【正文】 6 論文定稿打印 2 份上交、提交論文答辯申請、評閱、答辯 7 畢業(yè)論文裝訂上交并提交裝訂版電子檔 8 9 10 注： ； “ xxxx 年 xx 月 xx 日 — xx月 xx 日” 學生完成畢業(yè)論文階段任務(wù)情況檢查表 時 間 內(nèi) 容 檢 查 記 錄 教師簽字 5 第一階段 組織紀律 簽字： 日期： 完成任務(wù)情況 第二階段 組織紀律 簽字： 日期： 完成任務(wù)情況 第三階段 組織紀律 簽字： 日期： 完成任務(wù)情況 注： ； 2.“完成任務(wù)情況”一欄應(yīng)按學生是否按進度保質(zhì)保量完成任務(wù)的情況填寫； ，指導(dǎo)教師可根據(jù)情節(jié)輕重對該生提出警告或?qū)ζ涑煽兘狄坏燃墶? 畢業(yè)論文設(shè)計所選的題目是螺旋輸送機設(shè)計，主要是針對在某公司實習所遇到的實際問題進行設(shè)計，該公司設(shè)計此類輸送機時，各零部件的選擇型號普遍偏大，增加了設(shè)備的價格。 8 二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述 在國內(nèi) ，關(guān)于螺旋輸送機的研究比較多，但主要是研究水平或者是微傾斜的螺旋輸送機。 隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展 ，對于新型螺旋輸送機的研究，也取得了一定的發(fā)展。而在大傾角螺旋輸送機中 ，機體傾角較大，物料在傳輸過程中受自身重力而產(chǎn)生下滑分力的影響也較大，因此大傾角的螺旋輸送機在工作的時候?qū)D(zhuǎn)速要求較高，必須超過臨界值轉(zhuǎn)速。 螺旋軸在超過一定的轉(zhuǎn)速后，物料顆粒會產(chǎn)生徑向跳 躍、碰撞，造成物料的擾動，增加功耗 9 三、 設(shè)計（論文）方案 （ 1） 輸送物料的運動分析 （ 2） 螺旋葉片的設(shè)計 （ 3） 螺旋機殼的計算選擇 （ 4） 主軸的設(shè)計計算 （ 5） 進出料口的尺寸計算 （ 6） 電動機的計算選型 （ 7） 減速器的選擇 （ 8） 軸承的計算選型 （ 9） 主軸的應(yīng)力校核 （ 10） 軸承的強度校核 四、 重點難點及創(chuàng)新之處 重難點：主軸和吊軸承、頭尾部軸承的配合，螺旋葉片于機殼內(nèi)壁之間間隙的選擇，電動機、減速器和主軸之間同軸度的配合 創(chuàng)新點：整體設(shè)計優(yōu)化，合理設(shè)計選擇各部分零件，使用效率達到最高，節(jié)省制作成本和使用過程中的成本。同意省級優(yōu)秀學位論文評選機構(gòu)將本學位論文通過影印、縮印、掃描等方式進行保存、摘編或匯編；同意本論文被編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索和查閱。 關(guān)鍵詞： 螺旋輸送機， 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 ， 三維建模 15 The design of the screw conveyor ABSTRACT Screw conveyor is one of the most important mechanical equipments of modern producing and transportation. This paper designs the main parameter and the related structure of screw conveyor based on the transportation of the material of wheat. This design introduces the operating principle of screw conveyor and uses Solidworks to design the 3D modeling of screw conveyor, and decide to structural design of ponents and parts of screw conveyor. Then choose the best design, save the production cost and increase the efficiency of the machine. KEY WORDS： Screw conveyor, Structural Design,3D modeling 16 1 引言 畢業(yè)論文設(shè)計所選的題目是螺旋輸送機設(shè)計，主要是針對實習所在單位遇到的實際問題進行設(shè)計，所要解決的問題是：要求水平輸送小麥 ,輸送量為20t/h，輸送距離為 10m,設(shè)計一臺結(jié)構(gòu)合理，性價比最高的螺旋輸送機。 LS型螺旋輸送機與 GX螺旋輸送機相比結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)指標先進，采用頭、尾軸承移至殼體外，中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結(jié)構(gòu)，均設(shè)防塵密封裝置，密封件用尼龍及塑料王，阻力小，密封性強，耐磨性好，滑動瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦、合金耐磨 鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦， 其結(jié)構(gòu)簡單、橫截面尺寸小、密封性好、可以進行多點裝料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點使其應(yīng)用廣泛。 螺旋輸送機的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機和無軸螺旋輸送機兩種型式的發(fā)展過程。 GX 型螺旋輸送機是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備?？傮w而言，該機頭部和尾部軸承移到殼體外部，消除了由于密封不嚴漏料而降低軸承壽命的可能性；中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結(jié)構(gòu)，均設(shè) 17 防塵密封裝置，密封性強，耐磨性好；螺旋葉片的表面涂有耐磨材料，增強了葉片的耐磨性；傳動部分采用擺線針輪減速機，使得整機噪音低，適應(yīng)性強，操作維修方便。帶式螺旋面又稱 D 制法，其螺旋節(jié)距與螺旋葉片直徑相同，適用于輸送粉狀即小塊物料。 螺旋輸送機主要結(jié)構(gòu) 螺旋式輸送機的結(jié)構(gòu)如圖 22 所示：主要由傳動軸 1，頭部軸承 2，進料口3，主軸 4，吊軸承 5，螺旋葉片 6，支座 9，出料口 8 和機殼 10 所組成。常用的葉片有滿面式和帶式兩種形式。螺旋軸通常采用直徑 30～ 70mm 的空心鋼管。 圖 23 螺旋葉片及下料尺寸 當運送干燥的小顆?；蚍蹱钗锪蠒r，宜采用實體螺旋，這是最常用的型 式。有些螺旋是用寬的鋼帶經(jīng)過鏈形軋輥軋成的一個沒有接頭的整螺旋體。 19 螺旋主軸 圖 24 螺旋輸送機軸 螺旋輸送機軸一般 是空心的，由長 2～ 4 米的節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的，因在強度相同情況下，它的重量要小得多，而且互相連接也方便。 圖 25 軸的連接 軸承 軸承是安裝于機殼外部用于支承螺旋體的構(gòu)件，按其安裝位置和作用不同可分為頭部軸承和 尾部 軸承。橫斷面兩側(cè)壁垂直，底部為半圓形，每節(jié)機殼的端部和側(cè)壁上端均用角鋼 焊接加固，以保證機殼的剛度，實現(xiàn)節(jié)與節(jié)間、頂部蓋板與機殼的連接，機殼底部應(yīng)設(shè)置鑄鐵件或角鋼焊接件的支承腳，以保證輸送物料過程的強度。螺旋和 機殼 制造、裝配愈精確間隙可愈小。為了使螺旋軸處于較為有利的受拉狀態(tài)，一般都將驅(qū)動裝置和卸料口安放在輸送機的同一端，而把進料口盡量放在另一端的尾部附近 [4]。物料顆粒在輸送過程中，物料的運動由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響，物料的運動并非是單純的沿軸線作直線運動，而是在直線復(fù)合運動中沿螺旋軸運動，是一個立體運動 [5]。 圖 3— 1 物料顆粒受力分析圖 圖 31 中φ角是由物料對螺旋面的摩擦角 P 及螺旋表面粗糙程度決定的。2 sin60 cosV rn????合 （ 31） 圓周速度為 V圓 =V合 2 s i n( ) s i n6) co( 0ss in rn? ? ? ??? ??? ?? 以摩擦系數(shù) tg??? 代入上式，得： 2 s in ( s in c o s )60 nV r? ? ? ? ????圓 (32) 由于 2stg r? ?? ，以及 22si n =1+ 2srsr?????????，21cos =1+ 2 s r???????? 因此，將上述各式代入并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的圓周速度計算公式 : 2260 ( ) 12ssn rsrV???????圓， (33) 式中 s螺旋的螺距 (m):n 一螺旋的轉(zhuǎn)數(shù) (rpm)。 螺旋葉片的計算 根據(jù)輸送量計算公式 : 3060Q k r n D??? ? ? ? ? ? （ 34） 式 34 中 : Q輸送量 t/h； Ψ 物料填充系數(shù) ,選用見表 11； β 0傾斜系數(shù) ,選用見表 12； K螺距與直徑比例系數(shù) ,由選定規(guī)格的螺旋輸送機計算求值 ； r物料容重 t/m3， 見表 13； n轉(zhuǎn)速 r/min； D螺旋直徑 m，見表 13 表 1－ 1 物料填充系數(shù) ψ [7] 物料特性 易流動 ,磨損很少 少量磨損且為顆粒至小 塊狀 磨損性、侵蝕性 大 ψ 表 1－ 2 傾斜系數(shù) β [7]0 傾斜角 0? ≦5 ? ≦10 ? ≦15 ? ≦20 ? β 0 若干散料的容重 r 及運行阻力系數(shù) λ （總阻力系數(shù)） 表 1－ 3 物料容重 r[7] 物 料 r（ t/m3） λ 灰 與 渣 3 燕麥、大麥 砂 槳 3 玉米、黑麥、稻谷 砂 3 小 麥 水 泥 在料槽中，物料的充填系數(shù)影響輸送過程和能量的消耗。但是，當充填系數(shù)提高 (即 ψ=13% 或 40%)時，則物料運動的滑移面將變陡 如 圖 33b、 c。 23 圖 33 不同填充系數(shù)時物料層的情況 根據(jù)設(shè)計條件可知： Q=30t/h， 結(jié)合上述表中可確定 : 物料填充系數(shù) ψ 、傾斜系數(shù)β o、 物料容重 r。 表 1－ 4 LS 型螺旋輸送機規(guī)格、技術(shù)參數(shù) 規(guī)格型號 100 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 螺旋直徑 100 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 螺 距 100 160 200 250 315 355 400 450 500 560 630 n 140 112 100 90 80 71 63 50 40 32 25 Q 7 13 22 31 62 98 140 200 280 380 n 112 90 80 71 63 56 50 40 32 25 20 Q 6 10 18 24 49 78 112 160 220 306 n 90 71 63 56 50 45 40 32 25 20 16 Q 5 8 14 19 39 62 90 126 176 245 n 71 50 50 45 40 36 32 25 20 16 13 Q 11 31 50 77 102 140 198 注： n— 轉(zhuǎn)速 r/min（偏差允許在 10%范圍內(nèi)） ； Q— 輸出量 m3/h 根據(jù)公式： 3060Q k r n D??? ? ? ? ? ? Q=20t/h， ψ =，β o=， r=， n=80r/min,k= 可解出： D= 為使整個輸送機更節(jié)約成 本，選擇嬌小型號，提高轉(zhuǎn)速，圓整選擇螺旋直徑為 250mm，確定 k=，再把 D=250mm 代入公式計算得： n=，圓整選擇轉(zhuǎn)速 n 為 85r/min，根據(jù)確定的 k值，計算出螺距 l 為 250mm。垂直快速螺旋輸送機機殼橫斷面為圓形，通常采用薄壁無縫鋼管制成。這對減少磨損和動力消耗非常重要，一 24 般間隙為 ～ 15 毫米。再根據(jù)公式計算：? ? ?? ，軸徑較大，可以保證傳輸過程中的強度，但會影響橫截面的輸送物料的有效面積，所以取 75d D mm??， 所以軸徑為 75mm。 LS 型螺旋輸送機進料口的外形與安裝尺寸表見表 1－ 6 表 1－ 6 進料口的外形與安裝尺寸 螺旋機 型號 外型及安裝尺寸 mm A B C D d n LS100 100 180 146 100 12 4 LS160 160 250 210 100 12 8 LS200 200 300 256 100 14 8 LS250 250 350 306 100 14 8 LS315 315 415 370 160 14 8 LS400 400 500 456 160 14 12 LS500 500 600 558 160 14 12 LS630 630 750 696 200 14 16 LS800 800 920 868 200 18