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螺旋 加料 输送 设计

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湖南农业大学东方科技学院毕业设计中期检查表学 部： 理工学部 学生姓名成骢学 号200841914209年级专业及班级20 08 级 机械设计及其自动 专业 （ 2 ）班指导教师姓名任述光指导教师职称副教授毕业论文题目螺旋加料输送机的设计毕业论文工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题查阅了螺旋加料输送机的大量资料，并且对螺旋加料输送机进行了总体方案的拟定，对输送机的总体进行了计算确定了功率、传动方案、传动比；和指导老师、同学进行了讨论选用了部分重要标准件。对于螺旋加料输送机的主轴、齿轮、带轮、箱体等一些重要零部件的设计还未完成；以及重要标准件的选用原因分析和计算依据还没有进行撰写。指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日检查（考核）小组意见检查小组组长签名： 年 月 日湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名成骢学号200841914209年级专业及班级08级机制2班指导教师及职称任述光 副教授开题时间毕业论文（设计）题目螺旋加料输送机的设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）研究意义 加料输送机是将物料沿一定线路进行输送的设备，目前的主要类型有带式输送机、链式输送机、螺旋输送机、刮板输送机、架空索道和斗式输送机等等，螺旋加料输送机是一种常见的不具有绕性牵引构件的连续输送机械，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。它的广泛应用对于减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率，实现物料输送过程中得自动化和机械化，都具有重要的现实意义。螺旋加料输送机在国民经济的各个部门中得到了相当广泛的应用，已经遍及各个行业。在冶金、采矿、动力、建筑、码头、农场等一些重工业、农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、饲料等。在农业、粮食业、化工业、纺织业等工业部门，采用螺旋加料输送机往往不单单是输送物料，同时还伴随着进行某些工艺处理等。特别是目前我国饲料工业的发展进入了成熟阶段，由数量的扩张、快速发展，转向优化结构、稳步提高，所有制构成向多元化发展，企业组织向大型化、集中化方向发展，产品向名品化、系列化方向发展，产品结构也在调整。这些变化趋势，随着市场化程度的提高、竞争的加剧而日趋明显，这让螺旋加料输送机实现了它的价值，利用电机带动螺旋回转,推移饲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、密封性好、操作方便、维修容易、便于封闭运输等优点。发挥着在输送过程中还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等作业。这样大大减轻了劳动力同时提高了劳动的生产率，加快了行业的快速发展。现在，螺旋加料输送机已经成为合理成批生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国现代化的发展和各个部门的机械化水平、劳动生产效率的提高中，螺旋加料输送机将发挥更大的作用。国内外研究现状 螺旋加料输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是螺旋加料输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带加料输送机、管状螺旋加料输送机、空间转弯螺旋加料输送机等各种机型；另一方面是螺旋加料输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型螺旋加料输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了螺旋加料输送机动态分析与监控技术，提高了螺旋加料输送机的运行性能和可靠性。目前，螺旋加料输送机已达到以下几个特点：设备大型化，应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术。现在，制造的螺旋加料输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，螺旋加料输送机的技术水平有了很大提高，螺旋加料输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步，大倾角螺旋加料输送机代替了由斗式提升机和水平螺旋转送机所组成的输送系统，大倾角螺旋输送机是采用变螺距螺旋叶片，下端加料区距较小，上面输送区段螺距较大，这样能使加料区的段的填充系数为1，输送区段业能得到最佳的填充系数0.5到0.7，从而能使输送机的输送的比能容降低50%，而且还可以防止高流动物料在输送时倒流。总之，现在对于螺旋加料输送机的研究越来越受到各界的重视，而且国外也有了很多的研究成果。主要参考文献1 张荣善.散料输送与储存M.中国： 化学工业出版社,1996.32 应美玕,梁庚煌.机械化运输工艺设计手册M.中国:化学工业出版社,1998.43哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学M.高等教育出版社,2002.74徐余伟.螺旋输送机设计参数的选择和确定J.中国：制粉设备,2008.5 5 濮良贵.机械设计M.中国：西北工业大学出版社,2006.56 王永峰.加料机的设计改造J.中国：生产经验,2008.57王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2008.8刘朝儒，高政金属机械工人工艺人员手册M北京：高等教育出版社，2006.9孙桓.机械原理M.北京：高等教育出版社，2006.10成大先.机械设计手册 第四卷M.北京：化学工业出版社，2006.11刘家仁.机械设计常用元件手册M.北京：机械工业出版社，2005. 12吴宗泽.机械设计M.北京:高等教育出版社,2004.7注：此表如不够填写，可另加页。研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）研究目的：螺旋加料输送机是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一，螺旋加料输送机设计的主要研究目的是用于矿山、饲料、食品、化肥、冶金、建材等行业物料的输送，降低生产成本，以及提高工作效率，实现物料传送过程的机械化和自动化，代替传统的人工对全社会都能起到促进作用。研究内容:设计的螺旋加料机是要配套于饲料行业烘干机，能够提高饲料的生产效率，对饲料的生产起到积极意义，其主要研究内容有以下。1能保证饲料烘干机的工作 保证及时的输送饲料是必须首先满足的要求2要由合适的螺旋转速为避免出现物料被螺旋叶片抛出而无法输送的现在，螺旋的转速应小于某一转速极限3能提高生产的效率，降低成本 应尽量的采用各种高效的结构，提高生产效率。同时尽可能采用标准件与标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低制造成本。研究方法：1研究螺旋输送机的构造，了解其工作原理和特点。2研究螺旋输送机各部分，选择最佳设计方案及设计结构。3根据设计要求及计算结果，螺旋输送机的总装配图及其主要零件图手段：（1）调研和参观实习，查阅收集相关资料，了解此课题的研究动态。（2）根据原始数据进行设计计算。（3）根据设计计算，选择合理的方案，设计螺旋输送机总图及各部件的尺寸（4）绘制螺旋输送机总装图、主要零件图。预期成果：1 设计出螺旋加料输送机。2 系统能够高效的进行加料输送。3 完成1万字的设计说明书，绘制出设计零件图及总装图,并进行设计总结。条件保障：1 掌握扎实的机械设计以及制造工艺方面知识，掌握各方面相关知识，以及饲料厂的考察。2 具备独立查阅资料获取有效信息的能力；4 具备动手实践以及创新的能力；5 学校设备齐全的实验室；6 指导老师的专业指导。时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）2011.12-2012.3.1 了解熟悉U型螺旋加料输送机2012.3.2-2012.3.20 完成螺旋加料输送机CAD零件图2012.3.21-2012.4.1 加料输送机主要参数的计算2012年4月1日前 中期考核2012.4.2-2012.5.1 完成全部分析计算2012.5.2-2012.5.25 撰写论文2012.5.25 准备毕业答辩开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日专业委员会意见专业教研室主任签名： 年 月 日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名成骢学号200841914209年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称任述光副教授开题时间年月日毕业论文（设计）题目螺旋加料输送机的设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）（宋体五号，行间距单倍行距。）研究意义加料输送机是将物料沿一定线路进行输送的设备，目前的主要类型有带式输送机、链式输送机、螺旋输送机、刮板输送机、架空索道和斗式输送机等等，螺旋加料输送机是一种常见的不具有绕性牵引构件的连续输送机械，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。它的广泛应用对于减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率，实现物料输送过程中得自动化和机械化，都具有重要的现实意义。螺旋加料输送机在国民经济的各个部门中得到了相当广泛的应用，已经遍及各个行业。在冶金、采矿、动力、建筑、码头、农场等一些重工业、农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、饲料等。在农业、粮食业、化工业、纺织业等工业部门，采用螺旋加料输送机往往不单单是输送物料，同时还伴随着进行某些工艺处理等。特别是目前我国饲料工业的发展进入了成熟阶段，由数量的扩张、快速发展，转向优化结构、稳步提高，所有制构成向多元化发展，企业组织向大型化、集中化方向发展，产品向名品化、系列化方向发展，产品结构也在调整。这些变化趋势，随着市场化程度的提高、竞争的加剧而日趋明显，这让螺旋加料输送机实现了它的价值，利用电机带动螺旋回转,推移饲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、密封性好、操作方便、维修容易、便于封闭运输等优点。发挥着在输送过程中还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等作业。这样大大减轻了劳动力同时提高了劳动的生产率，加快了行业的快速发展。现在，螺旋加料输送机已经成为合理成批生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国现代化的发展和各个部门的机械化水平、劳动生产效率的提高中，螺旋加料输送机将发挥更大的作用。国内外研究现状螺旋加料输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是螺旋加料输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带加料输送机、管状螺旋加料输送机、空间转弯螺旋加料输送机等各种机型；另一方面是螺旋加料输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型螺旋加料输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了螺旋加料输送机动态分析与监控技术，提高了螺旋加料输送机的运行性能和可靠性。目前，螺旋加料输送机已达到以下几个特点：设备大型化，应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术。现在，制造的螺旋加料输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，螺旋加料输送机的技术水平有了很大提高，螺旋加料输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步，大倾角螺旋加料输送机代替了由斗式提升机和水平螺旋转送机所组成的输送系统，大倾角螺旋输送机是采用变螺距螺旋叶片，下端加料区距较小，上面输送区段螺距较大，这样能使加料区的段的填充系数为1，输送区段业能得到最佳的填充系数0.5到0.7，从而能使输送机的输送的比能容降低50%，而且还可以防止高流动物料在输送时倒流。总之，现在对于螺旋加料输送机的研究越来越受到各界的重视，而且国外也有了很多的研究成果。主要参考文献1张荣善.散料输送与储存M.中国：化学工业出版社,1996.32应美玕,梁庚煌.机械化运输工艺设计手册M.中国:化学工业出版社,1998.43哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学M.高等教育出版社,2002.74徐余伟.螺旋输送机设计参数的选择和确定J.中国：制粉设备,2008.55濮良贵.机械设计M.中国：西北工业大学出版社,2006.56王永峰.加料机的设计改造J.中国：生产经验,2008.57王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2008.8刘朝儒，高政金属机械工人工艺人员手册M北京：高等教育出版社，2006.9孙桓.机械原理M.北京：高等教育出版社，2006.10成大先.机械设计手册第四卷M.北京：化学工业出版社，2006.11刘家仁.机械设计常用元件手册M.北京：机械工业出版社，2005.12吴宗泽.机械设计M.北京:高等教育出版社,2004.7研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）（宋体五号，行间距单倍行距）研究目的：螺旋加料输送机是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一，螺旋加料输送机设计的主要研究目的是用于矿山、饲料、食品、化肥、冶金、建材等行业物料的输送，降低生产成本，以及提高工作效率，实现物料传送过程的机械化和自动化，代替传统的人工对全社会都能起到促进作用。研究内容:设计的螺旋加料机是要配套于饲料行业烘干机，能够提高饲料的生产效率，对饲料的生产起到积极意义，其主要研究内容有以下。1能保证饲料烘干机的工作保证及时的输送饲料是必须首先满足的要求2要由合适的螺旋转速为避免出现物料被螺旋叶片抛出而无法输送的现在，螺旋的转速应小于某一转速极限3能提高生产的效率，降低成本应尽量的采用各种高效的结构，提高生产效率。同时尽可能采用标准件与标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低制造成本。研究方法：1研究螺旋输送机的构造，了解其工作原理和特点。2研究螺旋输送机各部分，选择最佳设计方案及设计结构。3根据设计要求及计算结果，螺旋输送机的总装配图及其主要零件图手段：（1）调研和参观实习，查阅收集相关资料，了解此课题的研究动态。（2）根据原始数据进行设计计算。（3）根据设计计算，选择合理的方案，设计螺旋输送机总图及各部件的尺寸（4）绘制螺旋输送机总装图、主要零件图。预期成果：1设计出螺旋加料输送机。2系统能够高效的进行加料输送。3完成1万字的设计说明书，绘制出设计零件图及总装图,并进行设计总结。条件保障：1掌握扎实的机械设计以及制造工艺方面知识，掌握各方面相关知识，以及饲料厂的考察。2具备独立查阅资料获取有效信息的能力；4具备动手实践以及创新的能力；5学校设备齐全的实验室；6指导老师的专业指导。时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）（宋体五号，行间距单倍行距）2011.12-2012.3.1了解熟悉U型螺旋加料输送机2012.3.2-2012.3.20完成螺旋加料输送机CAD零件图2012.3.21-2012.4.1加料输送机主要参数的计算2012年4月1日前中期考核2012.4.2-2012.5.1完成全部分析计算2012.5.2-2012.5.25撰写论文2012.5.25准备毕业答辩开题论证小组意见组长签名：年月日专业委员会意见专业教研室主任签名：年月日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。专业名称必须是全称，例如“会计学专业”，班序号用阿拉伯数字“1”、“2”标注。此表如不够填写，可另加页。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题报告学生姓名成骢学号200841914209年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称任述光副教授学部理工学部20年月日填写说明一、毕业论文（设计）任务书是学院根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。二、此任务书必须针对每一位学生，不能多人共用。三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。四、任务书一经下达，不得随意更改。五、各栏填写基本要求。（一）主要内容和要求：1工程设计类选题明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。2实验研究类选题明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。3文法经管类论文明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。（二）主要参考文献与外文资料：在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近13年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。（三）毕业论文（设计）的进度安排：1设计类、实验研究类课题实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。2文法经管类论文实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。毕业论文（设计）题目螺旋加料输送机的设计主要内容和要求（宋体五号，行间距单倍行距）加料输送机是将物料沿一定线路进行输送的设备，目前的主要类型有带式输送机、链式输送机、螺旋输送机、刮板输送机、架空索道和斗式输送机等，主要应用于矿山、饲料、食品、化肥、冶金、建材等行业物料的输送。本课题所要设计的螺旋加料机是要配套于饲料行业烘干机。螺旋式输送机作为输送机这类产品中的主要产品其发展历史悠久伴随着现代信息技术的发展已经取得很大的发展，产品已经发展的日臻完善。1总体方案的拟定与设计计算（功率、传动方案、传动比的确定）；2主轴、齿轮、带轮、箱体等重要零部件的设计；3轴承及其它重要标准件选用的原因分析及计算依据。设计具体要求如下：1设计图纸不得少于4张0#图纸2设计说明书全部打印，格式规范符合湖南农业大学东方科技学院毕业设计规范要求，字数不得少于1万字。正文的主要结构层次：1）前言：简要介绍输送机现状及问题，本设计的目的、意义、主要内容，改进与创新。2）总体方案的拟定与优选：要有方案的比较，选优，要有必要的简图和设计说明。3）设计计算与分析：如工作过程中的压力计算、主要零部件的受力分析及强度、刚度方面的设计和校核计算。4）绘出设计总装图，主轴、从动轴等主要零部件部装图的cad图纸。5）设计总结：对整个毕业设计主要成果的总结。明确指出本次设计的优点（对已有设计所做的改进）和缺点（不足及没有考虑周全的地方），对其应用前景及社会、经济价值加以预测和评价，并指出今后进一步改进设计的方向与设想。注：此表如不够填写，可另加附页。主要参考资料（具体格式以规范化要求规定为准）1张荣善.散料输送与储存M.中国：化学工业出版社,1996.32应美玕,梁庚煌.机械化运输工艺设计手册M.中国:化学工业出版社,1998.43哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学M.高等教育出版社,2002.74徐余伟.螺旋输送机设计参数的选择和确定J.中国：制粉设备,2008.55濮良贵.机械设计M.中国：西北工业大学出版社,2006.56王永峰.加料机的设计改造J.中国：生产经验,2008.57王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2008.8刘朝儒，高政金属机械工人工艺人员手册M北京：高等教育出版社，2006.9孙桓.机械原理M.北京：高等教育出版社，2006.10成大先.机械设计手册第四卷M.北京：化学工业出版社，2006.11刘家仁.机械设计常用元件手册M.北京：机械工业出版社，2005.12吴宗泽.机械设计M.北京:高等教育出版社,2004.7工作进度安排（宋体五号，行间距固定值22磅）起止日期主要工作内容2011.12-2012.3.1了解熟悉U型螺旋加料输送机2012.3.2-2012.3.20完成螺旋加料输送机CAD零件图2012.3.21-2012.4.1加料输送机主要参数的计算2012年4月1日前中期考核2012.4.2-2012.5.1完成全部分析计算2012.5.2-2012.5.25撰写论文2012.5.25-准备毕业答辩要求完成日期：20年月日指导教师签名：接受任务日期：20年月日；学生本人签名：注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证记录学 部： 理工学部 学生姓名成骢学 号200841914209年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化专业(2)班指导教师姓名任述光指导教师职称副教授毕业论文（设计）题目螺旋加料输送机的设计论证小组质疑及指导意见学生回答简要记录论证小组成员签名 记录人签名： 论证时间： 2011 年12 月14 日 湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计 螺旋加料输送机的设计 DESIGN OF SPIRAL FEEDING CONVEYOR 学生姓名：成 骢 学 号：200841914209 年级专业及班级：2008级机械设计制造及其自动 化（2）班 指导老师及职称：任述光 副教授 学 部：理工学部 湖南长沙 提交日期：2012年05月 湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 年 月 日 目 录 摘要1关键词11 前言22 运输机总体方案设计4 2.1 方案设计 4 2.1.1 传动布置方案5 2.1.2 设备的工作条件5 2.1.3 原始数据52.2 螺旋加料输送机结构设计 52.3 输送轴的设计、计算6 2.3.1 输送轴直径的确定6 2.3.2 输送轴转速的确定(附带确定螺旋直径D)7 2.3.3 螺距、生产率、填充系数的验算(附带确定转速n)8 2.3.4 输送轴的长度和标准螺旋节的长度、节数8 2.3.5 输送轴的功率和驱动装置的型号9 2.3.6 输送轴的螺旋叶片的表面展开尺寸102. 4 驱动端轴承装置 11 2.4.1 驱动端轴承装置最小直径的确定11 2.4.2 驱动轴的结构设计122. 5 中间轴承装置 122. 6 尾端轴承装置 13 2.6.1 计算轴的最小直径13 2.6.2 尾端轴的结构设计142. 7 行星轮减速器 143 校核163.1 驱动装置的受力分析 13 3.2 前端轴的校核 153.3 尾端轴的校核 153.4 轴承的校核 16 3.4.1 圆锥滚子轴承的校核16 3.4.2 滑动轴承计算17 3.4.3 调心轴承 23200C的计算18 3.4.4 键的校核194 结论20参考文献 21致谢 221螺旋加料输送机的设计 学 生：成 骢指导老师：任述光(湖南农业大学东方科技学院 长沙410128) 摘 要：目前，螺旋输送机的设计仍是依靠经验公式计算，在经验公式中许多参数的选择是在一定范围内凭经验选取的，这使得螺旋输送机的设计较落后，无法提高其设计水平和提高产品的性能。文中对螺旋输送机进行了较全面论述，了解了螺旋输送机的类型、发展现状。阐明了螺旋输送机的工作原理。并根据螺旋输送机的工作原理、工作条件、输送要求等设计螺旋输送机。该螺旋输送机用于饲料的水平输送，根据输送量以及输送路程设计出螺旋直径，计算了螺旋功率以及根据功率选择了电动机、减速器和联轴器能较好地解决实际问题。最后对螺旋输送机的安装及平时保养做出了总结。整个设计对今后的设计工作将有实际指导意义和价值。该设计专用于运输饲料，满足一定运输长度和运输量的要求。采用传统设计方法，根据运输物料选择LS型螺旋输送机，由运输量计算并校核得出螺旋叶片直径D=500mm，转速n=100r/min。关键词：螺旋输送；传动比；输送量Design of Spiral Feeding CoveyorAuthor: Cheng Cong Tutor: Ren Shu guang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract:Currently, the design of screw conveyor is still relying on the experience formula, the formula in the experience of many of the parameters of the option is selected within a certain range rule of thumb, which makes the design of screw conveyor has fallen behind, unable to raise design standards and improve product performance. In this paper, for a more comprehensive treatment of screw conveyor, screw conveyor of the type of understanding, development status. Illustrates the working principle of screw conveyor. Screw conveyor according to the working principle, working conditions, transportation requirements to design a screw conveyor. The level of the screw conveyor for coal transportation, according to throughput and transmission distance design spiral diameter, spiral computed power and power is selected based on motor, reducer and couplings can solve practical problems. Finally, screw conveyor installation and maintenance of peace and make a summary. The design of future design work will have practical significance and value. The design is dedicated to transport dry and coal, to meet a certain length and traffic transportation requirements. Traditional design method, according to the LS-type screw conveyor material selection, calculation and check of the transport screw blade diameter obtained D = 500mm, speed n = 100r/min. Keyword: screw conveyor；transmission ratio； throughput1 前言 螺旋加料输送机具有结构简单，制做成本低，密封性强、操作安全方便等优点，中间可多点装、卸料。广泛用于化工、 建材、冶金、粮食等部门，在倾角 20 的情况下，输送粘度不大、不易变质、不易结块的粉状、颗粒状和小块物料。螺旋机广泛应用于各行业，如建材、化工、电力、冶金、煤矿炭、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，如煤矿、灰、渣、水泥、粮食等，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。在混凝土搅拌站中,螺旋加料输送机的作用得到了最大的体现。螺旋加料输送机的特点是：结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中间装料和卸料，输送方向可逆向，也可同时向相反两个方向输送。输送过程中还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等作业。由驱动装置封闭槽箱和螺旋组成借螺旋转动将槽箱内的煤推移输出。通过装卸闸门可调节物料流量。但不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的及大块的物料。输送过程中物料易破碎，螺旋及料槽易磨损。单位功率较大。使用中要保持料槽的密封性及螺旋与料槽间有适当的间隙。垂直螺旋加料输送机适用于短距离垂直输送。可弯曲螺旋加料输送机的螺旋由挠性轴和合成橡胶叶片组成，易弯曲，可根据现场或工艺要求任意布置，进行空间输送。螺旋加料输送机叶片有现拉式和整拉失，现拉式可做成任意厚度与规格尺寸，整拉式不宜制作非标准螺旋。螺旋加料输送机是冶金、建材、化工、粮食及机械加工等部门广泛应用的一种连续输送设备。从输送物料位移方向的角度划分，螺旋加料输送机分为水平式螺旋加料输送机和垂直式加料螺旋加料输送机两大类型，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，该螺旋加料输送机不适宜输送易变质、粘性大、易结块或高温、怕压、有较大腐蚀性的特殊物料。螺旋加料输送机一般由输送机本体、进出料口及驱动装置三大部分组成；螺旋加料输送机的螺旋叶片有实体螺旋面、带式螺旋面和叶片螺旋面三种形式，其中，叶片式螺旋面应用相对较少，主要用于输送粘度较大和可压缩性物料，这种螺悬面型，在完成输送作业过程中，同时具有并完成对物料的搅拌、混合等功能。螺旋加料输送机与其它输送设备相比，具有整机截面尺寸小、密封性能好、运行平稳可靠、可中间多点装料和卸料及操作安全、维修简便等优点。一台螺旋输送机通常由驱动装置、头节、若干标准中间节、造配中间节、尾节、进料口、出料口等组成，除头节和选配中间节外，各节螺旋机及机壳均具有互换性。螺旋机本体由头节、中间节、尾节三种组成。一般情况下,出厂总装时将中间节按长度长短依次排列,最长的中间节靠近头节，相同 长度的中间节则挨在一起，如果有特殊要求，则在订货时给出排列顺序。 在头节内装有支推轴承承受轴向力，在中间节和尾节内装有用轴承支承螺旋轴，此外，在尾节内还装有可轴向移动的径向轴承以补 偿螺旋轴长度的误差和适应温度的变化。螺旋面的形式有实体螺旋（S制法）和带式螺旋（D制法）两种。各螺旋轴之间采用法兰式联接， 保证了联接轴的互换性，便于维修。 机盖为瓦片式并用盖扣夹紧在机壳上，若需改进密封性能，用户可自行在机盖与机壳间加防水粗帆布。 进、出料装置有进料口,方型出料口，手推式出料口，齿条式出料口四种。由用户在使用现场在机体上开口焊接。布置进、出料口 位置时应注意保证料口至端部的距离，同时避免料口与吊轴承加油杯、机壳联接法兰、底座等相碰。 驱动装置有ZQ系列减速器+Y系列电动机，YTC齿轮减速电机两种。 驱动装置由Y型电动机、JZQ系列减速器及驱动装置架组成。头节前部装有止推轴承。可承受输送物料时产生的轴向力。 国外螺旋加料输送机技术的现状:国外加料螺旋加料输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是螺旋加料输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状螺旋加料输送机、空间转弯螺旋加料输送机等各种机型；另一方面是螺旋加料输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型螺旋加料输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了螺旋加料输送机动态分析与监控技术，提高了螺旋加料输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的螺旋加料输送机已达到表1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点： 1)设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300-500万t以上高产高效集约化生产的需要。 2)应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。 3)采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。 4)新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）400（600）工作面顺槽螺旋加料输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000 t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。国内螺旋加料输送机技术的现状；我国生产制造的螺旋加料输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，螺旋加料输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离螺旋加料输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离螺旋加料输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩螺旋加料输送机等均填补了国内空白，并对螺旋加料输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。 2 运输机总体方案设计2.1 方案设计本次设计与以往的输送机主要有以下几点的改进： 1)用行星减速机，该减速机输出扭矩较大、效率高、体积小、质量轻，动力输入可靠，传动平稳，提高了承载能力。2)它采用了变螺距技术来提高螺旋加料输送机的输送能力。螺旋输入节用较小距，中间节螺距增大至50mm，输出节螺距再增大50 mm。使输入节粉料填充量增大，中间节和输出节随螺距变大，填充量减少，这样做可有效地防止一些粉料在输送时发生倒流或卡堵现象。3)一般采用水平或倾斜向上输送方式，螺旋轴的防松主要由前支座完成。前支座内设止推轴承，由双螺母加单耳止动垫圈相互备紧对其压紧和防松。为增强防松效果，在前端螺母两侧加设紧定螺钉。1-内齿圈；2-太阳轮；3-内行星轮；4-外行星轮；5-行星架图1 行星减速器简图Fig.1 Planetary reducer diagram 4)它采用了变螺距技术来提高螺旋加料输送机的输送能力。螺旋输入节用较小距，中间节螺距增大至50mm，输出节螺距再增大50 mm。使输入节粉料填充量增大，中间节和输出节随螺距变大，填充量减少，这样做可有效地防止一些粉料在输送时发生倒流或卡堵现象。5)一般采用水平或倾斜向上输送方式，螺旋轴的防松主要由前支座完成。前支座内设止推轴承，由双螺母加单耳止动垫圈相互备紧对其压紧和防松。为增强防松效果，在前端螺母两侧加设紧定螺钉。2.1.1传动布置方案电动机联轴器减速器联轴器螺旋运输机2.1.2设备的工作条件载荷平稳，单向运转，每日工作一班，工作五年，允许螺旋运输机主轴转速误差小于5%。车间有三相交流电源。2.1.3原始数据1）输送物料：干燥煤粉 2）安装方式：水平放置 3）运输量: 6T/h4) 运输长度 5m2.2螺旋运输机结构设计常见的水平型固定式螺旋加料输送机，其结构比较简单。主要有半圆形的长槽体，螺旋轴，驱动端轴承，中间轴承，尾部端轴承进料口，卸料口，以及驱动装置等部分组成，如下图所示：1.电动机；2.联轴器；3.行星减速器；4 .联轴器；5.驱动端轴承 6. 中间轴承；7.尾部端轴承；8.螺旋轴；9.进料口；10.出料口图2 水平式螺旋加料输送机总体布置方式Fig.2 The overall layout of the horizontal screw feed conveyor 由于设计的螺旋加料输送机的长度为6.5米.为了制造,安装以及运输的方便,其槽体和螺旋轴均采取分节制造,头节常2米,中间节长2米共两节，尾节长1.5米，靠螺栓联接,并用中间轴承支承.同时,为了保证分节准装备后输送机的整体刚度,槽体的连接处和螺旋轴的连接处开一段距离.由于物料在螺旋加料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，设计时将驱动装置和出料口安装在输送机的同一端,把进料口放在尾部附近。2.3输送轴的设计、计算2.3.1 螺旋直径的确定 输送轴直径确定公式: （1） (2) 查输送机手册：；取；由表2-1可以查得输送饲料时:；而 表1 物料的推荐系数与螺旋叶片形式 Tab.1 Recommended coefficient of materials and form of the helical blade 物料的块度物料的磨琢性举例填充系数螺旋面型式 K值A值粉状磨琢性硫铁矿粉0.250.3同上0.056535粉状无磨性锯木屑0.250.35同上0.049050粉状磨琢性炉渣粒0.250.3同上0.0630块状半磨琢性煤0.250.3同上0.057340小块状 a60mm半磨琢性饲料0.20.4实体螺旋面0.041575大块状a60mm半磨琢性饲料0.20.25同上0.0630带入公式计算得出:D=0.377m.圆整为400mm,或500mm 图3 螺旋轴图示 Fig.3 Screw axis icon 2.3.2 输送轴转速的确定(附带确定螺旋直径D) 输送轴的最大转速的确定按照公式： n(转/分) （3）若取D=500mm, 带入，计算得n =106.066r/min 圆整为n=100n/min （4） 得（符合要求）2.3.3螺距、生产率、填充系数的验算(附带确定转速n) 1）螺距的计算螺旋叶片螺距S=0.8D=0.8500=400mm （5）输送机载荷的横断面面积:=0.0432m2 （6）运移速度:v=ns/60=1200.2/60=0.667m/s 2）生产率Q的验算 将F和v带入得生产率验算公式为: （7）取，表1-2 当n=100r/min时:此时，运移速度v= ns/60=1000.4/60=0.667m/s 故所选螺旋轴叶片直径D=500mm,螺旋轴转速n=100r/min 3)填充系数极为接近0.4，处于范围内,故也满足要求。2.3.4输送轴的长度和标准螺旋节的长度、节数根据卸料点的分布的位置及螺旋加料输送机两端头离进料口和卸料口的尺寸要求，选输送机全长L=5m再按标准螺旋节的长度及其卸料口的位置的需要，绘制出螺旋加料输送机安装点图，根据输送机手册;螺旋加料输送机与斗式提升机表1-10，螺旋节的排列为2米头节最前，接着是2米，和1米的尾节螺旋加料输送机的装料装置是一个方形的进料口，在口的下端采用盖扣夹紧或直接焊牢在开孔的平盖板上，上端的为带孔法兰，可与装料漏斗或其它的给料设备相接。表2 螺旋加料输送机螺旋轴长度分配 Tab.2 The screw feed conveyor screw axis length distribution 螺旋机输送长度m头节L=2m头节L=1.5m中间节L=2m中间节L=1.5m尾节L=1m尾节L=2m3113.5114114.51115111611181218.61212.3.5输送机的功率和驱动装置的型号 1）功率的计算螺旋轴克服阻力所需功率: （8）在公式中 螺旋轴所需之功率（千瓦）；功率备用系数；生产率（吨/时）; 物料的总阻力系数输送机水平投影长度输送机垂直本设计中,H=0m，输送机水平投影长度L=5m，Q=6T/h,由输送机手册;螺旋加料输送机与斗式提升机表1-6得=1.3，而k取k=1.3。带入公式计算得：N= =1.658kw2）单位长度载荷计算 q=249.88N/m （9）螺旋加料输送机驱动装置,取=0.94，N= N/=1.685/0.94=1.793kw根据计算得的N和n,驱动装置采用十字滑块联轴器将驱动装置与螺旋轴相连,与轴上不存在悬臂载荷,只需要校验千瓦转速比。=1.793/100=0.0179=0.250(输送机手册;螺旋加料输送机与斗式提升机表1-7)故是安全的。 表3 螺旋加料输送机千瓦转速比 Tab.3 Spiral feeding conveyor speed machine kilowatts 螺旋机螺旋直径1502002503004005006000.0130.0300.0600.1000.2500.4800.850 210370580800150024003500 3）驱动装置的型号选择 由N=1.793kw,n=100r/min,查表1-13,表1-15得驱动装置为:YVP132S-6功率为3kw电动机和NGW11型的减速器构成。传动比i=1000/100=102.3.6输送机的螺旋叶片的表面展开尺寸由计算得知螺旋叶片的大圆直径为D=500mm螺旋螺S=0.8D=0.8500=400mm螺旋叶片内径为d=133mm叶片宽度b=(D-d)/2=(500-133)/2=183.5mm查 螺旋输送机设计参数的选择和确定 得出:D=500mm, .螺旋叶片计算公式 ，代入相关数据得=52.14mm按公式 R=b+r=90+52.14=142.14mm按公式 图4 螺旋叶片图示 Fig.4 Helical blade icon 2.4.驱动端轴承装置2.4.1驱动端轴承装置最小直径的确定求出轴上功率P，转速n和转矩T，有之前计算得p=0.43kw.n=90r/min T=9550=95501.793/100=171.23 N （10）初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢,调质处理.根据表15-3(机械设计),取A=112于是得 d=A=1123=29.01mm. （11）驱动端轴的最小直径，显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选联轴器的孔径与之相适应，故需同时选取联轴器型号联轴器的计算转矩T=KT,查机械设计表14-1，考虑到转矩变化不大，故取K=1.5,则：T=KT=1.5171230=256845N630000N （12）按照计算转矩T小于联轴器公称转矩的，选用凸缘联轴器。2.4.2驱动轴的结构设计图5 驱动轴示意图 Fig.5 Drive shaft schematic 由于在选电动机的和减速器的时候，已经确定了减速器输出轴的直径，其大小为d=60mm查螺旋加料输送机资料表6-3-13得知d=70mm，故取l1-2=100mm。，半联轴器与轴配合的毂孔长度L=105mm。为了满足半联轴器的轴向定位要求，1-2轴端右端需制出一轴肩，故取2-3段的直径90mm.半联轴器与轴配合的 毂孔长度L=100mm,L1-2=100mm. 由装备图可以知道，2-3段是来安放挡圈，端盖的 ，根据端 盖挡圈尺寸及留余，取l=72mm。轴的3-4段是安放轴承的，初步确定滚动轴承。因为要保证轴的同心度，故选用调心滚子轴承。参照工作要求并根据d=72mm。在轴承产品目录中初步选调心圆锥轴承23200C，其尺寸为dDT=10018060mm,故d=100mm, 根据设计的端盖宽度，取l=67mm。轴5-6段没有轴肩定位问题，考虑到与螺旋轴内孔配合，内孔还需要焊接一个套筒加强强度，故取d=118mm.长度l=290mm。2.5中间轴承装置中间轴承又称为吊挂轴承，因为它脱空悬置在槽顶的内壁板条或角刚上。由于它处于输送物料之中，一般都做称对开式滑动轴承，其轴承采用粉末冶金，巴氏合金，青铜，铸铁及其他的减磨材料，在个别情况下为了减少摩擦阻力。视需要也可以安装上滚动轴承，不过必须保证有可靠的密封，以防止微尘物料进入轴承。所有的中减轴承都是用固定在平盖板上方的油杯注油润滑，在紧靠轴承附近的平盖板上，开设有观察孔，以便于观察轴承和消除轴承处因物料的堆积所引起的阻塞。LS旋输送机的中间轴承装置，如图所示，它是用粉末冶金材料作轴衬的一种对开式滑动轴承，且轴衬呈球面型，以利于自动调心.如下图所示为中间轴承装置。图6 中间轴承示意图 Fig.6 Intermediate bearing diagram 螺旋轴呈螺旋加料输送机的回转部分，设计时可以采用实体螺旋，螺旋加料输送机的转轴一般采用钢管制成，在其两端头，焊偶连接法兰，结构如下图：图7 螺旋轴示意图 Fig.7 Screw axis schematic 由前面的计算得D=500mm.S=400mm。查考资料得d=133mm,螺旋轴之间用中间轴承连接，同时选择中间轴承，中间轴承采用滑动轴承，选择对开式滑动轴承。2.6尾端轴承装置 2.6.1计算轴的最小直径由前知功率 P=1.6580.95=1.5751kw,转速 n=100r/min。初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理，根据机械设计表113，取,于是得 （13） （14）轴的最小直径显然是安装在法兰轴套处，取此处d=40mm。2.6.2尾端轴的结构设计根据要求确定轴的各段直径和长度：轴的左端与螺旋轴钢管内孔相接，由于螺旋轴钢管外径为133mm，钢管不能太厚，我设计的钢管内径为110mm，中间还要焊接一个加强套筒，因此取d1=117mm确定L=200mm，根据轴肩设计尺寸，参考驱动端端盖尺寸，选择d=126mm，再由设计的端盖宽度确定L=120mm取d=110mm，L=120mm 。螺旋轴钢管与轴的周向定位采用两个方向相互垂直的螺尾锥销固定，其尺寸为M12取轴端倒角为2，各轴肩圆角统一取为R2图8 尾端轴示意图 Fig.8 The end of the shaft schematic 2.7行星轮减速器行星齿轮传动与普通齿轮传动相比较，它具有许多优点。它的最显著的特点是：在传递动力时它可以进行功率分流； 同时，其输入轴与输出轴具有同轴性，即输出轴与输入轴均设置在同一主轴线上。所以，行星齿轮传动现已被人们用来代替普通齿轮传动，而作为各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。行星齿轮传动的缺点是：材料优质、结构复杂、制造和安装较困难些。但随着人们对行星传动技术进一步深人地了解和掌握以及对国外行星传动技术的引进和消化吸收，从而使其传动结构和均载方式都不断完善，同时生产工艺水平也不断提高。因此，对于它的制造安装问题，目前巳不再视为一件什么困难的事情。实践表明，在具有中等技术水平的工厂里也是完全可以制造出较好的行星齿轮传动减速器。应该指出，对于行星齿轮传动的设计者，不仅应该了解其优点，而且应该在自己的设计工作中，充分地发挥其优点，且把其缺点降低到最低的限度。从而设计出性能优良的行星齿轮传动装置。综上，根据原始条件可以确定所需用的输入功率为 （15）至此，可以确定所用的电动机的型号 YVP132S-6，可以确定本设计题目（螺旋加料输送机）的传动部分的设计方案NGW型 2Z-X（A）。行星轮数。3 校核3.1驱动装置的受力分析根据设计任务。螺旋加料输送机长度为6m,为了制造,安装以及运输的方便,其槽体和螺旋轴均采取分节制造,应分3节，头节，中间节及尾节，其长度分别为L1=2m,L2 =2m, L3=1.5m，查输送机手册得每段重力大 。物料阻力 ,q为单位线载荷 . （16）由力平衡 （17） 同理分析轴向力，尾部轴承只受径向力，不受轴向力 ,其中 受力图如下： 图9 驱动端轴承受力分析图 Fig.9 Drive end bearing force analysis diagram 3.2前端轴的校核两轴承受径向力分别为 弯矩为 取按弯扭强度进行校核： （18） 查机械设计表15-2得，当扭转切应力为脉冲循环变应力时，取 M轴所受的弯矩 T轴所受的扭矩 W轴的抗弯截面系数， 查 机械设计表15-1得， 前端轴段径校核符合设计要求3.3尾端轴的校核由于尾端轴承只承受径向力和扭矩作用，因此只对它进行扭转强度校核 （19） 查机械设计表15-4得， 查机械设计表15-3得，即满足要求。3.4轴承的校核3.41圆锥滚子轴承的校核对于圆锥滚子轴承30222，派生轴向力, 可以查机械设计手册得到，其值由的大小决定，主要性能参数如下，由估计计算得,经分析得，轴承1压紧，轴承2放松 对轴承1 以及查机械设计表12-6差值得 对轴承2 以及查机械设计表12-6差值得 由于轴承运转中又中等冲击载荷，查机械设计表12-3，取 （20） （21） 因为轴承1受力大，所以按轴承1计算 （22）3.4.2滑动轴承计算求两轴承计算轴力 主要性能参数如下，参数如下对于轴承30208，派生轴向力 所以轴承1压紧,，轴承2放松 求轴承的当量载荷由于轴承运转中又中等冲击载荷，查机械设计表12-3，取因为轴承1受力打，所以按轴承1计算 （23）3.4.3调心轴承 23200C的计算两轴承计算轴力（不受轴向力） 当量载荷 查机械手册得 （24） 所以轴承都符合要求。3.4.4 键的校核对于普通平键连接的强度条件为 （25）式中：T传递的转矩K键与轮毂键槽的接触强度。k=0.5h,此处h为键的高度，单位mml键的