螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、 XXXXXX 畢 業(yè) 論 文 （設(shè) 計(jì)） 設(shè)計(jì)題目：螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 姓 名 XXXXX 學(xué) 號(hào) XXXXXX 專 業(yè) XXXX 班 級(jí) XXX 指導(dǎo)教師 XXX 學(xué) 部 XX學(xué)部 答辯日期 XXXX 年XX月XX日 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)語（

2、一） 姓名 XX 學(xué)號(hào) XXX 專業(yè) 班級(jí) XXX 總 成績 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語 答辯成績 主任簽字： 年 月 日 答辯委員會(huì)成員簽字 學(xué)部畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）領(lǐng)導(dǎo)小組意見 組長簽字： 年 月 日 學(xué)部公章 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)語（二） 姓名 XXX 學(xué)號(hào) XXX 專業(yè)班級(jí)

3、 XXX 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語 指導(dǎo)教師成績 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)語（三） 姓名 XX 學(xué)號(hào) XXX 專業(yè)班級(jí) XXX 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 教 師 評(píng) 語 評(píng)閱教師成績

4、 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 姓名 XXX 學(xué)號(hào) XXX 專業(yè)班級(jí) XXX 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的立題依據(jù) 主要內(nèi)容及要求 進(jìn)度安排 學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 本表一式三份，學(xué)生本人、指導(dǎo)教師、學(xué)部各一份。 XXX本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 螺旋輸送機(jī)是

5、一種沒有撓性牽引構(gòu)件的輸送機(jī)。它依靠帶有螺旋葉片的軸在封閉的料槽中旋轉(zhuǎn)而推動(dòng)物料運(yùn)動(dòng)，或令帶有內(nèi)螺旋葉片的圓筒旋轉(zhuǎn)使物料運(yùn)動(dòng)（螺旋管輸送機(jī))。在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)遍及冶金、采礦、動(dòng)力、建材、輕工、碼頭等一些重工業(yè)及交通運(yùn)輸?shù)炔块T。主要是用來運(yùn)送大宗散貨物料，如煤、礦石、糧食、砂、化肥等。 本論文通過對螺旋輸送機(jī)的工作范圍、工作性能等內(nèi)容進(jìn)行分析，確定了螺旋輸送機(jī)的性能指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上對螺旋輸送機(jī)整體結(jié)構(gòu)及其重要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括螺旋體、螺旋輸送機(jī)的前端與尾端部分等等，在設(shè)計(jì)過程中要充分考慮到螺旋輸送機(jī)在實(shí)際運(yùn)作中可能出現(xiàn)的問題，然后對其零部件的位置、形狀以

6、及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文所設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)可以實(shí)現(xiàn)粉狀物料輸送。和現(xiàn)有的輸送設(shè)備相比較，其具有整機(jī)截面尺寸小、密封性能好、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、可中間多點(diǎn)裝料和卸料及操作安全、維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，輸送能力達(dá)到51噸/小時(shí)?？梢詮V泛應(yīng)用在現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流中去。 關(guān)鍵詞：螺旋輸送機(jī)；減速器；螺旋軸；礦山運(yùn)輸機(jī)械；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) I XXX本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）  ABSTRACT 差一段 The working performance of the spira

7、l conveyer has been determined, according to the analysis about work range, service behavior and so on. And on this basis, the overall structural and all components are designed, including helicoids, front end and back end. During the design processes, there must be some problems considered, which p

8、ossibly appears in the actual operation. Then its spare part's position, the shape as well as the structure are designed. The spiral conveyer designed convex can convey powder material. Compared with the existing conveyor, this has many advantages, for example, the small complete machine section si

9、ze, the good sealing property, the steady movement, the safe operation, and the simple service, etc. And its delivery capacity amount is 51 tons per hour. The spiral conveyor is widely used in the modernized production and the physical distribution. Key words: spiral conveyor；reducer；screw；carryi

10、ng machine in mine；structure design II XXX本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 目 錄 摘 要…………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract…………………………………………………………………………………Ⅱ 第1章 緒論……………………………………………………………………………1 1.1 概述…………………………………………………………………………………1 1.2 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢……………………………………………………1 1.2.1 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及基本現(xiàn)狀……………

11、………………………………1 1.2.2 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展趨勢…………………………………………………………2 1.3 螺旋輸送機(jī)的類型…………………………………………………………………3 1.4 螺旋輸送機(jī)的組成部分……………………………………………………………5 1.5 螺旋輸送機(jī)的工作原理……………………………………………………………5 1.6 本論文主要內(nèi)容……………………………………………………………………6 第2章 螺旋輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì)………………………………………………………7 2.1 螺旋輸送機(jī)…………………………………………………………………………7

12、2.1.1 螺旋輸送機(jī)的適用范圍……………………………………………………………7 2.1.2 螺旋輸送機(jī)的工作原理與機(jī)理分析……………………………………………7 2.1.3 螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)………………………………………………………………8 2.2 螺旋輸送機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)……………………………………………………………8 2.2.1 物料的選擇………………………………………………………………………8 2.2.2 螺旋輸送機(jī)原始參數(shù)的選擇設(shè)定………………………………………………9 2.2.3 螺旋輸送機(jī)基本參數(shù)的確定……………………………………………………9 2.3 本章

13、小結(jié)……………………………………………………………………………11 第3章 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)…………………………………………………12 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………12 3.1.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇………………………………………………………………12 3.1.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇………………………………………………………………12 3.2 減速裝置的選擇…………………………………………………………………13 3.2.1 總傳動(dòng)比的確定…………………………………………………………………13 3.2.2 減速器類型的選

14、擇………………………………………………………………13 3.2.3 減速器型號(hào)的選擇………………………………………………………………13 3.2.4 鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算……………………………………………………………15 3.3 本章小結(jié)…………………………………………………………………………15 第4章 螺旋輸送機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)………………………………………………………16 4.1 螺旋輸送機(jī)的整體布置…………………………………………………………16 4.2 螺旋體部分的設(shè)計(jì)………………………………………………………………16 4.2.1 螺旋軸的設(shè)計(jì)………………………

15、……………………………………………16 4.2.2 螺旋葉片的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………17 4.2.3 連接法蘭的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………21 4.2.4 懸掛裝置…………………………………………………………………………22 4.3 螺旋輸送機(jī)機(jī)殼的設(shè)計(jì)…………………………………………………………23 4.3.1 半圓形機(jī)殼的設(shè)計(jì)………………………………………………………………23 4.3.2 前端部分的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………23 4.3.3 尾端部分的設(shè)計(jì)……………………

16、……………………………………………26 4.4 進(jìn)出料口…………………………………………………………………………27 4.5 本章小結(jié)…………………………………………………………………………28 結(jié) 論…………………………………………………………………………………29 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………30 附錄………………………………………………………………………………………31 致 謝…………………………………………………………………………………32 XXX本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

17、第1章 緒論 1.1 概述 螺旋輸送機(jī)，俗稱絞龍，是一種常用的不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)械，由于它是以一剛性的螺旋體作為主要構(gòu)件而實(shí)現(xiàn)物料輸送的，所以也通常稱它為具有剛性“牽引”構(gòu)件的輸送設(shè)備。它主要用于運(yùn)送粉狀和粒狀等物料，螺旋輸送機(jī)與其它輸送設(shè)備相比，具有整機(jī)截面尺寸小、密封性能好、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、可中間多點(diǎn)裝料和卸料及操作安全、維修簡便等優(yōu)點(diǎn)。與帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)等同樣是現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流運(yùn)輸不可缺少的起重機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備之一。 1.2螺旋輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 1.2.1 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及基本現(xiàn)狀 螺旋輸送機(jī)是一種常用的不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)械，是現(xiàn)代化生產(chǎn)和

18、物流運(yùn)輸不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備之一。它的廣泛應(yīng)用對于減輕繁重的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)物料輸送過程的機(jī)械化和自動(dòng)化，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機(jī)和無軸螺旋輸送機(jī)兩種形式的發(fā)展過程，有軸螺旋輸送機(jī)由螺桿，U型斜槽，蓋板，進(jìn)出料口和驅(qū)動(dòng)裝置組成。一般還有水平式，傾斜式和垂直式三種。而無軸螺旋輸送機(jī)則采用螺桿改為無軸螺旋，并在U型槽內(nèi)裝置有可換襯體，結(jié)構(gòu)簡單。物料由進(jìn)料口輸入，經(jīng)螺旋推動(dòng)后由出料口輸出，整個(gè)傳輸過程可在一個(gè)密封的槽中進(jìn)行。一般來講，平常所指的螺旋輸送機(jī)都指有軸式的螺旋輸送機(jī)。而對許多輸送比較困難的物料，人們一直在尋求一種可靠的輸送方法，而無軸螺

19、旋輸送機(jī)則是一種較好的解決方法。 GX型螺旋輸送機(jī)是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機(jī)，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備。它以輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料為主，不適宜輸送易變質(zhì)的，粘性的易結(jié)塊的物料和大塊的物料，因?yàn)檫@些物料容易粘在螺旋上而隨之旋轉(zhuǎn)，或在吊軸承處產(chǎn)生堵料現(xiàn)象，給物料輸送過程帶來很大的不便。GX型螺旋輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是節(jié)能、降耗顯著，其頭部、尾部軸承移至殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便，進(jìn)、出料口位置布置靈活等；缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，機(jī)件磨損快，物料在運(yùn)輸時(shí)粉碎嚴(yán)重。 LS型螺旋輸送機(jī)是在GX型輸送機(jī)的基礎(chǔ)上修改設(shè)計(jì)的新一代螺旋輸送機(jī)，LS型螺旋輸送機(jī)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新

20、穎，性能可靠，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，適用范圍廣泛，節(jié)能降耗顯著。 螺旋輸送機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)簡便，在輸送物料場合得到了廣泛的應(yīng)用，但是其輸送效率卻比較低。國內(nèi)關(guān)于這方面的研究情況也比較多。 對螺旋輸送機(jī)存在的輸送功率問題，許多專家學(xué)者做過很多這方面的研究工作。一般來講，按照通用計(jì)算機(jī)公式算出的螺旋輸送機(jī)螺旋軸功率往往小于實(shí)際的需要值。對于這個(gè)實(shí)際的問題，武漢食品工業(yè)學(xué)院根據(jù)調(diào)查和實(shí)例，對螺旋軸進(jìn)行了理論分析，提出了推薦計(jì)算公式，并將推薦計(jì)算公式和通用計(jì)算公式結(jié)合起來，進(jìn)行計(jì)算比較對照，得出推薦計(jì)算公式與實(shí)際需要符合的結(jié)論。 總之，現(xiàn)在對于螺旋輸送機(jī)的研究越來越多地受到各界的重視，而且國外

21、也有了很多的研究成果。國內(nèi)的研究成果相對于國外來比較，研究成果還較少，還不是很先進(jìn)。 現(xiàn)在，螺旋輸送機(jī)已經(jīng)成為合理組織成批生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)。是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。在我國現(xiàn)代化的發(fā)展和各工業(yè)部門機(jī)械化水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高中，螺旋輸送機(jī)將發(fā)揮更大的作用。 1.2.2螺旋輸送機(jī)的發(fā)展趨勢 縱觀螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷程，可以預(yù)見未來的發(fā)展方向主要有以下幾方面： (1)大運(yùn)量、高速度、長使用壽命。高速度即意味著高生產(chǎn)率，減少單位時(shí)間生產(chǎn)成本。磨損時(shí)限制螺旋輸送機(jī)壽命的主要原因，減少物料與螺旋之間的摩擦系數(shù)，增加螺旋軸的耐磨性，改善物料的性能，可以較大程度提高輸送機(jī)使用壽命。 (2

22、)低能源消耗及降低能量消耗。螺旋輸送機(jī)的能源絕大部分都消耗在摩擦損失上。因此降低能源消耗是研究和設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)急待解決的難題和發(fā)展方向。 (3)智能化發(fā)展。未來的螺旋輸送機(jī)應(yīng)與電腦密切聯(lián)系，適合程序控制、智能操作。物料的裝卸、機(jī)器安裝與維護(hù)都應(yīng)能實(shí)現(xiàn)智能化管理。 (4)空間可彎曲輸送。為了克服水平和垂直螺旋輸送機(jī)由于構(gòu)造上的限制而只能直線輸送物料的不足，近年來出現(xiàn)了可彎曲螺旋輸送機(jī)（如圖1.1所示）、彈簧輸送機(jī)等。另外其他各種輸送機(jī)也應(yīng)為了實(shí)現(xiàn)空間、可彎曲輸送研制新的機(jī)型。 (5)組合復(fù)合化輸送。向著大型化發(fā)展。使用螺旋輸送機(jī)，結(jié)合各種連續(xù)輸送機(jī)械，來完成復(fù)雜的物料輸送。大型化包括大輸送

23、能力、單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。 (6)擴(kuò)大使用范圍。目前，螺旋輸送機(jī)的使用范圍受到限制，要擴(kuò)大其使用范圍，研究能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易燃、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的螺旋輸送機(jī)。 (7)環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)。減少污染，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)。傳統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械是敞開 圖1.1 可彎曲螺旋輸送機(jī) 狀態(tài)下輸送物料的，在輸送粉狀、顆粒狀物料時(shí)，物料散落飛揚(yáng)，嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境，特別是在輸送水泥、化肥、煤炭、谷物等粉末、易飛揚(yáng)物料時(shí)尤顯嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問題，人們應(yīng)當(dāng)提前研制多種形式的環(huán)保型輸送機(jī)，而螺旋輸送機(jī)對于解決這個(gè)難題無疑具有很大的優(yōu)勢和

24、發(fā)展空間。 1.3螺旋輸送機(jī)的類型 螺旋輸送機(jī)根據(jù)其輸送物料的特性、要求及結(jié)構(gòu)的不同，有如下幾種不同的型式：普通螺旋輸送機(jī)、垂直螺旋輸送機(jī)、螺旋管輸送機(jī)和可彎曲的螺旋輸送機(jī)等等。本論文設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)屬于普通的螺旋式送機(jī)，為水平螺旋輸送機(jī)，其傾角為0。普通螺旋輸送機(jī)是最可以代表螺旋輸送機(jī)的，它的結(jié)構(gòu)是所有螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。 螺旋輸送機(jī)按其安裝形式可分水平螺旋輸送機(jī)、傾斜螺旋輸送機(jī)和垂直式螺旋輸送機(jī)3種類型，如圖1.2、圖1.3和圖1.4所示。 1-進(jìn)料口 2-槽體 3-螺旋軸 4-卸料口 圖1.2 水平式螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1-螺旋軸

25、 2-機(jī)殼 3-螺旋片 4-卸料板 5-軸承 6-上蓋板 7-端墻 A-進(jìn)料口 B-出料口 L-輸送機(jī)的長度 H-傾斜安置高度 P-螺距 圖1.3 傾斜式螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1-出料口 2-電機(jī) 3-三角帶 4-混料筒 5-套筒 6-立式螺旋輸送機(jī)7-進(jìn)料口 8-電機(jī) 圖1.4 立式螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 按結(jié)構(gòu)可分為雙螺旋輸送器和單螺旋輸送器，后者使用較多。按安裝方式有固定式和移動(dòng)式兩種，大部分螺旋輸送機(jī)采用固定式。按螺旋方向不同可分為右旋和左旋，可根據(jù)物料所要求的輸送方向來定。 1.4螺旋輸送機(jī)的組成部分 螺旋片是螺旋輸送器的主要部件，用厚度

26、δ=3~6mm的鋼帶或鋼板沖壓或軋制而成，然后焊或螺釘固定在螺旋軸上，常用的種類有： （1）滿面式。主要用來輸送干燥后的粒狀、粉狀及有黏附性的物料，它推送力大，生產(chǎn)率高，是應(yīng)用最廣的一種。 （2）帶式。多用于輸送較大粒狀、塊狀和稍帶黏性的物料，也可用于兩種物料的混合。 （3）月牙式。將一片片月牙狀的葉片按照輸送方向，以一定距離用螺釘固定在螺旋軸上形成螺旋，其角度按物料的推進(jìn)速度和方向能很方便地加以調(diào)節(jié)，它具有強(qiáng)烈的攪拌作用，適用于輸送潮濕發(fā)黏和易于擠壓成塊的物料。 （4）鋸齒式。它適用于輸送黏性大和腐蝕性強(qiáng)的物料。 圖1.5螺旋片的類型 1.5螺旋輸送機(jī)的工作原理 旋轉(zhuǎn)的螺旋

27、葉片將物料推移而進(jìn)行螺旋輸送機(jī)輸送。使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī)機(jī)殼對物料的摩擦阻力。即如同一根旋轉(zhuǎn)的螺旋軸，帶動(dòng)一個(gè)螺母沿其軸向移動(dòng)一樣，旋轉(zhuǎn)體相當(dāng)于螺旋軸，物料相當(dāng)于螺母，當(dāng)螺旋體連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)則物料也連續(xù)輸送。無軸旋轉(zhuǎn)體為較厚的帶狀葉片，通過驅(qū)動(dòng)端驅(qū)動(dòng)，中間無軸，旋轉(zhuǎn)體與機(jī)殼內(nèi)壁底部襯板接觸。螺旋輸送機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，但一般螺旋輸送機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)都是按照單項(xiàng)輸送來設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)葉片的。當(dāng)反向輸送時(shí)，會(huì)大大降低輸送機(jī)的使用壽命。 1.6 本論文主要內(nèi)容 本論文前部分主要介紹了螺旋輸送機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r和一些關(guān)于螺旋輸送機(jī)的基本問題。在論文中詳細(xì)

28、的介紹了該螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)過程，在設(shè)計(jì)過程中針對螺旋輸送機(jī)在生產(chǎn)生活中所存在的問題提出一些修改意見。 (1)對螺旋輸送機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)； (2)對螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)； (3)對螺旋輸送機(jī)的機(jī)體部分進(jìn)行設(shè)計(jì)； (4)螺旋輸送機(jī)的機(jī)體部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸承的防塵問題； (5)輸送軸中間支撐的問題，要求密封性好，耐磨損。 第2章 螺旋輸送機(jī)的總體設(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)是在了解其工作原理及其機(jī)理的基礎(chǔ)上對螺旋輸送機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并根據(jù)其性能參數(shù)計(jì)算出其基本參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。 2.1 螺旋輸送機(jī) 2.1.1 螺旋輸送機(jī)的適用范圍 (1)螺旋輸送機(jī)主

29、要用于輸送粉狀、顆粒狀和小塊狀物料，如：煤粉、炭黑、純堿、再生膠粉、氧化鋅、碳酸鈣及小塊煤等。不適宜運(yùn)輸易變質(zhì)的、粘性大的和易結(jié)塊的物料。 (2)使用的環(huán)境溫度為-20-50；物料溫度不大于200。 (3)螺旋輸送機(jī)由于功率消耗大，因此多用在較低中等輸送量及輸送長度不大的情況下，一般，輸送距離不大于70m（50m以下為佳）。 (4)可以用于水平或傾斜運(yùn)輸（傾角小于20°），一般只能單向輸送。 2.1.2 螺旋輸送機(jī)的工作原理與機(jī)理分析 (1)螺旋輸送機(jī)的工作原理 物料從進(jìn)料口加入，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物受到螺旋葉片法向推力的作用，該推力的徑向分力和葉片對物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸

30、轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于物料本身的重力和料槽對物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，而在葉片法向推力的軸向分作用下，沿著料槽軸向移動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)在輸送物料過程中，物料的運(yùn)動(dòng)由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響，其運(yùn)動(dòng)并非是單純的沿軸線作直線運(yùn)動(dòng)，而是在一復(fù)合運(yùn)動(dòng)中沿螺旋軸運(yùn)動(dòng)，作一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)。 (2)螺旋輸送機(jī)的機(jī)理分析 本論文所要設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)的等螺距、等直徑的單頭螺旋，并設(shè)其螺旋面升角為，以距離螺旋軸線處的物料顆粒佐為研究對象，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。如圖2.1 旋轉(zhuǎn)螺旋面作用在物料顆粒上的力，由于物料與葉片的摩擦關(guān)系，力方向與螺旋面的法線方向偏離了角，角的大小由物料對螺旋面的摩擦角及螺旋面的表面粗糙度決定

31、，對于一般熱壓或用冷軋鋼板拉制的螺旋面，可忽略其表面粗糙程度對角的影響，可認(rèn)為。力可分解為法向分力和徑向分力。 物料顆粒在力的作用下，在料槽中進(jìn)行一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，即沿軸向移動(dòng)，又沿徑向旋轉(zhuǎn)。 圖2.1 螺旋葉片上M點(diǎn)物料受力分析 由于物料的圓周速度在半徑長度范圍內(nèi)是變化的，所以，物料在螺旋內(nèi)的移動(dòng)過程中要產(chǎn)生相對滑動(dòng)，靠近螺旋軸的物料的圓周速度比外層的大，而軸向速度比外層的要小。這將使內(nèi)層物料較容易隨螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因而產(chǎn)生一個(gè)附加的物料流。螺旋在一定得轉(zhuǎn)數(shù)之前，這種附加的物料流對物料運(yùn)動(dòng)的影響并不顯著。但是，當(dāng)超過一定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，物料就會(huì)產(chǎn)生垂直于輸送方向的跳躍的翻滾，起

32、攪拌而不起軸向的推進(jìn)作用。這不僅會(huì)降低物料的輸送效率，加速設(shè)備構(gòu)件的磨損，而且會(huì)增大螺旋功率的消耗。因此，為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，設(shè)定了螺旋的臨界轉(zhuǎn)速。 2.1.3 螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 螺旋輸送機(jī)的整體結(jié)構(gòu)分為驅(qū)動(dòng)裝置和定型部件，而定型部件又包括頭節(jié)、尾節(jié)、中間節(jié)和止推軸承裝置、平軸承裝置、懸掛軸承裝置等等。其構(gòu)造包括驅(qū)動(dòng)裝置、螺旋體、半圓形機(jī)殼及進(jìn)、出料口等構(gòu)件組成。 螺旋輸送機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖如圖2.2。 圖2.2 螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)組成圖 2.2 螺旋輸送機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì) 2.2.1 物料的選擇 由前面螺旋輸送機(jī)的適用范圍可知螺旋輸送機(jī)可以輸送粉狀、顆粒狀核銷塊狀物料等。對

33、于螺旋輸送機(jī)輸送物料形狀的不同，其在某些方面要求也不同，并且其在計(jì)算過程中的一些參數(shù)也不同。就本設(shè)計(jì)論文而言，選擇了粉狀物料進(jìn)行設(shè)計(jì)，且選擇了水泥為粉狀物料的代表來進(jìn)行螺旋輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì)。 2.2.2 螺旋輸送機(jī)原始參數(shù)的選擇設(shè)定 關(guān)于螺旋輸送機(jī)的原始參數(shù)基本上包括三部分:被輸送物料的名稱及特性；需要的輸送量；螺旋輸送機(jī)的基本尺寸。 (1)螺旋輸送機(jī)所輸送物料的名稱：水泥 水泥的堆積比重,通過搜索網(wǎng)絡(luò)資源我了解到了關(guān)于普通硅酸鹽水泥的堆積比重范圍為1.2~1.8，并選定了在計(jì)算過程中的比重。 水泥的最大塊度及最大塊度,通過查閱資料發(fā)現(xiàn)沒有關(guān)于水泥的最大塊度與最大塊度含有率的問題，

34、就水泥本身而言，按GB1345-77《水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法(篩析法)》中規(guī)定，測定水泥細(xì)度用標(biāo)準(zhǔn)篩是孔邊為0.080的方孔篩,這就是說標(biāo)準(zhǔn)的水泥粒度絕對小于1，所以可以把水泥的塊度問題就可以位于考慮之外了；另外還有最大塊度含有率的問題，既然水泥的塊度問題已經(jīng)在考慮之外了，那么，最大塊度含有率也就不是一個(gè)問題了。 物料的粘度、琢磨性、腐蝕性，這里水泥只具有琢磨性。 (2)螺旋輸送機(jī)的輸送量,在本次設(shè)計(jì)中設(shè)為51.0。 (3)螺旋輸送機(jī)的基本尺寸，螺旋輸送機(jī)的布置簡圖如下： 圖2.3 螺旋輸送機(jī)布置簡圖 螺旋輸送機(jī)的輸送長度，設(shè)定； 螺旋輸送機(jī)傾斜布置時(shí)的傾角及其在垂直平面上的投影高度

35、。由于所設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)是屬于水平螺旋輸送機(jī)，看圖可知，傾角角為0，其在垂直平面上的投影高度也為0。 2.2.3 螺旋輸送機(jī)基本參數(shù)的確定 (1)螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑的確定 由于，水泥沒有強(qiáng)烈的粘性，所以其螺旋直徑可按下列公式計(jì)算： (2.1) 式中： —螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑； —表示物料綜合特性的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； —輸送量； —物料的填充系數(shù)； —物料堆積比重； —螺旋輸送機(jī)傾斜工作時(shí)，輸送量的校正系數(shù)。 關(guān)于值、值由參考文獻(xiàn)查得，查得為0.25~0.30，??；；其中物料堆積比重已經(jīng)知道取值范圍在1.2~1.8之間，

36、在計(jì)算中取1.5；因?yàn)樵撀菪斔蜋C(jī)屬水平運(yùn)輸，所以，。 將所有參數(shù)帶入公式(2.1)，得到螺旋直徑為： 結(jié)果圓整為標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑（標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑系列：150、200、250、300、400、500、600 ；單位：）。 (2)螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速的確定 螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速可由下列公式確定 (2.2) 式中： —螺旋軸的極限轉(zhuǎn)速； —表示物料綜合特性的系數(shù)； 值查參考文獻(xiàn)[4]查得，查得。 所以,螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速由公式(2.2)算得： 根據(jù)公式的計(jì)算結(jié)果圓整為螺旋輸送機(jī)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)數(shù)為（螺旋軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)數(shù)系列

37、為20、30、35、45、60、75、90、120、150、190；單位：） 由于圓整后，不論是螺旋直徑還是螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速都與通過計(jì)算得到的結(jié)果有些許差異，所以其填充系數(shù)可能不同于原來從參考文獻(xiàn)中所選取的數(shù)值，所以要利用下面公式校核其填充系數(shù)： (2.3) 式中： ——螺距 螺旋輸送機(jī)螺旋體的螺距是由螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑?jīng)Q定的，其中制法分為S制法和D制法，在S制法中，；二在D制法中，。本次設(shè)計(jì)采用D制法，所以。 然后通過公式(2.3)對填充系數(shù)進(jìn)行校核： 雖然0.18不在0.18~0.25之間，但是圓整后的值允許低于

38、0.25，但不得高于0.30，所以，圓整的合適。 (3)功率的確定 螺旋機(jī)軸上所需功率由下列公式確定： (2.4) 式中： ——功率備用系數(shù)，取值范圍1.2~1.4； ——物料阻力系數(shù)。 其中，取1.3， 查參考文獻(xiàn)中查得取為3.2。由公式(2.4)得 2.3 本章小結(jié) 本章內(nèi)容主要介紹了螺旋輸送機(jī)總體方案的確定過程，介紹了螺旋輸送機(jī)的適用范圍及其工作原理，并在其基礎(chǔ)上設(shè)定了螺旋輸送機(jī)的性能參數(shù)，指出所輸送物料的一些物理化學(xué)性質(zhì)，并以物料的性質(zhì)為依據(jù)設(shè)定了在計(jì)算過程中所需要的一部分參數(shù)，進(jìn)行螺旋輸送機(jī)基本參數(shù)的計(jì)算，為以后的設(shè)

39、計(jì)做鋪墊。  第3章 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器及聯(lián)軸器等。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)螺旋輸送機(jī)的動(dòng)力來源，雖然這一部分并不是螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，但是如果沒有驅(qū)動(dòng)裝置，整個(gè)機(jī)械就動(dòng)不起來，而且以往螺旋輸送機(jī)所選用的電動(dòng)機(jī)已經(jīng)過時(shí)，所以有必要對螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 3.1.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 根據(jù)工作條件及要求選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V。 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用非常廣泛，提高了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的互換性，極大地方便了引進(jìn)設(shè)備的配套和維修。Y系列三相防護(hù)式籠型異步電動(dòng)機(jī)，其防護(hù)結(jié)構(gòu)型

40、式比一般防滴式結(jié)構(gòu)要優(yōu)越。 3.1.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 選用電動(dòng)機(jī)，首先應(yīng)該明確工作機(jī)的功率、效率以及減速器和各個(gè)聯(lián)軸器的效率，這樣才能算出所需電動(dòng)機(jī)的功率。螺旋軸上所需的功率為14.45kW，由于這直接計(jì)算的是螺旋軸上所需的功率，所以螺旋軸的工作效率在計(jì)算減速裝置的機(jī)械效率時(shí)可假設(shè)為;由于本論文所選取的聯(lián)軸器一個(gè)都是彈性套柱銷聯(lián)軸器，一個(gè)是十字滑塊聯(lián)軸器。查參考文獻(xiàn)得到、。軸承選用滾動(dòng)軸承，閉式圓柱齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)選擇8級(jí)，。 所以電動(dòng)機(jī)至螺旋軸的傳動(dòng)總效率： 查閱書籍，可知螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械效率一般在0.90~0.94之間，這說明現(xiàn)在所選的聯(lián)軸器、及齒輪精度等是可以

41、達(dá)到要求的。 根據(jù)所算出的減速裝置的機(jī)械效率可求出所需的電動(dòng)機(jī)效率為： 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于即可。查參考文獻(xiàn)，Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為18.5kW。 我們知道螺旋軸轉(zhuǎn)速是60r/min。通常，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選擇范圍為： 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min?，F(xiàn)對這三種方案進(jìn)行比較，查參考文獻(xiàn)得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動(dòng)比，列表如表3.1： 表3.1 電動(dòng)機(jī)的參數(shù) 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 電機(jī)轉(zhuǎn)速 電機(jī)中心高 軸直徑 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y180M-

42、4 18.5 1500 1470 180 48 2 Y200L2-6 18.5 1000 970 200 55 3 Y225S-8 18.5 750 730 225 55 綜合比較電機(jī)的質(zhì)量、成本及總傳動(dòng)比的大小等因素，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：Y180M-4-B3。 由電動(dòng)機(jī)型號(hào)查得電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸： 軸頸D：48mm 伸出長E：110mm 中心高H：180mm 670×570×430 3.2 減速裝置的選擇 3.2.1 總傳動(dòng)比的確定 聯(lián)軸器傳動(dòng)比為1。 3.2.2 減速器類型的選擇 根據(jù)工作條件及要求選用圓柱齒輪減

43、速器。 這類減速器是漸開線圓柱齒輪減速器，主要適用于冶金、礦山、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、輕工等行業(yè)。減速器高速軸轉(zhuǎn)速不大于，齒輪的圓周速度不大于20m/s；工作環(huán)境的溫度范圍。低于時(shí)，起動(dòng)前潤滑油應(yīng)預(yù)熱。 由于低速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩大，因此一般是先設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪，然后再設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪。 3.2.3 減速器型號(hào)的選擇 輸送粉狀物料水泥的螺旋輸送機(jī)減速器，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過中間減速，輸入轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，負(fù)載功率，軸身承受純轉(zhuǎn)矩，每日工作24h，最高溫度，自然通風(fēng)冷卻，油池潤滑。選用第I種裝配式的標(biāo)準(zhǔn)減速器。 按減速器表選?。? 載荷的分類— M； 工況系數(shù)—； 安全系數(shù)—。 初選ZS

44、Y160型減速器機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算功率： (3.1) 查得ZSY160，i=25，，。當(dāng)時(shí)，折算公稱功率： ，可以選用ZSY160型減速器。 熱功率校核 要求： (3.2) 自然冷卻時(shí)?？梢赃x定：ZSY-160-25-I型，采用自然通風(fēng)冷卻，油池潤滑。 該減速器不用校核瞬時(shí)尖峰負(fù)荷。 外形尺寸547×411×375。 選擇聯(lián)軸器 考慮動(dòng)載荷及過載，聯(lián)軸器工作情況系數(shù)K=1.5。聯(lián)軸器公稱扭矩為。根據(jù)已選電動(dòng)機(jī)直徑以及聯(lián)軸器的最小軸徑，由表選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器型號(hào)

45、為LT7，其最大公稱轉(zhuǎn)矩為500。 選擇聯(lián)軸器,考慮動(dòng)載荷及過載，聯(lián)軸器工作情況系數(shù)。聯(lián)軸器公稱扭矩為。根據(jù)低速軸直徑以及聯(lián)軸器的最小軸徑，查參考文獻(xiàn)選擇十字滑塊聯(lián)軸器型號(hào)為WH9，其最大公稱轉(zhuǎn)矩為3550。 3.2.4 鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算 電動(dòng)機(jī)D×E=48×110mm，E=110mm,根據(jù)電動(dòng)機(jī)尺寸選得鍵的型號(hào)為14×19 (GB1096-1979)即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數(shù)為：b=14mm，h=9mm，L=90mm。 鍵校核：鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為 查參考文獻(xiàn)得；；強(qiáng)度符合要求。 3.3 本章小結(jié) 本章主要介紹了螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置部分的設(shè)計(jì)過程，

46、驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)部分，一是電動(dòng)機(jī)的選擇，二是減速裝置的選擇。經(jīng)過參數(shù)選擇及各機(jī)型及的性能、經(jīng)濟(jì)性的對比，最終選擇型號(hào)為Y180M-4的Y系列三相防護(hù)式籠型異步電動(dòng)機(jī)。減速裝置主要是減速器的選擇，該減速器屬于三級(jí)展開式斜齒圓柱齒減速器，其總的傳動(dòng)比為25，總效率為0.9。型號(hào)為ZSY-160-25-I型。  第4章 螺旋輸送機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)集體部分主要包括螺旋體、進(jìn)出料口、止推軸承裝置和懸吊軸承裝置等等。這一部分是整個(gè)螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)的核心部分。 4.1 螺旋輸送機(jī)的整體布置 我們知道螺旋輸送機(jī)按結(jié)構(gòu)可分為頭節(jié)、尾節(jié)和中間節(jié)三部分，每一部分中又有幾種不同的長度

47、，依照所要設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)的長度L=25m可從參考文獻(xiàn)得到各節(jié)的長度，分別為：頭節(jié)3m；中間節(jié)19m；尾節(jié)3m。 螺旋輸送機(jī)按驅(qū)動(dòng)裝置裝配方法的不同，分為有右裝和左裝兩種，右裝是指人站在電動(dòng)機(jī)尾部向前看，減速器低速軸在電動(dòng)機(jī)的右端，而左裝則相反。在本次設(shè)計(jì)中，采用的裝配方法為左裝。 螺旋輸送機(jī)的出料口主要有方形出料口、手推式出料口和齒條式出料口三種，后兩種出料口拉板的開閉方向，隨安裝不同而分為右裝、左裝兩種，但是，由于本設(shè)計(jì)采用方形出料口，所以不用考慮其安裝形式。 由于在布置螺旋輸送機(jī)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置及出料口裝在頭節(jié)（有止推軸承裝置）時(shí)，較為合理，這樣可使螺旋管軸處于受拉狀態(tài),以在本次設(shè)計(jì)中

48、，驅(qū)動(dòng)裝置及出料口裝在頭節(jié)。而且由于各螺旋節(jié)的布置次序最好遵循按螺旋節(jié)長度的大小依次排列和把相同規(guī)格的螺旋節(jié)排在一起的原則，本次設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)可由一個(gè)3米長的頭節(jié)、五個(gè)3米長的中間節(jié)、兩個(gè)2米長的中間節(jié)和一個(gè)3米長的尾節(jié)組成。在安排其地腳螺栓位置時(shí)，將5個(gè)3米長的中間節(jié)放在一起，緊接頭節(jié)順次排列，然后把兩個(gè)2米長的中間節(jié)接在它后面，最后接上3米長的尾節(jié)。 在總體布置時(shí)還應(yīng)注意，不要使支撐座或出料口布置在機(jī)殼接頭的法蘭處，進(jìn)料口也不應(yīng)布置在機(jī)蓋接頭處及懸掛軸承或檢視孔的上方。 4.2 螺旋體部分的設(shè)計(jì) 螺旋體通過頭、尾部和中間部位的軸承支承于料槽，形成可實(shí)現(xiàn)物料輸送的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，螺旋體的

49、運(yùn)轉(zhuǎn)通過安裝于頭部的驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)，進(jìn)出料口分別開設(shè)于料槽尾部上側(cè)和頭部下側(cè)。螺旋體是螺旋輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)物料輸送的主要構(gòu)件,其組成主要包括螺旋軸與螺旋葉片兩部分構(gòu)成。 4.2.1 螺旋軸的設(shè)計(jì) 螺旋軸分為實(shí)心管螺旋軸與空心管螺旋軸，多采用空心管軸制造，采用便于焊接的低碳無縫鋼管。 螺旋軸軸徑的大小與螺距有關(guān)，因?yàn)閮烧吖餐瑳Q定了螺旋葉片的內(nèi)升角。根據(jù)物料的運(yùn)動(dòng)分析,可知要保證物料的料槽中的軸向移動(dòng)，螺旋軸徑處的軸向速度要大于0，即螺旋內(nèi)升角,又因?yàn)?，，所以螺距與軸徑之間的關(guān)系必須滿足的條件之一是 (4.1) 但是，通過大量實(shí)

50、踐與資料證明，對大多數(shù)的螺旋輸送機(jī)來說，一般其螺旋體的結(jié)構(gòu)均能滿足式(4.1)的要求，但對螺旋體直徑較?。ɡ鼶=100）的螺旋輸送機(jī)來說，其不一定能滿足式(4.1)的要求，因而在確定較小直徑螺旋體的S與d時(shí)，必須進(jìn)行這項(xiàng)驗(yàn)算工作，但是我所設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)從前面的2.2.3節(jié)可以知道，螺旋直徑D=400mm，這個(gè)直徑大小是可以滿足式(4.1)的，所以，在此次設(shè)計(jì)中，并不用驗(yàn)算此項(xiàng)。 軸徑與螺距的關(guān)系還應(yīng)滿足的第二個(gè)條件是螺旋軸徑處的軸向速度要大于圓周速度，及，經(jīng)計(jì)算推理要滿足下列公式： (4.2) 根據(jù)式(4.2)計(jì)算得出的軸徑相當(dāng)

51、大，這勢必降低有效輸送截面。為了保證足夠的有效輸送截面從而保證輸送能力，這就得加大結(jié)構(gòu)，使得輸送機(jī)結(jié)構(gòu)粗大笨重，成本增加。所以，螺旋軸徑與螺距的關(guān)系應(yīng)是輸送功能與結(jié)構(gòu)的綜合。在能夠滿足輸送要求的前提下，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，由于螺旋輸送機(jī)的填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片外側(cè)的物料具有較大的軸向速度，且軸向速度大于圓周速度即可。軸徑計(jì)算公式為： (4.3) D=400mm，系數(shù)取0.25，得到螺旋軸直徑為 螺旋軸選用空心管軸，采用便于焊接的低碳無縫鋼管。管軸直徑為100mm，管軸壁厚設(shè)為7.5mm，螺旋軸內(nèi)壁直徑為85mm。

52、 4.2.2 螺旋葉片的設(shè)計(jì) (1)螺旋葉片 常用的葉片有滿面式(實(shí)體式)、帶式、葉片式和齒形四種形式。其形狀如下： 圖4.1 螺旋葉片的類型 實(shí)體螺旋葉片是最常用的一種形式，是宜輸送干燥的、小顆粒的或粉狀物料，而所要輸送的物料是水泥，屬于粉狀物料，其粘度、塊度、濕度可以不計(jì)，所以選用實(shí)體式螺旋葉片。 螺旋體按葉片在軸上的盤繞方向不同可分為右旋和左旋兩種(逆時(shí)針盤繞為左旋，順時(shí)針盤繞為右旋)。螺旋體輸送物料方向由葉片旋向和軸的旋轉(zhuǎn)方向決定。同一螺旋體上如有兩種旋向的葉片，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同方向物料的輸送。如下圖： 圖4.2 螺旋輸送機(jī)的卸料方式 (2)螺旋葉片的相關(guān)

53、系數(shù) 螺旋直徑與螺距: 關(guān)于螺旋直徑與螺距，已經(jīng)對其進(jìn)行了計(jì)算，其螺旋直徑D=400mm，螺距S=400mm。但是在這里針對螺距S進(jìn)行一些補(bǔ)充說明。 螺距的大小不僅決定著螺旋升角，而且決定著在一定填充系數(shù)下物料運(yùn)行的滑移面，所以螺距的大小也影響物料的輸送過程。輸送量Q和直徑D一定時(shí)，螺距改變，物料運(yùn)動(dòng)的滑移面隨著改變，這將導(dǎo)致物料運(yùn)動(dòng)速度分布的變化。前面的物料顆粒受力分析圖可以得到物料顆粒M所受螺旋面在軸向的作用力軸為： (4.4) 為使，必須滿足，因?yàn)樘幍淖畲?，最小，所以許用螺距可由下式

54、求得: (4.5) 此外，還用考慮物料運(yùn)動(dòng)速度各分量鍵合理分布問題，既要使物料盡可能大的軸向運(yùn)輸速度，同時(shí)，又要使各點(diǎn)軸向速度均大于圓周速度。 螺旋升角: 螺旋升角利用可以根據(jù)螺紋升角公式計(jì)算出來： (4.6) 在計(jì)算螺旋內(nèi)升角時(shí)，d等于螺旋軸直徑d；當(dāng)計(jì)算螺旋外升角時(shí)，d等于螺旋直徑D，而計(jì)算螺旋葉片中間的升角時(shí)，d則等于，而此時(shí)公式則變?yōu)椋? (4.7) 通過公式(4.6)和(4.7)計(jì)算出螺旋葉片的內(nèi)升

55、角為： 螺旋葉片的內(nèi)升角為: 螺旋葉片中間處的螺旋升角為： 葉片與物料之間的摩擦系數(shù)與摩擦角: 首先是螺旋葉片與物料（水泥）間的摩擦系數(shù)，經(jīng)過閱讀相關(guān)書籍資料以及對其在網(wǎng)上進(jìn)行信息檢索,得到螺旋葉片與水泥之間的摩擦系數(shù)可取=0.33，其摩擦角可根據(jù)摩擦角與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系算出: 螺旋葉片的下料方法: 螺旋葉片通常采用簡易制造法，即用1.5～4.0mm厚的薄鋼板沖壓或剪切成帶缺口的圓環(huán)，將圓環(huán)拉制成一個(gè)螺距的葉片，然后將若干個(gè)單獨(dú)的葉片經(jīng)焊接或鉚接于螺旋軸形成一個(gè)完整的螺旋葉片。 實(shí)體式葉片展開圖如下： 圖4.3 螺旋葉片展開圖 如圖，圓環(huán)的尺寸(下料尺

56、寸)用下面的公式計(jì)算： (4.8) (4.9) (4.10) 式中： ——圓環(huán)外圓直徑（）； ——圓環(huán)內(nèi)圓直徑（）； ——圓環(huán)的缺角（0）； ——一個(gè)螺距葉片外螺旋線的長度（mm）； ——一個(gè)螺距葉片內(nèi)螺旋線的長度（mm）。 通過計(jì)算可以得到： 將以上算得的參數(shù)帶入公式(4.8)、(4.9)和(4.10)得： 某節(jié)螺旋體部分如圖4.4： 圖4.4 螺旋體 4.2.3 連

57、接法蘭的設(shè)計(jì) 以往法蘭與法蘭之間是使用3個(gè)螺栓連接固定的。但是在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)運(yùn)作中，螺栓經(jīng)常斷裂，從而使螺旋軸從吊軸連接處斷開，從而使螺旋輸送機(jī)失去輸送功能。為了解決這個(gè)問題，對各段螺旋體的之間的連接形式（主要是法蘭盤的結(jié)構(gòu)）做一些改進(jìn)。 螺旋軸改進(jìn)前的連接形式見下圖4.5： 經(jīng)過觀察可以了解到,螺栓易斷除了其剪切強(qiáng)度不足外，還和其連接特性有關(guān)，這種連接形式基本上屬于剛性連接，遇到螺旋葉片絞到金屬碴或螺栓松動(dòng)時(shí)，螺栓就很容易被剪切斷。 經(jīng)過設(shè)計(jì)，改進(jìn)后的螺旋輸送機(jī)的連接形式如下圖4.6： 圖4.5 連接形式 圖4.6 連接形式 改進(jìn)后的連接方式有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是由于每個(gè)插頭與插

58、座之間有0.5mm間隙，所以，螺旋整體有一定放入柔性，在葉片絞到硬物時(shí)有一定的緩沖；二是有自動(dòng)調(diào)心作用，在運(yùn)轉(zhuǎn)中，對螺旋彎曲有一定的補(bǔ)償?？朔藙傂赃B接的缺陷；三是更換維修方便。 4.2.4 懸掛裝置 懸掛裝置是和連接法蘭配合使用的。由于螺旋輸送機(jī)輸送裝置的長度較長，其螺旋軸會(huì)因自重而彎曲（撓度問題），而前面關(guān)于螺旋軸選用空心軸也正是因?yàn)榭紤]到其撓度問題。如果螺旋體與機(jī)殼間的間隙小，螺旋葉片很有可能會(huì)擦到機(jī)殼，這樣會(huì)使螺旋體與機(jī)殼磨損，也會(huì)使功率消耗嚴(yán)重，從而達(dá)不到工作要求。為了避免這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了懸掛裝置，它對螺旋體起到了一個(gè)支撐作用，可以較好的改善螺旋軸的撓度問題。 4.3 螺旋

59、輸送機(jī)機(jī)殼的設(shè)計(jì) 4.3.1 半圓形機(jī)殼的設(shè)計(jì) 半圓形機(jī)殼部分側(cè)視圖如圖4.7： 圖4.7 機(jī)殼左視圖 這部分的參數(shù)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)螺旋直徑來確定的，通過螺旋直徑的大小，確定螺旋體與機(jī)殼上下面得距離，然后進(jìn)一步確定螺旋輸送機(jī)機(jī)殼的外部尺寸。機(jī)殼材料選擇Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼。螺旋體距機(jī)殼下端的距離是10mm，距機(jī)殼上端的距離是70mm，整個(gè)機(jī)殼高度為565mm，總寬度是556mm，機(jī)殼的下壁厚是5mm。整個(gè)螺旋輸送機(jī)的即可并不是一個(gè)整體，而是由幾段機(jī)殼焊接而成的。 4.3.2 前端部分的設(shè)計(jì) 前端部分具體是指螺旋軸與驅(qū)動(dòng)裝置之間的部分。主要是為了實(shí)現(xiàn)螺旋體的正常轉(zhuǎn)動(dòng)。前端部分主要包

60、括軸、一對圓錐磙子軸承、油杯、軸承座、透蓋、端部支架等等。 前端部分的具體結(jié)構(gòu)見下圖4.8： 以往的螺旋輸送機(jī)的前端部分都是在機(jī)殼里面的，但是由于本論文所選擇輸送的物料是水泥，而且水泥屬于粉狀物料，在螺旋輸送機(jī)輸送粉狀物料的時(shí)有以下兩點(diǎn)缺點(diǎn)： 軸承滾動(dòng)體保持架容易被研壞； 軸承也被容易被油泥或灰研死。 所以，為了改善這兩種現(xiàn)象，本論文針對這兩點(diǎn)不足，對前端部分的位置及結(jié)構(gòu)做了一定的修改，設(shè)計(jì)時(shí)將螺旋輸送機(jī)的前端部分由半圓形機(jī)殼內(nèi)的端部位置移到了半圓型機(jī)殼外面，這樣在輸送粉狀物料的時(shí)候，那些粉狀物料就不至于進(jìn)入到前端部 1-支撐架 2-軸承座 3-軸 4-端蓋 5-花鍵6-

61、油杯 7-軸承 8-鍵 圖4.8 前端 分，從而減少了油泥或灰的形成，也就減少了上面的兩種現(xiàn)象的產(chǎn)生。 (1)軸的設(shè)計(jì)與校核 軸的材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。 調(diào)質(zhì)45鋼，HBS241~286HBS;查參考文獻(xiàn)得：，， ，,C=100。 初估直徑 ， 軸上有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增加5% 所以。選最小軸徑為d=70mm。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖4.9。 端軸的強(qiáng)度校核 軸的受力分析見圖4.10 由該軸的受力分析圖可知，該軸有四點(diǎn)受力，分別是平鍵處、兩個(gè)軸承處和花鍵處，從圖上可以看出該軸主要是受到了扭矩的作用。其失效形式很有可能是扭斷。所以在這里只要校核其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度就可以了。 圖

62、4.9 前端軸 圖4.10 前端軸力的分析 由于該軸只在平鍵和花鍵處有扭矩，且大小均為1441.99，最大扭矩為2883.98。由于此軸為階梯軸，因?yàn)楦鞫蔚目古そ孛婺Ａ坎煌云湮ｋU(xiǎn)截面不一定是在扭矩最大的地方，這時(shí)要綜合考慮扭矩與抗扭截面模量，才能確定該軸是否安全。 取軸的安全系數(shù)S=0.6，則許用拉應(yīng)力為： 則許用剪應(yīng)力為： 即該軸最小軸頸處在最大的扭矩下也滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求，所以該軸強(qiáng)度達(dá)到要求。軸的設(shè)計(jì)合格。 (2)滾動(dòng)軸承的選擇 選軸承,軸承類型為圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)說明書可得軸承的型號(hào)為：30222。數(shù)量是2個(gè)。其參數(shù)為：D=200mm；B=38m

63、m；Cr=315KN；Cor=455KN. (3)鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算 聯(lián)軸器處的軸的尺寸為：70×140，查參考文獻(xiàn)得鍵為：20×12×125，(GB1096-90)普通平鍵（A型），鍵的參數(shù)為：b=20mm；h=12mm；L=125mm。 鍵的校核：鍵的接觸長度為：;則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 查參考文獻(xiàn)得；；強(qiáng)度符合要求。 (4)軸承座的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 軸承座結(jié)構(gòu)如下圖： 圖4.11 前端軸承座 該軸承座采用HT200灰鑄鐵材料鑄造成型，總高為263mm，中心線據(jù)底座高為133mm，壁厚為25mm，內(nèi)壁與軸承空隙在0.2mm左右。該軸承座是靠兩個(gè) M24的螺栓固定在支

64、架上的。 (5)軸承密封和潤滑方式 軸承的密封采用非接觸式密封，利用擋油環(huán)密封，轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件不接觸，可以防止灰塵或其它雜質(zhì)進(jìn)入軸承，并防止軸承內(nèi)潤滑油的流失。 從潤滑和散熱效果來看，油潤滑較好，所以采用油潤滑。放油孔采用螺塞以及封油墊密封。 4.3.3 尾端部分的設(shè)計(jì) 尾端部分是指在螺旋輸送機(jī)尾部的部分。 同前端部分一樣，尾端部分也包括軸、軸承、油杯、軸承座、透蓋、端部支架等等。尾端采用的是一個(gè)調(diào)心球軸承，這個(gè)調(diào)心球軸承不僅起到了傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)運(yùn)動(dòng)的作用，而且在安裝或工作中也起到了一個(gè)自動(dòng)調(diào)心的作用。 在設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)的尾端的時(shí)候同樣也要考慮到螺旋輸送機(jī)在輸送粉狀物料時(shí)的兩個(gè)

65、缺點(diǎn)，所以同樣把尾節(jié)部分移到了半圓型機(jī)殼外面。 (1)軸的設(shè)計(jì)與校核 軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 調(diào)質(zhì)45鋼，HBS241~286HBS;查參考文獻(xiàn)得：，， ，，C=100。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 具體機(jī)構(gòu)尺寸如下圖： 圖4.12 尾端軸 圖4.13 尾端軸力的分析 校核過程如前端軸。 (2)滾動(dòng)軸承的選擇 選軸承,軸承類型為調(diào)心球軸承，查課程設(shè)計(jì)說明書可得軸承的型號(hào)為：1212。數(shù)量是1個(gè)。其參數(shù)為：D=110mm；B=22mm；Cr=30.2KN；Cor=11.5KN。校核過程與前面軸承的校核一致。 (3)軸承的定位 之前軸承的定位一般是采用軸肩或者是用端蓋部分

66、定位的，但是在本論文中，尾節(jié)部分中的調(diào)心滾子軸承只有一端是用軸肩定位的，而另一端既不是用軸肩定位也不是用端蓋或是軸套定位，而是采用了了軸端擋片。 (4)軸承座的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 該軸承座采用HT200灰鑄鐵材料鑄造成型，總高為151.5mm，中心線據(jù)底座高為94.5mm，壁厚為20mm，內(nèi)壁與軸承空隙在0.2mm左右。該軸承座是靠兩個(gè)M24的螺栓固定在支架上的。 (5)軸承密封和潤滑方式 和前端軸承所選用的密潤滑方式相同，雖然軸承類型的選擇不同，但是均選用油潤滑的潤滑方式。 4.4 進(jìn)出料口 本螺旋輸送機(jī)的進(jìn)出料口選擇方形進(jìn)出料口，材料選用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼。其具體尺寸結(jié)構(gòu)見下圖： 圖4.14 進(jìn)出料口 4.5 本章小結(jié) 本章主要介紹了關(guān)于螺旋輸送機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)內(nèi)容，詳細(xì)介紹了螺旋輸送機(jī)的螺旋體與前端、尾端部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。明確了螺旋體和前端、尾端的尺寸與結(jié)構(gòu)。其中，螺旋體部分主要包括螺旋軸和螺旋葉片這兩大部分。螺旋軸選擇了空心軸，螺旋葉片采用實(shí)體式葉片，螺旋直徑為400mm。在設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)的前端與尾端的時(shí)候，針對其在輸送粉狀物料時(shí)的不足，給出了一些修改意見。