編號無錫太湖學院畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 環(huán)形加熱爐的設(shè)計與仿真 信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)學 號： 　　　　　　　學生姓名： 指導教師： ?。毞Q：副教授 ） （職稱： ）2013年5月25日III無錫太湖學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）誠 信 承 諾 書全套圖紙，加153893706本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）環(huán)形加熱爐的設(shè)計與仿真 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品 班 級： 機械92 學 號： 0923052 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日無錫太湖學院　信 機　系 　機械工程及自動化 　專業(yè)畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務 書一、題目及專題：1、題目　　環(huán)形加熱爐的設(shè)計與仿真　　 2、專題　 　二、課題來源及選題依據(jù)隨著科學技術(shù)和經(jīng)濟的快速發(fā)展以及全球一體化進程的不斷加快，人們對鋼鐵制品的質(zhì)量和需求量又上升到了一個更高的臺階．在各行各業(yè)中，人們沒有間斷過對鋼管的使用，不管是建筑業(yè)中用于搭建外架的鋼管，還是各種汽車的框架結(jié)構(gòu)，或者是在機械廠中用于支撐的支撐架和體育器材里的安裝部件，都出現(xiàn)了鋼管的身影．然而，要使鋼管成型就必須先對鋼管坯進行加熱，然后才能通過成型機械使鋼管成型．由于鋼管坯的加熱不同于其它鋼坯的加熱，對加熱的精度要求很高，要求鋼管坯的各部分受熱均勻，這樣才可以防止在打孔和拉直過程中出現(xiàn)斷裂、變形、鋼管粗細分布不均勻等情況，所以不能使用傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐對其進行加熱，因為傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐的加熱不是很均勻，如果是兩頭噴火式的話那就是兩頭受熱多，如果中間噴火式的話那就是中間受熱多，所以只能使用環(huán)形加熱爐來對其坯料來進行加熱，因為環(huán)形加熱爐可以對鋼管坯的兩頭和中間都進行均勻的加熱，但是又因為環(huán)形加熱爐是一個圓的封閉結(jié)構(gòu)，不能用推鋼機將坯料從另一頭推出去，所以傳統(tǒng)的推鋼式進出料機就不適合在環(huán)形加熱爐中使用，為了適應環(huán)形加熱爐的進出料特點。

課題來源于企業(yè)需求，裝取料設(shè)備是加熱爐的一個重要組成部分．目前大量的從事各種工業(yè)爐窯的節(jié)能環(huán)保、專用設(shè)備、計算機控制等技術(shù)的研究的企業(yè)都對裝取料設(shè)備進行設(shè)計，希望設(shè)計出高效、穩(wěn)定、安全的裝取料設(shè)備三、接受任務學生： 機械92 班 　　姓名 五、開始及完成日期： 自2012年11月7日 至2013年5月25日六、設(shè)計（論文）指導（或顧問）： 指導教師　　　　　　　簽名 簽名 　　　　　　　簽名教研室主任　　　　　　〔學科組組長研究所所長〕　　　　　　　簽名 　　 　　系主任 　　　　　　 簽名2012年11月7日摘 要進入新世紀后隨著工業(yè)的高速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)能力得到了不斷地提升，環(huán)形加熱爐技術(shù)也在不斷的成熟，而傳統(tǒng)的推鋼式進出料機已經(jīng)不適合在環(huán)形加熱爐中使用，為了適應環(huán)形加熱爐的進出料特點，在此專門為加熱爐量身定做了環(huán)形加熱爐裝取料機此機型包括了整體機架，小車，鉗桿這三部分運用夾緊氣缸和升降氣缸來實現(xiàn)鉗桿對鋼料的夾取和升降運動，同時鉗桿裝載在小車上，小車可以在機架的導軌上進退運動。

小車是用電動機驅(qū)動的，當電動機運行時，帶動安裝在電動機上的齒輪轉(zhuǎn)動，我們在右橫梁上裝配了與小車齒輪可以嚙合的齒條來實現(xiàn)小車在機架導軌上的運動在實際情況下充分根據(jù)環(huán)形加熱爐的特點特地使用兩臺一樣的裝取料機分別安裝在裝料口和出料口兩機同時進行裝取料，極大地提高了加熱鋼料的效率，也更充分地發(fā)揮了環(huán)形加熱爐的高效率的特性，提高了整個廠區(qū)的工作效率和經(jīng)濟效益，與當前我國提出的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的理念相吻合關(guān)鍵詞：環(huán)形加熱爐；裝取料；有限元分析；高效IIIAbstractABSTRACTIn order to adapt to the rapid development in the new century, industrial steel enterprise production capacity has increased a lot then before, the annular heating furnace technology has been more mature, the traditional pushed steel type translation machine dose not suitable for using in the annular heating furnace any more. In order to adapt to the characteristics of the annular heating furnace a new type of feeding machine has been tailored specifically for the annular heating furnace is installed. The model of this machine includes the whole frame, car and clamp stem. Using clamping cylinder and the cylinder to lift the bar clamp on steel clip and lifting movement, and installed with the car pliers stem, can be translated on the rails in the frame. The car was droved by a electric motor, the electric motor was droved by the gears which installed in the motor. According to the characteristics of annular heating furnace, two feeding machines were installed respectively in the loading and discharging part. These two machines simultaneously outfit feeding, greatly improving the efficiency of heating steel, also improve the efficiency of the whole factory work efficiency and economic benefit and coincide with the current idea of high-yield, high-quality and low consumption. Keywords: annular heating furnace; Pack feeding; Finite element analysis; high Efficient 目 錄摘 要 IIIABSTRACT IV1 緒論 11.1 課題來源及意義 11.2 環(huán)形加熱爐的簡單介紹 21.2.1 爐形結(jié)構(gòu): 21.2.2 裝取料口距離計算: 31.3 裝取料機的簡單介紹 41.4 國內(nèi)外的發(fā)展情況 52 裝取料機的設(shè)計說明及工作原理 82.1 裝取料機的設(shè)計說明及工作原理 93 裝取料機的機械結(jié)構(gòu)及設(shè)計計算 143.1 整體的設(shè)計 143.2 鉗桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 143.2.1 鉗桿的整體機構(gòu)設(shè)計: 153.2.2 鉗桿的長度: 153.2.3 鉗桿的直徑: 153.2.4 兩氣缸型號的確定: 153.2.5 鉗桿校核 163.2.6 齒輪校核: 183.3 小車的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 223.3.1 小車的整體設(shè)計: 223.3.2 車體的設(shè)計計算 223.3.3 前輪的設(shè)計計算: 243.3.4 輪軸的設(shè)計及校核: 243.3.5 后輪的設(shè)計計算: 263.3.6 后下輪的設(shè)計計算: 263.4 整體機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計及計算 273.4.1 橫梁的設(shè)計計算: 273.4.2 立柱的設(shè)計: 293.4.3 連接梁的設(shè)計: 304 合理性分析 324.1 鉗桿的有限元分析 324.2 橫梁工字鋼的有限元分析 34結(jié)論與展望 36致謝 37參考文獻 3837環(huán)形加熱爐的設(shè)計與仿真1 緒論1.1課題來源及意義隨著科學技術(shù)和經(jīng)濟的快速發(fā)展以及全球一體化進程的不斷加快，人們對鋼鐵制品的質(zhì)量和需求量又上升到了一個更高的臺階。

在各行各業(yè)中，人們沒有間斷過對鋼管的使用，不管是建筑業(yè)中用于搭建外架的鋼管，還是各種汽車的框架結(jié)構(gòu)，或者是在機械廠中用于支撐的支撐架和體育器材里的安裝部件，都出現(xiàn)了鋼管的身影然而，要使鋼管成型就必須先對鋼管坯進行加熱，然后才能通過成型機械使鋼管成型由于鋼管坯的加熱不同于其它鋼坯的加熱，對加熱的精度要求很高，要求鋼管坯的各部分受熱均勻，這樣才可以防止在打孔和拉直過程中出現(xiàn)斷裂、變形、鋼管粗細分布不均勻等情況，所以不能使用傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐對其進行加熱，因為傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐的加熱不是很均勻，如果是兩頭噴火式的話那就是兩頭受熱多，如果中間噴火式的話那就是中間受熱多，所以只能使用環(huán)形加熱爐來對其坯料來進行加熱，因為環(huán)形加熱爐可以對鋼管坯的兩頭和中間都進行均勻的加熱，但是又因為環(huán)形加熱爐是一個圓的封閉結(jié)構(gòu)，不能用推鋼機將坯料從另一頭推出去，所以傳統(tǒng)的推鋼式進出料機就不適合在環(huán)形加熱爐中使用，為了適應環(huán)形加熱爐的進出料特點，這里就設(shè)計了專門為環(huán)形加熱爐準備的進出料機——環(huán)形加熱爐裝取料機[11]如圖1.1示：）課題來源于企業(yè)需求，裝取料設(shè)備是加熱爐的一個重要組成部分目前大量的從事各種工業(yè)爐窯的節(jié)能環(huán)保、專用設(shè)備、計算機控制等技術(shù)的研究的企業(yè)都對裝取料設(shè)備進行設(shè)計，希望設(shè)計出高效、穩(wěn)定、安全的裝取料設(shè)備，在這里通過該設(shè)計可以培養(yǎng)我們獨立進行科學研究和綜合分析思考的能力。

圖1.1裝取料設(shè)備1.2 環(huán)形加熱爐的簡單介紹進入新世紀，隨著科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，企業(yè)也得到了快速發(fā)展，鋼管的生產(chǎn)能力不斷提升所以以致加熱爐的不斷更新?lián)Q代，取而代之的是新型的環(huán)形加熱爐（如圖1.2），環(huán)形加熱爐不僅能使加熱鋼料均勻受熱而且節(jié)省能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[2] 圖1.2環(huán)形加熱爐圖1.3示意圖1.2.1 爐形結(jié)構(gòu)根。