【文章內(nèi)容簡介】 種性能良好的計(jì)算機(jī)硬件及外圍設(shè)備陸續(xù)問世。計(jì)算機(jī)技術(shù)也有很大的提高，發(fā)展了數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)了大量的圖形軟件。這些都促進(jìn)了CAD技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。目前美國、德國、日本等一些大公司都廣泛應(yīng)用CAD方法進(jìn)行機(jī)械方面的設(shè)計(jì)。我國也己開發(fā)多種CAD系統(tǒng)，各大中型企業(yè)也都相繼采用CAD方法進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算與繪圖。今后CAD技術(shù)的應(yīng)用在廣度和深度方面會(huì)有更大的發(fā)展。模塊化設(shè)計(jì):模塊化設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。它根據(jù)模塊化原則，設(shè)計(jì)一些基本模塊單元，通過不同的組合形成不同的產(chǎn)品，己滿足用戶的多種需求。模塊化設(shè)計(jì)以功能分析為基礎(chǔ)，將機(jī)器上同功能的基本單元、復(fù)合單元、設(shè)計(jì)成不同用途、不同功能的模塊。選用不同模塊進(jìn)行組合可形成各種不同類型和規(guī)格的通用和專用機(jī)器。采用模塊化設(shè)計(jì)，不僅是一種設(shè)計(jì)方法的改革，同時(shí)會(huì)影響到整個(gè)機(jī)械行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理。目前，模塊化設(shè)計(jì)在我國工程機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)也有了初步應(yīng)用。仿真設(shè)計(jì):國內(nèi)外近年來在機(jī)械設(shè)計(jì)中采用了動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)新方法，即用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)在各種工況下承受載荷進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化過程仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來估計(jì)和推斷實(shí)際運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，并在對(duì)機(jī)器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析計(jì)算時(shí)用。除了這種承受載荷和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的動(dòng)態(tài)仿真外，還有一種就是動(dòng)畫仿真。由于大多機(jī)械在工作過程中，工作場地會(huì)有去多障礙物，如房屋、橋梁、樹木等。如果沒有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好路線，可能會(huì)造成一定的損失，在這種情況下，國外一些企業(yè)做出了一些模擬現(xiàn)實(shí)軟件，可以模擬整個(gè)工程的運(yùn)行過程。目前，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法己經(jīng)在許多領(lǐng)域得到運(yùn)用。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的核心。可以說，現(xiàn)代設(shè)計(jì)法遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 14法，它將廣泛應(yīng)用在各個(gè)科技領(lǐng)域。它的發(fā)展和推廣使用，將對(duì)我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步起著重要的促進(jìn)作用。 螺旋輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)目前，我國有兩種定型產(chǎn)品，即LS型和GX型螺旋輸送機(jī)。LS型螺旋輸送機(jī)是GX型螺旋輸送機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其所有參數(shù)均等效采用ISO 105075及DIN 15261一1986標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)制造遵循ZBJ 81005一88《螺旋輸送機(jī)》(新標(biāo)準(zhǔn)為JB/T 767995《螺旋輸送機(jī)》)?？傊?，螺旋輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法還是以從標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)選用手冊為基準(zhǔn)，在結(jié)合以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)前需要掌握足夠的設(shè)計(jì)依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，如果不具備足夠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，即使采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，其設(shè)計(jì)效果也不會(huì)很好。同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性。 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)依據(jù)螺旋輸送機(jī)的基本設(shè)計(jì)依據(jù)是物料特性、輸送能力和輸送距離。輸送物料的力度及團(tuán)塊含量的比率影響到螺旋葉片直徑的大小，如果物料中含有較多的顆粒，則螺旋葉片與 u 形槽之間的間隙應(yīng)等于其中最大的團(tuán)塊粒度，這樣才不至于發(fā)生卡料現(xiàn)象。螺旋輸送機(jī)的極限長度取決于螺旋軸或驅(qū)動(dòng)端聯(lián)軸節(jié)的最大扭矩。當(dāng)確定采用螺旋輸送機(jī)來完成散料輸送后，面對(duì)的問題就是如何經(jīng)濟(jì)合理地設(shè)計(jì)出螺旋輸送機(jī)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)之前需要充分了解對(duì)設(shè)備的要求，這些要求就是設(shè)計(jì)的依據(jù)，主要包括：物料輸送量；料流均勻時(shí)能夠直接給出運(yùn)輸量；當(dāng)料流不均勻時(shí)可以考慮給出料流量的基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，應(yīng)該根據(jù)經(jīng)濟(jì)分析確定是否增設(shè)料倉，而不應(yīng)該一味地增大輸送機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)輸量來滿足不均勻料流的最大輸送量要求。輸送機(jī)線路的詳細(xì)尺寸包括最大長度、傾角及提升高度、連接尺寸等。物料性質(zhì)包括物料堆積重度‘物料粒度和最大塊度情況（快讀的均勻適度是否經(jīng)過篩分） 、物料的濕度、磨損性、粘結(jié)性和摩擦系數(shù)等。工作條件和環(huán)境狀況包括露天或室內(nèi)、環(huán)境濕度、環(huán)保要求、移動(dòng)或固定、伸縮要求。給料和卸料方法。設(shè)計(jì)要求包括螺旋軸最大繞度要求、運(yùn)行阻力系數(shù)。這些參數(shù)雖然可以在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)設(shè)備工作條件和環(huán)境狀況在手冊中得到，但是應(yīng)該仔細(xì)地研究，提出這些參數(shù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 15 螺旋輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算㈠ 螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定螺旋輸送機(jī)的這些基本參數(shù)都是影響輸送能力的因素。由于物料在螺旋輸送機(jī)中的運(yùn)動(dòng)狀況、允許的物料輸送量及速度是由物料特性所決定的，所以輕的、松散的和非磨琢性的物料與重的磨琢性物料相比，可以在u形槽內(nèi)裝得滿一些，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速也可高些。最大推薦軸轉(zhuǎn)速為上極限轉(zhuǎn)速，對(duì)于大多數(shù)螺旋輸送機(jī)來說，所選定的螺旋軸的工作轉(zhuǎn)速約為最大推薦軸轉(zhuǎn)速的一半。1. 螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定Ⅰ原始資料輸送物料為干燥粉煤，粉狀磨琢性較大，其生產(chǎn)量為Q=15t/h。輸送距離為L=12m,室溫水平輸送。物料松散密度為 =179。?表3—1 螺旋輸送機(jī)內(nèi)物料物料名稱 粉煤松散密度 填充系數(shù) 物料阻力系數(shù) 12Ⅱ螺旋葉片直徑螺旋直徑可初步按下式計(jì)算： 〔31〕?????式中 ——輸送能力，t/h；Q ——物料特性系數(shù)， K——填充系數(shù)，?畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 16 ——傾斜系數(shù)，C查表得 K= = =。將以上數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得?C=。 〔32〕螺旋直徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)系列，標(biāo)準(zhǔn)系列為：，，，，，0， 。 Ⅲ 螺旋軸螺距螺距不僅決定著螺旋的升角，還決定著在一定填充系數(shù)下物料運(yùn)行的滑移面，所以螺距的大小直接影響著物料輸送過程。要考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量間的適當(dāng)分布關(guān)系兩個(gè)條件，來確定最合理的螺距尺寸。通常可按下式計(jì)算螺距: 〔33〕 sKD?對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的螺旋輸送機(jī)，k 值一般取為 ～1。當(dāng)傾斜布置或輸送物料流動(dòng)性較差時(shí)， :當(dāng)水平布置，可取 k 值等于 ～? 故取 k= 那么螺距為 s= 。m Ⅳ 螺旋軸直徑 螺旋軸徑的大小與螺距有關(guān)，因?yàn)閮烧吖餐瑳Q定了螺旋葉片的升角，也就決定了物料的滑移方向及速度分布，所以應(yīng)從考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量的適當(dāng)分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系。 經(jīng)綜合分析可得螺旋軸直徑d=200mm。Ⅴ 螺旋軸轉(zhuǎn)速由于螺旋輸送機(jī)屬于小型的連續(xù)輸送設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單。在輸送物料的時(shí)候，對(duì)于螺旋軸徑所占據(jù)的截面，對(duì)輸送能力有一定的影響。所以在輸送能力計(jì)算時(shí)不能忽略軸徑所占的截面: 轉(zhuǎn)/分 〔34〕????畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 17式中，D一螺旋直徑(m)，A物料綜合特性系數(shù)。計(jì)算可得：極限轉(zhuǎn)速 =170（ ） 。圓整為下列轉(zhuǎn)速：1nminr3460、790、1150、190 。inr校核填充系數(shù) 〔35〕?? ???由于校核得到的 ~，所以螺旋軸轉(zhuǎn)數(shù)可降低一級(jí)?以提高其使用壽命，n=150 轉(zhuǎn)/分，所以此值正好在推薦的范圍之內(nèi)，..?????計(jì)算結(jié)果取D=200mm ，n=150轉(zhuǎn)/分 Ⅵ 傳動(dòng)功率螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，是用于克服在物料輸送過程中的各種阻力所消耗的能量，主要包括以下幾個(gè)部分：①使被運(yùn)物料提升高度H(水平或傾斜)所需的能量:②被運(yùn)物料對(duì)料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消耗。③物料內(nèi)部顆粒間的相互摩擦引起的能量消耗。④物料沿料槽運(yùn)動(dòng)造成在止推軸承處的摩擦引起的能量消耗。⑤中間軸承和末端軸承處的摩擦引起的能量消耗。從另外的角度，可以這樣分:物料與料槽間摩擦消耗的功率。物料與螺旋葉片間摩擦消耗的功率。軸承處摩擦消耗的功率。提升物料及物料顆粒間相互運(yùn)動(dòng)消耗的功率。這樣 ，螺旋輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率，就由機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的阻力來決定的。阻力主要由以下幾個(gè)部分組成：(1) 物料與料槽之間的磨擦力阻力:(2) 物料對(duì)螺旋的摩擦阻力。(3) 物料傾斜向上輸送時(shí)的阻力。(4 )物料懸掛軸承下的堆積阻力。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 18(5) 物料被攪拌所產(chǎn)生的阻力。(6) 軸承的摩擦阻力。在計(jì)算功率的時(shí)候，為簡便起見，可以總結(jié)螺旋輸送機(jī)功率為：總的軸功率應(yīng)包括物料運(yùn)行需要功率 ，空載運(yùn)轉(zhuǎn)所需功率 ，以及由于傾斜引起的附加功率 ,三個(gè)部分，且：； 〔3??1367PQLkW??6〕 〔320。D7〕 〔3??367。PQHkW?8〕式中 ， ——生產(chǎn)能力(t/h),——輸送距離(m)，L——傾斜高度(m)，H——螺旋外徑(m)，D——物料運(yùn)行阻力系數(shù)。?已知： =15t/h =12m =0m = =，將數(shù)據(jù)帶入公QLHD?式計(jì)算得： = ； = ； =0 。1PkW2Pk3PkW所以，P 0=P1+P2+P3=電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率 按下式計(jì)算： = 〔3PK0p?9〕畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 19式中： ——功率備用系數(shù)，根據(jù)滿足起動(dòng)的要求及電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力 值在K K～ 范圍內(nèi)選取。 ——驅(qū)動(dòng)裝置總傳動(dòng)效率，對(duì)于圓柱齒輪減速器可?取 ～。取 =， =，帶入公式計(jì)算得： = 。PW 由于采用浮動(dòng)聯(lián)軸器將驅(qū)動(dòng)裝置與螺旋軸直接相連，在其軸上下部存在有懸臂負(fù)荷，故只需校驗(yàn)千瓦轉(zhuǎn)速比。 〔310〕?查得螺旋軸直徑為 200 的千瓦轉(zhuǎn)速比為 ，上式得出的值遠(yuǎn)小于 ，故是安全的。 Ⅶ 實(shí)體式螺旋葉片的展開尺寸 將一個(gè)螺距的標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)體式螺旋面展開，其下料尺寸為： 〔3????21 2dSdDdD?????11〕 〔3????22LSdd?????12〕 〔3??2036LlDSa????13〕式中： ——螺旋軸直徑， ；dm ——螺旋面展開圖圓環(huán)內(nèi)徑， ；l ——螺旋面展開圖圓環(huán)外徑， ；LD ——展開圓環(huán)切除部分的周心角， 。 la0畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 20圖 3—1 實(shí)體式螺旋葉片的展開圖螺旋葉片的厚度 可根據(jù)物料性質(zhì)和螺旋直徑按下表選取：?表 32 螺旋葉片厚度輸送 物料 mm?粉煤 D=200300mm 45故取螺旋葉片厚度 =。?Ⅷ 螺旋軸的連接 螺旋軸一般由 2m～4m 的各個(gè)節(jié)段連接而成，以利于制造與裝配。螺旋軸的連接要求要求結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于安裝和更換。圖示為管形螺旋軸常用的一種連接方式，各個(gè)節(jié)段利用內(nèi)襯套和圓軸節(jié)段通過穿透螺栓加以連接，其中圓軸節(jié)段剛好可以作為中間懸置軸承和端部軸承的軸頸。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 21圖 3—2 管形螺旋軸各節(jié)段的連接1——管形螺旋軸；2——螺旋葉片；3——螺栓；4——內(nèi)襯套；5——圓軸節(jié)段 螺旋輸送機(jī)外形及尺寸LS 型螺旋輸送機(jī)螺旋直徑為 100～1250 ,共十一種規(guī)格，分為單驅(qū)動(dòng)和雙驅(qū)動(dòng)兩種型式。單驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)最大長度可達(dá) 35 ，其中 LS1000、LS1250 型最大長度為 30 。螺旋輸送機(jī)長度每 一檔，可根據(jù)需要選定。螺旋輸送機(jī)中間吊軸承采用滾動(dòng)、滑動(dòng)可互換的兩種結(jié)構(gòu)，阻力小，密封性強(qiáng)，耐磨性好。還可根據(jù)用戶需要配置測速報(bào)警裝置及電動(dòng)出料閥。LS 型螺旋輸送機(jī)外形如下圖：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套 CAD 圖紙) 36396305 22圖 3—3 LS 型螺旋輸送機(jī) LS 型螺旋輸送機(jī)外形尺寸如下表：表 33 螺旋葉片厚度規(guī)格型號(hào)F E W l13lG 2lQ Y N KLS200 2500 2500 2500 2480 2500 2640 2