設計題目:加熱爐裝料機設計
院系:設計者:
指導教師:
年月日北京航空航天大學
(1)機構分析
執行機構由電動機驅動,電動機功率2kw,原動件輸出等速圓周運動。傳動機構應有運動轉換功能,將原動件的迴轉運動轉變為推桿的直線往復運動,因此應有急回運動特性。同時要保證機構具有良好的傳力特性,即壓力角較小。
為合理匹配出力與速度的關係,電動機轉速快扭矩小,因此應設定蝸桿減速器,減速增扭。
(2)機構選型
方案一:用擺動導桿機構實現運動形式的轉換功能。
方案二:用偏置曲柄滑塊機構實現運動形式的轉換功能。
方案三:用曲柄搖桿機構和搖桿滑塊機構串聯組合,實現運動形式的轉換功能。
(3)方案評價
方案一:結構簡單,尺寸適中,最小傳動角適中,傳力效能良好,且慢速行程為工作行程,快速行程為返回行程,工作效率高。
方案二:結構簡單,但是不夠緊湊,且最小傳動角偏小,傳力效能差。
方案三:結構複雜,且滑塊會有一段時間作近似停歇,工作效率低,不能滿足工作週期4.3秒地要求。
綜上所述,方案一作為裝料機執行機構的實施方案較為合適。
(4)機構設計
急回係數k定為2,則, , 得。
簡圖如下:暫定機架長100mm,則由可得曲柄長50mm,導桿長200mm。
(5)效能評價
圖示位置即為最小位置,經計算,。效能良好。
(1)傳動方案設計
由於輸入軸與輸出軸有相交,因此傳動機構應選擇錐齒輪或蝸輪蝸桿機構。
方案一:二級圓錐——圓柱齒輪減速器。
方案二:齒輪——蝸桿減速器。
方案三:蝸桿——齒輪減速器。
(2)方案評價
由於工作週期為4.3秒,相當於14r/min, 而電動機同步轉速為1000r/min或1500r/min,故總傳動比為71或107 , 較大,因此傳動比較小的方案一不合適,應在方案二與方案三中選。而方案二與方案三相比,結構較緊湊,且蝸桿在低速級,因此方案二較為合適。
(3)電動機選擇
<1>選擇電動機型別
按工作條件和要求,選用y系列全封閉自扇冷式籠型三相非同步臥式電動機,電壓380v。
<2>選擇電動機容量
由設計要求得電動機所需功率。因載荷平穩,電動機額定功率略大於即可,因此選定電動機額定功率為2.2kw。
<3>確定電動機轉速
曲柄工作轉速13.95r/min,方案二中減速器傳動比為60~90,故電動機轉速可選範圍為。符合這一範圍的同步轉速有1000r/min, 故選定電動機轉速為1000r/min。
進而確定電動機型號為y112m-6。
(4)分配傳動比
<1>計算總傳動比:
<2>分配減速器的各級傳動比:
取第一級齒輪傳動比,故第二級蝸桿傳動比。
(5)運動和動力引數計算
滾動軸承效率:η1=0.99
閉式齒輪傳動效率:η2=0.97
蝸桿傳動效率:η3=0.80
聯軸器效率:η4=0.99
故η=電機軸:nm=940r/min,pd=2kw, t0=9550*p0/nm=20.319n*m
對於ⅰ軸(小齒輪軸):
p1=2.0*η4=1.98kw
n1=940r/min
t1=9550* p0/ nm=20.116n*m
對於ⅱ軸(蝸桿軸):
p2=p1*η1*η2=1.98*0.99*0.97=1.90kw
n2=n10/3=313.3r/min
t2=9550* p2/ n2=57.934n*m
對於ⅲ軸(蝸輪軸):
p3=p2*η3*η1=1.90*0.8*0.99=1.5kw
n3=n2/22.46=13.95r/min
t3=9550* p3/ n3=1026.882 n*m
運動引數核動力引數的結果加以彙總,列出參數列如下:
總體設計方案簡圖如下:
(1)式中:k為載荷係數;t為聯軸器傳遞的工作扭矩(即軸的扭矩)。因為載荷較平穩,查表得1,t=20.32n*m,故= 20.32n*m。
(2)由於1000r/min,所以選彈性聯軸器。
(3)匹配:電動機y112m-6軸徑d=28mm。
綜上,查表選擇彈性套柱銷聯軸器,型號lt4,齒輪軸軸徑為25mm。
(1)小齒輪軸(結構簡圖、受力圖、彎矩、扭矩圖附表後)
加熱爐裝料機設計說明書
設計說明書 一 設計任務概述 1 設計題目 加熱爐裝料機設計 2 設計要求 1 裝料機用於向加熱爐內送料,由電動機驅動,室內工作,通過傳動裝置使裝料機推桿作往復移動,將物料送入加熱爐內。2 生產批量為5臺。3 動力源為三相交流電380 220v,電機單向轉動,載荷較平穩。4 使用期限為10年,大修期...
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一機械設計課程設計任務書 二傳動方案的分析 三電動機選擇,傳動系統運動和動力引數計算 一 電動機的選擇 二 傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 三 運動引數和動力引數計算 四傳動零件的設計計算 一 v帶傳動設計 二 漸開線斜齒圓柱齒輪設計 一 高速級斜齒圓柱齒輪設計計算表 二 低速級斜齒圓柱齒...