【JX314】螺旋运输机的设计[RW+FY]
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【JX314】螺旋运输机的设计[RW+FY],jx314,螺旋,运输机,设计,rw,fy
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湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 螺旋运输机的设计（水平放置） 学号： 2008963337 姓名： 李毅 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 秦衡峰 系主任： 周友行 一、主要内容及基本要求 主要内容： 螺旋运输机的设计（水平放置） 运输物料：干燥煤粉 = 850 kg/m 运 输 量： 25 t/h 运输长度： 12 m 基本 要求： 总装图： 1 张） ，主要零件工作图（折合为 1 张 ）。 设计说明书一份（打印 7000 字以上） 翻译外文资料（ 3000 字符以上） 严格按照设计进度进行 二、重点研究的问题 （ 1）研究螺旋运输机的工作原理 （ 2）主要零部件的结构设计 减速器的设计 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 熟悉课题、调研、收集资料 第 1 2 方案设计、论证 第 3 3 总体设计、机械设计计算 第 6 4 绘制装配图、主要零件工作图 第 8 5 撰写说明书、翻译资料、准备答辩 第 11 6 写出正式稿 第 14 周 8 答辩 2012 年 5 月 31 日 四、应收集的资料及主要参考文献 1 龚桂义 . 机械设计课程设计指导书 M. 2 版 . 北京：高等教育出版社 ， 1990 年 . 2 濮良贵，纪名刚 . 机械设计 M. 8 版 . 北京：高等教育出版社， 2006 年 . 3 吴宗泽，罗圣国 . 机械设计课程设计设计手册 M. 3 版 . 北京：高等教育出版社， 2006年 . 4 唐金松 . 简明机械设计手册 M. 2 版 . 上海：上海科学技术出版社， 2000 年 . 5 龚桂义 . 机械设计课程设计图册 . 3 版 M. 北京：高等教育出版社， 1987 年 . 6 成大先 . 机械设计手册 M. 5 版 . 北京：化学工业出版社， 2008 年 . 7自动机械设计 ：轻工业出版社 8 吴战国，武东主编 M械工业出版社， 2004. 9 周良德，朱泗芳等编著 M. 长沙 :湖南科学技术出版社， 2000. 10 孙桓，陈作模主编 七版） M等教育出版社， 2006. 1 附录 s in a a “in we on a to in it to in a of to a be a is be to by or AM IM to in of in is to of in ） a of of It be a in as as is of to be a of a of be to of on a In a of is 2 V o l u m e -p r o d u c t i o nP e r p a r tN u m b e rH i g hL o wH i g hI n t e g r a t e dA u t o m a t i o nT e c h n o l o g i e L i n e sD e d i c a t e d S y s t e m S y s t e m sA u t o m a t e d C e l l sJ o b S h o p sV a r i e t y - P a r t N u m b e r s P e r S y s t e MS as is a of a of we to a of to in to be to or or to in a In s it is to or s by of 1. of a of at a 2. of a at a to of or of us at NC 3 In to of of in be be in to a of as as of in of of a of a It is a to 2 or so . C be of to to of of is a of be to of as or of to be in of If be at as as A is of or A or be to of be of to in a in be if of to be by If in to be of be by a of by in of a to to in a a is to as in be of a of or of in 4 is in by be a C a be a of to a An of of is to C a of be of of MS is of of be on be to a of of is is in or to so be to a on to on of or in to F n is a of be a or of In to of MS is a is (of of is of at of of as as PT C ML at is in of 5 is At of as as of m a n a g e m e n tM a n u f a c t u r i n g e n g i n e e r i n gP r o d u c t i o n m a n a g e m e n tT a s k m a n a g e m e n tR e s o u r c e a l l o c a t i o a g e m e n tS c h e d u l i n gD i s p a t c h i n gS e t u pE q u i p m e n t t a s k i n gT a k e d o w nM a c h i n i n gH a n d l i n gM e a s u r e m e n r a r c h y u s e d b y t h eN a t i o n a l I n s t i t u t e o f S t a n d a r d s a n d T e c- h n o l o g y . E l e m e n t s o f t h e d a t a d r i v e n i n t h e N I S T A u t o m a es e a r c h F a c i l i t ( A M R F )a r c h i t e c t u r e : t h e f a c i l i t y , s h o p , c e l l ,w o r k s t i o n a n d e q u i p m e n t l e v e l s o f c o n t r o lT h e A M R F C o n t r o l H i e r a r c h a c i l i t q u i p m e n t E q u i p m e n q u i p m e n tE q u i p m e n e n g e n d :M a i n N e t w o r kS u b n e t w o r A SC o n t r o in (1)of 2)(3)of is 4) of is in is is of 6 t he as of a is by of of in by of of a to of In MS of a a a a is MS be . of of s) a is is to a “is a it be If a is to be in a of of is on to be in is so up it to C in A or is at of to a is 7 计算机辅助制造 当今的工业的竞争已经是真正意义上的国际市场竞争。 高效的运输网络建立了一个我们每天都要参与的 “世界市场 ”。 对于任何工业化国家要参与这个市场竞争，就必须采用一种适时的方式为其客户提供经济、优质的产品。将产品设计和过程设计进行集成的重要性，在产品系统被怎么强调都不为过。 但是， 即使一种设计 最终 被落实， 制造业 者 一定愿意通过允许最后的工程设计变 化 ， 而没有 通过 影响 装运进度 表 ， 或者改变产品质量 来 适应他们的用户。 大多数美国 的 生产公司基于趋向计算机辅助设计 （ （ 们的制造系统提供灵活性。 今天，计算机用于制造已经很平常。 现在 不仅 为零件生产 设计 制造 系统， 而且为零件 从 一台 机器 运送到另一台机器的命令 顺序 设计了制造系统，如 图（ 1），它还包含一个经济区域的制造经济计划在美国和其他国家，手工产品总是还有一些市场的， 此外 真正的 工业产品 对于特殊的“ 术项目还是需要的 。 “ 通过 大量 的 货物 来表明、 各种各样的工业需要 各种各样的加工方法 。 有 些系统将看起来 像 我们的祖父母 曾经工作过 的工厂，而其它 则 呈现 出 一 种 未来 派 的情 景 。 在后文中，我们将展开讨论柔性制造系统。 V o l u m e -p r o d u c t i o nP e r p a r tN u m b e rH i g hL o wH i g hI n t e g r a t e dA u t o m a t i o nT e c h n o l o g i e L i n e sD e d i c a t e d S y s t e m S y s t e m sA u t o m a t e d C e l l sJ o b S h o p sV a r i e t y - P a r t N u m b e r s P e r S y s t e 1） 8 柔性制造系统 （ 人们通常知道的那样的 ，能使用一个可编程的制造系统自动地生产各种各样的产品。 自从亨利 福特 率 先 提出 并且 使流水生产线实现现代化，我们 就 已经能自动执行多种生产的 生产 。 不过，改变这些系统甚至 只作 较小 的变动，这 些 产品 的生产都会 变 得相当繁重 。 当其他机器或者零部件 要经过 修 理 或者 废弃，以适应这种萧萧的变化 ，整个机器 才 可能被引进到系统。 在今天 的 竞争性市场 里 ， 能适应客户的各种变化是很必要的 。传统的制造系统以特征 可划分为以下两种 ： 是费用高。 理费用生产能大量产品， 但是 仅 局限于 几种 不同 零件 的生产。 数控 (机器人技术的 时代 已经来临 ，这 为我们提供 了在 最小准备时间 里，使机器的 程序重 新 调 定 。 机器人 是 重新可编程序的制造系统 的 基本物理组成部分。 系统的设备 为了满足柔性制造系统定义的要求，该系统的基本工艺应实现自动化。因为自动化必须是可编程的，以适应不同的产品要求，而易于改变，以及通用机床必须执行这些工艺。计算机数控（ 削中心、计算机数控（ 工中心、及机器人工作站构成了这些设备。这些机器不仅仅是易于重新编程，同时也适应置于刀具存储系统及刀具更换器中的不同刀具。通常 0多把或更多刀具（铣刀、钻头、镗刀等）。对于 有 12把或更多的刀具（右车刀、左车刀、镗杆、钻头等）。书动机床的自动换 刀器及刀库使它们对材料的工艺装备作出自然的选择。 零件必须在加工站点之间自动化的移动，采用了数种不同的物料输送系统，把这些零件从一个站点输送到另一个站点。物料输送系统的选择是数种系统特征函数。首先，物料输送系统的选择必须适应零件（或许是零件的夹具）的负荷及批量。大型的、重型的零件需要大型的、强力的输送系统，如滚子输送、导向小车、轨道驱动车辆系统。构成的机床数量及机床布置也提供了另一种设计上的考虑。如果用单一的物料输送机来运 9 送零件到系统内的所有机床，则运输机的工作覆盖面至少必须是和整个系统一样大。通常 一台机器人定位于一两台机床或一个装卸站。一台输送机或自动导向车可以扩大到数英里的工厂区域。物料输送也可以以即时的方式将零件从一台机床输送到另一台机床。如果系统内的机床耗费大量的时间在等待输送零件的到来，则其生产率是不会高地。如果有许多种零件包括在系统内，而且这些零件要经常输送到机床上，物料系统要能够支持这些活动。通常由采用极快的输送装置或靠平行地使用几种装置来实现。例如：用一台机器人支持一台机床，而不是用一台机器人运送零件到系统内的所有机床。 用途多样性是柔性制造系统的关键，由此，在 系统中使用的刀具必须能够支持多种零件及产品的生产。在柔性制造系统中，使用专用的或成型刀具并不典型。使用成型刀具得到轮廓，通常可以通过轮廓书空系统或标准的铣刀得到。标准的铣刀可以用于各种不同的零件而不是只能加工单一的轮廓。使用任何专用刀具其利润和成本的经济分析都是必须的，以确定最佳的刀具组合。然而，因书空机床仅有有限数量的刀具可供存取，极少数的刀具应当包括在内。 柔性制造系统通常容易忽视的一个方面是所使用的夹具。因为夹具是系统中工具的一部分。人们会争议这样一个事实，对系统中的夹具也应标准化。工件装在创制出的“ 柔性夹具”中，这种仅在几年前才开始使用的夹具可以支持多种零件。许多柔性制造系统的独特方面是零件装在夹具（或随行夹具）中而在系统中运动，夹具做成相同的尺寸，这样物料输送系统可以专门化去输送单一的几何形体，零件精确的定位在夹具上，同时随同夹具从一个站点运动大另一个站点。这种类型的夹具，通常称为随行夹具。现在所应用的许多随行夹具都加工出标准的 时使用标准的夹具组件创建出适应于切削加工的零件的定位及夹紧的条件。 控制的设备和过程的复杂的网络。 10 为了使控制 统通常被分成一个 个 基于任务的阶层。 已经逐步成的标准之一 的 是国家标准与技术局 (厂控制阶层。 ( 国家标准局 ， 这个阶层由 5 步组成， 在图 （ 2）表示了 系统由物质机器加工设备 ， 图 （ 3） 系统的最低 的组成部分 。 工作站设备恰好 处于 过程水平面存在并且 起着 预防综合和设备接口 的 作用。 例如棘瓜固定设备和编程要素 也 是工作站的一部分。 工作站通常提供人力 机 器 接口和机器零件接口。 而脱机程序 适合 于 作的 工作站水平。 小屋是在在机器之间的相互作用阶层的单位 ，并 成为系统的一部分。 小屋控制器提供 了 那些机器和物质处理系统之间的接口。 照此，小屋控制 器 负责系统 的 排序和调度部分。 车间 水平 的集成 和 多房间重现生成了 存货清单的计划和管理。 m a n a g e m e n tM a n u f a c t u r i n g e n g i n e e r i n gP r o d u c t i o n m a n a g e m e n tT a s k m a n a g e m e n tR e s o u r c e a l l o c a t i o a g e m e n tS c h e d u l i n gD i s p a t c h i n gS e t u pE q u i p m e n t t a s k i n gT a k e d o w nM a c h i n i n gH a n d l i n gM e a s u r e m e n r a r c h y u s e d b y t h eN a t i o n a l I n s t i t u t e o f S t a n d a r d s a n d T e c- h n o l o g y . E l e m e n t s o f t h e d a t a d r i v e n i n t h e N I S T A u t o m a es e a r c h F a c i l i t ( A M R F )a r c h i t e c t u r e : t h e f a c i l i t y , s h o p , c e l l ,w o r k s t i o n a n d e q u i p m e n t l e v e l s o f c o n t r o lT h e A M R F C o n t r o l H i e r a r c h 2） 11 F a c i l i t q u i p m e n t E q u i p m e n q u i p m e n tE q u i p m e n e n g e n d :M a i n N e t w o r kS u b n e t w o r A SC o n t r o 3） 柔性制造系统 ， 像 其他制造系统一样 ， 能 区别出零件之间较大的 复杂性。 这复 杂性不仅 包括 系统 中 机器的数量和确定的数量， 而且 包括 那些复杂性的部分和控制要求的那些具体设备。一些 而其它 的还 要求有 复杂的计算机控制系统 。 在以后的章节里， 还要 提出 一些 制的例子。 最简单的 装载 /卸 载区域 和 原料 处理机 (一 个 最简单的 器 构成 )。 这系统的操作 包括了往下的一个传输装置 。一旦 零件 被装到机器上，机器人缩回到一个 “ 安全的位置 ” ， 然后 机器开始加工。 虽然这是一个非常简单的系统，但是它 例举了 几种有趣的设计 和 必须考虑 的 控制 部件 。 如果 在系统 中 ， 只有一个部分在运作，那么系统就只需要 最小 数量的 开关和传感器。系统所需要的是，所有传输带上的零件使用同样的方法定位。这还需要使机器人每一次都用同样的定位方法能让把零件装在到数控机床上。 在输送装置的末端 发现有零件已到达的时候，需要一个行程 或者微开关 。 目 录 摘要 第一章 绪论 1 旋运输机的原理与特点 1 旋运输机的主要现状 1 旋运输机的发展趋势 2 矿螺旋运输机的技术发展趋势 5 第二章 结构方案拟定 6 计要求 6 计原理 6 第三章 主要参数确定 8 率计算与驱动装置的选择 8 旋直径与转数确定 9 动装置的设计 11 动零件的设计计算 14 的设计 19 承及联轴器的校核 25 体结构的设计 28 速器其他零件的选择 30 速器的润滑 33 设计心得 34 参考文献 35 螺旋运输机的设计 摘要： 螺旋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、不蝗结块的粉状、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 ,螺旋输送机的作用得到了最大的体现 关键词 ： 螺旋输送机，卸料，物料，驱动装置，螺旋 is in of be in in 20 , is is in as to or as is 00 . In of of of By me by of of 湘潭大学兴湘学院 毕 业 设 计 说 明 书 题 目： 螺旋运输机的设计（水平放置） 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2008963337 姓 名： 李 毅 指导教师： 秦衡峰 完成日期 2012 年 5 月 30 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 螺旋运输机的设计（水平放置） 学号： 2008963337 姓名： 李毅 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 秦衡峰 系主任： 周友行 一、主要内容 及基本要求 主要内容： 螺旋运输机的设计（水平放置） 运输物料：干燥煤粉 = 850 kg/m 运 输 量： 25 t/h 运输长度： 12 m 基本要求： 总 装图： 1 张） ，主要零件工作图（折合为 1 张 ）。 设计说明书一份（打印 7000 字以上） 翻译外文资料（ 3000 字符以上） 严格按照设计进度进行 二、重点研究的问题 （ 1）研究螺旋运输机的工作原理 （ 2）主要零部件的结构设计 减速器的设计 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 熟悉课题、调研、收集资料 第 1 2 方案设计、论证 第 3 3 总体设计、机械设计计算 第 6 4 绘制装配图、主要零件工作图 第 8 5 撰写说明书、翻译资料、准备答辩 第 11 6 写出正式稿 第 14 周 8 答辩 2012 年 5 月 31 日 四、应收集的资料及主要参考文献 1 龚桂义 . 机械设计课程设计指导书 M. 2 版 . 北京：高等教育出版社， 1990 年 . 2 濮良贵，纪名刚 . 机械设计 M. 8 版 . 北京：高等教育出版社， 2006 年 . 3 吴宗泽，罗圣国 . 机械设计课程设计设计手册 M. 3 版 . 北京：高等教育出版社， 2006 年 . 4 唐金松 . 简明机械设计手册 M. 2 版 . 上海：上海科学技术出版社， 2000 年 . 5 龚桂义 . 机械设计课程设计图册 . 3 版 M. 北京：高等教育出版社， 1987 年 . 6 成大先 . 机械设计手册 M. 5 版 . 北京：化学工业出版社， 2008 年 . 7自动机械设计 工业出版社 8 吴战国，武东主编 M械工业出版社， 2004. 9 周良德，朱泗芳等编著 M. 长沙 :湖南科 学技术出版社， 2000. 10 孙桓，陈作模主编 七版） M等教育出版社， 2006. 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）评阅表 学号 2008963337 姓名 李 毅 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 螺旋运输机的设计（水平放置） 评价项目 评 价 内 容 选题 培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计） 质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一， 图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 评阅人： 2012 年 5 月 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2008963337 姓名： 李 毅 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 35 页 图 表 5 张 论文（设计）题目： 螺旋运输机的设计（水平放置） 内容提要：本毕业设计的主要内容是关于水平放置的螺旋运输机的设计，螺旋输送机是目前铸造车间中常用的连续运输设备之一，主要用于煤粉 、 粘土粉的运输也可以输送新砂和处理后的旧砂。对石灰石 、 焦炭 、 灰渣及清砂时所用的铁丸等小块及粒状物料，也能输送。 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。 但是目前国内外螺旋输送机的技术差距很大，特别是 大型螺旋输送机的关键核心技术上的差距 。设计中涉及蜗轮蜗杆减速箱的设计计算，包括轴的设计，以及轴承的校核。通过设计，熟悉了螺旋运输机的发展现状以及其工作原理，对今后从事机械方面的工作有大帮助。 指导教师评语 该同学毕业设计过程中，态度一般。完成了主要设计参数的计算，绘制了三维模型和设计了二维装配图和主要零部件图纸，其工作量虽然适当，但结构设计存在较大的缺陷并没有按照要求加以完全改正，考虑到该同学的学习态度后阶段有所改善和 自主完成设计任务，最终基本达到本科生毕业设计的目的和要求。 同意其参加答辩。 指导教师： 2012 年 5 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组组长： 2012 年 5 月 日 答辩委员会意见 经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为 答辩委员会主任： 2012 年 5 月 日 目 录 摘要 第一章 绪论 1 旋运输机的原理与特点 1 旋运输机的主要现状 1 旋运输机的发展趋势 2 矿螺旋运输机的技术发展趋势 5 第二章 结构方案拟定 6 计要求 6 计原理 6 第三章 主要参数确定 8 率计算与驱动装置的选择 8 旋直径与转数确定 9 动装置的设计 11 动零件的设计计算 14 的设计 19 承及联轴器的校核 25 体结构的设计 28 速器其他零件的选择 30 速器的润滑 33 设计心得 34 参考文献 35 螺旋运输机的设计 摘要： 螺旋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、不蝗结块的粉状、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 ,螺旋输送机的作用得到了最大的体现 关键词 ： 螺旋输送机，卸料，物料，驱动装置，螺旋 is in of be in in 500 ，可控 起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达 98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。 3、 技术性能上差距 我国螺旋输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩螺旋输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。 装机功率 我国工作面顺槽可伸缩螺旋输送机最大装机功率为 4250 外产品可达 4970 产螺旋输送机的装机功率约为国外产品的 30% 40%，固定螺旋输送机的装机功率相差更大。 运输能力 我国螺旋输送机最大运量为 3000 t/h，国外已达 5500 t/h。 最大输送带宽度 我国螺旋输送机为 1400 外最大为 1830 带速 由于受托辊转速的限制，我国螺旋输送机带速为 4m/s，国外为 5m/s 以 4 上。 工作面顺槽运 输长度 我国为 3000 m，国外为 7300m。 自移机尾 随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩螺旋输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，主要有 2 种：（ a）随转载机一起移动的由英国 司生产的自移机尾装置。（ b）德国 者只有一个推进油缸，后者则有 2 个推进油缸。司生产的自称机尾用于在国内带宽 1.2 m 的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优 于前者，水平、垂直 2 个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。但对自移机尾的要求是共同的，既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。 高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。 输送机品种 机 型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（ +25）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种螺旋输送机。 4、 可靠性、寿命上的差距 输送带抗拉强度 我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为 2500 N/外为3150 N/丝绳芯阻燃输送带最高为 4000 N/外为 7000 N/ 输送带接头强度 我国输送带接头 强度为母带的 50% 65%，国外达母带的70% 75%。 托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于螺旋输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为 2 万 h，国外托辊寿命 5 9 万 h，国产托辊寿命仅为国外产品的30% 40%。 输送机减速器寿命 我国输送机减速器寿命 2 万 h，国外减速器寿命 7 万 h。 螺旋输送机上下运行时可靠性差 5、 控制系统上差距 驱动方式 我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如统、 控传动系统等，控制精度较高。 5 监控装置 国外输送机已采用高档可编程序控制器 发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启（制）支装置配合使用，达到可控启（制）动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有 故障诊断与查询等。 输送机保护装置 国外螺旋输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。 矿螺旋输送机技术的发展趋势 （ 1） 设备大型化、提高运输 能力 为了适应高产高效集约化生产的需要，螺旋输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。在今后的 10a 内输送量要提高到 3000 4000 t/h，还速提高至 4 6m/s，输送长度对于可伸缩螺旋输送机要达到 3000m。对于钢绳芯强力螺旋输送机需加长至 5000机驱动功率要求达到 1000 1500 送带抗拉强度达到 6000 N/绳芯）和 2500 N/绳芯）。尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高 产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩螺旋输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩螺旋输送机，以提高我国螺旋输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。其包含 7 个方面的关键技术： 螺旋输送机动态分析与监控技术； 软起动与功率平衡技术； 中间驱动技术； 自动张紧技术； 新型高寿命高速托辊技术； 快速自移机尾技术； 高效储带技术。 （ 2） 提高元部件性能和可靠 性 设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使螺旋输送机的性能得到进一步的提高。 （ 3） 扩大功能，一机多用化 拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型螺旋输送机，如弯曲螺旋输送机、大倾角或垂直提升输送机等 。 6 第二章 结构方案的拟定 计要求 螺旋运输机设计（水平 放置） 具体参数： 运输物料：干燥煤粉 3/850 运 输 量： 25t/h 运输长度： 12 m （ 1） 研究螺旋运输机的工作原理； （ 2） 主要部件的结构设计（蜗轮蜗杆减速器的设计）。 设计原理 1、水平螺旋运输机的机构如图 2 图 2旋运输机的机构 2、螺旋叶片的种类及选择 如图 27 图 2旋叶片 当运送干燥的小颗粒或粉状物料的 时候，宜采用实体式螺旋。本设计是运输煤粉，所以选取实体式螺旋的叶片。 3 螺旋轴 如图 2； 5 衬套； 图 2旋轴 4 螺旋轴的连接 如图 28 图 2承 第三章主要参数确定 螺旋输送机的电动机功率是有其机构运动过程中所产生的阻力来决定的。其阻力由下述各部分组成： 物料对槽体的摩擦阻力； 物料对螺旋面的摩擦阻力； 中间轴承装置和尾部轴承装置内的摩擦阻 力； 承受轴向力的止推轴承装置内的摩擦阻力； 当物料向上倾斜输送时产生的重力分力的阻力； 9 物料在运移途中被搅拌 、 碾轧 、 以及在中间轴承装置处的堆积等情况所产生的各项附加阻力。 所有的这些阻力中，最后一项阻力，即各项附加阻力无法从理论上算得，因而尽管已知各摩擦系数求出其余各项的阻力后，总的阻力仍无法计算出。所以，在决定输送机的螺旋轴功率时，常常是利用螺旋输送机在生产实践中得出的物料总阻力系数表示，由下述经验公式决定： 0 = 0367 式中 0 瓦）； k /时）； 0 ）； ）。 查表得 0 =由于输送机水平放置 H=0 0 = =瓦） 额定功率 N= 0N (千瓦 ) 选用 驱动 取 =以 N=瓦 ) 旋直径与转数的确定 螺旋直径的确定 螺旋叶片直径主要取决于输送量和被送物料的特性及块状大小。对没有强烈粘性的物料，它可按下述公式计算： D= (米 ) 式中 ）； /时）； 10 T/ 3M ） 其值与输送机的轴线和水平面的夹角有关。 有已知得 Q=25t/h 查表 有 = =K= C=0 所以 D=5 =直径 D 圆整 D=300旋轴转速的确定 (转 /分 ) 式中 表得 A=75 所以 5 /分 =137 转 /分 求得的转速应圆整为螺旋轴的标准转速值 所以取 n=120 转 /分 螺旋叶片形式采用实体螺旋面 螺距 S=40充系数的验算 547 22 由于校核得到的 值与推荐数值 =接近 取 n 降低一级 n=90 转 /分时， =超过 所以计算结果取 D=300 n=120 转 /分 校核 许用千瓦转速比 许用悬臂载荷 P 11 0 0 8 09 8 0 9 当 D=300 于 16 可以从表 11查得蜗轮的基本许用应力 H / =268 力循环次数 N=60J 2n 10 寿命系数 H = H / =268 6） 计算中心距 23 2 )( =中心距 a=160 为 I 12,从表 11取模数 m=5,蜗杆分度圆直径 1d =50 这时 图 11可查得接触系数 Z / =为 Z / Z 因此以上计算结果可用。 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 蜗杆 轴向齿距 5=15.7 径系数 q=10; 齿顶圆直径 150+2 5=60 齿根圆直径 15=38 分度圆导程角 r= /0 054821 ; 蜗杆轴向齿厚 (2) 蜗轮 蜗轮齿数 2z =53，变位系数 2x =+ 17 验算传动比 I= 12时传动比误差为 是允许的。 蜗轮分度圆直径 22 =212 蜗轮喉圆直径 22210212)(222 蜗轮齿根圆直径 222蜗轮咽喉母圆半径 22160222 Y F T 当量齿数 22 据 2x =+， 2从图 11查得齿形系数 螺旋角系数 01401 Y =许用弯曲应力 从表 11查得由 造的蜗轮的基本许用弯曲应力 /F =56 寿命系数 =56 F =18 弯曲强度是满足的。 =（ )已知 ； vv ； 相对滑动速度 关。 011 o 0 060 =m/s 从表 11用插值法查得 v = 代入式得 =，大于原始估算值，因此不用重算 。 因为 011 o 0 060 =m/s 查表得 减速箱采用蜗杆下置式。 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从 10089 蜗轮精度中选择 8 级精度，侧隙种类为 f，标注为 8f 处从略。 估算散热面积 A ： A= 00(33.0 a =m 验算油的工作温度 室温 通常取 20 散热系数取较大值 ( )m 01)1(100 0 =0 小于 80 所以油温未超标。 19 根据 011 o 0 060 =m/s 查表 11用油池润滑。 蜗轮轴的设计 先按公式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢，调质处理。根据表 15取 0A =120，于是得 330 输出轴的的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 21d 。为了使所选的轴直径 21需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩 T=K 9550 82819= d 根据机械零件设计课程设计 毛振 扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第 334 页表 14查得选用 弹性柱销联轴器 . 其公称转矩为 125000 联轴器孔径 1d =25 故取 21d =25 =62 联轴器与轴配合的毂孔长度 1L =44 （ 1） 拟定轴上的零件装配方案 （ 2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了满足半联轴器 的轴向定位要求， 1轴右端需制出一轴肩。定位轴肩的高度在（ d 范围内，故 2d = 1d +2h=28.5 取标准直径 30 轴端直径取挡圈直径为 38 联轴器与轴孔相配合的毂孔长度 1L =44 20 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故 1的的长度应比 1L 略短一些，现取 21L =42 2)初步确定滚子轴承。因轴承同时承受有径向力和轴向力作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 32d =30 轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承 d D T=35 72 35 87L =右端滚子轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得 30207 型轴承的定位轴肩高度 h=6 此取 65d =35+2 6=47 又因为轴环高度 b=所以取 12 65L =12 3)蜗轮的轴段直径 蜗轮轴段的直径的右端为定位轴肩，左端与左轴承之间采用套筒定位。 因为 65d =35+2 6=47 取 h=以 54d =470 与传动零件相配合的轴段，应略小于传动零件的轮毂宽 ; 蜗轮轮毂宽度为 2B =(54d =48 2B =60 54L =56 4) 轴承端盖的总宽度为 20减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 l=30 32L =20+30=50 5) 取蜗轮与箱体
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