螺旋输送机设计【8张图/12500字】【优秀机械毕业设计论文】
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螺旋
输送
设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
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文档包括:
说明书一份,38页,12500字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
文献综述一份.
翻译一份.
图纸共8张:
A1-螺旋轴头节.dwg
A2-总装配图.dwg
A2-调换轴承.dwg
A3-齿轮轴.dwg
A3-大齿轮.dwg
A3-底座装配附.dwg
A3-螺旋轴尾节.dwg
A3-中间节.dwg
目 录
第一章 螺旋输送机的工作原理及一般构造…………………………………………1
1.1 螺旋输送机的工作原理……………………………………………………………1
1.2 螺旋输送机的一般构造……………………………………………………………3
第二章 螺旋输送机的几种方案对比…………………………………………………4
2.1 两种方案提出…………………………………………4
2.2 方案对比…………………………………………4
2.3 螺旋输送机支撑设计…………………………………………5
2.4 螺旋输送机驱动装置的设计…………………………………………5
2.5 螺旋输送机料槽设计…………………………………………6
第三章 螺旋输送机减速器设计…………………………………………7
3.1 减速器运动参数和动力参数计算…………………………………………7
3.2 齿轮的设计计算…………………………………………8
3.3 减速器轴的设计计算…………………………………………13
第四章 螺旋轴的设计计算…………………………………………21
4.1 螺旋轴的结构设计…………………………………………21
4.2 螺旋轴的尺寸设计--------------------------------------------------------------------------23
4.3 螺旋轴尾节强度校核-----------------------------------------------------------------------26
4.4 螺旋轴首节强度校核-----------------------------------------------------------------------30
4.5 螺旋输送机中间节强度校核--------------------------------------------------------------32
第五章 螺旋输送机的润滑与密封------------------------------------------------------34
5.1 螺旋输送机的润滑--------------------------------------------------------------------------34
5.2 螺旋输送机的密封------------------------------------------------------------------------- 34
总 结 -------------------------------------------------------------------------------------------- 36
参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------38
附录A 外文翻译—原文部分------------------------------------------------------- 39
附录B 外文翻译—译文部分--------------------------------------------------------44
谢 辞 ---------------------------------------------------------------------------------------------37
毕业设计(论文)的内容要求：
完成螺旋输送机的设计；功能实现合理，结构简单实用，工作可靠；图纸整洁、清晰、
正确，符合有关设计标准；说明书要逻辑性强，表达清楚，字迹工整；图纸数量、说明书字
数、说明书排版格式及装订顺序符合机电工程学院有关要求。
绪论；螺旋输送机工作原理及一般构造；螺旋输送机方案对比与确定；螺旋输送机设
计计算；螺旋输送机的润滑与密封问题。
参数：物料输送长度：12m
输送能力：10t/h
- 内容简介：
-
华东交通大学 教研室 教研室主任 批 准 日 期 毕业设计 (论文 )任务书 机电工程 学院 机电一体化 专业 01班 学生 田进军 一、毕业设计 (论文 )题目 螺旋输送机 二、毕业设计 (论文 )工作自 2005 年 3 月 3 日起至 2005 年 6 月 10 日止。 三、毕业设计 (论文 )进行地点： 教 11#507 室 四、毕业设计 (论文 )的内容要求： 完成螺旋输送机的设计；功能实现合理，结构简单实用，工作可靠；图纸整洁、清晰、 正确，符合有关设计标准；说明书要逻辑性强，表达清楚，字迹工整；图纸数量、说明书字 数、说明书排版格式及装订顺序符合机电工程学院有关要求。 绪论；螺旋输送机工作原理及一般构造；螺旋输 送机方案对比与确定；螺旋输送机设 计计算；螺旋输送机的润滑与密封问题。 参数：物料输送长度： 12m 输送能力： 10t/h 指 导 教 师 接受设计 (论文 )任务日期 学生签名 湖北工业 大学 毕业设计（论文） 题目： 螺旋输送机设计 学 院： 机电工程学院 专 业 : 机电一体化 班 级： 机电 01 学生姓名： 田进军 学 号： 20010310011004 指导教师： 范士娟 完成日期： 毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。 如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。 本人签名 _ 田进军 _ 导师签名 _ 年 月 日 华东交通大学学生开题报告书 课 题名称 螺旋输送机设计 课题来源 课题类型 师 范士娟 学生姓名 田进军 学 号 20010310011004 专 业 机电一体化 开题报告内容： 完成螺旋输送机的设计；功能实现合理，结构简单实用，工作可靠；图纸整洁、清晰、 正确，符合有关设计标准；说明书要逻辑性强，表达清楚，字迹工整；图纸数量、说明书字 数、说明书排版格式及装订顺序符合机电工程学院有关要求。 绪论；螺旋输送机工作原理及一般构造；螺旋输送机方案对比与确定；螺旋输送机设计计算；螺旋输送机的润滑与密封问题。 参数：物料输送长 度： 12m 输送能力： 10t/h 方法及预期目的： 螺旋输送机功能实现的方法：启动电机，电机再带动减速器的高速轴旋转，通过一级标准的直齿圆柱齿轮传动后带动螺旋轴转动，螺旋轴再推动物料向前运移。 目的：完成螺旋输送机的设计；功能实现合理，结构简单实用，工作可靠，工作寿命长，工作效率高。 指导教师签名： 日 期： 课题类型：（ 1） A 工程设计； B 技术开发； C 软件工程； D 理论研究； （ 2） X 真实课题； Y 模拟课题； Z 虚拟课题； （ 1） （ 2）均要填，如 。 华东交通大学毕业设计（论文）任务书 姓 名 田进军 学 号 20010310011004 毕业届别 2005 专业 机电一体化 毕业设计（论文）题目 螺 旋 输 送 机 设 计 指导教师 范士娟 学 历 硕士 职 称 讲师 具体要求： 完成螺旋输送机的设计；功能实现合理，结构简单实用，工作可靠；图纸整洁、清晰、 正确，符合有关设计标 准；说明书要逻辑性强，表达清楚，字迹工整；图纸数量、说明书字 数、说明书排版格式及装订顺序符合机电工程学院有关要求。 绪论；螺旋输送机工作原理及一般构造；螺旋输送机方案对比与确定；螺旋输送机设 计计算；螺旋输送机的润滑与密封问题。 参数：物料输送长度： 12m 输送能力： 10t/h 进度安排： 第 2 6 周：文献、资料查阅，初步确定方案。 第 7 8 周：调研并完成方案设计。 第 9 12 周：完成图纸设计任务和计算任务。 第 13 16 周：完成毕业设计，准备答辩。 指导教师签字： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日 题目发出日期 设计（论文）起止时 间 附注： 华东交通大学毕业设计 (论文 )评阅书 (1) 姓 名 田进军 学 号 2 0 0 1 0 3 1 0 0 11 0 0 4 专 业 机 电 一 体 化 毕 业 设 计 (论文 )题目 螺 旋 输 送 机 设 计 指导教师评语： 指导教师签字： 年 月 日 评阅人评语： 评阅人签字： 年 月 日 得 分 得 分 华东交通大学毕业设计 (论文 )评阅书 (2) 姓 名 田进军 学 号 2 0 0 1 0 3 1 0 0 11 0 0 4 专 业 机 电 一 体 化 毕 业 设 计 (论文 )题目 螺 旋 输 送 机 设 计 答辩小组评语： 等 级 组长签字： 年 月 日 答辩委员会综合评语： 等 级 答辩委员会主任签字： 年 月 日（学院公章） 注：答辩小组根据评阅人的评阅签署意见、初步评定成绩，交答辩委员会审定，盖学院公 章。 “等级”用优、良、中、及、不及五级制（可按学院制定的毕业设计 (论文 )成绩评定办法评定最后成绩）。 华东交通大学毕业设计（论文）答辩记录 姓 名 田进军 学 号 20010310011004 毕业届别 2005 专 业 机电一体化 题 目 螺旋输送机设计 答辩时间 答辩组成员（签字）： 答辩记录： 记录人（签字）： 年 月 日 答辩小组组长（签字）： 年 月 日 附注： 绪 言 随着工业生产的进步，不同的生产部门、行业对各自所需要的生产设备的要求也有了很大的变化。就其中的 连 续输送机机械而言也是如此。工业上常用 连 续输送机械有：带式输送机、板式输送机、刮板式输送机、振动输送机、悬挂式输送机、自动扶梯和螺旋输送机。由于它们工作原理及机构的不同，故所适用的工作环境和条件 范 围也不一样。 水泥是一种粉末状物质，其磨琢性也较大，故不宜用一般的输送设备对其进行输送，它需要用一种比较特殊的输送设备对其进行输送，这种设备需要密封较好，防止水泥在输送 过程中 由于飞扬而造成损失 和对工作人员身体的危害 ，这种输送设备就是螺旋输送机。它不紧能 够 满足密封性较好的要求，同时还能在水泥的输送的过程种对水泥进行搅拌，防止水泥因遇水或受潮而凝结成块而不便于 输送 。 螺旋输送机的机构较简单，横向尺寸紧凑，便于维护，可密封输送，对环境的污染小，装料点位置可灵活 变动，在输送过程中还能进行混合、搅拌等作业。因此对水泥的输送而言 ，螺旋输送机 是一中比较理想的输送设备。尽管如此，在设计螺旋输送机时需要对其的一些重要参数作合适的选取，这样不仅可以提高输送机的性能，同时还能使整个输送机的设计最优化。下面就一些典型参数对螺旋输送机的性能的影响及其选取时注意的问题说明如下： (1)螺旋角。通过对物料进行受力分析可知当物料所受的合力一定时，增大螺旋角，物料所受的轴向推力将会减小，而周向力将会增大，这样不利于物料的输送及降低能量消耗，同时也增大了轴的挠曲变形；当减小螺旋角时，物料所受 的轴向力增大，周向力减小，有利与物料的输送及降低能量的消耗，因此在选择螺旋角时不应取 得 过大，应尽量取得小些，这样有利于提高物料的输送速度，从而提高工作效率。 (2)螺距。由分析可知当螺旋的螺距一定时半径超过一定值时，物料的圆周速度随半径的变化而变化，因此在输送过程中，物料之间将产生相对滑动，在靠近螺旋轴的物料的圆周速度要比外层要大一些但该处的轴向输送速度会显著下降，所以内层的物料较快的绕轴进行运动，较早到达表面，这样就会产生一个附加的物料流。为了避免附加的物料流，同时又能获得较大的轴向输送速度，可采用弯曲母 线的螺旋面。 (3)充填系数。当充填系数较小时，物料堆积的高度底矮，而且大部分物料处于靠近槽壁而具有较底的圆周速度，运动的滑移方向几乎 水平 ，这时输送方向的附加物料流不严重，单位消耗的能量也小。当充填系数增大时，周向速度大于轴向速度，这时运输速度降低，工作效率降低，同时会产生附加的能量消耗。因此在选择充填系数时应取小一些。 螺旋输送机设计 摘 要 随着工业生产的发展，螺旋输送机的应用越来越广泛，但由于具体工作环境的不同，对螺旋输送机的密封性要求也不一样。本文通过对不同方案的对比，从经济性、结构紧凑性和实用性的角度出发选择了一种最佳方案。然后就对螺旋输送机性能影响较大的两个部分，即减速器和螺旋轴作了详细的设计说明，并对螺旋输送机的密封和润滑作了简要的说明。最终设计出了一种主要用于输送水泥、密封性好、工作安全、效率高、工作寿命长，且能在输送过程种对水泥进行搅拌的优质螺旋输送机。 关键词：螺旋输送机；螺旋轴；水泥；减速器；密封；润 滑 of of so of of on to s At a is to of 文献综述 一、 选题的依据及意义 螺旋输送机俗称绞龙，是矿产、饲料、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：螺旋输送机适用于各行业，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。螺旋机不适于输送易变质的、粘性大的、易结块的物料。 螺旋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。 螺旋输送机使用的环境温度通常为 50；其中，水平型螺旋输送机，其输送物料温度应小于 200；输送机倾角一般应小于 20；输送距离一般小于 40m，最大不超过 70m。垂直型螺旋输送机，其输送物料温度一般不大于 80，垂直提升高度不超过 8m。 鉴于螺旋输送机的应用范围及 功能特点，用户在选型时，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，以避免不必要的麻烦和损失。 工作原理：螺旋输送机是利用旋转的螺旋将被输送的物料沿固定的机壳内推移而进行输送工作，头部及尾部轴承移至壳体外，吊轴承采用滑动轴承设有防尘密封装置，轴瓦一般采用粉末冶金，输送水泥采用毛毡轴瓦，吊轴和螺旋轴采用滑块连接。 主要特点： 1、承载能力大、安全可靠。 2、适应性强、安装维修方便、寿命长。 3、整机体积小、转速高、确保快速均匀输送。 4、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。 5、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，刚文献综述 性好。 设备安装要求： a、进出料口现场安装应使进出料口的法兰支撑面与螺旋机的本体轴线平行 ;与相连接的法兰应紧密贴合不得有间隙。 b、螺旋机装妥以后应检查各存油处是否有足够润滑油、不够则加足之，其后进行无负载试车 ;在进行连续 4 小时以上试运转后，检查螺旋机。装配的正确性：发现异常的情况下应即停机，处理后在运转，直至处于良好运行状态为止。 c、螺旋机运转应平稳可靠，紧固件无松动现象。减速器无渗油 、无异常声，电气设备安全可靠，空载运行功率额定功率的 30%。 设备使用要求： a、螺旋机应无负荷起动，即在机壳内没有物料时起动，起动后方能向螺旋机给料。 b、螺旋机初始给料时，应逐步增加给料速度直至达到额定输送能力，给料应均匀，否则容易造成输送物料的积塞，驱动装置的过载，使整台机器早日的损坏。 C、为了保证螺旋机无负荷起动的要求，输送机在停车前应停止加料，等机壳内物料完全输尽后方可停止运转。 d、被输送物料内不得混入坚硬的大块物料，避免螺旋卡死而造成螺旋机的损坏。 e、在使用中经常 检测螺旋机各部分的工作状态、注意各紧固件是否松动，如果发现机件松动，则应立即拧紧螺钉，使之重新坚固。 f、螺旋机的机盖在机器运转时不应该取下，以免发生事故。 针对 螺旋 输送机使用中存在的一些问题，如卸料口积料堵塞、吊轴承使用寿命短、连接件易断裂、螺旋叶片磨损快等问题，依据在铸造生产中的使用实践，进行故障分析，提出了改进思路，以利提高螺旋输送机整体设计和制造水平。螺旋输送机是采用国际标准产品 ,等效采用 准 ,业标准。其技术指标先进，结构新颖，是我国九十 年代替代 文献综述 二、 国内外研究概况及发展趋势 型是新一代螺旋机的机型， 90 年代随着水泥工业蓬勃发展，先后有近万台非专业机械工厂生产 螺旋机为水泥行业生产服务。由于非专业机械工厂生产设施不完善，在生产、技术、标准及验收细则等方面未能形成行业性规范，使用效果不够理想，产品使用寿命短。例如简化防锈工序使设备提前生锈、锈蚀；简化热处理工序使运动件不耐磨需提前更换；主要机件机械加工精度低、配套协作件不规范，造成整机使用故障多。 三、研究内容及实验方案 六十年代 型螺旋输送机（螺旋直径： 150 600种规格）已广泛用于工业生产中，八十年代在 型的基础上，结合国外相应机型及标准修改设计 列机型（螺旋直径： 100 1250一种规格），广泛用于运输散体颗粒的机械中。 和 相比较，具有以下特点： 驱动上结构紧凑。采用 速电动机直联驱动（或 Y 系列电动机加 联驱动）代替电动机借弹性联轴器传到 速机传递动力的方案。 型密封性好。图 1 所示为 螺旋输送机总图。 文献综述 头尾轴承座与螺旋 机机壳脱离，保持 S 距离有利于防尘降温。为了有效防尘，在端面轴承支座 6 上设置填料箱 8，内部旋转石棉盘根，外用压盖压实，能有效阻止粉尘外逸。（ 型，没有 S 距离，不利输送高温物料）。并 分析 螺旋输送机 的结构组成。优化传统的机械结构。另外对总装图的设计、用连接轴进行有限元分析、并绘制零、部件图。使其最终能达到使用要求。 四、 目标与主要特色及工作进度 (1)研究目标 毕 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 1. 输送长度： 12 米； 2. 螺旋输送机水平布置； 3、进、出 料口采用方形； 4、物料温度：常温。 (2)主要特色 螺旋输送机与 头部、尾部轴承移至壳体外，吊轴承采用滚动，滑轮轴承互换结构，并设防尘密封装置，密封件用尼龙用塑料，因而其密封性好，耐磨性强，阻力小，寿命长。滑动轴瓦有需加润滑剂的铸铜瓦，合金而磨铸铁瓦和铜基石墨少油润滑瓦，出料端设有清扫装置，整机噪声低，适应性强，文献综述 操作维修方便，进出料口位置布置灵活。 螺旋输送机的应用范围：螺旋机被广泛地使用在各种工业部门，如建材、电力、化工、冶金、煤炭、机械、轻工、粮食及食品行业。 旋输送机对输送物料的要求，粉状、粒状和小块状物料，如：水泥、煤粉、粮食、化肥、灰渣、砂子等，物料温度不得超过 200，螺旋机不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的物料。因为这些物料在输送时会粘结在一螺旋上，并随之旋转而不向前移动，或者在吊轴承处形成物料的积塞而使螺旋机不能正常工作。 旋机的工作环境应在 50之间，允许稍微倾斜使用，最大倾角不得超过 20。 五、 参考文献 【 1】孙桓等主编 北京 :高等教育出版社， 2001 【 2】濮良贵等主编 北京 :高等教育出版社， 2001 【 3】运输机械设计选用手册编委会 北京 :化学工业出版社 4】毛广卿主编 北京 : 科学出版社， 2003 【 5】范祖尧主编 北京 :机械工业出版社， 1996 【 6】徐灏主编 四版） 机械工业出版社 7】 E, of 980 【 8】 洪致育、林良明主编：连续运输机，机械工业出版社，北京， 1982。 目 录 第一章 螺旋输送机的工作原理及一般构造 1 螺旋输送机的工作原理 1 螺旋输送机的一般构造 3 第二章 螺旋输送机的几种方案对比 4 两种方案提出 4 方案对比 4 螺旋输送机支撑设计 5 螺旋输送机驱动装置的设计 5 螺旋输送机料槽设计 6 第三章 螺旋输送机减速器设计 7 减速器运动参数和动力参数计算 7 齿轮的设计计算 8 减速器轴的设计计算 13 第四章 螺旋轴的设计计算 21 螺旋轴 的结构设计 21 螺旋轴的尺寸设计 螺旋轴尾节强度校核 螺旋轴首节强度校核 螺旋输送机中间节强度校核 五章 螺旋输送机的润滑与密封 螺旋输送机的润滑 螺旋输送机的密封 4 总 结 6 参考文献 录 A 外文翻译 原文部分 9 附录 B 外文翻译 译文部分 辞 毕业设计 说明书 1 附录 A of n a of a or is in s or or a a of by an at of of is a to of a or to of as a or a of to of it is by of a of a a to on of A of of as as of 2 of no is to or at in or is of A is if of of or if an to a an of 毕业设计 说明书 3 in a is is by an on or to to or as as as of as by of of or of be of of be to in or In be to or at to of to or to as in on a or no or by or no or or of to to or be of no 4 or to or is by an on a be a no or to of or as as to A be to to be on of or or on a or be ac or dc of of or a or is is to a in in to at at as 业设计 说明书 5 it of be or a to be do in a he be to of or on do to or be A of or or in a of a or 0 , of or of in of it an of to it is it of be an of is of or of as as is or in to to as as of If of a is to 6 to a or a of of to of or ： 螺旋输送机基础 在基本形式上，螺旋输送轴是以铸钢或铸铁为材料的螺旋叶片绕制在一根扰性的、坚硬的塑料或钢管上而形成的（小直径塑料管可能会延伸到整个螺旋长度），螺旋轴由通常装在卸料端的电机直接驱动。 输送机的进料端通常装有一个 U 型沉槽，它与漏斗状进料口直接相连接或直接与推进装置的入口相连，例如一个容器状卸料袋、袋状倾倒站、捣碎机、粉碎机、搅拌机、反应装置或趸船。 进料槽要布置在螺旋的上方，由进料斗进入料槽的物料可以直接进入螺旋轴上的螺旋槽中。当裸露的螺旋旋转时它将物料抛到管轴的外表面， 这样物料进沿着螺旋槽移动。 在管轴内螺旋能够自动调心，并对管壁和螺旋叶片进行清理。由于松散而导致的这种现象有利于装有块状物料的螺旋在料槽内旋转。物料是否能够在足够的空间里输送而不造成损害取决于其脆性和粒度。 输送机的进料端通常安装有一个可拆卸的清理盖，一便对轴及时进行清理，还可以对零件进行拆卸和清理。 毕业设计 说明书 7 由于进料端要求没有负荷，且因卸料端的负荷是驱动力的两倍或两倍以上，这样物料就可以达到卸料口。物料在进入料槽时与密封盖是不相接触的。因此螺旋是与物料直接接触的唯 一运动部件。 螺旋的典型运用包括在趸船、鼓状倾倒站、捣碎机、粉碎机、搅拌机、反应装置、包装机、铸造机、锻压机和其它物料输送装置上。 性能 如果列出能够满足你要求的性能清单或如果某个功能是螺旋解决单个问题所独有的，那么螺旋输送机是你最好的选择。将你的需要与下面一些特征作个对比： 8 与物料接触的一个运动部件 在螺旋输送机上唯一与物料相接触的部件就是粗而硬的螺旋轴，它由电机直接驱动。这种简单的设计并不需要过滤器，吹风隔离机，其它运动部件在气动输送设备、升降吊桶 、坚硬的螺丝锥、移动链上可以看到。 输送自由流动和无压流动的物料 螺旋输送可以用于输送大到圆球小到微米大小的粉状物质，还可以用于输送难于装袋、抓取的物料。关于粉末状物料输送的例子如二氧化硅，可压缩的物料有二氧化钛，粘性物质如金属粉末、纤维物质、，易变质物质，还有由尺寸只有 1 英寸的微粒组成的物料。旋转运动是由转动的螺旋来完成的，它同时还可以防止混合物的分离，即使是那些由分散小尺寸或粘性微粒组成的物质在通过长距离输送时也不会分散。 防污染 螺旋输送机可以进行很好的密封，以防止产品对环境造成极大的污染，但必须保证 被输送物料的潮度和温度。输送机的内表面都是很光滑的，且要易于输送机的清理。在输送机内部，物料要与焊缝、过滤器或内部其他零件相接触。除此之外，整体的设计可以同时达到工业和环境要求的标准。 多方位 螺旋输送机可以垂直、水平或以任意角度输送粉末状和块状固体物质，这个功能允许用户根据更好的系统安排或不便于装配的空间来定位进料口和出料口 .。 柔性产品的搬运 螺旋输送机能否在输送物料时只产生微小的破损或没有破损，能否对螺旋槽进行清理取决于物料颗粒的脆性和粒度。自动调心的螺旋能够消除或减小磨损、压碎及采用其它输送机械容易 引起的冲击。 快速、全面的清理 螺旋输送机不包含任何裂缝、过滤器、阻止物料运移或使输送中断的举动。清理首先要移走防护罩，然后让其倒转疏散残留的物料，以便用空气、水、蒸汽及其它清洁措施将其冲走。螺旋叶片和光轴可以被快速的移走，以便对其它部件进行清理。 高可靠性、低维护 螺旋输送机不带有任何内部附属物、过滤器或隔离器被磨损破坏或需要维护。螺旋轴是由电动机直接驱动。一台螺旋输送机能否反复启动制动，甚至在满负荷的情况下对整机没有任何束缚和破坏是取决于其应用参数的。 经济性 由于没有连接传动装置、过滤器、链条及外部压 力源、吹风机、隔离器使得螺旋输送机的制造成本和运营成本较其他输送机械要低。一台螺旋输送机的安装也很经济，因为进料口和出料口可以根据需要来定位而没有一种固定输送路线，这样就减少了顺流和逆流对推进装置的依赖。 灵活性 螺旋输送机可以通过人工架设在带有输送支架的架设构架上以便提高输送的灵活性，这样就避免了由于采用大量的固定单元而造成的浪费。 多种卸料方式 水平布置的螺旋输送机可以给多台包装机、铸造机和加工设备同时或单独进料。它们还可以长距离输送块状物料，有选择性的进行多点卸料或通过人工或自动方式滑过出料口。它们还 可以在一个循环的时间内封闭所有卸料点。 大容积进料 螺旋输送机可以同时计量和输送块状固体产品。整机可以安装带毕业设计 说明书 9 有流动推进装置的 速进料斗以便连续自由的输送物料。 成批称重和进料 对成组物品称重的系统是由单个或多个扰性输送设备组成，这些设备将物品卸到一个中心称重斗里或其它安装有载荷单元的加工设备中。获得的称重信息被输送到一个中心程序控制器中，程序控制器轮换控制每一个输送设备。然后控制器启动输送机，顺序将每中产品载入称重的中心料斗，输送机在输送时首先以高速输送，当目标的成组称重已经实现后，在输送机停机 前，以滴落的速度停止进料。因为这种称重系统既实现了称重又实现了输送，所以它可以消除对隔离器的依赖。 缺陷 由于每种输送方法都存在固有的缺陷，因此在认为一台螺旋输送机就是你应用的最佳选择前必须对每种方法的不重要因素或次要因素进行认证和控制。 物料的疏散 像其它的输送机械一样螺旋输送机在一直线运转时通常不能对物料进行彻底的疏散，然而当移去防护罩并让螺旋逆转是可以充分疏散残留物料以便进行清洗和物料翻转。 柔性产品的装卸 螺旋输送机对物料的有害影响比用易于磨损、压碎或冲击块状物品的输送方法要小，不是所有的物料都能完 好无损的被输送。例如易碎的小薄片或大而柔的颗粒可能会招致破损，尤其是在螺旋输送机内长距离输送或过高的倾斜面上输送时物品是容易引起破损的。螺旋输送机合理的系统设计可以消除这些影响。 10 能力要求 目前，螺旋输送机被应用于工作能力要求小于 50t/h 的应用情况下，这是为什么它们很少被用在船只或火车的装卸上。在螺旋输送机内有两种基本的形式的螺旋：平母线螺旋和弯曲母线螺旋。每一种螺旋形式都有自身的优点和缺陷。 绕制的螺旋叶片表面会对物料施一个直接的外力以推动物料 在螺旋槽内移动。相对较高的圆周力在螺旋输送机的整个长度内对螺旋和轴产生了一个有效的作用。物料受到的载荷使得螺旋在管轴内能够自动调心以防止物料在通过整个输送距离时与管壁发生接触，即便螺旋和管轴的装配是直线型的也能自动调心，但条件是它已经被正确的设计。利用在整个输送长度内旋转的螺旋轴可以使下滑物料的量减少，这是因为运用绕制的螺旋是很有用的。但是但输送由大颗粒组成或那些高堆积度的产品时，就完全没有必要了，例如输送糖块、面粉、苏打粉等。 平螺旋是利用截面为方型或矩形的棒料制成的。这种螺旋的承载截面能够比弯曲母线螺旋 对物料施加的力要大，因此平螺旋被广泛的用来输送易于压缩的产品，也常用来输送易碎物料和那些小粒度物料。 如果已经将螺旋输送机的特性和你的物料特性及输送参数列在一起，那么你的下一不就是提供物料样品及应用细节给螺旋输送机的应用设计师，他可以为你新的或已经存在程序提供最理想的系统的综合的建议。如果你的应用要求输送机能力超过了粗略设计水准，那么有关输送机其它模型的基本知识可以让你正确决策哪一种方案需要最少的协调工作或哪一种方案最能解决你最关键的问题。 毕业设计 说明书 1 第一章 螺旋输送机的工作原理及其一般构造 旋输送机的工作原理 螺旋输送机与一般的输送机械不同，它是属于不具有挠性牵引构件的输送设备。在工作时，启动电机，电机带动减速机低速轴转动，通过一级减速之后带动螺旋轴转动，带有螺旋叶片的转动轴在封闭的槽内旋转，使装入料槽的物料在自身重力及其对料槽的摩擦力的作用而不和 螺旋轴 一起转动，只沿料槽向前运移。其情况好象不能旋转的螺母沿着螺杆作直线运动一样。在垂直的螺旋输送机中，物料是靠离心力可对槽壁所产生的摩擦力而向上运动。不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的及大块的物 料。输送过程中还可以对物料进行搅拌混合、加热和冷却。 旋输送机的一般 结 构 螺旋输送机一般由螺旋轴、进料口、出料口， 料槽 、驱动装置等五个部分组成，其中螺旋轴是螺旋输送机的基本构件，它由轴和叶片组成，螺旋叶片多由钢板冲压而成，然后将它相互焊接在一起。 螺旋的形状按输送物料的性质不同而有以下几种形式： 图 是最常用的一种，适用于输送流动性好的，干燥的、小颗粒的或粉状的物料。考虑到水泥是一种粉末状，干燥小颗粒物质，故本设计的螺旋本体采用该种制法。 图 用于 输送块状的或粘滞性的物料。 齿形螺旋 (见图 1适用于输送容易被挤紧的物料和在输送过程中需要同时进行搅拌、混合的物料。 图 旋形状 2 螺旋输送机的本体部分除了螺旋轴外还包括：料槽、底座、轴承，槽盖、端盖等部分。两端的轴承主要用于承受物料在输送过程对轴产生的附加轴向力。螺旋轴一般做成空心的，这样既可以减轻重量，又便于联接。但是做成空心的又会使轴的强度和刚度下降，要提高轴的强度和刚度要么选用较好的材料，而这样势必增加制造成本，要么通过增大轴的 结 构尺寸来达到提高强度和刚度的目的，这样不仅使得轴的 结 构显得臃肿影响输送效率，还会使制造材料增加，从而使制造成本增加，因此从经济性和工艺性的角度出发本设计选用实体螺旋轴。由于本螺旋输送机输送的距离较长，故将螺旋轴分三段制造，中间用吊环轴承支撑以改善其工艺结构和提高其刚度 以 减小轴因挠曲变形而带来能量消耗。吊环轴承装在沿轴向安装的支架上。由于中间安装的吊环轴承，使得螺旋轴在中间间断不联续，从而使得物料容易在中间轴承 处 堵塞，螺旋输送机不能正常工作，效率下降，所以吊环轴承沿轴向的尺寸应尽量做 得 小一些。为了减小阻力，中 间轴承选用双列调心球轴承。为了防止物料进入轴承中，在吊环承体的两端加上挡盖，并同时给轴承装上润滑装置，本设计的中间轴承通过螺栓杆中间的孔向轴承家润滑油。为了减小制造成本，输送机的料槽采用铸铁制造。料槽的下半部分做成半圆形，上半部分做成直板式。料槽盖用螺栓跟料槽的凸沿联接。底座跟料槽分开制造，在安装时 通 过焊接将其与料槽焊在一起，用于支撑料槽。 螺旋输送机的驱动装置由电机、减速器，联轴器三部分组成。根据本螺旋输送机的输送能力及输送长度要求，从机械设计指导中选择全封闭自冷式笼型三相异步电动机，其型号为 定功率为 4W，额定转速为 750r/ 减速器的设计将在后面进行，这里就不多说。至于驱动装置中的联轴器，由于联接和传动的需要本设计中有两个联轴器，在这里由于减速机高速轴与电机之间传动的扭矩和动力较大，故由机械设计手册选用弹性联轴器 Q/速机低速轴与螺旋轴之间采用刚性连接，由机械设计手册选用 螺旋输送机的进出料口也是本机械的一个重要组成部分，其安装布置比较灵活，可以根据现场需要灵活布置，进料口可以布置在机体的两端，由一端向另一端输送物料，也 可以布置在机体的中间，由中间向两端输送物料。由于水泥从加工到包装一般是流水作业，故本机械将进料口和出料口分别布置在机体的两端。进出料口的结构如图 1b 所示。 图 1出料口 ( b )( a )毕业设计 说明书 3 第二章 螺旋输送机的几种方案对比 种方案的提出 在生活中，常根据使用要求，经济条件，生产条件的不同将螺旋输送机设计成两种常用的结构，其中一种是不带减速机的螺旋输送机，另一种带有减速机的螺旋输送机，它们的传动方案如图 22示： 图 2动方案一 图 2动方案二 种方案的对比 方案二从结构上讲很简单，也很经济，但是它存在很多技术上的问题，比如说功耗大。由于螺旋轴与电机直接相连 ,转速高，承受的扭矩大，如果材料不够好或结构尺寸达不到要求很可能使机械在经历较短的工作时间后便失效，因此这种方案对轴的材料要求较高和尺寸要求较大，然而选用好的材料、增大轴的结构尺寸将使以经济为目的的设计陷入一个不能自拔的旋涡中。除此之外，由于本方案没有减速器，而螺旋轴实际工作需要的转速远低于电机 转速，这样一方面会造成联轴器输送机主体部分电动机电动机 输送机主体部分联轴器电动机输送机主体部分联轴器减速器联轴器 4 功率的大量损耗，另一方面选择高速电机势必增加设计成本。本方案在经济条件不太好的情况下比较适用。因此当我们选用这样一种设计方案时，要综合考虑各个方面的因素，使设计在整体上达到最优，这样才能实现经济的目的。方案一在结构上由于多了一个减速器显得比方案二复杂一些，但正是由于它的加盟使得螺旋输送机在性能上较方案一有了很大的改善： 1）减速机的引入使螺旋轴直接承受的扭矩减小了，这样有利于减小轴的结构尺寸，使输送机的结构更加紧凑，也有利于提高输送机的工作寿命。 2）机械的传动更加平稳了，这样不仅有利于物 料的连续输送，保证输送机的工作效率，还有利于减小输送机在输送物料过程中的阻力，减小输送机的功耗，使输送机更加经济。 3）使电机的选择更加合理、经济。由于引入减速器之后，使得的我们对于需要的电机的选择更加科学，更加合理。通过以上比较及调研可见方案一比方案二要好，因此从经济性和适用性的角度出发本设计选用方案一作为设计方案。 旋输送机支撑设计 从螺旋输送机的工作原理可知，由于物料在输送过程中要对轴产生附加的轴向力，而该轴向力通过轴作用在轴承上，因此在选用轴承时要考虑轴承既能承受径向力又要能承受轴向力，因此 本设计选用角接触球轴承做为端面轴承。选择好了轴承又会遇到了一个安装的问题，如果轴承安装布置不好，它将直接影响螺旋轴的刚度，进而影响轴的寿命。轴承的布置有多种方式，而每种方式在特殊场合下对提高轴的刚度都是有利的。考虑到本设计中传动轴跟螺旋轴作成一体，为了提高螺旋轴的刚度将轴承布置成背对背的形式（见图 2因为这样布置使得轴的悬伸量减小了，从而提高了轴的刚度。由于螺旋输送机输送的距离较长，为了便于制造和安装而将轴分三段制造，中间用吊环轴承支撑对于吊环轴承的情况在前面也有叙述，故此不再馁述。 图 2承安装方式 旋输送机的驱动装置设计 本螺旋输送机的驱动装置包括三个部分：电机、减速器，联轴器。其中减速器采用标准直齿圆柱齿轮传动。由于直齿圆柱齿轮传动不会产生附加的轴向力，因此减小了螺旋轴的轴向串动，提高了轴的工作稳定性 。另外由于直齿圆柱齿轮的设计简单易行，设计周期短，设计成本低，制造也很方便，因此在本设计中选用直齿圆柱齿轮传动是可取的。 毕业设计 说明书 5 联轴器用来连接电机与减速机及减速机与螺旋轴。减速机高速轴与电机之间用弹性较好，能缓冲减振，不要润滑的弹性圈柱销联轴器连接构造简单，减速机低速轴与螺 旋轴之间用可移动的，成本低，能够传递大扭矩的刚性凸缘联轴器连接。 槽的固定设计 为了降低制造成本，料槽盖选用铸铁制造，料槽盖与料槽之间用螺钉固定，以便于及时打开对螺旋输送机进行清理。其固定如图 2示：这种设计结构简单，密封性也较好，只需要在料槽盖和料槽的凸沿上钻出一定数量的螺钉孔即可 图 4槽的密封 6 第三章 减速器的设计计算 速装置运动参数和动力参数的计算 传动装置的总传动比及效率分配 (1) 传动装置的 总传动比的选定 通常情况下电动机的转速是比较高的，而螺旋轴实际需要的转速只有 60r/减速器的传动比应该取的大一些，但同时又考虑到结构的紧凑性，故传动比不能选得太大，在这里我们取 I=8 (2) 各部分传动效率的 由于联轴器上损失的能量并不多，故取两个联轴器的传递效率 1= 滚动轴承的传递效率 2=对）； 齿轮传动由摩擦带来的能量损失相对较一些，故取 3= 安装螺旋轴的角接触球轴承的传动效率 4= 减速器运动参数及动力参数的计算 0 轴 电机轴：013 6 0 8 4 8 0n n n i gr/ 3p 0 09 5 5 0 / 9 5 5 0 3 / 4 8 0 5 9 . 7T P n Nm 轴 高速轴：10480r/ 0 0 1 3 0 . 9 8 2 . 9 4 1 19 5 5 0 / 9 5 5 0 2 . 9 4 / 4 8 0 5 8 . 4T P n gNm 轴 低速轴：2360r/2 1 1 2 2 . 9 4 0 . 9 5 0 . 9 9 2 . 8 2 29 5 5 0 / 9 5 5 0 2 . 8 / 6 0 4 4 5 . 7T P n gNm 轴 螺旋轴：3 60n r/3 2 2 3 2 . 8 0 . 9 8 2 . 7 3 39 5 5 0 / 9 5 5 0 2 . 7 / 6 0 4 3 6 . 8T P n Nm 传动机构的运动参数与动力参数列表： 毕业设计 说明书 7 轴名 参数 0 轴 轴 轴 轴 r/80 480 60 60 P（ 3 (动比 i 8 效率 1=2=3=4=齿轮的设计计算 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （ 1） 齿轮类型：根据所设计的螺旋输送机的传动方案，选用闭式直齿圆柱齿轮传动，这样一方面是因为直齿圆柱齿轮传动效率高，可高达 99%以上，另一 方面是因为直齿轮 传动不会产生附加轴向力。 （ 2）精度等级：由于螺旋输送机为一般机械，转速不高，故根据机械设计表 10取 7 级精度。 （ 3）材料：由机械设计表 10取小齿轮的材料为 40质），硬度为 280齿轮材料为 45 号钢（调质）硬度为 240者的硬度差为 40 （ 4）齿数：由于才用的是闭式齿轮传动，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，小齿轮的齿数应取的大一些，故取 0， 1*8=160。 按齿面接触强度计算 （ 1） 根据前面所选取的材料及齿轮的传动方式 可知，该齿轮传动为软齿面闭式齿轮传动，故根据机械设计准则应先按齿面接触强度计算，然后再按齿根弯曲强度进行校核。由机械设计式 10： 231 . 3 2 u （ 3 式中：度圆直径试算值，单位为 荷系数 ; 1T 轴一上的扭矩 ,单位为 u 传动比； d齿宽系数； 弹性影响系数； H 许用的接触应力，单位为 8 1） 确定公式内各参数的值 于事先不知道使用系数、动载系数、齿间载荷分配系数和齿向载荷分配系数，故试选 K= 1T ：由前面的计算可知 31 5 8 0T N d：根据 齿轮在轴上的布置形式由机械设计表 10取齿宽系数 d=1； 根据齿轮材料及配对齿轮的材料由机械设计表 10得材料的弹性影响系数 ； ：由机械设计图 10齿面硬度查得 1=6002=550 N：由机械设计式 10 N=60N应力循环次数； j齿轮每转动一圈时，同一齿面啮合的次数； 轮的工作寿命（单位为 h）； 假定螺旋输送机的寿命为 20 年，每年工作 300 天，每天两班制，则有： 030082(248060 接触疲劳寿命系数据应力循环次数及齿轮材料查机械设计图 10 计算接触疲劳许用能力： 取安全系数 S=1 1 l i m 11 0 . 9 4 6 0 0 5641H N s 2 l i m 22 0 . 9 7 5 5 0 5 3 2 . 51H N S ） 计算： 小齿轮分度圆直径 将 H中较小的值及上面各参数的值代入式 3毕业设计 说明书 9 2 241 3311 1 . 4 5 8 . 4 1 0 8 1 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 1 1 4 . 41 8 5 3 3 . 5t ud m g 圆周速度 ： = 11 1 1 4 . 4 3 0 0 1 . 86 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 s 齿宽 b: 1 1 1 1 4 . 4 1 1 4 . 4 齿宽与齿高之比（ b/h）： 模数：11/ 1 1 4 . 4 / 2 0 5 . 7 2d z 高： h= 2 . 2 5 2 . 2 5 5 . 7 2 1 2 . 9 b/h= 确定载荷系数 K: 根据 =s 及 7 级精度由机械设计图 10得动载系数 。假定 / 1 0 0 b gN/机械设计表 10得 1 。由机械设计表 10得使用系数 。由机械设计表 10的精度等级，小齿轮相对于支撑对称布置时： 3231 . 1 2 0 . 1 8 0 . 2 3 1 01 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 2 3 1 0 1 1 4 . 4 1 . 3 3 由 b/h= 查机械设计图 10 载荷系数 K= 1 1 . 0 8 1 . 2 1 . 3 3 1 . 7A V H K K g g g 按实际载荷系数校正所得分度圆直径： 由机械设计式 10：331 1 . 71 1 1 4 . 4 1 2 21 . 4 模数 m: 11/ 1 2 2 / 2 0 6 . 1m d z 根据机械原理教程表 4标准模数 m=6 3) 按齿根弯曲强度校核 计算F 10 由机械设计式 10：1 3212 F a S aF （ 3 式中：F齿根弯曲应力； 形系数； 力校正系数； 式中其它参数同前。根据齿轮的材料由机械设计表 10得：齿形系数应力校正系数上面各参数代入公式 3 3322 1 . 7 5 8 . 4 1 0 2 . 8 1 . 5 5 101 6 2 0F 根据齿轮的材料由机械设计图 10的小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500齿轮的弯曲疲劳极限2380机械设计图 10得弯曲疲劳寿命系数1时取弯曲疲劳安全系数 S=机械设计式 10： 1112225 0 0 0 . 8 8 2 9 3 . 31 . 53 8 0 0 . 8 9 2 2 5 . 51 . 5F N F F P P 符 合强度要求 齿轮几何尺寸计算 11 122 2 0 . 36dz m 取 1z =20 21 2 0 8 1 6 0z z i g 分度圆直 d: 11 2 0 6 1 2 0d z m 2 1 6 0 6 9 6 0d z m 心距 : 1211 1 2 0 9 6 0 5 4 022a d d 齿轮宽度： 1 1 1 2 2 1 2 2 1 122B 11 0 1 3 2 验算 毕业设计 说明书 11 3112 2 5 8 . 4 1 09 5 7 . 4122 N 1 9 5 7 . 47 8 . 5122 gN/00 N/符合要求。 结构设计及绘制齿轮零件图 1) 结构设计 齿轮结构设计：由于小齿轮直径1 2 1 2 2 2 1 6 1 3 4d h m 60将小齿轮作成实心式。其结构如图 3示： 图 3齿轮 由于大齿轮的尺寸较大为节省材料将其做成腹板式，其结构如图 3示： 图 3齿轮 齿轮的几何尺寸计算 12 小齿轮的几何尺寸：1 2 1 2 2 2 1 6 1 3 4d h m 1 2 1 2 2 2 1 0 . 2 5 6 1 0 7d h c 122取 D=60 0 . 5 0 . 5 6 3 B=122 大齿轮几何尺寸： 齿顶圆直径： 2 2 9 6 0 2 1 6 9 7 2d h m 根圆直径： 2 2 9 6 0 2 1 0 . 2 5 6 9 4 5d h c 度圆直径： 2 960 1 0 9 6 0 1 0 6 9 0 0aD d m 4 70D 341 . 6 1 . 6 6 0 9 6 2 0 30 . 3 0 . 3 9 0 0 9 6 2 4 1D D D 1 0 3 / 2 9 0 0 9 6 / 2 4 9 8D D D 0 . 5 0 . 5 6 3 . 2 0 . 2 1 3 2 2 6 =132速器轴的设计 轴的材料选择 考虑到经济性、耐磨性、抗疲劳、对应力集中敏感性较低等因素从机械设计表 15选取 45 号钢 (调质 )。 轴的结构及装配 根据轴在减速器中的安装位置及形式、轴上零件的类型及尺寸、轴的连接方式、轴的加工工艺及轴上载荷性质、方向、分布情况将低速轴和高速轴的结构设计如图 33示的形式： 毕业设计 说明书 13 图 3速轴装配 图 3速轴装配 各轴段直径和长度的确定 1） 高速轴： 段： 尺寸：取1240d 位 该段用于安装联轴器，其右端用轴肩定位，左端用螺钉锁定 ,取1240d 键的选择：根据轴的直径由机械设计指导表 9得键的尺寸为： 12b h l 0 长度：根据所选择的键的长度结合联轴器的安装情况取1240l 14 段 : 由于轴肩高度120 . 0 7 0 . 0 7 4 0 2 . 8 取h=3 1 2 2 4 0 2 3 4 6d d h 取2340l 段：该段用于安装轴承。轴承的轴向定位方法：左端用端盖，右端用套筒对其进 行定位。取3450d 3440l 段： 定位：该段用于安装齿轮，齿轮的右端用轴肩定位，左端用套筒定位。 直径：对于该轴段左端的轴肩 ,由于其高度340 . 0 7 0 . 0 7 5 0 3 . 5 取 h=5 3 4 2 5 0 2 5 6 0d d h 长度：根据45d=60机械设计指导表 9得键的尺寸为： 18b h l 1 10 取45137l 段： 直径：对 段而言， 段 左 端 轴 肩 的 高 度450 . 0 7 0 . 0 7 6 0 4 . 2 h=6 4 5 2 6 0 2 6 7 2d d h 长度：由于轴环的宽度 b 1 . 4 1 . 4 6 8 . 4h 取5612l 段：该段为过渡轴段，取6760d 755l 段：该段用于安装轴承，轴承的左端用轴肩进行定位，右端用端盖固定。取7850d 818l 2） 低速轴： 段： 定位：该段用安装轴承，轴承的右端用套筒进行定位，左用端盖固定。 直径与长度：取1250d 据这个尺寸由机械设计指导表 10=16合轴承的定位方式取1230l 段： 定位：该段用于安装大齿轮，齿轮的两端均用套筒定位，齿轮的周向用平键定位。 直径与长度：取2360d 据此值查机械设计指导表9键的尺寸为： 18b h l 1 25 合齿轮的宽度及键的长度取23147l 段：该段为过渡轴段，取3456d 467l 段： 定位：该段用于安装轴承，轴承的左端用轴肩定位，右端用端盖毕业设计 说明书 15 定位。 直径与长度：取4550d 据这个尺寸由机械设计指导表 10 B=16取4516l 段：该段为过渡轴段，取56d 630l 段： 定位：该轴段用来安装联轴器，联轴器的左端用轴肩定位，右端用螺钉紧固。 直径与长度：取6744d 据此尺寸查机械设计指导表9键的尺寸： 14b h l 0 取6756l 轴上载荷的计算 1） 高速轴 绘制高速轴： 为了便于计算，根据轴的结构图作出轴的计算简图如图 3示： 3速轴计算简图 在小齿轮上的力 3 3112 2 5 8 . 4 1 0 1 . 9 5 1 060 N 33201 . 9 5 1 0 0 . 7 1 1 0c o s 1rt t g t N 轴上载荷计算 力：3331231 4 3 . 51 . 9 5 1 0 1 . 2 1 01 0 0 . 5 1 4 3 . 5N H N 3 3 321 1 . 9 5 1 0 1 . 2 1 0 0 . 7 5 1 0N H t N F N F n h 2F n v 2n h 1F n v 1F N V 1F N H 1t 16 331231 4 3 . 50 . 7 1 1 0 4 1 81 0 0 . 5 1 4 3 . 5N V N 21 7 1 0 4 1 8 2 9 2N V r N F N 弯矩 M： 3512 1 . 2 1 0 1 0 0 . 5 1 . 2 1 1 0H N l N1 1 2 4 1 8 1 0 0 . 5 4 . 2 1 0V N l N2 2 3 2 9 2 1 4 3 . 5 4 . 1 9 1 0V N l N 弯矩： 222 2 5 4 511 1 . 2 1 1 0 4 . 2 1 0 1 . 2 8 1 0H M N 222 2 5 4 522 1 . 2 1 1 0 4 . 1 9 1 0 1 . 2 8 1 0 M N矩 T： 31 5 8 0T N将危险截面 C 处的 的值列于下表： 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 31 1 0N 32 0 1 0N 1 418 N 2 292 N 弯矩 51 1 0 N1 4 0 N42 4 1 0 N弯矩 M 512 1 . 2 8 1 0 N矩 T T= 0 N 按弯扭合成应力校核轴的强度 在进行轴的强度校核时，由于危险截面处的弯曲应力和扭转应力都是最大的，如果危险截面处满足强度要求，则其它地方也是满足的，因此只需要校核轴的危险截面 C 处强度即可。根据机械设计式 15轴的弯曲合成强度条件： 221 （ 3 式中 :轴的计算应力 ，单位为 毕业设计 说明书 17 M 轴所受的弯矩，单位为 N T 轴所受的扭矩，单位为 N 1 对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，单位为 取 并将上面表中数据 M 中较大的值代入公式 3有： 225431 . 2 8 1 0 0 . 6 5 . 8 4 1 0 60 . 1 6 0 据前面选定的轴的材料 45 号钢（调质处理）从机械设计表 15查得 1 =60此有 1 ，由此可知所设计的轴结构和选用的尺寸都是合理的。 绘制弯矩、扭矩图 为了读图的方便，将弯矩图、扭矩图和轴的计算简图绘制在一起如图 3示。 低速轴：根据轴的结构图作出其计算简图如图 3示： 3速轴弯矩 F tF V 1F N H 1 2F N H 2F N H 1F H 2M HF V 1F N V 2M 2M 1M 2T 18 2） 低速轴 绘制低速轴的计算简图 为了便于计算，根据轴的结构图作出轴的计算简图如图 3示： 图 3速轴计算简图 作用在大齿轮上的力 321 1 . 9 5 1 0 N， 321 0 . 7 1 1 0 N 轴上危险截面载荷的计算 力：3321223146 1 . 9 5 1 0 1 . 2 1 01 4 6 9 8N H N 332 2 1 1 . 9 5 1 . 2 1 0 0 . 7 5 1 0N H t N F N 321223146 0 . 7 1 1 0 4 2 51 4 6 9 8N V N 2 2 1 7 1 0 4 2 5 2 8 5N V r N F N 弯矩 M： 3511 1 . 2 1 0 9 8 1 . 2 1 0H N l N 1 1 4 2 5 9 8 4 1 6 5 0V N l N 2 2 2 8 5 1 4 6 4 1 6 1 0V N l N弯矩 : 2 22 2 5 511 1 . 2 1 0 4 1 6 5 0 1 . 2 7 1 0 M N N H 2F V 2F H 1F N V 1毕业设计 说明书 19 2 22 2 5 522 1 . 2 1 0 4 1 6 1 0 1 . 2 7 1 0 M N矩 T： 52 4 7 1 0T N将危险截面 B 处的 的值列于下表： 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 31 1 0N 32 0 1 0N 1 425 N 2 285 N 弯矩 M 51 0 N 41650 N 41610 N弯矩 512 1 . 2 7 1 0 N矩T 52 4 7 1 0T N 按弯扭合成应力校核轴的强度 由于低速轴 B 处的应力最复杂，是该轴上的危险截面，在进行强度校核时只需要校核该处即可。根据机械设计式 15轴的弯曲合成强度条件： 221。取 并 将 上 表 中 总 弯 矩 值 代 入 该 公 式 中 有 ： 225531 . 2 7 1 0 0 . 6 4 . 4 5 7 1 0 60 . 1 7 0 P a 。根据前面选取的轴的材料 45 号钢（调质处理）由机械设计表 15得 1=60是有 1，由此可见所设计的轴在结构上和尺寸上均是可取的。 绘制弯矩图 根据前面的算的数据绘制低速轴的弯矩图如图 3示： 20 图 3速轴弯矩 H 2F tF H 1F M 2M 1 = M 2F N V 1F N H 2F N V 2F N V 1F N V 2毕业设计 说明书 21 第四章 螺旋轴的设计计算 旋轴的结构设计 旋轴的材料 由于螺旋输送机工作的环境恶劣，要求轴要有较高的耐磨性和强度、刚度，因此从机械设计表 15选用 38质 )。 轴的结构设计 由于本螺旋输送机输送的距离较长，轴采用整体制造困难，也不经济，为了制造和装配的方便，先将轴分三段制造，然后再它们连接起来。为了提高轴的刚度及消除因为连接带来的不便，将动力轴跟螺旋轴做成一体，这样不仅减少 了中间连接，提高了轴的刚度，也可以减轻由于连接过多而使的物料输送不连续的情 经济性、工艺性、适用性的角度出发，将轴的具体结构设计如图 4示： (a) 螺旋轴首节 （ b）螺旋轴尾节 22 （ c）螺旋轴中间节 图 4旋轴轴的结构 螺旋轴尺寸设计 螺旋轴主要参数计算 已知：螺旋输送机输送能力为 10t/h，输送长度为 12m,主要用于输送水泥。 1） 螺旋叶片直径 D 由输送机设备维修问答式 7：2 . 5（ 4 式中： Q螺旋输送机输送能力，单位为 t/h； 料综合特性系数； 填系数； k倾角系数； 物料的堆积重度，单位为 t/ 根据螺旋输送机输送的物料查输送机设备 维修问答式 771： K=1.2 t/于选用的是卧式螺旋输送机，故取 k=1。将Q=10t/h 及以上各参数的值代入式 4：2 . 5 100 . 0 5 6 5 0 . 2 1 40 . 3 1 1 . 2D m，通过圆整取 D=250 2) 螺旋节矩 S 由 于 采 用 的 是 实 体 螺 旋 ， 根 据 实 体 螺 旋 的 经 验 公 式 有 ：0 . 8 0 . 8 2 5 0 2 0 0S D m m 。 3) 螺旋轴的转速 n 毕业设计 说明书 23 由输送机设备维修问答式 7： /ln k D（ 4 式中：验系数，查输送机设备维修问答表 75； D 螺旋直径，单位为 将上面两参数的值代入公式 4： 3 5 / 2 5 0 7 0n r/取标准值 n=60r/ 4） 验证送设备维修问答式 7：2 047 n S （ 4 式中：填系数； k 倾角系数（由于本螺旋输送机采用水平布置，故 k =1） Q 螺旋 输送机输送能力，单位为 t/h； 物料的堆积重度，单位为 t/ D 螺旋叶片直径，单位 S 螺距，单位 上述各参数的值代入式 4：210 0 . 2 44 7 1 0 . 2 5 6 0 0 . 2 1 . 2 符合要求。 5) 驱动功率 P 由输送设备维修问答式 7： 367 L H（ 4 式中 : 机械效 率： W 阻力系数； 送机水平投影长度，单位 m； H 出料口与进料口高度差，向上输为正，向下输为负，单位 m； 由 输 送 设 备 维 修 问 答 表 7得 =2 2 2 21 2 3 4 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 5 0 . 9 8 0 . 8 8 ，将上面各参数的值代入式 4：10 3 . 2 1 2 1 . 23 6 7 0 . 8 8P P=3） 根据轴向定位的要求确定轴各段直径和长度 由前面计算可知螺旋叶片直径 D=250据经验公式有： D=4d（ d 为光轴的直径）则 11 2 5 0 6 2 . 544 d=62 24 螺旋轴首节： 12 段： 定位：为了满足半联轴器的轴向定位要求，在该轴段的右端制出一轴肩，联轴器的左端用螺钉锁紧；联轴器的周向用平键进行定位。 直径和长度：取1244d 据这个尺寸查机械设计指导表 9键的尺寸为：14b h l 0 取 1256l 23 段： 定位：该段用于安装轴承，轴承的右端用轴肩定位，左端用端盖定位。 直径和长度：取2350d 于该段上的轴承主要承受径向力和轴向力，故选用角接触球轴承。根据2350d 机械设计指导表 10选用 0 组游隙 , 标 准 精 度 等 级 的 角 接 触 球 轴 承 7010C ， 其 尺 寸 为 ：50d D B 0 6 合轴承的宽度和端盖的厚度取 2340l 34 段：该段为过渡轴段，用于将螺旋实体与机器内壁隔开，以免直接接触发生摩擦而降低螺旋输送机的寿命。取3456d 440l 45 段：该段为实体螺旋 部分，螺旋叶片焊接在光轴上，用于输送物料，取其厚度 6 外取 5 4000l 56 段：为了满足右端吊环轴承的定位在该段制出一个轴肩，取5672d 630l 67 段：为了便于安装吊环轴承，提高连接的刚度，在该处制造一附加轴段，取6762d 796l 78 段：该段用于轴与轴之间的连接，它是将直径为 62轴沿着轴线方向切出一个厚度为 30度为 23薄板，
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