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螺旋混料输送机的设计含7张CAD图,螺旋,输送,设计,CAD
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螺旋混料输送机的设计摘 要螺旋混料输送机为混料、输送两用机，在输送中完成混料加工，在化工厂中应用很多。具有结构简单、布置紧凑、出料安全方便、工作可靠、制造成本低廉，维修方便等优点。螺旋混料输送机因使用的特殊需要有许多不同的设计，本课题要求将两种粉料和液体料搅拌成成分均匀的糊状物，并输送到下一工序。根据设计要求完成螺旋混料输送机的结构设计。本次设计的螺旋混料输送机包括电机、减速器、联轴器、螺旋轴、混合输送料筒等组成。本文首先，通过对螺旋混料输送机现状及结构原理进行分析；接着，在上述分析基础上提出了其总体方案；然后，对动力及传动装置、螺旋混合装置进行设计计算；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了其装配图、主要零件图。关键字：螺旋；混料；输送；传动装置AbstractScrew mixing conveyor is a dual-purpose machine for mixing and conveying. It is used in many chemical plants to complete mixing processing in conveying. The utility model has the advantages of simple structure, compact layout, safe and convenient discharging, reliable work, low manufacturing cost, convenient maintenance, etc. There are many different designs for the special needs of the screw mixing conveyor. In this project, two kinds of powder and liquid materials are required to be stirred into a paste with uniform composition and transported to the next process. According to the design requirements, complete the structure design of the screw mixing conveyor. This design of screw mixed conveyor includes motor, reducer, coupling, screw shaft, mixed conveying barrel and other components.First of all, this paper analyzes the current situation and structural principle of the screw mixing conveyor; then, on the basis of the above analysis, it puts forward its overall plan; then, it designs and calculates the power and transmission device and screw mixing device; finally, it draws its assembly drawing and main parts drawing through AutoCAD drawing software.Key words: Screw; Mixing; Conveying; Transmission Device目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1研究背景及意义11.2国内外发展现状11.3螺旋混料输送机的工作原理2第2章 总体方案设计32.1设计要求32.2方案设计32.3支撑方案设计42.4驱动装置方案设计4第3章 动力及传动装置设计63.1电动机的选择63.1.1选择电动机类型63.1.2电动机容量的选择63.1.3 电动机转速的选择63.2动力参数计算73.2.1分配传动比73.2.2运动和动力参数计算73.3减速器齿轮传动的设计83.3.1低速级齿轮的设计83.3.2高速级齿轮的设计113.4轴的设计153.4.1轴1的设计153.4.2轴2的设计173.4.3 轴3的设计18第4章 螺旋轴的设计计算214.1螺旋轴的结构设计214.1.1螺旋轴的材料214.1.2轴的结构设计214.2螺旋轴尺寸设计214.2.1螺旋轴主要参数计算214.3螺旋轴强度校核234.3.1轴上载荷的计算234.3.2按弯扭合成强度进行校核244.4螺旋混料输送机的密封24总 结25参考文献26致 谢2727第1章 绪 论1.1研究背景及意义螺旋混料输送机为混料、输送两用机，在输送中完成混料加工，在化工厂中应用很多。具有结构简单、布置紧凑、出料安全方便、工作可靠、制造成本低廉，维修方便等优点。螺旋混料输送机因使用的特殊需要有许多不同的设计，本课题要求将两种粉料和液体料搅拌成成分均匀的糊状物，并输送到下一工序。根据设计要求完成螺旋混料输送机的结构设计。螺旋混料输送机是一种常用的连续输送机械，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一，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。一些研究、制造单位通过对螺旋混料输送机输送机理的数学模拟与优化设计，大幅提高了它的性能，而且设计、生产出了许多新类型的螺旋混料输送机。有的已能实现空间运输，有的能输送包装粮食、有的能输送谷物种子而无任何破损，还有的能达到搅拌、烘干、冷却、加压、筛分、配料等要求。本文在综述国内外近年来螺旋混料输送机参数与结构研究的基础上，旨在促进这种简单、可靠而又价格低廉的连续输送面粉工业中获得更加广泛的应用。选择螺旋混料输送机这种常用机械的设计座位毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力得到了全面的训练。选择螺旋混料输送机设计，可以让我更深入的了解螺旋机构，又可以利用这次机会把机械原理复习下。遇到不懂的还可以问下指导老师，螺旋机构结构简单，制造方便，运动准确，能获得很大的减速比和力的增益，螺旋机构是利用螺旋副传递运动和力的机构。所以可以用来输送面粉。1.2国内外发展现状从17世纪中叶，开始应用架空索道输送散状物料，到1887年，螺旋混料输送机由阿基米德发明，后来得到改进，在工业上广泛用来输送散状、固体物料，随后经过了很长时间的发展过程，逐渐研制出了一系列的螺旋混料输送机，使得螺旋混料输送机有了长足的发展。螺旋混料输送机到今天有了突飞猛进的发展，随着物料输送行业的迅猛发展，输送机受到了越来越多行业的重视。古代采用底下垫圆木的方法来运输重物，是现代输送机的雏形，19世纪中叶，各种现代化结构的输送机相继出现，1887年，在美国出现了螺旋混料输送机。此后，螺旋混料输送机受到了机械制造、电机、化工和冶金工业技术的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部，企业之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。伴随着科技的不断进步，输送机的未来发展趋向：1.继续向大型发展。大型包括大输送能力，大单击长度和大输送倾角等几个方面。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机构。2.扩大输送机的使用范围。发展能在高位低温条件下、有腐蚀、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、粘性的物料的输送机。3.使输送机的构造满足物料搬运心痛自动控制对单机提出的要求。4.降低能量消耗以节约能源。已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。现已将1顿物料是送1公里所消耗的能量作为输送机选型的重要指标之一。5.减少各种输送机的作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。国外输送机技术的发展很快，其主要表现在两个方面：一方面是螺旋混料输送机的功能多元化，应用范围扩大化；另一方面是螺旋混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、高转速等大型螺旋混料输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用了螺旋混料输送机动态分析与监控技术，提高了螺旋混料输送机的运行性能和可靠性。国内外输送机技术的差距：大型螺旋混料输送机的关键核心技术上的差距;螺旋混料输送机动态分析与监控技术、长距离、大功率等。它是制约大型螺旋混料输送机发展的核心技术。目前我过用刚性理论来分析研究螺旋混料输送机并制定计算方法和设计规范，与国外先进水平相比仍有较大差距，国内在设计制造落选输送机过程中仍存在很多不足。1.3螺旋混料输送机的工作原理螺旋混料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。在垂直的螺旋混料输送机中，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。第2章 总体方案设计2.1设计要求螺旋混料输送机为混料、输送两用机，在输送中完成混料加工，在化工厂中应用很多。具有结构简单、布置紧凑、出料安全方便、工作可靠、制造成本低廉，维修方便等优点。螺旋混料输送机因使用的特殊需要有许多不同的设计，本课题要求将两种粉料和液体料搅拌成成分均匀的糊状物，并输送到下一工序。根据设计要求完成螺旋混料输送机的结构设计。技术参数：（1）输送量Q=15t/h；（2）配比：粉料：滑石粉36%，轻钙粉24%；液体料：氯蜡40%；（3）物料密度：滑石粉0.982t/m3，轻钙粉0.332t/m3，氯蜡1.2t/m3；（3）输送距离：L=3m设计要求：要求结构紧凑，强度和刚度高，机器工作可靠，性能稳定。2.2方案设计在生活中，常根据使用要求，经济条件，生产条件的不同将螺旋混料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混料输送机，另一种带有减速机的螺旋混料输送机，它们的传动方案分别如图2-1所示： 图2-1 方案简图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混料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。2.3支撑方案设计从螺旋混料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，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。2.4驱动装置方案设计本螺旋混料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。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。第3章 动力及传动装置设计3.1电动机的选择3.1.1选择电动机类型电动机是标准部件。因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。3.1.2电动机容量的选择1）工作机所需要的功率为：其中：F=1800N，V=1.1m/s滚筒的传动效率得2）电动机的输出功率为电动机至滚筒轴的传动装置总效率。取圆柱齿轮传动效率，球轴承效率，联轴器的传动效率从电动机到工作机输送带间的总效率为：3）电动机所需功率为：因有轻微震动 ，电动机额定功率只需略大于即可，查机械设计手册表19-1选取电动机额定功率为3kw。 3.1.3 电动机转速的选择滚筒轴工作转速：展开式二级减速器推荐的传动比为：所以电动机实际转速的推荐值为：符合这一范围的同步转速为750、1000、1500r/min。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速1000r/min的电机。型号为Y132S-6，满载转速，功率3。3.2动力参数计算3.2.1分配传动比（1）总传动比为（2）分配传动比考虑两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应该有相近的浸油深度。则两级齿轮的高速级与低速级传动比的值取为1.3，取则：；3.2.2运动和动力参数计算（1）各轴的转速1轴 ；2轴 ；3轴 ；滚筒轴 （2）各轴的输入功率1轴 ；2轴 ；3轴 ；（3）各轴的输入转矩电机轴 ；1轴 ；2轴 ；3轴 ；（4）整理列表轴名功率转矩转速电机轴2.2622.4896012.2622.2896022.1797.14213.3332.11335.3460.093.3减速器齿轮传动的设计3.3.1低速级齿轮的设计1、选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表6.1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。选小齿轮齿数，大齿轮齿数则实际传动比：传动误差小于5，合适。2、按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮传递的转矩（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数（4）由表6.3查得材料的弹性影响系数（5）由图6.14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（6）由式6.11计算应力循环次数（7）由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 （8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1，由式10-12得（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数假设，由表查得由于载荷平稳，由表5.2查得使用系数由表查得查得故载荷系数（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得（11）计算模数3、按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的计算数值由图6.15查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1.3，由式得计算载荷系数（2）查取齿形系数由表6.4查得（3）查取应力校正系数 由表6.4查得（4）计算大小齿轮的，并比较 大齿轮的数据大（5）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数2.1mm，圆整取标准值m2.5mm并按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取4、几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 （3）计算齿宽宽度5、验算 合适序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z28，1002模数m2.5mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10中心距3.3.2高速级齿轮的设计1、选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表6.1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。选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取则实际传动比：传动误差小于5，合适。2、按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮传递的转矩（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数（4）由表6.3查得材料的弹性影响系数（5）由图6.14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（6）由式6.11计算应力循环次数（7）由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 （8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1，由式10-12得（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数假设，由表查得由表5.2查得使用系数由表查得查得故载荷系数（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得（11）计算模数3、按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的计算数值由图6.15查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1.3，由式得计算载荷系数（2）查取齿形系数由表6.4查得（3）查取应力校正系数 由表6.4查得（4）计算大小齿轮的，并比较 大齿轮的数据大（5）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数1.4mm，并考虑到齿轮齿数越多加工效率越低，于是取标准值m2mm，而不选用更小的m=1.5mm。并按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取4、几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 通常中心距圆整为0、5为为尾数的数值，于是圆整为120mm，则重新计算齿数得：，此时：（3）计算齿宽宽度取35mm5、验算 合适序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z22，982模数m2mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10中心距3.4轴的设计3.4.1轴1的设计（1）轴1的转速和功率转矩：P1=2.24Kw，n1=960n/min，T1=22.28N.m（2）求作用在齿轮上的力周向分力为：Ft=2T2/ dm1=2*22.28/0.044=1414.7N垂直于分度圆力为：F= Fttg=1414.7*tg18.43=471.4N径向分力为：Fr1= Fcos1=447.3N轴向分力为Fa1= Fsin1=149N法向载荷为Fn= Ft/cos=1505.5N（3）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计-表15-3，取，于是得：该处开有键槽故轴径加大510，且这是安装联轴器的直径，取18mm。轴的结构设计： 为了满足带轮的轴向定位，-轴段右端要有一轴肩，故取-段直径为d-=23mm。初步选定滚动轴承，因轴承不受径向力，根据d-=23mm，取用6205型号深沟球轴承，其尺寸为dDT=25mm52mm15mm，则有d-=d-=25mm，L=15mm，轴承中间处用轴肩定位，这段取直径d-=31mm。右端轴承与齿轮之间应有一套同固定，-长应为：取套同长12mm，则L-=28mm。齿轮为齿轮轴此轴段长L-=40mm。取轴承端盖总宽为32mm，外端面与半联轴器右端面间距离为10mm，故取L-=42mm。结合箱体结构，取L-=76mm。轴上零件的周向定位：联轴器与轴的周向定位均用平键联接。按d-=18mm由查得平键截面bh=6mm6mm，键槽用铣刀加工，长40mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H6/n5。求轴上的载荷：先根据轴的结构图作出轴的计算简图，在确定轴承支点的位置时，从查得a=13.8mm，因此作出简支梁的轴支承夸距：为L=86.9mm。由上可知B 截面为危险截面。将B面的个数列于下表：载荷水平面垂直面支反力FNH1=340.43N FNH2=1049.86NFNV1=117.71N FNV2=363.01N弯矩MH=29821.72NmmMV1=10311.444Nmm总弯矩M=31554.09Nmm扭矩T2=22.28Nm按弯扭合成应力教核轴的强度：由式及上表的数值，取=0.6，轴的计算应力为：26.4Mpa因为轴的材料前以选定为45钢，由表查得其-1=60Mpa，故安全。3.4.2轴2的设计（1）轴2的转速和功率转矩：P2=2.17Kw，n2=213.33n/min，T2=97.14N.m（2）求作用在齿轮上的力 1）求作用在低速级小齿轮上的力 圆周力： 径向力： 轴向力：2）求作用在高速级大齿轮上的力。因大齿轮为从动轮，所以作用在其上的力与主动轮上的力大小相等方向相反。 圆周力：径向力：轴向力： （3）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计-表15-3，取，于是得：该轴有两处键槽，轴径应增加10%，即26.7mm轴的最小直径显然是轴承处轴的直径和，故（4）轴的结构设计初步选择滚动轴承。因轴承不受轴向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求，根据，选取0基本游隙组，标准精度级的单列深沟球轴承6206型，其尺寸为，得： 轴段取安装齿轮处的-、-取，根据齿轮宽并为保证齿轮定位准确轴段适当缩短12mm，故：，轴段-为两侧齿轮定位轴环，根据箱体尺寸。(3)轴上零件的周向定位齿轮采用平键联接，按，查机械设计表得平键截面，联接小圆柱齿轮的平键长度为42mm，联接大圆柱齿轮的平键长度为50mm.（5）求轴上的载荷对于6206型深沟球轴承，计得：，载荷水平面垂直面支反力F弯矩M总弯矩扭矩T（6）按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面，即圆柱齿轮的截面，取，轴的计算应力：前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计表，查得，因此，安全。3.4.3 轴3的设计（1）3轴上的功率P3,转速n3和转矩T3，（2）求作用在齿轮上的力圆周力： 径向力：轴向力：（3）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：该处开有键槽故轴径加大510，且轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径。为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩，取。按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计手册选用TL7型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为500N.m。半联轴器的孔径为40mm，故取；半联轴器长度为，半联轴器与轴配合的毂孔长度。（4）轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度a）为了满足半联轴器的轴向定位的要求，-轴段左端需制出轴肩，故取-段的直径，半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上面而不压在轴的端面上，故-段的长度应比L1略短一些，现取。b) 初步选择滚动轴承。因轴承只受有径向力的作用，故选用单列深沟球轴承。根据，查机械设计手册选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6209，其尺寸为，故，而，滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，轴肩高度，因此，取.c)取安装齿轮处的轴的直径；齿轮左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为56mm，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。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度，取，则，。因、两轴在箱体内的长度大致相等，取， 。（3）轴上零件的周向定位查机械设计表，联接联轴器的平键截面；联接圆柱齿轮的平键截面（4）求轴上的载荷 对于6209型深沟球轴承，载荷水平面垂直面支反力F弯矩M总弯矩扭矩T（5）按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面，即安装齿轮处，取，轴的计算应力：前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计， 查得，因此，安全。计得：，第4章 螺旋轴的设计计算4.1螺旋轴的结构设计4.1.1螺旋轴的材料由于螺旋混料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15-1中选用38CrMoAl(调质)。4.1.2轴的结构设计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况，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4-1所示。图4-1 螺旋轴结构简图4.2螺旋轴尺寸设计4.2.1螺旋轴主要参数计算已知：螺旋混料输送机输送能力为15t/h，输送长度为3m,主要用混合与于输送粉料和液体料。（1）螺旋叶片直径D由输送机设备维修问答式7-1有： （4-1）式中：Q螺旋混料输送机输送能力，单位为t/h； 物料综合特性系数； 充填系数； 倾角系数； 物料的堆积重度，单位为t/m3；已知物料配比为：滑石粉36%，轻钙粉24%，氯蜡40%；物料密度：滑石粉0.982t/m3，轻钙粉0.332t/m3，氯蜡1.2t/m3；根据螺旋混料输送机输送的物料查输送机设备维修问答式7-1、7-2、1-5得：=0.3，=0.0565，=0.9132t/m3。由于选用的是卧式螺旋混料输送机，故取=1。将Q=15t/h及以上各参数的值代入式4-1得：m，通过圆整取D=300mm。（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：，取250mm。（3）螺旋轴的转速n 由输送机设备维修问答式7-2有： （4-2）式中：经验系数，查输送机设备维修问答表7-1得=35；D 螺旋直径，单位为mm；将上面两参数的值代入公式4-2得：r/min，故取标准值n=60r/min。（4）验证由输送设备维修问答式7-3有： （4-3）式中：充填系数；倾角系数（由于本螺旋混料输送机采用水平布置，故=1）Q 螺旋混料输送机输送能力，单位为t/h；物料的堆积重度，单位为t/m3；D 螺旋叶片直径，单位mm；S 螺距，单位mm；上述各参数的值代入式4-3得：mm0.3mm，故符合要求。（5）驱动功率P由输送设备维修问答式7-4有： （4-4）式中: 机械效率：W 阻力系数；输送机水平投影长度，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7-3查得=3.2，将上面各参数的值代入式4-4得：kW，取P=1.1kW（6）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=300mm,根据经验公式有：D=4d（d为光轴的直径）则mm，取d=62mm。4.3螺旋轴强度校核4.3.1轴上载荷的计算通过分析可知该轴段上只存在线性载荷QL，两端轴承的支撑反力及减速机低速轴传来的扭矩T，轴自身的重力忽略不记。由于线性载荷关于C点对称的，所可以将其用集中作用在C点的一个力F来代替。垂直方向上：力：由于B、D两点关于C点对称，故有N水平方向上：由于水平方向上没有力，故水平方向上的力为零。弯矩M： Nmm Nmm Nmm扭矩T： Nmm将危险截面C处的载荷列于下表：载荷 水平面H垂直面V支反力FN 弯矩M Nmm总弯矩 Nmm扭矩T Nmm4.3.2按弯扭合成强度进行校核进行强度校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。根据机械设计式15-5及上表中的数据，并取，轴的计算应力：MPa，由前面的校核可知轴的许用弯曲应力为：MPa，故安全。4.4螺旋混料输送机的密封减速器的密封：由于齿轮的圆周速度较低，故在动力输入端及动力输出端的轴承端盖处采用粗羊毛毡圈密封，这样可以防止润滑剂的外泄，确保轴承随时处于润滑状态。螺旋混料输送机本体部分的密封：轴承的密封：对于动力输入端的轴承采用毛毡圈进行密封；中间吊环轴承处的密封，用挡盖将轴承密封在一型腔里，为了防止润滑油的泄漏，在轴承的外面套上
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