毕业设计（论文）-底热式中温氮气烧结炉设计（全套图纸）

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1、13底热式中温氮气烧结炉设计第页共12页底热式中温氮气烧结炉设计摘要：本设计主要从炉体优化，加热通风系统改进，以及提高设备在长期工作中保持可靠的封气和隔热效果来介绍底热式中温氮气烧结炉的研制及设计过程。这种氮气烧结炉要求节能、节气、环保、高效，能够满足国家经济科学环保的发展要求。在基础工业不断现代化，即传统的制造技术与计算机技术、信息技术自动化、新材料技术、现代管理技术的紧密结合，市场竞争更趋于白热化，产品的质量不仅要求更加严格，同时如何提高效率、效益、保护环境方面也更上一层楼，因此对本设计中新型氮气烧结炉的研制和设

2、计急不可待。本设计主要包括总体结构设计、总体图、主要部件装配图、以及设计计算说明说一份。关键词：烧结炉，通风系统，烧结全套图纸，加1引言1.1国内对三层塑料自润滑材料的需求钢背-铜粉-改性PTFE三层复合自润滑轴承材料，是60年代末英国GLACIER公司发明的一种新型自润滑轴承材料，由于其综合机械性能和导热性能优良抗摩擦性能好，特别是可在无润滑条件下工作，对配偶材料磨损低，自问世以来很快在机械领域中推广应用。我国从70年代末，在参照国外产品的基础上开始了国产三层复合材料的开发应用，特别是90年代以来，随着先进机械技术

3、的引进和交流，国产三层复合材料的应用和行业生产也进入一个新的发展时期，但是与先进工业国家产品质量相比，国产三层复合材料的品质仍存在较大差距。1.2国内使用烧结炉现状1313底热式中温氮气烧结炉设计第页共12页目前国内对三层复合材料的塑化结构主要使用上海仪器厂的箱151型炉作为烧结装置，这种烧结方式主要早空气气氛中加热烧结，这种烧结方式存在严重不足，DU材料层中的填料如铅粉铜粉等成份在高温下氧化反应，使复合材料成份和组织结构发生变化，并导致使用性能特别是摩擦磨损性能降低。因此改进金属基于氟塑材料层的复合方法，对于提高D

4、三层复合材料性能，进一步拓宽其使用范围有很大的现实意义。基于这种思想我们在研究烧结气氛对氟塑材料复合自润滑化材料摩擦学性能影响的基础上，提出氮气保护烧结DU材料的工艺方法，并研制开发了新型高效节能氮气保护烧结装置——底热式中温氮气烧结炉。1.3底热式氮气烧结炉的技术要求及技术关键问题1.3.1底热式中文氮气烧结炉的技术要求为保证烧结出具有优良摩擦磨损性能和综合使用性能的三层复合材料要求塑化烧结设备具有以下三个要求：（1）炉内温度均匀、温度波动小，使用三层复合材料在最佳温度下塑化烧结；（2）炉内外伸的传动元件在高速运转

5、下要有良好的动态密封，减少窜气和氮气泄露，使设备在长期工作中保持可靠的密封和隔热效果，尽量避免高温烧结下炉内三层复合材料的氧化；（3）提高炉膛内塑化烧结区的温度控制精度，以满足氟塑材料充分塑化对控温温度的要求。1.3.2中温氮气烧结技术关键问题（1）如何在炉膛内减小温度场的分布梯度，使炉内温度充分均匀、温度波动达到最小；（2）如何提高炉膛内塑化烧结区的温度控制精度，以满足氟塑料充分塑化对控温精度的要求；（3）如何设计炉内外伸传动件的高速运转下的动态密封结构，使设备在长期工作中保持可靠地封气和隔热效果；为解决这些技术难

6、题，在对设计方案进行充分论证的基础上，运用所掌握的知识，科学的使用新技术和新材料。如何防止烧结过程中三层复合材料的氧化，采取氮气保护气氛；为减少氮气和热能的损失，采取全封闭状态烧结，并要求达到一定的真空度等。2.底热式氮气烧结炉的主体设计2.1通风系统1313底热式中温氮气烧结炉设计第页共12页2.1.1风扇及风扇轴的设计与计算（1）由于风扇的工作环境为靠近加热元件的位置，扇叶直接接受电热元件辐射，需要耐高温的材料加工的扇叶才能正常工作。出于经济性的考虑选用马氏体不锈钢2Cr12NiMo1W1V。其化学成分为C0.2

7、0-0.25，Si≤0.50，Mn0.50-1.00P≤0.030，S≤0.025，Ni0.50-1.00，Cr11.0-12.50，Mo0.90-1.25，W0.90-1.25，V0.20-0.30，Cu≤0.30。密度为7780KG∕m3，将其制成厚度为2mm，直径为300mm的扇叶的总质量m=ρ·v=ρ··（d／2）=1.099㎞。最大允许偏转半径5O。（2）风扇轴的设计与计算：风扇在高速旋转中使其扇叶左右两部分产生压差，从而让工作室的气流迅速通过电热体，将其表面的热量迅速带走并送入风道进行强制均匀的混合通过右

8、侧不等间距通风孔，均匀送入炉膛，工作转盘及工件的旋转则进一步使温度场气流均化，使烧结质量达到最优化。可以看出风扇在温度场强制均匀化中起着至关重要的作用，因此对它的设计要引起足够重视。风扇轴主要承受两个力矩，一是高速旋转时空气阻力对轴产生的阻力矩；二是由于安装等其他原因造成的偏转半径，轴在高速旋转时产生离心力，离心力会对整根轴作用弯矩。因此整根轴