煤炭螺旋输送机的设计

1、目 录摘要1 关键词1 1前言21.1输送机的历史和发展趋势21.2螺旋输送机简介31.3螺旋输送机主要特点3 1.4螺旋输送机的结构特点31.5螺旋输送机的运行原理3 2 拟定设计方案42.1传动方案的拟定42.2工作参数的拟定4 3电动机的选择53.1类型和结构形式的选择53.2电动机功率的确定53.2.1计算电动机所需功率Pd53.2.2确定电动机转速5 4V带的设计 64.1确定计算功率64.2V带的带型确定与带速的验算 64.2.1确定带轮的基准直径64.2.2验算V带速度64.2.3确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld64.2.4验算小带轮上的包角a174.2.5确定带的根数Z

2、74.2.6确定带的初拉力F0与压轴力FP74.3V带轮的设计 84.3.1V带轮的材料 84.3.2V带轮的结构尺寸 8 5确定传动装置的总传动比和分配传动比 95.1计算传动装置的动力参数 9 6减速器的设计与计算106.1减速器结构设计106.1.1机体结构106.1.2铸铁减速器箱体主要结构尺寸106.1.3减速器中各轴运动及动力参数计算106.1.4齿轮传动的设计与计算 106.1.5轴的设计计算186.1.6箱体内键联接的选择 236.1.7减速器附件的选择 24 7螺旋输送机的设计 247.1螺旋输送机的选型 247.2螺旋输送部件的设计 257.2.1螺旋输送机的主要参数计算

3、267.2.2螺旋直径的确定267.2.3螺距与螺旋轴转速的确定 267.2.4实体型螺旋叶片的展开尺寸 297.3螺旋输送机机体的设计 297.3.1机体主要部件的介绍307.3.2料槽的确定 317.4进出料口的设计 327.5输送缸体支架的设计337.6轴承的密封34 8螺旋输送机机体的安装条件、使用及维护 348.1螺旋输送机的安装条件 348.2螺旋输送机的使用及维护 35 9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

4、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；The Design of The Screw Conveyor Of CoalAbstract:This design mainly introduces the selection

5、 and design process of screw conveyor in which four parts are included:motor selection,the design of V belt transmission ,the design calculation of gear reducer,the selection of screw conveyor and accessory drive cylinder body and the installation and adjustment of screw conveyor.In calculating, the

6、 screw diameter in the delivery cylinder and the rotate speed together with the power of spiral shaft will be chiefly concerned, so as to reach a collection of required data for model selection. Based on these data, with screw conveyor design manual as guidance and other related reference books and

7、information as complement, the shape and mounting dimensions, the related data and size of the main components as well as the actuating devices that all conform to the requirements of screw conveyor will be worked out. Finally, the tutor will accomplish the model selection and design process of scre

8、w conveyor.Key words:V belt drive; Gear reducer; Screw conveyor of coal;Form a complete set of devicedrivers1 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，

9、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。1.1 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

10、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

11、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。1.2 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1.2），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

12、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。1.3 螺旋输送机主要特点 (1）承载能力大

13、、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。1.4 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

14、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。1.5 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2.1 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

15、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。 联轴器输送杠减速器进料口输送管出料口带传动电动机图1 螺旋输送机方案图Fig1 Screw conveyor scheme diagram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。2.2 工作参数的拟定(1)螺旋筒轴上功率P=3.2kw，转速36 r/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

16、（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 / 220 V；(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3.1 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

17、系列三相异步电动机电磁调速电动机。3.2 电动机功率的确定3.2.1 计算电动机所需功率Pd1带传动效率：0.96；2每对轴承传动效率：0.99；3圆柱齿轮的传动效率：0.96；4联轴器的传动效率：0.99；5螺杆的传动效率：0.96；说明：电机至工作机之间的传动装置的总效率。42345=0.960.9940.9620.990.96=0.81 =12Pw=P45=3.20.990.96=3.04kw Pd=Pw=3.04=3.75kw 0.81所以，所选电动机功率定为4kw。3.2.2 确定电动机转速取V带传动比 i1=24，二级圆柱齿轮减速器传动比i2=840。 故电动机转速的可选范围是：n

18、电机=n螺旋（24）（840）=5765760r/min符合这一范围的转速有：750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。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 电动机各参数电机型号 Y160M1-8 Y132M1-6 Y112M-4 Y112M-2额定功率4 4 4 4满载转速 720 960 1440 2890额定转矩 2.0 2.0 2.2 2.2最大转矩 2.0 2.0 2.2 2.2质量 118 73 43 45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Y112M-4。

19、4 V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图2 大小带轮示意图 Fig2 Schematic diagram of size pulleys5 确定传动装置的总传动比和分配传动比5.1 计算传动装置的动力参数总传动比：i总=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： n总1440=40 n螺旋36i平均=i总=40=3.42故取i带=3.5则i12=i总/i带=40/3.5=11.4，减速器总传动比为：i12=11.4,且有i1=(1.31.5)i2，取i1

20、=1.4i2则有：i1=4 i2=2.9注：i带为带轮传动比，i1为高速级传动比，i2为低速级传动比。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，01,12,23,34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：n1=n总1440=411.43r/min i带3.5nn11440=总=102.86r/min i1i带i13.54nn1440n3=2=总=36.09r/min i2i带i123.511.4n2=n4=n3=36.09r/min（2）各轴输入功率：p1=pd01=3.750.96=3.6kwp2=p112=pd0112=3.75

21、0.960.990.96=3.42kwp3=p223=pd011223=3.750.960.990.960.990.96=3.25kwp4=p334=pd01122334=3.750.960.990.960.990.960.990.99=3.2kw（3）各轴输入转矩：p3.75Td=9550d=9550=24.87Nm n总1440T1=Tdi带01=24.873.50.96=83.56NmT2=T1i112=Tdi带i10112=24.873.540.960.990.96=317.67Nm T3=T2i223=Tdi带i1i2011223=24.873.542.90.960.990.960.

22、990.96=875.56Nm 6 减速器的设计与计算6.1 减速器结构设计6.1.1 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。6.1.2 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11-1以及图（11-1、11-2）铸铁减速器箱体主要结构尺寸。6.1.3 减速器中各轴运动及动力参数计算由上所述，

23、各轴运动及动力参数见下表1：表2 轴的参数Table 2 The parameters of the shaft轴名 功率P（KW） 转矩T（Nm） 转速r/minI轴II轴3.6 3.42 83.56 317.67 411.43 102.8612据参考文献机械设计书式（15-2）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15-3，取A0=112，T=3045MPa。高速轴I轴d1min=A0P3.61=112mm=23.1mm， n1411.43考虑到所选电动机Y-112M输出轴直径D=28mm，且由于联轴器、键槽的影响，并对其标准化，取d1=28mm。高速轴I轴一端与联轴

24、器相连，为了使所选的轴直径d1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Tca=KAT1，据参考文献机械设计表14-1，考虑到转矩变化很小，故取KA=1.3，则：Tca=KAT1=1.383560=108.6Nm按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T5014-2003或机械设计手册，选用GYH3型凸缘联轴器，公称转矩为112Nm。半联轴器的孔径d1=28mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为L1=62mm。P3.42=36mm，对其标准化，取d2=40mm。 中速轴II轴d2min=A02=112n2102.86低速轴III轴d3min=A0P3=1123

25、.25=50.2mm，对其标准化，取d3=55mm。 n336.09低速轴III轴输出端与联轴器相连，为了使所选的轴直径d1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Tca=KAT3，据参考文献机械设计表14-1，考虑到转矩变化很小，故取KA=1.3，则：Tca=KAT3=1.3875560=1138.23Nm按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T5014-2003或机械设计手册，选用GYS7型凸缘联轴器，公称转矩为1600Nm。半联轴器的孔径d3=55mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为L3=112mm。GYS7型凸缘联轴器的输出端与输送缸体的输入端的

26、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55mm。（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 轴承参数轴承代号 基本尺寸/mm 安装尺寸/mm 基本额定/KNd7207C 7208C 7213C 7220C35 40 65D 72 80 120B 17 18 23 34da Da 动载荷Cr 30.5 36.8 6

27、9.8 148静载荷C0r 20.0 25.8 55.2 12842 47 74 11265 73 111 168100 180（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

28、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3.5mm，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3.5mm， 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 46

29、mm。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62mm，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，故该段的长度应比L1略短一些，现取为l1-2=60mm。b)该段安装轴承，且轴承选型为7207C，其轴承宽B=17mm，则可取l2-3=30mm。c)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l3-4=30mm。d)该段安装齿轮，齿轮的轮毂宽度B1=70

30、mm，为了使套筒端面可靠的压紧齿轮，此轴段应略短语轮毂宽度，故定该段长度为l4-5=66mm。e)该段轴肩，选定其长度l5-6=8mm。f)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l6=101mm。g)该段与b段等同，取l7=30mm。（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：a)I段轴用于安装轴承7208C，故取直径为40mm。b)II段该段轴要安装小齿轮，考虑到轴肩要有2mm的圆角，经度 计 算，直径定为46mm。c)III段为轴肩，相比较II段,取轴肩高度为6mm,故该段直径为 58mm。d)IV段安装大齿轮直径与II段相同，直径为46mm

31、。 e)V段安装轴承，与I段相同直径为40mm。2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度：a)I轴段轴承安装轴承和挡油环，轴承7208C宽度B=18mm，该段选为28mm。b)II轴段安装小齿轮，小齿轮轮毂宽度为B1=110mm，考虑到齿轮齿宽的影响，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106mm。c)III轴段为定位轴肩，定该轴段长度8mm。d)IV轴段用于安装大齿轮，大齿轮轮毂宽度为65mm，考虑到齿轮齿宽的影响，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61mm。e)V段用于安装轴承与挡油环，长度与I相同，为28mm。(6)低速

32、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a)I段轴用于安装轴承7213C，故取直径为65mm。b)II段该段轴要安装大齿轮，考虑到轴肩要有2mm的圆角，取轴肩高度为2.5mm，经强度计算，将该轴段直径定为70mm。c)III段为定位轴肩，取轴肩高度为6mm，则该轴段直径为82mm。d)IV段直径与II段相同，直径为70mm。e)V段安装轴承，与I段相同直径为65mm。f)VI段直径61mm。g)VII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55mm，故取该轴段直径为55mm。2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度a) I段轴承安装轴承和挡油环，7213C

33、宽度B=23mm，该段长度选30mm。b) II段轴与大齿轮相配合，且大齿轮轮毂宽度为B2=105mm，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，故去该轴段长度为101mm。c) III段为定位轴肩，取该轴肩长度8mm。d) IV段同II段，轴段直径相同，则可取该轴段长度为74mm。e) V段用于安装轴承与挡油环，长度与I相同，为30mm。f) VI长度为35mm。g) VII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112mm，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故该段的长度应比轮毂长度稍短一些，则取该轴段长度为110mm。（7）A轴的结

34、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55mm， 故该段轴径为55mm。b)该轴段与轴承7220C相配合，通过查表可知该轴承的孔径为 100mm，则可确定该段轴径为100mm。c)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121mm，则可取该段轴径为140mm。2）A轴各轴段长度的确定a)凸缘联轴器GYS7的毂孔长度为112mm，为保证轴端挡圈只压在 半联轴器上而不压在轴的端面上，故该段的长度应比轮毂长度稍短一 些，则取该轴段长度为110mm。b)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

35、过设计计算，取该段长度为146mm。c)该段为轴肩段，且一端与螺旋轴焊接，故可取该段长度为30mm。（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140mm。b)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100mm，则可知该段轴径为100mm。2）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30mm。b)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70mm2。6.1.6 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

36、考机械设计课程设计手册表4-1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T1=83.56Nm，T2=317.67Nm，T3=T2=317.67Nm，T4=875.56Nm，且各轴与齿轮配合段的公称直径分别为d1=46mm，d2=46mm，d3=46mm，d4=70mm。各轴内连接键的选择如下表1：表4 连接键参数代号 直径（mm） 工作长度（mm） 工作高度 （mm） 转矩 极限应力 （Nm） （MPa）高速轴 14950（圆头）14945（圆头）201280（圆头） 46 36 4.5 83.56 62 中间轴 低速轴 4

37、6 31 4.5 317.67 60 70 66 6 875.56 72A轴 201280（圆头） 70 66 6 875.56 72由于键采用静联接，材料钢，冲击轻微，所以许用挤压应力为p=110MPa，所以上述键皆安全。6.1.7 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M181.5。(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M121.5。 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

38、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。7.1 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

39、所示：图2 螺旋输送机简易传送图Fig2 Simple transfer diagram of screw conveyorB）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Fig3 The diagram of Material transfer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

40、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)

41、实体式；b)带式；c)叶片式；d)齿形式图4 螺旋面形状Fig4 The shape of helical surface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。7.2 螺旋输送部件的设计7.2.1 螺旋输送机的主要参数计算已知参数：物料容重r：0.5tm-3； 物料温度T：d （14）故： lt7.3.2 料槽的确定螺旋输送机螺旋槽体的主要类型如图6所示：图6 螺旋输送机螺旋槽体Fig6 The screw tub of screw conveyor（a)角钢法兰的U形螺旋槽体； （b)折边法兰的U形螺旋槽体；(c)双折边法兰的U形螺旋槽体；（d)槽钢U形

42、螺旋槽体；(e)活动底的U形螺旋槽体； (f) 折边法兰加宽的螺旋槽体；(g)标准管状槽体； (h) 折边法兰对开管状槽体；(i) 矩形槽体； (j) 带有夹套的槽体。一般情况下，螺旋输送机料槽下半部分为U形槽体，且上半部分均有顶盖。必要时顶盖可制成防尘型。顶盖是由薄钢板制成，可以用螺旋同下半槽体连接，也可用弹簧卡子紧夹在螺旋槽体上。下面是几种常用槽体的简要介绍：角钢法兰的U形螺旋槽体。角钢法兰的U形螺旋槽体是最常用的，顶部法兰是用重型结构角钢制作，并与螺旋槽体的上部边棱平焊而成。端面法兰用靠模焊接并保证与相邻的槽体端面对准。标准管状槽体。管状槽体可以防尘、防雨水、刚度大并可使整个截面内均充满

43、物抖。标准管状槽体是用钢板卷成并在接合处连续焊接。折边法兰对开管状槽体。这种形式的槽体类似于角铁兰槽体，但法兰是由半圆形槽体的同一块钢板桥边加工制成，两个半圆形槽体用螺栓连在一起就构成了一个整的刚性的、重量轻的管状槽体。矩形槽体。矩形槽体适合于磨琢性强的物料。允许物料直流在榴底，这样可以防止物料和槽底的直接摩擦。据课题设计要求，该设计选用角钢法兰的U形螺旋槽体,且槽体厚度为20mm。圆柱形槽体的轮廓内径应稍大于螺旋直径，保持一定的间隙，且间隙值一般取810mm，此数值随着螺旋直径的增大而增大，螺旋和斜槽制造俞精确，装配得愈精确，间隙可以愈小，从而尽量减少机器的磨损及功率的消耗。至于与下半圆槽体

44、相结合的顶盖，由各节段组成，并用螺钉式卡子或者螺栓加以固定，在很多情形中，实际上都必须具有严密封闭的料槽，为此，将其盖子放置在橡皮衬垫上，或者制成具有向下的凸缘形式，这个边缘镶入料槽构架上充有细砂的纵向沟槽内6。7.4 进出料口的设计螺旋输送机的进出料口有方形进出料口、手推式进出料口和齿条式进出料口三种，结合本课题的要求，该设计选择方形进出料口,进料口如图7所示，出料口如图8所示。图7 进料口Fig7 Feed inlet图8 出料口Fig8 Discharge hole7.5 输送缸体支架的设计缸体支架：顾名思义，对输送缸体起支撑作用，并固定两轴承座间间距，且支架所需材料必须满足承担一定重量

45、的物料的能力。根据设计要求，以及输送缸体中各部件的设计和输送时缸体中物料的容量，综合这些因素，可知支架所承受的重量大概为200Kg，据参考文献机械设计课程设计手册，支架材料一般选用ZG230-400一般工程用铸造碳钢。结合两轴承座间距，以及轴承座底部尺寸，且轴承座直立在支架上，则可确定支架的大概轮廓尺寸，跟据设计要求，该支架设计如下图所示：图9 支架Fig9 bracket7.6 轴承的密封由于物料充塞壳体，虽然通过设计反向螺旋使轴承周围的物料尽量减少，但不能很好的解决轴承的密封问题，所以在轴与轴承配合处加档油环来阻挡物料进入轴承，轴承外部的密封通过毡圈来实现。挡油环通过轴的轴肩和轴承内圈来实

46、现其轴向定位，而毡圈的轴向定位通过轴承端盖来实现，滑动轴承由于结构的因素密封很困难，所以对轴配合处进行表面淬火来提高其耐磨性，通过增大耐磨性来减少密封要求。 8 螺旋输送机机体的安装条件、使用及维护8.1 螺旋输送机的安装条件螺旋输送机安装的正确性对日后其使用情况良好的先决条件之一，在使用地点的安装必须妥善操作，且满足个技术条件的要求，其所应注意的问题如下：(1）支撑螺旋输送机机体的基础至少应在螺旋输送机正式安装前20天浇灌而成，且其应能可靠地支撑输送机并保证在不同地基的情况能做相应的调整，以应对螺旋输送机应地基的某些缘故而产生下沉的问题，进而保证螺旋输送机在运转时具有足够的稳定性；(2）螺旋

47、输送机在安装前必须将那些在运输中或卸箱时粘上的尘垢加以清洗；(3）螺旋输送机的螺旋直径与机壳槽体间的间隙应符合最小间隙规定，且取值一般介于810mm；(4）螺旋输送机的各底座在机壳安装妥善后，均应使其安装位置无误后再拧紧地脚螺钉以将其固定；(5）进出料口现场安装时应使进出料口的法兰支承面与螺旋输送机的本体轴线平行，与相连接的法兰应紧密贴合，不得用间隙；(6）螺旋输送机安装完成后应检查各存油处是否有足够润滑油，再检查螺旋输送机装配的正确性，检查完后，进行无负载试车停车，连续进行4小时以上试车后，发现不符合下列条件的应立即，处理后再运转，直至出于良好运行状态为止。 螺旋输送机运转应平稳可靠，紧固件

48、无松动现象；运转2小时候轴承温度30 C，润滑密封条件良好；减速器无渗油，无异常声响，电器设备、联轴器安全可靠；空载运行功率额定功率的30%。8.2 螺旋输送机的使用及维护螺旋输送机是用来输送粉状、粒状、小块状物料的一般用途的输送设备，各种轴承均处于灰尘中工作，因此在这样工况条件下的螺旋输送机的合理操作与保养就具有更大的意义，螺旋输送机的操作和保养主要要求如下：(1）螺旋输送机应无负载启动，即在机壳内无输送物料时启动，启动后方能向螺旋机给料；(2）螺旋输送机初始给料时，应逐步增加给料速度至额定输送能力，给料应均匀，否则容易造成输送物料的级赛，驱动装置的过载，使整台机器过早损坏；(3）为了保证螺旋输送机无负载启动的要求，输送机在停车前应停止加料，等机壳内物料完全输送后再停止运转,(4）被输送的物料内部得混入坚硬的大块物料，避免螺旋卡死而造成螺旋输送机的损坏；(5）在使用中经常监测螺旋输送机机体各部位的工作状态，注意各紧固件是