【文章內(nèi)容簡介】 的選擇由前面螺旋輸送機(jī)的適用范圍可知螺旋輸送機(jī)可以輸送粉狀、顆粒狀核銷塊狀物料等。對(duì)于螺旋輸送機(jī)輸送物料形狀的不同，其在某些方面要求也不同，并且其在計(jì)算過程中的一些參數(shù)也不同。就本設(shè)計(jì)論文而言，選擇了粉狀物料進(jìn)行設(shè)計(jì)，且選擇了水泥為粉狀物料的代表來進(jìn)行螺旋輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì)。 螺旋輸送機(jī)原始參數(shù)的選擇設(shè)定關(guān)于螺旋輸送機(jī)的原始參數(shù)基本上包括三部分:被輸送物料的名稱及特性；需要的輸送量；螺旋輸送機(jī)的基本尺寸。螺旋輸送機(jī)所輸送物料的名稱：水泥水泥的堆積比重,~，并選定了在計(jì)算過程中的比重。水泥的最大塊度及最大塊度,通過查閱資料發(fā)現(xiàn)沒有關(guān)于水泥的最大塊度與最大塊度含有率的問題，就水泥本身而言，按GB134577《水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法(篩析法)》中規(guī)定，,這就是說標(biāo)準(zhǔn)的水泥粒度絕對(duì)小于1，所以可以把水泥的塊度問題就可以位于考慮之外了；另外還有最大塊度含有率的問題，既然水泥的塊度問題已經(jīng)在考慮之外了，那么，最大塊度含有率也就不是一個(gè)問題了。物料的粘度、琢磨性、腐蝕性，這里水泥只具有琢磨性。螺旋輸送機(jī)的輸送量,。螺旋輸送機(jī)的基本尺寸，螺旋輸送機(jī)的布置簡圖如下：圖31 螺旋輸送機(jī)布置簡圖螺旋輸送機(jī)的輸送長度，設(shè)定；螺旋輸送機(jī)傾斜布置時(shí)的傾角及其在垂直平面上的投影高度。由于所設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)是屬于水平螺旋輸送機(jī)，看圖可知，傾角角為0，其在垂直平面上的投影高度也為0。 螺旋輸送機(jī)基本參數(shù)的確定 按公式，得螺旋直徑式中 ——螺旋葉片直徑（米）； ——物料的輸送量（噸/時(shí)）； ——物料的堆積比重（噸/米3）； ——水平輸送時(shí)物料在輸送機(jī)內(nèi)的填充系數(shù)； ——表示物料綜合特性的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； ——傾斜向上輸送時(shí)輸送量的校正系數(shù)；查表得輸送煤粉時(shí):=；=；=； 查表的 =1；將原始數(shù)據(jù),= ( ) 結(jié)果圓整為標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑（標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑系列：150、200、250、300、400、500、600 ；單位：）。螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速可由下列公式確定 ()式中：—螺旋軸的極限轉(zhuǎn)速；—表示物料綜合特性的系數(shù)；查得。所以,螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速由公式()算得： n= 根據(jù)公式的計(jì)算結(jié)果圓整為螺旋輸送機(jī)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)數(shù)為（螺旋軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)數(shù)系列為3460、790、1150、190；單位：）由于圓整后，不論是螺旋直徑還是螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速都與通過計(jì)算得到的結(jié)果有些許差異，所以其填充系數(shù)可能不同于原來從參考文獻(xiàn)中所選取的數(shù)值，所以要利用下面公式校核其填充系數(shù)： ()式中：——螺距螺旋輸送機(jī)螺旋體的螺距是由螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑?jīng)Q定的，其中制法分為S制法和D制法，在S制法中，；二在D制法中。本次設(shè)計(jì)采用D制法，所以。然后通過公式()對(duì)填充系數(shù)進(jìn)行校核： = ~，，所以，圓整的合適。 螺旋輸送機(jī)的功率計(jì)算功率的確定螺旋機(jī)軸上所需功率由下列公式確定： ()式中：——功率備用系數(shù)，~；——物料阻力系數(shù)。其中， 。由公式()得 第4章 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器及聯(lián)軸器等。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)螺旋輸送機(jī)的動(dòng)力來源，雖然這一部分并不是螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，但是如果沒有驅(qū)動(dòng)裝置，整個(gè)機(jī)械就動(dòng)不起來，而且以往螺旋輸送機(jī)所選用的電動(dòng)機(jī)已經(jīng)過時(shí)，所以有必要對(duì)螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類型的選擇根據(jù)工作條件及要求選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V。Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用非常廣泛，提高了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的互換性，極大地方便了引進(jìn)設(shè)備的配套和維修。Y系列三相防護(hù)式籠型異步電動(dòng)機(jī)，其防護(hù)結(jié)構(gòu)型式比一般防滴式結(jié)構(gòu)要優(yōu)越。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇選用電動(dòng)機(jī)，首先應(yīng)該明確工作機(jī)的功率、效率以及減速器和各個(gè)聯(lián)軸器的效率，這樣才能算出所需電動(dòng)機(jī)的功率。，由于這直接計(jì)算的是螺旋軸上所需的功率，所以螺旋軸的工作效率在計(jì)算減速裝置的機(jī)械效率時(shí)可假設(shè)為。由于本論文所選取的聯(lián)軸器一個(gè)都是彈性套柱銷聯(lián)軸器，一個(gè)是十字滑塊聯(lián)軸器。查參考文獻(xiàn)得到、。軸承選用滾動(dòng)軸承，閉式圓柱齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)選擇8級(jí)。所以電動(dòng)機(jī)至螺旋軸的傳動(dòng)總效率：查閱書籍，~，這說明現(xiàn)在所選的聯(lián)軸器、及齒輪精度等是可以達(dá)到要求的。根據(jù)所算出的減速裝置的機(jī)械效率可求出所需的電動(dòng)機(jī)效率為： 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于即可。查參考文獻(xiàn)，Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為11kW。我們知道螺旋軸轉(zhuǎn)速是60r/min。通常，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選擇范圍為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min?，F(xiàn)對(duì)這三種方案進(jìn)行比較，查參考文獻(xiàn)得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動(dòng)比，： 電動(dòng)機(jī)型號(hào)規(guī)格型 號(hào)額定功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因數(shù) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流最大轉(zhuǎn)矩噪聲振動(dòng)速度 重量額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩1級(jí)2級(jí)kWAr/min%COSФ倍倍倍dB(A)mm/skgY160M41114607582122Y160L6119707075139Y180L8117306772180綜合比較電機(jī)的質(zhì)量、成本及總傳動(dòng)比的大小等因素，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：Y160M4。由電動(dòng)機(jī)型號(hào)查得電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸：軸頸D：42mm 伸出長E：110mm 中心高H：160mm 減速裝置的選擇 總傳動(dòng)比的確定 聯(lián)軸器傳動(dòng)比為1。 由,查螺旋輸送機(jī)手冊(cè)表113,得驅(qū)動(dòng)裝置為:右裝的，功率為的型電動(dòng)機(jī)和型的減速器構(gòu)成，總傳動(dòng)比。 第5章 螺旋輸送機(jī)機(jī)身設(shè)計(jì) 我們知道螺旋輸送機(jī)按結(jié)構(gòu)可分為頭節(jié)、尾節(jié)和中間節(jié)三部分，每一部 分中又有幾種不同的長度，依照所要設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)的長度L=10m可從參考文獻(xiàn)得到各節(jié)的長度，分別為：頭節(jié)3m；中間節(jié)4m；尾節(jié)3m。螺旋輸送機(jī)按驅(qū)動(dòng)裝置裝配方法的不同，分為有右裝和左裝兩種，右裝是指人站在電動(dòng)機(jī)尾部向前看，減速器低速軸在電動(dòng)機(jī)的右端，而左裝則相反。在本次設(shè)計(jì)中，采用的裝配方法為右裝。螺旋輸送機(jī)的出料口主要有方形出料口、手推式出料口和齒條式出料口三種，后兩種出料口拉板的開閉方向，隨安裝不同而分為右裝、左裝兩種，但是，由于本設(shè)計(jì)采用方形出料口，所以不用考慮其安裝形式。由于在布置螺旋輸送機(jī)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置及出料口裝在頭節(jié)（有止推軸承裝置）時(shí)，較為合理，這樣可使螺旋管軸處于受拉狀態(tài),以在本次設(shè)計(jì)中，驅(qū)動(dòng)裝置及出料口裝在頭節(jié)。而且由于各螺旋節(jié)的布置次序最好遵循按螺旋節(jié)長度的大小依次排列和把相同規(guī)格的螺旋節(jié)排在一起的原則，本次設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)可由一個(gè)3米長的頭節(jié)、兩個(gè)2米長的中間節(jié)和一個(gè)3米長的尾節(jié)組成。在安排其地腳螺栓位置時(shí),把兩個(gè)2米長的中間節(jié)緊接頭節(jié)順次排列,它后面接上3米長的尾節(jié)。在總體布置時(shí)還應(yīng)注意，不要使支撐座或出料口布置在機(jī)殼接頭的法蘭處，進(jìn)料口也不應(yīng)布置在機(jī)蓋接頭處及懸掛軸承或檢視孔的上方。 螺旋軸的設(shè)計(jì)螺旋軸分為實(shí)心管螺旋軸與空心管螺旋軸，多采用空心管軸制造，采用便于焊接的低碳無縫鋼管。螺旋軸軸徑的大小與螺距有關(guān)，因?yàn)閮烧吖餐瑳Q定了螺旋葉片的內(nèi)升角。根據(jù)物料的運(yùn)動(dòng)分析,可知要保證物料的料槽中的軸向移動(dòng)，螺旋軸徑處的軸向速度要大于0，即螺旋內(nèi)升角,又因?yàn)?，所以螺距與軸徑之間的關(guān)系必須滿足的條件之一是 ()但是，通過大量實(shí)踐與資料證明，對(duì)大多數(shù)的螺旋輸送機(jī)來說，一般其螺旋體的結(jié)構(gòu)均能滿足式()的要求，但對(duì)螺旋體直徑較?。ɡ鼶=100）的螺旋輸送機(jī)來說，其不一定能滿足式()的要求，因而在確定較小直徑螺旋體的S與d時(shí)，必須進(jìn)行這項(xiàng)驗(yàn)算工作，但是我所設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)從前面可以知道，螺旋直徑D=500mm，這個(gè)直徑大小是可以滿足式()的，所以，在此次設(shè)計(jì)中，并不用驗(yàn)算此項(xiàng)。軸徑與螺距的關(guān)系還應(yīng)滿足的第二個(gè)條件是螺旋軸徑處的軸向速度要大于圓周速度，及，經(jīng)計(jì)算推理要滿足下列公式： ()根據(jù)式()計(jì)算得出的軸徑相當(dāng)大，這勢(shì)必降低有效輸送截面。為了保證足夠的有效輸送截面從而保證輸送能力，這就得加大結(jié)構(gòu)，使得輸送機(jī)結(jié)構(gòu)粗大笨重，成本增加。所以，螺旋軸徑與螺距的關(guān)系應(yīng)是輸送功能與結(jié)構(gòu)的綜合。在能夠滿足輸送要求的前提下，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，由于螺旋輸送機(jī)的填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片外側(cè)的物料具有較大的軸向速度，且軸向速度大于圓周速度即可。軸徑計(jì)算公式為： ()D=500mm，得到螺旋軸直徑為螺旋軸選用空心管軸，采用便于焊接的低碳無縫鋼管。管軸直徑為100mm，螺旋軸內(nèi)壁直徑為85mm。 螺旋葉片的設(shè)計(jì)常用的葉片有滿面式(實(shí)體式)、帶式、葉片式和齒形四種形式。其形狀如下：圖51 螺旋葉片的類型實(shí)體螺旋葉片是最常用的一種形式，是宜輸送干燥的、小顆粒的或粉狀物料，而所要輸送的物料是水泥，屬于粉狀物料，其粘度、塊度、濕度可以不計(jì)，所以選用實(shí)體式螺旋葉片。螺旋體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)。螺旋體輸送物料方向由葉片旋向和軸的旋轉(zhuǎn)方向決定。同一螺旋體上如有兩種旋向的葉片，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同方向物料的輸送。如下圖：圖52 螺旋輸送機(jī)的卸料方式2. 螺旋葉片的相關(guān)系數(shù)（1）螺旋直徑與螺距:關(guān)于螺旋直徑與螺距，已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算，其螺旋直徑D=500mm，螺距S=500mm。但是在這里針對(duì)螺距S進(jìn)行一些補(bǔ)充說明。螺距的大小不僅決定著螺旋升角，而且決定著在一定填充系數(shù)下物料運(yùn)行的滑移面，所以螺距的大小也影響物料的輸送過程。輸送量Q和直徑D一定時(shí)，螺距改變，物料運(yùn)動(dòng)的滑移面隨著改變，這將導(dǎo)致物料運(yùn)動(dòng)速度分布的變化。前面的物料顆粒受力分析圖可以得到物料顆粒M所受螺旋面在軸向的作用力軸為： ()為使，必須滿足，因?yàn)樘幍淖畲?，最小，所以許用螺距可由下式求得: ()此外，還用考慮物料運(yùn)動(dòng)速度各分量鍵合理分布問題，既要使物料盡可能大的軸向運(yùn)輸速度，同時(shí)，又要使各點(diǎn)軸向速度均大于圓周速度。螺旋升角:螺旋升角利用可以根據(jù)螺紋升角公式計(jì)算出來： ()在計(jì)算螺旋內(nèi)升角時(shí)，d等于螺旋軸直徑d；當(dāng)計(jì)算螺旋外升角時(shí)，d等于螺旋直徑D，而計(jì)算螺旋葉片中間的升角時(shí)，d則等于，而此時(shí)公式則變?yōu)椋? ()通過公式()和()計(jì)算出螺旋葉片的內(nèi)升角為：螺旋葉片中間處的螺旋升角為：葉片與物料之間的摩擦系數(shù)與摩擦角:首先是螺旋葉片與物料（水泥）間的摩擦系數(shù)，經(jīng)過閱讀相關(guān)書籍資料以及對(duì)其在網(wǎng)上進(jìn)行信息檢索,得到螺旋葉片與水泥之間的摩擦系數(shù)可取=，其摩擦角可根據(jù)摩擦角與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系算出: （2）螺旋葉片的下料方法:螺旋葉片通常采用簡易制造法，～，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。實(shí)體式葉片展開圖如下：圖53 螺旋葉片展開圖如圖，圓環(huán)的尺寸(下料尺寸)用下面的公式計(jì)算： () () ()式中：——圓環(huán)外圓直徑（）；——圓環(huán)內(nèi)圓直徑（）；——圓環(huán)的缺角（0）；——一個(gè)螺距葉片外螺旋線的長度（mm）；——一個(gè)螺距葉片內(nèi)螺旋線的長度（mm）。通過計(jì)算可以得到： 將以上算得的參數(shù)帶入公式()、()和()得： ：圖54 螺旋體 驅(qū)動(dòng)端裝置的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)45鋼，HBS241~286HBS。查參考文獻(xiàn)得：， ，,C=100。初估直徑，軸上有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增加5% 所以。選最小軸徑為d=70mm。由該軸的受力分析圖可知，該軸有四點(diǎn)受力，分別是平鍵處、兩個(gè)軸承處和花鍵處，從圖上可以看出該軸主要是受到了扭矩的作用。其失效形式很有可能是扭斷。所以在這里只要校核其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度就可以了。圖55 前端軸圖56 前端軸力的分析由于該軸只在平鍵和花鍵處有扭矩。由于此軸為階梯軸，因?yàn)楦鞫蔚目古そ孛?