WJ021-02-螺旋输送机设计【三维SolidWorks】原创设计
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本科毕业设计 外文文献及译文 院 （部）： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 1 外文文献 : 2011) 16:86 89 011 . H. Y. K. . of a is he a a s 25 it an to A is of of a is a To of of we an of is a is to in In an we in up a at we in on on 2 of a we a no or on of a a 1). a of is or of is on on of As 2, is on on is by a DC a of a is an of of s of an to We in on 2 on he of is of in of a in a is a of a is of of a 5 5, 2011 S. *) 271. K. . o. . in at 67 29, 2011 87 of a of is of of be by be it up an 2a, of = 0.3 m = m, is is of of as 3. is m, if it is .1 is a is a is to a is by a I A a is By nd rd is 文文献及译文 3 in nd rd is a AN a of an to of a rd 3 to rd st to nd to on rd to a a of m. of is of a To of of by a 3-D by a 3-D 1. 2. 3rd of a b of is by C on 9 of of of 3. 3D fi of a on a a b 8 to s of by .2 m/.2 m/s m of 4, 5, . of of of to .2 m/s. a of .5 s to a 3D” by a 3D by on 5, we of in D () () ( ( ) ( We fi in of by m of of 文文献及译文 4 of an by on on of a 9 of in to be as of at ni is of of i. be in We of on in by 9 on is on on o it be on an be by of of a a to of on on a BS a of by a .2 m/s2 .2 m/s m of of 7, of (2b). in of of is a in on in in no of to a of n to rd a An by a DC a 24-V at a m/s. of m. 4. 5. 6. of 7. in a b c d 8. he is 8. In 文文献及译文 5 a m, 4 he of a on on an a rd a of on an on rd a a we to in a to . , et 2009) of 009, 1. , et 2006) of of to of of 006 . , et 2006) of on of 267 1268 4. , , , et 2006) of of 006 . , , , et 2005) on a of of 005 . , , , et 2008) of of 008, 60 163 8. , , , et 2010) of a of 010, 55 463 9. , , , et 2010) of a of 文文献及译文 6 中文译文 : 人工生命的机器人（ 2011） 16:8689011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品。 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而，机器的重量（ 25 公斤）和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的，因为在日本，大部分山脉有陡峭的山坡，一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态，我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山，即，机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升。该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物，我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了。此外，混合爬山法已经证明，该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里，我们报告我们开发机器人的进展，专注于直爬， 善于 不平坦的表面上的 工作 ，和修剪。 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人，我们已经开发了一种新型的爬山法，采用无压或抓机制，而是依靠机器人本身的重量，像 日本传统的伐木工不会爬树的时候（图 1）。该用的一套杆和绳子，这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ，而他的质量中心位于树。是的，该可以用自己的重量停留在树上。基于这一新的林业产业的设计概念和要求，修剪机器人 有了很大的发展 。如图 2 所示，该机器人配备了四主动轮。轮 1 和 2 位于上侧 ， 轮 3 和 4 位于下侧。每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个伐木工的发展 像修剪机器人。攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 ，和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人。我们报告我们在发展机器人进展，针对直爬，不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材工业已经进入下降的原因 ， 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 ，导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而，在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的， 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮。 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 15已经很少见了 。 2011 年 2 月 25 日 机械工程系，丰田民族院校丰田 471知县，日本 电子邮件： 崎 . K. 人与信息系统工程系，岐阜大学，岐阜县，日本 限公司，日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司，岐阜县，日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人工生命与机器人 项目展现的 ，日本，一月 27日 29日 ， 2011 年。 87 电池 ， 质量中心位于一个错误 的边缘 ，由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如，机 器人会倾斜，当它爬上一个不均匀的表面。在图 2a，质心定位参数 H = 和W = ，其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮，和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心，如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 ，即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 ， 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网。每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加。通过与第二个原型比较，第三原型重量轻，除控制器和电池。同时，控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯。虽然的电锯细节在这里省略了，实验表明一个分支使用第三切削原型。 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能。第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝。所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树。收集实验数据 包括 ，该电机电流，机器人的位置和方向，机器人的测定 ， 测量电机电流 。 使用分流电阻。测定位置 的 一个三维位置测量装置（ 数字）。用三维定位测量定位传感 器（ 外文文献及译文 8 图 1。爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型。照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能。每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上， 79 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3。对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 。 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 ， 机器人的基本性能。这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 ， 车轮半径 ， 。 实验结 果显示在图。 4， 5，和 6。图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮。机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟，这是一个问题。图 5 显示移动的距离。 它 的 实现 是由一个三维位置测量设备，和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器。在图 5 中，我们发现三种类型的错误：在距离误差的感动每一轮的三维位置测量之间装置（ 间的误差；轮 1（或 3）和 2（或轮 4）（ 轮 1 和轮3 之间的误差（误差之间的 2 和 4 轮轮）（ 我们考虑了两这些错误的可能原因。第一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 。车轮是由聚氨酯 合成的 管 ， 它是作用在它变形的力。 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析， 79级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力。因此，填充扶手椅外文文献及译文 9 形 = 认为是，在法国是正常的力的大小第一轮（ （ 以这样解释。我们认为原因是滑移（ 干上的车轮。图 6 显示了电流在轮毂电机，这是由并联测量电阻。理论分析也表明，在下侧切向力大于上面。图 6 倾向于理论分析 ， 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 ，它 必须在不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹。因此，直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 。这个实验在一个替代的凹凸进行。采用 料，和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介。加速度为 / 速度为 /秒，每 半径的车轮。 实验结果如图 7 所示，其中显示角度 1 的轨迹和 2（参见图 2B）。 2 角旋转对所有病例加方向，指示这个控制箱上升。这意味着，大众走向树中心。质量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上。然而，在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流。因此，有没有危险的机器人跌倒。此外，这些角度回到原来的方向，即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能。 剪试验 进行实验，发现无论是第三原型可以修剪树枝。一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 。 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角。一轮 1 过去的凹凸， B 轮 2 通过凹凸， C 轮 3 通过凹凸， D 轮 4 通过凹凸图 8。机器人与修剪修剪试验 ， 实验的场景如图 8 所示。在这个实验中， 树枝被切 断，只留下一个短暂的残这是小于 ，与树干没有受伤。 4 结论 一个伐木工像修剪的发育进程 ， 机器人已经被描述，针对直爬，其在不平坦的表面行为，修剪树枝。的实验表明，直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸，因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外，修剪试验 还表明第三的原型可以修剪树枝从一棵树。在今后的工作中，我们希望在实际环境中的机器人测试，试着做一些进一步的改进。 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军， 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序， 107 的发展。 2。 ， 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树，攀爬修剪机器人 木本 （日本）。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议。 3。 ， 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动（日本）。 促进了 268 4。 , , ， 等人 （ 2006）评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 （日本 ） 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议。 5。 , , ， et 2005） 研究用于机器人的 修剪系统： 发展了 机器人样机 单元 （日本）。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议。 6。圣隶 工 业。 。 2011 年 5 月可以访问 7。 , , ， 等人 （ 2008）分析与实验新型爬山法。 开展了 2008， 60163 的 议 。 8。 , , ， 等人 （ 2010） 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455010， 63 行业的发展 9。 , , ，等人（ 2010）开发的一个 利用 自身的重量 的 修剪机器人（日本）。 促进着 古屋 的发展。 1 题 目 螺旋输送机设计 课题类型 理论研究 工程设计 产品开发 实验研究 课题类别 软件 硬件 软硬结合 其他 设计内容与技术要求 、 成 果形式 一、毕业设计内容： 1 根据题目和原始数据查看相关资料写综述和开题报告。 2 查看产品的技术要求，分析螺旋输送机的结构。 3 根据任务书中的内容设计螺旋输送机结构，并绘出 螺旋输送机 总装配图、零件图。其中 图 1张，绘制螺旋输送机总装配图；其余根据零件尺寸设计图纸大小； 0 号图 1 张，手 工绘制 张，总图纸折合 张。用相关三维软件进行三维建模，完成相关动作要求。 4 撰写 2万字的毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文。 5 翻译 1500 字以上汉字的英文资料。 6 将答辩内容用 7 毕业答辩。 二、技术要求： 1设计的运输物料为秸秆，秸秆长度在 20 2堆积比重 3/.0 3运输量为 。 4运输长度为 L=4m。 三 、毕业设计工作期间基本要求 1 参加毕业设计的学生应高度重视毕业设计工作，严格要求自己，自觉遵守毕业设计规定的纪律和各项学校的规章制度，期间要注意个人人身、财产以及学校财物和设施的安全。 2 在教师的指导下，独立完成毕业设计任务书中所规定的内容，不得套用和抄袭他人成果者。对设计不认真、不努力、敷衍了事、回避指导、抄袭他人成果、未完成各阶段任务及严重违纪者，指导教师有权不推荐其参加毕业答辩。 3 毕业设计中，要尊敬老师，团结互助，虚心学习，勤于思考，敢于实践，勇于创新，按指导教师的要求，保质保量的按时完成毕业 设计任务。 4 毕业设计期间，实行考勤制度，按学校规定工作和休息，一般不准请假，确因特殊情况需要请假时，与指导教师协商后，按学校有关规定办理。毕业设计期间学生缺勤（包括病、事假）累积超过毕业设计时间 1/3 以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。 2 5 必须按规定的时间和设计进度进行设计。 6 答辩后，将毕业设计内容、资料、其他材料（下场实习报告、考察报告、答辩记录等）经指导教师审查通过后，按指定的顺序装入档案袋。 7 装入档案袋的材料有毕业设计任务书、毕业设计进度表、开题报告、封面、论文（设计）书（标题、中外文摘要、目录、前言（引言）、正文、结论、谢词、参考文献）、外文及翻译、指导教师评语、评阅老师评语、答辩记录和成绩、毕业实习资料等。 四、成果形式： 1 毕业论文一份。 2 图纸折合 张，其中包括装配图 1张、零件图 3张。 设计进度 第 12 周：熟悉设计任务及要求，查阅并分析毕业设计有关资料制定设计方案，撰写开题报告； 第 34 周：毕业实习，绘制任务中规定的设计产品图，翻译外文资料； 第 56 周：细化设计方案，学习相关标准，根据产品结构和技术要求确定 螺旋输送机的结构 ; 第 78 周：绘制 螺旋输送机 的结构总装图和相关零件图； 第 910 周：整理，总结设计结果，撰写毕业论文，并将题目，摘要和关键词翻译成英文； 第 1112 周：修改毕业论文，装订毕业设计论文； 第 13 周：讲答辩内容制作 加毕业答辩。 参考资料 马隆龙 . 生物质能现代化利用技术 M. 化学工业出版社 ,2003. 生物质能工程 M. 中国农业出版社 , 1992. 螺旋输送机、斗式 提升机和振动输送机 M. 机械工业出版社 ,1991. 工起重运输设计建设 . 螺旋输送机与斗式提升机M. 石油化学工业出版社 ,1976. 5. 黄石茂 . 螺旋输送机输送机理及其主要参数的确定 J. 广东造纸， 1998， 03:296. 蒋琼珠 . 连续运输机 M：武汉永运工程学院 ， 1986 ： 129 本 科 毕 业 设 计（论 文） 题 目 螺旋输送机设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日 山东英才学院 毕业设计（论文）原创性声明 本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明 并表示了谢意 。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 摘 要 螺旋输送机 它是一个大致连续输送设备。它是利用的是物质身体向前交通运输，机械的旋转运动螺旋部件的工作，装备是最重要的现代生产和物流的一个适用范围广，在国民经济各部门的应用不可缺少的获得，它已经遍及冶金，矿山，电力，建材，轻工，港口和重工业和交通等部门。它主要用于散装物料，如煤，矿石，粮食，砂，化肥之类的随身携带。在本文中，秸秆为主要原料螺旋输送机转移相关的结构设计。叶片材料设计实际形状，螺杆直径，转速和物质和输运性质的量的基础上计算出的其他重要参数被单独列出螺钉。马达驱 动带传动构件，皮带驱动减速器，连接到该道路的主体上的减速器驱动。根据关键参数来选择合适的电机，皮带轮和齿轮，以确定传动比计算，后续工作将主要针对变速箱的设计，包括检查，选择主齿轮轴的计算工作。最后选择的安装图纸尺寸和装配图的基础上获得的计算结果 。 关键词 :螺旋输送机 ;连续运输机械 ;减速器 he is a It is to of of is of in in of a of of Is to as In of is by as of as to to to to of so as to a of to of 目 录 第 1 章 绪论 . 1 言 . 1 旋输送机工作原理 . 1 术特点 . 1 旋输送机工作原理 . 2 旋输送机的基本现状 . 2 旋输送机的工作原理及特点 . 2 旋输送机的发展历史及趋势 . 3 旋输送机的发展历史 . 3 旋输送机的发展趋势 . 4 旋输送机的应用范围 . 4 旋输送机的研究现状 . 4 第 2 章 螺旋输送机的设计 . 6 品特点 . 6 要部件结构特点 . 6 旋输送机的具体设计 . 6 旋输送机的选型 . 6 旋输送机的设计计算 . 7 旋输送机外形及尺寸 . 11 旋输送机外形长度组合及各节重量 . 12 动机的计算选型 . 13 速器的选择 . 14 承选型 . 14 旋输送机进出料口装置 . 15 旋输送机轴承选择 . 20 旋输送机进出料口装置 . 20 第 3 章 主轴的设计和校核 . 22 择轴的材料 . 22 步确定轴的直径 . 22 第 4 章 轴承的选用 . 24 第 5 章 机架的设计 . 24 面形状和尺寸选择 . 24 架的结构 . 24 架与中间架 . 25 料装置 . 26 给料装置的基本要求 . 26 料段拦板的布置及尺寸 . 26 料点的缓冲 . 27 料装置 . 27 结论 . 29 致谢 . 30 参考文献 . 31 山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 1 第 1 章 绪论 言 螺旋输送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。本文以草料和饲料为主要输送原料进行螺旋输送机的相关结构和参数设计。 旋输送机工作原理 当螺旋轴转动时，由于物料的重力及 其与槽体壁所产生的摩擦力，使物料只能在叶片的推送下沿着输送机的槽底向前移动，其情况好像不能旋转的螺母沿着旋转的螺杆作平移运动一样。物料在中间轴承的运移，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放在输送机的同一端，而把进料口尽量放在另一端的尾部附近。 旋转的螺旋叶片将物料推移而进行输送，使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、 螺旋面型、叶片面型等型式。螺旋输送机的螺旋轴在物料运动方向的终端有止推轴承以随物料给螺旋的轴向反力，在机长较长时，应加中间吊挂轴承。 术特点 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。 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。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。 垂直螺旋输送机适用于短距离垂直输送。可弯曲螺旋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。 螺旋输送机 从输送物料位移方向的角度划分，洪泰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，该螺旋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；螺旋输送机的螺山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 2 旋叶片有实体螺旋面、螺旋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。 旋输送机工作原理 草料和饲料运输工业中螺旋输送机主要 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 结构图如下图 1 所示 它由一根装有螺旋叶片的转轴和料槽组成。转轴通过轴承安装在料槽两端轴承座上，转轴一端的轴头与驱动装置相联。料槽顶面和槽底开有进、出料口。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。 旋输送机的基本现状 螺旋输送机是一种常用的不具有挠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，实现物料输送过程的机械化和自动化，都具有重要的现实意义。 现在，螺旋输送机已经成为合理组织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工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，螺旋输送机将发挥更大的作用。 旋输送机的工作原理及特点 螺旋输送机利用带有螺旋叶片的螺旋轴的旋转，使物料 产生沿螺旋面的相对运动，物料受到料槽或输送管壁的摩擦力作用不与螺旋一起旋转，从而将物料轴向推进，实现物料的输送。在水平螺旋输送机中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋输山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 3 送机中，输送管壁的摩擦力主要是由物料旋转离心力所引起的。 螺旋输送机具有以下特点： 1 结构比较简单，成本较低。 2 工作可靠，维护管理简便。 3 尺寸紧凑，断面尺寸小，占地面积小。在港口的卸车卸船作业中易进出舱口、车厢。 4 能实现密封输送，有利于输送易飞扬的、炽热的及气味强烈的物料，可减小对环境的污染，改善港口工人 的作业条件。 5 装载卸载方便。水平螺旋输送机可在其输送线路上的任一点装载卸载；对垂直螺旋输送机配置相对螺旋式取料装置可具有优良的取料性能；利用与物料堆直接接触的螺旋轴具有自动取料的能力可作为港口其他类型卸船机械的取料装置。 6 能逆向输送，也可使一台输送机同时向两个方向输送物料，即集向中心或远离中心。 7 单位能耗较大。 8 物料在输送过程中易于研碎及磨损，螺旋叶片和料槽的磨损也较为严重。 旋输送机的发展历史及趋势 旋输送机的发展历史 螺旋输送机的发展，分为有轴螺旋输送机和无 轴螺旋输送机两种型式的发展过程。有轴螺旋输送机由螺杆， 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 :而无轴旋输送机则采用螺杆改为无轴螺旋，并在 U 型槽内装置有可换衬体，结构简单，物料由进料口输入经螺旋推动后由出料口输出，整个传输过程可在一个密封的槽中进行。一般来讲，我们平常所指的螺旋输送机都指有轴型式的螺旋输送机。而对许多输送比较困难的物料，人们一直在寻求一种可靠的输送方法，而无轴螺旋输送机则是一种较好的解决方法。 是我国最早定型生 产的通用性生产设备。它以输送粉状、粒状、小块状物料为主，不适宜输送易变质的，粘性的易结块的物料和大块的物料，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，给物料输送过程带来很大的不便。 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，适应性强，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。 螺旋输送机是在 输送机的基础上修改设计的新一代螺旋输送机， 螺旋输送机特点是结构新颖，性能可 靠，技术指标先进，适用范围广泛，节能降耗显著。 山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 4 旋输送机的发展趋势 纵观螺旋输送机的发展历程，可以预见未来的发展方向主要有以下几方面 : 、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 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，可以较大程度提高输送机的使用寿命。 螺旋输送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输送机急待解决的难题和发展方向。 化发展。未来的螺旋输送机应与电脑密切联系，适合程序控制、智能操作。物料的装卸、机器安装与维护都应能实现智能化管理。 了克服水平和垂直螺旋输送机由于构造上的限制而只能直线输送物料的不足，近年来出现了可弯曲螺旋输送机，弹簧输送机等。另外其他各种输送机也应为了实现空间、可弯曲输送研制新的机型。 着大型化发展。使用螺旋输送机，结合各种连续输送机械，来完成复杂的物料输送。大型化包括大输送能力、单机长度和大输送倾角等几个方面。 前，螺旋输送机的使用范围受 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，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的螺旋输送机。 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输送物料的，在输送粉状、颗粒状物料时，物料散落飞扬，严重影响周围的环境，特别是在输送水泥、化肥、矿石、煤炭、谷物等粉末易飞扬物料时尤显严重。为了解决这个问题，人们应当提前研制多种形式的环保型输送机，而螺旋输送机对于解决这个难题，无疑具有很大的优势和发展空间。 旋输送机的应 用范围 螺旋输送机广泛应用于粮食工业、建筑材料工业、化学工业、机械制造业、交通运输业等国民经济各部门中。 螺旋输送机主要用于输送各种粉状、粒状、小块状物料，所输送的散粒物料有谷物、豆类、面粉等粮食产品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，盐类、碱类、化肥等化学品，以及煤、焦炭、矿石等大宗散货。螺旋输送机不宜输送易变质的、粘性大的、块度大的及易结块的物料。除了输送散粒物料外，亦可利用螺旋输送机来运送各种成件物品。 旋输送机的研究现状 螺旋输送机由于其结构简单，操作维护简便，在输送物料场合得到了广泛的应用，但是其输送效率却比较低。国内关于这方面的研究情况也比较多 . 对螺旋输送机存在的输送功率问题，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出的螺旋输送机螺旋轴功率往往小于实际的需要值，对于这个山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 5 实际的问题，武汉食品工业学院的庞美荣和王春维根据调查和实例，对螺旋轴进行了理论分析，提出了推荐计算公式，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，得出推荐计算公式与实际需要符合得很好这样的结论。 总之 ，现在对于螺旋输送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。 山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 6 第 2 章 螺旋输送机的设计 螺旋输送机等效采用 准，设计制造符合7679旋输送机，螺旋直经由 10 1250十二种规格，分为单驱动和双驱动最大长度可达 80m（特大型 60 旋机适宜输送粉状。颗粒状、小块状物料，不宜输送易变质、粘性大、易结块的物料，工作环境温度通常为 00C 输送物料温度一般为 00C，螺旋机适宜水平和小倾角（ 150）布置。 品特点 螺旋输送机具有结构新颖、技术指标先进，适应性强，操作维修方便，与 螺旋输送机相比，相同规格的机型，其重量约轻 30%。 要部件结构特点 1、头部和尾部轴承座均设置在壳体外，安装、维修都很方便，同时避免粉尘进入轴承中。 2、中间吊轴承转动阻力小，密封性好，耐磨损，采用粉末冶金油轴瓦、 合材料轴瓦和 龙轴瓦，自润滑能力强，耐磨性好，吊轴承分为滚动和滑动可以互换的两种结构，适用于不同物料的输送。密封件采用尼龙及塑料制造，阻力小，密封性强，耐磨性好。 3、螺旋连 接方式采用圆弧键连接代替螺栓连接，强度大，安装方便，横截面积小，对物料阻力小。 4、超长机型采用双端驱动，螺旋在中部断开，使其受力合理。 5、根据用户需要，可以配置断轴报警装置等。 旋输送机的具体设计 螺旋输送机的具体设计包括：根据输送条件和要求选择合适类型的螺旋输送机。根据具体输送要求计算螺旋直径，选择螺旋类型和布置形式。计算输送功率并依此选择合适的电动机和减速器等驱动装置。根据设计手册选择合适参数确定输送机的外形和尺寸。确定螺旋输送机长度组合及各节重量。绘制螺旋输送系统的总装图 和部分重要零件图。 旋输送机的选型 设计螺旋输送机系统时，往往需要考虑下列问题 : 出给料装置和卸料装置的要求 . 动顺序是受料的输送机先驱动，停车顺序是给料的输送先停机，当各螺旋输送机的参数 (如长度，驱动装置 )不同时，通过这一关系可以提出启动时间和停机时间的要求。 要考虑在螺旋输送机间增设缓冲仓以提高系统的适应能力和系统的运转率。 山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 7 于粉尘大的情况，要考虑采用密封输送或者设置必要的 除尘设备。 旋输送机的设计计算 螺旋输送机设计参数的确定 螺旋输送机的这些基本参数都是影响输送能力的因素。由于物料在螺旋输送机中的运动状况、允许的物料输送量及速度是由物料特性所决定的，所以轻的、松散的和非磨琢性的物料与重的磨琢性物料相比，可以在 轴的转速也可高些。最大推荐轴转速为上极限转速，对于大多数螺旋输送机来说，所选定的螺旋轴的工作转速约为最大推荐轴转速的一半。 1. 螺旋输送机设计参数的确定 原始资料 输 送物料为秸秆，粉状磨琢性较大， 1设计的运输物料为秸秆，秸秆长度在 20右。 2堆积比重 3/.0 3运输量为 。 4运输长度为 L=4m。 物料松散密度为 =m。 表 3 1 螺旋输送机内物料 物料名称 秸秆 松散密度 充系数 料阻力系数 12 螺旋叶片直径 螺旋直径可初步按下式计算： 2 D K 3 式中 Q 输送能力， t/h； K 物料特性系数， 填充系数， C 倾斜系数， 查表得 K= = C =以上数据代入公式计算得 = 3 螺旋直径应圆整到标准系列，标准系列为： . 5 0 . 30 . 0 4 1 5 0 . 3 5 0 . 0 3 5 1D 山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 8 螺旋轴螺距 螺距不仅决定着螺旋的升角，还决定着在一定填充系数下物料运行的滑移面，所以螺距的大小直接影响着物料输送过程。 要考虑螺旋面与物料 的摩擦关系以及速度各分量间的适当分布关系两个条件，来确定最合理的螺距尺寸。 通常可按下式计算螺距 : s 3 对于标准的螺旋输送机， 1。当倾斜布置或输送物料流动性较差时，:当水平布置，可取 1. 故取 k=那么螺距为 s= 螺旋轴直径 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。 经综合分析可得螺旋轴直径 d=200 螺旋轴转速 由于螺旋输送机属于小型的连续输送设备，结构简单。在输送物料的时候，对于螺旋轴径所占据的截面，对输送能力有一定的影响。所以在输送能力计算时不能忽略轴径所占的截面 : 75 1680 转 /分 3 式中， m)， 计算可得：极限转速1n=170（ 。圆整为下列转速： 20、 30、 35、 45、 60、 75、90、 120、 150、 190 校核填充系数 2215 0 . 3 4 54 7 4 7 0 . 2 1 7 0 0 . 8 5 1 0 . 2 0 . 8QD n r c s 3 由于校核得到的 值低于推荐数值 以螺旋轴转数可降低一级以提高其使用寿命， n=150转 /分，所以 215 0 . 3 9 14 7 0 . 2 1 7 0 0 . 8 5 1 0 . 2 0 . 8 此值正好在推荐的范围之内，所以计算结果取 D=200n=150转 /分 传动功率 螺旋输送机的驱动功率，是用于克服在物料输送过程中的各种阻力所消耗的能量，主要包括以下几个部分： 使被运物料提升高度 H(水平或倾斜 )所需的能量 : 山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 9 被运物料对料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消 耗 ; 物料内部颗粒间的相互摩擦引起的能量消耗 ; 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 ; 中间轴承和末端轴承处的摩擦引起的能量消耗。 从另外的角度，可以这样分 :物料与料槽间摩擦消耗的功率 ;物料与螺旋叶片间摩擦消耗的功率 ;轴承处摩擦消耗的功率 ;提升物料及物料颗粒间相互运动消耗的功率。 这样 ，螺旋输送机的电动机驱动功率，就由机构运动过程中所产生的阻力来决定的。阻力主要由以下几个部分组成： (1) 物料与料槽之间的磨擦力阻力 : (2) 物料对螺旋的摩擦阻力 ; (3) 物料倾斜向上输送时的阻力 ; (4 )物料悬挂轴承下的堆积阻力 ; (5) 物料被搅拌所产生的阻力 ; (6) 轴承的摩擦阻力 ; 在计算功率的时候，为简便起见，可以总结螺旋输送机功率为：总的轴功率应包括物料运行需要功率 ，空载运转所需功率 ，以及由于倾斜引起的附加功率 ,三个部分，且： 1 367P Q L ； 3 2 2 0 ;P D L 3 3 3 6 7 ;P Q H 3 式中 ， Q 生产能力 (t/h), L 输送距离 (m)， H 倾斜高度 (m)， D 螺旋外径 (m)， 物料运行阻力系数。 已知： Q =15t/h L =12m H =0m D = =数据带入公式计算得：1P=2P=3P=0 所以， 1+3=动机的驱动功率 P 按下式计算： P = 3 式中： K 功率备用系数，根据满足起动的要求及电动机的启动能力 K 值在 围内选取。 驱动装置总传动效率，对于圆柱齿轮减速器可取 K = =入公式计算得： P = 由于采用浮动联轴器将驱动装置与螺旋轴直接相连，在其轴上下部存在有悬臂负山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 10 荷，故只需校验千瓦转速比。 0 0 . 7 0 8 6 0 . 0 0 4 7 2 4150 3 查得螺旋轴直径为 200 的千瓦转速比为 式得出的值远小于 是安 全的。 实体式螺旋叶片的展开尺寸 将一个螺距的标准型实体式螺旋面展开，其下料尺寸为： 2 21 2222 d S 3 2 22222 d S 3 2 2 0360 3 式中： d 螺旋轴直径， m ； 螺旋面展开图圆环内径， m ； 螺旋面展开图圆环外径， m ； 展开圆环切除部分的周心角， 0 。 图 3 1 实体式螺旋叶片的展开图 螺旋叶片的厚度 可根据物料性质和螺旋直径按下表选取： 表 3螺旋叶片厚度 输送 物料 煤 D=200东英才学院 本科生毕业设计（论文） 11 故取螺旋叶片厚度 = 螺旋轴的连接 螺旋轴一般由 2m 4m 的各个节段连接而成，以利于制造与装配。螺旋轴的连接要求要求结构简单紧凑，便于安装和更换。图示为管形螺 旋轴常用的一种连接方式，各个节段利用内衬套和圆轴节段通过穿透螺栓加以连接，其中圆轴节段刚好可以作为中间悬置轴承和端部轴承的轴颈。 图 3 2 管形螺旋轴各节段的连接 1 管形螺旋轴； 2 螺旋叶片； 3 螺栓； 4 内衬套； 5 圆轴节段 旋输送机外形及尺寸 型螺旋输送机螺旋直径为 100 1250 ,共十一种规格，分为单驱动和双驱动两种型式。单驱动螺旋输送机最大长度可达 35 ，其中 1000、 1250型最大长度为 30 。螺旋输送机长度每 档，可根据需要选定。螺旋输送机中间吊轴承采用滚动、 滑动可互换的两种结构，阻力小，密封性强，耐磨性好。还可根据用户需要配置测速报警装置及电动出料阀。型螺旋输送机外形如下图： 图 3 3 螺旋输送机 山东英才学院 本科生毕业设计（论文） 12 型螺旋输送机外形尺寸如下表： 表 3螺旋叶片厚度 规格型号 F E W l 1l 3 N K 200 2500 2500 2500 2480 2500 2640 2000 2000 225 180 112 180 R S Z O H V J e P T d 425 180 60 320 160 200 14 280 60 212 40 82 12 经过计算我们选择 200 型螺旋输送机，其外形尺寸： F=2500 E=2500W=2500 l =2480 500640， 2000G ，2 2000l Q=225=112K=180R=225S=180Z=60O=320H=160V=200m， J=14mm，e=28060P ， T=212d=40 82l b=12 旋输送机外形长度组合及各节重量 200螺旋输送机长度组合如下表： 表 3旋输送机长度组合 螺旋输送机长度（ m） 头节（ m） L= 间 节（ m） 尾节（ m） L=2 L=2 1 2 1 0 1 200螺旋输送机各节重量组合如下表： 表 3螺旋输送机重量组合 螺旋直径 螺旋节规格 重量（ 200 头节 L=2500 L=2000 L=1500 间节 L=2500 L=2000 L=1
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