煤炭螺旋输送机的毕业设计

目录摘要1关键词11前言211输送机的历史和发展趋势212螺旋输送机简介313螺旋输送机主要特点314螺旋输送机的结构特点315螺旋输送机的运行原理32拟定设计方案421传动方案的拟定422工作参数的拟定43电动机的选择531类型和结构形式的选择532电动机功率的确定5321计算电动机所需功率5DP322确定电动机转速54V带的设计641确定计算功率642V带的带型确定与带速的验算6421确定带轮的基准直径6422验算V带速度6423确定中心距A，并选择V带的基准长度LD6424验算小带轮上的包角A17425确定带的根数Z7426确定带的初拉力F0与压轴力FP743V带轮的设计8431V带轮的材料8432V带轮的结构尺寸85确定传动装置的总传动比和分配传动比951计算传动装置的动力参数96减速器的设计与计算1061减速器结构设计10611机体结构10612铸铁减速器箱体主要结构尺寸10613减速器中各轴运动及动力参数计算10614齿轮传动的设计与计算10615轴的设计计算18616箱体内键联接的选择23617减速器附件的选择247螺旋输送机的设计2471螺旋输送机的选型2472螺旋输送部件的设计25721螺旋输送机的主要参数计算26722螺旋直径的确定26723螺距与螺旋轴转速的确定26724实体型螺旋叶片的展开尺寸2973螺旋输送机机体的设计29731机体主要部件的介绍30732料槽的确定3174进出料口的设计3275输送缸体支架的设计3376轴承的密封348螺旋输送机机体的安装条件、使用及维护3481螺旋输送机的安装条件3482螺旋输送机的使用及维护359结论36参考文献36致谢37附录37煤炭螺旋输送机的设计摘要本设计主要介绍了螺旋输送机的选型设计过程,包括有电动机的选型、V带传动的设计、减速器的设计计算、螺旋输送机缸体及配套驱动装置的选用和螺旋输送机的安装与调整四大部分。而主要部分则是减速器部件的设计，输送缸体内螺旋直径及螺旋轴转速的计算和功率计算，求出所需的选型数据,然后以此选型数据为依据,以螺旋输送机设计手册为主,以其他相关工具书和资料为辅,选出符合要求的螺旋输送机的外形及安装尺寸、长度组合数据和主要组成部件的相关尺寸,以及相配套驱动装置的安装尺寸及其相关数据,最终完成该螺旋输送机的选型设计。关键词V带传动；减速器；螺旋输送机；配套驱动装置；THEDESIGNOFTHESCREWCONVEYOROFCOALABSTRACTTHISDESIGNMAINLYINTRODUCESTHESELECTIONANDDESIGNPROCESSOFSCREWCONVEYORINWHICHFOURPARTSAREINCLUDEDMOTORSELECTION,THEDESIGNOFVBELTTRANSMISSION,THEDESIGNCALCULATIONOFGEARREDUCER,THESELECTIONOFSCREWCONVEYORANDACCESSORYDRIVECYLINDERBODYANDTHEINSTALLATIONANDADJUSTMENTOFSCREWCONVEYORINCALCULATING,THESCREWDIAMETERINTHEDELIVERYCYLINDERANDTHEROTATESPEEDTOGETHERWITHTHEPOWEROFSPIRALSHAFTWILLBECHIEFLYCONCERNED,SOASTOREACHACOLLECTIONOFREQUIREDDATAFORMODELSELECTIONBASEDONTHESEDATA,WITHSCREWCONVEYORDESIGNMANUALASGUIDANCEANDOTHERRELATEDREFERENCEBOOKSANDINFORMATIONASCOMPLEMENT,THESHAPEANDMOUNTINGDIMENSIONS,THERELATEDDATAANDSIZEOFTHEMAINCOMPONENTSASWELLASTHEACTUATINGDEVICESTHATALLCONFORMTOTHEREQUIREMENTSOFSCREWCONVEYORWILLBEWORKEDOUTFINALLY,THETUTORWILLACCOMPLISHTHEMODELSELECTIONANDDESIGNPROCESSOFSCREWCONVEYORKEYWORDSVBELTDRIVEGEARREDUCERSCREWCONVEYOROFCOALFORMACOMPLETESETOFDEVICEDRIVERS1前言螺旋输送机是运输矿产、饲料、粮油、建筑业中用途较广的一种输送设备。从输送物料的特性要求和结构的不同，螺旋输送机分为水平螺旋输送机和垂直式螺旋输送机、可弯曲螺旋输送机、螺旋管（滚筒输送机）输送机等，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，不宜输送易变质、粘性大、易结块或高温、怕压、有较大腐蚀性的特殊材料。旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送，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。螺旋输送机旋转轴上焊的螺旋叶片，叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、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。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。11输送机的历史和发展趋势在中国古代已经有了高转筒车和提水的翻车，那时候人们已经有了利用外力代替人工搬运货物的理念。限于当时生产力的发展状况只能限制在水力为动力的条件下；到了17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，随着社会工业革命的发生和电力的产生，人类进入快速发展的时代，而各种现代结构的输送机也相继出现1868年在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了管式输送机。到了二十世纪中期，随着信息技术的发展，特别是机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，输送机的性能更加完善，鞋机的行业更加广泛，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成企业内部、企业之间，甚至城市质检单物料搬运，成为了物料搬运系统机械化和自动化不可或缺的组成部分。进入二十一世纪输送机将随着科学技术的发展不断地发展前进。未来的发展其实是第一，大型化，包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面；第二，扩大输送机的使用范围，使其能在高温、低温、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料输送机；第三，使输送机的结构满足物料搬运系统自动化控制对单机的要求，如邮局所用的自动分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等；第四，降低能量消耗以节约能源；第五，减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。12螺旋输送机简介螺旋输送机是一种不带挠性牵引的输送设备（图12），该螺旋输送机是烧煤炉的能源（煤粉）供输装置，将煤粉通过螺旋输送机输送到铝材成型机里面，给烧煤炉供料。它利用螺旋形状的旋转面推移物料来完成输送工作。工作中，物料像不旋转的螺母沿轴杆平移，使物料不与螺旋叶片一起旋转的力是物料自身的重量和机壳与物料的摩擦及物料间的摩擦。它主要用来输送各种粉尘状、粒状、小块状的物料，如化工原料、面粉、煤粉、烟尘、水泥、粮食等，在输送过程中还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等工艺。输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直的输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。13螺旋输送机主要特点1）承载能力大、安全可靠；2）结构先进，适应性强、阻力小、寿命长、安装维修方便、保护装置齐全；3）整机体积小、转速高、确保快速均匀输送；4）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，刚性好；5）料槽封闭、便于输送易飞扬、炽热及气味强烈的物料，减少对环境的污染；6）可以在线路的任一点装载也可以进行多点装料和卸料，在输送过程中也可以进行混合，搅拌或冷却作业。14螺旋输送机的结构特点1）螺旋轴与吊轴承、头、尾轴联接均采用嵌入舌式安装、拆卸，且安装与拆卸均不需轴向移动，维修方便，芯轴长、吊挂少、故障点少；2）采用变径结构，增大吊轴承处容积，避免吊轴承与物料接触，吊轴承寿命可达两年以上；3）各传动部位均采用浮动连接方式，吊轴承为万向节结构，使螺旋体、吊轴承和尾部总成形成一个整体旋浮体，在一定范围内可随输送阻力自由旋转避让，不卡料、不堵料；4）头尾轴承座均在壳体外，所有轴承采用多层密封和配合密封技术，轴承使用寿命长。15螺旋输送机的运行原理由带有螺旋片的转动轴在一封闭的料槽内旋转，使装入料槽的物料由于本身重力及其对料槽的摩擦力的作用，而不和螺旋一起旋转，只沿料槽向前移动，实现物料的输送。2拟定设计方案21传动方案的拟定本传动装置用于带动螺旋输送机的输送主轴，如图1所示,选择电动机为动力源，提供动力，通过带传动装置减速下来，再传递到减速机的高速轴上，最后由减速机的低速轴输出，带动螺旋输送轴的运转。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。由于螺旋输送机的扭矩和转速都很慢，所以采用了带传动和二级圆柱直齿轮减速器（展开式）减速，达到所需速度和扭矩，达到工作要求。联轴器电动机带传动减速器进料口出料口输送管输送杠图1螺旋输送机方案图FIG1SCREWCONVEYORSCHEMEDIAGRAM传动路线为电机联轴器高速轴中速轴低速轴联轴器螺旋输送杠。22工作参数的拟定1螺旋筒轴上功率P32KW，转速36R/MIN；2工作情况三班制，单向连续运转载荷；3使用折旧期10年（一年以300天计）；4工作环境室外灰尘较大，环境最高温度35；5动力来源三相交流电压380/220V；6检修间隔期三年大修、二年中修、半年小修；7制造条件及生产批量一般机械厂单件生产。3电动机的选择31类型和结构形式的选择电动机是最常见的原动件，具有结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构型式、容量（功率）和转速、确定其具体型号。电动机已经系列化、标准化，设计时应根据工作载荷、工作要求、工作环境、安装要求及尺寸重量的特殊限制等条件进行选择。工业上广泛应用三相交流电动机。从螺旋输送机中的传动装置来看，本次设计选择Y系列三相异步电动机电磁调速电动机。32电动机功率的确定321计算电动机所需功率DP带传动效率096；1每对轴承传动效率099；2圆柱齿轮的传动效率096；3联轴器的传动效率099；4螺杆的传动效率096；5说明电机至工作机之间的传动装置的总效率。42421350960960968143WPKW375081DKW所以，所选电动机功率定为。4322确定电动机转速取V带传动比，二级圆柱齿轮减速器传动比。12I2840I故电动机转速的可选范围是MIN/576408RN）（）（螺旋电机符合这一范围的转速有、。MI/750RIN/1R1I/30R根据电动机所需功率和转速有4种适用的电动机型号表1电动机各参数TABLE1THEMOTORPARAMETER电机型号额定功率满载转速额定转矩最大转矩质量Y160M1847202020118Y132M164960202073Y112M441440222243Y112M242890222245因此综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y112M4。4V带的设计此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载该论文已经通过答辩424验算小带轮上的包角1由参考文献机械设计书式（87）可知，小带轮上的包角小于大带轮上的1包角。又由式86可知，小带轮上的总摩擦力相应地小于大带轮上的总摩擦力。2因此，打滑只可能在小带轮上发生。为了提高带传动的工作能力，应使907154318012AD425确定带的根数Z由小带轮的直径、转速、带型及传动比由机械设计书表84A和表84B分别查得单根带的基本功率和额定功率增量；再查表85和8KWP071KWP17202得包角修正系数和带长修正系数，于是有95L40195170340LARCAPPZ取。为了使各根V带受力均匀，带的根数不宜过多，一般应少于10根。否则，5Z应选择横截面积较大的带型，以减少带的根数。426确定带的初拉力与压轴力0FP（1）确定带的初拉力由参考文献机械设计书表83得A型带的单位长度质量为，由式MKGQ/10（86），并计入离心力和包角的影响，可得单根V带所需的最小初拉力为NVZKPFCA372520MIN0应使该带的实际初拉力，对于新安装的V带，初拉力应为；对IN510F于运转后的V带，初拉力应为，此处为新安装V带，故初拉I310。NF528IN5100（2）确定压轴力PF为了设计带轮的轴承，需要计算带传动作用在轴上的压轴力,根据式（828），可知PFNZP3257SIN528SIN210式中，为小带轮的包角。143V带轮的设计431V带轮的材料常用的带轮材料为HT150或HT200；转速较高时可以采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成；小功率时可采用铸铝或塑料。此处大小带轮均为A型V带轮，结合带轮运转速度以及其功率，该带轮材料选用HT150，且为铸造而成，在铸造的带轮的轮缘、腹板及轮毂上不允许有砂眼、裂缝、缩孔及气泡产生。432V带轮的结构尺寸V带轮的结构形式与基准直径有关。当带轮基准直径为（为安装带轮D52的轴的直径，MM），可采用实心式；当时，可采用腹板式；当，MD30MD30同时时，可采用孔板式；当时，可采用轮辐式。MDD10对于小带轮即为电动机的机轴直径，已知电动机为Y112M型，则，28又，故小带轮采用腹板式结构；D35271对于大带轮，故大带轮采用轮辐式结构。0522两带轮结构示意图如图所示7图2大小带轮示意图FIG2SCHEMATICDIAGRAMOFSIZEPULLEYS5确定传动装置的总传动比和分配传动比51计算传动装置的动力参数总传动比40361螺旋总总NI分配传动比因为整个传动装置分为三级，所以各级平均传动比为42303总平均II故取则，减速器总传动比为,且有53带I415/0/12带总II412I，取124则有4I92注为带轮传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。带1I2I将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴，01234,依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。（1）各轴转速MIN/41501RIN带总8623112带总I/094223RIIN带总IN/634RN（2）各轴输入功率10137596DPKW22012096342DPKW33375096325K4401240932DPKW（3）各轴输入转矩M8795NNTD总563908724011I带M6731904212NITD带587690960245387323IT带6减速器的设计与计算61减速器结构设计611机体结构减速器机体是用以支撑和固定轴系的零件，是保证传动零件的啮合精度，良好润滑及密封的重要零件，其重量约占减速器总重量的50。因此，机体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、重量及成本等有很大的影响。机体材料用灰口铸铁（HT150或HT200）制造，机体的结构用剖分式机体，且减速器选用展开式二级圆柱齿轮减速器。612铸铁减速器箱体主要结构尺寸查阅参考文献机械设计课程设计手册书表111以及图（111、112）铸铁减速器箱体主要结构尺寸。613减速器中各轴运动及动力参数计算由上所述，各轴运动及动力参数见下表1表2轴的参数TABLE2THEPARAMETERSOFTHESHAFT614齿轮传动的设计与计算直齿圆柱齿轮具有不产生轴向力的优点，但传动平稳性较差，在减速器中圆周速度不大的情况下才有直齿轮。1、高速级传动III轴高速传动啮合的两直齿轮（传动比为4）（1）选择齿轮材料及精度等级和齿数1）参见参考文献机械设计书图1023所示的传动方案，选用二级直齿圆柱齿轮传动；2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB1009588）；3）材料选择。由表101选择小齿轮材料为40CR调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4）标准齿轮不发生根切的最小齿数为了避免产生根切现象，据参考文献机械原理式（1019）可知2MINSI/HZ（2）已知外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，有，易知20,1170SIN2MIZ故选小齿轮齿数，大齿轮齿数。8Z74812IZ（2）按齿面接触强度设计据参考文献机械设计，由设计计算公式（109A）进行计算，即3212HEDTTZITK（3）轴名功率P（KW）转矩T（）NM转速R/MINI轴36835641143II轴3423176710286III轴3258755636091）确定公式内的各计算数值试选载荷系数。31TK计算各级齿轮副中大小齿轮传递的转矩MNNPT56834195011据参考文献机械设计表107选取齿宽系数。1D据参考文献机械设计表106查得材料的弹性影响系数。2189MPAZE据参考文献机械设计图1021D按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限PAH601LIM。AH502LIM据参考文献机械设计式（1013）计算应力循环次数。小齿轮9110783081460HJLNN大齿轮9278I据参考文献机械设计图1019取接触疲劳寿命系数。950,21HNHNK计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1，安全系数，据参考文献机械设计，由式（101S12）得MPAKHN5406901LIM1S22LI2HH,IN212）计算试算齿轮分度圆直径，代入中较小的值。TDHMZITKDHEDTT76052819405683121331计算圆周速度V。SMNDT/31/1067106计算齿宽B。MDT7601计算齿宽和齿高之比。H模数ZMTT387601齿高T58725故7HB计算载荷系数。由已知，7级精度，据参考文献机械设计书图108SMV/31查得动载系数；对于直齿轮，；K1FHK据参考文献机械设计表102查得使用系数；A据参考文献机械设计表104用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，。421H由，查参考文献机械设计图1013得8HBK；故载荷系数341F561421HVAK按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，据参考文献机械设计式（1010A得MDTT5643176031计算模数M。Z81（2）按齿根弯曲强度设计据参考文献机械设计式（105）得弯曲强度的设计公式为321FSADYZKTM（4）1）确定公式内的各计算数值据参考文献机械设计书图1020C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；MPAFE501MPAFE3802据参考文献机械设计书图1018取弯曲疲劳寿命系数；850,721FNFNK计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，据参考文献机械设计式（1012）得41SMPAKFENF71305870S24122计算载荷系数。4713FVAK查取齿形系数与应力校正系数。据参考文献机械设计书表105查得,；912FAY53SA，。236FAY75412SAY计算大、小齿轮的，并加以比较。FSAY；0147391FSA017235462SA易知大齿轮的数值大。2）设计计算MM372011856472323对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可选取弯曲强度算得的模数并就近圆整为了标准值，按接触强度算得的分度372M52圆直径，算得小齿轮齿数MD56416852641Z大齿轮齿数。042Z这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到了结构紧凑，避免浪费。（3）几何尺寸计算1）计算分度圆直径MZD6521MZD26051422）计算中心距A213）计算齿轮宽度MDB651故取，小齿轮宽度相对大一点，取。MB652B701（4）齿轮结构设计以大齿轮为例，因齿轮齿顶圆直径介于,故选用腹板式结构。51602、低速级传动IIIII轴低速传动啮合的两直齿轮（传动比为29）（1）选择齿轮材料及精度等级和齿数1）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB1009588）；2）材料选择。由表101选择小齿轮材料为40CR调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS；3）标准齿轮不发生根切的最小齿数。为了避免产生根切现象，据参考文献机械原理式（1019）可知2MINSI/HZ已知外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，有，易知0,11720SINMIZ故选小齿轮齿数，大齿轮齿数。20Z589221IZ（2）按齿面接触强度设计据参考文献机械设计，由设计计算公式（109A）进行计算，即322HEDTTZITK1）确定公式内的各计算数值试选载荷系数。1T计算各级齿轮副中大小齿轮传递的转矩MNNPT52317860495011据参考文献机械设计表107选取齿宽系数。D据参考文献机械设计表106查得材料的弹性影响系数。2189MPAZE据参考文献机械设计图1021D按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限MPAH601LIM。PAH502LIM据参考文献机械设计式（1013）计算大小齿轮应力循环次数。81104308160260HJLNN824953I据参考文献机械设计图1019取接触疲劳寿命系数。940,21HNHNK计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1，安全系数，据参考文献机械设计，由式1S（1012）得MPAKHN5260921LIM1S174LI22HH,IN212）计算试算齿轮分度圆直径，代入中较小的值。TDMZITKDHEDTT89751892310537213221计算圆周速度V。SSMNDT/30/0689106计算齿宽B。TD8971计算齿宽和齿高之比。H模数MZMTT4208971齿高T15故9HB计算载荷系数。由已知，7级精度，据参考文献机械设计书图108查SMV/5301得动载系数；直齿轮，；4K1FHK据参考文献机械设计表102查得使用系数；1A据参考文献机械设计表104用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，。431H由，查参考文献机械设计图1013得98HBHK；故载荷系数2FK47130411HVAK按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，据参考文献机械设计式（1010A得MDTT1023478931计算模数M。Z5201（3按齿根弯曲强度设计据参考文献机械设计式（105）得弯曲强度的设计公式为321FSADYZKTM1确定公式内的各计算数值据参考文献机械设计书图1020C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；MPAFE501MPAFE3802据参考文献机械设计书图1018取弯曲疲劳寿命系数；92,81NNK计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，据参考文献机械设计式（1012）得41SMPAKFENF31450872922计算载荷系数。4130411FVAK查取齿形系数与应力校正系数。据参考文献机械设计书表105查得,；8021FAY51SA，。284FAY7281SAY计算大、小齿轮的，并加以比较。FSAY；014351FSA01657239842SA易知大齿轮的数值大。2）设计计算MM32016521537433对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积有关，可选取弯曲强度算得的模数并就近圆整为了标准值32，按接触强度算得的分度圆直径，算得小齿轮齿数M53MD104951Z对其取整，故，所以大齿轮齿数。301Z87232这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到了结构紧凑，避免浪费。（4几何尺寸计算1）计算分度圆直径MZD1053148722）计算中心距DA75203105213）计算齿轮宽度MBD1取，小齿轮相对齿宽大一点，。MB1052B10615轴的设计计算（1）初步确定轴的最小直径据参考文献机械设计书式（152）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢，调质处理。据表153，取，。120AMPAT4530高速轴I轴，MNPD1463310MIN1考虑到所选电动机Y112M输出轴直径，且由于联轴器、键槽的影响，D8并对其标准化，取。高速轴I轴一端与联轴器相连，为了使所选的轴直径281与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。1D联轴器的计算转矩，据参考文献机械设计表141，考虑到转矩变1TKACA化很小，故取，则3AMNCA6108351按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准或机械CA203514/TGB设计手册，选用GYH3型凸缘联轴器，公称转矩为。半联轴器的孔径2，半联轴器与轴配合的毂孔长度为。MD281L61中速轴II轴，对其标准化，取。NPAD380412330MIN2MD402低速轴III轴，对其标准化，取。M25963I353低速轴III轴输出端与联轴器相连，为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，1D故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩，据参考文献机械设计表141，考虑到转矩变3TKACA化很小，故取，则1AMNCA23188756013按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准或机械203514/TGB设计手册，选用GYS7型凸缘联轴器，公称转矩为。半联轴器的孔径，半联轴器与轴配合的毂孔长度为。MD53L123GYS7型凸缘联轴器的输出端与输送缸体的输入端的连接轴相连接，取名该连接轴为A轴，输送缸体输出端的固定轴为B轴，A轴、B轴分别位于输送缸体重螺旋轴的两端，其承受转矩等同于低速轴，故可知A轴、B轴的最小轴段直径为。M5（2）初步选择轴承I轴高速轴选轴承为7207C；II轴中间轴选轴承为7208C；III轴低速轴选轴承为7213C；A轴输出端选取的轴承为7220C；B轴选取的轴承同A轴为7220C。各轴承参数见下表表3轴承参数TABLE3BEARINGPARAMETERS基本尺寸/MM安装尺寸/MM基本额定/KN轴承代号DDBADAD动载荷RC静载荷R07207C35721742653052007208C40801847733682587213C6512023741116985527220C10018034112168148128（3）确定轴上零件的位置和定位方式I轴由于高速轴转速高，传动载荷不大时，为保证传动平稳，提高传动效率，将高速轴取为齿轮轴，使用角接触球轴承承载，一轴端连接电动机，采用刚性联轴器，对中性好。II轴低速啮合、高速啮合均用锻造齿轮，低速啮合齿轮左端用甩油环定位，右端用轴肩定位，高速啮合齿轮左端用轴肩，右端用甩油环定位，两端使用角接触球轴承承载。III轴采用锻造齿轮，齿轮左端用甩油环定位，右端用轴肩定位，为减轻轴的重量采用中轴颈，使用角接触球轴承承载，右端连接单排滚子链。A轴输入端连接GYS7型凸缘联轴器，其输出端与螺旋轴焊接为统一的整体。B轴输入端与螺旋轴焊接为统一整体，输出端用滚动轴承座固定。（4）高速轴I轴的结构设计1根据轴向定位的要求确定轴的各段直径A由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为28MM。B考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达35MM，所以该段直径选为35MM，该段安装轴承，故选7207C型轴承。C该段轴前一段需要安装轴承，考虑到定位轴肩高度应达35MM，即该段直径定为42MM。D该段轴为齿轮，考虑到轴肩要有2MM的圆角，经标准化，定为46MM。E为了齿轮轴向定位可靠，定位轴肩高度应达6MM，所以该段直径选为58MM。F轴肩固定轴承，取该段直径为48MM。G该段轴要安装轴承，直径定为35MM。2各段长度的确定各段长度的确定从左到右分述如下A该段轴连接联轴器，半联轴器与轴配合的毂孔长度为，为了保M62证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故该段的长度应比略短一些，现取为。1LML6021B该段安装轴承，且轴承选型为7207C，其轴承宽，则可取B17。ML302C该段为安装轴承端与安装齿轮段的衔接段，无实际作用，故可取。L43D该段安装齿轮，齿轮的轮毂宽度，为了使套筒端面可靠的MB701压紧齿轮，此轴段应略短语轮毂宽度，故定该段长度为。ML654E该段轴肩，选定其长度。L865F该段与C段作用相同，但考虑到轴在减速器箱体上轴承座的配合，故取。ML106G该段与B段等同，取。ML307（5）中间轴II轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径AI段轴用于安装轴承7208C，故取直径为。M40BII段该段轴要安装小齿轮，考虑到轴肩要有的圆角，经度2计算，直径定为。M46CIII段为轴肩，相比较II段,取轴肩高度为,故该段直径为6。M58DIV段安装大齿轮直径与II段相同，直径为。M4EV段安装轴承，与I段相同直径为。02）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度AI轴段轴承安装轴承和挡油环，轴承7208C宽度，该段选为MB18。M28BII轴段安装小齿轮，小齿轮轮毂宽度为，考虑到齿轮齿宽01的影响，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取该轴段长度为。106CIII轴段为定位轴肩，定该轴段长度。M8DIV轴段用于安装大齿轮，大齿轮轮毂宽度为，考虑到齿轮齿宽65的影响，为了使套筒端面可靠的压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取该轴段长度为。M61EV段用于安装轴承与挡油环，长度与I相同，为。286低速轴III轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径AI段轴用于安装轴承7213C，故取直径为。M65BII段该段轴要安装大齿轮，考虑到轴肩要有的圆角，取轴肩高度2为，经强度计算，将该轴段直径定为。M5270CIII段为定位轴肩，取轴肩高度为，则该轴段直径为。6M82DIV段直径与II段相同，直径为。EV段安装轴承，与I段相同直径为。M5FVI段直径。61GVII轴段与联轴器相连接，从上可知，选取GYS7型联轴器，轴孔直径为，故取该轴段直径为。M552）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度AI段轴承安装轴承和挡油环，7213C宽度，该段长度选MB23。30BII段轴与大齿轮相配合，且大齿轮轮毂宽度为，为了使1052套筒端面可靠的压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故去该轴段长度为。M10CIII段为定位轴肩，取该轴肩长度。M8DIV段同II段，轴段直径相同，则可取该轴段长度为。M74EV段用于安装轴承与挡油环，长度与I相同，为。30FVI长度为。M35GVII长度与联轴器有关，且联轴器为GYS7型凸缘联轴器，联轴器连接毂孔长度为，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，M12故该段的长度应比轮毂长度稍短一些，则取该轴段长度为。M10（7）A轴的结构设计1）A轴轴径的确定A该轴段与凸缘联轴器GYS7相连接，且该联轴器的孔径为，5故该段轴径为。M5B该轴段与轴承7220C相配合，通过查表可知该轴承的孔径为，则可确定该段轴径为。10M10C此段需有一轴肩，以固定轴承与轴的配合，另一端与螺旋轴焊接，螺旋轴外径为，则可取该段轴径为。12402）A轴各轴段长度的确定A凸缘联轴器GYS7的毂孔长度为，为保证轴端挡圈只压在12半联轴器上而不压在轴的端面上，故该段的长度应比轮毂长度稍短一些，则取该轴段长度为。M10B该轴段需与滚动轴承座间接配合，轴上分别有轴段端盖、轴段挡圈、角接触轴承，通过设计计算，取该段长度为。M146C该段为轴肩段，且一端与螺旋轴焊接，故可取该段长度为。M30（8）B轴的结构设计1）B轴轴径的确定A该轴段的一端与螺旋轴相焊接，一端固定轴承座，故需一轴肩，同A轴，可取该段轴径为。M140B该轴段为B轴的输出端，为固定轴承与传动螺旋轴用，且知轴承孔径为，则可知该段轴径为。M102）B轴各段长度的确定A该轴段为轴肩，同A轴，取该段长度为。M30B该轴段与与轴段挡圈，轴承相配合，且挡圈与轴承的长度均已确定，则可定该轴段长度为。M702616箱体内键联接的选择参照上述得到的轴所承受的转矩以及轴与齿轮配合处的公称直径，据参考机械设计课程设计手册表41可选择出各轴所要求的连接键，且四个齿轮与相应轴配合，故需选择4个连接键，从上述材料可知，四个键所承受的转矩分别为，MNT56831，且各轴与齿轮配合段的公MNT67312MNT673123MNT56874称直径分别为，。D1DD3D04各轴内连接键的选择如下表1表4连接键参数TABLE4CONNECTINGKEYPARAMETERS代号直径（MM）工作长度（MM）工作高度（MM）转矩（NM）极限应力（MPA）高速轴14950（圆头）463645835662中间轴14945（圆头）4631453176760低速轴201280（圆头）706668755672A轴201280（圆头）706668755672由于键采用静联接，材料钢，冲击轻微，所以许用挤压应力为，MPAP10所以上述键皆安全。617减速器附件的选择1通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M1815。2油面指示器选用游标尺M16。3起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳。4放油螺塞选用外六角油塞及垫片M1215。7螺旋输送机的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；根据设计手册选择合适参数，确定输送机的外形和尺寸；确定螺旋输送机的外形和尺寸；确定螺旋输送机长度组合及各节重量。71螺旋输送机的选型设计螺旋输送机的系统时，要注意以下问题合理的转载方式，提出给料装置和卸料装置的要求。输送机线路上输送机之间的相互关系。启动顺序是受料的输送机先驱动，停车顺序是给料的输送机先停机，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。对于粉尘大的情况，要考虑采用合理的密封输送或者设置必要的除尘设备。零部件的标准化和通用化及易损件的供货可能性。A根据设计要求（输送物料为干燥煤碳），可选择螺旋输送机，水平输送，如图3所示图2螺旋输送机简易传送图FIG2SIMPLETRANSFERDIAGRAMOFSCREWCONVEYORB）选择螺旋输送机的布置形式水平螺旋输送机根据螺旋轴的旋转方向，以及装料口与卸料口位置等的不同，有4种常见的布置形式，如图4所示图3物料传送示意图FIG3THEDIAGRAMOFMATERIALTRANSFER根据实际的输送要求选择第一种布置形式。C）螺旋轴由螺旋叶片与无缝钢轴组成（1）制造方法螺旋叶片一般由钢板冲压而成，然后焊接在无缝钢管上，且在各叶片间加以焊接。（2）螺旋的旋向、头数与母线螺旋轴上螺旋叶片的旋向有左旋和右旋之分，物料的输送方向是由螺旋叶片的旋向与螺旋轴的转向所确定的。螺旋头数分为单头、双头和三头,多头螺旋主要用于需要完成搅拌及混合作业的输送装置中。螺旋面的母线通常采用垂直于螺旋轴线的直线，这种螺旋叶片形式的螺旋称为标准形式螺旋。（3）螺旋叶片的形状螺旋叶片有实体式、带式、叶片式、齿轮式四种，如下图所示，应根据被输送物料的种类、特性进行选用。实体式螺旋式是最常用的形式，适用于流动性好的、干燥的、小颗粒或粉状的物料；带式螺旋适用于块状物料或具有一定粘性的物料；叶片式与齿形式螺旋适用于易压实挤紧的物料。如水平螺旋输送机需对物料进行搅拌、松散等要求的，应考虑选用叶片式和吃形式螺旋叶片输送机。下图为螺旋面的形状A实体式；B带式；C叶片式；D齿形式图4螺旋面形状FIG4THESHAPEOFHELICALSURFACE根据已知条件及设计要求，此处选择水平螺旋输送机，实体式螺旋面的右旋单头螺旋。72螺旋输送部件的设计721螺旋输送机的主要参数计算已知参数物料容重；物料温度；R350MTTC10输送量；水平输送长度；Q14HLM45煤粉密度。3/6KG722螺旋直径的确定螺旋叶片直径是螺旋输送机的重要参数。直接关系到输送机的生产量和结构尺寸。可根据螺旋输送机的生产能力、输送物料类型、结构和布置形式确定螺旋叶片直径，根据参考文献输送机械手册第2册计算公式5MCQKD（5）式中螺旋输送机输送量，；QHT/螺旋直径，；DM物料特性系数，常用物料的K值见下表K填充系数；物料密度，；3/KG倾角系数。C3表5物料属性与相关参数TABLE5MATERIALPROPERTIESANDTHERELATEDPARAMETERS物料密度典型例子填充系数螺旋面式特性系数K综合系数粉状面粉、石墨035040实体0041575粉状水泥、石膏025030实体0056535粉状谷物、木屑025035实体0049050粉状型砂、炉渣025030实体0060030（1）填充系数及物料特性系数的确定物料在料槽中的填充系数对物料的输送和能量的消耗有很大的影响。当填充系数较小时，物料堆积高度较低，大部分物料靠近螺旋轴外侧，因而具有较高的轴向速度和较低的圆周速度。物料在输送方向上的运动要比圆周方向显著得多。运动的滑移面几乎平行于输送方向。这是垂直于输送机方向的附加物料流减弱，能量消耗降低；相反，当填充系数较高时，物料运动的滑移面很陡。其在圆周方向的运动将比输送方向的运动强。这将导致输送速度的降低和附加能量的消耗。因而，填充系数适当取小值，较有利于输送物料。据螺旋输送机的螺旋面为实体型螺旋面，且输送物料为煤粉，据表5，易知的取值为，故取4025；物料特性系数。30041K（2）倾角系数的确定因螺旋输送机为水平输送型输送机，故倾角为0，则据下表可知表6倾斜系数TABLE6SLOPECOEFFICIENT倾斜角/005105203C1009080706505根据已知参数，结合该表，可知倾斜系数为1C（3）螺旋直径以及螺旋轴直径的计算轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻钢，有的则直接用圆钢。由于碳钢相对合金钢廉价，对应力集中的敏感性低，且也可以用热处理或者化学处理的办法来提高其刚度、耐磨性，以及抗疲劳强度，故采用碳钢来制造轴，而碳钢轴最常用的的是45钢。A螺旋直径的计算根据上述公式可知MCQKD360130415225由螺旋直径应圆整到标准系列，标准系列为，25160，。故经圆2053104068整，且标准化后，取。M对所确定的螺旋直径还应按所输送物料的块度进行校核对于未分选的物料，要求108MAD对于分选的物料，要求64X式中物料的平均块度；物料的最大块度。AMAXB螺旋轴直径的计算螺旋轴直径与螺旋直径有着直接的联系，且一般螺旋轴外径的计算公式为，取，代入螺旋直径可得螺旋轴径DD3502D30，从表2可知螺旋轴所承受的转矩为DD1430，且螺旋轴为无缝钢管，常用无缝钢管材质为20优质碳钢，MNT5687参照参考文献机械设计常用元件手册可知20钢的许用扭转应力，又参照参考文献材料力学式（311）（314）、（315）可知MPA24螺旋轴径与所承受的扭矩之间的关系TWTMAX（6）1643DT（7）TWTMAX（8）式中，为螺旋轴即无缝钢管的内径,；D0MD120综合上述三式，可得9701643DT取,参照附表1，选取，满足要求。D970D2D105723螺距与螺旋轴转速的确定（1）螺距的计算通常按下式计算螺距KS对于标准的螺旋输送机，的取值一般为。对于水平布置的螺180旋输送机，可取值等于，那么螺距。80MS324输送机载荷的横断面面积22083DCA（2）螺旋轴转速的确定按公式，可计算出最大转速，式中为综合系数，在上DNA表（物料属性及相关参数表）中可得，则可知75MIN/518407RDAN且已知螺旋轴转速，满足要求，且物料在输送时的运移速度MI/36R。SNSV1920630724实体型螺旋叶片的展开尺寸将一个螺旋的标准型实体式螺旋面展开，其下料尺寸为（9）22DDSSDDDL（10）22SDSL（11）3602LTDA式中螺旋轴外径，；DM螺旋直径，；D螺距，；S螺旋面展开图圆环内径，；LD螺旋面展开图圆环外径，；L展开圆环切除部分的周心角，。LA综合上述所求参数数据，可求得上式中所求参数1702430124320413222DDSSDL45301230124320413222DDSSDL32604530143622LTDSA图5实体型螺旋叶片的展开图FIG5THEEXPANSIONPLANOFENTITYTYPESPIRALLEAF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7螺旋叶片厚度TABLE7HELICALBLADETHICKNESS故取螺旋叶片厚度。M673螺旋输送机机体的设计731机体主要部件的介绍水平螺旋输送机如图71所示，其构造包括有半圆形的料槽、内部轴承，以及安装在轴承上的带螺旋叶片的转动轴。螺旋轴借助于驱动装置电动机而转动，物料通过装载漏斗装入料槽内，然后通过料槽端部的卸料孔将料排出。螺旋轴的叶片选择的是实体型叶片，即螺旋面的母线是一垂直于螺旋轴线的直线。物料从进料口加入，当转轴转动时，物料收到螺旋叶片法向推力的作用，该推力可分解为轴的径向分力、轴向分力，以及叶片对物料的摩擦力，