畢業(yè)設(shè)計-螺旋輸送機的設(shè)計說明

.PAGE....裝訂目錄一、畢業(yè)論文<設(shè)計>任務(wù)書………02二、完成畢業(yè)論文<設(shè)計>階段任務(wù)情況檢查表…05三、畢業(yè)論文<設(shè)計>開題報告……06四、畢業(yè)論文<設(shè)計>正文…………11五、畢業(yè)論文<設(shè)計>成績評定表…50畢業(yè)論文<設(shè)計>任務(wù)書機械電子工程專業(yè)題目螺旋輸送機的設(shè)計〔任務(wù)起止日期：2013.3.11~2013.5.31學(xué)生姓名班級學(xué)號指導(dǎo)教師教學(xué)基層組織負(fù)責(zé)人年月日審查專業(yè)負(fù)責(zé)人年月日批準(zhǔn)課題內(nèi)容：設(shè)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(gòu)成。課題對其葉片、主軸、機殼和進出料口的設(shè)計計算,對電動機、減速器和軸承的設(shè)計選型。課題任務(wù)要求：設(shè)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(nèi)外均能適應(yīng),結(jié)構(gòu)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]黃學(xué)群.運輸機械選型設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)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].XX：XX理工大學(xué)碩士論文,2006.[6]姚茂河,易懷安.螺旋輸送機螺距優(yōu)化設(shè)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(shè)計[J].起重運輸機械,2010<05>:11-16.[9]徐余偉.旋輸送機設(shè)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(jié)構(gòu)分析[J].XX建材,2009<06>:87-88.[11]成大先等.機械設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.11:129-130.[12]皮習(xí)常,李偉,康建領(lǐng).螺旋輸送機常見故障處理及預(yù)防措施[J].設(shè)備管理與維修,2011<z1>:57-58.同組設(shè)計者：無注：此表由學(xué)生本人按指導(dǎo)教師下達的任務(wù)填寫打印。本科生畢業(yè)論文<設(shè)計>工作進度計劃表序號畢業(yè)論文<設(shè)計>工作任務(wù)工作進度1課題調(diào)研,查閱資料-2撰寫開題報告-3撰寫并提交初稿-4修改論文并提交修改稿-5二次修改論文并定稿-6論文定稿打印2份上交、提交論文答辯申請、評閱、答辯-7畢業(yè)論文裝訂上交并提交裝訂版電子檔-8910注：1.此表由學(xué)生按導(dǎo)師要求填寫打??；2.進度安排請?zhí)顚?xxxx年xx月xx日—xx月xx日"學(xué)生完成畢業(yè)論文階段任務(wù)情況檢查表時間內(nèi)容檢查記錄教師簽字第一階段組織紀(jì)律簽字：日期：完成任務(wù)情況第二階段組織紀(jì)律簽字：日期：完成任務(wù)情況第三階段組織紀(jì)律簽字：日期：完成任務(wù)情況注：1.此表由指導(dǎo)教師認(rèn)真填寫；2."完成任務(wù)情況"一欄應(yīng)按學(xué)生是否按進度保質(zhì)保量完成任務(wù)的情況填寫；3.對違紀(jì)和不能按時完成任務(wù)者,指導(dǎo)教師可根據(jù)情節(jié)輕重對該生提出警告或?qū)ζ涑煽兘狄坏燃墶．厴I(yè)論文<設(shè)計>開題報告題目螺旋輸送機的設(shè)計專業(yè)機械電子工程班級學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2013年3月24日選題理由隨著我國經(jīng)濟建設(shè)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(shù)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(yīng)用的一種連續(xù)輸送設(shè)備。LS型螺旋輸送機與GX螺旋輸送機相比結(jié)構(gòu)新穎,技術(shù)指標(biāo)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(jié)構(gòu),均設(shè)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(jié)構(gòu)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(yīng)用廣泛。畢業(yè)論文設(shè)計所選的題目是螺旋輸送機設(shè)計,主要是針對在某公司實習(xí)所遇到的實際問題進行設(shè)計,該公司設(shè)計此類輸送機時,各零部件的選擇型號普遍偏大,增加了設(shè)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(shè)計一臺結(jié)構(gòu)合理,性價比較高的螺旋輸送機。結(jié)合此實際問題,設(shè)計螺旋片,輸送機進出料口,驅(qū)動裝置,減速器等主要零部件的設(shè)計計算及相關(guān)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(shè)計等方面的知識,能從各個方面檢查及鞏固在大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)知識。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述在國內(nèi),關(guān)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,XX工業(yè)高等專科學(xué)校的趙紅霞、劉建壽和李志榮等人從螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸出發(fā),對輸送機的螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化問題做了深入研究,研究出螺旋葉片的結(jié)構(gòu)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(jié)果往往小于實際值。這個問題XX食品工業(yè)學(xué)院的龐美榮等人經(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(jié)合起來,得到的結(jié)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(shè)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(shè)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(guān)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(quán)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(fù)雜的多有一定關(guān)系,主要原因有以下幾點：1、工作原理的不同,水平螺旋輸送機主要是由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸帶動螺旋葉片的在一封閉的圓形或半圓形的料槽內(nèi)轉(zhuǎn)動使得物料在料槽內(nèi)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?qū)D(zhuǎn)速要求較高,必須超過臨界值轉(zhuǎn)速。在螺旋軸的高速旋轉(zhuǎn)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(nèi)壁高速運動,繼而同機體內(nèi)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開始做一定的旋轉(zhuǎn)運動并伴隨著直線運動沿機體內(nèi)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(zhuǎn)速后,物料顆粒會產(chǎn)生徑向跳躍、碰撞,造成物料的擾動,增加功耗設(shè)計〔論文方案輸送物料的運動分析螺旋葉片的設(shè)計螺旋機殼的計算選擇主軸的設(shè)計計算進出料口的尺寸計算電動機的計算選型減速器的選擇軸承的計算選型主軸的應(yīng)力校核軸承的強度校核重點難點及創(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(nèi)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(shè)計優(yōu)化,合理設(shè)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。應(yīng)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(xué)群.運輸機械選型設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)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].XX：XX理工大學(xué)碩士論文,2006.[6]姚茂河,易懷安.螺旋輸送機螺距優(yōu)化設(shè)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(shè)計[J].起重運輸機械,2010<05>:11-16.[9]徐余偉.旋輸送機設(shè)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(jié)構(gòu)分析[J].XX建材,2009<06>:87-88.[11]成大先等.機械設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.11:129-130.[12]皮習(xí)常,李偉,康建領(lǐng).螺旋輸送機常見故障處理及預(yù)防措施[J].設(shè)備管理與維修,2011<z1>:57-58.[13]中華人民XX國國家標(biāo)準(zhǔn)-運輸機械術(shù)語-螺旋輸送機.GB/T14521.7-93.[14]任進門莊妍.旋輸送機設(shè)計與參數(shù)的選擇.1995.3.2837-39.[15]常明．畫法幾何及機械制圖[M].XX：華中科技大學(xué)出版社,2004[16]徐茂功.公差配合與技術(shù)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].XX：XX科學(xué)技術(shù)出版社,2004六、進度安排2、確定設(shè)計方案,6、論文定稿打印上交,七、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名：年月日八、專業(yè)負(fù)責(zé)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(shè)計>題目螺旋輸送機的設(shè)計設(shè)計人〔簽名設(shè)計說明書頁附圖張附表張圖紙張教學(xué)基層組織名稱教學(xué)基層組織負(fù)責(zé)人〔簽名設(shè)計指導(dǎo)教師〔簽名〔簽名評閱人〔簽名2013年5月24日作者聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,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(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。同意省級優(yōu)秀學(xué)位論文評選機構(gòu)將本學(xué)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(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索和查閱。本學(xué)位論文內(nèi)容不涉及國家機密。論文題目：螺旋輸送機的設(shè)計作者單位：XX民族學(xué)院理學(xué)院作者簽名：2013年5月24日..目錄摘要15ABSTRACT161引言172螺旋輸送機的相關(guān)介紹172.1螺旋輸送機的發(fā)展歷程172.2螺旋輸送機的類型182.3螺旋輸送機主要結(jié)構(gòu)18螺旋葉片19螺旋主軸20軸承20螺旋機殼202.3螺旋輸送機的工作原理213螺旋輸送機的設(shè)計與選擇213.1螺旋輸送機的設(shè)計條件213.2輸送物料的運動分析213.3螺旋葉片的計算233.4螺旋機殼內(nèi)徑的選擇253.5主軸軸徑的計算253.6進出料口尺寸的計算253.7傳動功率的確定264驅(qū)動裝置的計算選型264.1電動機的計算選型264.2減速器的選擇274.3軸承的選型28頭尾部軸承的選擇28中間吊軸承的選擇295主軸的傳動校核305.1主軸的應(yīng)力計算305.2主軸的強度校核315.3軸承的強度校核315.3.1頭部軸承的校核325.3.2尾部軸承的校核326螺旋輸送機的安裝調(diào)試和使用維護326.1螺旋輸送機的安裝調(diào)試326.2螺旋輸送機的使用維護337結(jié)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(shè)計摘要螺旋輸送機是現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流運輸不可缺少的重要機械設(shè)備之一,本文以小麥為輸送原料進行螺旋輸送機的相關(guān)結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)設(shè)計。本次設(shè)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(shè)計決定,進而確定最優(yōu)的設(shè)計方案,節(jié)省制作成本,提高整機的效率。關(guān)鍵詞：螺旋輸送機,結(jié)構(gòu)設(shè)計,三維建模ThedesignofthescrewconveyorABSTRACTScrewconveyorisoneofthemostimportantmechanicalequipmentsofmodernproducingandtransportation.Thispaperdesignsthemainparameterandtherelatedstructureofscrewconveyorbasedonthetransportationofthematerialofwheat.ThisdesignintroducestheoperatingprincipleofscrewconveyorandusesSolidworkstodesignthe3Dmodelingofscrewconveyor,anddecidetostructuraldesignofcomponentsandpartsofscrewconveyor.Thenchoosethebestdesign,savetheproductioncostandincreasetheefficiencyofthemachine.KEYWORDS：Screwconveyor,StructuralDesign,3Dmodeling..1引言畢業(yè)論文設(shè)計所選的題目是螺旋輸送機設(shè)計,主要是針對實習(xí)所在單位遇到的實際問題進行設(shè)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(shè)計一臺結(jié)構(gòu)合理,性價比最高的螺旋輸送機。結(jié)合此實際問題,根據(jù)設(shè)計條件確定輸送機型為LS型,設(shè)計螺旋葉片,輸送機進出料口,驅(qū)動裝置,減速器等主要零部件的設(shè)計計算及相關(guān)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(shè)計等方面的知識,能從各個方面檢查及鞏固在大學(xué)階段所學(xué)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(yīng)用的一種連續(xù)輸送設(shè)備。LS型螺旋輸送機與GX螺旋輸送機相比結(jié)構(gòu)新穎,技術(shù)指標(biāo)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(jié)構(gòu),均設(shè)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(jié)構(gòu)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(yīng)用廣泛。利用這次畢業(yè)設(shè)計的機會,將兩個半月實習(xí)所面臨的實際問題,在老師耐心的指導(dǎo)下,并利用自己在大學(xué)所學(xué)的書本知識,參閱了大量的相關(guān)書籍和資料,對螺旋輸送機進行了設(shè)計,為解決上述實際問題對螺旋輸送機進行分析、設(shè)計、計算和選擇。由于時間倉促和本人水平有限,在設(shè)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(guān)介紹2.1螺旋輸送機的發(fā)展歷程中國古代的高轉(zhuǎn)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(chǔ)；17世紀(jì)中葉,開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉,各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)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(qū)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(nèi)裝置可換襯體,結(jié)構(gòu)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(shè)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(yīng)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(yán)重。LS型螺旋輸送機是在GX型輸送機的基礎(chǔ)上修改設(shè)計的新一代螺旋輸送機,LS型螺旋輸送機特點是結(jié)構(gòu)新穎,性能可靠,技術(shù)指標(biāo)先進,適用范圍廣泛,節(jié)能降耗顯著?？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(yán)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(jié)構(gòu),均設(shè)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(yīng)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(yīng)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(yīng)設(shè)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(jié)構(gòu)螺旋式輸送機的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)動構(gòu)件,螺旋體的運轉(zhuǎn)通過安裝于頭部的驅(qū)動裝置實現(xiàn),進出料口分別開設(shè)于機殼尾部上側(cè)和頭部下側(cè)。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。螺旋葉片螺旋體是螺旋輸送機實現(xiàn)物料輸送的主要構(gòu)件,它由螺旋葉片和螺旋軸兩部分構(gòu)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片旋向和軸的運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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：〔2-1〔2-2〔2-3式中：R—圓環(huán)外圓半徑；r—圓環(huán)內(nèi)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(nèi)螺旋線的長度<mm>。圖2-3螺旋葉片及下料尺寸當(dāng)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。運送塊狀的粘滯性的物料時,宜采用帶式螺旋。當(dāng)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(zhuǎn)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(shè)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。螺旋主軸圖2-4螺旋輸送機軸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(nèi),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(jié)構(gòu)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軸的連接軸承軸承是安裝于機殼外部用于支承螺旋體的構(gòu)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(yīng)裝止推軸承,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(dāng)軸較長時,應(yīng)在每一中間節(jié)段內(nèi)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。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(cè)壁垂直,底部為半圓形,每節(jié)機殼的端部和側(cè)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(yīng)設(shè)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(cè)邊的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(nèi)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(zhuǎn)動時,利用旋轉(zhuǎn)的螺旋將被輸送的物料沿固定的機殼內(nèi)表面推移而進行輸送工作,像是被持住不能旋轉(zhuǎn)的螺母沿絲桿作平移運動一樣,使物料不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)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(qū)動裝置和卸料口安放在輸送機的同一端,而把進料口盡量放在另一端的尾部附近[4]。3螺旋輸送機的設(shè)計與選擇3.1螺旋輸送機的設(shè)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(shè)計一臺結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)輸送機中的運動,不隨螺旋體轉(zhuǎn)動,而只在旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fù)合運動中沿螺旋軸運動,是一個立體運動[5]。當(dāng)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(zhuǎn)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,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(fù)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(zhuǎn)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: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(zhuǎn)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求一次導(dǎo)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(guān)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(zhuǎn)速下螺距s在某一范圍內(nèi)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:〔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；-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(zhuǎn)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ψ0.450.330.15表1－2傾斜系數(shù)[7]傾斜角0≦5≦10≦15≦20β01.00.900.800.700.65若干散料的容重r及運行阻力系數(shù)λ〔總阻力系數(shù)表1－3物料容重r[7]物料r〔t/m3λ灰與渣0.7-1.03燕麥、大麥0.51.9砂槳1.8-2.13玉米、黑麥、稻谷0.5-0.71.9砂1.4-1.73小麥0.81.9水泥1.0-1.31.9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(dāng)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(yán)重,單位能量消耗也較小。但是,當(dāng)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(dǎo)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(shè)計條件可知：Q=30t/h,結(jié)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0.33；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(xí)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(zhuǎn)速一般為40-120r/min,且多為90r/min,本次設(shè)計初選轉(zhuǎn)速n為80r/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1－4LS型螺旋輸送機規(guī)格、技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號10016020025031540050063080010001250螺旋直徑10016020025031540050063080010001250螺距100160200250315355400450500560630n1401121009080716350403225Q2.271322316298140200280380n11290807163565040322520Q1.761018244978112160220306n9071635650454032252016Q1.4581419396290126176245n7150504540363225201613Q1.13.16.21115.4315077102140198注：1、n—轉(zhuǎn)速r/min〔偏差允許在10%范圍內(nèi)；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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)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(cè)壁垂直,底部為半圓形,每節(jié)機殼的端部和側(cè)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(yīng)設(shè)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(cè)邊的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(nèi)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(xí)所在公司的實際生產(chǎn)水平,結(jié)合以往生產(chǎn)總結(jié)的間隙設(shè)計要求如表1-5。選取間隙為10mm,所以螺旋機殼內(nèi)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(nèi)徑的間隙/mm1007.5125-31510400-50012.5630-800151000-1250203.5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(nèi)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(shè),一般應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)在所裝的機蓋上按進料口內(nèi)孔尺寸開孔。LS型螺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mmABCDdnLS100100180146100124LS160160250210100128LS200200300256100148LS250250350306100148LS315315415370160148LS4004005004561601412LS5005006005581601412LS6306307506962001416LS8008009208682001816LS10001000112010702001820LS12501250137013142001824⑵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(yīng)按出料口的內(nèi)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mmABCDHdNLS10010018014611210124LS16016025021015014128LS20020030025618014148LS25025035030622414148LS31531541537025014148LS40040050045628016.51412LS500500600558340201412LS630630750696420201416LS800800920868520201816LS1000100011201070630251820LS1250125013701314760251824⑶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(zhuǎn)換為25m3/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(zhuǎn)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0.01962m23.7傳動功率的確定查機械設(shè)計手冊[2],可知計算所需螺旋輸送機正常運轉(zhuǎn)的功率的公式：〔3-5Q--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(qū)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)較復(fù)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(yīng)選用交流電動機。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(yīng)用最多。我國新設(shè)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(jié)構(gòu)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(fēng)機、攪拌機等,由于啟動性能較好,也適用于某些要求啟動轉(zhuǎn)矩較高的機械,如壓縮機等。在經(jīng)常起動、制動和反轉(zhuǎn)的場合〔如起重機等,要求電動機轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大,應(yīng)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(zhuǎn)速來區(qū)分之外,為適應(yīng)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(jié)構(gòu)形式。根據(jù)不同防護要求,電動機結(jié)構(gòu)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(zhì)、大小和過載情況,起動性能和起動、制動、反轉(zhuǎn)的頻繁程度,轉(zhuǎn)速高低和調(diào)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(yīng)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)電動機運行時的發(fā)熱條件來決定。電動機的發(fā)熱與其運行狀態(tài)有關(guān)。運行狀態(tài)有三類,即長期連續(xù)運行、短時運行和重復(fù)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(fù)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(zhuǎn)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Y100L1Y100L1-4電動機的主要性能如表2-1表2－1Y100L1-4電動機的主要性能型號額定功率kw滿載時起動轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min電流〔380VA效率%功率因數(shù)Y100L-42.214205.03810.822.22.34.2減速器的選擇所設(shè)計的螺旋的工作轉(zhuǎn)速為80.81r/min,選擇的電動機的轉(zhuǎn)速為1420r/min,中間減速器的減速比i=1420/80.81=17.57。結(jié)合我實習(xí)所在公司的情況,決定初選為擺線針輪減速機,其特點如下：擺線針輪減速機,是一種應(yīng)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(zhuǎn)臂的滾柱軸承,形成H機構(gòu)、兩個擺線輪的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)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(nèi)嚙合減速機構(gòu)從而組成。當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)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(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面運動,在輸入軸正轉(zhuǎn)一周時,偏心套亦轉(zhuǎn)動一周,擺線輪于相反方向轉(zhuǎn)過一個齒從而得到減速,再借助W輸出機構(gòu),將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運動通過銷軸,傳遞給輸出軸,從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。②輸入軸的轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)數(shù)為1500轉(zhuǎn)/分,在輸入功率大于18.5千瓦時建議采用960轉(zhuǎn)/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(zhuǎn)數(shù)×速比×使用效率〔65%-75%綜合以上擺線針輪減速機的特點,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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。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(nèi)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(jié)合實習(xí)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(diào)心球軸承。圓錐滾子軸承的型號選為32912<GB/T297--1994>,其尺寸如圖4-2a為d=60mm,D=85mm,T=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(diào)心球軸承的型號選為1212〔GB/T281--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(diào)心球軸承尺寸圖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(yīng)該間斷,所以軸承沿軸線方向的厚度應(yīng)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(yīng)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(nèi)的油杯以潤滑脂進行潤滑[10]。幾種典型的鑄造及焊接結(jié)構(gòu)的中間軸承如圖4－3所示。圖4－3幾種典型的中間軸承當(dāng)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(dāng)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制成的滑動軸承,螺旋直徑D＝250mm,取其間距為最大l=2.5mm。5主軸的傳動校核5.1主軸的應(yīng)力計算⑴計算主軸所受到的彎矩物料在機殼內(nèi)是勻速移動,對主軸的壓力,可將物料近似看成在機殼內(nèi)是靜止的,物料在圍繞主軸旋轉(zhuǎn)作離心運動的同時,也受到殼體的摩擦力作用,將物料的自重全部加載在主軸上進行計算,還包括主軸和葉片的自重。主軸全長10m,中間吊軸承的間距為2.5m,主軸在豎直方向的受力示意圖如圖5-1。圖5-1主軸豎直方向受力圖圖5-2物料在機殼中的尺寸截圖其中G=G1+G2,G1為殼體中裝滿物料的重量,G2為主軸的自重。計算機殼中物料的總重G1：物料在機殼中的截面尺寸如圖5-2,不計算螺旋葉片在機殼中所占的體積。主軸和螺旋葉片的自重G2：葉片進行簡化計算,葉片寬87.5mm,厚選為6mm,螺距為250mm,10m的螺旋軸總共由40個螺旋葉片拉伸焊接。葉片的下料的圓環(huán)的內(nèi)徑估為80mm,外徑則為167.5mm,忽略被剪的缺口。將自重放大進行計算校核,可以更好的保證主軸的強度。主軸厚為6mm。螺旋機在安裝的時候,5米以上的距離時,間隔3米左右就會在機殼下面安裝一個支座,本次設(shè)計為間隔2.5米安裝一個支座,整個機殼即可看成是一個剛性的,吊軸承是固定在機殼上面的,螺旋主軸每一段的彎矩也應(yīng)該相同,所以計算一段的彎矩,再求出最大值,進行校核。根據(jù)圖5-1主軸豎直方向的受力示意圖,可得計算式：,解得：計算主軸第一段的彎矩,彎矩計算式：,力F為所受的豎直方向的力,S為所計算彎矩點至支點的距離。彎矩最大點為中點處,根據(jù)圖5-1可得計算式：〔5-1⑵計算主軸所受的扭矩螺旋傳動物料的過程中受到比較大的扭矩,物料是通過螺旋葉片向前滑移,查閱機械設(shè)計手冊[11],扭矩的計算公式：〔5-2P為主軸傳動的額定功率,n為主軸的轉(zhuǎn)速。圖5-3主軸彎扭圖主軸彎扭圖如圖5-3,能更直觀的表現(xiàn)出主軸各點的彎矩和扭矩之間的關(guān)系。5.2主軸的強度校核主軸的彎矩和扭矩計算出來后,再計算其當(dāng)量彎矩Mv。查閱機械設(shè)計手冊,當(dāng)量彎矩的計算式：〔5-3根據(jù)彎扭圖,可以看出計算出的當(dāng)量彎矩,D點處最大,整個螺旋主軸材料與結(jié)構(gòu)相同,所以只需要校核D點處的強度即可,D點處有螺旋主軸和中間連接的頭軸,分別進行校核。主軸旋轉(zhuǎn)時,切應(yīng)力按對稱循環(huán)變化,所以取α=1。根據(jù)公式計算解得D點處的當(dāng)量彎矩為：主軸強度進行校核主軸為空心軸,外徑D=75mm,內(nèi)徑d=63mm,按照計算式：〔5-4由上面兩個式子解得：σ=47.46MPa。主軸一般選用碳鋼材質(zhì),其,,所以主軸大小的選擇合適。5.3軸承的強度校核本次設(shè)計的螺旋機,中間吊軸承選擇的是滑動軸承,強度很高,就不去校核,主要校核頭尾部的軸承,頭尾部軸承受力示意圖如圖5-4。圖5-4頭尾部軸承受力圖軸承在豎直方向的力已經(jīng)計算出：F1=F2=1275.6N,水平方向所受的力大小即為物料與機殼的摩擦力,查閱相關(guān)資料,小麥與鋼板之間的取較大值,為0.3?？偟哪Σ亮椋?,解得：頭部軸承的校核頭部選用兩個背靠背安裝的圓錐滾子軸承,型號選為32912<GB/T297--1994>,水平方向的力主要是最外端的圓錐滾子軸承承受,靠近內(nèi)側(cè)的軸承主要起到保持平衡和防止外側(cè)軸承滑動的作用；豎直方向的力是兩個軸承同時承受。主軸靜止時,軸承只承受豎直方向的力,而主軸旋轉(zhuǎn)時,軸承要同時承受豎直方向和水平方向的力,所以只需要校核主軸轉(zhuǎn)動時外側(cè)的軸承即可,即校核其承受的動載荷。外側(cè)軸承的水平豎直方向的力的大小分別為：,所以頭部軸承選用合適。尾部軸承的校核尾部選用雙列調(diào)心球軸承,型號選為1212〔GB/T281--1994,主軸靜止時,軸承只承受豎直方向的力,而主軸旋轉(zhuǎn)時,軸承要同時承受豎直方向和水平方向的力,所以只需要校核主軸轉(zhuǎn)動時外側(cè)的軸承即可,即校核其承受的動載荷。軸承的水平豎直方向的力的大小分別為：,所以尾部軸承選用合適。6螺旋輸送機的安裝調(diào)試和使用維護6.1螺旋輸送機的安裝調(diào)試⑴螺旋機的安裝機器安裝的正確性,是以后使用情況良好的先決條件,螺旋機在使用地點的安裝必須妥善的進行,并滿足技術(shù)條件的要求[12]。①螺旋機安裝基礎(chǔ)至少應(yīng)在螺旋機正式安裝以前20天澆灌完成,該基礎(chǔ)應(yīng)能可靠地支承輸送機并保證不同地基過小而發(fā)生螺旋機下沉和額外的變化,保證螺旋機在運轉(zhuǎn)時具有足夠穩(wěn)定性。②螺旋機在安裝以前必須將那些在運輸中或卸箱時粘上的塵垢的機件加以清洗。③相鄰機殼法蘭石應(yīng)連接平整、密合,機殼內(nèi)表面接頭處錯位偏差不超過2mm。④機殼法蘭間允許墊石棉調(diào)整機殼和螺旋長度的積累誤差。⑤螺旋體外徑與機殼間的間隙應(yīng)符合表3-1規(guī)定,最小間隙不得少于表中規(guī)定數(shù)值的60%,需要大間隙,按用戶要求制作。表3-1螺旋體外徑與機殼間的間隙螺旋公稱直徑D10016025031540050063080010001250間隙7.51012.51520⑵螺旋機的調(diào)整①螺旋機各中間懸吊軸承應(yīng)可靠地固定在機殼吊耳上,與相鄰螺旋聯(lián)連后螺旋轉(zhuǎn)動均勻,沒有被卡住現(xiàn)象,安裝時可在吊軸承底座與機殼吊耳間加調(diào)整墊片以保證各吊軸承同軸安裝后螺旋體軸線的同軸度應(yīng)符合表3－2規(guī)定。表3－2螺旋體軸線的同軸度螺旋機長度<m>3~15>15~30>30~50>50~70同軸度<mm>φ3.0φ4.0φ5.0φ5.0②螺旋機主軸與減速電器的同軸度應(yīng)符合GB1184-80《形狀和位置工差,未注公差的規(guī)定》附表4中10級的規(guī)定。③螺旋機的各底座在機殼裝妥后,均應(yīng)使之著實后再擰緊地腳螺釘。④所有聯(lián)結(jié)螺釘均應(yīng)擰緊至可靠的程度。⑤進出料口現(xiàn)場安裝應(yīng)使進出料口的法蘭支承面與螺旋機的本體軸線平行,與相連接的法蘭應(yīng)緊密貼合,不得有間隙。⑥螺旋機裝妥后應(yīng)檢查各存油處是否有足夠潤滑油,不夠則加足之,其后進行無負(fù)載試車；在連續(xù)進行4小時以上運轉(zhuǎn)后,檢查螺旋機裝配的正確性,發(fā)現(xiàn)不符合條件的應(yīng)即停車,處理后再運轉(zhuǎn),直至處于良好運行狀態(tài)為止[12]。6.2螺旋輸送機的使用維護螺旋輸送機是用來輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料的一般用途的輸送設(shè)備,各種軸承均處于灰塵中工作,因此在這樣工況條件下的螺旋機的合理操作與保養(yǎng)就具有更大的意義,螺旋機的操作和保養(yǎng)主要要求如下[12]：⑴螺旋機應(yīng)無負(fù)載起動,即在機殼內(nèi)沒有物料時起動,起動后方能向螺旋機給料。⑵螺旋機初始給料時,應(yīng)逐步增加給料速度至達到額定輸送能力,給料應(yīng)均勻,否則容易造成輸送物料的積塞,驅(qū)動裝置的過載,使整臺機器早日損壞。⑶為了保證螺旋機無負(fù)載起動的要求,輸送機在停車前應(yīng)停止加料,等機殼內(nèi)物料完全輸盡后方可停止運轉(zhuǎn)。⑷被輸送物料內(nèi)不得混入堅硬的大塊物料,避免螺旋卡死而造成螺旋機的損壞。⑸在使用中經(jīng)常檢視螺旋機各部位的工作狀態(tài),注意各緊固機件是否松動,如果發(fā)現(xiàn)機件松動,則應(yīng)立即擰緊螺釘,使之重新緊固。⑹應(yīng)當(dāng)特別注意螺旋管與聯(lián)接軸間的螺釘是否松動,如發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象應(yīng)立即停止,并矯正。⑺螺旋機的機蓋在機器運轉(zhuǎn)時不應(yīng)取下,以免發(fā)生事故。⑻螺旋機運轉(zhuǎn)中發(fā)生不正?，F(xiàn)象均應(yīng)加以檢查,并消除,不得強行運轉(zhuǎn)。⑼螺旋機各運動機件應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。①驅(qū)動裝置的減速器應(yīng)按其說明書要求潤滑。②螺旋機兩端軸承箱內(nèi)用鋰基潤滑脂,每半月注入一次約5克。③螺旋機吊軸承,選用M1類別,其中80000型軸承浸在融化了潤滑脂中,與潤滑脂一道冷卻,重新裝好后使用；如尼龍密封圈損壞應(yīng)及時更換,使用一年,用以上方法再保養(yǎng)一次,可獲良好效果。④螺旋機吊軸承,選用M2類別,每班加注潤滑脂,每個吊軸承瓦注脂約5克,高溫物料應(yīng)使用ZN2鈉基潤滑脂《GB492-77》,采用自潤滑軸瓦,也應(yīng)加入少量潤滑脂。⑽提高螺旋葉片耐磨性的措施螺旋輸送器的壽命取決于螺旋葉片的耐磨性．螺旋葉片磨損最嚴(yán)重的地方是它的頂部．磨損主要是磨粒磨損、氧化磨損和熱磨損．提高螺旋葉片的耐磨性,可采取下列措施：①表層強化處理．表層強化并不僅僅提高表層硬度,還可使金屬材料表面具有某種特殊的化學(xué)性能．表面強化處理可以采用電弧和火焰方法來提高金屬材料表。②在靠螺旋葉片上部裝上耐磨鋼片或覆蓋增強高分子耐磨片,磨損后可很快地更換。③刷涂耐磨涂層,如ＨＮＴ耐磨涂料,這種涂料粘結(jié)力強,成型好,穩(wěn)定性高,摩擦系數(shù)小,具有一定的機械強度,刷涂工藝簡單,適合于溫度小于100℃的場合,但抗沖擊性差．試驗證明這種耐磨涂料的耐磨性比鑄鐵高2.5倍。④以聚四氟乙烯為基材,填充高分子粉或合金粉和氧化物等材料,采用粉末冶金燒結(jié)成型的螺旋葉片,其耐磨性很高,年磨損量只有0.002～0.004mm。⑾機械密封的防護①選材：環(huán)境不同,選材不同,既要照顧選材的一致性,又要照顧環(huán)境腐蝕差異；溫度、濃度、壓力不同,選材不同；同一介質(zhì)溫度,濃度、壓力不同,腐蝕情況各異,要對腐蝕性有所了解,酌情選材；腐蝕形式不同,選材不同。②結(jié)構(gòu)設(shè)計：①避免與介質(zhì)接觸的設(shè)計。采用內(nèi)裝式、外裝式、隔離液等機械密封,涂層、保護套也可起到與介質(zhì)隔離的作用。②端面設(shè)計。采用鑲嵌結(jié)構(gòu),端面為壓應(yīng)力,可避免應(yīng)力腐蝕破裂。③彈簧防腐設(shè)計。從結(jié)構(gòu)上使彈簧不與介質(zhì)接觸是較好的方法,如外裝上噴涂保護層、加保護套等。改旋轉(zhuǎn)型為靜止結(jié)構(gòu)。④輔助密封圈。只要縫隙足夠小,所有材料都可能產(chǎn)生縫隙腐蝕。波紋管與軸套接觸面寬且取消輔助密封圈,是一種好的密封。③維護與使用

建立封液及冷卻系統(tǒng),并經(jīng)常更換封液及冷卻液,加強對端面冷卻。檢修與安裝時,嚴(yán)禁敲擊密封件,以防止局部相變而為腐蝕提供條件。密封件安裝前,應(yīng)嚴(yán)格地清洗干凈[12]。7結(jié)束語隨著兩個月的畢業(yè)設(shè)計臨近尾聲,在老師的悉心指導(dǎo)下,我的畢業(yè)設(shè)計終于順利完成了。通過這階段的學(xué)習(xí),我了解了LS螺旋輸送機的具體結(jié)構(gòu)組成,對其工作原理和制造有了相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識?；仡櫿麄€設(shè)計過程,覺得收益匪淺。在對LS250水平螺旋輸送機的設(shè)計過程中,理論與實際相結(jié)合,加深了理論知識的理解,實現(xiàn)了理論在實際上的應(yīng)用。這次畢業(yè)設(shè)計是對以前學(xué)到的專業(yè)知識做進一步的系統(tǒng)復(fù)習(xí)和總結(jié),比如加深了我對軸類零件的設(shè)計和對軸承、減速器、電機等零部件選用方法的了解,這次畢業(yè)設(shè)計也是對自己的工作和學(xué)習(xí)能力的檢驗。在設(shè)計的過程中自己充分感受到了實際工作中的艱辛,深深的感到對理論知識的理解過于理想化,考慮的問題過于膚淺,通過和老師同學(xué)們的交流,一些問題必須結(jié)合實際才能更好的解決,與此同時,也獲益良多,這次畢業(yè)設(shè)計不僅使自己鞏固了以前所學(xué)的知識,也使自己開闊了視野,接觸到了更為豐富的理論知識,也使自己敢于、樂于鉆研更高深的知識,為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計中,使我對自己的能力有了更好的了解。重要是在這次設(shè)計中,鍛煉了本人的毅力、恒心,進一步地端正了自己的學(xué)習(xí)和工作態(tài)度。在本次設(shè)計中我設(shè)計的最主要部分是螺旋體主軸和頭尾部軸承部分。在設(shè)計螺旋體時由于我的能力有限所以在中間懸掛軸承設(shè)計方面有待于進一步加強優(yōu)化,最好改進中間吊軸承的形式,使中間懸掛軸承所占截面積最小,從而避免堵塞現(xiàn)象同時又能夠解決螺旋軸過于長而產(chǎn)生的彎曲問題。對于葉片的設(shè)計,針對不同的輸送物料應(yīng)該進行不同的熱處理工藝。LS螺旋輸送機自從適應(yīng)市場需求而出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了一段路程,其相關(guān)技術(shù)很多都已經(jīng)成熟,因此對其大方向的改動比較困難。所以對其基本結(jié)構(gòu)沒有進行改變。本次畢業(yè)設(shè)計是嚴(yán)格按照機械設(shè)計要求進行的。其設(shè)計思路為：先了解螺旋輸送機發(fā)展?fàn)顩r及基本特征,通過查閱相關(guān)資料,了解其構(gòu)造,然后進行主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計。期間遇到很多難題,都被我一個一個的解決,最終才能保證今天畢業(yè)設(shè)計的順林完成本次設(shè)計由于本人設(shè)計水平的限制,設(shè)計中的缺點、錯誤在所難免,懇請老師給予批評、指正。..致謝感謝老師在本次畢業(yè)設(shè)計中提供的無限支持和孜孜不倦的教導(dǎo),才有了今天設(shè)計任務(wù)的順利完成。在本次設(shè)計過程中,難度還