【正文】 控制按鈕盒在體外作遠(yuǎn)距離控制之用。452 設(shè)計方案的確定 主要結(jié)構(gòu)【1】。它整機外型為一密封型小車，由電器控制系統(tǒng)、行走動力系統(tǒng)、推拉傳動系統(tǒng)、推拉機構(gòu)、機架、電磁止退系統(tǒng)六部分組成。此外還配有配套的地面鐵軌、爐內(nèi)導(dǎo)軌及燃料等。其中，電器控制組件全部裝在小車體內(nèi)，僅有控制按鈕盒在體外作遠(yuǎn)距離 控制之用。 箱式電爐進(jìn)出料機械手的主要結(jié)構(gòu) 工作過程將進(jìn)出料機械手平穩(wěn)地放在用混凝土澆筑的地面鐵軌上，爐內(nèi)導(dǎo)軌安放在爐底板上，通過行走傳動系統(tǒng)傳動，進(jìn)出料機械手在鐵軌上作前進(jìn)和后退運動，即可驅(qū)使遠(yuǎn)離爐門；裝料時，駛近爐門使機上導(dǎo)軌與爐內(nèi)導(dǎo)軌接攏，同時，電磁止退系統(tǒng)動作，止退鉤鉤住爐體，防止向爐膛推送料板時機體的后移；通過推拉傳動系統(tǒng)傳動，推料頭可預(yù)先裝好工件的料板推進(jìn)爐膛；出料時，則由拉料鉤從爐膛拉出料板及已加工完成的工件，到位后拉料鉤自動彈出，用其中設(shè)備掉走料板和工件，經(jīng)兩次推拉聊過程即可完成一個裝料周期。 主要性能指標(biāo)工作方向：雙向推拉；最大推拉料行程：；推拉料速度：145mm/s；最大行走距離：2m；行走速度：150mm/s；一次最大裝料量：1200kg；最高適合爐溫：950oC；消耗功率：，；外形尺寸：1816890880mm；整體重量：500kg。3 傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算 錐齒輪的設(shè)計[1] [2] [3] [4] [5] [7] [9] 根據(jù)出料機傳動的工作要求，采用漸開線直齒圓錐齒輪機構(gòu)以實現(xiàn)兩相交軸之間的傳動。直齒錐齒輪加工國威刨齒，不宜采用硬齒面。兩齒輪均選用45鋼，硬度為217255HB。計算步驟如下：表31 錐齒輪的設(shè)計與校驗 計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果齒面接觸疲勞強度計算使用壽命KA動載系數(shù)KV齒間載荷分配系數(shù)KHa 齒間載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)K轉(zhuǎn)矩 T0彈性系數(shù)節(jié)點區(qū)域系數(shù)取Z1=19, Z2=34估計VA=4m/s,表126由表129由表1210，估計100N/mmcosδ1==cosδ2==Zv1==Zv2==70KHa=由表1220及注3，取Kβ=K=KA=KV=KHa=KβT0 = 9550()=259972Nmm==Z1=19, Z2=34選8級精度KA=KV==KHa==K=T0=259972Nmm ==續(xù)表31計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果接觸疲勞極限δHlim接觸最小安全系數(shù)δHlim接觸壽命系數(shù)ZN許用接觸應(yīng)力[δH]小輪大端分度圓直徑d1驗算圓周運動及確定主要尺寸大端模數(shù)m實際大端分度圓直徑d錐距R齒寬b由表1214由題意得取==() d1（與估計值接近 ），取m=4mmR=δHlim1=900MPaδHlim2=900MPaSHlim====1650 MPa=1650 MPa=d1 ≥dm1=取m=4mmd1=76mmd2=136mmR=b=續(xù)表31計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果計算齒形系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)重合度系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)載荷系數(shù)K彎曲疲勞極限彎曲最小安全系數(shù)彎曲壽命系數(shù)尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力K= KA KV由表1214由題意得由圖 ==K=920MPa920MPaSFmin=YN1=YN2=YX==736 MPa=736 MPa表32 錐齒輪的形狀設(shè)計項目小齒輪大齒輪分錐角δ1=300δ2=600續(xù)表32齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=4mm齒根高h(yuǎn)f=(hf*+c*)m=全齒高h(yuǎn)h=ha+hf=大端分度圓直徑dd1=mz1=76mmd2=mz2=136mm 齒頂圓直徑da1=d1+2ha1cosδ1=da2=d2+2ha2cosδ2= 齒根圓直徑df1=d12hfcosδ1= df2=d22hfcosδ2= 錐距RR==R=齒根角= 齒頂角=齒頂圓錐角=330=630齒根圓錐角==560分度圓齒厚sS==當(dāng)量齒數(shù)70mm齒寬bR/3= 錐齒輪軸的設(shè)計 軸上零件的固定[1] [2] [3] [8] [12]取c=112（軸的材料為45鋼參考[12]））畫出錐齒輪的結(jié)構(gòu)輪廓 錐齒輪的分度圓直徑d=mz=418=76mm,根圓直徑=d2=,由于齒輪根徑很小，所以此處采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。錐齒輪有軸向力，擬采用一對30208單列圓錐滾子軸承，兩個軸承之間用套筒定位，套筒內(nèi)經(jīng)取60mm,外徑取80mm，左端軸承用透蓋外徑定位，內(nèi)徑用套筒定位，套筒選用903622，右端軸承采用套筒內(nèi)徑定位，采用軸肩擋圈外徑定位。圈軸頭花鍵選用1035305，軸徑過渡圓角統(tǒng)一采用R=1mm（除軸承特殊要求外）畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖如圖3. 1d1d2d3d4l1l2l3l4 軸的結(jié)構(gòu)草圖 花鍵的設(shè)計[1] [2] [3] [12]軸頸拉花鍵，用于安裝萬向節(jié)，擬選用1035305型號花鍵。,k=(載荷不均勻系數(shù))，h=(Dd)/22c=, =(D+d)/2=,T=103045=所以花鍵強度符合要求。 軸承的選擇[1] [2] [3] [4] [8] [10] [12] 選用一對單列圓錐滾子軸承30208，能同時承受徑向和單向軸向載荷，承載能力大。表33 軸承的選擇與校驗計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果附加軸向力軸承軸向力 軸承2被壓縮，故= = 續(xù)表33計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果X、Y的值沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動載荷軸承壽命計算額定靜載許用轉(zhuǎn)速計算載荷系數(shù)f1載荷系數(shù)f2許用轉(zhuǎn)速N e= X1=1,Y1=0 X2=1,Y2=0考慮中等沖擊，查表 因為P1〉P2，所以只計算軸承1的壽命 X0=，Y0= 取最大值50216N P0r1=Pr1 P0r2=X0Fr2+Y0Fα2 取最大值32387N 正常使用單列圓錐滾子軸承查表得S0= =125540N 因為，所以只計算軸承 f22= N1=f11f21N0 N1=1152r/minN2=f12f22N0 N2=984r/min 均大于工作轉(zhuǎn)速540r/minX1=1,Y1=0X2=1,Y2=0144530h〉105h50216N32387Nf11=f12=f21=N1=1152r/minN2=984r/min 軸的強度計算 [2] [3] 表34 軸的強度計算參數(shù)公式數(shù)值計算齒輪受力dm=（）d=圓周力徑向力2537N軸向力 計算支撐反力 2T/d=Fr1=(2537)/23=50216N Fr2=(2537)/23=32387N 與假設(shè)方向相反，故Fr1’=50216N，F(xiàn)r2’= 32387N ，=72/23=25197N 畫軸受力圖： 23 49 畫軸彎矩圖 水平面受力圖 水平面彎矩圖 mm mm Nmm =mm, +23=mm =mm 49=mm垂直面受力圖 394381Nmm垂直面彎矩圖 Ft7223=mm Ft49=394381Nmm合成彎矩圖mm Nmm Nmm畫軸轉(zhuǎn)矩圖259972 Nmm Nmm 許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插值法由表163查得，=, =60mpa應(yīng)力校正系數(shù) =60/=畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 T=259972= Nmm當(dāng)量彎矩 M1= = M2= =432910 M3= =156884 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖 Nmm 432910 Nmm 156884 Nmm校正軸徑 軸的剛度計算[2] [3] 軸的許可撓度 (—)4=—因為y ,所以軸的剛度合格. 傳動軸的設(shè)計 軸上零件的固定[11] [14]由公式取c=112（軸的材料為45鋼，參考[12]）錐齒輪的分度圓半徑d=mz=136mm,錐齒輪輪轂連接采用舉行花鍵6555014，錐齒輪右定位用軸端緊固螺母定位，左端擁軸肩擋圈定位。，擬采用單列圓錐滾子軸承30210，軸承左端用小圓螺母定位，右端用擋圈定位。鏈輪用花鍵連接，花鍵擬采用640359。 花鍵的校核[4]鏈輪花鍵，擬選用640359 T=kzhl1rm[p],k=(載荷不均勻系數(shù))，h=(Dd)/22c=, =(D+d)/2=,T=66545=mm446553 Nmm錐齒輪花鍵的校核，擬選用6555014。 T=