校核度 校核轴的设计和校核运算、蜗杆轴的设计材料挑选 45 号钢,调质处理查表 16.2 有13 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 用插入法由表 16.3 中求得,最大弯矩处图 5.3 14 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 、蜗轮轴的设计考虑到相互摩擦作用,材料挑选与齿轮相同,为 40Cr,调质处理,查表 16.2 有15 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,

11、共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 见图 5.4i）用插入法由表 16.3 中求得,最大弯矩处设计时弹键的减弱、大齿轮轴的设计16 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 考虑到相互摩擦作用,材料挑选与齿轮相同,为 45 号钢,调质处理查表 16.2 有见图 5.5c）用插入法由表 16.3 中求得,17 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 最大弯矩处设计时弹键的减弱4、滚动轴承的挑选和运算 蜗

12、杆轴承的挑选蜗杆轴采纳一端固定一端游动的支撑方案,固定端采纳两个角接触球轴承,以承担蜗杆轴向力,按轴径初选 7210AC ；游动端采纳一个深沟球轴承,只承担径向力,按轴径初选 6210；下面进行校核：运算工程运算内容运算结果查手册 7210AC 轴承主要性能参数如下：；轴承主要性能参数查手册 6210 轴承主要性能参数如下：轴承担力情；况由表 18.7 查得X、Y 值冲击载荷由表 18.8 查得系数18 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运算工程运算内容运算结果当量动载荷轴承寿命球轴承） T1 合格需用

13、转速 n=7600r/min 蜗杆轴转速 n1=1440r/min n n1 合格四、减速器箱体及附件的设计1、润滑和密封形式的挑选,润滑油和润滑脂的挑选 1润滑形式的挑选 1 油标：挑选杆式油标 B型 指标： d: M16 d1=4 d2=16 d3=6 h=35 a=12 b=8 c=5 D=26 D1=22 2 排油装置：管螺纹外六角螺赛及其组合结构 指标： M14*1.5d1=11.8 D=23 e=20.8 S=18L=25 h=12 b=3 b1=3 C=1.0 D0=22 2密封装置（1） 蜗杆轴密封：毡圈油封 d=44, 挡油盘内密封润滑油和润滑脂的挑选 1）蜗轮蜗杆的润滑：L

14、CKE220 运动粘度 198242 dfb1连 接 螺d3=0.4=1钉直径0.5 df4m机 盖 与d4=0.3m 机 座 连0.4 dfb2接 螺 栓l=120 =2直径200mm 7.轴 承 端d=0.7 5m盖 螺 钉0.8d2 m 直径11.2df窥 视 孔=2盖 螺 钉 20m直径D2=1.25Dm 连 接 螺+10 n=栓 d2 的t=1.14 间距1.2d3 取定 位 销m1=0.85d1直径 1 =1大 齿 轮m=0.856m顶 圆 与m 内 机 壁取距离d2齿 轮 端=1面 与 内0m机 壁 距m 离取轴 承 端d3盖外径=8轴 承 端mm 盖 突 缘取厚度d4机 盖 肋

15、=8厚mm 机 座 肋取厚l=15 0m m 27 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 取 d= 8m m 取 1= 13 .2 取 2= 11 取 D2 =1 16 t= 10 取 m1 =8 取 m= 10 3、技术要求1 装配前全部零件用煤油清洗,滚动轴承用汽油浸洗,箱体内不答应有任何杂物存生；2 保持侧隙不小于0.115mm；55%,沿齿长不小于；3 调整、固定轴承时应留轴向间隙,4 涂色检查接触斑点,沿齿高不小于50% 5 箱体被隔开为两部分,分别装全损耗系统用油L-AN68 至规定高度；6 减速器部分面,各接触面及密封处均不答应漏油,剖分面答应涂以密封胶或水玻璃,不答应使用垫片；7 箱体外表面涂深灰色油漆,内表面涂耐油油漆；五、参考资料1、任嘉卉、李建平、王之栎、马纲机械设计课程设计2001 年 1 月出版,北京航空航天高校出版社；2、吴瑞祥主编机械设计基础下册） 2004 年 8 月版,北京航空航天高校出版社；28 / 28 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页,共 28 页