【正文】 體尺寸為，總高為2068mm，總長為 2160mm，總寬為 2988mm，采用鋼板、保溫棉、耐火磚作為窯爐體材料。 齒輪設(shè)計計算 傳動比按 i=1： 2，載荷基本沒有沖擊，折合為三班制工作，使用壽命 10 年，設(shè)備可靠度要求較高。初選小齒輪齒數(shù) Z1=14，右旋。 大 2 18 28 45176。 Z 字形支板通過 4 個 M8 螺栓于支撐板聯(lián)接，另外一段上面由兩個 M8 螺栓聯(lián)接大齒輪。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 第 4 章 加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 整個窯爐分為兩種加熱方式，即燃?xì)飧粞孑椛浼訜岷碗娸椛涔芗訜?。頂起鋼板上端通過圓形裁剪，形成鋸齒狀結(jié)構(gòu)。爐門系哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 統(tǒng)簡圖如下： 圖 61 爐門驅(qū)動系統(tǒng)圖 附屬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于鋼板加熱的過程中，爐內(nèi)中不能含有氧氣，因此采用充氮?dú)獾姆绞竭M(jìn)行處理。因此熱沖壓成型技術(shù)，作為一種新型的鋼板沖壓加工技術(shù)，開始在汽車產(chǎn)業(yè)中運(yùn)用開來。在分系統(tǒng)設(shè)計中，對爐體結(jié)構(gòu)采用成分段設(shè)計的思路。因此將加大高強(qiáng)度沖壓件的制造，而采用新型的熱沖壓技術(shù)勢在必行。在傳動系統(tǒng)中，擯棄了傳統(tǒng)的鏈條傳動作為主傳動，而是采用齒輪傳動這一新興的傳動方案，使得傳動的精度和可控度提高。通過這樣的設(shè)計思路，使得龐大的設(shè)備結(jié)構(gòu)被分解的清晰明白。從接到論文的題目到設(shè)計的完成，再到論文文章的完成，每一步對我來說都有不少的收獲，通過這次畢業(yè)設(shè)計的完成，自己對大學(xué)所學(xué)的專業(yè)課也有 不少的鞏固和復(fù)習(xí)。高硅耐熱鑄鋼板焊接，中間加入 5mm 耐火纖維的門板。即在出爐輥道末端裝一個擋片即可。 選擇鏈輪齒數(shù) ① 小鏈輪齒數(shù) Z1： Z1，取 Z1=19 ② 大鏈輪齒數(shù) Z2： Z2 取為 25 確定計算功率 Pd：由表 417 查得， f1 =，由圖 412 查得 f2=， Pd= f1 f2P=3Kw 選擇鏈條：根據(jù) Pd=3Kw， n2=，由圖 選取鏈型號，選鏈條為 06B，其鏈節(jié)距 P= 確定鏈節(jié)數(shù) Lp： ① 初定中心距 a0：根據(jù)設(shè)計的需要，取 a0=100P ② 計算鏈節(jié)數(shù) X0：由于此傳動比 i=25:19， X0==222 計算鏈輪速度： 最大鏈輪中心距： a= 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 計算軸壓力： FQF= 潤滑方式選擇：對于鏈條 06B，用鏈輪速度 V=在圖 414 上查得 為第一范圍，可用人工刷油方式 結(jié)構(gòu)設(shè)計：小鏈輪直徑，實心式結(jié)構(gòu)，內(nèi)孔直徑為 d=40mm。 小齒輪所在軸，軸承采用 7008C d=40mm，D=68mm， B=15mm， a= 因此，軸從最小端到最大端的軸的直徑依次為： d1=20mm， d2=40mm， d3=44mm， d4=66mm， d5=60mm 現(xiàn)在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 32 小齒輪軸 圖 33 小齒輪軸受力分析圖 L1=， L2=， L3=， Fa=， FrN， Ft= 在水平面上， 在垂直面上， 軸承的總支承反力 （ 3）畫彎矩圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 圖 34 彎矩圖 在水平面上 aa 剖面左側(cè) MaH/（ Nmm） = L2== aa 剖面右側(cè) （ Nmm） = L3== 在垂直面上： Mav/（ Nmm） = L2== /（ Nmm） = 合成彎矩 a a 剖面左側(cè) aa 剖面右側(cè) 校核軸的強(qiáng)度： 由于作為一般用途的軸，故采用彎扭合成強(qiáng)度來校核。 ② 齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： T= ③ 選取齒寬系數(shù)（查《傳動件設(shè)計實用數(shù)據(jù)速查》中第二章表 25），齒輪的寬度不能太 寬，太寬會增加齒向載荷分布的不均勻性，也不能太小，在滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度的條件下，如果齒寬太小，則分度圓直徑就會加大，增加傳動的徑向尺寸，從《傳動件設(shè)計實用數(shù)據(jù)速查》中第二章表 25 可以看出，齒寬系數(shù)和齒輪的布置有關(guān)，從設(shè)計要求看，齒輪為懸臂布置，又屬于軟齒面，齒寬系數(shù)應(yīng)在 ，選為 ④ 彈性系數(shù) ZE:查表 27，彈性系數(shù)是和齒輪材料有關(guān)的系數(shù)，所以的 ZE= ⑤ 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH：按 =45176。大齒哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 輪材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度在 220— 240HBW之間，取平均硬度 HB2=240，兩齒輪齒面硬度差HB1HB2=（ 280240） HBW=40HBW，在 2550HBW范圍內(nèi) 。 傳動端結(jié)構(gòu)設(shè)計 傳動端整體由伺服電機(jī)經(jīng)過減速器減速，通過鏈輪傳動，再用單節(jié)主傳動軸上的齒輪傳遞給輥?zhàn)佣说凝X輪，從而帶動輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動。 爐體腳支座 考慮到輥道傳動要求的輥?zhàn)拥钠叫卸纫茫S底面的水平面可能在實際中不是特別理想，為了更好的適應(yīng)工程實際需要，方哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 便在窯爐安裝中能更好的具有可調(diào)節(jié)性，才從可調(diào)節(jié)的支撐腳支座設(shè)計，這樣在實際安裝中能根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。 窯頂結(jié)構(gòu) 采用輕質(zhì)吊頂磚結(jié)構(gòu)，其將保溫棉中 120mm 厚度轉(zhuǎn)化為吊頂磚，則吊頂磚為 240mm加上 148mm陶瓷棉氈。由于整個窯爐采用燃?xì)夂碗娂訜岬幕旌霞訜岱绞健t門采用氣動爐門升降設(shè)計。對此現(xiàn)象要堅決避免，同時根據(jù)要求整個熱處理爐，加熱段使用燃?xì)饧訜?，保溫段使用電阻絲加熱。相比陶瓷窯爐燒成溫度高達(dá) 1300176。 整體示意圖如圖 12 圖 12 高強(qiáng)度鋼板熱成型技術(shù)示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 研究方案及預(yù)期目標(biāo) 總體設(shè)計方案制定 從設(shè)計任務(wù)上，已經(jīng)能清晰明確的給了自己一個設(shè)計的方向。歐美、日本已經(jīng)開始逐漸嘗試用熱成形沖壓技術(shù)來生產(chǎn)超強(qiáng)度鋼板構(gòu)件，并且開始運(yùn)用在車門防撞桿，保險杠加強(qiáng)梁上。因此想要實現(xiàn)油耗的降低，車身輕量化的方向就很明晰的出現(xiàn)在人們面前。 關(guān)鍵詞 ： 輥底爐 ； 熱處理 ； 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ； 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） II 各位如果需要此設(shè)計的全套內(nèi)容（包括二維圖紙、中英文翻譯、完整版論文、程序、答辯 PPT）可加695939903，如果需要代做也請加上述 ,代做免費(fèi)講解。但是傳統(tǒng)的冷沖壓技術(shù)已經(jīng)無法實現(xiàn)對此類特殊鋼板的加工，新型的熱沖擊技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 進(jìn)度安排： 1）查閱資料、文獻(xiàn)階段： 2）總體設(shè)計方案的確定： 3）各分系統(tǒng)設(shè)計： 4）論文撰寫： 5）準(zhǔn)備答辯： 同組設(shè)計者及分工： 本論文由自己獨(dú)自一人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成。分為爐體、加熱、傳動、爐門及附屬、對中頂起共五大分系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。這加速了汽車工業(yè)采取措施降低汽車油耗的措施。因此，對此技術(shù)的研究有助于提高車輛的安全性，舒適性，以及降低油耗，減少廢氣排放，有助于環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。此次，自己分配到的研究項目就是整條生產(chǎn)線中，對鋼板進(jìn)行奧氏體化加熱處理的輥底式熱處理加熱爐的設(shè)計。 任務(wù)系統(tǒng)劃分 在確定了整體的設(shè)計思路之后，通過任務(wù)書，自己決定按系統(tǒng)逐一設(shè)計，最后將各個系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來。同時將輥?zhàn)影卜藕?。因此這次，傳動系統(tǒng)的核心，采用齒輪傳動。 窯頭工作臺（即出入爐輥道）定制品進(jìn)窯燒成的必經(jīng)之路，也是使制品整齊有序進(jìn)窯的停留之處。粘土磚的規(guī)格為 240mmx120mmx60mm，外加一層陶瓷棉氈和最外層6mm鋼板作為窯墻。 每節(jié)兩邊，下側(cè)磚筑 240mmx120mmx60mm 粘土磚，高度為距下輥道中心距為 130mm，上面采用馬弗板。方鋼搭建外部支撐和聯(lián)接結(jié)構(gòu)。 選定齒輪類型、公差等級、材料及齒數(shù)： （ 1） 類型選擇：斜齒輪傳動平穩(wěn)，重合度大，本設(shè)計應(yīng)該選用斜齒輪傳動 ； （ 2） 精度選擇：輥?zhàn)觽鲃樱俣炔桓?，但傳動精度較高，因此選用 7 級精度 ； （ 3） 材料選擇：首先工作環(huán)境相對清潔，可以算作閉式傳動，又沒有尺寸限制（硬齒面齒輪承載能力大，相同條件下，外廓尺寸小于軟齒面齒輪傳動），再考慮到軟齒面齒輪加工費(fèi)用低，因此選用軟齒面?zhèn)鲃?。大齒輪齒數(shù) Z2=uz1=2x14=28。 小齒輪和輥?zhàn)又g的傳動設(shè)計： 圖 31 小齒輪系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)圖 小齒輪軸有軸承座進(jìn)行支撐，通過輥?zhàn)雍妄X輪的動力傳遞用軸哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 完成。最終所有結(jié)構(gòu) 設(shè)計如下面三維模型所示： 圖 35 傳動系統(tǒng)局部三維圖 從動端結(jié)構(gòu)設(shè)計 從動端的主要功能是為輥?zhàn)犹峁┲巫饔?。首先進(jìn)行燃?xì)飧粞孑椛浼訜岬脑O(shè)計。頂起鋼板緊挨對中手指，因此鋼板采用焊接方式做成 Z 字形方便更加緊密的和 對中手指相鄰。充氮系統(tǒng)直接采用專業(yè)公司所產(chǎn)型號的充氮系統(tǒng)，其安裝位置也已經(jīng)在爐體上留下了。在未來的汽而作為此項技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備之一就是熱處理輥底式加熱爐。這樣的設(shè)計為以后產(chǎn)品的升級換代加長提供了很好的空間，同時這樣設(shè)計，也可以讓每段的功能分區(qū)更加的明確和方便控制。因此這個熱處理輥底式加熱爐作為整個生產(chǎn)線中核心的一部分，也將得到不斷的發(fā)展。為以后的爐體功能延伸中 提供可以安裝外部集成系統(tǒng)的安裝，提供了可操作性，因此也使?fàn)t體更加的具有拓展性。 此次設(shè)計首先在整體設(shè)計思路上，選擇了分系統(tǒng)模塊化設(shè)計。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 結(jié) 論 經(jīng)過兩個多月的學(xué)習(xí)和設(shè)計，自己終于完成了《硼鋼板熱處理輥底式加熱爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計》的論文。 兩個系統(tǒng)最后三維建模如下圖所示： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 51 對中和頂起系統(tǒng)三維局部圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 第 6 章 爐門及附屬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 爐門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 在爐門兩端的單節(jié)爐體，其上下側(cè)采用馬弗板和耐火保溫層結(jié)構(gòu)，已經(jīng)將其進(jìn)料口空間進(jìn)留下了一個上口為 100mm的縫隙，因此爐門高度為 200mm，寬度為 2400mm，厚度采用 5mm。因此采用最簡單，但是卻最穩(wěn)定的方式，對料片進(jìn)行停止。最終結(jié)構(gòu)如下圖三維模型所示： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 36 從動端局部三維圖 鏈輪設(shè)計及電機(jī)選型 鏈輪設(shè)計 原始參數(shù)確定，整個窯爐的最大轉(zhuǎn)速為 n1=637r/min，按照傳動比，其大齒輪的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的為 n2=，中心距 a=1000mm，v=200— 20xxmm/s，功率為 3Kw。 = （ 2）選擇軸的材料： 考慮結(jié)構(gòu)尺寸可能出現(xiàn)的特殊要求（小齒輪d1=，其材料為 40Cr 表面淬火則有可能需要使用齒輪軸）傳遞力矩及一定轉(zhuǎn)速，選用 40Cr 材料表面淬火，以獲得良好的綜合機(jī)械性能 初算軸徑： 按彎扭強(qiáng)度計算 : dmin=C 考慮到軸上鍵槽適當(dāng)增加軸直徑，dmin==， 式中： C—— 由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計表 94 中查得 C 值，40Cr 為 10697，考慮扭矩大于彎矩，取小值 C=97； P—— 軸傳遞的功率（單位 Kw） n—— 軸的轉(zhuǎn)速 軸系部件的結(jié)構(gòu)形式，考慮到輥?zhàn)觾?nèi)徑為 40mm，軸的長度變化不宜過大，結(jié)合小齒輪齒根圓直徑為 ，取軸最小直徑為 20mm。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計：