【正文】 圖 3— 2 物料顆粒速度分解圖 若螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)為 n，處于螺旋面上的被研究物料顆粒 A的運(yùn)動(dòng)速度，由圖中三角形 ABC 可得 :V ABsin??合 21 因?yàn)?260AB rn??，所以 輸送物料的運(yùn)動(dòng)分析 物料在旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)中的運(yùn)動(dòng)，不隨螺旋體轉(zhuǎn)動(dòng)，而只在旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片推動(dòng)下沿螺旋方向移動(dòng)。 機(jī)殼 的內(nèi)直徑要稍大于螺旋直徑，使兩者之間有一間隙。采用一段兩端帶法蘭的短軸 2 與螺旋軸 1 的端法蘭接起來，這種連接方法 ，裝卸容易，但徑向尺寸相對(duì)大一些。 帶式螺旋是利用徑向桿柱把螺旋帶固定在軸上。同一螺旋體上有兩種旋向的葉片，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同方向物料的輸送。 (4)LS、 GX 型螺旋輸送機(jī)物料出口端 ，應(yīng)設(shè)置 1/2~1 圈反向螺旋片，防止粉料堵塞端部軸承，在出口管上端無螺旋片。 LS 型螺旋輸送機(jī)是在 GX 型輸送機(jī)的基礎(chǔ)上修改設(shè)計(jì)的新一代螺旋輸送機(jī)， LS型螺旋輸送機(jī)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎， 性能可靠，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，適用范圍廣泛，節(jié)能降耗顯著。 2 螺旋輸送機(jī)的相關(guān)介紹 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷程 中 國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的基礎(chǔ)； 17 世紀(jì)中葉，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料； 19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)介紹了螺旋輸送機(jī)的工作原理，利用 Solidworks 對(duì)螺旋輸送機(jī)進(jìn)行三維建模，然后對(duì)螺旋輸送機(jī)主要零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)決定，進(jìn)而確定最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，節(jié)省制作成本，提高整機(jī)的效率。 在大傾角螺旋輸送機(jī)的傳輸過程中，容易產(chǎn)生一個(gè)附加的物料流，增加了物流的傳輸阻力。 這個(gè)問題武漢食品工業(yè)學(xué)院的龐美榮等人經(jīng)研究分析提出了推薦計(jì)算公式 ，并將推薦計(jì)算公式和通用計(jì)算公式結(jié)合起來，得到的結(jié)果同實(shí)際值相符。 LS型螺旋輸送機(jī)與 GX螺旋輸送機(jī)相比結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，采用頭、尾軸承移至殼體外，中間吊軸承采用滾動(dòng)、滑動(dòng)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(qiáng)，耐磨性好，滑動(dòng)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(jìn)行多點(diǎn)裝料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)使其應(yīng)用廣泛。 裝 訂 目 錄 一、畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )任務(wù)書 ????????? 02 二、完成畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )階段任務(wù)情況檢查表 ? 05 三、畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )開題報(bào)告 ???????? 06 四、畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )正文 ?????????? 11 五、畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )成績?cè)u(píng)定表 ??????? 50 2 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )任務(wù)書 機(jī)械電子工程 專業(yè) 題 目 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì) （任務(wù)起止日期： ~ ） 學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教 師 教學(xué)基層組織負(fù)責(zé)人 年 月 日審查 專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人 年 月 日批準(zhǔn) 課題內(nèi)容： 設(shè)計(jì)一臺(tái)半圓形螺旋輸送機(jī)，螺旋機(jī)主要由葉片、主軸、機(jī)殼、進(jìn)出料口、電動(dòng)機(jī)、減速器和軸承構(gòu)成。 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)所選的題目是螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)在某公司實(shí)習(xí)所遇到的實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，該公司設(shè)計(jì)此類輸送機(jī)時(shí)，各零部件的選擇型號(hào)普遍偏大，增加了設(shè)備的價(jià)格。 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 ，對(duì)于新型螺旋輸送機(jī)的研究，也取得了一定的發(fā)展。 螺旋軸在超過一定的轉(zhuǎn)速后，物料顆粒會(huì)產(chǎn)生徑向跳 躍、碰撞，造成物料的擾動(dòng)，增加功耗 9 三、 設(shè)計(jì)（論文）方案 （ 1） 輸送物料的運(yùn)動(dòng)分析 （ 2） 螺旋葉片的設(shè)計(jì) （ 3） 螺旋機(jī)殼的計(jì)算選擇 （ 4） 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 5） 進(jìn)出料口的尺寸計(jì)算 （ 6） 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算選型 （ 7） 減速器的選擇 （ 8） 軸承的計(jì)算選型 （ 9） 主軸的應(yīng)力校核 （ 10） 軸承的強(qiáng)度校核 四、 重點(diǎn)難點(diǎn)及創(chuàng)新之處 重難點(diǎn)：主軸和吊軸承、頭尾部軸承的配合，螺旋葉片于機(jī)殼內(nèi)壁之間間隙的選擇，電動(dòng)機(jī)、減速器和主軸之間同軸度的配合 創(chuàng)新點(diǎn)：整體設(shè)計(jì)優(yōu)化，合理設(shè)計(jì)選擇各部分零件，使用效率達(dá)到最高，節(jié)省制作成本和使用過程中的成本。 關(guān)鍵詞： 螺旋輸送機(jī)， 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) ， 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(jì)所選的題目是螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)實(shí)習(xí)所在單位遇到的實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jì)一臺(tái)結(jié)構(gòu)合理，性價(jià)比最高的螺旋輸送機(jī)。 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機(jī)和無軸螺旋輸送機(jī)兩種型式的發(fā)展過程。總體而言，該機(jī)頭部和尾部軸承移到殼體外部，消除了由于密封不嚴(yán)漏料而降低軸承壽命的可能性；中間吊軸承采用滾動(dòng)、滑動(dòng)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(qiáng)，耐磨性好；螺旋葉片的表面涂有耐磨材料，增強(qiáng)了葉片的耐磨性；傳動(dòng)部分采用擺線針輪減速機(jī)，使得整機(jī)噪音低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便。 螺旋輸送機(jī)主要結(jié)構(gòu) 螺旋式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 22 所示：主要由傳動(dòng)軸 1，頭部軸承 2，進(jìn)料口3，主軸 4，吊軸承 5，螺旋葉片 6，支座 9，出料口 8 和機(jī)殼 10 所組成。螺旋軸通常采用直徑 30～ 70mm 的空心鋼管。有些螺旋是用寬的鋼帶經(jīng)過鏈形軋輥軋成的一個(gè)沒有接頭的整螺旋體。 圖 25 軸的連接 軸承 軸承是安裝于機(jī)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。螺旋和 機(jī)殼 制造、裝配愈精確間隙可愈小。物料顆粒在輸送過程中，物料的運(yùn)動(dòng)由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響，物料的運(yùn)動(dòng)并非是單純的沿軸線作直線運(yùn)動(dòng)，而是在直線復(fù)合運(yùn)動(dòng)中沿螺旋軸運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)立體運(yùn)動(dòng) [5]。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(jì)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)。但是，當(dāng)充填系數(shù)提高 (即 ψ=13% 或 40%)時(shí)，則物料運(yùn)動(dòng)的滑移面將變陡 如 圖 33b、 c。 表 1－ 4 LS 型螺旋輸送機(jī)規(guī)格、技術(shù)參數(shù) 規(guī)格型號(hào) 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(gè)輸送機(jī)更節(jié)約成 本，選擇嬌小型號(hào)，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(jì)算得： n=，圓整選擇轉(zhuǎn)速 n 為 85r/min，根據(jù)確定的 k值，計(jì)算出螺距 l 為 250mm。這對(duì)減少磨損和動(dòng)力消耗非常重要，一 24 般間隙為 ～ 15 毫米。 LS 型螺旋輸送機(jī)進(jìn)料口的外形與安裝尺寸表見表 1－ 6 表 1－ 6 進(jìn)料口的外形與安裝尺寸 螺旋機(jī) 型號(hào) 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 16 LS1000 1000 1120 1070 200 18 20 LS1250 1250 1370 1314 200 18 24 ⑵出料口 出料口由鋼板及扁鋼焊接而成 ,使用時(shí)將出料口焊在機(jī)殼上 ,其法蘭石與溜槽法蘭相連接 ,出料口的機(jī)殼應(yīng)按出料口的內(nèi)孔尺寸開孔 ,LS 型螺旋輸送機(jī)出料口的外形與安裝見表 1－ 7 25 表 1－ 7 出料口的外形與安裝 螺旋機(jī) 型號(hào) 外形及安裝尺寸 mm A B C D H d N LS100 100 180 146 112 10 12 4 LS160 160 250 210 150 14 12 8 LS200 200 300 256 180 14 14 8 LS250 250 350 306 224 14 14 8 LS315 315 415 370 250 14 14 8 LS400 400 500 456 280 14 12 LS500 500 600 558 340 20 14 12 LS630 630 750 696 420 20 14 16 LS800 800 920 868 520 20 18 16 LS1000 1000 1120 1070 630 25 18 20 LS1250 1250 1370 1314 760 25 18 24 ⑶ 出料口橫截面的計(jì)算 因?yàn)檩斔土繛?20t/h,物料容重為 ,輸送量轉(zhuǎn)換為 25 m3/h； 物料的軸向輸送速度 ν按下式計(jì)算： /