加热炉推料机课程设计为后来人造福.docx
机械设计课程设计设计者：班级I学号：指导老师：1总体设计1、传动方案的拟定（1）原动机的选择设计要求：动力源为三相沟通电38022ov,所以选择电动机2）传动装置选择A、减速器电动机输出转速比较高，而且输出不稳定，同时在运转故障或者严峻过我时，可能烧坏电动机，所以肯定要有过载爱护装置。可选用：带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆涡轮链传动及齿轮传动虽然传动效率高，但是会引起肯定的振动，而且缓冲减施实力差，也没有过栽爱护。带传动平稳性号，噪音小，有缓冲减震和过载爱护实力，精度要求不高，制造、安装、维护都比较便利，成本也较低，但是传动效率较低，传动比不恒定,寿命短。2、电机功率的选择：1)工作机所需的功率：P，喘3需迄U5(kw)2)电动机功率计算：传动效率：一对轴承：n.=0.99齿式联轴器：H.=0.99涡轮蜗杆：112=0.84一对圆柱齿轮：8级精度n,=0.97滑轮摩擦：n产0.90总效率：11=O3I112HJ11t=0.991.×0.99'×0.84x0.97x0.90=0.690所以总传动功率为p-1-50,690=21.7kw参照选取电动机额定功率为3kw3、电机转速确定，依据已知条件计算出工作机滚筒的工作转速为：n=60rmin依据电机功率3kw和同步转速1500rmin确定用Y1001.2-4型鼠笼式电动机，电机数据如下：4、安排减速器各级传动比假设齿轮的传动比E=2,则蜗杆涡轮的传动比为5、确定转速、转矩、功率D计算各轴转速电机轴:n=1430rminI轴:11=n1.1.=1430rninH轴：nr.n-1.tin-120.17rminHI轴：n1=n2=120.17rminW轴：n,-7-v0.08rmin2）计算各轴输入功率电机轴:Ptj=3kwI轴：P1=P11*111*qo=3kw×O.99×0.99=2.94kwH轴：P2=P×H2×11o=2.94kw×0.84×0.99=2.44kw11I轴：P3=P.×.=2.44kw×0.99=2.4IkwIV轴：P4=P3Xn0×113=2.41kw×0.99×0.97=2.3Ikw推杆：P11=P3×q,=2.31kw×0.90=2.08kw3）计算各轴输入转矩电动机输出转矩：1.=9550×S=9550x3/1430=20.03N.mI，由：T1=1.11=20.03N.m×0.99=19.83N.mII轴：T2=T.q0.2.i2=19.83N.m×0.84X0.99X11.9=196.24N.mIn轴：T8=T2,=196.24N.m×0.99=194.28N.mIV轴：T4=T3.0.3.iw=194.08N.m×0.99X0.97×将上述计弊结果列表，如下轴名功率P/KW转矩TN.m转速nr/min传动比i输入输出输入输出电机轴320.0314301I轴2.9419.83143011.9H轴2.44196.24120.171m轴2.41194.28120.172IV轴2.31373.1360.083蜗杆涡轮减速器的设计3.1 蜗杆传动设计1 .选择涡轮蜗杆的传递类型依据GB/T10085-1988的举荐，采纳渐开线蜗杆ZT.2 .选择材料考虑到蜗杆的传动功率不大，速度也只是中等，故选择45钢。3 .按齿面接触强度进行设计依据闭式蜗杆蜗轮传动的设计准则，先按齿面接触疲惫强度进行设计，在校核齿根弯曲疲惫强度。由传动中心距公式a师而D确定作用在蜗轮上的转矩T2=196.242）确定载荷系数K因工作载荷稳定，故取载荷分布系数Kp=I,K=1.1.1.,由于转速不高、冲击不太大，可选取动载荷系数K,=1.05,则K=K.K.Kv=1.11×1×1.05=1.173)确定弹性影响系数查表知道Z=160MP1724)确定接触面系数ZP先假设蜗杆分度圆d1和传动中心距a的比值%=03,查的ZP=3.15)确定需用接触应力。川依据蜗轮材料可查到I。H=268Mpa6)计算中心距aKT()2=1.17×196.24×1000×()2=120.65取中心距a=180mm,因为i=1.1.9取m=6.3mm蜗杆分度圆直径d=63mm这时包=0.35,则ZP'=2.9<3.I=ZP<11Q因此以上计算结果可用4、蜗轮及蜗杆的主要参数和几何尺寸D蜗杆：分度圆直径d1=6311m模数m=6.3直径系数q=10齿顶圆d.,=m(q+2)=6.3×(10+2)=75.6mm齿根圆d11=m(q-2.4)=6.3×(102.4)47.88mm分度圆导程角Y=21°48'05蜗杆轴向齿厚S11=1.2m=9.92mn2）蜗轮:蜗轮齿数乙=48变位系数X2=-O.4286验算传动比i舞磬12Z1.4传动比误差与F=O.8%,是允许的分度圆直径d2=mZ2=6.3×48=302.4mm喉圆直径dt=d2+2ha=302.4+7.2=309.6齿根直径drz=d2-2h11=304.2-2*10.26=281.9咽喉母圆直径rg2=a-1.2d2=180-1.2*302.4=28.85、校核齿根弯曲疲惫强度1.53KT2v.,rE°+诉Y''OFd1.d2m当量齿数=一T；7-=58.75cos,rCOSrCOS2214805cos24805依据Xj=-O.4286Zg=58.75查表可得齿形系数YM=2.56螺旋角系数Yit=I-鬻0.8443IiU需用弯曲应力OF=11F<KFs查表知oF'=56MpaKFs=O.541。F=56×0.541=30.32Mpa1.53KT2vv1.53×1.17×1.9624×1000ncr八OrooI=hY1.i=X2.56X0.8443d1.d2n63X302.4X6.3=6.5MPa<。E=30.32Mpa其中166为两轴承中心的跨度，83为齿轮中心到右边轴承中心的距离。Rv2=Fr-Rn=1767.8-1188.5=579.3NC、水平平面：F1.1.=1./2F,=2050.35NFg=FH1.4)确定弯矩垂直弯矩：MV1=H88.5×83=9%45.5N.“MV2=MV1-Fa×J2=98645.5-1223.6X82.66/2=48074.INwm合成弯矩：M1.=ff2+MVP=Je5079.052+98645.夕=218601.SNjnnM2=WH2+V22=195O79.Q52+48074.12=2009153Njnm扭矩T=194.28Mm5)按弯矩合成应力校核该轴端强局进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危急截面)的强度。轴单向旋转切应力为脉动循环变应力。取a=0.6轴端计算应力：Oe=v1.P+(aT2)?21.86O.82+(O.6x428I(XX)2坨r=4.4MPa1.OW0.1x82661.=55MPa4.2.2低速轴的设计1、材料选择及最小直径确定考虑到推料机为一般中用途小功率减速传动装置，轴主要传递小齿轮的转矩选取轴的材料为45钢,调制处理。查表取A"=1.10,于是有：轴的最小直径为山查表101-29可得其长度在58-80mm取70mm端盖的总长度为20,取键的长度为50。2、依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）&右端须要割出一轴肩，选择a=43mm2）初选滚动轴承依据d2=43mm,查表GB297-84初步选取0基本有隙组，白哦准精度级的单列圆锥滚子轴承7309C,其尺寸为：d×D×T=45?;wn1OOinni×27.15mm,故选dj=d=45mm11.7=27.75un取28mm锥滚子轴承da=54即轴肩为/,=生9=4.5”取&=49+9=58,2轴环宽度b1.4=63W12mm3）齿轮的轴段宜径取齿轮的直径为d=49,及传动零件相协作的轴段，略小于传动零件的轮毅宽。齿轮的轮毂宽为：B1=83为了使套筒端面牢籁的压紧齿轮,此轴段须要略小于轮较宽度，取1.,=79mm4）其余干脆见下表1234567d384345495852451.705060.5791216.5281.a=70+50+60.5+79÷12+16.5+28=316mm3、轴的强度校核1）齿轮、曲柄及轴的同向定位均采纳平键连接。由9表6T查得平键截面bXh=14mmX9mm,键槽用键槽铳刀加工，长为63mm,同时为了保证齿轮及轴协作有良好的队中性，故选择齿轮轮毅及轴端协作为也；同样，半联轴器及轴的连接，选用平键I2zw"8w7（k"",半6联轴器及轴的协作为半，滚动轴承及轴的同乡定位是由过渡协作来6保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m62）确定轴上的圆角和倒角尺寸参考9表15-2,取倒角1.6x45。，各轴肩处的圆角半径见零件图3）力的确定A、确定各向应力和反力齿轮的切向力为：Fr=-Frb=4700.7N齿轮的径向力为；Fr=-Fr=I7673N齿轮的轴向力为：Fa=-Fa小=1223.6NB、垂直平面上：支撑反力：v.Fu×<2+84xFr“丽=1184.9N其中168为两轴承中心的跨度，84为齿轮中心到右边轴承中心的距离。RBFr-FXn=1767.8-1184.9=582.9NC、水平平面：F1.1.1.=1.2F1=2050.35NFh2=FH1.4)确定弯矩垂直弯矩：MV1=1184.9x84=9953MV2=MVj-FwxJ/2=99631.6-1223.6×82.66/2=48960.2/V.wn合成弯矩：Mi=.W2+7V12=197429.42+99531.42=221()992NJnmMzZmh*+MVD='1976.9+48960.2»=203409.6Njnm扭矩T=373.13N.m5)按弯矩合成应力校核该轴端强局进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危急截面)的强度。轴单向旋转切应力为脉动循环变应力。取a=0.6轴端计算应力：=JM+(T2)?J2210922+(0.6X373.13XIO(X)尸,<W-0.6523一'aO.1=55MPa4.3轴承的校核4.3.1小齿轮轴承的校核校核73IOC查表GB/T297T994额定载荷Cr=1221.OOON,基本静载荷G»=92.5X100ON1)求两轴承受到的径向载荷Fu和%山前面设计蜗轮时求的：Fr1.V=F、产1188.5NF,2v=Rb579.3NFuH=1.=2350.35NF12h=Fio=2350.35N
