【文章內(nèi)容簡介】 得 K=； ? 填充系數(shù)，查表得 ? =~，故取 ? =； C傾角系數(shù)，查表得 C=。 物料的綜合特性系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值。一般來說 ,根據(jù)物料的性質(zhì)，可將物料分為4 類， 1 類為流動(dòng)性好較輕且無磨啄性的物料；第 2類為無磨啄性但流動(dòng)性較第1類較差的物料；第三類為粒度尺寸及流動(dòng)性同 第 2類接近，但磨啄性較大的物料；第 4 類為流動(dòng)性差且磨啄強(qiáng)烈的物料。玉米粉的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)見下表。 表 2 玉米粉的經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 物料的粒度 物料的磨琢性 物料 填充系數(shù) ? 螺旋面形式 特性系數(shù) K 綜合系數(shù) A 粒狀 半磨琢性 谷物、木屑、泥煤 ~ 實(shí)體螺旋面 50 表 3 傾角系數(shù)表 傾斜角度 ? 0 05? ??10 015? 020? C 所以 mmmCQKD 1 9 4 9 ?????? ?? 按上式計(jì)算得出的 D 值應(yīng)圓整為下列標(biāo)準(zhǔn)直徑： 150、 200、 2 250、 300、 400、 500、 600mm。 水平固定式螺旋輸送攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 9 故取 D=220mm，符合設(shè)計(jì)要求。 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)送速度分布的變化。通常螺距應(yīng)滿足下列兩個(gè)條件：螺旋面與物料的摩擦關(guān)系 ：速度各分量間的適當(dāng)分布關(guān)系。 通常可按下式計(jì)算螺距： S= 1K D 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的輸送機(jī)， 1K =~，當(dāng)傾斜布置或輸送物料流動(dòng)性較差時(shí) 1K ? ，當(dāng)水平布置時(shí) 1K =~，實(shí)體式螺旋 1K =1。 故 mmDKS 2 2 02 2 011 ???? 殼體的內(nèi)徑 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，殼體內(nèi)徑的經(jīng)驗(yàn)公式： 301 ??DD 。所以 1D =245mm 選擇無縫鋼管 ? 219mm,厚度 t=6mm。 螺旋軸的軸徑 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的分布，所以應(yīng)從考慮螺旋面與物料的摩擦系數(shù)以及速度個(gè)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。 根據(jù)物料的運(yùn)動(dòng)分析，可知要保證物料在料槽中的軸向移動(dòng)，螺旋軸徑處的軸向速度 V1 要大于 0，即螺旋內(nèi)升角 ?? ??? 2/2 ，又因?yàn)?dS ?/tan ?? 。所以螺距與軸徑之間的關(guān)系必須滿足的條件之一是： ?/fsd? 。 實(shí)踐證明，對(duì)于大多數(shù)螺旋輸送機(jī)來說，一般其螺旋體得結(jié)構(gòu)均能滿足第一個(gè)條件的要求，但對(duì)螺旋體直徑較小（例如 D=100mm）的螺旋輸送機(jī)來說，其α2 不一定能滿足第一個(gè)條件的要求，因而在確定較小直徑螺旋體得 S和 d時(shí)，必須進(jìn)行這項(xiàng)驗(yàn)算工作。 軸徑與螺距的關(guān) 系還應(yīng)滿足的第二個(gè)條件是：螺旋軸徑處得軸向速度 v1 要大于圓周速度 v2,即 v1 v2。整理得：?Sff ???? 11d 根據(jù)計(jì)算，當(dāng) f 取 ， S=()D 時(shí)， D)(d ?? ；當(dāng) f 值增加時(shí)， d/D 的值還要增加。也就是說，根據(jù)上式計(jì)算出的軸徑相當(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，就得加大結(jié)構(gòu)，使得輸送機(jī)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)盡可能的使結(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)的物料具有較大水平固定式螺旋輸送攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 10 的軸向速度，且軸向速度大于圓周速度即可。 推薦的軸徑計(jì)算公式： d=（ ~） D 計(jì)算得出 d=50~，故取 d=70mm。此為無縫鋼管的外徑，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，鋼管厚度定為 t=6mm 時(shí)，能夠滿足輸送要求，不會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。 螺旋軸的轉(zhuǎn)速 螺旋軸的轉(zhuǎn)速對(duì)輸送量有較大的影響。一般來說，螺旋軸的轉(zhuǎn)速加快，輸送機(jī)的生產(chǎn)能力提 高，轉(zhuǎn)速過小則使得輸送機(jī)的輸送量下降，但轉(zhuǎn)速也不宜過高，因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)速超過一定的極限值時(shí)，物料會(huì)因?yàn)殡x心力過大而外拋，以致無法輸送。所以還需要對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行一定限定，不能超過一極限值。 即 ：DAnn ?? max 式中： A表示物料綜合系數(shù)，見表三，取 A=50； 故 ： m in1 0 02 5 a x rDAnn ???? 按上式計(jì)算的轉(zhuǎn)速 n 應(yīng)圓整為下列轉(zhuǎn)速： 3 4 60、 7 8 90、 1 150、 190 r/min 故取 n=85r/min。 校核填充系數(shù) 物料在料槽中的填充系數(shù)對(duì)物料的輸送和能量的消耗有很大的影響。當(dāng)填充系數(shù)較小的時(shí)候，物料堆積高度較低，大部分的物料靠近螺旋外側(cè)，因而具有較高的州軸向速度，物料在輸送方向上的運(yùn)動(dòng)要比圓周方向上顯著的多，運(yùn)動(dòng)的滑移面幾乎平行于輸送方向，這時(shí)垂直與輸送方向的附加物料流減弱，能量消耗降低；相反，當(dāng)填充系數(shù)較高時(shí)，物料運(yùn)動(dòng)的滑移面很陡，其在圓周方向的運(yùn)動(dòng)將比輸送方向的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，這將導(dǎo)致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，填充系數(shù)適當(dāng)取小 值較有利，一般取 %50?? 。此時(shí)，傾斜角度的大小對(duì)填充系數(shù)也有一定的影響。 用螺旋葉片直徑 D及轉(zhuǎn)速 n 圓整后的數(shù)值，對(duì)填充系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算： 22 ???????? SCnD Q ?? 查表可知填充系數(shù)的的取值范圍為： ~?? ，故滿足要求。 傾斜角度 水平固定式螺旋輸送攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 11 螺旋輸送機(jī)的傾斜角度對(duì)于螺旋輸送機(jī)輸送過程的生產(chǎn)率和功率消 耗都有影響，一般它是以一個(gè)影響系數(shù)的形式來體現(xiàn)的。傾斜輸送系數(shù)見表 4。螺旋輸送機(jī)輸送能力將隨著傾斜角度的增加而迅速降低的，同時(shí)，螺旋輸送機(jī)布置時(shí)傾斜角度也將影響物料的輸送效果。另外傾斜角度的大小還會(huì)影響填充系數(shù)。 傾斜角度越大，允許的填充系數(shù)越小，螺旋輸送機(jī)的輸送能力越低。因此，在滿足使用條件的前提下，螺旋輸送機(jī)盡量避免傾斜布置，而最好采用水平布置；若工藝需要采用用傾斜布置，為了提高輸送效率，傾斜角度也不宜過大，一般傾斜角度 。 20~10?? 。若一級(jí)不能滿足要求，可采用多級(jí)傾斜布置，以減少損失。因此，在滿足使用條件的前提下，在此選用的水平布置，提高輸送效率，即傾斜角度為零。 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)部顆粒間的互相摩擦所引起的能量消耗；④物料沿料槽運(yùn)動(dòng)造成止推軸承處得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。 克服以上阻力 螺旋輸送機(jī)所需軸功率可按下式確定： )(3 6 7P 00 HLwQ ?? 式中： H螺旋輸送機(jī)傾斜布置時(shí)在垂直平面上的投影高度， H=0； L螺旋輸送機(jī)水平投影長度， L=； ω 物料阻力系數(shù)，見表 5，取 ω = 表 4 玉米粉的阻力系數(shù) 物料特性 典型物料 ω 干的、無磨啄性 糧食、谷物、鋸木屑、面粉 故 kwHLwQ )(3 6 )(3 6 7P00 ????? 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率 ：?? 0PP? 式中： ? 表示功率儲(chǔ)備系數(shù)，一般取為 ~； 水平固定式螺旋輸送攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 12 ? 電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)效率， ?? ，一般為了方 便取以 計(jì)算。 故 kwPKP ???? ? 3 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定電動(dòng)機(jī)的機(jī)型 選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題： 、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)試以及工作 環(huán)境等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型及安裝方式。 ，速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，并考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限 制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電動(dòng) 機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算所需功率，按靠近的功率等級(jí)選擇電 動(dòng)機(jī)，負(fù)載率一般取為 ~。過大的備用功率會(huì)使電動(dòng)機(jī)效率降低，對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其功率因 數(shù)將變壞，并使電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高。 ，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃 易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。 ，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。 ，以及 機(jī)械機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。 所需的電動(dòng)機(jī)的輸出功率為： 11?KPP? 上式中： 1P 負(fù)載功率 。 K工作情況系數(shù)，取為 ，見表 6； 1? 減速器效率； P計(jì)算功率。 表 5 工作情況系數(shù) 原動(dòng)機(jī)種類 工作條件 負(fù)荷性質(zhì) 電動(dòng)機(jī) 穩(wěn)定 中等沖擊 大的沖擊 斷續(xù) 3h/d 0。 8 1。 0 1。 35 水平固定式螺旋輸送攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 13 8~10h/d 1。 0 1。 2 1。 5 24h/d 1。 2 1。 35 1。 6 故： kwKPP ???? ? 根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為： YJ90S4。額定功率為，額定電流為 ，額定轉(zhuǎn)速為 1415r/min，效率為 ，功率因數(shù)為，額定轉(zhuǎn)矩為 。 確定減速器的機(jī)型 現(xiàn)在我采用一種新型減速機(jī) 擺線針輪減速機(jī)。 擺線針輪減速機(jī)采用擺線針齒嚙合、行星式傳動(dòng)原理，所以通常也叫行星擺線減速機(jī)，行星擺線針輪減速機(jī)可以廣泛的應(yīng)用于石油、環(huán)保、化工、水泥、輸送、紡織、制藥、食品、印刷、起重、礦山、冶金、建筑、發(fā)電等行業(yè)，做為驅(qū)動(dòng)或減速裝置，該機(jī)分為臥式、立式、雙軸型和直聯(lián)型等裝配方式。其獨(dú)特的平穩(wěn)結(jié)構(gòu)在許多情況下可替代普通 圓柱齒輪減速機(jī) 及 蝸輪蝸桿減速機(jī) ，因此，行星擺線針輪減速機(jī)在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域被廣泛的使用，受到廣大用戶的普遍歡迎。當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)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之故，擺線輪擺線針輪減速機(jī) 的運(yùn)動(dòng)成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面運(yùn)動(dòng)，在輸入軸正轉(zhuǎn)周時(shí)，偏心套亦轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)通過銷軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。 〇高速比和高效率單級(jí)傳動(dòng) 〇結(jié)構(gòu)緊湊體積小由于采用了行星傳動(dòng)原理，輸入軸輸出軸在同一軸心線上，使其機(jī)型獲得盡可能小的尺寸。〇運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪聲低擺線針齒 嚙合齒數(shù) 較多，重疊系數(shù)大以及具有機(jī)件平衡的機(jī)理，使振動(dòng)和嗓聲限制在最小程度。〇使用可靠、壽命長因主要零件采用軸承鋼材料，經(jīng)淬火處理（ HRC58～ 62）獲得高強(qiáng)度，并且，部分傳動(dòng)接觸采用了滾動(dòng)摩擦，所以經(jīng)久耐用壽命長。 因主要零件是采用軸承鋼淬火處理 （ HRC5862），再精磨而成，且擺線齒與 針齒套 嚙合傳遞至針齒形成滾動(dòng)磨擦付，磨擦系數(shù)小，使 嚙合區(qū) 無相對(duì)滑動(dòng)，磨損 極小，所以經(jīng)久耐用。 〇設(shè)計(jì)合理，維修方便，容易分解安裝，最少零件個(gè)數(shù)以及簡單的潤滑，使擺線針輪減速機(jī)深采用戶的信賴。 因此按照工作條件和設(shè)計(jì)要求，選擇 腳板式臥裝雙軸擺線針輪減速機(jī)BWY221755 型減速器，公稱傳動(dòng)比為 17，高速軸許用功率為 . 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 水平固定式螺旋輸送攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 14 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)轉(zhuǎn)速可得傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比為 : ??i 由于選用的事標(biāo)準(zhǔn)減速器，所以傳動(dòng)比是 17，所以修改工作機(jī)轉(zhuǎn) 速為m in/ 4 1 5 rn ?? 。 校核 2 ?? SCnD Q ?? 在推薦范圍內(nèi)，填充系數(shù)滿足要求。 查看《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)下》可知：驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào)為： YJ90S4。 4 螺旋輸送機(jī)的機(jī)身設(shè)計(jì) 螺旋管軸的設(shè)計(jì) 螺旋管軸一般由無縫鋼管制成，直徑常取為 40~90mm。在空心軸的連接處需要實(shí)心軸端。 軸的材料采用 45 號(hào)鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知： 硬度為 217~255HBW 扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度 MPa1551 ??? 抗拉強(qiáng)度 MPab 637?? 許用疲勞應(yīng)力 ? ? MPa591 ??? 屈服點(diǎn) MPas 353?? 靜應(yīng)力 ? ? MPa2161 ??? 彎曲疲勞強(qiáng)度 MPa2681 ??? 脈動(dòng)應(yīng)力 ? ? MPa980 ?? 實(shí)心軸伸入無縫鋼管約 150mm，端部焊接高度約為 8mm，然后用螺栓固定。伸入軸和鋼管之間為過盈配合。 下面是關(guān)于螺旋管軸的設(shè)計(jì)計(jì)算： 圖 6 管軸外徑為 89mm，內(nèi)徑為 77mm，長度為 5540mm。軸上所承受的物料總重為：KgD 3 4 890 ???? 。 下面作軸的計(jì)算簡圖： 水平固定式螺旋輸送攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 15