3137 螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)（水平放置）,螺旋,運(yùn)輸機(jī),設(shè)計(jì),水平,放置 xxxxxxx畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)題 目： 螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)（水平放置）專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： xxxxxxx 姓 名： xxxxxxx 指導(dǎo)教師： xxxxxxx 完成日期 2012 年 5月 30日 xxxxxxx畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)論文（設(shè)計(jì)）題目： 螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)（水平放置） 學(xué)號(hào)：xxxxxxx 姓名：xxxxxxx 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： xxxxxxx 系主任： 周友行 一、主要內(nèi)容及基本要求 主要內(nèi)容： 螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)（水平放置） 運(yùn)輸物料：干燥煤粉 ρ = 850 kg/m3 運(yùn) 輸 量： 25 t/h 運(yùn)輸長(zhǎng)度： 12 m 基本要求： 總裝圖：A0 （1 張） ，主要零件工作圖（折合為 1 張 A0 圖） 。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（打印 7000 字以上） 翻譯外文資料（3000 字符以上） 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)度進(jìn)行 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題（1）研究螺旋運(yùn)輸機(jī)的工作原理 （2）主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 減速器的設(shè)計(jì) 三、進(jìn)度安排序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間1 熟悉課題、調(diào)研、收集資料 第 1-3 周2 方案設(shè)計(jì)、論證 第 3-5 周3 總體設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算 第 6-7 周4 繪制裝配圖、主要零件工作圖 第 8-10 周5 撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)、翻譯資料、準(zhǔn)備答辯 第 11-13 周6 寫(xiě)出正式稿 第 14 周8 答辯 2012 年 5 月 31 日四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)[1] 龔桂義. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M]. 2 版. 北京：高等教育出版社， 1990 年.[2] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 8 版. 北京：高等教育出版社， 2006 年.[3] 吳宗澤，羅圣國(guó). 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 3 版 . 北京：高等教育出版社，2006 年.[4] 唐金松. 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 2 版. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2000 年.[5] 龔桂義. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè). 3 版[M]. 北京：高等教育出版社， 1987 年.[6] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 5 版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2008 年.[7].詹啟賢主編.自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì).北京：輕工業(yè)出版社.1987[8] 吳戰(zhàn)國(guó)，武東主編.造型技巧[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004.[9] 周良德，朱泗芳等編著.現(xiàn)代工程圖學(xué)[M]. 長(zhǎng)沙: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2000.[10] 孫桓，陳作模主編.機(jī)械原理（第七版）[M]. 北京：高等教育出版社， 2006.xxxxxxx畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表學(xué)號(hào) xxxxxxx 姓名 李 毅 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)（水平放置） 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無(wú)理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無(wú)創(chuàng)新之處。綜合評(píng)價(jià)評(píng)閱人： 2012 年 5 月 日xxxxxxx畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn)學(xué)號(hào)：xxxxxxx 姓名： 李 毅 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 35 頁(yè) 圖 表 5 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)（水平放置） 內(nèi)容提要：本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是關(guān)于水平放置的螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)，螺旋輸送機(jī)是目前鑄造車(chē)間中常用的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備之一，主要用于煤粉、粘土粉的運(yùn)輸也可以輸送新砂和處理后的舊砂。對(duì)石灰石、焦炭、灰渣及清砂時(shí)所用的鐵丸等小塊及粒狀物料，也能輸送。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中間裝料和卸料，輸送方向可逆向，也可同時(shí)向相反兩個(gè)方向輸送。但是目前國(guó)內(nèi)外螺旋輸送機(jī)的技術(shù)差距很大，特別是大型螺旋輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距。設(shè)計(jì)中涉及蝸輪蝸桿減速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括軸的設(shè)計(jì)，以及軸承的校核。通過(guò)設(shè)計(jì)，熟悉了螺旋運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及其工作原理，對(duì)今后從事機(jī)械方面的工作有大幫助。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)該同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，態(tài)度一般。完成了主要設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算，繪制了三維模型和設(shè)計(jì)了二維裝配圖和主要零部件圖紙，其工作量雖然適當(dāng)，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在較大的缺陷并沒(méi)有按照要求加以完全改正，考慮到該同學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度后階段有所改善和自主完成設(shè)計(jì)任務(wù)，最終基本達(dá)到本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和要求。同意其參加答辯。指導(dǎo)教師： 2012 年 5 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)答辯小組組長(zhǎng)： 2012 年 5 月 日答辯委員會(huì)意見(jiàn)經(jīng)答辯委員會(huì)討論，同意該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定為答辯委員會(huì)主任： 2012 年 5 月 日目 錄摘要第一章 緒論…………………………………………………………… 11.1螺旋運(yùn)輸機(jī)的原理與特點(diǎn) …………………………………… 1 1.2螺旋運(yùn)輸機(jī)的主要現(xiàn)狀 ……………………………………… 11.3螺旋運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) ……………………………………… 21.4煤礦螺旋運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) …………………………… 5第二章 結(jié)構(gòu)方案擬定 ……………………………………………… 62.1設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………… 62.2設(shè)計(jì)原理 ……………………………………………………… 6第三章 主要參數(shù)確定 ……………………………………………… 83.1功率計(jì)算與驅(qū)動(dòng)裝置的選擇 ………………………………… 83.2螺旋直徑與轉(zhuǎn)數(shù)確定 ………………………………………… 93.3驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) ……………………………………………… 113.4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………… 143.5軸的設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 193.6軸承及聯(lián)軸器的校核 ………………………………………… 253.7箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ……………………………………………… 283.8減速器其他零件的選擇 ……………………………………… 303.9減速器的潤(rùn)滑 ………………………………………………… 33設(shè)計(jì)心得 ……………………………………………………………… 34參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………… 35螺旋運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)摘要：螺旋輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制做成本低，密封性強(qiáng)、操作安全方便等優(yōu)點(diǎn)，中間可多點(diǎn)裝、卸料。廣泛用于化工、 建材、冶金、糧食等部門(mén)，在傾角 β＜ 20 °的情況下，輸送粘度不大、不易變質(zhì)、不蝗結(jié)塊的粉狀、顆粒狀和小塊物料。螺旋機(jī)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，如建材、化工、電力、冶金、煤礦炭、糧食等行業(yè)，適用于水平或傾斜輸送粉狀、粒狀和小塊狀物料，如煤礦、灰、渣、水泥、糧食等，物料溫度小于 200℃。螺旋機(jī)不適于輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料。在混凝土攪拌站中,螺旋輸送機(jī)的作用得到了最大的體現(xiàn).由驅(qū)動(dòng)裝置封閉槽箱和螺旋組成借螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)將槽箱內(nèi)的煤推移輸出。關(guān)鍵詞：螺旋輸送機(jī)，卸料，物料，驅(qū)動(dòng)裝置，螺旋Screw conveyor designAbstract: The screw conveyor is simple in structure, low cost production, tightness, and the advantages of safe and convenient operation, the middle point can be loaded, discharge. Widely used in chemical industry, building materials, metallurgy, food and other departments, in the angle β <20 °, the transmission is not the viscosity, non-perishable, non-caking powder locusts, and small granular materials. Screw machine is widely used in various industries, such as building materials, chemical industry, electric power, metallurgy, coal mine, food and other industries, applied to horizontal or inclined conveyor powder, granulated and small lump materials, such as coal, ash, slag, cement , food, etc., material temperature is less than 200 ℃. Not suitable for screw machine perishable transport, and viscous large, easy caking materials. In the concrete mixing stations, the role of screw conveyor of the embodiment of the largest. By drive me and the spiral groove formed by the rotation of spiral groove box over the output of coal.Keywords: screw conveyor, discharge, materials, drives, spiral1第一章 緒 論1.1 螺旋輸送的原理與特點(diǎn)1、螺旋輸送機(jī)的原理（1） 螺旋輸送機(jī)屬于沒(méi)有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)械。它的工作原理是：蛟龍（帶螺旋片的軸）在封閉的料槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使裝入料槽的物料由于自重及其與料槽摩擦力的作用而不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)，只能沿料槽橫向移動(dòng)。在垂直放置的螺旋輸送機(jī)中，物料是靠離心力與槽壁所產(chǎn)生的摩擦力而向上移動(dòng)。它的某些類(lèi)型常被用作喂料設(shè)備、計(jì)量設(shè)備、攪拌設(shè)備、烘干設(shè)備、仁殼分離設(shè)備、卸料設(shè)備以及連續(xù)加壓設(shè)備。螺旋輸送機(jī)被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。（2）螺旋輸送機(jī)的特點(diǎn)螺旋輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、橫斷面尺寸小，在其他輸送設(shè)備無(wú)法安裝時(shí)或操作困難的地方試用；2.工作可靠，易于維修，成本低廉，價(jià)格僅為斗士提升機(jī)的一半；3.機(jī)槽可以是全封閉的，能實(shí)現(xiàn)密閉輸送，以減少物料對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)輸送粉塵大的物料尤為適宜；4.輸送時(shí)，可以多點(diǎn)進(jìn)料，也可以在多點(diǎn)卸料，工藝安排靈活；5.物料的輸送方向是可逆的。一臺(tái)輸送機(jī)可以同時(shí)向兩個(gè)方向輸送物料，即集向中心輸送或背離中心輸送；6.在物料輸送中還可以同時(shí)進(jìn)行混合、攪拌、松散、加熱和冷卻等工藝操作。（3）輸送機(jī)的主要缺點(diǎn)：物料在輸送過(guò)程中，與機(jī)槽、螺旋體間的摩擦以及物料間的攪拌翻動(dòng)等原因，使輸送功率消耗較大，同時(shí)對(duì)物料具有一定的破碎作用;特別是它對(duì)機(jī)槽和螺旋葉片有強(qiáng)烈的磨損作用；對(duì)超載敏感；需要均勻進(jìn)料，否則容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象；不宜輸送含長(zhǎng)纖維及雜質(zhì)多的物料。（4）螺旋輸送機(jī)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中間裝料和卸料，輸送方向可逆向，也可同時(shí)向相反兩個(gè)方向輸送。輸送過(guò)程中還可對(duì)物料進(jìn)行攪拌、混合、加熱和冷卻等作業(yè)。通過(guò)裝卸閘門(mén)可調(diào)節(jié)物料流量。但不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的及大塊的物料。輸送過(guò)程中物料易破碎，螺旋及料槽易磨損。單位功率較大。使用中要保持料槽的密封性及螺旋與料槽間有適當(dāng)?shù)拈g隙。（5）垂直螺旋輸送機(jī)適用于短距離垂直輸送?？蓮澢菪斔蜋C(jī)的螺旋由撓性軸和合成橡膠葉片組成，易彎曲，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)或工藝要求任意布置，進(jìn)行空間輸送。螺旋輸送機(jī)葉片有現(xiàn)拉式和整拉失，現(xiàn)拉式可做成任意厚度與規(guī)格尺寸，整拉式不宜制作非標(biāo)準(zhǔn)螺旋。1.2 螺旋輸送機(jī)的主要現(xiàn)狀螺旋輸送機(jī)是目前鑄造車(chē)間中常用的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備之一，主要用于煤粉、粘土2粉的運(yùn)送，也可以輸送新砂和處理后的舊砂。對(duì)石灰石、焦炭、灰渣及清砂時(shí)所用的鐵丸等小塊及粒狀物料，也能輸送。1.3 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1.國(guó)外螺旋輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀國(guó)外螺旋輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2 個(gè)方面：一方面是螺旋輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀螺旋輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎螺旋輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是螺旋輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型螺旋輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開(kāi)發(fā)應(yīng)用于了螺旋輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了螺旋輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的螺旋輸送機(jī)已達(dá)到表 1 所示的主要技術(shù)指標(biāo)，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)：⑴設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn) 300~500萬(wàn) t 以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。⑵應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。⑶采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。⑷新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含 CST 等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國(guó) FSW 生產(chǎn)的 FSW1200/（2~3 ）×400（ 600）工作面順槽螺旋輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá) 3000 t/h 以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國(guó)久益公司生產(chǎn)的 S500E）配套，可隨工作面推移而自動(dòng)快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。2.國(guó)內(nèi)螺旋輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀我國(guó)生產(chǎn)制造的螺旋輸送機(jī)的品種、類(lèi)型較多。在“ 八五” 期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備” 項(xiàng)目的實(shí)施，螺旋輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離螺旋輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離螺旋輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)螺旋輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器3 國(guó)內(nèi)外螺旋輸送機(jī)技術(shù)的差距3（1）大型螺旋輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距螺旋輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù) 長(zhǎng)距離、大功率螺旋輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)，它是制約大型螺旋輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國(guó)用剛性理論來(lái)分析研究螺旋輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對(duì)輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取 n=10 左右） ，與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長(zhǎng)距離螺旋輸送機(jī)其輸送帶對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，而不能簡(jiǎn)單地用剛體力學(xué)來(lái)解釋和計(jì)算。已開(kāi)發(fā)了螺旋輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對(duì)輸送機(jī)的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，降低輸送帶的安全系統(tǒng)，大大延長(zhǎng)使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平（輸送帶安全系數(shù) n=5～6） ，并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。 可靠的可控軟起動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長(zhǎng)距離大運(yùn)量螺旋輸送機(jī)由于功率大、距離長(zhǎng)且多機(jī)驅(qū)動(dòng)，必須采用軟起動(dòng)方式來(lái)降低輸送機(jī)制動(dòng)張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。為了減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，軟起動(dòng)時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動(dòng)；還要控制輸送機(jī)起動(dòng)加速度 0.3～0.1 m/s2，解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的帶速同步問(wèn)題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對(duì)元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差，各驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的功率會(huì)出現(xiàn)不均衡，一旦某個(gè)電機(jī)功率過(guò)大將會(huì)引起燒電機(jī)事故，因此，各電機(jī)之間的功率平衡應(yīng)加以控制，并提高平衡精度。國(guó)內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來(lái)實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動(dòng)與功率平衡，解決了長(zhǎng)距離螺旋輸送機(jī)的起動(dòng)與功率平衡及同步性問(wèn)題。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國(guó)外相比還有一定差距。此外，長(zhǎng)距離大功率螺旋輸送機(jī)除了要求一個(gè)運(yùn)煤帶速外，還需要一個(gè)驗(yàn)帶的帶速，調(diào)速型液力偶合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)與功率平衡，但還需研制適合長(zhǎng)距離的無(wú)級(jí)液力調(diào)速裝置。當(dāng)單機(jī)功率>500 kW 時(shí)，可控 CST 軟起動(dòng)顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動(dòng)是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動(dòng)） 。通過(guò)比例閥及控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá) 98% 以上。但價(jià)格昂貴，急需國(guó)產(chǎn)化。3、技術(shù)性能上差距我國(guó)螺旋輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲(chǔ)帶與張緊裝置等與國(guó)外有著很大差距。⑴裝機(jī)功率 我國(guó)工作面順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)最大裝機(jī)功率為 4×250 kW，國(guó)外產(chǎn)品可達(dá) 4×970 kW，國(guó)產(chǎn)螺旋輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國(guó)外產(chǎn)品的 30%～40%，固定螺旋輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。 ⑵運(yùn)輸能力 我國(guó)螺旋輸送機(jī)最大運(yùn)量為 3000 t/h，國(guó)外已達(dá) 5500 t/h。⑶最大輸送帶寬度 我國(guó)螺旋輸送機(jī)為 1400 mm，國(guó)外最大為 1830 mm。4⑷帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國(guó)螺旋輸送機(jī)帶速為 4m/s，國(guó)外為 5m/s 以上。⑸工作面順槽運(yùn)輸長(zhǎng)度 我國(guó)為 3000 m，國(guó)外為 7300m。⑹自移機(jī)尾 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國(guó)內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴(lài)進(jìn)口，主要有 2 種：（a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動(dòng)的由英國(guó) LONGWALL 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。 （b）德國(guó)DBT 公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個(gè)推進(jìn)油缸，后者則有 2 個(gè)推進(jìn)油缸。LONGWALL 公司生產(chǎn)的自稱(chēng)機(jī)尾用于在國(guó)內(nèi)帶寬 1.2 m 的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國(guó)生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國(guó)內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直 2 個(gè)方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng)。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對(duì)自移機(jī)尾的要求是共同的，既要滿足輸送機(jī)正常工作時(shí)防滑的要求，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。⑺高效儲(chǔ)帶與張緊裝置 我國(guó)采用封閉式儲(chǔ)帶結(jié)構(gòu)和絞車(chē)紅緊為主，張緊小車(chē)易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí)，托輥小車(chē)不自移，需人工推移，檢修麻煩。國(guó)外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開(kāi)放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車(chē)能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會(huì)出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。⑻輸送機(jī)品種 機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用；另外，我國(guó)煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25° ）直至垂直提升等，應(yīng)開(kāi)發(fā)特殊型專(zhuān)用機(jī)種螺旋輸送機(jī)。4、可靠性、壽命上的差距⑴輸送帶抗拉強(qiáng)度 我國(guó)生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為 2500 N/mm，國(guó)外為 3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為 4000 N/mm，國(guó)外為 7000 N/mm。⑵輸送帶接頭強(qiáng)度 我國(guó)輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的 50%～65%，國(guó)外達(dá)母帶的70%～ 75%。⑶托輥壽命 我國(guó)現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國(guó)外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國(guó)等使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小，軸承采用稀油潤(rùn)滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應(yīng)用于螺旋輸送機(jī)上，使用面廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國(guó)輸送機(jī)托輥壽命為 2 萬(wàn) h，國(guó)外托輥壽命 5～9 萬(wàn) h，國(guó)產(chǎn)托輥壽命僅為國(guó)外產(chǎn)品的 30%～40%。⑷輸送機(jī)減速器壽命 我國(guó)輸送機(jī)減速器壽命 2 萬(wàn) h，國(guó)外減速器壽命 7 萬(wàn) h。⑸螺旋輸送機(jī)上下運(yùn)行時(shí)可靠性差5、 控制系統(tǒng)上差距⑴驅(qū)動(dòng)方式 我國(guó)為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器，國(guó)外傳動(dòng)方式多樣，如5BOSS 系統(tǒng)、 CST 可控傳動(dòng)系統(tǒng)等，控制精度較高。⑵監(jiān)控裝置 國(guó)外輸送機(jī)已采用高檔可編程序控制器 PLC，開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲(chǔ)、傳輸、故障診斷與查詢(xún)等完整自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。我國(guó)輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來(lái)控制輸送機(jī)的啟動(dòng)、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過(guò)程。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達(dá)到可控啟（制）動(dòng)、帶速同步、功率平衡等功能，但沒(méi)有自動(dòng)臨近裝置，沒(méi)有故障診斷與查詢(xún)等。⑶輸送機(jī)保護(hù)裝置 國(guó)外螺旋輸送機(jī)除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過(guò)滿堵塞、自動(dòng)灑水降塵等保護(hù)裝置外，近年又開(kāi)發(fā)了很多新型監(jiān)測(cè)裝置：傳動(dòng)滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；煙霧報(bào)警及自動(dòng)消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)。這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國(guó)基本處于空白。而我國(guó)現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉(cāng)保護(hù)，防跑偏、超溫灑水，煙霧報(bào)警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。1.4 煤礦螺旋輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（1） 設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，螺旋輸送機(jī)的輸送能力要加大。長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后的 10a 內(nèi)輸送量要提高到 3000～4000 t/h，還速提高至 4～6m/s，輸送長(zhǎng)度對(duì)于可伸縮螺旋輸送機(jī)要達(dá)到 3000m。對(duì)于鋼繩芯強(qiáng)力螺旋輸送機(jī)需加長(zhǎng)至5000m 以上，單機(jī)驅(qū)動(dòng)功率要求達(dá)到 1000～1500 kW，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到 6000 N/mm（鋼繩芯）和 2500 N/mm（鋼繩芯） 。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮螺旋輸送機(jī)，無(wú)論是主參數(shù)，還是運(yùn)行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場(chǎng)急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進(jìn)、性能更可靠的長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)，以提高我國(guó)螺旋輸送機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，接近并趕上國(guó)際先進(jìn)工業(yè)國(guó)的技術(shù)水平。其包含 7 個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：⑴螺旋輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；⑵軟起動(dòng)與功率平衡技術(shù)；⑶中間驅(qū)動(dòng)技術(shù)；⑷自動(dòng)張緊技術(shù)；⑸新型高壽命高速托輥技術(shù)；⑹快速自移機(jī)尾技術(shù)；⑺高效儲(chǔ)帶技術(shù)。（2） 提高元部件性能和可靠性設(shè)備開(kāi)機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開(kāi)發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾、高速托輥等，使螺旋輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。（3） 擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化6拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。開(kāi)發(fā)特殊型螺旋輸送機(jī)，如彎曲螺旋輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。第二章 結(jié)構(gòu)方案的擬定2.1 設(shè)計(jì)要求螺旋運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)（水平放置）具體參數(shù)：運(yùn)輸物料：干燥煤粉 3/850mkg??運(yùn) 輸 量：25t/h 運(yùn)輸長(zhǎng)度：12 m（1） 研究螺旋運(yùn)輸機(jī)的工作原理；（2） 主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)） 。2.2 設(shè)計(jì)原理1、水平螺旋運(yùn)輸機(jī)的機(jī)構(gòu)如圖 2-11.軸承；2.傳動(dòng)輪；3.進(jìn)料口；4.中間軸承；5.螺旋；6.機(jī)殼；7.卸料口；8.支座；9.料槽；圖 2-1 螺旋運(yùn)輸機(jī)的機(jī)構(gòu)2、螺旋葉片的種類(lèi)及選擇 如圖 2-27圖 2-2 螺旋葉片當(dāng)運(yùn)送干燥的小顆?；蚍蹱钗锪系臅r(shí)候，宜采用實(shí)體式螺旋。本設(shè)計(jì)是運(yùn)輸煤粉，所以選取實(shí)體式螺旋的葉片。3 螺旋軸 如圖 2-31.軸 ；2.螺釘；3.連接軸；4.螺旋面；5 襯套；圖 2-3 螺旋軸4 螺旋軸的連接-------軸承 如圖 2-481.軸； 2.軸連接； 3.對(duì)開(kāi)式滑動(dòng)軸承圖 2-4 軸承第三章主要參數(shù)確定3.1.功率計(jì)算與驅(qū)動(dòng)裝置的選擇螺旋輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率是有其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的阻力來(lái)決定的。其阻力由下述各部分組成：物料對(duì)槽體的摩擦阻力；物料對(duì)螺旋面的摩擦阻力；中間軸承裝置和尾部軸承裝置內(nèi)的摩擦阻力；承受軸向力的止推軸承裝置內(nèi)的摩擦阻力；當(dāng)物料向上傾斜輸送時(shí)產(chǎn)生的重力分力的阻力；9物料在運(yùn)移途中被攪拌、碾軋、以及在中間軸承裝置處的堆積等情況所產(chǎn)生的各項(xiàng)附加阻力。所有的這些阻力中，最后一項(xiàng)阻力，即各項(xiàng)附加阻力無(wú)法從理論上算得，因而盡管已知各摩擦系數(shù)求出其余各項(xiàng)的阻力后，總的阻力仍無(wú)法計(jì)算出。所以，在決定輸送機(jī)的螺旋軸功率時(shí)，常常是利用螺旋輸送機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中得出的物料總阻力系數(shù)表示，由下述經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定：=0???HLQ?0367??式中 -----螺旋軸所需要之功率（千瓦） ；k ------功率備用系數(shù)；Q-------生產(chǎn)率（噸/時(shí)） ；------物料總阻力系數(shù)；0?L-------輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度（米） ；H-------輸送機(jī)垂直投影高度（米） 。查表得 =1.2 0由于輸送機(jī)水平放置 H=0 =1.2 =0.98093（千瓦）0?12.3675?額定功率 N= (千瓦) 選用 JJ 型驅(qū)動(dòng) 取 =0.94?0N?所以 N=1.0435(千瓦)3.2 螺旋直徑與轉(zhuǎn)數(shù)的確定螺旋直徑的確定螺旋葉片直徑主要取決于輸送量和被送物料的特性及塊狀大小。對(duì)沒(méi)有強(qiáng)烈粘性的物料，它可按下述公式計(jì)算：D= (米)5.2CQK??式中 D------螺旋葉片直徑（米） ；Q------物料的輸送量（噸/時(shí)） ；------物料的堆積比重（T/ ）?3M10------水平輸送時(shí)物料在輸送機(jī)內(nèi)的充填系數(shù)；?K------表示物料綜合特性的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；C------傾斜向上輸送時(shí)輸送量的校正系數(shù)，其值與輸送機(jī)的軸線和水平面的夾角有關(guān)。有已知得 Q=25t/h查表 有 =0.6t/m3 =0.40 K=0.0415 C=0??所以 D=0.045 =288.5mm5.2160.4??把直徑 D 圓整 D=300mm螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定(轉(zhuǎn)/分)nA?式中 n----螺旋軸最大許可轉(zhuǎn)數(shù)；D----選定的標(biāo)準(zhǔn)螺旋葉片直徑；A----物料綜合特性。查表得 A=75所以 136.9 轉(zhuǎn)/分=137 轉(zhuǎn)/分??Dn75求得的轉(zhuǎn)速應(yīng)圓整為螺旋軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值 所以取 n=120 轉(zhuǎn)/ 分螺旋葉片形式采用實(shí)體螺旋面 螺距 S=0.8D=240mm填充系數(shù)的驗(yàn)算342.016.24013.4754722 ????nCsDQ??由于校核得到的 值與推薦數(shù)值 =0.35-0.45 很接近 取 n 降低一級(jí) n=90 轉(zhuǎn)/分時(shí)， =0.456 超過(guò) 0.45 所以計(jì)算結(jié)果取 D=300mm n=120 轉(zhuǎn)/分 校核 許用千瓦轉(zhuǎn)速比 及許用懸臂載荷??????nN??P???????nN0??P?082.193.0?11查表 當(dāng) D=300mm 時(shí) =0.100??????nN由于 0.008245 HRC,可以從表 11-7 中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 =268 MPa??'H?/應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60J L =1.052nh810?壽命系數(shù) =0.7453HNK則 = =268 0.7453 ???'/?MPa=199.75 MPa16（6） 計(jì)算中心距 =83.86 mm??232)(HEZKTa???去中心距 a=160 mm　因?yàn)?I＝12,從表 11-2 中取模數(shù) m=5,蝸桿分度圓直徑 =50 1dmm 。這時(shí) =0.3125，從圖 11-18 中可查得接觸系數(shù) =3.05ad1 ?Z/因?yàn)?> 因此以上計(jì)算結(jié)果可用。?Z/蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿軸向齒距 =3.14 5=15.7 mm;直徑系數(shù) q=10;aP?齒頂圓直徑 =50+2 5=60 mm;1ad齒根圓直徑 =50-2.4 5=38 mm;1f?分度圓導(dǎo)程角 r= ;/05482蝸桿軸向齒厚 s =7.85 mm.a(2) 蝸輪蝸輪齒數(shù) =53，變位系數(shù) =+0.5；2z2x驗(yàn)算傳動(dòng)比 I= =13.25，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 10.4%，是允許的。1蝸輪分度圓直徑 =212 mm;22mzd?蝸輪喉圓直徑 mm;210)(??xhaa17蝸輪齒根圓直徑 mcxhdaf205.1)(????蝸輪咽喉母圓半徑 arg49/1622??5.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ??FFYamdKT?????22153.當(dāng)量齒數(shù) =66.258.053cos??Zv根據(jù) =+0.5 ， =66.25 從圖 11-19 可查得齒形系數(shù) 2x2v 08.2?YFa螺旋角系數(shù) =0.8443;014????Y許用彎曲應(yīng)力 ??FNFK/?從表 11-8 中查得由 ZCuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 =56 MPa.??/F?壽命系數(shù) =0.5962 FN=56 0.5962=33.3872 MPa??FK/???=5.54 MPa843.025210.873.5彎曲強(qiáng)度是滿足的。6.驗(yàn)算效率 ?=（0.95-0.96） )tan(2???18已知 ； ； 與相對(duì)滑動(dòng)速度 有關(guān)。08.21??vvfarctn??sv= =3.947 m/s sv018.2os6?d?從表 11-18 中用插值法查得 =0.0245， =1.417；vfv?代入式得 =0.93 ，大于原始估算值，因此不用重算。?因?yàn)?= =3.947 m/s 查表得 減速箱采用蝸桿下置式。sv018.2cos60?nd?7.精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從 GB/T 10089-1988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇 8 級(jí)精度，側(cè)隙種類(lèi)為 f，標(biāo)注為 8f GB/T 10089-1988.然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度，此處從略。8.熱平衡核算估算散熱面積 A ： A= =0.75 75.1)0(3.a3m驗(yàn)算油的工作溫度 ti室溫 t ,通常取 20 散熱系數(shù)取較大值 17.45 W/(0C0 ).02Ct = =26.9 小于 80i 01)(tAKPs???0所以油溫未超標(biāo)。9.潤(rùn)滑方式根據(jù) = =3.947 m/s 查表 11-21 采用油池潤(rùn)滑。sv018.2cos60?nd?3.5.軸的設(shè)計(jì)蝸輪軸的設(shè)計(jì)1.初步確定軸的最小直徑先按公式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15-193，選取 =120，于是得0A= =24.41 mm mind30PA輸出軸的的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 。為了使所選的軸直徑21?d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。21?d聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc=KT=K×9550× =1.5 82819=124228.5 N.mmnP?由 Tc、d 根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 毛振揚(yáng) 陳秀寧 施高義 編 浙江大學(xué)出版社第 334 頁(yè)表 14-13 可查得選用 HT5 號(hào)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器. 其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 125000 N.mm半聯(lián)軸器孔徑 =25 mm ,故取 =25 mm.半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=62 mm,半聯(lián)軸器與軸121?d配合的轂孔長(zhǎng)度 =44 mm.L2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1） 擬定軸上的零件裝配方案（2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2 斷軸右端需制出一軸肩。定位軸肩的高度在（0.07-0.1 ）d 范圍內(nèi)，故 = +2h=28.5 mm ,取標(biāo)準(zhǔn)直徑 30 mm.右端用軸端擋2d1圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為 38 mm，半聯(lián)軸器與軸孔相配合的轂孔長(zhǎng)度 =44 1Lmm.為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 1-2 段的的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取 =42 mm.1L21?L2)初步確定滾子軸承。因軸承同時(shí)承受有徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù) =30 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙32?d組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30207.其尺寸為 d D T=35 72 18.25.故??=35 mm。而 =18.25 mm.7643??d87?L右端滾子軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得 30207 型軸承的定位軸肩高度 h=6 mm,因此取 =35+2 6=47 mm.65?d?20又因?yàn)檩S環(huán)高度 b=1.4h=8.4 ,所以ｂ取 12 mm，即 =12 mm.65?L3)蝸輪的軸段直徑蝸輪軸段的直徑的右端為定位軸肩，左端與左軸承之間采用套筒定位。因?yàn)?=35+2 6=47 mm. 取 h=0.074d 所以 =47-2h=40 mm.65?d?54?d與傳動(dòng)零件相配合的軸段，應(yīng)略小于傳動(dòng)零件的輪轂寬;蝸輪輪轂寬度為 =(1.2 1.5) =48-60 mm2B54?d取 =60 mm,即 =56 mm.254?L4) 軸承端蓋的總寬度為 20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定） 。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 l=30 mm,故 =20+30=50 mm.32?L5) 取蝸輪與箱體內(nèi)壁距離為 a=16 mm,滾動(dòng)軸承應(yīng)距箱體一段距離 S,取 S=8 mm,已知滾動(dòng)軸承 30207 寬度 T=18.25 mm,蝸輪輪轂長(zhǎng) 60 mm.則 =18.25+8+16+(60-56)=46.25 mm54?L至此已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度L =42+50+46.25+56+12+15+18.25=239.5 mm總?cè)鐖D 3-1圖 3-1 蝸輪軸21(3) 軸上零件的周向定位蝸輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，由表 6-1 查得平鍵截面 b h=12?8,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 45 mm,同時(shí)為了保證齒輪和軸配合有良好的對(duì)中性，?故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為67hHb h l=8 7 32,半聯(lián)軸器與軸的配合為 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過(guò)渡配合來(lái)?保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 M6。（4）確定軸上的圓角和倒角尺寸參看表 15-2，取倒角為 1 45 ，1.6 ，各軸肩處的圓角見(jiàn)蝸輪草圖。?00453.求軸上的載荷蝸輪分度圓直徑 =212 mm,轉(zhuǎn)矩 T=82.819 N.M2d蝸輪的切向力 Ft= =781.3 N23T蝸輪的徑向力 = Ft =306.27 N?F??costan蝸輪的軸向力 Fa= Ft =312.5 Nt根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取a 值，對(duì)于 30207 型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得 a=15.5,因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為 =58.95+57395=116.9 mm32L?根據(jù)軸的計(jì)算圖做出軸的彎矩扭矩圖。表 3-4 載 荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F=300.5 N, =480.8 1N2NFN=54.1 N, =252.17 1NF2NN彎矩 M =9033.8 N.mmH=12774.6 N.mm,1VM=407.5 N.mm222總彎矩N.mm08.1564.278.9031 ???MN.mm9..4.2扭矩 T=82819 N.mm3如圖 3-2圖 3-2 彎矩扭矩圖蝸桿軸的設(shè)計(jì)選取軸的材料 考慮到減速器為普通用途中小功率減速傳動(dòng)裝置，軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩，故選取 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 HBS-230.抗拉強(qiáng)度 =640，屈服強(qiáng)度極限 =355，彎曲??s?疲勞強(qiáng)度極限 =275，剪切疲勞極限 =155，許用彎曲應(yīng)力 =60.1??1????1?231.最小直徑的估算= =11.7 mm mind30PATc=KT=K×9550× =1.5×8803=13204.5 N.mmnP由 Tc、d 根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 毛振揚(yáng) 陳秀寧 施高義 編 浙江大學(xué)出版社第 334 頁(yè)表 14-13 可查得選用 HT3 號(hào)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器.標(biāo)準(zhǔn)孔徑 d=16 mm,聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 30 mm.故取 =16 mm21?軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從軸段 =16 mm 開(kāi)始逐漸選取軸段直徑， 右端非定位軸肩，且安裝密封21d 1d氈圈，取 =25 mm， 段與軸承的內(nèi)徑相配合，為了便于軸承的安裝，選定軸承型號(hào)3為圓錐滾子軸承 30206，取 =30 mm。3d軸承 30206 的 =30 62 17.25 TD?取 = =30 mm9d3其定位作用 由 h=(0.07-1) =21-30 mm4 3d取 =42 mmhd2348??和 為退刀槽 取 = =30 mm5d757取蝸桿齒頂圓直徑 =60 mm6 6d=聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)度 30-2=28 mm1L的長(zhǎng)度：軸承端蓋總寬度 20 mm。取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面距離為 35 2mm. =20+35=55 mm.軸段的長(zhǎng)度，參照蝸輪軸承的長(zhǎng)度選取 3da=16 mm, s=8 mm, 圓錐滾子軸承的 T=17.25 mm24所以 7+8+17.25=32.25 mm3L?取 =35 mm =39和 為退刀槽那段軸段長(zhǎng)度 4d5=35 mm 同理 =35 mm?87L?軸段的長(zhǎng)度 616b?查表 11-4 =89 mmmZ).052(21當(dāng) me 時(shí) Fra有 P= 其中 x=0.4 查手冊(cè)得圓錐滾子軸承 30207 的 Y 值為 1.6)(YFarfp??所以 P=1.5（122.132+821.408）=1415.31 N當(dāng) =e 時(shí) 有 P=1.5Fr=1.5×542.92=814.38 Nra驗(yàn)算軸承的壽命 因?yàn)?P1 > P2 按軸承的受力大小計(jì)算 對(duì)于圓錐滾子軸承 ?)1(60PcnLh?310??26故 =3.56 h 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 15000 h hL710?故軸承壽命滿足要求 ，所選軸承合格。鍵的校核 (1) 選用普通平鍵（ A 型）按低速軸裝蝸輪處的軸徑 d=45mm，以及輪轂長(zhǎng) =30mm，l查表，選用鍵 12×8 GB1096—79。(2) 強(qiáng)度校核鍵材料選用 45 鋼，查表知 ，鍵的工作長(zhǎng)度MPap120~][??mm， mm，按公式的擠壓應(yīng)力mbLl31245???48hkPakldTp 37.14089.0????小于 ，故鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。p][低速軸輸入端的聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ，查表取 ，TKAca?5.1?A mNTKAca ???5.1248895.1查表選用 TL5 型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，材料為 35 鋼，許用轉(zhuǎn)矩 ，許用轉(zhuǎn)][速 r/min，標(biāo)記：TL5 聯(lián)軸器 42×114 GB4323—84。460][n選鍵，裝聯(lián)軸器處的軸徑為 25mm，選用鍵 12×8 GB1096—79，對(duì)鍵的強(qiáng)度進(jìn)行校核，鍵同樣采用 45 鋼，有關(guān)性能指標(biāo)見(jiàn)（六） ，鍵的工作長(zhǎng)度mm， mm，按公式的擠壓應(yīng)力50126???bLl428?hk＜ ，合格。所以低速級(jí)選用的MPakldTp 5.9410.33??? p][?聯(lián)軸器為 TL5 聯(lián)軸器 42×114 GB4323—84，所用的聯(lián)結(jié)鍵為 12×70 GB1096—79。高速軸輸出端的聯(lián)軸器根據(jù)高速軸的結(jié)構(gòu)尺寸以及轉(zhuǎn)矩，選用聯(lián)軸器 TL3 聯(lián)軸器 63×114 GB4323—84，所用的聯(lián)結(jié)鍵為 18×90 GB1096—79，經(jīng)過(guò)校核計(jì)算，選用的鍵是符合聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度要求的，具體的計(jì)算過(guò)程與上面相同，所以省略。273.7.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)表 3-5 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸減速器箱體采用 HT200 鑄造，必須進(jìn)行去應(yīng)力處理。設(shè)計(jì)內(nèi)容 計(jì) 算 公 式 計(jì)算結(jié)果箱座壁厚度 δ=0.04×160+3=9.4m8304.???a?ma 為蝸輪蝸桿中心距取δ=10mm箱蓋壁厚度 δ1 =0.85×10=8.5mm?85.01? 取δ1=10mm機(jī)座凸緣厚度 b b=1.5δ =1.5×10=15mm b=15mm機(jī)蓋凸緣厚度 b1 b1=1.5δ1=1.5×10=15mm b1=15mm機(jī)蓋凸緣厚度 P P=2.5δ=2.5×10=25mm P=25mm地腳螺釘直徑 d? d?==20mm d?=20mm地腳螺釘直徑 d`? d`?==20mm d`?==20mm地腳沉頭座直徑 D0 D0==48mm D0==48mm地腳螺釘數(shù)目 n 取 n=4 個(gè) 取 n=4L1=32mm L1=32mm底腳凸緣尺寸（扳手空間）L2=30mm L2=30mm軸承旁連接螺栓直徑 d1 d1= 16mm d1=16mm軸承旁連接螺栓通孔直徑d`1 d`1=17.5 d`1=17.5軸承旁連接螺栓沉頭座直徑 D0 D0=32mmD0=32mm28C1=24mm C1=24mm剖分面凸緣尺寸（扳手空間） C2=20mm C2=20mm上下箱連接螺栓直徑 d2 d2 =12mm d2=12mm上下箱連接螺栓通孔直徑d`2 d`2=13.5mmd`2=13.5mm上下箱連接螺栓沉頭座直徑 D0=26mmD0=26mmC1=20mm C1=20mm箱緣尺寸（扳手空間）C2=16mm C2=16mm軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目n,d3 n=4, d3=10mmn=4d3=10mm檢查孔蓋螺釘直徑 d4 d4=0.4d=8mm d4=8mm圓錐定位銷(xiāo)直徑 d5 d5= 0.8 d2=9mm d5=9mm減速器中心高 H H=340mm H=340mm軸承旁凸臺(tái)半徑 R R=C2=16mm R1=16mm軸承旁凸臺(tái)高度 h 由低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。 取50mm軸承端蓋外徑 D2 D2=軸承孔直徑+(5~5.5) d3 取D2=180mm箱體外壁至軸承座端面距離 K K= C1+ C2+(8~10)=44mmK=54mm軸承旁連接螺栓的距離 S 以 Md1 螺栓和 Md3 螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量靠近一般取 S=D2 S=180蝸輪軸承座長(zhǎng)度（箱體內(nèi)壁至軸承座外端面的距離） L1=K+δ=56mmL1=56mm29蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間的距離 =12mm?2.1??取=12mm1?蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間的距離 =12mm2取=12mm2機(jī)蓋、機(jī)座肋厚 m1,m m1=0.85δ1=8.5mm, m=0.85δ=8.5mmm1=8.5mm, m=8.5mm以下尺寸以參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 王昆等主編 高等教育出版社 表 3-6 1995 年表 6-1 為依據(jù)蝸桿頂圓與箱座內(nèi)壁的距離=40m6?m軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離=4mm3?箱底的厚度 20mm軸承蓋凸緣厚度e=1.2 d3=12mm箱蓋高度 220mm箱蓋長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）440mm蝸桿中心線與箱底的距離115mm箱座的長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）444mm裝蝸桿軸部分的長(zhǎng)度460mm箱體寬度（不包括凸臺(tái)）180mm 箱底座寬度 304mm蝸桿軸承座孔外伸長(zhǎng)度8mm蝸桿軸承座長(zhǎng)度 81mm蝸桿軸承座內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁距離 61mm3.8、減速器其他零件的選擇經(jīng)箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標(biāo)準(zhǔn)鍵、軸承、密封圈、擋油盤(pán)、聯(lián)軸器、定位銷(xiāo)的組合設(shè)計(jì)，經(jīng)校核確定以下零件：表 3-7 鍵 單位：mm安裝位置 類(lèi)型 b（h9 h（h11 L9（h1430） ） ）蝸桿軸、聯(lián)軸器以及電動(dòng)機(jī)聯(lián)接處GB1096-90鍵10×7010 8 70蝸輪與蝸輪軸聯(lián)接處GB1096-90鍵25×11025 14 110蝸輪軸、聯(lián)軸器及