加热炉推料机的设计

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1、机械原理课程（设计）题目：加热炉推料机设计学院：姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化年级：指导教师：职称：目录1.设计题目简介32.设计参数与要求33.设计任务44.设计过程说明44.1设计前期分析44.2计算过程及相关结果5Ⅰ.设计方案A5II.设计方案B6Ⅲ.设计方案C65.电动机功率与选择75.1滑块所需功率：75.2查手册得各个部分的效率：75.3电动机功率86.传动机构尺寸确定86.1传动比的分配106.2构件尺寸107.设计感悟：101.设计题目简介如图所示为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图。该机器用于向

2、热处理加热炉内送料。推料机由电动机驱动，通过传动装置使推料机的执行机构（滑块）5做往复运动，将物料7送入加热炉内，设计该推料机的执行机构和传动装置。2.设计参数与要求加热炉推料机设计参数如表所示。该机器在室内工作，要求冲击振动小。原动机为三相交流电动机，电动机单向转动，载荷较平稳，转速误差<4%；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时。表6－8加热炉推料机设计参数滑块运动行程H(mm)200滑块运动频率n(次/min)40滑块工作行程最大压力角30机构行程速比系数K1.5构件DC长度(mm)1130构件CE长度

3、(mm)170滑块工作行程所受阻力(含摩擦阻力)Fr1(N)400滑块空回行程所受阻力（含摩擦阻力）Fr2(N)1003.设计任务1.针对图所示的加热炉推料机传动方案，依据设计要求和已知参数；确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；2.确定电动机的功率和转速；3.图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）；4.编写课程设计说明书。4.设计过程说明4.1设计前期分析根据设计要求，通过蜗轮蜗杆的运动转化，电动机带动机构运转，主要的设计部分在于执行机构，因此简化出来的执行机构为四杆机构（电动机、蜗轮蜗杆的传动关系在此处不予

4、讨论）。在运动方案的选择上，由于执行机构作用时，曲柄AB有两次与连杆BC共线，故可判断出这两个时刻，滑块也处于运动的极限位置。通过这些可以选择对称机构，即摇杆DCE摆动的极限位置是关于通过D点的垂线对称配置的。下面就以此为基础来计算执行机构的尺寸参数。4.2计算过程及相关结果Ⅰ.设计方案ADE=DC+CE=1130+170=1300㎜C1C2=173.8㎜AB=aBC=bCD=cAD=d极位夹角=180º﹙1.5-1﹚／﹙1.5+1﹚=36º在△DC1C2中，cos=﹙DC1²+DC²-CC1²﹚／2DC*DC1=8.8º利

5、用图解法进行设计：（1）选取适当的比例尺μ=1:10，任取一点D，并以此为顶点，CD为腰，CC1为底边做等腰三角形；（2）作∠CC1N=∠CC2M=90º-θ=54º,交于O点，以O为圆心，OC为半径作圆0在圆O上任取一点A即∠CAC1=θ，取AC1=300㎜；AC=170㎜(3)a+b=AC1；b-a=AC；得a=65㎜；b=235㎜(4)不妨设滑块工作行程最大压力角α出现在四杆机构的两极限位置，滑块所处的高度是不定的，此高度决定了EF杆的长度，假设EF=200㎜II.设计方案B缺点：1.对此方案的曲柄摇杆的急回特性较明显

6、，滑块速度变化较快，不利于平稳传动2.由于极位夹角θ已经确定，运动分析可知，滑块的运动行程较小Ⅲ.设计方案C缺点：1.在复合铰链处杆件受集中力作用，容易断裂2.滑块行程较小滑块运动周期T=60/40=1.5s得曲柄角速度ω=2π/1.5=4.2rad/s5.电动机功率与选择5.1滑块所需功率：V滑块=2H/T=2*200/1.5=800/3㎜/sP滑块=FV/1000=400*800/3*10-6=0.107Kw5.2查手册得各个部分的效率：连杆机构：η0=0.96轴承：η1=0.99涡轮轮杆的啮合：η2=0.88联轴器：η

7、3=0.99齿轮：η4=0.93传动的总效率η总=η0*η14*η2*η3*η4=0.747P电=P滑/η总=0.107/0.747=0.14Kw5.3电动机功率查表选用一般用途的Y系列三相异步卧式电机Y801-4，封闭结构。额定功率P=0.55Kw,同步转速n=1500r/min,满载转速n满=1390r/min6.传动机构尺寸确定6.1传动比的分配总传动比：i=n满/n滑=1390/40=34.75涡轮蜗杆：i0=25齿轮：i1=i/i0=34.75/25=1.56.2构件尺寸蜗杆头数Z1=2m=1mm导程角γ=20º涡

8、轮齿数Z2=i0*Z1=50模数m=5㎜螺旋角β=20º大齿轮Z3=75m=1㎜小齿轮Z4=40m=1㎜7.设计感悟：通过此次课程设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，也认识到了机械的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面