【正文】 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?＜ 所以尾部軸承選用合適。主軸厚為 6mm。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。 ③ 臥式安裝擺線針輪減速機(jī)的工作位置均為水平位置。 ⑵ 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)的功率 選擇是否 合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作 狀況 和經(jīng)濟(jì)性都有 重要的 影響。選取厚度為 6mm 的鋼管做主軸，則內(nèi)徑為 63mm。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 。對(duì)于一般沖壓而成或經(jīng)過(guò)很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對(duì)φ角的影響，此時(shí)可取φ≈α。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(wú)縫鋼管制成。運(yùn)送塊狀的粘滯性的物料時(shí)，宜采用帶式螺旋。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(guò)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]。 利用這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，將兩個(gè)半月實(shí)習(xí)所面臨的實(shí)際問(wèn)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(shí)，參閱了大量的相關(guān)書籍和資料，對(duì)螺旋輸送機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為解決上述實(shí)際問(wèn)題對(duì)螺旋輸送機(jī)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算和選擇。在螺旋軸的高速旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)，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(duì)運(yùn)動(dòng)，于是在螺旋葉片的帶動(dòng)下物料開始做一定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并伴隨著直線運(yùn)動(dòng)沿機(jī)體內(nèi)壁向上傳輸，完成物料的輸送。 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(jí) 學(xué) 號(hào) 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(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，要想在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)，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(chǎng)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下占有技術(shù)優(yōu)勢(shì)或價(jià)格優(yōu)勢(shì)，才能擁有強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。結(jié)合此實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)螺旋片，輸送機(jī)進(jìn)出料口，驅(qū)動(dòng)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 。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。一般來(lái)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)。進(jìn)出料口均可沿機(jī)器的長(zhǎng)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(dòng)裝置可以裝于機(jī)殼頭部或尾 18 部。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 輸送機(jī)的工作原理 在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(duì)于物料的摩擦阻力。 若使公式 V圓 對(duì) 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 。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。 0 20 1. 9 10 / 36 7 0. 25 10 / 20 1. 16 P KW? ? ? ? ? ? 4 驅(qū)動(dòng)裝置的計(jì)算選型 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算選型 ⑴ 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。變載下長(zhǎng)期運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)、短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)和重復(fù)短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的容量要按等效功率法計(jì)算并校驗(yàn)過(guò)載能力和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 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(hào)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(hào)為XWD317/，其傳動(dòng)效率 70%，額定輸出功率可達(dá)到 ，輸出轉(zhuǎn)速為 ，滿足要求。 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。 主軸的強(qiáng)度校核 主軸的彎矩和扭矩計(jì)算出來(lái)后，再計(jì)算其當(dāng)量彎矩 Mv。 ④ 機(jī)殼法蘭間允許墊石棉調(diào)整機(jī)殼和螺旋長(zhǎng)度的積累誤差。 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。 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。 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。在輸入軸上裝有一個(gè)錯(cuò)位 180176。在經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合（如起重機(jī)等），要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī) YZ 型（ 鼠 籠 式 ）或YZR（繞線 式 ）。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。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。物料顆粒在輸送過(guò)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]。 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。螺旋軸通常采用 直徑 30～ 70mm 的空心鋼管?？傮w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。 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(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)，所要解決的問(wèn)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)。 隨著中國(guó)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。螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 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(jī)?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。 這個(gè)問(wèn)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(lái)，得到的結(jié)果同實(shí)際值相符。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。 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。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。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(lái)，這種連接方法，裝卸容易，但徑向尺寸相對(duì)大一些。 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)。所以，這時(shí)垂直于輸送方向的附加物料流不嚴(yán)重，單位能量消耗也較小。螺旋和 機(jī)殼 制造、裝配愈精確間隙可愈小。我國(guó)新設(shè)計(jì)的 Y系列三相 鼠 籠 式 異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于金 屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等，由于啟動(dòng)性能較好，也適用于某些要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。擺線針輪減速機(jī)全部傳動(dòng)裝置可分為三部分：輸入部分、減速部分、輸出部分。 圖 41首端止推軸承 螺旋主軸的軸徑為 75mm，減速器通過(guò)軸頭傳輸動(dòng)力至主軸，如圖 41的中間軸，右端插入螺旋主軸通過(guò)螺柱固定連接，主軸的外徑為 75mm，內(nèi)徑為 63mm。主軸全長(zhǎng) 10m，中間吊軸承的間距為 ，主軸在豎直方向的受力示意圖如圖 51。 軸承的強(qiáng)度校核 本次設(shè)計(jì)的螺旋機(jī)，中間吊軸承選擇的是滑動(dòng)軸承，強(qiáng)度很高，就不去校核 ，主要校核頭尾部的軸承，頭尾部軸承受力示意圖如圖 54。 ⑤ 螺旋體外徑與 機(jī)殼間的間隙應(yīng)符合表 31規(guī)定，最小間隙不得少于表中規(guī)定數(shù)值的 60%，需要大間隙，按用戶要求制作。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，當(dāng)量彎矩的計(jì)算式： 2 2 2()Mv Mmax T??? （ 53） 根據(jù)彎扭圖，可以看出計(jì)算出的當(dāng)量彎矩， D點(diǎn)處最大，整個(gè)螺旋主軸材料與結(jié)構(gòu)相同，所以只需要校核 D點(diǎn)處的強(qiáng)度即可， D 點(diǎn)處有螺旋主軸和中間連接的頭軸，分別進(jìn)行校核。所以，最好將該部分的螺旋面加厚。 XWD317/軸許用轉(zhuǎn)矩 245N*m，輸出軸許用徑向力 255 ㎏。由于螺旋輸送機(jī)的工作環(huán)境是常溫 ,有灰塵 ,用的是三相交流電 ,電壓為 380V，輸送的物料需要的功率為 。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便，因此無(wú)特殊要求時(shí)不宜采用。橫斷面兩側(cè)壁垂直，底部為半圓形，每節(jié)機(jī)殼的端部和側(cè)壁上端均用角鋼焊接加固，以保證機(jī)殼的剛度，實(shí)現(xiàn)