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1、 裝 訂 目 錄 一、畢業(yè)論文(設計)任務書………………………02 二、完成畢業(yè)論文(設計)階段任務情況檢查表…05 三、畢業(yè)論文(設計)開題報告……………………06 四、畢業(yè)論文(設計)正文…………………………11 五、畢業(yè)論文(設計)成績評定表…………………50 畢業(yè)論文(設計)任務書 機械電子工程 專業(yè) 題 目　 螺旋輸送機的設計 （任務起止日期：2013.3.11 ~ 2013.5.31） 學生姓名　　班級　　學號　 指導教師　

2、教學基層組織負責人　　　　　　　 年 月 日審查 專 業(yè) 負 責 人　　　　　　　 年 月 日批準 課題內容： 設計一臺半圓形螺旋輸送機，螺旋機主要由葉片、主軸、機殼、進出料口、電動機、減速器和軸承構成。課題對其葉片、主軸、機殼和進出料口的設計計算，對電動機、減速器和軸承的設計選型。 課題任務要求： 設計一臺水平輸送小麥（其他種類糧食同樣能輸送），輸送量為20t/h，輸送距離為10m，室內外均能適應，結構合理，性價比較高的螺旋輸送機。 主要參考文獻： [1] 洪致育,林良明.連續(xù)運輸機[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1981. [2] 黃

3、學群.運輸機械選型設計手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社,2011.3. [3] 龐美榮,王春維.螺旋輸送機葉片下料的理論計算[J].糧食與飼料工業(yè), 1994(05):33-37. [4] 趙紅霞,王淑珍.螺旋輸送機螺距優(yōu)化及效率研究[J].拖拉機與農(nóng)用運輸車,2005(2): 37-39. [5] 張東海.螺旋輸送機的優(yōu)化研究[D].大連：大連理工大學碩士論文,2006. [6] 姚茂河,易懷安.螺旋輸送機螺距優(yōu)化設計[J].機械研究與用,2011(05):83-84. [7] 羅園山.螺旋輸送機葉片下料法[J].糧食加工,2006(04):50-51. [8] 孫潔,尹忠俊

4、,陳兵.開式螺旋輸送原理分析與參數(shù)設計[J].起重運輸機械,2010(05):11-16. [9] 徐余偉.旋輸送機設計參數(shù)選擇[J].磚瓦世界,2008(07):32-37. [10] 苑春艷.螺旋輸送機吊軸承的結構分析[J].福建建材,2009(06):87-88. [11] 成大先等.機械設計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007.11:129-130. [12] 皮習常,李偉,康建領.螺旋輸送機常見故障處理及預防措施[J].設備管理與維修,2011(z1):57-58. 同組設計者：無 注：此表由學生本人按指導教師下達的任務填寫打印。 本科生畢業(yè)論文(設計)工

5、作進度計劃表 序號 畢 業(yè) 論 文 (設 計) 工 作 任 務 工作進度 1 課題調研，查閱資料 2013.03.11-2013.03.16 2 撰寫開題報告 2013.03.17-2013.03.24 3 撰寫并提交初稿 2013.03.25-2013.04.21 4 修改論文并提交修改稿 2013.04.22-2013.04.30 5 二次修改論文并定稿 2013.05.01-2013.05.16 6 論文定稿打印2份上交、提交論文答辯申請、評閱、答辯 2013.05.17-2013.05.26 7 畢業(yè)論文裝訂上交并提交裝訂版電子檔 201

6、3.05.27-2013.06.03 8 9 10 注：1.此表由學生按導師要求填寫打??； 2.進度安排請?zhí)顚憽皒xxx年xx月xx日—xx月xx日” 學生完成畢業(yè)論文階段任務情況檢查表 時 間 內 容 檢 查 記 錄 教師簽字 第一階段 組織紀律 簽字： 日期： 完成任務情況 第二階段 組織紀律 簽字： 日期： 完成任務情況 第三階段 組織紀律 簽字： 日期： 完成任務情況 注：1.此

7、表由指導教師認真填寫； 2.“完成任務情況”一欄應按學生是否按進度保質保量完成任務的情況填寫； 　　3.對違紀和不能按時完成任務者，指導教師可根據(jù)情節(jié)輕重對該生提出警告或對其成績降一等級。 畢業(yè)論文(設計) 開題報告 題 目 螺旋輸送機的設計 專 業(yè) 機械電子工程 班 級 學 號 學生姓名

8、 指導教師 2013年3月24日 一、 選題理由 隨著我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，各行各業(yè)的競爭也日趨激烈，要想在競爭中處于優(yōu)勢，就要不斷創(chuàng)新，不斷提高生產(chǎn)效率，這樣產(chǎn)品才能在市場經(jīng)濟的環(huán)境下占有技術優(yōu)勢或價格優(yōu)勢，才能擁有強的市場競爭力。 螺旋輸送機作為冶金、建材、化工、糧食及機械加工等部門廣泛應用的一種連續(xù)輸送設備。LS型螺旋輸送機與GX螺旋輸送機相比結構新穎，技術指標先進，采用頭、尾軸承移至殼體外，中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結構，均設防塵密封裝置

9、，密封件用尼龍及塑料王，阻力小，密封性強，耐磨性好，滑動瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦、合金耐磨鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦， 其結構簡單、橫截面尺寸小、密封性好、可以進行多點裝料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點使其應用廣泛。 畢業(yè)論文設計所選的題目是螺旋輸送機設計，主要是針對在某公司實習所遇到的實際問題進行設計，該公司設計此類輸送機時，各零部件的選擇型號普遍偏大，增加了設備的價格。所要解決的問題是：要求水平輸送小麥,輸送量為20t/h，輸送距離為10m,設計一臺結構合理，性價比較高的螺旋輸送機。結合此實際問題，設計螺旋片，輸送機進出料口，驅動裝置，減速器等主要零部件的設計計算及相關零件的校核

10、。綜合運用工程材料、機械制造工藝、公差配合、機械制圖、CAD輔助設計等方面的知識，能從各個方面檢查及鞏固在大學階段所學的專業(yè)知識。 二、 國內外研究現(xiàn)狀綜述 在國內，關于螺旋輸送機的研究比較多，但主要是研究水平或者是微傾斜的螺旋輸送機。1977年4月，洛陽工業(yè)高等?？茖W校的趙紅霞、劉建壽和李志榮等人從螺旋葉片結構尺寸出發(fā)，對輸送機的螺旋葉片結構尺寸的優(yōu)化問題做了深入研究，研究出螺旋葉片的結構尺寸對輸送機的輸送效率有著很大的影響。螺旋輸送機的輸送功率計算，一般都是按照通用計算公式算出來，但結果往往小于實際值。這個問題武漢食品工業(yè)學院的龐

11、美榮等人經(jīng)研究分析提出了推薦計算公式，并將推薦計算公式和通用計算公式結合起來，得到的結果同實際值相符。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于新型螺旋輸送機的研究，也取得了一定的發(fā)展。大傾角螺旋輸送機替代了由斗升式和水平螺旋輸送機所組成的水泥輸送系統(tǒng)，成為混泥土攪拌站重要的喂料設備，它的螺旋葉片采用的是變螺距的螺旋葉片，輸送效率相對以往的設備有了很大的提高，而且還可以防止高流動物料在輸送時倒流。目前，關于水平或者微傾斜的螺旋輸送機研究比較多，也比較成熟，而大傾角螺旋輸送機的研究少之甚少，而且也不全面，沒有權威的數(shù)據(jù)可供參考。這與螺旋輸送機的在運輸物料的時候比水平的螺旋輸送機要復雜的多有一定關系，主要原因有

12、以下幾點： 1、工作原理的不同，水平螺旋輸送機主要是由轉動的轉動軸帶動螺旋葉片的在一封閉的圓形或半圓形的料槽內轉動使得物料在料槽內沿料槽向前移動，在水平方向上完成物料的運輸，不受自身重力的影響。而在大傾角螺旋輸送機中，機體傾角較大，物料在傳輸過程中受自身重力而產(chǎn)生下滑分力的影響也較大，因此大傾角的螺旋輸送機在工作的時候對轉速要求較高，必須超過臨界值轉速。在螺旋軸的高速旋轉運動的情況下，物料顆粒受到較大的離心力，可以擺脫它與螺旋葉片之間的摩擦力向機體內壁高速運動，繼而同機體內壁發(fā)生擠壓而產(chǎn)生較大的摩擦力，由于摩擦力作用的原因，物料顆粒開始減速，同螺旋葉片產(chǎn)生相對運動，于是在螺旋葉片的帶動下物料

13、開始做一定的旋轉運動并伴隨著直線運動沿機體內壁向上傳輸，完成物料的輸送。 2、在大傾角螺旋輸送機的傳輸過程中，由于重力和離心力的作用，物料出現(xiàn)大量滾動和湍流。 3、在大傾角螺旋輸送機的傳輸過程中，容易產(chǎn)生一個附加的物料流，增加了物流的傳輸阻力。 4、螺旋軸在超過一定的轉速后，物料顆粒會產(chǎn)生徑向跳躍、碰撞，造成物料的擾動，增加功耗 三、 設計（論文）方案 （1） 輸送物料的運動分析 （2） 螺旋葉片的設計 （3） 螺旋機殼的計算選擇 （4） 主軸的設計計算 （5） 進出料口的尺寸計算 （6） 電動機的計算選型 （7） 減速器的選擇 （8） 軸

14、承的計算選型 （9） 主軸的應力校核 （10） 軸承的強度校核 四、 重點難點及創(chuàng)新之處 重難點：主軸和吊軸承、頭尾部軸承的配合，螺旋葉片于機殼內壁之間間隙的選擇，電動機、減速器和主軸之間同軸度的配合 創(chuàng)新點：整體設計優(yōu)化，合理設計選擇各部分零件，使用效率達到最高，節(jié)省制作成本和使用過程中的成本。 五、 應收集資料及參考文獻（不低于15篇） [1] 洪致育,林良明.連續(xù)運輸機[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1981. [2] 黃學群.運輸機械選型設計手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社,2011.3. [3] 龐美榮,王春維.螺旋輸送機葉片下料的理論計算[J].糧食與飼料

15、工業(yè), 1994(05):33-37. [4] 趙紅霞,王淑珍.螺旋輸送機螺距優(yōu)化及效率研究[J].拖拉機與農(nóng)用運輸車,2005(2): 37-39. [5] 張東海.螺旋輸送機的優(yōu)化研究[D].大連：大連理工大學碩士論文,2006. [6] 姚茂河,易懷安.螺旋輸送機螺距優(yōu)化設計[J].機械研究與用,2011(05):83-84. [7] 羅園山.螺旋輸送機葉片下料法[J].糧食加工,2006(04):50-51. [8] 孫潔,尹忠俊,陳兵.開式螺旋輸送原理分析與參數(shù)設計[J].起重運輸機械,2010(05):11-16. [9] 徐余偉.旋輸送機設計參數(shù)選擇[J].磚瓦世界

16、,2008(07):32-37. [10] 苑春艷.螺旋輸送機吊軸承的結構分析[J].福建建材,2009(06):87-88. [11] 成大先等.機械設計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007.11:129-130. [12] 皮習常,李偉,康建領.螺旋輸送機常見故障處理及預防措施[J].設備管理與維修,2011(z1):57-58. [13] 中華人民共和國國家標準-運輸機械術語-螺旋輸送機.GB/T 14521.7-93. [14] 任進 門莊妍. 旋輸送機設計與參數(shù)的選擇.1995.3.28 37-39. [15] 常明．畫法幾何及機械制圖[M].武漢：華中科技大學出

17、版社，2004 [16] 徐茂功.公差配合與技術測量[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010 [17] 李振軍，劉建英.液壓傳動與控制[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009 [18] 趙明炯.實用機械工程材料手冊[M].沈陽：遼寧科學技術出版社,2004 六、進度安排 1、課題調研、查閱資料 2012.03.1-2012.03.10 2、確定設計方案,撰寫開題報告 2012.03.11-2012.03.24 3、設計、撰寫并提交初稿 2012.03.25-2012.05.01 4、修改論文并提交修改稿 2012.05.02-2012.05.07 5、修改論文并提交二次修改稿

18、 2012.05.08-2012.05.15 6、論文定稿打印上交,答辯申請、評閱、答辯 2012.05.16-2012.05.26 7、畢業(yè)論文裝訂上交并提交裝訂版電子檔 2012.05.27-2012.05.30 七、指導教師意見 　　　　　　 　　　　　指導教師簽名：　　　　年　月　日 八、專業(yè)負責人意見（或開題審查小組意見） 　　　　　　 　　 簽名：　　　　年　月　日 機械電子工程 專業(yè) 畢　業(yè)　論　文(設計) 題 目 螺旋輸送機的設計 設 計 人　　　　　　　　　?。ê?/p>

19、名） 設計說明書　　　　　頁 附 圖　　　　　張 附 表　　　　　張 圖 紙　　　　　張 教學基層組織名 稱　　　　　 　　　 教學基層組織負責人　　 　　　　　　（簽名） 設 計 指 導 教 師 　　　 　　?。ê灻? 　　　　　　　　 　　　　　　　　 （簽名） 評 　閱　 人 　　　　　　　　?。ê灻? 　　　　　 2013年5月24日 作者聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外

20、，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 本人完全了解有關保障、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向有關學位論文管理機構送交論文的復印件和電子版。同意省級優(yōu)秀學位論文評選機構將本學位論文通過影印、縮印、掃描等方式進行保存、摘編或匯編；同意本論文被編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索和查閱。 本學位論文內容不涉及國家機密。 論文題目：螺旋輸送機的設計 作者單位：湖北民族學院理學院 作者簽名： 2013年 5 月 24日 49 目 錄 摘 要 15 ABSTRACT 16 1 引言 17 2螺旋輸送機的相

21、關介紹 17 2.1螺旋輸送機的發(fā)展歷程 17 2.2螺旋輸送機的類型 18 2.3螺旋輸送機主要結構 18 2.3.1螺旋葉片 19 2.3.2螺旋主軸 20 2.3.3軸承 20 2.3.4螺旋機殼 20 2.3螺旋輸送機的工作原理 21 3螺旋輸送機的設計與選擇 21 3.1螺旋輸送機的設計條件 21 3.2輸送物料的運動分析 21 3.3螺旋葉片的計算 23 3.4螺旋機殼內徑的選擇 25 3.5主軸軸徑的計算 25 3.6進出料口尺寸的計算 25 3.7傳動功率的確定 26 4驅動裝置的計算選型 26 4.1電動機的計算選型 26 4.2減速器的

22、選擇 27 4.3軸承的選型 28 4.3.1頭尾部軸承的選擇 28 4.3.2中間吊軸承的選擇 29 5主軸的傳動校核 30 5.1主軸的應力計算 30 5.2主軸的強度校核 31 5.3軸承的強度校核 31 5.3.1 頭部軸承的校核 32 5.3.2 尾部軸承的校核 32 6螺旋輸送機的安裝調試和使用維護 32 6.1螺旋輸送機的安裝調試 32 6.2螺旋輸送機的使用維護 33 7 結束語 34 致 謝 35 參考文獻 35 附錄1 整體的三維模型圖 37 附錄2 主要零部件工程圖 41 螺旋輸送機的設計 摘 要 螺旋輸

23、送機是現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流運輸不可缺少的重要機械設備之一，本文以小麥為輸送原料進行螺旋輸送機的相關結構和主要參數(shù)設計。本次設計介紹了螺旋輸送機的工作原理，利用Solidworks對螺旋輸送機進行三維建模，然后對螺旋輸送機主要零部件進行優(yōu)化設計決定，進而確定最優(yōu)的設計方案，節(jié)省制作成本，提高整機的效率。 關鍵詞：螺旋輸送機，結構設計，三維建模  The design of the screw conveyor ABSTRACT Screw conveyor is one of the most

24、 important mechanical equipments of modern producing and transportation. This paper designs the main parameter and the related structure of screw conveyor based on the transportation of the material of wheat. This design introduces the operating principle of screw conveyor and uses Solidworks to des

25、ign the 3D modeling of screw conveyor, and decide to structural design of components and parts of screw conveyor. Then choose the best design, save the production cost and increase the efficiency of the machine. KEY WORDS：Screw conveyor, Structural Design,3D modeling

26、 1 引言 畢業(yè)論文設計所選的題目是螺旋輸送機設計，主要是針對實習所在單位遇到的實際問題進行設計，所要解決的問題是：要求水平輸送小麥,輸送量為20t/h，輸送距離為10m,設計一臺結構合理，性價比最高的螺旋輸送機。結合此實際問題，根據(jù)設計條件確定輸送機型為LS型，設計螺旋葉片，輸送機進出料口，驅動裝置，減速器等主要零部件的設計計算及相關零件的校核。綜合運用工程材料、機械制造工藝、公差配合、機械制圖、CAD輔助設計等方面的知識，能從各個方面檢查及鞏固在大學階段所學的專業(yè)知識。 螺旋輸送機作為冶金、建材、化工、糧食及機械加工等部門廣泛應用的一種連續(xù)輸送設備。LS型螺旋輸送機與GX螺

27、旋輸送機相比結構新穎，技術指標先進，采用頭、尾軸承移至殼體外，中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結構，均設防塵密封裝置，密封件用尼龍及塑料王，阻力小，密封性強，耐磨性好，滑動瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦、合金耐磨鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦， 其結構簡單、橫截面尺寸小、密封性好、可以進行多點裝料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點使其應用廣泛。 利用這次畢業(yè)設計的機會，將兩個半月實習所面臨的實際問題，在老師耐心的指導下，并利用自己在大學所學的書本知識，參閱了大量的相關書籍和資料，對螺旋輸送機進行了設計，為解決上述實際問題對螺旋輸送機進行分析、設計、計算和選擇。由于時間倉促和本人水平有限，在設

28、計過程中會有不合理的地方，懇請老師給予寶貴的意見，并給予批評和指正。 2螺旋輸送機的相關介紹 2.1螺旋輸送機的發(fā)展歷程 中國古代的高轉筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的基礎；17世紀中葉，開始應用架空索道輸送散狀物料；19世紀中葉，各種現(xiàn)代結構的輸送機相繼出現(xiàn)。 螺旋輸送機的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機和無軸螺旋輸送機兩種型式的發(fā)展過程。有軸螺旋輸送機由螺桿，U型料槽，蓋板，進，出料口和驅動裝置組成，一般分為水平式，傾斜式和垂直式三種；而無軸螺旋輸送機則將螺桿改為無軸螺旋，并在U型槽內裝置可換襯體，結構簡單，物料由進料口輸入經(jīng)螺旋推動后由出料口輸出，整個傳輸過程可在

29、一個密封的槽中進行。一般來講，我們平常所指的螺旋輸送機都指有軸型式的螺旋輸送機。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，而無軸螺旋輸送機則是一種較好的解決方法[1]。 GX型螺旋輸送機是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設備。GX型螺旋輸送機的優(yōu)點主要是，其頭尾部軸承移至殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應性強，操作維修方便，進、出料口位置布置靈活等;缺點是動力消耗大，機件磨損快，物料在運輸時粉碎嚴重。LS型螺旋輸送機是在GX型輸送機的基礎上修改設計的新一代螺旋輸送機， LS型螺旋輸送機特點是結構新穎，性能可靠，技術指標先進，適用范圍廣泛，節(jié)能

30、降耗顯著?？傮w而言，該機頭部和尾部軸承移到殼體外部，消除了由于密封不嚴漏料而降低軸承壽命的可能性；中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結構，均設防塵密封裝置，密封性強，耐磨性好；螺旋葉片的表面涂有耐磨材料，增強了葉片的耐磨性；傳動部分采用擺線針輪減速機，使得整機噪音低，適應性強，操作維修方便。 2.2螺旋輸送機的類型 (1)螺旋輸送機的類型有水平固定式輸送機、垂直式螺旋輸送機。 (2)螺旋輸送機的螺旋葉片有實體螺旋面型、帶式螺旋面型及葉片螺旋面型三種如圖2-1。實體螺旋面稱為S制法，其螺旋節(jié)距GX型為葉片直徑的0.8倍，LS型適用于輸送粉狀和粒狀物料。帶式螺旋面又稱D制法，其螺旋節(jié)距與

31、螺旋葉片直徑相同，適用于輸送粉狀即小塊物料。葉片式螺旋面應用較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料，在輸送過程中，同時完成攪拌、混合等工序，其螺旋節(jié)距約為螺旋葉片直徑的1.2倍[2]。 (a)實體螺旋面型； (b)帶式螺旋面型； (c)、(d)葉片螺旋面型 圖2-1 螺旋葉片的形式 (3)螺旋輸送機的螺旋葉片分為左旋與右旋兩種旋向。 (4)LS、GX型螺旋輸送機物料出口端，應設置1/2~1圈反向螺旋片，防止粉料堵塞端部軸承，在出口管上端無螺旋片。 2.3螺旋輸送機主要結構 螺旋式輸送機的結構如圖2-2所示：主要由傳動軸1，頭部軸承2，進料口3，主軸4，吊軸承5，螺旋葉

32、片6，支座7、9，出料口8和機殼10所組成。 圖2-2 螺旋輸送機的整體結構 剛性的螺旋體通過頭、尾部和中間部位的軸承支承于機殼，形成可實現(xiàn)物料輸送的轉動構件，螺旋體的運轉通過安裝于頭部的驅動裝置實現(xiàn)，進出料口分別開設于機殼尾部上側和頭部下側。進出料口均可沿機器的長度方向安裝多個，并用平板閘門啟閉，只有其中一個卸料，傳動裝置可以裝于機殼頭部或尾部。 2.3.1螺旋葉片 螺旋體是螺旋輸送機實現(xiàn)物料輸送的主要構件，它由螺旋葉片和螺旋軸兩部分構成。常用的葉片有滿面式和帶式兩種形式。按葉片在軸上的盤繞方向不同可分為右旋和左旋兩種(逆時針盤繞為左旋，順時針盤繞為右旋)。螺旋體輸送物料方向由葉

33、片旋向和軸的運轉向決定，一般先確定葉片旋向，然后按左旋用右手、右旋用左手的原則，四指彎曲方向為軸旋轉方向，大拇指伸直方向即為輸送物料方向。同一螺旋體上有兩種旋向的葉片，能同時實現(xiàn)兩個不同方向物料的輸送。螺旋軸通常采用直徑30～70mm的空心鋼管。 螺旋體的主要規(guī)格尺寸為螺旋葉片直徑D(mm)、軸直徑d(mm)和螺距s(mm)，系列直徑見表[2]。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)拉制成一個螺距的葉片，然后將若干個單獨的葉片經(jīng)焊接或鉚接于螺旋軸形成一個完整的螺旋葉片[3]。圓環(huán)的尺寸如圖2-3，用下面的公式計算：

34、 （2-1） （2-2） （2-3） 式中：R—圓環(huán)外圓半徑；r—圓環(huán)內圓半徑；α—圓環(huán)的缺角； L—一個螺距葉片外螺旋線的長度（mm）； ι—一個螺距葉片內螺旋線的長度 (mm)。 圖2-3 螺旋葉片及下料尺寸 當運送干燥的小顆?；蚍蹱钗锪蠒r，宜采用實體螺旋，這是最常用的型式。運送塊狀

35、的粘滯性的物料時，宜采用帶式螺旋。當運送韌性和可壓縮性的物料時，宜采用葉片式或成型的螺旋漿，這兩種螺旋往往在運送物料的同時，還可以對物料進行攪拌，揉捏及混合等工藝操作。 帶式螺旋是利用徑向桿柱把螺旋帶固定在軸上。有些螺旋是用寬的鋼帶經(jīng)過鏈形軋輥軋成的一個沒有接頭的整螺旋體。在一根螺旋轉軸上，有時可以一半是右旋的，一半是左旋的。這樣可將物料同時從中間輸送到兩端或從兩端輸送到中間，根據(jù)需要進行設計。螺旋的螺距有三種，對于GX型螺旋輸送機，實體螺旋螺距等于直徑的0.8倍；LS型螺旋輸送機，實體螺旋螺距等于直徑的0.8-1倍；帶式螺旋螺距等于直徑。 2.3.2螺旋主軸 圖2-4 螺旋輸送機軸

36、 螺旋輸送機軸一般是空心的，由長2～4米的節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的，因在強度相同情況下，它的重量要小得多，而且互相連接也方便。軸頭起到連接各個節(jié)段的作用如圖2-4，可以利用軸頭3插入空心軸的襯套5內，以螺釘2固定連接來，這些圓軸還可用作中間吊軸承和頭部軸承的頸部。這種方式可使結構緊湊如圖2-5，但裝卸較麻煩，大型的螺旋輸送機，則是采用法蘭連接。采用一段兩端帶法蘭的短軸2與螺旋軸1的端法蘭接起來，這種連接方法，裝卸容易，但徑向尺寸相對大一些。 圖2-5 軸的連接 2.3.3軸承 軸承是安裝于機殼外部用于支承螺旋體的構件，按其安裝位置和作用不同可分為頭部軸承和尾部軸承。頭部應裝

37、止推軸承，以承受由于運送物料之阻力所產(chǎn)生的軸向力，一般放在輸送物料的前方。當軸較長時，應在每一中間節(jié)段內裝一吊軸承，用于支撐螺旋軸，吊軸承一般采用對開式滑動軸承。 2.3.4螺旋機殼 機殼是由3～8毫米厚的薄鋼板制成，水平慢速螺旋輸送機的機殼通常用2～4mm厚的薄鋼板制成。橫斷面兩側壁垂直，底部為半圓形，每節(jié)機殼的端部和側壁上端均用角鋼焊接加固，以保證機殼的剛度，實現(xiàn)節(jié)與節(jié)間、頂部蓋板與機殼的連接，機殼底部應設置鑄鐵件或角鋼焊接件的支承腳，以保證輸送物料過程的強度。垂直快速螺旋輸送機機殼橫斷面為圓形，通常采用薄壁無縫鋼管制成。不銹鋼或薄鋼板制成圓筒或帶有垂直側邊的U形槽，為了便于連接和增加

38、剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼，用可拆卸的蓋子蓋在上面。機殼的內直徑要稍大于螺旋直徑，使兩者之間有一間隙。螺旋和機殼制造、裝配愈精確間隙可愈小。這對減少磨損和動力消耗非常重要，一般間隙為5.0～15毫米。 2.3螺旋輸送機的工作原理 在電動機帶動主軸轉動時，利用旋轉的螺旋將被輸送的物料沿固定的機殼內表面推移而進行輸送工作，像是被持住不能旋轉的螺母沿絲桿作平移運動一樣，使物料不與螺旋一起旋轉的力量是物料的重力和機殼對于物料的摩擦阻力。所以，物料在輸送機中的運送，完全是一種滑移運動。為了使螺旋軸處于較為有利的受拉狀態(tài)，一般都將驅動裝置和卸料口安放在輸送機的同一端，而把進料

39、口盡量放在另一端的尾部附近[4]。 3螺旋輸送機的設計與選擇 3.1螺旋輸送機的設計條件 根據(jù)客戶要求,需水平輸送小麥,輸送量為20t/h，輸送距離為10m。設計一臺結構合理，成本最低的螺旋輸送機。 3.2輸送物料的運動分析 物料在旋轉輸送機中的運動，不隨螺旋體轉動，而只在旋轉的螺旋葉片推動下沿螺旋方向移動。物料顆粒在輸送過程中，物料的運動由于受旋轉螺旋的影響，物料的運動并非是單純的沿軸線作直線運動，而是在直線復合運動中沿螺旋軸運動，是一個立體運動[5]。 當螺旋面的升角a在展開的狀態(tài)時，螺旋線用一條斜直線來表示，則旋轉螺旋面作用于半徑為r處的物料顆粒A上的力為依據(jù)。由于磨擦的原因

40、，力的方向與螺旋線的法線方向偏離了a角。此力可分解為切向分力P切和法向分力P法如圖3-1。 圖3—1 物料顆粒受力分析圖 圖3-1中φ角是由物料對螺旋面的摩擦角P及螺旋表面粗糙程度決定的。對于一般沖壓而成或經(jīng)過很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對φ角的影響，此時可取φ≈α。 物料顆粒A在合力P合的作用下，在料槽中進行復雜的運動，即具有圓周速度和軸向速度，其合成速度V合，速度的分解如圖3-2。 圖3—2 物料顆粒速度分解圖 若螺旋的轉數(shù)為n，處于螺旋面上的被研究物料顆粒A的運動速度，由圖中三角形ABC可得:

41、 因為，所以 （3-1） 圓周速度為V圓=V合 以摩擦系數(shù)代入上式，得： (3-2) 由于，以及 ， 因此，將上述各式代入并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的圓周速度計算公式: ， (3-3) 式中s-螺旋的螺距(m):n一螺旋的轉數(shù)(rpm);r一研究的物料顆粒離軸線的半徑距離(m)；物料與螺旋面的摩擦系數(shù)，。 若使公式V圓 對r

42、求一次導數(shù)，并令其值，便可求出存在V圓的最大值的半徑為 。 同樣，根據(jù)圖示的速度分解關系，可得物料顆粒的軸向輸送速度的計算公式： 以摩擦系數(shù)代人上式得： 由于，以及 ， 因此，將上述各式代人并經(jīng)過換算，求得物料顆粒的軸向速度計算公式： 從上式可以看出，在一定的轉速下螺距s在某一范圍內物料可以得到較好的軸向輸送速度，螺距過大或者過小，都會影響物料的軸向速度[6]。 3.3螺旋葉片的計算 根據(jù)輸送量計算公式:

43、 （3-4） 式3-4中: Q-輸送量 t/h；Ψ-物料填充系數(shù),選用見表1-1；β0-傾斜系數(shù),選用見表1-2；K-螺距與直徑比例系數(shù),由選定規(guī)格的螺旋輸送機計算求值；r-物料容重 t/m3，見表1-3；n-轉速 r/min；D-螺旋直徑m，見表1-3 表1－1 物料填充系數(shù)ψ[7] 物料特性 易流動,磨損很少 少量磨損且為顆粒至小塊狀 磨損性、侵蝕性大 ψ 0.45 0.33 0.15 表1－2 傾斜系數(shù)β[7]0 傾斜角 0 ≦5 ≦10 ≦15 ≦20 β0 1.0 0.90 0.80 0.70 0.65 若干散料的容重r及

44、運行阻力系數(shù)λ（總阻力系數(shù)） 表1－3 物料容重r[7] 物 料 r（t/m3） λ 灰 與 渣 0.7-1.0 3 燕麥、大麥 0.5 1.9 砂 槳 1.8-2.1 3 玉米、黑麥、稻谷 0.5-0.7 1.9 砂 1.4-1.7 3 小 麥 0.8 1.9 水 泥 1.0-1.3 1.9 在料槽中，物料的充填系數(shù)影響輸送過程和能量的消耗。當充填系數(shù)較小(即ψ=5%)時，物料堆積的高度低矮且大部分物料靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運動的滑移面幾乎平行于輸送方向如圖3-3a。物料顆粒沿軸向的

45、運動要較圓周方向顯著得多。所以，這時垂直于輸送方向的附加物料流不嚴重，單位能量消耗也較小。但是，當充填系數(shù)提高(即ψ=13%或40%)時，則物料運動的滑移面將變陡如圖3-3b、c。此時，在圓周方向的運動將比輸送方向的運動強，導致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，對于水平螺旋輸送機來說，物料的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取ψ＜50%[8]。各種微粒物料的充填系數(shù)ψ值可參考表1-1。 圖3-3 不同填充系數(shù)時物料層的情況 根據(jù)設計條件可知：Q=30t/h，結合上述表中可確定: 物料填充系數(shù)ψ、傾斜系數(shù)βo、物料容重r。小麥特性為少量磨損且為顆粒，所以物料填充系數(shù)ψ取0.3

46、3；需要水平輸送，傾斜系數(shù)βo取1.0；物料容重r取0.8。根據(jù)實習單位以前的產(chǎn)品經(jīng)驗和網(wǎng)上查閱的資料，螺旋機主軸轉速一般為40-120r/min，且多為90r/min，本次設計初選轉速n為80 r/min。LS型螺旋輸送機，實體螺旋螺距等于直徑的0.8-1倍，根據(jù)表1-4，初選k為1.0。 表1－4 LS型螺旋輸送機規(guī)格、技術參數(shù) 規(guī)格型號 100 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 螺旋直徑 100 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 螺

47、 距 100 160 200 250 315 355 400 450 500 560 630 n 140 112 100 90 80 71 63 50 40 32 25 Q 2.2 7 13 22 31 62 98 140 200 280 380 n 112 90 80 71 63 56 50 40 32 25 20 Q 1.7 6 10 18 24 49 78 112 160 220 306 n 90 71 63 56 50 45 40 32

48、25 20 16 Q 1.4 5 8 14 19 39 62 90 126 176 245 n 71 50 50 45 40 36 32 25 20 16 13 Q 1.1 3.1 6.2 11 15.4 31 50 77 102 140 198 注：1、n—轉速r/min（偏差允許在10%范圍內）；2、Q—輸出量m3/h 根據(jù)公式： Q=20t/h，ψ=0.33，βo=1.0，r=0.8t/m3，n=80r/min,k=1.0 可解出：D=250.84mm 為使整個輸送機更節(jié)約成本，選擇嬌小型號，提高轉

49、速，圓整選擇螺旋直徑為250mm，確定k=1.0，再把D=250mm代入公式計算得：n=80.81r/min，圓整選擇轉速n為85r/min，根據(jù)確定的k值，計算出螺距l(xiāng)為250mm。 3.4螺旋機殼內徑的選擇 機殼是由3～8毫米厚的薄鋼板制成。水平慢速螺旋輸送機的機殼通常用2～4mm厚的薄鋼板制成。橫斷面兩側壁垂直，底部為半圓形，每節(jié)機殼的端部和側壁上端均用角鋼焊接加固，以保證機殼的剛度，實現(xiàn)節(jié)與節(jié)間、頂部蓋板與機殼的連接，機殼底部應設置鑄鐵件或角鋼焊接件的支承腳，以保證輸送物料過程的強度。垂直快速螺旋輸送機機殼橫斷面為圓形，通常采用薄壁無縫鋼管制成。不銹鋼或薄鋼板制成圓筒或帶有垂直側邊

50、的U形槽，為了便于連接和增加剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼，用可拆卸的蓋子蓋在上面。機殼的內直徑要稍大于螺旋直徑，使兩者之間有一間隙。螺旋和機殼制造、裝配愈精確間隙可愈小。這對減少磨損和動力消耗非常重要，一般間隙為5.0～15毫米。根據(jù)我實習所在公司的實際生產(chǎn)水平，結合以往生產(chǎn)總結的間隙設計要求如表1-5。選取間隙為10mm，所以螺旋機殼內徑為270mm。 表1-5 螺旋公稱直徑與機殼間隙 公稱直徑/mm 螺旋直徑與機殼內徑的間隙/mm 100 7.5 125-315 10 400-500 12.5 630-800 15 1000-1250 20

51、 3.5主軸軸徑的計算 螺旋軸通常采用直徑30～70mm的空心鋼管。再根據(jù)公式計算：，軸徑較大，可以保證傳輸過程中的強度，但會影響橫截面的輸送物料的有效面積，所以取，所以軸徑為75mm。選取厚度為6mm的鋼管做主軸，則內徑為63mm。 3.6進出料口尺寸的計算 螺旋機進料口、出料口根據(jù)用戶現(xiàn)場開設，一般應從尾部進料，頭部出料，但也可以從頭部進料尾部出料，如需要中部進料，頭部、尾部出料，或頭部進料，中間出料，則為非標準制法。 ⑴進料口 進料口是用以連接螺旋機和進料漏斗的部件，其由蓋寸口夾緊在機蓋上，也可用焊接的方法與機蓋相聯(lián)，裝置進料口時應在所裝的機蓋上按進料口內孔尺寸開孔。LS型螺

52、旋輸送機進料口的外形與安裝尺寸表見表1－6 表1－6 進料口的外形與安裝尺寸 螺旋機 型號 外型及安裝尺寸 mm A B C D d n LS100 100 180 146 100 12 4 LS160 160 250 210 100 12 8 LS200 200 300 256 100 14 8 LS250 250 350 306 100 14 8 LS315 315 415 370 160 14 8 LS400 400 500 456 160 14 12 LS500 50

53、0 600 558 160 14 12 LS630 630 750 696 200 14 16 LS800 800 920 868 200 18 16 LS1000 1000 1120 1070 200 18 20 LS1250 1250 1370 1314 200 18 24 ⑵出料口 出料口由鋼板及扁鋼焊接而成,使用時將出料口焊在機殼上,其法蘭石與溜槽法蘭相連接,出料口的機殼應按出料口的內孔尺寸開孔,LS型螺旋輸送機出料口的外形與安裝見表1－7 表1－7 出料口的外形與安裝 螺旋機 型號 外形及安裝尺寸mm

54、A B C D H d N LS100 100 180 146 112 10 12 4 LS160 160 250 210 150 14 12 8 LS200 200 300 256 180 14 14 8 LS250 250 350 306 224 14 14 8 LS315 315 415 370 250 14 14 8 LS400 400 500 456 280 16.5 14 12 LS500 500 600 558 340 20 14 12 LS630 63

55、0 750 696 420 20 14 16 LS800 800 920 868 520 20 18 16 LS1000 1000 1120 1070 630 25 18 20 LS1250 1250 1370 1314 760 25 18 24 ⑶ 出料口橫截面的計算 因為輸送量為20t/h,物料容重為0.8t/m3,輸送量轉換為25 m3/h；物料的軸向輸送速度ν按下式計算： [m/s],式中：l---螺旋節(jié)距[m]；n---螺旋轉速[r/min]；軸向輸送速度為；所以截面積為 因此進、出料口的橫截面要大于0.01962m

56、2。 3.7傳動功率的確定 查機械設計手冊[2]，可知計算所需螺旋輸送機正常運轉的功率的公式： （3-5） Q--輸送量，λ--阻力系數(shù)，L--螺旋輸送機長度，D--螺旋輸送機直徑，H--傾斜布置時的垂直高度，前面已經(jīng)知道：Q=20t/h, λ=1.9，L=10m，D=250mm，H=0。 4驅動裝置的計算選型 4.1電動機的計算選型 ⑴ 選擇電動機類型和結構型式 電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于直流電動機需要直流電源，結構較復雜，價格較高，維護比較不便，因此無特殊要求時不宜采用。生產(chǎn)單位一般應選用

57、交流電動機。交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩類。異步電動機有鼠籠式和繞線式兩種，其中以普通鼠籠式異步電動機應用最多。我國新設計的Y系列三相鼠籠式異步電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結構簡單、工作可靠、價格低廉、維護方便，適用于金屬切削機床、運輸機、風機、攪拌機等，由于啟動性能較好，也適用于某些要求啟動轉矩較高的機械，如壓縮機等。在經(jīng)常起動、制動和反轉的場合（如起重機等），要求電動機轉動慣量小和過載能力大，應選用起重及冶金用三相異步電動機YZ型（鼠籠式）或YZR（繞線式）。電動機除按功率、轉速來區(qū)分之外，為適應不同的輸出軸要求和安裝需要，電動機機體又有幾種安裝結構形式。根據(jù)不同防

58、護要求，電動機結構還有開啟式、防護式、封閉式和防爆式等區(qū)別。電動機的額定電壓一般為380V。 電動機類型要根據(jù)電源種類（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間位置尺寸等），載荷特點（變化性質、大小和過載情況），起動性能和起動、制動、反轉的頻繁程度，轉速高低和調速性能要求等條件來確定。 ⑵ 選擇電動機的容量 電動機的功率選擇是否合適，對電動機的工作狀況和經(jīng)濟性都有重要的影響。功率小于工作要求，就不能保證工作機的正常工作，或使電動機長期過載而過早損壞；功率過大則電動機價格高，能力利用不充分，由于經(jīng)常不滿載運行，效率和功率應數(shù)都較低，增加電能消耗，造成浪費。電動機的功率主要根據(jù)電動機運行時的

59、發(fā)熱條件來決定。電動機的發(fā)熱與其運行狀態(tài)有關。運行狀態(tài)有三類，即長期連續(xù)運行、短時運行和重復短時運行。變載下長期運行的電動機、短時運行的電動機和重復短時運行的電動機的容量要按等效功率法計算并校驗過載能力和起動轉矩。由于螺旋輸送機的工作環(huán)境是常溫,有灰塵,用的是三相交流電,電壓為380V，輸送的物料需要的功率為1.16KW。根據(jù)以上兩點，初選用Y100L1-4型號的電動機。 Y100L1-4電動機的主要性能如表2-1格所示： 表2－1 Y100L1-4電動機的主要性能 型 號 額定 功 率 kw

60、 滿載時 起動轉矩-------------- 額定轉矩 最大轉矩-------------- 額定轉矩 轉 速 r/min 電流（380V） A 效率 % 功率 因 數(shù) Y100L-4 2.2 1420 5.03 81 0.82 2.2 2.3 4.2減速器的選擇 所設計的螺旋的工作轉速為80.81r/min，選擇的電動機的轉速為1420r/min，中間減速器的減速比i=1420/80.81=17.57。結合我實習所在公司的情況，決定初選為擺線針輪減速機，其特點如

61、下： 擺線針輪減速機，是一種應用行星式傳動原理，采用擺線針齒嚙合的新穎傳動裝置。擺線針輪減速機全部傳動裝置可分為三部分：輸入部分、減速部分、輸出部分。在輸入軸上裝有一個錯位180的雙偏心套，在偏心套上裝有兩個稱為轉臂的滾柱軸承，形成H機構、兩個擺線輪的中心孔即為偏心套上轉臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒相嚙合，以組成齒差為一齒的內嚙合減速機構從而組成。當輸入軸帶著偏心套轉動一周時，由于擺線輪上齒廓曲線的特點及其受針齒輪上針齒限制，擺線輪的運動成為既有公轉又有自轉的平面運動，在輸入軸正轉一周時，偏心套亦轉動一周，擺線輪于相反方向轉過一個齒從而得到減速，再借助W輸出機構，將擺

62、線輪的低速自轉運動通過銷軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉速。 擺線針輪減速機的使用條件：①擺線針輪減速機允許使用在連續(xù)工作制的場合，同時允許正、反兩個方向運轉。②輸入軸的轉速額定轉數(shù)為1500轉/分，在輸入功率大于18.5千瓦時建議采用960轉/分的6極電機配套使用。③臥式安裝擺線針輪減速機的工作位置均為水平位置。在安裝時最大的水平傾斜角一般小于15。④擺線針輪減速機的輸出軸不能受較大的軸向力和徑向力，在有較大軸向力和徑向力時須采取其他措施。 　　帶電機擺線針輪減速機的扭矩計算：擺線針輪減速機扭矩=9550電機功率電機功率輸入轉數(shù)速比使用效率（65%-75%） 綜合以上擺線針輪

63、減速機的特點，選擇減速機型號為XWD8115，這是一款臥式帶電機型，減速比為17,其搭配的電機額定為3.0KW，配套型號為XWD3-17/1-Y2.2KW/4P，其傳動效率70%，額定輸出功率可達到1.54KW，輸出轉速為83.53r/min，滿足要求。XWD3-17/1-Y2.2KW/4P型號的電機減速器的輸出軸許用轉矩245N*m，輸出軸許用徑向力255㎏。 4.3軸承的選型 螺旋輸送機上面主要有三處要用到軸承，首先是連接減速器電動機的頭部需要安裝軸承，再就是螺旋輸送機的末端需要軸承，中間段連接的地方也需要軸承。 4.3.1頭尾部軸承的選擇 首端軸承是位于物料運移前方的一端，且為止

64、推式如圖4-1，以承受物料運動阻力所產(chǎn)生的軸向力。在這種情況下，螺旋軸的全部長度上都受到拉伸作用，因此，它的工作條件要比軸向壓縮的情況有利[9]。 圖4-1首端止推軸承 螺旋主軸的軸徑為75mm，減速器通過軸頭傳輸動力至主軸，如圖4-1的中間軸，右端插入螺旋主軸通過螺柱固定連接，主軸的外徑為75mm，內徑為63mm。 因為頭尾部軸承既要承受較大的軸向力，也要承受較大的徑向力，結合實習單位的生產(chǎn)經(jīng)驗，選擇為：頭部是兩個背靠背安裝的圓錐滾子軸承，尾部為雙列調心球軸承。 圓錐滾子軸承的型號選為32912(GB/T 297--1994)，其尺寸如圖4-2a為d=60mm，D=85mm，T=

65、17mm，B=17m，C=14mm，計算系數(shù)：e=0.33，Y=1.8，Y0=1，基本額定載荷：Cr=46.0KN，Cor=73.0KN。 調心球軸承的型號選為 1212（GB/T 281--1994），其尺寸如圖4-3b為d=60mm，D=110mm，B=22mm，計算系數(shù)：e=0.19，Y1=3.4, Y2=5.3，Y0=3.6，基本額定載荷：Cr=30.2KN，Cor=11.5KN 圖4-2a 圓錐滾子軸承尺寸圖 圖4-2b 調心球軸承尺寸圖 4.3.2中間吊軸承的選擇 水平螺旋輸送機除在兩端裝有軸承外，一般還需要安裝中間軸承。中間軸承

66、從上部懸置在橫向板條上，板條則固定在料槽的凸絳或它的加固角鋼上。因此，這種軸承也稱為懸置軸承。由于螺旋葉片在懸置軸承處應該間斷，所以軸承沿軸線方向的厚度應盡可能地加以限制，以保證前后兩螺旋葉片的間斷盡可能小，否則螺旋中斷距離增加。通常，采用青銅、減摩鑄鐵、巴氏合金或其他減摩材料制成的滑動軸承，為了減小阻力，也可以采用滾動軸承——球面雙列滾珠軸承如圖4－3，滾珠軸承采用可靠的密封裝置，以防止輸送物料時微小顆粒的落入。同時，密封裝置不應使軸承體的直徑和長度增加很大。在各種情況下，軸承都是用固定在料槽蓋上方的管子內的油杯以潤滑脂進行潤滑[10]。 幾種典型的鑄造及焊接結構的中間軸承如圖4－3所示。 圖4－3幾種典型的中間軸承 當輸送磨損性較大的物料時，接近中間軸承前的螺旋面承受的推力較大。所以，最好將該部分的螺旋面加厚。中間軸承的間距是受螺旋軸的垂度限制的，為了避免軸過分的彎曲，在螺旋直徑D＝200-300mm時，取其間距l(xiāng)＝2-2.5m；當螺旋直徑D較大時，則取l＝2.5-3m，甚至可取4m。 經(jīng)過綜合考慮，選取由青銅、減摩鑄鐵、巴氏合金等減摩材料