精品毕业论文硅微粉生产工艺中双向喂料螺旋输送机设计

目 录摘要及关键词21.前言22.螺旋输送机的特性33.设计方案论证7 4.具体部件的设计和选用105.电控原理图的设计416.使用和维护437.结论448.致谢459.参考文献4610.英文摘要 47 摘 要螺旋输送机是一种非挠性牵引构件的连续输送设备，它由装有螺旋叶片的轴和筒形机槽所组成，物料在槽内是靠螺旋的旋转作用而被推进的。本文对螺旋输送机进行了总体设计，对设计过程中的各个环节作了相应的方案论证比较，力球设计合理，符合实际要求。在此基础上，主要进行了螺旋叶片的直径、转速，支承轴及轴承，联轴器，减速器，电动机等的设计计算和选用。同时介绍了螺旋输送机的装配、工艺特点、维护保养等。本文设计的螺旋机具有良好的市场前景。关键词: 螺旋输送机 螺旋叶片 联轴器 减速器 AbstractThe spiral conveyer is one kind does not have the flexibility to tow the component the stream handling equipment. It is consisted of axle, which has Spiral Blade and slot. The material which will be transported along the fixed by the screw which will revolve .This text has introduced the design process of the spiral conveyer emphatically, such as Spiral Blade, the design of the diameter of the spiral axle, the design of the Shaft Coupling , the design of the Bearing Box, the design of the Suspend Bearing and the select of Bearing, Reduction Case, Motor. .Meanwhile , craft characteristic , assemble technology , maintaining , etc have been recommended. The spiral machine that this text designs has good market prospects.Keywords: Spiral Conveyer Spiral Blade Suspend Bearing Bearing Box aft CouplingReduction Case Tiny Powder of cilicon1.前言 螺旋输送机，俗称绞龙，是目前常用的连续运输设备之一，广泛应用在建材、电力、化工、冶金、煤炭、机械、轻工、食品及农业等行业。主要用于输送水泥、煤粉、化肥、粮食、食盐等粉粒状和小块状物料。 与其他输送设备相比较，具有结构简单，横截面尺寸小，密封性能好，可以中间多点装料和卸料，操作安全方便以及造价便宜等优点。它的缺点是机件磨损比较严重，输送能力相对较低，消耗功率大以及物料在输送过程中易被破碎。因此它不适宜输送易变质的，粘性大的和易结块的物料。螺旋输送机使用环境温度为-20+50，物料温度小于200，输送机倾角C20输送长度一般小于40米，最长不超过70米。水平固定式螺旋输送机是最常用的一种机型。目前有国家定型的LS型和GX型两种产品，其输送升倾角均小于20。这种输送机的螺旋轴叶片主要为实体面型、带式面型、叶片式和齿形螺旋叶片四种。实体螺旋面型广泛用于各种干燥的粉粒状物料的输送，它可用较快的输送速度，推力大、输送量高；带式螺旋面型主要用于输送潮湿的粘滞性的物料和小块输送。对于一些可压缩性物料的输送，以及在输送过程中同时要伴随完成某种工艺要求的螺旋输送机，其螺旋叶片多为叶片面型和螺旋叶片其对物料的推进作用是断续的具有较强的搅拌、揉搓及松散作用。由于这种叶片螺旋面型主要不作输送用，所以，在各类螺旋输送机中应用较少。根据输送物料的特性要求和结构的不同，螺旋输送机有水平螺旋输送机、垂直螺旋输送机、可弯曲螺旋输送机、螺旋管（滚筒输送机）输送机。四类输送机中，以水平固定式螺旋输送机使用数量最多、应用最广，其中又以GX型和LS型两种定型产品使用最为普遍。LS型螺旋输送机系电机部80年代更新换代产品2.螺旋输送机的特性2.1机型号螺旋输送机完整的型号的表示包括:专业代号,品种代号,产品形式(名称代号),规格(计量单位)等部分.（1）专业代号T(粮油机械通用设备)（2）产品型式:见下表表（1）螺旋输送机型式及代号Table (1) Spiral conveyer pattern and code name代号SLTYG型式水平式立式夹套式移动式高速式（3）品种 螺旋输送机(代号LS)（4）规格:螺旋直径D,计量单位毫米.举例如下: T-S-LS200T-专业代号S-型式代号LS-品种代号200-螺旋体直径(mm)上例表示为水平型螺旋输送机,螺旋体直径为200毫米.2.2工作特性螺旋输送机的工作特性，由其结构原理所决定。为了使螺旋输送机能可靠地工作，对装进槽体内的物料量就应加以限制，即规定所谓的填充系数。输送不同的物料，有不同的填充系数。一般情况，填充系数随物料流动性的提高而增大，随物料磨琢性的加大而减小。要使物料不致堵塞在螺旋轴与槽体底部之间和保证中间的吊轴承不致因为物料进入而卡死，显然，其最大的填充程度应使物料不高于螺旋轴心线以上，即取在螺旋叶片横断面面积的50%以下。必须保证对螺旋输送机供料均匀，以便使所送的物料能顺利地通过悬置在槽中的吊轴承装置。这是因为中间吊轴承处的螺旋面中断，物料失去螺旋叶片的推力，只能依靠后面物料挤压而前进。吊轴承的安放，又使槽体横断面随物料流动性的提高面积相应减小，阻力增大。所以，吊轴承处对过载特别敏感。若输送物料过多时，便很容易堵塞或产生故障而使螺旋轴停转。当一螺旋输送机有几个进料口同时供料时，其填充因数则更需要经常调整与控制，以确保输送机能有效而稳定的工作。在设计布置中，为了确保输送物料时填充因数不致过大和做到均匀给料，通常在螺旋输送机的装料口上方设置给料设备。由于填充因数较小和螺旋叶片推移物料的速度较低，螺旋输送机的生产率因此都较低，输送距离也不宜太长。目前，常用的螺旋输送机输送长度不宜大于40米，个别情况允许到70米。当长度超过35米时，应采用双端驱动方式。物料在螺旋输送机内是靠旋转的螺旋叶片推移滑行的，所以，在物料与槽体之间，物料与螺旋叶片之间，产生一定的摩擦阻力，使槽体和螺旋叶片均受到严重的磨损。同时，在输送的过程中，物料还被叶片搅拌、碾轧与粉碎。因此，螺旋输送机所消耗的功率较之其他一般的连续运输设备都大。对于块度大的易碎的磨琢性特强的物料和粘性很大的物料，不推荐采用螺旋输送机输送，对于无磨琢性或磨琢性小、无粘结性或粘结性小、不怕破碎而又要求密闭输送的粉粒状和小块状的物料，在输送距离较短、输送量不是很大时，采用螺旋输送机输送是很适宜的。综上所述，螺旋输送机具有以下其独特的优点：1）结构简单、造价便宜。2）维修容易、操作安全。3）横截面尺寸矮小，布置紧凑、灵活，便于多点装料与卸料。4）槽体密闭，输送中物料损耗少、对环境污染小。5）可以输送温度较高的热物料。但也有一定的不足之处如：功率耗量大、生产率低、槽体和螺旋叶片磨损严重、物料在输送过程中会破裂等。2.3结构如图（1）所示,是一常见的水平型螺旋输送机，整台设备由U形长槽体、螺旋轴、端部轴承、中间吊轴承、进料口、卸料口以及驱动装置等部分组成。在U形长槽体的上方，配有密封盖板，以防料尘飞扬；在其下部，装有固定支座，用螺栓与地面或平台相紧固。实际使用中的螺旋输送机，一般都较长，为制造安装及运输上的方便，其槽体和螺旋轴均采用分节制造。每节长2-3米，相互间用螺栓连接焊接，中间由吊轴承支承。为确保分节装配后不致降低输送机整体刚度，要求槽体的连接处和螺旋轴的连接处错开一定距离图（1）螺旋输送机当物料进入筒体内，物料在槽体内是靠旋转的螺旋叶片的推力而向前移动的，物料在中间轴承处的运移，则是依靠后面前进着的物料的推力。所以，物料在输送机中的运送，完全是一种滑移运动。为了使螺旋轴处于较为有利的受拉状态，一般都将驱动装置和卸料口安装在输送机的一端，而把进料口尽量放在另一端的尾部附近。但本次设计的螺旋输送机采用的是两端同时进料中间集中卸料的方式，由于两端螺旋的旋向不同，螺旋轴受一对平衡力的作用，始终处于受拉状态，因此驱动装置设置在任何一端对轴的刚度和稳定性影响不是太大。螺旋输送机中物料移动的方向决定于螺旋叶片的左右旋向与其转动方向。确定物料输送方向的方法较多，这里主要有两种：一种是左，右手判别法：首先判定螺旋叶片盘绕方向是左旋还是右旋，右旋使用左手，四指所握方向是轴旋转方向，则大拇指所指方向为物料输送方向；若是左旋使用右手，四指所握方向是轴旋转方向，则大拇指所指方向为物料输送方向。另一方法是认定轴的一头对着自己，若轴旋转方向同于叶片在轴上盘绕的方向，则物料朝着自己方向运动；若轴转动方向异于叶片在轴上盘绕方向，则物料朝着自己反方向运动。图（2）示出决定螺旋左右旋向的简单方法和装卸物料的几种典型布置方式。它表明螺旋输送机既可以单方向输送，亦可以双方向输送；既能多点卸料，亦能多点装料，布置十分灵活。A左旋输送螺距 B右旋输送螺距a) b）图（2） a)螺旋左右方向的决定 b）物料的装卸方式2.4 应用范围螺旋输送机广泛应用于建材、粮食、矿山、化工、机械制造和交通运输等工业部门。适宜输送粉状、粒状和小块状物料，不宜输送坚硬大块状、长纤维状或粘性大的易结块、含水量大的粘性粉状物料和易碎的、易变质和腐蚀性的物料。3.设计方案论证3.1 设计任务要求本机是硅微粉生产工艺中配套的双向喂料螺旋输送机，螺旋输送机在本工艺中的作用是对物料（硅微粉）进行双向输送。该机的一些运行参数为：（1）运送物料名称和输送量：硅微粉，10吨/小时；（2）物料性质：磨琢性大，物料最高温度不超过80 粉粒状，容重为1.6吨/米； （3）工作方式：水平输送距离3米；（4）工作要求：连续供料， 2个装料口，1个卸料口，两端进料，中间卸料； （5）环保要求：防尘、防爆、防毒、噪音等； （6）工艺要求：密闭输送； （7）土建要求：设置在地面或楼板允许的动载荷；（8）工作环境温度：40-50。3.2 机型选择螺旋输送机是一种非挠性牵引构件的连续输送设备，用于短距离输送物料。根据输送物料的特性要求和结构的不同，螺旋输送机有水平螺旋输送机、垂直螺旋输送机、可弯曲螺旋输送机、螺旋管（滚筒输送机）输送机。（1）垂直螺旋输送机垂直螺旋输送机的螺旋体的转速比普通螺旋输送机的要高，加入的物料在离心力的作用下，与机壳间产生了摩擦力，该摩擦力阻止物料随螺旋叶片一起旋转并克服了物料下降的重力，从而实现了物料的垂直输送。该机输送量小，输送高度小，转速较高，能耗大。特别适宜输送流动性好的粉粒状物料,主要用于提升物料，提升高度一般不大于8米。（3）水平螺旋输送机当物料加入固定的机槽内时，由于物料的重力及其与机槽间的摩擦力作用，堆积在机槽下部的物料不随螺旋体旋转，而只在旋转的螺旋叶片推动下向前移动，如同不旋转的螺母沿着转动的螺杆作平移运动一样，达到输送物料的目的。该机便于多点装料与卸料，输送过程中可同时完成混合、搅拌或冷却功能。对超载敏感，易堵塞；对物料有破碎损耗，水平螺旋输送机的结构简单，便于安装和维修以及故障处理。适用于水平或微倾斜（20以下）连续均匀输送松散物料，工作环境温度为-20+40，输送物料温度为-20+80。其转速相对于垂直输送机要低，主要用于水平或小倾角输送物料，输送距离一般不大于70米。（3）螺旋管（滚筒输送机）输送机螺旋管输送机是在圆筒形机壳内焊有连续的螺旋叶片，机壳与螺旋叶片一起转动。加入的物料由于离心力和摩擦力的作用随机壳一起转动并被提升后，在物料的重力作用下又沿螺旋面下滑，使物料随螺旋管一起旋转从而实现了物料的向前移动，如同不旋转的螺杆沿着转动的螺母作平移运动一样，达到输送物料的目的。该机能耗低，维修费用低；在端部进料时，能适应不均匀进料要求，可同时完成输送搅拌混合等各种工艺要求，物料进入过多时也不会产生卡阻现象；便于多点装料与卸料，可输送温度较高的物料。适宜于水平输送高温物料；对高温、供料不均匀、有防破碎要求、防污染要求的物料和需多点加卸料的工艺有较好的适应性。实践证明，在输送水泥熟料、干燥的石灰石、磷矿石、钛铁矿粉、煤和矿渣等物料时效果良好。由端部进料口加入的物料，其粒度不能大于1/4的螺旋直径；自中间进料口加料的物料，其粒度均不得大于30毫米。为保证筒体不产生变形，加料温度必须控制在300以下。该机在输送磨琢性大的物料时对叶片和料槽的磨损极为严重。本次所设计的螺旋输送机主要用与输送硅微粉其磨琢性很大所以不适宜采用螺旋管输送机。（4）可弯曲螺旋输送机该机螺旋体心轴为可挠曲的，因此输送线路可根据需要按空间曲线布置。根据布置线路中水平及垂直（大倾角）段的长度比例不同，其工作原理按普通螺旋输送机或垂直螺旋输送机设计。用于输送线路需要按空间曲线任意布置，避免物料转载的场合；当机壳内进入过多的物料或有硬块物料时，螺旋体会自由浮起，不会产生卡堵现象；噪音小。主要用于同时完成物料的水平和垂直输送。垂直输送时一般要求转速要高不能低于1000r/min。 本文设计的双向喂料螺旋输送机属于多点装料，且是连续均匀输送松散的硅微粉（硅微粉是一种磨琢性很大的物料），输送过程中不易堵塞，不必考虑对物料的破碎影响，输送距离只有3米。综合上述四种螺旋输送机的性能特点、应用范围，及设计任务书的要求，水平螺旋输送机是最理想的。 我国已有两种水平螺旋输送机的定型产品，即LS型和GX型螺旋输送机。LS型螺旋输送机是GX型螺旋输送机的更新换代产品，其所有参数均等效采用ISO1050-75及DIN15261-1986标准。GX型 螺旋输送机可在环境为-2050C的条件下工作，以小于 20的倾角单向输送低于200的物料，GX型螺旋输送机的头尾节轴承在壳体内，这样维修不太方便，于LS相比较其结构也不够紧凑。LS型螺旋输送机的特点是驱动装置结构紧凑，采用TSDY减速电动机直接驱动（或Y系列电动机加ALYZSY减速机直联驱动）代替电动机借弹性联轴器传到JZQ减速机传递动力的方案， LS机型密封性好，头尾轴承座与螺旋机机壳脱离，有利于减小螺旋输送机的有效长度和防尘降温，为了有效防尘，在端面轴承支座设置填料箱，内部旋转石棉盘根，外用压盖压实，能有效阻止粉尘外逸。与GX型螺旋输送机相比，LS型螺旋输送机有它特殊的优点。LS型螺旋输送机结构紧凑合理，密封性能好，输送能力大，安装维修方便，另外在出料端处可设有清扫装置，适用于水平和微倾斜（15以下）输送物料。 综合以上分析以上两种螺旋输送机及设计任务书的要求,设计为水平LS型螺旋输送机。LS型螺旋输送机分为单驱动（C1制法）和双驱动（C2制法）两种型式，单驱动螺旋输送机最大长度可达35米，其中LS1000、LS1250型最大长度为30米。双驱动螺旋输送机长度大于35米，小于70米。螺旋输送机按长度分档制造，每0.5米一档，可根据需要选定。本设计中的双向喂料螺旋输送机两端进料口间距为6米，单端送料距离为3米，即选用单驱动（C1制法）螺旋输送机，由于螺旋轴的长度大于6米，为提高其强度和刚度中间需设吊轴承。3.3传动方案的确定对于水平输送的螺旋输送机，其动力传动的方式一般有下面两种形式：方案a的传动方案是：电动机通过三角带和带轮经齿轮减速器将动力传递给螺旋轴。这种传动方式，外形尺寸较大，带在传力过程中有弹性滑动或打滑现象，难以保持准确的传动比，传动效率相对较低。另外，带在传力过程中需有一定的预紧力，需采用适当的结构张紧，通过带与带轮之间的摩擦力来传递扭矩，因此带作用于轴上的径向压力较大，不能在高温下使用，其优点是造价低廉 传动方案（b）方案b的传动方案是：电动机直联于摆线针轮减速器，通过减速器输出轴将动力传递给螺旋轴。这种传动方式结构紧凑占地面积小，简化了结构，由于减少了功率的传递环节，功率传递损失较小，工作效率较高。它的缺点是精度要求高，价格较带及齿轮减速器传动方案稍高。综合比较以上两种传动方案结合本次设计任务书的要求，传动方案（b）是最理想的驱动装置之一。虽然其造价比方案（a）高但是其综合性能好，所以在本设中采用带有电机的摆线针轮减速机(ZWD型)。4.具体零部件的设计和选用4.1 原始数据（1）运送物料名称和输送量：硅微粉，10t/h；（2）物料性质：磨琢性大，物料最高温度不超过80 粉粒状，容重为1.6t/h； （3）工作方式：水平输送距离3米；（4）工作要求：连续供料， 2个装料口，1个卸料口，两端进料，中间卸料； （5）环保要求：防尘、防爆、防毒、噪音等； （6）工艺要求：密闭输送； （7）土建要求：设置在地面或楼板允许的动载荷；（8）工作环境温度：40-50。根据调查和原始数据，在已确定机型和传动方案的基础上，现对螺旋输送机的总机和各部件具体设计如下：4.2螺旋叶片类型的确定螺旋输送机的螺旋叶片有实体型、带式、叶片型及齿形四种，下表是它们的使用特点。表（3）螺旋叶片类型Table (3) Spiral blade type螺旋叶片型式结构尺寸特点使用特点实体型LS型螺旋输送机见表10-5【1】适用于输送粉状及粒状物料带式GX型螺旋输送机S=0.8D适用于输送粉状及小块状物料叶片型S=1.2D主要输送粘度较大和可压缩性物料。在输送过程中可同时完成搅拌混合等工艺要求齿形-注：S-螺旋节距（m）；D-螺旋直径（m）。综合上表比较分析本次设计选用实体型螺旋叶面，经查表可选取。4.3螺旋输送机类型、直径及转速的确定4.3.1 螺旋输送机的型号估定根据式： =47DnC （4-1）【1】=47DC （4-2）【1】式中 - 质量输送量5(t/h);- 体积输送量3.125(m/h); - 螺旋直径（m）;- 螺旋主轴转速(r/min);- 螺距(m);- 物料的堆积密度1.6(t/m). 参见附表（10-12）【1】C- 螺旋输送机倾角系数0. 参见附表（2）【1】- 物料在输送槽体中的填充系数0.15，附表（10-12）【1】为螺旋输送机水平布置时的推荐值，在下列情况时值应予以减小；当螺距特别大时减小10%；螺旋输送机的轴线每倾斜1约减小2%；如果必须要求在中间轴承处加料时减小10%。LS型螺旋输送机技术参数见附表（2）【1】 表(2)螺旋输送机倾角系数C Table (2)spiral conveyer inclination coefficient C 输送几倾角 0 5 10 1520 C1.0 0.90.80.70.65查表(2)， C=1.0；查连续输送机械设计手册附表10-12，=1.6t/m,=2.7, =0.15;根据式和，体积输送量为： =/ =5/1.6=3.125（m/h）；再查表（10-7）【1】选LS200型螺旋输送机，D=200mm,n=60r/min.4.3.2螺旋直径的计算螺旋直径D，取决于其所输送物料的输送量和物料粒度的大小。对没有强烈粘性的物料，可按下面公式计算：DK （4-7）【1】式中 - 质量输送量5(t/h);- 螺旋直径（m）; -物料的堆积密度1.6(t/m)参见附表（10-12）【1】- 螺旋输送机倾角系数1参见附表（10-13）【1】 - 物料在输送槽体中的填充系数为0.15，参见附表（10-12）【1】 - 物料的综合特性系数。= （4-8）【1】其中 = （4-9）【1】根据连续输送机械设计手册表（10-5）【1】选取。查表（10-5）知=200mm,代入(4-9)式得 =1根据连续输送机械设计手册查表（10-14）【1】，=35，将其代入(4-8)式得K=0.0517将得出的K值代入(4-7)式得 K=0.174m=174mm D圆整后即D=200mm，显然式满足。如果输送的物料块度较大，则应该用料块的许用粒度来校验所求得的螺旋叶片直径。对于未分选物料 D（8-10）d (mm) （4-10）【2】对于分选物料 D（4-6）dk (mm) （4-11）【2】两式中 d - 物料的平均块度 dk- 物料的最大块度从以上三个公式(4-7)(4-10)(4-11)求得的两个螺旋叶片直径中选取较大者，并将其圆整为与其相近规格的标准螺旋直径作为该输送机的螺旋叶片直径。4.3.3螺旋轴转速的计算LS型螺旋输送机主轴转速系列见表（10-8）【1】 ，转速偏差允许在表中数据的10%范围内变化。螺旋输送机的圆周速度不允许过大，否则被输送物料将受到较大的离心力作用，达不到输送物料的目的。同时转速高加重磨损，尤其对磨琢性大的物料，更为不利。所以，转速在满足输送能力的情况下，以低速为好。当然，对特别易于输送而又无磨琢性的物料，转速可选高一些，以提高设备的输送能力。总之，在确定螺旋轴的转速时，要视情况全面考虑绝不能高于最大主轴转速。而允许的最大主轴转速 取决于螺旋直径D，可按下式计算：= （4-13）【1】式中 A 物料的综合特性系数，根据连续输送机械设计手册表（10-14）得A=3 将D=0.20m代入 (4-13)得 =78r/min。n=60r/min=78r/min。故螺旋轴转速满足要求。 所以取n=60r/min最后确定设计为LS200型螺旋输送机，D=200mm，n=60r/min。校核 此后，还应根据圆整得到的螺旋直径D和已知的输送量Im对螺旋输送机的填充系数按下式进行核算，校核其是否在附表（10-12）推荐的数值范围之内。= （4-12）【1】将已知条件代入(4-12)式得=0.130.15验算的数值小于连续输送机械设计手册中的表10-12推荐的（硅微粉的填充系数）数值，符合要求。螺旋叶片的制造加工 根据制造工艺的不同，螺旋叶片可以有轧制和裁剪两种加工方法：1）轧制加工方法是按设计的直径、螺距和厚度通过用带钢连续冷轧而制成整体螺旋叶片，安装在给定尺寸的空心轴上组成螺旋体，整体螺旋叶片的横截面可制成根部较厚边缘较薄，而分段式螺旋叶片则整体都是相同的厚度。整体螺旋叶片和分段式螺旋叶片各有特点。整体螺旋叶片需要专用的轧机加工，节省材料，工艺性好，强度高，表面光滑无焊缝，物料与叶片表面摩擦力小、阻力小。2）裁剪加工方法是将叶片制成等螺距的单片，然后将每个单片彼此对焊在一起构成螺旋体。分段式螺旋叶片不需要大型专用设备，可以按需要制成异形的、大直径的、加厚的、要求淬火的及特殊材质的叶片。分段式实体型螺旋叶片通常是将薄钢板经下料后用模具冷压或热压制成。总之制成的螺旋体在转动过程中应具有一定的强度。比较以上两种螺旋叶片的加工方法。考虑到其加工过程中所需要的设备，为满足一般工厂生产的条件，决定采用裁剪法来加工螺旋叶片。将螺旋叶片展开，其近似于圆环。如图所示下料尺寸为：= （4-3）【1】= （4-4）【1】式中 螺旋轴直径（mm） 螺旋叶片直径(mm) 螺旋节距（mm） 螺旋叶片料坯内孔弧长度（mm） 螺旋叶片料坯外圆弧长度（mm） 因为螺旋线L和l在平面上是圆心角相同的两条同心圆弧,若设此两圆弧的半径分别为R和r,则因 R/r=L/l即r=l/L*R又叶片的宽度b=(D-d)/2=R-r 即 R=r+b(mm) (4-5) 所以r=l/L*R=l/L*(r+b)或L*r=Lr+Lb 故r=lb/(L-l)(mm) (4-6)因此,用式(4-3)(4-4)求出L、l后，用式（4-5）（4-6）求得R、r，并在1.56mm厚的钢板一切割出圆环，然后求出圆心角，用的大小按式(16)计算：a=(2R-L)/2R *360则它的体积可通过下式求出：V=1/2(R-r)*t*n =1/2(77464-19306.8)*6*31=5408619.6 式中螺旋叶片厚度（m），在此根据设计要求取=0.006 m它的质量为 =v将=0.076m, =0.20m, =0.20m, =30, =0.006m代入上面两式可得出=42.6kg。圆环开出切口后，经过冲压或锤锻而成单个螺旋叶片，然后将它们相互焊接成为一个连续的螺旋面，固定在内轴上，成为螺旋体为了便于制造和装配，螺旋轴一般每节制成2-4米，采用圆弧键和螺栓等方式连接。本文设计的双向喂料螺旋输送机从两端进料、中间卸料，输送机有效长度为6米，因此需要3米以上左旋向和3米以上右旋向螺旋叶片结合对焊在一起。根据实际设计需要，选择分段式实体螺旋叶片。4.4 螺旋输送机的功率计算4.4.1 螺旋输送机的驱动总功率根据式： P=+ (4-14)P螺旋输送机的驱动功率； 物料运行时所需的功率；空转运行时的功率；倾斜输送物料的功率。由于本设计中的螺旋输送机是水平输送物料，因此不存在功率。 物料运行时所需的功率= g = =0.204 KW 【1】 空转运行时的功率 = =0.06 KW 【1】 式中 ： D 螺旋直径（m）；g 重力加速度 , g=9.81m/s； 质量输送量 (t/h)； L 输送机长度 （m）； 物料阻力系数，见表（10-12）【1】。螺旋输送机螺旋轴所需的总功率 P= + =0.204+0.06=0.0.264(KW) 【1】所以 P=0.264 （KW）4.4.2 螺旋输送机所需电动机的功率由于本设计中的螺旋输送机是双向喂料的，所以它所需要的电机功率为单向喂料机的2倍。Pd = P/ (4-15) 【1】式中 ： P 总驱动功率（KW）； Pd 电机的功率（KW）； LS型螺旋输送机驱动装置的总效率，一般取=0.8-0.9将已知数代入（11）式，取=0.85，得Pd = 0.311 （KW）4.5 驱动装置的选择传统的螺旋输送机的驱动装置主要有J1,JZ等型号,由JO2型电机,JZQ型电机或ZH型减速器等作为动力源及减速装置。Z WD型驱动装置采用卧式安装的带电机的摆线针轮减速机,其结构紧凑,重量轻,占地少,具有较高的功率传递效率,是近来最理想的驱动装置之一。因此在本设计中我采用带有电机的摆线针轮减速机(Z WD型)。4.5.1 电动机的选择由前面的计算可知本设计中的LS型螺旋输送机所需电动机的功率为0.311KW,这是一个理论值。实际上需要的电动机功率比理论值要偏大,这是因为在计算的过程中没有考虑到的因素还很多,这与自己的知识和实际经验的不足有很大的关系.在一些工厂使用中,遇到满载启动的情况,要求适当增大功率,根据硅微粉实际生产中的经验,实际使用的电动机功率应为计算得出的理论功率的5-10倍,通过参考手册和指导老师的实践经验。电动机为Y100L2-4型三相异步电动机。查表10-4-1【14】可知电动机额定功率为3.0KW，2对磁极，满载转速为1430 r/min， 额定电流为7.0A， 效率为81%，功率因数为0.82电流为7.0A，额定转矩为2.2 N.m。4.5.2 减速器类型的选择（1）摆线针轮减速机的特点摆线针轮减速机具有体积小、重量轻（体积与重量约为普通减速器的1/2-1/3），传动比大（单级i=11-87两级可达121-7569）、效率高（=0.9-0.97）、寿命长、过载能力大及运转平稳等优点。缺点是结构复杂,精度要求高。双轴型减速器工作环境温度不高于40,直型减速器应符合ZB K22 007的有关规定.单级减速器在许多情况下可代替二级、三级普通齿轮减速器及蜗杆减速器，在冶金、矿山、石油、化工、船舶、纺织、轻工等部门得到日益广泛的应用。（2）摆线针轮减速机的承载能力计算及选用 求总传动比 I I = n1/n2=1500/60=25承载能力的校核。选择减速器应满足传动比要求，并有足够的承载能力。已知减速器的输入功率（KW）和实际输入轴转速（r/min）,确定机型号即: = (4-16) = (4-17)式中 计算输入功率, KW; 工作情况系数,1.25见表18.1-29; 表18.1-97、98中指定的输入转速1500（r/min）; 输入功率,3.0 KW; -减速器实际入轴的转速1500； -在指定转速时，许用输入功率4（KW），见表18。1-97、98； -计算输出转矩(N.m) T-名义输出转矩490(N.m) -在指定转速=时，减速器许用输出转矩=740.5（N.m）见表18.1-99。（机械设计手册）将传动比I=25调整I=23,查表18.1-98(机械设计手册)【14】初选ZWD-3.0-5A-23型摆线针轮减速器，查表18.1-29; (机械设计手册)按中等冲击载荷取=1.25，查表18.1-29(机械设计手册)可知=1500 r/min, =3.0 KW。查表10-4-1【14】知=1430r/min，将 P1=3.0KW,代入式(12)可得=3.5 KW。 所以，=3.5=4，即满足式（4-16） 再把上述数据带入式(4-17)可得: =612.528.7满足要求见机械设计手册表19.3-2几种常用轴材料的及A值Table (4 ) several kind axle material not daily one and A value轴的材料Q235-A20Q275 35 4540Cr等高强度钢，N/215-2020-3030-4040-52A160-135135-112118-107100.7-98注：(1.表中所给出的值是考虑了弯曲影响而降低了的许用扭转剪应力。(2.在下列情况下取较大值，A取较小值；弯矩较小或只受扭矩作用，载荷较平稳，无轴向载荷或只有较小的轴向载荷，减速器的低速轴，轴单向旋转。反之，取较小值，A取较大值。(3.在计算减速器中间轴的危险截面处（安装小齿轮处）的直径时，若轴的材料为45号钢，可取A=130-165。其中二级减速器的中间轴及三级减速器的高速中间轴取A=155-165，三级减速器的低速中间轴取A=130。表(5)有键槽时轴的增大量Table(5)Increase amount of the axle when it has keyways轴的直径100有一个键槽时的增大值，%75 3有两个相隔180键槽时的增大值，%1510 7查表(4)，A118-107，将已知条件代入(4-18)可得=47.8mm-43.4mm。将已知条件代入（4-19）式得出55.86-50.87。由于轴上单键,根据表(5) 【5】,增大5%。则为=51.6mm-45.5mm=65mm=59.15-52.56d=76, 联轴器的轴的直径估算: =14.8mm-13.5mm50mm即初选: 滑动轴承处选取直径为=65mm螺旋轴直径为76,壁厚为4的空心轴。实心轴连接处的直径为68毫米，轴承处的直径为75毫米,联轴器连接处直径为50，4.6.4 轴的校核虽然物料在轴四周被均匀输送， 螺旋轴在旋转时，由于自身的重力和焊在其上面的螺旋叶片的重力，此轴不仅受扭矩还受弯矩，所以在此需要校核其扭矩及弯矩的强度和刚度。由于所选的螺旋叶片螺距=200，输送长度为3m(从中间吊轴承到一端部轴承处)，该螺旋叶片的导程=200mm，据L=可知有15个螺距。即螺旋叶片的重量为=21kg 轴的质量由于螺旋轴截面是个空心圆环，因此它的体积可通过下式求出：= = L-则它的质量为 =V 将=3m,0.076m,=0.068m,7.85代入上面两式可求得=21.3。螺旋轴的载荷密度 M=0.4154（KN） q = =0.1382（KN/m）4.6.4.1 空心轴的疲劳强度校核由扭矩T形成的扭转剪应力为= 抗扭截面系数(=(1-)/16) =d/D由弯矩形成的弯曲应力为 = 按第三强度理论计算=而转轴的通常是对称循环，但则视具体情况而定，须将各种不同的循环性质转化为与对称循环相当的数值，引入校正系数，对不变的扭矩，取0.3；对脉动的扭矩，取0.6；对对称循环的转矩，取+1。所以得到弯扭合成校核轴的强度条件为= （4-20）【3】其中T=490 (N.mm)在本文中,螺旋输送机连续输送硅微粉，螺旋轴所受扭矩不变，取=0.3。由轴的截面尺寸计算抗弯截面系数W=(1-)/32=0.1- ) （4-21）【5】其中=0.895，=76，代入（4-21）式可得=15715。由于螺旋轴叶片均匀分布在螺旋轴上，因此它们的自重为均布载荷，螺旋轴可简化为均布载荷作用下的简支梁，如图所示则螺旋轴的弯矩为 = （4-22）【6】将=0.1382KN/m代入（4-22）式可得=0.15548 KN.mm将已知数值代