【正文】 物料的裝卸、機器安裝與維護都應(yīng)能實現(xiàn)智能化管理。 。為了克服水平和垂直螺旋輸送機由于構(gòu)造上的限制而只能直線輸送物料的不足，近年來出現(xiàn)了可彎曲螺旋輸送機，彈簧輸送機等。另外其他各種輸送機也應(yīng)為了實現(xiàn)空間、可彎曲輸送研制新的機型。 ，向著大型化發(fā)展。使用螺旋輸送機，結(jié)合各種連續(xù)輸送機械，來完成復(fù)雜的物料輸送。大型化包括大輸送能力、單機長度和大輸送傾角等幾個方面。 。目前， 螺旋輸送機的使用范圍受到限制，要擴大其使用范圍，研究能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的螺旋輸送機。 ，減少污染，實現(xiàn)綠色設(shè)計的目標(biāo)。傳統(tǒng)的連續(xù)運輸機械是敞開狀態(tài)下輸送物料的，在輸送粉狀、顆粒狀物料時，物料散落飛揚，嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境，特別是在輸送水泥、化肥、礦石、煤炭、谷物等粉末易飛揚物料時尤顯嚴(yán)重。為了解決這個問題，人們應(yīng)當(dāng)提前研制多種形式的環(huán)保型輸送 機，而螺旋輸送機對于解決這個難題，無疑具有很大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。 8 第二 章 螺旋輸送機的設(shè)計 傳動布置方案 電動機→聯(lián)軸器→減速器→聯(lián)軸器→螺旋輸送機機 設(shè)備的工作要求 載荷平穩(wěn)，單向運轉(zhuǎn)，每日工作一班，工作四年，允許螺旋輸送機機主軸轉(zhuǎn)速誤差小于 5%，車間有三相交流電源。 常見的傾斜固定式螺旋輸送機，其結(jié)構(gòu)比較簡單。主要由驅(qū)動裝置，料槽，螺旋軸，驅(qū)動端軸承，中間吊掛軸承，尾部端軸承，進料口，卸料口等部分組成，如下圖所示： 圖 21 螺旋輸送機（傾斜 10o）總體布置方式 4 .聯(lián)軸器 吊掛 軸承 料口 由于設(shè)計的螺旋輸送機的長度為 12米。為了制造 ,安裝以及運輸?shù)姆奖?,其槽體和螺旋軸均采取分節(jié)制造 ,頭節(jié)長 ,接著是 、 2米、 ，尾節(jié)長 ，靠螺栓聯(lián)接 ,并用中間軸承支承。同時 ,為了保證分節(jié)裝配后輸送機的整體剛度 ,槽體的連接處和螺旋軸的連接處需分開一段距離。由于物料在螺旋輸送機中的運送完全是一種滑移運動 ,為了使螺旋軸處于較為有 利的受拉狀態(tài)，設(shè)計時將驅(qū)動裝置和出料口安裝在輸送機的同一端 ,把進料口放在尾部附近。 螺旋輸送機機體的設(shè)計 輸送機的螺旋直徑和螺旋軸的轉(zhuǎn)速 1) 螺旋直徑的確定 按公式 CQKD ???，得螺旋直徑 式中 D —— 螺旋葉片直徑（米）； Q —— 物料的輸送量（噸 /時）； ? —— 物料的堆積比重（噸 /米 3）； ? —— 水平輸送時物料在輸送機內(nèi)的填充系數(shù)； K —— 表示物料綜合特性的經(jīng)驗系數(shù)； C —— 傾斜向上輸送時輸送量的校正系數(shù)； (見表 22) 由表 21，可以查得輸送煤粉時 :K =； ? =； ? =； A =75； 由表 22， C =；將原始數(shù)據(jù) hTQ /12? , CQKD ???= 12 ???= 按表 23將螺旋直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑， D =。 2) 螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定 a) 按公式DAn?帶入螺旋直徑，得螺旋軸轉(zhuǎn)數(shù)： DAn?= =150 min/r 把 nD， 帶入公式 nCsDQ ?? 247?， 校核填充系數(shù) ：nCsDQ ?? 247?= 122 ??????= 此時 ? =～ ，所以降低螺旋機的轉(zhuǎn)數(shù)為 n=120r/min ； 再次校核填充系數(shù)nCsDQ ?? 247?= 122 ??????=∈(～ ),所以螺旋機的轉(zhuǎn)數(shù)確定為 n=120r/min b) 螺旋葉片螺距： S== 250=200mm. 輸送機載荷的橫斷面面積 :F= 4DC 2π? = 4 2??? = 2m 物料在輸送時的運移速度 :v =60ns = 60 ? =故 :所選螺旋軸葉片直徑 D=250mm,螺旋軸轉(zhuǎn)速 n=120r/min 螺旋輸送機的功率計算和驅(qū)動裝置的型號選擇 1) 螺旋輸送機的功率 計算 螺旋軸克服阻力所需功率 :N0 = ( )H177。3670LwQk 在公式中 N0 —— 螺旋軸所需之功率（千瓦）； k —— 功率備用系數(shù)； Q —— 生產(chǎn)率（噸 /時）； ? 0 —— 物料總阻力系數(shù)； L輸送機水平投影長度（米） H輸送機垂直投影長度 (米 ) 功率備用系數(shù) k ，考慮在低生產(chǎn)率時螺旋自重對功率的影響較大，以及為了計入空轉(zhuǎn)時的損失，一般取 k =～ ； 此時螺旋輸送機傾斜向上輸送，取“ +”； 式中 ? 0 =，取 k =。 帶入公式計算得： N0 = ? ?oo 12s i n10c os ????? = 按公式得驅(qū)動裝置功率： N =?0N= = 由于采用浮動聯(lián)軸器將驅(qū)動裝置與 螺旋軸直接連接，在其軸上不存在有懸臂負(fù)荷，故只需校驗轉(zhuǎn)速比： nN0 = = 由表 26可知當(dāng) D =250mm 時， ??????nN=。由于 ，故是安全的。 2) 驅(qū)動裝置的型號選擇 由 KWN ? , min/120rn ? ,查 螺旋輸送機手冊 表 113,得驅(qū)動裝置為 :右裝的 12125?JJ ，功率為 的 2JO 型電動機和 JZQ 型的減速器構(gòu)成 . 由 min/120rn ? ，和選得的型號 12125?JJ ，從表 26中便可查得，驅(qū)動裝置的電動機為 4212 ?JO , min/1500rn ? ,和減速器為 ZJZQ 1250 ?Ⅶ ,總傳動比 ?i 螺旋葉片的表面展開尺寸 由計算得知螺旋葉片的大圓直徑 mmD 250? ，螺旋螺距 mmDS ???? , 螺旋葉片內(nèi)徑為 d=70mm,葉片寬度 b=(Dd)/2=(25070)/2=90mm 查相關(guān)參考書得出 : mmD 250? ,D1=275mm,S=200mm,L=54mm,L`=19mm, δ=4mm,d=70mm. 所以葉片寬度 b=(Dd)/2=(25070)/2=90mm 圖 22 實體螺旋葉片展開圖 螺旋葉片計算公式222222222SD Sd Sdbr ?? ?? ?? ? － ，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得 222222222????????－r= 按公式 R=b+r=90+= 按公式 oooo RR L 222 ??????? ???? 螺旋輸送機的長度和標(biāo)準(zhǔn)螺旋節(jié) 的長度 原始數(shù)據(jù)要求螺旋機全長為 12米，根據(jù)《化工起重運輸手冊 。螺旋輸送機與斗式提升機》表 110，頭節(jié)長 ,接著是 、 2米、 ，尾節(jié)長 米， GX型螺旋輸送機的進料口是方形進料口，進料口下端直接焊牢在開孔的平蓋板上，上端的為帶孔法蘭，可與各種給料設(shè)備連接使用。 驅(qū)動端裝置的設(shè)計 驅(qū)動端軸的最小直徑的確定 1) 求出軸上功率 n和轉(zhuǎn)矩 T，有之前計算得 :p==120r/min T=?106np = 106??103 mmN? 2) 初步確定軸的最小直徑 . 選取軸的材料為 45鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 .根據(jù)表 153(機械設(shè)計 ),取 A=112于是得 mind =nPA30=112? 3=. 驅(qū)動端軸的最小直徑，顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選聯(lián)軸器的孔徑與之相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 Tca =KA T,查《機械設(shè)計》表 ，故取 KA =,則 : Tca =KA T=? = m? 按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件 選用十字軸式萬向聯(lián)軸器。 驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1） 驅(qū)動軸如下圖所示： 圖 23 驅(qū)動軸示意圖 （ 2） 根據(jù)要求確定軸的各段直徑和長度。 查螺旋輸送機資料表 6313 得知 ad =40mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L=85mm. （ 3） 為了滿足半聯(lián)軸器 的軸向定位要求， 1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑 2d =50mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 aL =70mm,現(xiàn)取1L =68mm。由裝備圖可以知道， 2段是來安放擋圈，根據(jù)端蓋擋圈尺寸及留余，取 2L =73mm. 軸的 3 段和 5段都是安放軸承的，初步確定滾動軸承。因為軸承承受徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸。參照工作要求并根據(jù) 2d =50mm。由于驅(qū)動軸主要承受軸向力和不大的徑向力，故選擇對開的圓錐滾子軸承。查手冊選取 0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承 30212，其尺寸為mmmmmmTDd ????? ,故 mmdd 6053 ?? ,而 mmLL 2353 ?? ，右段滾動軸承采用軸肩定位。由手冊查得 30212型軸承的定位軸肩高度mmh ? ，取 mmd 694 ? ， mmL 704 ? 。 軸的 6 段為安裝端蓋處， mmdd 5026 ?? ，根據(jù)設(shè)計的端蓋寬度，取6L =87mm。軸的 7段沒有軸肩定位問題，考慮到與螺旋軸內(nèi)孔配合，內(nèi)孔還需要焊接一個套筒加強強度，故取 mmd 457 ? .長度 mmL 1007 ? . （ 4） 軸上鍵槽和銷孔的位置設(shè)計 驅(qū)動軸、半聯(lián)軸器與螺旋軸的周向定位均采用了平鍵連接，按 mmd 401 ? ,查機械設(shè)計手則得平鍵截面 mmmmmmLhb 56812 ????? ,驅(qū)動軸右端與螺旋軸采用方向相互垂直的銷軸聯(lián)接，銷孔直徑為 12? 。 中間軸承裝置 中間軸承又稱為吊掛軸承，因為它脫空懸置在槽頂?shù)膬?nèi)壁板條或角鋼上。由于它處于輸送物料之中，一般都做稱對開式滑動軸承，其軸承采用粉末冶金，巴氏合金，青銅，鑄鐵及其他的減磨材料，在個別情況下為了減少摩擦阻力。視需要也可以安裝上滾動軸承，不過必須保證有可靠的密封，以防止微塵物料進入軸承。所有的中間軸承都是用固定在平蓋板上方的油杯注油潤滑，在緊靠軸承附 近的平蓋板上，開設(shè)有觀察孔，以便于觀察軸承和消除軸承處因物料的堆積所引起的阻塞。 GX 型螺旋輸送機的中間軸承裝置，如圖所示，它是用粉末冶金材料作軸襯的一種對開式滑動軸承，且軸襯呈球面型，以利于自動調(diào)心。 如下圖所示為中間軸承裝置。 圖 24 中間軸承示意圖 而中間軸由《化工起重運輸手冊 。螺旋輸送機與斗式提升機》表 137，查得mmd 50? 。其他尺寸見裝配圖。 螺旋軸呈螺旋輸送機的回轉(zhuǎn)部分，設(shè)計時可以采用實體螺旋，螺旋輸送機的轉(zhuǎn)軸一般采用鋼管制成，在其兩端頭， 焊偶連接法蘭，結(jié)構(gòu)如下圖。 圖 25 螺旋軸示意圖 由前面的計算得 D==200mm。查考資料得 mmd 50? ,螺旋軸之間用對開式中間滑動軸承連接 尾端裝置的設(shè)計 計算軸的最小直徑 由前知功率 P= ? =,轉(zhuǎn)速 min/120rn ? ，扭矩 T=? m 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 ，根據(jù)《機械設(shè)計》表15— 3，取 1120 ?A ,于是得 mmnpAd 3333m in ???? 軸的最小直徑顯然是安裝在法蘭軸套處，取 此處 d=45mm 尾端軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）裝備方案如裝備圖所示： 圖 26 尾端軸示意圖 2） 根據(jù)要求確定軸的各段直徑和長度：軸的左端與螺旋軸鋼管內(nèi)孔相接，由于螺旋軸鋼管外徑為 70mm，鋼管不能太厚，本次設(shè)計的鋼管內(nèi)徑為 60mm，中間還要焊接一個加強套筒，因此取 1d =45mm 確定 1L =70mm，根據(jù)軸肩設(shè)計尺寸，參考驅(qū)動端端蓋尺寸，選擇 2d =50mm，再由設(shè)計的端蓋寬度確定 2L =70mm，軸 3段是軸承擋肩，取 3d =62mm， 3L =10mm,4 段軸安放軸承段，取 4d =56mm,由此選取調(diào)心球軸承 mmmmmmTDd ????? ,故取 4L =18mm，軸最右端 6段安裝螺母擋圈，采用螺母 M48 10,因為有螺紋，需要車退刀槽 2 1，即 5L =2mm，故 5d =44mm， 6d =48mm。 3）軸上零件的周向定位 螺旋軸鋼管與軸的周向定位采用兩個方向相互垂直的螺尾錐銷固定，其尺寸為 M12 4）確定軸上的圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 o45? ，各軸肩圓角統(tǒng)一取為 R2 驅(qū)動裝置和尾端裝置軸的校核 驅(qū)動裝置的受力分析 根據(jù)設(shè)計任務(wù)，螺旋輸送機長度為 12m,為了制造 ,安裝以及運輸?shù)姆奖?,其槽體和螺旋軸均采取分節(jié)制造 ,查資料應(yīng)分 5節(jié)，頭節(jié)長 1L = ,接著是 2L =、3L =2米、 ?4L 米長的中間節(jié)，尾節(jié)長 5L =，中間節(jié)及尾節(jié)，查表得每段重力大小為 NG ? ，NG ? , NG ? , NG ? , NG ? , KM ??????總 , NG ?總 ,分解為垂直于螺旋軸的力 NG ?垂直 ,平行于螺旋軸的力 NF ? q 為單位線載 荷 mNvQq / ???? ，物料