螺旋挤压机的设计

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要毕业设计说明书螺旋挤压机的设计专业机械设计制造及其自动化摘要螺旋挤压机是利用电机带动螺旋回转，推移物料以实现输送目的的机械，它能水平、倾斜或垂直输送，具有结构简单、横截面积小、密封性好、操作方便、维修容易、便于封闭运输等优点。此螺旋挤压机的设计主要用于纸浆的传送，根据给定的输送量以及物料特性分别进行叶片用料实形、螺旋直径、螺旋转速等主要参数的设计计算。传动部分采用电动机带动皮带，皮带带动一级减速器、减速器连接机体的传动方式。根据计算得出的主要参数选择合适的电动机，从而确定带轮以及减速器的传动比，将主要后续工作引向一级减速器的设计，其中包括主要传动轴的校核、齿轮的选择等计算工作。最后根据计算所得结果整理出安装尺寸以及装配图的绘制。关键词螺旋挤压机；减速器；纸浆运输主要部件THEDESIGNOFSCREWCONVEYORABSTRACTSCREWCONVEYORISTHEUSEOFMOTORDRIVENROTARYSCREW,THEPASSAGEOFMATERIALSINORDERTOACHIEVETHEPURPOSEOFTRANSPORTATIONMACHINERY,ITCANLEVEL,TILTORVERTICALTRANSMISSION,ASIMPLESTRUCTURE,SMALLCROSSSECTIONALAREA,SEALING,ANDEASYTOOPERATE,EASYMAINTENANCE,FACILITATECLOSURETRANSPORTATIONANDOTHERADVANTAGESFOCUSONTHEISSUEANDDRIVEINAREASONABLECHOICEDRIVESCREWCONVEYORTOTHEREASONABLEEFFICIENCY,STABILITY,SECURITY,THEIMPROVEMENTOFTHEROLETHEDESIGNOFSCREWCONVEYORISMAINLYUSEDFORPULPDELIVERY,ACCORDINGTOTHEGIVENTHROUGHPUTANDMATERIALCHARACTERISTICSOFTHEMATERIALSWEREACTUALLYTHELEAFSHAPED,SCREWDIAMETER,SCREWSPEEDANDOTHERMAINPARAMETERSOFTHEDESIGNCALCULATIONSTRANSMISSIONOFTHEUSEOFMOTORDRIVENBELT,BELTDRIVEAGEARREDUCER,SPEEDREDUCERTOCONNECTTHEBODYOFTHEDRIVEACCORDINGTOTHECALCULATEDMAINPARAMETERSSELECTTHEAPPROPRIATEMOTORPULLEYANDSPEEDREDUCERTODETERMINETHETRANSMISSIONRATIO,WILLLEADAMAJORFOLLOWUPREDUCERDESIGN,WHICHINCLUDESCHECKINGTHEMAINSHAFT,GEARSELECTIONCALCULATIONWORKFINALLY,THECALCULATEDRESULTSSUPPORTEDTHEINSTALLATIONSIZEANDASSEMBLYMAPPINGKEYWORDSSCREWCONVEYORREDUCERPULPTRANSPORTMAINPARTS目录1绪论111课题背景112螺旋运输机的概述1121螺旋挤压机的发展历史1122螺旋挤压机的发展趋势2123螺旋挤压机的研究现状3124中国螺旋挤压机的机遇与挑战313课题研究的意义414课题研究的主要内容42挤压机的概述521各种原材料运输设备5212埋刮板运输机6213斗式提升机的结构和应用8214气力输送的特点、类型及工作原理1022水平螺旋挤压机的组成结构工作原理及特点11221水平螺旋挤压机的组成结构12222水平螺旋挤压机工作原理13223水平螺旋挤压机应用范围13224主要特点13225主要参数143水平螺旋输送机设计计算1531输送量1532螺旋直径的确定1533螺旋转速的确定1634螺旋轴轴径的确定1635单片螺旋叶片用料实形的下料确定1836倾斜角度1837电机功率的计算1938传动端轴的验算20381端部轴承的选择计算2039动力装置的选择和分配21391电动机的选择21392确定传动装置的总传动比和分配传动比22393计算传动装置和动力参数22310齿轮的设计计算233101齿轮的材料233102齿根弯曲疲劳强度计算233103齿面接触疲劳强度计算27311轴的设计计算283111轴的设计计算283112轴的设计计算303113减速器箱体尺寸表304绘制设计装配图及零件图3241AUTOCAD软件3242AUTOCAD下螺旋挤压机的设计325结束语34参考文献35致谢361绪论11课题背景螺旋挤压机俗称绞龙，是矿产、纸浆、粮油、建筑业中用途较广的一种输送设备，从输送物料位移方向的角度划分，螺旋输送机分为水平式螺旋输送机和垂直式螺旋输送机两大类型，主要用于对各种粉状、颗粒状和小块状等松散物料的水平输送和垂直提升。应用范围螺旋挤压机适用于各行业，如建材、化工、电力、冶金、煤炭、粮食等行业，适用于水平或倾斜输送粉状、粒状、干、湿物料和小块状物料，如煤、灰、渣、水泥、粮食、木片、草片、浆料、灰渣等，物料温度小于200。螺旋机不适于输送易变质的、粘性大的、易结块的物料。挤压输送机设计制造技术最近几年取得了长足的进步，但是与发达国家相比，在产业结构、产品水平、开发能力、产业规模、制造技术水平、劳动生产率、国内外市场占有率等诸多方面尚存在不少差距。国产输送机，总体水平不高，国际竞争力不强，不能充分满足国内各种传输的需要。由于LS型螺旋机输送物料比链式输送机FU、带式输送机可价格低廉、占地位置小、机组密封性能好、节能降耗显著，吊轴承寿命长等优点，因而应用广泛。本文以纸浆主要输送原料进行该型螺旋挤压机的相关结构和参数设计。螺旋挤压机是一种常用的连续输送机械。它是利用工作构件即螺旋体的旋转运动使物料向前运送，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一，在国民经济的各个部门中得到了相当广泛的应用，已经遍及冶金、采矿、动力、建材、轻工、码头等一些重工业及交通运输等部门。主要是用来运送大宗散货物料，如煤、矿石、粮食、砂、化肥等。12螺旋运输机的概述121螺旋挤压机的发展历史螺旋挤压机的发展,分为轴螺旋挤压机和无轴螺旋挤压机两种型式的发展过程。有轴螺旋挤压机由螺杆，U型料槽，盖板，进、出料口和驱动装置组成，一般还有水平式，倾斜式和垂直式三种而无轴旋运输机则采用螺杆改为无轴螺旋，并在U型槽内装置可换衬底，结构简单，物料由进料口输入经螺旋推动后由出来口输出，整个传输过程可在一个密封的槽中进行。一般来讲，常说的螺旋运输机都指的是有轴的，而对许多运输比较困难的物料，人们一直在寻求一种可靠的运输方法，而无轴螺旋运输机则是，一种较好的解决方法。GX型螺旋运输机是出现较早的一种螺旋挤压运输机，也是我国最早定型生产的通用性生产设备，它以运输粉状、粒状、小块状物料为主，不适宜运输易变质的，粘性的易结块的物料，因为这些物料容易粘在螺旋上而随之旋转，或在吊轴承处产生堵料现象，给物料运输过程带来很大的不便。GX型螺旋运输机的优点主要是节能、降耗显著，其头部、尾部轴承移至壳体外，具有防尘密封性好，噪声低，适用性强，操作维修方便，进、出料口位置布置灵活等；缺点是动力消耗大，机件磨损快，物料在运输时粉碎严重。LS型运输机是在GX型运输机的基础上修改设计的新一代螺旋挤压运输机。LS型旋转运输机特点是结构新颖，性能可靠，技术指标先进，使用范围广泛，节能降耗明显。122螺旋挤压机的发展趋势纵观螺旋挤压机的发展历程，可以预见未来的发展趋势为1大运量、高速度、长使用寿命。高速度即意味着高生产率，减少单位时间生产成本磨损是限制螺旋运输机寿命的主要原因，减少物料与螺旋之间的摩擦系数，增加螺旋轴的耐磨性，改善物料的性能，可以较大程度提高运输机的使用寿命。2低能源消耗及降低能量消耗。螺旋运输机的能源绝大部分都消耗在摩擦损失上。因此降低能源消耗是研究和设计螺旋运输机亟待解决的难题和发展方向。3智能化发展。未来的螺旋运输机应与电脑密切联系，适合程序控制、智能操作。物料的装卸、机器安装与维护都能实现自动化，智能化。4空间可弯曲运输。为了克服水平和垂直螺旋运输机由于构造上的限制而智能直线运输物料的不足。近年来出现了可弯曲螺旋运输机，弹簧运输机等。另外其他各种运输机也应外了实现空间、可弯曲运输而开展研究。5组合复合化运输，向着大型化发展。使用螺旋运输机，结合各种连续运输机械，来完成复杂的物料运输。大型化包括大运输能力、单机长度和大运输倾角等几个方面。6扩大使用范围。目前，螺旋运输机的使用范围受到限制，要扩大其使用范围，研究能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能运输炙热、易爆、易结团、粘性物料的螺旋输送机。7环保意识设计，减少污染，实现绿色设计的目标。传统的连续运输机械是敞开状态下运输物料的。在运输粉状、颗粒状物料时尘土飞扬，严重影响周围的周围环境，特别是在运输水泥、化肥、矿石、煤炭、谷物等粉末易飞扬物料石尤其明显。为了解决这个问题，环保运输机的设计也将提到日程上。123螺旋挤压机的研究现状螺旋挤压机由于其结构简单，操作维护方便，在运输物料场合得到了广泛的应用，但是其运输效率却比较低。国内关于这方面的研究也不少。对螺旋挤压机存在的运输功率问题，许多专家学者做过很多这方面的研究工作。一般来讲，按照通用计算公式算车的螺旋挤压机轴功率往往偏小。对于这个实际的问题，武汉食品工业学院的庞梅荣和王春维根据调查和实例，对螺旋轴进行了理论分析。提出了推进按计算公式，并将推荐计算公式和通用计算公式结合起来。进行计算比较对照，得出推荐计算公式比理论公式更能符合实际需要的结论。总之，现在对于螺旋挤压机的研究越来越收到各界的重视，而且国外也有了很多的研究成果。在国内的研究成果相对于国外来比较，研究成功还较少，还不是很先进。124中国螺旋挤压机的机遇与挑战如今在国际输送机产业中的分工越来越固化。对于我国来说，根据我国的国情，如果想要在国际输送机产业中占有更有利的地位，会有很大的你难度。上次金融危机的出现，使得中国输送机企业整合国际产业高端资源带来了短暂的“窗口期”，这是一个难得的机遇。想要抓住这一机遇需要理性分析，谨慎操作。在输送机行业国际竞争力非常强，对于中国企业来说要要明白“大者强、小者精”。经过百余年的积累，国际输送机企业在具备超强竞争力的同时，也成为全球争夺的资源。然而，由于金融危机的影响，由金融投资者主导的大型投资并购案已经大幅减少，同时以结构调整和业内重组为目标的并购活动在国际则大幅增长。推行跨国并购，不单是国际竞争的需要，更主要的是从中国挤压机企业生存现状出发的现实需要。在我国输送机业中低端产品厂家数量比较多，经济危机影响这些企业也最深。同时，随着经济社会发展，顾客对于输送机产品的刚性需求越来越向高端领域集中，追求更精密、更快速、更复杂、更自动化的装备已经成为不可阻挡的趋势，订单向技术实力强、规模大的企业集中速度也更快。所以输送机企业要抓住这次机遇要敢于创新，重视新技术的研发。根据输送带的工作环境，设计出不同功能的产品。提高产品质量。13课题研究的意义为了适用国际激烈的竞争环境，提高自身的生存能力和让国产螺旋挤压输送机在国际市场上占有一席之地。中国今后要提高各种机器的质量、精度、生产效率，必须特别重视改进毛坯质量，提高加工工艺水平，加速各种输送机的发展。本文根据中国制造企业的现状提出以下中肯意见促进输送机行业的发展，认为应做好以下几个方面的工作加强管理技术、工人人才的培训与培养，引进高素质人才。有了精通业务的各种人才，才能把握全局，充分发挥个体、集体作用，使整个输送机产业高速发展。加强科研工作，认真分析国内外市场需求，加速开发创新。开展新工艺、新材料、新结构、新元件的开发创新工作，对国内外市场急需的各类输送机努力开发满足需要。加速产业化和专业化步伐。只有加速企业改制、改组、改革步伐，加强夜压式收卷机和数控收卷机的专业化生产，才能提高生产效率，加速量大面广输送机的开发生产。做好了以上几点对于企业提高生产率、改善产品质量方面的技术改造，产品的加工成本降低、合格率上升，在市场上具有较强的竞争能力，都有重大意义，从而提高效益。14课题研究的主要内容1、了解水平螺旋挤压机的结构组成及工作原理；2、针对纸浆运输特点和参数，参考设计手册进行设计螺旋输送机；3、计算关键零件；4、在AUTOCAD下画出螺旋挤压机图纸；2挤压机的概述21各种原材料运输设备造纸厂的物料输送离不开运输机，运输机械在纸厂生产中起着桥梁和纽带的作用，下面章节进行简单介绍，重点分析螺旋运输机结构工作原理。211带式运输机以挠性输送带作物料承载和牵引构件的连续输送机械如图22。一条无端的输送带环绕驱动滚筒和改向滚筒。两滚筒之间的上下分支各以若干托辊支承。物料置于上分支上，利用驱动滚筒与带之间的摩擦力曳引输送带和物料运行。适用于水平和倾斜方向输送散粒物料和成件物品，也可用于进行一定工艺操作的流水作业线。结构简单，工作平稳可靠，对物料适应性强，输送能力较大，功耗小，应用广泛。图22带式运输机1结构原理通用带式输送机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装置组成图23。图23带式输送机结构1驱动鼓轮2胶带3托辊4支架5加料漏斗6回转鼓轮7张紧装置2适应物料块状和散装物料木片、草片、石灰、煤等；成件物料原木、草捆、废纸捆等；半干物料半干浆、石灰渣、湿损纸等。3优缺点A、优点能力大，500600M3/H；距离长；结构简单；平稳可靠，无噪音；功率消耗小。B、缺点倾斜角受限制1620；胶带适应温度在1560以内；不能送有毒或有害胶带的物料；中途或多处卸料困难。212埋刮板运输机埋刮板输送机整机（图24）结构合理，可以多点加料，刮板的移动速度在行星摆线针轮减速机的传动下，运行平稳，噪音低，埋刮板输送机是倍受冶金、矿山、火电厂欢迎的输送物料系统设备。埋刮板输送机另有MC、MZ型埋刮板输送机可供选用。图24带式输送机实物1结构原理在封闭的机壳内借运动着的链条刮板与煤的摩擦将煤连续输出链条刮板在运行时埋于被输送的煤中固接在牵引链上的刮板在封闭的料槽中输送散状物料的输送机。这种输送机的牵引链和刮板都埋入物料中，刮板只占料槽的一部分断面，物料占料槽的大部分断面。它能水平、倾斜或垂直输送物料。水平输送时，所用刮板为平条形，利用埋入散料的链条和刮板对散料层的切割力大于槽壁对散料阻力的原理，使散料随刮板一起向前移动，此时移动的料层高度与槽宽之比在一定的比值范围之内，物料流是稳定的。需要进行垂直输送的埋刮板输送机埋刮板输送机在垂直提升时，物料受到刮板链条在运动方向的压力，在物料中产生了横方向的侧面压力，形成了物料的内摩擦力。同时由于下水平段的不断给料，下部物料相继对上部物料产生推移力。这种摩擦力和推移力足以克服物料在机槽中移动而产生的外摩擦阻力和物料自身的重量，使物料形成了连续整体的料流而被提升。埋刮板输送机工作原理埋刮板输送机在水平输送时，物料受到刮板链条在运动方向的压力及物料自身重量的作用，在物料间产生了内摩擦力。这种摩擦力保证了料层之间的稳定状态，并足以克服物料在机槽中移动而产生的外摩擦力，使物料形成连续整体的料流而被输送（见图24）。图24埋刮板运输机工作示意图2适应物料松散物料，如木片、草片、苇片等。3优缺点优点A）能水平、倾斜、垂直运输，不受角度限制；B）可同时几处装料或卸料；C不污染环境。缺点A）链条与料槽磨损比较严重；B）动力消耗大（链、料与槽摩擦）；C不适应粘性很强的物料。213斗式提升机的结构和应用斗式提升机适用于低处往高处提升，供应物料通过振动台投入料斗后机器自动连续运转向上运送。根据传送量可调节传送速度，并随需选择提升高度料斗为我公司自行设计制造，PP无毒料斗使该型斗式提升机使用更加广泛，所有尺寸均按照实际需要设计制造，为配套立式包装机，电脑计量机设计，适用于食品、医药、化学工业品、螺丝、螺帽等产品的提升上料，可通过包装机的信号识别来控制机器的自动停启斗式提升机是利用均匀固接于无端牵引构件上的一系列料斗，竖向提升物料的连续输送机械。分为环链、板链和皮带三种。图251工作原理斗式提升机的输送工作原理是料斗把物料从下面的储藏中舀起，随着输送带或链提升到顶部，绕过顶轮后向下翻转，斗式提升机将物料倾入接受槽内。带传动的斗式提升机的传动带一般采用橡胶带，装在下或上面的传动滚筒和上下面的改向滚筒上。链传动的斗式提升机一般装有两条平行的传动链，上或下面有一对传动链轮，下或上面是一对改向链轮。斗式提升机一般都装有机壳，以防止斗式提升机中粉尘飞扬（参见图26结构图）。图26斗式提升机结构图1传动机构2驱动鼓轮3卸料口4盛斗5无端带或链条6外壳7张紧鼓轮8张紧装置9装料口。2适用范围角度垂直或倾斜角70度以上；物料粒状、小块状；纸厂木片、苇片、煤粉等3特点优点A）体积小，占地少，布置紧凑；B）提升高度大，3060米；C）生产能力范围大，5160M3/H。缺点A）斗和链容易损坏；B）对于过载的敏感性大214气力输送的特点、类型及工作原理气力输送图27又称气流输送，利用气流的能量，在密闭管道内沿气流气力输送方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。与机械输送相比，此法能量消耗较大，颗粒易受破损，设备也易受磨蚀。含水量多、有粘附性或在高速运动时易产生静电的物料，不宜于进行气力输送。图27气力输送优点A）设备简单，占地少，投资小，维修量小；B）操作管理简单，可实现自动化；C）工艺布置灵活，可任意选择角度和路线；D）可防止物料受潮或被污染；E）可兼顾除尘，苇片、草片等；F）可实现多处上料或多处卸料；G）可向压力容器内稳定供料。缺点A）动力消耗大；B）不适宜50毫米以上颗粒及粘性物料；C）分离与除尘效果设计不当时，对环境污染大。22水平螺旋挤压机的组成结构工作原理及特点螺旋挤压机其主要结构均由驱动轮、张紧轮和挠性牵引构件组成，因此，通常称它们为具有挠性牵引构件的输送设备。螺旋挤压机则不同，它是以一刚性的螺旋体作为主要构件而实现物料输送的，通常称它为具有刚性“牵引”构件的输送设备。螺旋挤压机图28俗称绞龙，是一种用于短距离水平或垂直方面输送散体物料的连续性输送机械。其主要特点是结构简单、外形尺寸小、造价低、密封性好、可实现多点进卸料、对物料有搅拌混合作用，但其输送距离小，叶片和机壳易磨损，能耗较高，对物料破碎作用较强。根据其结构特点和性能，螺旋挤压输送机通常用于粮油、纸浆加工厂生产工艺过程中物料的输送。但应注意，它不宜输送大块的、含纤维性杂质较多的、磨损性很强、易破碎或易粘结的物料，以免造成堵塞和物料的破碎。按安装形式螺旋输送机可分为固定式和移动式，按输送方向或工作转速可分为水平慢速和垂直快速两种，工程实际中较常用的为固定式、水平慢速螺旋输送机。图28螺旋挤压机221水平螺旋挤压机的组成结构如图所示为水平螺旋挤压机的一般结构，它主要由螺旋体、轴承、料槽、进出料口和驱动装置等部分组成。刚性的螺旋体通过头、尾部和中间部位的轴承支承于料槽，形成可实现物料输送的转动构件，螺旋体的运转通过安装于头部的驱动装置实现，进出料口分别开设于料槽尾部上侧和头部下侧。图29螺旋挤压机一般结构L轴2料槽3中间轴承4首端轴承5末端轴承6装载漏斗7中间装载口8中间卸载口9末端卸载口10驱动装置L1螺旋片222水平螺旋挤压机工作原理造纸厂运输设备中螺旋挤压机主要用于原料的输送，一般采用实体螺旋叶片，中间吊挂轴承等螺距的全叶式螺旋即S制法螺旋挤压机。其结构图如图29所示其工作原理是物料从进料口加入，当转轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴向移动。223水平螺旋挤压机应用范围螺旋挤压机适用于各行业，如建材、化工、电力、冶金、煤炭、粮食等行业，适用于水平或倾斜输送粉状、粒状和小块状物料，如煤、灰、渣、水泥、粮食等，物料温度小于200。短距离运输；干、湿物料，如木片、草片、浆料、灰渣等。螺旋机不适于输送易变质的、粘性大的、易结块的物料。224主要特点优点A）承载能力大、安全可靠。B）适应性强、安装维修方便、寿命长。C）整机体积小、转速高、确保快速均匀输送。D）出料端设有清扫装置，整机噪声低、适应性强，进出料口位置布置灵活。E）密封性好、外壳采用无缝钢管制作，端部采用法兰互相连接成一体，刚性好。缺点A）易使物料破损；B）槽体、叶片容易被磨损；C）动耗大。224螺旋挤压机螺旋器类型水平螺旋挤压机根据螺旋的旋向、螺旋轴的旋转方向、以及装料口与卸料口位置等的不同，有6种常见的布置形式。螺旋挤压机叶片和轴焊接而成，有四种结构形式（如图210A，B,C,D所示）A）实体螺旋叶片结构简单，适用于流动性好、干燥的粉末状散料，且效率高；B）带式螺旋片适用于粘性或块状物料；C）叶片式螺旋叶适用于被压紧的物料，可在输送过程中起搅拌作用，使物料松散。D）带齿的螺旋叶是带式和叶片式两种螺旋的综合，兼有两者的优点。适合需要打散的物料，如浆料。图210螺旋运输机225主要参数在设计螺旋挤压机时，必须考虑以下的参数螺旋长度每段（轴承间距）小于4米，总长小于60米；螺旋片外径按运输量计算；螺距一般为外径的0510倍；转速40120RPM，与物料性质、螺旋直径有关。容易被螺旋旋转时抛起来的物料选低速。鉴于螺旋挤压机的应用范围及功能特点，设计者在设计时，应根据使用环境及输送物料情况充分考虑、统筹兼顾、合理选定合计算参数，以避免不必要的麻烦和损失。3水平螺旋输送机设计计算由前面介绍水平螺旋输送机的特点知该类型，螺旋输送机比较适合作为造纸厂输送纸浆工具。31输送量输送量是衡量螺旋挤压机能力的一个重要指标，现传送物料选择为纸浆，平均产量为10T/日，螺旋转速15R/MIN，采用螺旋挤压机作水平输送，输送距离为5米。在输送物料时，螺旋轴径所占据的截面虽然对输送能力有一定的影响，但对于整机而言所占比例不大，因此，螺旋挤压机的物料输送量可粗略按下式计算（33601FQ1）式中Q螺旋挤压机输送量TH；F为料槽内物料层横截面积为物料的单位容积质量，TM；它同原料的种类、湿度、切料的长度以及净化方式、效果等多种因素有关，其值查阅相关的手册；为倾斜输送系数在实际工作中，通常不考虑物料轴向阻滞的影响，因此物料在料槽内的轴向移动速度（360/1NS2）所以，（3472SDQ3）由式33可以看出，螺旋挤压机的物料挤压量与D、S、N、，有关，当物料输送量Q确定后，可以调整螺旋外径D、螺距S、螺旋转速N和填充系数等四个参数来满足Q的要求。32螺旋直径的确定螺旋叶片直径是螺旋挤压机的重要参数，直接关系到挤压机的生产量和结构尺寸。一般根据螺旋挤压机生产能力、输送物料类型、结构和布置形式确定螺旋叶片直径。由经验公式（3521/CGKD4）此种螺旋挤压机以纸浆为输送原料，由已知条件知吨/时【12120G倍系考虑生产数倍量】。025【查表得物料填充系数】【查表得物料堆积重度】31/吨米00565KGX型螺旋输送机的螺旋直径系列如下100,150,200,250,300,400,500,600为标准化起见，方便加工制造，因此圆整取D100MM。螺距不仅决定着螺旋的升角，还决定着在一定填充系数F物料运行的滑移面，所以螺距的大小直接影响着物料输送过程。输送量Q和直径D一定时，螺距改变，物料运动的滑移面随着改变，这将导致物料运动速度分布的变化。对于标准的输送机，通常螺距为K0810；当倾斜布置或输送物料流动性较差时K08；当水平布置时，K10810。因选用全叶式螺旋，其螺距和螺旋直径的关系为S08D80MM。33螺旋转速的确定螺旋轴的转速对输送量有较大的影响。一般说来，螺旋轴转速加快，输送机的生产能力提高，转速过小则挤压机的输送量下降但转速也不宜过高，因为当转速超过一定的极限值时，物料会因为离心力过大而向外抛，以致无法输送。所以还需要对转速N进行一定的限定，不能超过某一极限值。为了保证物料能比较平稳地输送，不至被螺旋抛起来，根据实验螺旋的极限转速为（3DK/25）式中D为螺旋直径，为物料特性系数查表可得生料的物料特性系数为2K35。由以上计算可得D01M代入1式求的螺旋转速N110转/分按螺旋输送机转速系列20,30,35,45,60,75,90,120,150,190因此圆整取标准系列值N120转/分在此校核填充系数（3SCNDG247/2401812047/16）在推荐范围了填充系数满足要求34螺旋轴轴径的确定螺旋轴径的大小与螺距有关，因为两者共同决定了螺旋叶片的升角，也就决定了物料的滑移方向及速度分布，所以应从考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量的适当分布来确定最合理的轴径与螺距之间的关系（图31）。根据物料的运图31轴径与螺距之间的关系图动分析,可知要保证物料在料槽中的轴向移动，螺旋轴径处的轴向速度要大于1V0，即螺旋内升角，又因为TANPF，TANS所以螺距与轴径之2/AD间的关系必须满足的条件之一是D/FS实践证明，对大多数螺旋挤压机来说，一般其螺旋体的结构均能满足第一个条件的要求，但对螺旋体直径较小例如D100MM的螺旋输送机来说，其不一2定能满足第一个条件的要求，因而在确定较小直径螺旋体的S和D时，必须进行这项验算工作。轴径与螺距的关系还应满足的第二个条件是螺旋轴径处的轴向速度要大于圆周速度，即。由此计算得出的轴径相当大，这势必降1V2V21V低有效输送截面。为了保证足够的有效输送截面，从而保证输送能力，就得加大结构，使得输送机结构粗大笨重，成本增加。所以，螺旋轴径与螺距的关系应是输送功能与结构的综合，在能够满足输送要求的前提下，直尽可能使结构紧凑由于螺旋挤压机的填充系数较低，只要保证靠近叶片外侧的物料具有较大的轴向速度，且轴向速度大于圆周速度即可。一般轴径计算公式为D02035D在此取D03D即D0310030MM35单片螺旋叶片用料实形的下料确定图32单节螺旋叶片关系图全叶式螺旋结构简单，输送效率亦高，适于输送松散的物料。而叶片是极易磨损的原件，需要经常的制备和更换。叶片通常先煨制成长度为一个螺距的单节叶片，再在转轴上焊接成为连续的螺旋。单节螺旋叶片的计算方法如上图32所示，根据已知的C,D,S,D值，计算A、R的值。计算公式如下R（31/LC7）R（3R8）（3RL01745/3609）式中（32SC10）（321DL11）由上面计算可知螺旋轴直径D30MM螺旋直径D100MMC35MM0035M；R035M；R0385M；A0236倾斜角度螺旋输送机的倾斜角度对于螺旋输送机输送过程的生产率和功率消耗都有影响，一般它是以一个影响系数的形式来体现的，螺旋输送机输送能力将随着倾斜角度的增加而迅速降低，同时，螺旋输送机布置时倾斜角度也将影响物料的输送效果。另外倾斜角度的大小还会影响填充系数，倾斜角度对填充系数的影响由表31和表32看出,倾斜角度越大，允许的填充系数越小，螺旋输送机的输送能力越低。因此，在满足使用条件的前提下，在此选用水平布置，提高输送效率，即倾斜角度为零。表31常用物料的填充、特性、综合系数物料的粒度物料的磨琢性物料填充系数螺旋面形式特性系数综合系数粉状无、半磨琢性面粉、石灰、纯碱、煤粉035040实体螺旋面0041575粉状磨琢性水泥、白粉、石膏粉025030实体螺旋面0056535粒状无、半磨琢性泥煤、谷物、锯木屑025035实体螺旋面0049050粒状磨琢性型砂、沙、成粒的煤渣025030实体螺旋面0060030表32倾斜系数表倾斜角度05101520C1009080706537电机功率的计算螺旋挤压机的功率，用以克服以下阻力1使被运物料提升高度H水平或倾斜所需的能量2被运物料对料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消耗3物料内部颗粒间的相互摩擦引起的能量消耗；4物料沿料槽运动造成在止推轴承处的摩擦引起的能量消耗；5中间轴承和末端轴承处的摩擦引起的能量消耗。克服以上阻力所需轴功率由下面公式计算得出0N千瓦（312）0N367HLGK所需电动机功率千瓦（313）电367HLK其中为物料阻力系数；为输送机水平投影长度；为垂直投影高度；H，一般取094；为功率备用系数1214；为轴功率总传动效率KK0N为电动机功率。电N将已知数据，代入上式（312）（313）数值计算得03千瓦0367HLGK513672032千瓦电N38传动端轴的验算螺旋挤压机的端轴直径D是由螺旋直径D的系列所确定。但端轴传递的功率则随螺旋输送机的水平投影长度L和垂直投影高度H值的增加而增大。为了保证端轴能可靠的传递功率，确定功率后，对端轴进行强度验算。一定系列螺旋挤压机的端轴所能承受的扭矩M和悬臂力P是固定的。端轴的需用扭矩通常以许用千瓦转速比表示。NN现拟采用联轴节和减速器作为传动装置。端轴受扭矩作用进行千瓦转速验算千瓦/转/分。查表得D100毫米时所以端轴强度满056/30N0NN足强度要求。381端部轴承的选择计算在螺旋的两端，需要装端部轴承以完成传动的。在此，输入端采用单列圆锥滚子轴承。螺旋轴直径D30MM如图33所示从右至左各段长度分别为各段宽度为。7654321,LL7654321,DD图33螺旋轴则30MM1D510MM取35MM22D40MM50MM40MM343535MM30MM6D2715M35MM18MM60MM1L3L4L18MM15MM70MM567根据上述数据，查机械设计课程设计手册，选用合适的支承件。这里选用圆锥滚子轴承30208GB/T2971994其相关安装尺寸可参照课程设计手册第75页。另一端平轴承装置的结构，在此采用调心球轴承其尺寸如下图34所示参照机械设计课程设计手册选择滚动轴承1208GB/T2811994图34平轴承安装尺寸39动力装置的选择和分配391电动机的选择由以上计算可知电机功率输出功率为032千瓦因此选择Y90S6型额定功率为075转速为910转/分，其主要安装尺寸如下表33表33电动机安装尺寸中心高H外形尺寸DACL2/底角安装尺寸B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸ED装键部位尺寸GDF16015/73109041024X506204392确定传动装置的总传动比和分配传动比由选定的电动机满载转速和工作机转速可得传动装置总传动比为MNWN，5871209WMANI拟采用带传动和一级圆柱齿轮减速齿轮为传动装置。故可取带的传动比为2。一级圆柱齿轮减速器传动比I37,由于所取电动机型号为Y90S6,其同步转速为910,故分配到一级圆柱齿轮减速器传动比为I910/120/238。393计算传动装置和动力参数设计计算传动件时，需要知道各轴的转速、转矩或功率，因此应将工作机上的转速、转矩或功率推算到各轴上。由于从电动机到工作机有两，依次为I、轴，则可按电动机轴至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。1各轴转速MIN/10382RINAWM分别为I、轴的转速，R/MIN；轴为高速轴，轴为低速轴；21、2各轴输入功率KWPD5610911532各轴KWD849709832322输出功率KWP3510985610214423各轴输入转矩电动机轴输出转矩MNNPTMDD310897590轴输入转矩D463181轴输入转矩I24708520224各轴输出转矩轴输出转矩MNT91421轴输出转矩6248072310齿轮的设计计算3101齿轮的材料因传动尺寸不宜太大，批量较小，由于传动比比较大，故小齿轮用20CR经渗碳淬火低温回火处理，硬度为5662HRC，平均取为60HRC，大齿轮的材料选与小齿轮相同的材料，硬度取为60HRC。3102齿根弯曲疲劳强度计算下面的所有公式和图参考机械课程设计手册。1初步计算转矩1T24794NM247940NM齿宽系数D取D10弯曲疲劳极限CMPAF102LIMLIMPAF10LIM弯曲应力07700MPALIFAM值取AM135齿形系数YFAYFA128应力修正系数YSAYSA1156初步小齿轮齿数由，初选17MINZ201Z初步计算的模数M6725618270549312321SAFDMNYZTA选用M3小齿轮直径D1MM60231MZD初步齿宽BMM1D大齿轮直径及齿数22Z670831IZMD422校核计算圆周速度VSMND/2106381精度等级选6级精度使用系数KAKA15动载系数KVKV115齿间载荷分配系数FK先求NDTFT397601221BKTA103510F齿向载荷分布系数KH175301063026092231BCDBBAKH齿向载荷分布系数FK先求43250HB112F载荷系数KKKAKVF9321015重合度系数Y先算，69112038COS1Z再有，69017575Y弯曲最小安全系数125MINFSIN总工作时间HTHTH240830应力循环次数NLHLNTN60124038159IL/12881043弯曲寿命系数NY91N尺寸系数10XX许用弯曲应力FLIM11N0917205NXFFYMPASLIM22N10976025FNXAS代入式验算，YMBDKTSAFF11219302856092166FMPA221219FASFY计算结果表明，弯曲疲劳强度较为合适，齿轮尺寸无需调整。否则，尺寸调整后还应在进行验算。3确定传动主要尺寸实际分度圆直径D因模数取标准值时，齿数已重新确定，但并未圆整，故分度圆直径不会改变，即MM60231MZMD4782中心距AMD147236021齿宽BMM1106D221065DB3103齿面接触疲劳强度计算齿间载荷分配系数HK先求TFNDTT397601221BKTA80435查表10H载荷系数KKKAKVHK03217551接触疲劳极限LIMMPAH150LI弹性系数ZEZE1898节点区域系数ZHZH25接触最小安全系数SHMINSHMIN105应力循环次数NL,81059LN82104LN接触寿命系数得110，2115ZZ许用接触应力HLIM11N5014286MPANZS16428MP2H051MIN2LNSZ验算，21BDKTZE83604192805189641HMPA计算结果表明，接触疲劳强度也合适。传动无严重过载，故不作静强度校核。311轴的设计计算3111轴的设计计算1估算轴径1D查参考资料（螺旋输送机、悬挂输送机设计手册）表162取C102，1056KW，轴的输入功率，388R/MIN,轴的转速。1P11N1N取32MMMNCD7308560233111D2轴的结构阶梯轴的第二个轴径一般比第一个轴径大38MM，所以从右边起32MM，取40MM，44MM，取48MM由于此段轴与齿轮相连，1D2D34D，故设计成齿轮轴。5727564860MHXF48MM，40MM，参考带轮的长度，连接带轮的长度为80MM，5421L装的是轴承和轴承端盖还加上20MM，所以，取58MM，18MM，14MM,2L2L34是齿轮轴且是齿宽，取60MM，58MM，装的是轴承，查手册，取55L6718MM。7轴的结构图如图35图35减速器轴3I轴的校核轴的校核采用疲劳强度校核，疲劳强度的校核是计入应力集中、表面状态和尺寸影响以后的精准校核。校核过程如下计算项目计算内容计算结果计算齿轮受力圆周力216890521MTDTFNFT2168径向力6945N1COSTANRR轴向力37485NITA计算支承反力水平面反力61055NNFR561098411RF1305N3722垂直面反力1906N11R1R40743N4079682F2F许用应力值用插入法查得，MPAB50PAB601应力校正系数0591260BA当量弯矩192385NMM2TM校核轴径齿根圆直径MMDB6032109851033DB462016981033故该轴合格3112轴的设计计算1材料的选择选的是45号钢，调质处理，650MPA，360MPA。S2轴的结构的设计1）估算直径取C112，984KW，100RAD/MIN2P2N,MNPCD510/849332取M512）轴的结构阶梯轴的第二个轴径一般比第一个轴径大38MM，所以从右边起取2D65MM，75MM，。用来安装轴承和挡油板，72MM，取3D4DM7531L1L8825MM，根据结构要求取25MM，根据结构要求取60MM。轴的结2L44构如下图36所示图36轴3113减速器箱体尺寸表名称符号尺寸关系数据机座壁厚0251810机盖壁度1002A188机座凸缘厚度B1515机盖凸缘厚度115112地脚螺钉直径FD003A1220地脚螺钉数目NA250500N64轴承旁联结螺钉直径1075FD16机盖与机座联结螺钉直径2D0506F12联结螺钉的间距2DL150200结构决定轴承端盖螺钉直径30405810FD10窥视盖螺钉直径4D0306F8定位销的直径D070896122D10至外壁距离21DF1C262218至凸缘边缘距离F2241816轴承旁凸缘半径1R16凸台高度H结构决定外机壁至轴承座端面距离1L8101C262大齿轮顶圆与机壁距离12121012齿端面与机内壁距离21025肋厚,M1MM10110底座凸缘的厚度2B2525轴承端盖外径D125D10160、170轴承端盖凸缘厚度T1123D12轴承旁联结螺钉距离S2054绘制设计装配图及零件图通过对螺旋挤压机的各个零部件的计算，运用所计算出的各个零部件的尺寸，进行装配图的绘制。挤压机是由许多子装配体组成，子装配体可由单个零件或者其他装配体组合而成。根据各个字装配体总体大致尺寸画出装配图，再由装配体拆画零件图，主要零件包括齿轮，减速器，轴。在挤压机的各部分装配图绘制完成后，进行整机的装配，画出总体装配图。这些过程都是借助计算机辅助分析软件AUTOCAD完成的。41AUTOCAD软件AUT