【正文】 ],式中： l螺旋節(jié)距 [m]； n螺旋轉(zhuǎn)速 [r/min]； 軸向輸送速度為 / 6 0 = 2 5 0 8 0 / 6 0 0 . 3 5 4 /v l n m s? ? ? ?； 所以截面積為 ? ? 22 5 / 0 . 3 5 4 3 6 0 0 0 . 0 1 9 6 2 sm? ? ? 因此進(jìn)、出料口的橫截面要大于 。在經(jīng)常起動、制動和反轉(zhuǎn)的場合（如起重機(jī)等），要求電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動機(jī) YZ 型（ 鼠 籠 式 ）或YZR（繞線 式 ）。電動機(jī)的發(fā)熱與其運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。在輸入軸上裝有一個(gè)錯(cuò)位 180176。 ④ 擺線針輪減速機(jī)的輸出軸不能受較大的軸向力和徑向力，在有較大軸向力和徑向力時(shí)須采取其他措施。 因?yàn)轭^尾部軸承既要承受較大的軸向力，也要承受較大的徑向力，結(jié)合實(shí)習(xí)單位的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，選擇為：頭部是兩個(gè)背靠背安裝的圓錐滾子軸承，尾部為雙列調(diào)心球軸承。在各種情況下，軸承都是用固定在料槽蓋上方的管子內(nèi)的油杯以潤滑脂進(jìn)行潤滑 [10]。 圖 51 主軸豎直方向受力圖 圖 52物料在機(jī)殼中的尺寸截圖 其中 G=G1+G2， G1為殼體中裝滿物料的重量 ， G2為主軸的自重。彎矩最大點(diǎn)為中點(diǎn)處，根據(jù)圖 51可得計(jì)算式： 0 . 2 5 * 0 . 5 * * 0 . 5 * 9 9 6 5 6 0 *M m a x G S N m m?? （ 51） ⑵ 計(jì)算主軸所受的扭矩 螺旋傳動物料的過程中受到比較大的扭 矩，物料是通過螺旋葉片向前滑移，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [11]，扭矩的計(jì)算公式： 9550* /T P n? （ 52） P為主軸傳動的額定功率， n為主軸的轉(zhuǎn)速。 31 圖 54 頭尾部軸承受力圖 軸承在豎直方向的力已經(jīng)計(jì)算出： F1= F2= N，水平方向所受的力大小即為物料與機(jī)殼的摩擦力，查閱相關(guān)資料，小麥與鋼板之間的取較大值，為。 ② 螺旋機(jī)在安裝以前必須將那些在運(yùn)輸中或卸箱時(shí)粘上的塵垢的機(jī)件加以清洗。 ④ 機(jī)殼法蘭間允許墊石棉調(diào)整機(jī)殼和螺旋長度的積累誤差。主軸靜止時(shí)，軸承只承受豎直方向的力，而主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承要同時(shí)承受豎直方向和水平方向的力，所以只需要校核主軸轉(zhuǎn)動時(shí)外側(cè)的軸承即可，即校核其承受的動載荷。 主軸的強(qiáng)度校核 主軸的彎矩和扭矩計(jì)算出來后，再計(jì)算其當(dāng)量彎矩 Mv。 1 0 . 8 1 0 0 0 1 0 0 . 1 5 0 . 2 7 0 . 5 3 . 1 4 0 . 1 3 5 0 . 1 3 5 3 . 1 4 0 . 0 3 7 5 0 . 0 3 7 5 9 . 8 5 0 7 2 . 3 G N N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（ ） 主軸和螺旋葉片的自重 G2： 葉片進(jìn)行簡化計(jì)算，葉片寬 ，厚選為6mm，螺距為 250mm， 10m 的螺旋軸總共由 40個(gè)螺旋葉片拉伸焊接。 圖 4－ 3幾種典型的中間軸承 當(dāng)輸送磨損性較大的物料時(shí)，接近中間軸承前的螺旋面承受的推力較大。 調(diào)心球軸承的型號選為 1212（ GB/T 2811994），其尺寸如圖 43b 為d=60mm， D=110mm， B=22mm，計(jì)算系數(shù)： e=， Y1=, Y2=， Y0=，基本額定載荷： Cr=， Cor= 28 圖 42a 圓錐滾子軸承尺寸圖 圖 42b 調(diào)心球軸承尺寸圖 中間吊軸承的選擇 水平螺旋輸送機(jī)除在兩端裝有軸承外，一般還需要安裝中間軸承。 電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù) 速比 使用效率（ 65%75%） 綜合以上擺線針輪減速機(jī)的特點(diǎn)，選擇減速機(jī)型號為 XWD8115，這是一款臥式帶電機(jī)型 ，減速比為 17,其搭配的電機(jī)額定為 ，配套型號為XWD317/，其傳動效率 70%，額定輸出功率可達(dá)到 ，輸出轉(zhuǎn)速為 ，滿足要求。當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動一周時(shí)，由于擺線輪上齒廓 曲線 的特點(diǎn)及其受針齒輪上針齒限制，擺線輪的運(yùn)動成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面運(yùn)動，在輸入軸正轉(zhuǎn) 一 周時(shí)，偏心套亦轉(zhuǎn)動一周，擺線輪于相反方向轉(zhuǎn)過一個(gè)齒從而得到減速，再借助 W 輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過銷軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。變載下長期運(yùn)行的電動機(jī)、短時(shí)運(yùn)行的電動機(jī)和重復(fù)短時(shí)運(yùn)行的電動機(jī)的容量要按等效功率法計(jì)算并校驗(yàn)過載能力和起動轉(zhuǎn)矩。根據(jù)不同防護(hù)要求，電動機(jī) 26 結(jié)構(gòu)還有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等區(qū)別。 0 20 1. 9 10 / 36 7 0. 25 10 / 20 1. 16 P KW? ? ? ? ? ? 4 驅(qū)動裝置的計(jì)算選型 電動機(jī)的計(jì)算選型 ⑴ 選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動機(jī)分交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩種。選取間隙為 10mm，所以螺 旋機(jī)殼內(nèi)徑為 270mm。水平慢速螺旋輸送機(jī)的機(jī)殼通常用2～ 4mm 厚的薄鋼板制成。因而，對于水平螺旋輸送機(jī)來說，物料的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取 ψ ＜ 50%[8]。 若使公式 V圓 對 r求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值 0dVdr?圓 ，便可求出存在 V圓的最大值的半徑為 2m a x 12rs???????圓 。由于磨擦的原因，力的方向與螺旋線的法線方向偏離了 a角。 螺旋 輸送機(jī)的工作原理 在電動機(jī)帶動主軸轉(zhuǎn)動時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)的螺旋將被輸送的物料沿固定的機(jī)殼 20 內(nèi)表面推移而進(jìn)行輸送工作，像是被持住不能旋轉(zhuǎn)的螺母沿絲桿作平移運(yùn)動一樣，使物料不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)的力量是物料的重力和機(jī)殼對于物料的摩擦阻力。當(dāng)軸較長時(shí)，應(yīng)在每一中間節(jié)段內(nèi)裝一吊軸承，用于支撐螺旋軸，吊軸承一般采用對開式滑動軸承。這樣可將物料同時(shí)從中間輸送到 兩 端或從兩端輸送到中間，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。螺旋葉片通常采用簡易制造法，即用 1． 5～ 4． 0mm厚的薄鋼板沖壓或剪切成帶缺口的圓環(huán)，將圓環(huán)拉制成一個(gè)螺距的葉片，然后將若干個(gè)單獨(dú)的葉片經(jīng)焊接或鉚接于螺旋軸形成一個(gè)完整的螺旋葉片 [3]。進(jìn)出料口均可沿機(jī)器的長度方向安裝多個(gè)，并用平板閘 門啟閉，只有其中一個(gè)卸料，傳動裝置可以裝于機(jī)殼頭部或尾 18 部。 (2)螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片有實(shí)體螺旋面型、帶式螺旋面型及葉片螺旋面型三 種如圖 21。一般來講 ，我們平常所指的螺旋輸送機(jī)都指有軸型式的螺旋輸送機(jī)。綜合運(yùn)用工程材料、機(jī)械制造工藝、公差配合、機(jī)械制圖、 CAD 輔助設(shè)計(jì)等方面的知識，能從各個(gè)方面檢查及鞏固在大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)知識。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 目前 ，關(guān)于水平或者微傾斜的螺旋輸送機(jī)研究比較多，也比較成熟，而大傾角螺旋輸 送機(jī)的研究少之甚少，而且也不全面，沒有權(quán)威的數(shù)據(jù)可供參考。結(jié)合此實(shí)際問題，設(shè)計(jì)螺旋片，輸送機(jī)進(jìn)出料口，驅(qū)動裝置，減速器等主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及相關(guān)零件的校核 。 3 課題任務(wù)要求： 設(shè)計(jì)一臺水平輸送小麥（其他種類糧食同樣能輸送），輸送量為 20t/h，輸送距離為 10m，室內(nèi)外均能適應(yīng)，結(jié)構(gòu)合理，性價(jià)比較高的螺旋輸送機(jī)。 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 開題報(bào)告 6 題 目 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2020 年 3 月 24 日 7 一、 選題理由 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，各行各業(yè)的競爭也日趨激烈，要想在競爭中處于優(yōu)勢，就要不斷創(chuàng)新，不斷提高生產(chǎn)效率，這樣產(chǎn)品才能在市場經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下占有技術(shù)優(yōu)勢或價(jià)格優(yōu)勢，才能擁有強(qiáng)的市場競爭力。 1977 年 4月 ，洛陽工業(yè)高等?？茖W(xué)校的趙紅霞、劉建壽和李志榮等人從螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸出發(fā) ，對輸送機(jī)的螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化問題做了深入研究，研究出螺旋葉片的結(jié)構(gòu)尺寸對輸送機(jī)的輸送效率有著很大的影響。在螺旋軸的高速旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動的情況下，物料顆粒受到較大的離心力，可以擺脫它與螺旋葉片之間的摩擦力向機(jī)體內(nèi)壁高速運(yùn)動，繼而同機(jī)體內(nèi)壁發(fā)生擠壓而產(chǎn)生較大的摩擦力，由于摩擦力作用的原因，物 料顆粒開始減速 ，同螺旋葉片產(chǎn)生相對運(yùn)動，于是在螺旋葉片的帶動下物料開始做一定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并伴隨著直線運(yùn)動沿機(jī)體內(nèi)壁向上傳輸，完成物料的輸送。 本學(xué)位論文內(nèi)容不涉及國家機(jī)密。 利用這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會，將兩個(gè)半月實(shí)習(xí)所面臨的實(shí)際問題，在老師耐心的指導(dǎo)下，并利用自己在大學(xué)所學(xué)的書本知識，參閱了大量的相關(guān)書籍和資料，對螺旋輸送機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為解決上述實(shí)際問題對螺旋輸送機(jī)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算和選擇。 GX型螺旋輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是，其頭尾部軸承移至殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便，進(jìn)、出料口位置布置靈活等 。葉片式螺旋面應(yīng)用較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料，在輸送過程中，同時(shí)完成攪拌、混合等工序，其螺旋節(jié)距約為螺旋葉片直徑的 倍 [2]。按葉片在軸上的盤繞方向不同可分為右旋和左旋兩種 (逆時(shí)針盤繞為左旋，順時(shí)針盤繞為右旋 )。運(yùn)送塊狀的粘滯性的物料時(shí)，宜采用帶式螺旋。軸頭 起 到連接 各個(gè)節(jié)段的 作用如圖 24， 可以利用軸 頭 3插入空心軸的襯套 5內(nèi)，以螺釘 2 固定連接來 ， 這些圓軸還可用作中間 吊 軸承和頭部軸承的頸部。垂直快速螺旋輸送機(jī)機(jī)殼橫斷面為圓形，通常采用薄壁無縫鋼管制成。 3 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與選擇 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)條件 根據(jù)客戶要求 ,需水平輸送小麥 ,輸送量為 20t/h，輸送距離為 10m。對于一般沖壓而成或經(jīng)過很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對φ角的影響，此時(shí)可取φ≈α。當(dāng)充填系數(shù)較小(即 ψ=5%) 時(shí)，物料堆積的高度低矮且大部分物料靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運(yùn)動的滑移面幾乎平行于輸送方向 如 圖 33a。小麥特性為少量磨損且為顆粒，所以 物料填充系數(shù) ψ取 ；需要水平輸送，傾斜系數(shù)β o取 ； 物料容重 r 取 。 不銹鋼或薄鋼板制成 圓 筒或帶有垂直側(cè)邊的 U 形槽，為了便于連接和增加剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼，用可拆卸的蓋子蓋在上面。選取厚度為 6mm 的鋼管做主軸，則內(nèi)徑為 63mm。交流電動機(jī) 分為 異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩類。 ⑵ 選擇電動機(jī)的容量 電動機(jī)的功率 選擇是否 合適，對電動機(jī)的工作 狀況 和經(jīng)濟(jì)性都有 重要的 影響。 Y100L14電動機(jī)的主要性能如表 21 格所示： 表 2－ 1 Y100L14電動機(jī)的主要性能 型 號 額定 功 率 kw 滿載時(shí) 起 動 轉(zhuǎn) 矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn) 速 r/min 電流（ 380V ） A 效率 % 功率 因 數(shù) Y100L4 1420 81 減速器的選擇 所設(shè)計(jì)的螺旋的工作轉(zhuǎn)速為 ，選擇的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1420r/min，中間減速器的減速比 i=1420/=。 ③ 臥式安裝擺線針輪減速機(jī)的工作位置均為水平位置。 頭尾部軸承的選擇 首端軸承是位于物料運(yùn)移前方的一端，且為止推式如圖 41，以承受物料運(yùn)動阻力所產(chǎn)生的軸向力。由于螺旋葉片在懸置軸承處應(yīng)該間斷，所以軸承沿軸線方向的厚度應(yīng)盡可能地加以限制，以保證前后兩螺旋葉片的間斷盡可能小，否則螺旋中斷距離增加。 經(jīng)過綜合考慮，選取由青 銅、減摩鑄鐵、巴氏合金 等 減摩材料制成的滑動軸承 ,螺旋直徑 D＝ 250mm，取其間距為最大 l=。主軸厚為 6mm。 根據(jù)公式計(jì)算解得 D點(diǎn)處的當(dāng)量彎矩為： 1 0 0 5 . 3 5 * 1 0 0 5 3 5 0 *M v N m N m m?? 主軸強(qiáng)度進(jìn)行校核 主軸為空心軸，外徑 D=75mm，內(nèi)徑 d=63mm，按照計(jì)算式 ： 341 0 * / * (1M v D????（ ) ） （ 54） /dD?? 由上面兩個(gè)式子解得：σ = MPa。軸承的水平豎直方向的力的大小分別為： 01 76 0. 85 aF F N?? 1 rF F N?? ? / F e? ＞ ， 20. 65 0. 65 *1 27 5. 6 5. 3 * 76 0. 85 48 61 .6 5 r r aP F Y F N? ? ? ? ? rrP C KN?＜ 所以尾部軸承選用