蜗杆 圆柱齿轮
可取
或
Y132S-6 Y100L2-4
重量/kg 66 35
综合质量和价格等因素，取
即取 Y100L2-4 电动机
4、传动系统运动和动力参数
（1） 总传动比：i= （2） 分配传动比
蜗轮蜗杆
圆柱齿轮 （3） 运动和动力参数计算 0 轴（电动机轴）
价格 420~444 705~740
额定电流/A
机械设计课程设计 计算说明书
设计题目：加热炉装料机设计 院 系：能源与动力工程学院 设 计 者： 指导教师：
2014 年 6 月 3 日
前言
加热炉装料机可用于向加热炉内送料。由电动机驱动，于室内工作。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。
设计一台由减速器与传动机构组成装料机，配以适当的电动机等零部件，实 现自动送料过程。尽量实现占地面积小，工作平稳及急回特性明显等工作特征。
z1 2 z2 40
蜗轮转速为： n2 71r / min
蜗杆材料为锡青铜，则 HP 'HP ZVS Z N ,
由[2]表 3-10 P ' 200N / mm 2
参考[2]图 3-8
初估滑动速度VS 5m / s,浸油润滑。滑动速度影响 系数ZVS 0.91 单项运转取 1，涡轮应力循环次数 NL 60 n2th 60 1 71 10 16 365 2.49 108 由[2]图3-11 查得：ZN 0.65 HP 'HPZVSZN 118.3N/mm2
故取
时， 在
内 F 均大于等于 7000N，即为有效行程。
（3）推板设计
3、电动机的选择
（1）电动机类型选择 按工作条件和要求，选用 Y 系列三相异步电动机，电压 380v。 （2）选择电动机功率 1）机械效率
弹性联轴器
效率
数量 1
蜗轮蜗杆
1
油润滑 8 级精度圆柱齿轮
1
滚动轴承
3
总效率 2)功率
电动机额定功率略大于 Pd 即可，因此选定电动机额定功率为 3kW。 3)确定转速
急回特性：行程速度变化系数 K=2 传力特性：最大压力角 速度特性：由
经 matlab 数值模拟，推板速度曲线为：
由此可见推板在工作段速度平稳且回程速度快。 受力特性：
取与 偏角为
为有效工作行程，显然
此时有效工作行程大于推杆行程的 。
受力分析：当
时，压力角
又经简易计算分析，推板受力与转角 的关系为如图所示：
二、总体方案设计.................................... 错误!未定义书签。 1、传动方案的拟定............................... 错误!未定义书签。 （1）原动机................................. 错误!未定义书签。 （2）传动机构............................... 错误!未定义书签。 （3）执行机构............................... 错误!未定义书签。 2、执行机构设计................................. 错误!未定义书签。 （1）设计计算过程........................... 错误!未定义书签。 （3）推板设计............................... 错误!未定义书签。 3、电动机的选择................................. 错误!未定义书签。 （1）电动机类型选择......................... 错误!未定义书签。 （2）选择电动机功率......................... 错误!未定义书签。 4、传动系统运动和动力参数....................... 错误!未定义书签。
同轴的一个小齿轮，再与一个直齿圆柱齿轮相连，达到减速目的，最后通过输出
轴与执行机构相连接。（3来自执行机构执行机构由电动机驱动，原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换 功能，将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动，因此应有急回运动特性。 同时要保证机构具有良好的传力特性，即压力角较小。
方案一：用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。 方案二：用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。 方案三：用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合，实现运动形式的转换功 能。
题，需要良好的急回特性。综上所述，方案一作为装料机执行机构的实施方案较
为合适。
2、执行机构设计
（1）设计计算过程 1) 选 定 行 程 变 化 系 数 K=2 ， 则 极 位 夹 角
，取工作范围为 O
。 2) 取机架 3) 由行程
c b
，由几何关系得： 可得：
c’ b’
a ，摇杆
。 O1
O1 4) 取滑轨位置距 距离
（3）大齿轮轴............................... 错误!未定义书签。 4、轴承的设计和校核计算......................... 错误!未定义书签。
（1）蜗杆轴轴承............................. 错误!未定义书签。 （2）小齿轮轴............................... 错误!未定义书签。 （3）大齿轮轴............................... 错误!未定义书签。 5、键连接设计计算............................... 错误!未定义书签。 （1）蜗杆上联轴器轴键....................... 错误!未定义书签。 （2）蜗杆轴键............................... 错误!未定义书签。 （3）大齿轮轴键............................. 错误!未定义书签。 6、联轴器的选择................................. 错误!未定义书签。 （1）输入轴................................. 错误!未定义书签。 （2）输出轴................................. 错误!未定义书签。 四、减速器箱体及附件的设计.......................... 错误!未定义书签。 1、箱体设计..................................... 错误!未定义书签。 2、润滑与密封................................... 错误!未定义书签。 1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑................... 错误!未定义书签。 2、滚动轴承的润滑........................... 错误!未定义书签。 3、油标及排油装置........................... 错误!未定义书签。 4、密封形式的选择........................... 错误!未定义书签。 5、技术要求................................. 错误!未定义书签。 五、参考资料........................................ 错误!未定义书签。
方案一
方案二
方案三
方案评价：
方案一：结构简单、紧凑，尺寸适中，最小传动角适中，传力性能良好，且
慢速行程为工作行程，快速行程为返回行程，机会性能好，工作效
率高，寿命长。
方案二：结构简单，但是不够紧凑，且最小传动角偏小，传力性能差。
方案三：结构简单，可实现复杂轨迹，但极位夹角小。
由于装料机轨迹简单，不需要较高精度，且单行程工作，考虑到工作效率问
三、传动零件设计.................................... 错误!未定义书签。 1、蜗轮蜗杆的设计............................... 错误!未定义书签。 最终结果:................................... 错误!未定义书签。 2、直齿圆柱齿轮的设计........................... 错误!未定义书签。 最终结果：.................................. 错误!未定义书签。 3、轴的设计和校核计算........................... 错误!未定义书签。 （1）蜗杆轴................................. 错误!未定义书签。 （2）蜗轮轴................................. 错误!未定义书签。
二、总体方案设计
1、传动方案的拟定
传动方案分为原动机、传动机构和执行结构 （1）原动机 设计要求：动力源为三相交流电 380/220v，故原动机选用电动机。 （2）传动机构
由于输入轴与输出轴有相交，因此传动机构应选择锥齿轮或蜗轮蜗杆机构。 方案一：二级圆锥——圆柱齿轮减速器。 方案二：齿轮——蜗杆减速器。 方案三：蜗杆——齿轮减速器。
目录
目录
一、设计任务书...................................... 错误!未定义书签。 1、设计题目..................................... 错误!未定义书签。 2、设计要求..................................... 错误!未定义书签。 3、技术数据..................................... 错误!未定义书签。 4、设计任务..................................... 错误!未定义书签。
4. 接 触 强度设
计算内容
计算结果
考虑传动功率不大，转速也不是很高，批量小。 精度等级为 7 级，选用 ZA 型蜗杆传动，双头右旋蜗 杆。 蜗杆用 45 号钢淬火，表面硬度 45~50HRC，蜗轮轮缘 材料用 ZCuSn10P1 砂模铸造。