【文章內(nèi)容簡介】 的選擇由前面螺旋輸送機的適用范圍可知螺旋輸送機可以輸送粉狀、顆粒狀核銷塊狀物料等。對于螺旋輸送機輸送物料形狀的不同，其在某些方面要求也不同，并且其在計算過程中的一些參數(shù)也不同。就本設(shè)計論文而言，選擇了粉狀物料進行設(shè)計，且選擇了水泥為粉狀物料的代表來進行螺旋輸送機的具體設(shè)計。 螺旋輸送機原始參數(shù)的選擇設(shè)定關(guān)于螺旋輸送機的原始參數(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；螺旋輸送機的基本尺寸。螺旋輸送機所輸送物料的名稱：水泥水泥的堆積比重,~，并選定了在計算過程中的比重。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《水泥細度檢驗方法(篩析法)》中規(guī)定，,這就是說標(biāo)準(zhǔn)的水泥粒度絕對小于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。螺旋輸送機的輸送量,。螺旋輸送機的基本尺寸，螺旋輸送機的布置簡圖如下：圖31 螺旋輸送機布置簡圖螺旋輸送機的輸送長度，設(shè)定；螺旋輸送機傾斜布置時的傾角及其在垂直平面上的投影高度。由于所設(shè)計的螺旋輸送機是屬于水平螺旋輸送機，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）； ——物料的堆積比重（噸/米3）； ——水平輸送時物料在輸送機內(nèi)的填充系數(shù)； ——表示物料綜合特性的經(jīng)驗系數(shù)； ——傾斜向上輸送時輸送量的校正系數(shù)；查表得輸送煤粉時:=；=；=； 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,螺旋輸送機的極限轉(zhuǎn)速由公式()算得： n= 根據(jù)公式的計算結(jié)果圓整為螺旋輸送機標(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的極限轉(zhuǎn)速都與通過計算得到的結(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：——螺距螺旋輸送機螺旋體的螺距是由螺旋輸送機的螺旋直徑?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)計采用D制法，所以。然后通過公式()對填充系數(shù)進行校核： = ~，，所以，圓整的合適。 螺旋輸送機的功率計算功率的確定螺旋機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 螺旋輸送機驅(qū)動裝置的設(shè)計螺旋輸送機驅(qū)動裝置包括電動機、減速器及聯(lián)軸器等。驅(qū)動裝置是整個螺旋輸送機的動力來源，雖然這一部分并不是螺旋輸送機設(shè)計的重點，但是如果沒有驅(qū)動裝置，整個機械就動不起來，而且以往螺旋輸送機所選用的電動機已經(jīng)過時，所以有必要對螺旋輸送機的驅(qū)動裝置進行重新設(shè)計。 電動機的選擇 電動機類型的選擇根據(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機，電壓380V。Y系列三相異步電動機應(yīng)用非常廣泛，提高了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的互換性，極大地方便了引進設(shè)備的配套和維修。Y系列三相防護式籠型異步電動機，其防護結(jié)構(gòu)型式比一般防滴式結(jié)構(gòu)要優(yōu)越。 電動機型號的選擇選用電動機，首先應(yīng)該明確工作機的功率、效率以及減速器和各個聯(lián)軸器的效率，這樣才能算出所需電動機的功率。，由于這直接計算的是螺旋軸上所需的功率，所以螺旋軸的工作效率在計算減速裝置的機械效率時可假設(shè)為。由于本論文所選取的聯(lián)軸器一個都是彈性套柱銷聯(lián)軸器，一個是十字滑塊聯(lián)軸器。查參考文獻得到、。軸承選用滾動軸承，閉式圓柱齒輪傳動，精度等級選擇8級。所以電動機至螺旋軸的傳動總效率：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到要求的。根據(jù)所算出的減速裝置的機械效率可求出所需的電動機效率為： 因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率略大于即可。查參考文獻，Y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機的額定功率為11kW。我們知道螺旋軸轉(zhuǎn)速是60r/min。通常，二級圓柱齒輪減速器傳動比,則電動機轉(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)對這三種方案進行比較，查參考文獻得電動機數(shù)據(jù)及計算出的總傳動比，： 電動機型號規(guī)格型 號額定功率 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)矩噪聲振動速度 重量額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩1級2級kWAr/min%COSФ倍倍倍dB(A)mm/skgY160M41114607582122Y160L6119707075139Y180L8117306772180綜合比較電機的質(zhì)量、成本及總傳動比的大小等因素，選擇電動機的型號為：Y160M4。由電動機型號查得電動機的安裝及外形尺寸：軸頸D：42mm 伸出長E：110mm 中心高H：160mm 減速裝置的選擇 總傳動比的確定 聯(lián)軸器傳動比為1。 由,查螺旋輸送機手冊表113,得驅(qū)動裝置為:右裝的，功率為的型電動機和型的減速器構(gòu)成，總傳動比。 第5章 螺旋輸送機機身設(shè)計 我們知道螺旋輸送機按結(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)計的螺旋輸送機的長度L=10m可從參考文獻得到各節(jié)的長度，分別為：頭節(jié)3m；中間節(jié)4m；尾節(jié)3m。螺旋輸送機按驅(qū)動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機尾部向前看，減速器低速軸在電動機的右端，而左裝則相反。在本次設(shè)計中，采用的裝配方法為右裝。螺旋輸送機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時，驅(qū)動裝置及出料口裝在頭節(jié)（有止推軸承裝置）時，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)計中，驅(qū)動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)計的螺旋輸送機可由一個3米長的頭節(jié)、兩個2米長的中間節(jié)和一個3米長的尾節(jié)組成。在安排其地腳螺栓位置時,把兩個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)。在總體布置時還應(yīng)注意，不要使支撐座或出料口布置在機殼接頭的法蘭處，進料口也不應(yīng)布置在機蓋接頭處及懸掛軸承或檢視孔的上方。 螺旋軸的設(shè)計螺旋軸分為實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)，因為兩者共同決定了螺旋葉片的內(nèi)升角。根據(jù)物料的運動分析,可知要保證物料的料槽中的軸向移動，螺旋軸徑處的軸向速度要大于0，即螺旋內(nèi)升角,又因為，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，通過大量實踐與資料證明，對大多數(shù)的螺旋輸送機來說，一般其螺旋體的結(jié)構(gòu)均能滿足式()的要求，但對螺旋體直徑較?。ɡ鼶=100）的螺旋輸送機來說，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，必須進行這項驗算工作，但是我所設(shè)計的螺旋輸送機從前面可以知道，螺旋直徑D=500mm，這個直徑大小是可以滿足式()的，所以，在此次設(shè)計中，并不用驗算此項。軸徑與螺距的關(guān)系還應(yīng)滿足的第二個條件是螺旋軸徑處的軸向速度要大于圓周速度，及，經(jīng)計算推理要滿足下列公式： ()根據(jù)式()計算得出的軸徑相當(dāng)大，這勢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)計常用的葉片有滿面式(實體式)、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，所以選用實體式螺旋葉片。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(逆時針盤繞為左旋，順時針盤繞為右旋)。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，可同時實現(xiàn)兩個不同方向物料的輸送。如下圖：圖52 螺旋輸送機的卸料方式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)對其進行了計算，其螺旋直徑D=500mm，螺距S=500mm。但是在這里針對螺距S進行一些補充說明。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，螺距改變，物料運動的滑移面隨著改變，這將導(dǎo)致物料運動速度分布的變化。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，因為處的最大，最小，所以許用螺距可由下式求得: ()此外，還用考慮物料運動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輸速度，同時，又要使各點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)螺紋升角公式計算出來： ()在計算螺旋內(nèi)升角時，d等于螺旋軸直徑d；當(dāng)計算螺旋外升角時，d等于螺旋直徑D，而計算螺旋葉片中間的升角時，d則等于，而此時公式則變?yōu)椋? ()通過公式()和()計算出螺旋葉片的內(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)書籍資料以及對其在網(wǎng)上進行信息檢索,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)拉制成一個螺距的葉片，然后將若干個單獨的葉片經(jīng)焊接或鉚接于螺旋軸形成一個完整的螺旋葉片。實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）；——一個螺距葉片外螺旋線的長度（mm）；——一個螺距葉片內(nèi)螺旋線的長度（mm）。通過計算可以得到： 將以上算得的參數(shù)帶入公式()、()和()得： ：圖54 螺旋體 驅(qū)動端裝置的設(shè)計 驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的材料選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)45鋼，HBS241~286HBS。查參考文獻得：， ，,C=100。初估直徑，軸上有一個鍵槽，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，該軸有四點受力，分別是平鍵處、兩個軸承處和花鍵處，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，因為各段的抗扭截面