螺旋挤压机的设计

毕业设计说明书螺旋挤压机的设计专业：机械设计制造及其自动化摘要螺旋挤压机是利用电机带动螺旋回转，推移物料以实现输送目的的机械，它能水平、倾斜或垂直输送，具有结构简单、横截面积小、密封性好、操作方便、维修容易、便于封闭运输等优点。此螺旋挤压机的设计主要用于纸浆的传送，根据给定的输送量以及物料特性分别进行叶片用料实形、螺旋直径、螺旋转速等主要参数的设计计算。传动部分采用电动机带动皮带，皮带带动一级减速器、减速器连接机体的传动方式。根据计算得出的主要参数选择合适的电动机，从而确定带轮以及减速器的传动比，将主要后续工作引向一级减速器的设计，其中包括主要传动轴的校核、齿轮的选择等计算工作。最后根据计算所得结果整理出安装尺寸以及装配图的绘制。关键词：螺旋挤压机；减速器；纸浆运输主要部件theDesignofScrewconveyorAbstractScrewconveyoristheuseofmotordrivenrotaryscrew,thepassageofmaterialsinordertoachievethepurposeoftransportationmachinery,itcanlevel,tiltorverticaltransmission,asimplestructure,smallcrosssectionalarea,sealing,andeasytooperate,easymaintenance,facilitateclosuretransportationandotheradvantages.Focusontheissueanddriveinareasonablechoice.Drivescrewconveyortothereasonableefficiency,stability,security,theimprovementoftherole.Thedesignofscrewconveyorismainlyusedforpulpdelivery,accordingtothegiventhroughputandmaterialcharacteristicsofthematerialswereactuallytheleaf-shaped,screwdiameter,screwspeedandothermainparametersofthedesigncalculations.Transmissionoftheuseofmotordrivenbelt,beltdriveagearreducer,speedreducertoconnectthebodyofthedrive.Accordingtothecalculatedmainparametersselecttheappropriatemotorpulleyandspeedreducertodeterminethetransmissionratio,willleadamajorfollow-upreducerdesign,whichincludescheckingthemainshaft,gearselectioncalculationwork.Finally,thecalculatedresultssupportedtheinstallationsizeandassemblymapping.Keywords:screwconveyor;reducerpulp;transportmainparts目录TOC\o"1-3"\u1绪论 I、Ⅱ轴的转速，r/min；Ⅰ轴为高速轴，Ⅱ轴为低速轴；2．各轴输入功率5.3.2．各轴输出功率3．各轴输入转矩电动机轴输出转矩Ⅰ轴输入转矩Ⅱ轴输入转矩4．各轴输出转矩Ⅰ轴输出转矩Ⅱ轴输出转矩3.10齿轮的设计计算3.10.1齿轮的材料因传动尺寸不宜太大，批量较小，由于传动比比较大，故小齿轮用20cr经渗碳淬火低温回火处理，硬度为56~62HRC，平均取为60HRC，大齿轮的材料选与小齿轮相同的材料，硬度取为60HRC。3.10.2齿根弯曲疲劳强度计算下面的所有公式和图参考机械课程设计手册。1.初步计算转矩:=247.94N·m=247940N·m=齿宽系数Ψd:取Ψd=1.0弯曲疲劳极限:c弯曲应力[]：[]≈0.7=700MpaAm值：取Am=1.35齿形系数YFa:YFa1=2.8应力修正系数Ysa：YSa1=1.56初步小齿轮齿数：由，初选初步计算的模数m：选用m=3小齿轮直径d1：mm初步齿宽b：mm大齿轮直径及齿数2校核计算圆周速度：精度等级：选6级精度使用系数KA：KA=1.5动载系数KV：KV=1.15齿间载荷分配系数：先求=1.0齿向载荷分布系数KHβ：齿向载荷分布系数：先求=1.12载荷系数K：K=KAKV=重合度系数：先算，再有，弯曲最小安全系数：=1.25总工作时间：.应力循环次数NL：弯曲寿命系数：尺寸系数：=1.0许用弯曲应力[]：代入式验算，计算结果表明，弯曲疲劳强度较为合适，齿轮尺寸无需调整。否则，尺寸调整后还应在进行验算。3确定传动主要尺寸实际分度圆直径d：因模数取标准值时，齿数已重新确定，但并未圆整，故分度圆直径不会改变，即mm中心距：齿宽b：mm3.10.3齿面接触疲劳强度计算齿间载荷分配系数：先求查表：=1.0载荷系数K：K=KAKV=接触疲劳极限：弹性系数ZE：ZE=189.8节点区域系数ZH：ZH=2.5接触最小安全系数Shmin：SHmin=1.05应力循环次数NL：,接触寿命系数：得1=1.0，2=1.15许用接触应力：=1642.8MP验算，==计算结果表明，接触疲劳强度也合适。传动无严重过载，故不作静强度校核。3.11轴的设计计算3.11.1轴Ⅰ的设计计算1估算轴径查参考资料（螺旋输送机、悬挂输送机设计手册）表16.2取C=102，=10.56KW，-轴的输入功率，=388r/min,-Ⅰ轴的转速。取=32mm2轴的结构阶梯轴的第二个轴径一般比第一个轴径大3~8mm，所以从右边起：=32mm，取=40mm，=44mm，取=48mm由于此段轴与齿轮相连，，故设计成齿轮轴。==48mm，==40mm，参考带轮的长度，连接带轮的长度为：=80mm，装的是轴承和轴承端盖还加上20mm，所以，取=58mm，=18mm，=14mm,是齿轮轴且是齿宽，取=60mm，=58mm，装的是轴承，查手册，取=18mm。轴的结构图如图3.5：图3.5减速器轴3I轴的校核轴的校核采用疲劳强度校核，疲劳强度的校核是计入应力集中、表面状态和尺寸影响以后的精准校核。校核过程如下：计算项目计算内容计算结果计算齿轮受力圆周力径向力694.5N轴向力374.85N计算支承反力水平面反力610.55N1305N垂直面反力1906N4074.3N许用应力值用插入法查得，应力校正系数=0.59当量弯矩192385N.mm校核轴径齿根圆直径故该轴合格3.11.2轴Ⅱ的设计计算1材料的选择：选的是45号钢，调质处理，=650Mpa，=360Mpa。2Ⅱ轴的结构的设计1）估算直径取C=112，=9.84KW，=100rad/min,取2）轴的结构阶梯轴的第二个轴径一般比第一个轴径大3~8mm，所以从右边起：取=65mm，=75mm，=。用来安装轴承和挡油板，=72mm，取=88.25mm，根据结构要求取=25mm，根据结构要求取=60mm。轴的结构如下图3.6所示：图3.6轴3.11.3减速器箱体尺寸表名称符号尺寸关系数据机座壁厚0.25+1>810机盖壁度0.02a+1>88机座凸缘厚度b1.515机盖凸缘厚度1.512地脚螺钉直径0.03a+1220地脚螺钉数目na>250~500n=64轴承旁联结螺钉直径0.7516机盖与机座联结螺钉直径(0.5~0.6)12联结螺钉的间距l150~200结构决定轴承端盖螺钉直径(0.4~0.5)=8~1010窥视盖螺钉直径(0.3~0.6)8定位销的直径d(0.7~0.8)=9.6~1210至外壁距离262218至凸缘边缘距离241816轴承旁凸缘半径16凸台高度结构决定外机壁至轴承座端面距离++(8~10)62大齿轮顶圆与机壁距离>1.2=1.2*1012齿端面与机内壁距离>=1025肋厚,m=m=1010底座凸缘的厚度2.525轴承端盖外径1.25D+10160、170轴承端盖凸缘厚度t(1~1.2)12轴承旁联结螺钉距离s2054绘制设计装配图及零件图通过对螺旋挤压机的各个零部件的计算，运用所计算出的各个零部件的尺寸，进行装配图的绘制。挤压机是由许多子装配体组成，子装配体可由单个零件或者其他装配体组合而成。根据各个字装配体总体大致尺寸画出装配图，再由装配体拆画零件图，主要零件包括：齿轮，减速器，轴。在挤压机的各部分装配图绘制完成后，进行整机的装配，画出总体装配图。这些过程都是借助计算机辅助分析软件AutoCAD完成的。4.1AUTOCAD软件AutoCAD是由美国Autodesk欧特克公司(世界第四大PC软件公司)于20世纪80年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包,经过不断的完善,现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。AutoCAD具有良好的用户界面,通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境,让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧,从而不断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适应性,它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行,并支持分辨率由320X200到2048X1024的各种图形显示设备40多种,以及数字仪和鼠标器30多种,绘图仪和打印机数十种,这就为AutoCAD的普及创造了条件。4.2AUTOCAD下螺旋挤压机的设计根据前面计算的参数，打开AUTOCAD软件取代手工画图。计算机辅助软件比只手工绘图有明显的优越性，图形准确，效率高，容易编辑修改。下图4.1为在AUTOCAD2007下完成的螺旋输送机的装配图。图4.1总装图5结束语螺旋挤压机是一种连续的物料输送机械，由于连续运输机在工作原理、结构特点、输送物料的方法和方向以及其他一系列特性上各有不同，因此种类繁多。在螺旋输送机设计中，主要是根据输送物料性质、输送量、输送距离、输送倾角、螺旋转速确定螺旋挤压机的生产率和功率。设计参数主要有两类，一类为设计常量，它是根据客观规律，具体条件所确定的已知数据或者是预先给定的参数。另一类为设计变量，它是设计中可变化的需要确定的结构参数。由于制砖原料多种多样，而且原料的特性随原料的种类、产地、湿度以及备料净化方式及效果等各种因素的不同而改变，因此，在确定螺旋挤压机的主要参数时，要从其输送机理、物料的特性等方面入手，尽可能进行多种试验，取得一些设计参数，才能设计出符合物料特性的螺旋挤压机。参考文献[1]期刊论文徐余伟螺旋输送机参数选择和确定[2]刑苏宁、李新平螺旋输送机的合理选型[期刊论文]-煤矿机械[3]螺旋输送机、悬挂输送机设计手册[4]南京华工设计院石油、化工起重运输设计建设组编写螺旋输送机与斗式提升机石油化学工业出版社[7]机械工程手册与电机工程手册编辑委员会.机械工程手册,第68篇,运输机械,机械工业出版社.[8]张兴辉运输机械设计选用手册[M].化学工业出版社，1999[9]唐大放,冯晓宁.杨现卿.机械设计工程学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001[10]洪志明连续运输机械[M].机械工业出版社，1982[11]黎佩琨矿山运输及提升[M].冶金工业出版社,1984[12]梁庚煌运输机械手册[M].化学工业出版社,1983[13]范祖尧现代机械设备设计手册[M].机械工业出版社，2000[14]孔庆华,刘传绍.极限