【導(dǎo)讀】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用也越來越廣泛。物料從進(jìn)料口加入，該推力的徑向分力和葉片對(duì)物料的摩。擦力，有可能帶著物料繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于物料本身的重力和料槽對(duì)物料的摩擦力的緣故，重對(duì)其主要零部件進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)，包括螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑，螺距，軸徑進(jìn)出料口，電動(dòng)機(jī)是通過螺旋輸送機(jī)的功率來計(jì)算選型。減速器中齒輪通過齒面接觸疲勞強(qiáng)度來。計(jì)算，通過齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算；軸按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算法校核軸徑。

　　

【正文】 應(yīng)力值 用插入法查表得： [? 0b]=140MPa [? 1b]= 應(yīng)力校正系數(shù) α = ? ?1b0[] 9140b?? ?? 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 α T= 214070 = mm 當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處 IVM? = ? ? 22 2 22 4 4 7 8 6 .6 1 1 2 6 1 5 0 .0 6MT ?? ? ? = N mm 5. 校核軸徑 齒根圓直徑 df2=d2－ 2(ha+c)mn =188－ 2(1+) 4 =178mm 25 軸徑 ? ? 3312M 0. 1 0. 1 82 .525 .3 2 dbfd ???? ???’ⅣⅣ 所以軸徑檢驗(yàn)合格 軸承的選型 小齒輪軸上的軸承選用一對(duì) GB/T276－ 6112 的深溝球軸承。 大齒輪軸上軸承選用兩對(duì) GB/T276－ 6308 的深溝球軸承和一對(duì) GB301－ 8208 的推力球軸承。 深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。主要受徑向載荷，也可承受一定的雙向軸向載荷。高速裝置中可代替 推力軸承。摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高，價(jià)廉。應(yīng)用范圍最廣。 推力球軸承只能受單向軸向載荷。回轉(zhuǎn)時(shí)，因鋼球離心力與保持架摩擦發(fā)熱，故極限轉(zhuǎn)速較低。套圈可分離。 大軸上深溝球軸承的選擇計(jì)算：（見文獻(xiàn) [1]P360） 由于剛開始軸承型號(hào)未定， C0r、 e、 X、 Y 值都無(wú)法確定，必須進(jìn)行試算。以下采用預(yù)選軸承的方法。 (軸承預(yù)期使用壽命 hL? =24000h) 預(yù)選 6208 與 6308 兩種深溝球軸承方案進(jìn)行計(jì)算，由手冊(cè)查得軸承數(shù)據(jù)如下： 表 3－ 4 軸承數(shù)據(jù) 方案 軸承型號(hào) Cr/N C0r/N D/mm B/mm N0/(r/min) 1 6208 29500 18000 80 18 8000 2 6308 40800 24000 90 23 7000 計(jì)算步驟與結(jié)果列于下表： 表 3－ 5 計(jì)算步驟 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 6208 軸承 6308 軸承 Fa/C0r Fa/C0r=0/ C0r 0 0 e 查表 187 Fa/Fr Fa/Fr=0 Fa/Fr≤ e Fa/Fr≤ e X、 Y 查表 187 X=1,Y=0 X=1,Y=0 沖擊載荷系數(shù) fd 查表 188 當(dāng)量動(dòng)載荷 P P=fd(XFr+YFa) 式 () =(1 +0) 26 續(xù)表 3－ 5 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 6208 軸承 6308 軸承 計(jì)算額定動(dòng)載荷 rC? 39。33C r39。 166702 4 0 0 0 3 0 8 .3 516670hLnPP??? 式 () 基本額定動(dòng)載荷 Cr 查手冊(cè) 29500rC? 40800rC? 結(jié)論 :選用 6208 和 6308 深溝球軸承都可以滿足軸承壽命的要求。 故軸承的選擇只要根據(jù)軸的直徑來選擇就可以。 鍵的選型 （ 1）小齒輪軸與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)接，選平鍵。 鍵的校核： 已知軸直徑 d=42mm，鍵的尺寸為 b h l=12 8 63mm,傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩Me=,鍵的許用應(yīng)力 [σ ]=100Mpa,許用壓強(qiáng) [? bs]=35Mpa. 首先校核見的剪切強(qiáng)度。將平鍵沿 nn 截面分成兩部分 ，并把 nn 以下部分和軸作為一個(gè)整體來考慮。因?yàn)榧僭O(shè)在 nn 截面上切應(yīng)力均勻分布，故 nn 截面上的剪力 Fs 為： Fs=Aσ =blσ 式 () 對(duì)軸心取矩，由平衡方程 0 0M ?? ,得 22seddF bl M?? ? ? ? 式 () 故有 6932 2 ( 4 9 . 7 4 ) 3 . 1 3 1 0 3 . 1 3 [ ]1 2 6 3 4 2 1 0eM Nm p a M p ab ld m????? ? ? ? ? ?? ? ? 圖 3－ 4 鍵受力圖 27 可見平鍵滿足剪切強(qiáng)度條件。 其次校核鍵的擠壓強(qiáng)度。考慮鍵在 nn 截面以上的部分的平衡，在 nn 截面上的剪力Fs= blσ，右側(cè)面上的擠壓力為 bs bs bsF=A 2h l??? 式 () 投影于水平方向，由平衡方程得 Fs=F 或 hbl =2 bsl?? 式 () 由此求得 36 632 2 ( 1 2 1 0 ) ( 3 . 1 3 1 0 ) 9 . 3 9 1 0 9 . 8 7 [ ]8 1 0b s b sb m p a p a M p ahm???????? ? ? ? ? ?? 故平鍵也滿足擠壓強(qiáng)度要求。 （ 2）大齒輪軸與大齒輪的聯(lián)接，選平鍵。 鍵的校核： 已知軸直徑 d=40mm，鍵的尺寸為 b h l=12 8 28mm,傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩Me=,鍵的許用應(yīng)力 [σ ]=100Mpa,許用壓強(qiáng) [? bs]=100Mpa.（與鍵有相對(duì)滑動(dòng)的鍵槽經(jīng)表面硬化處理， [? bs]可提高 2~3 倍。） 首先校核見的剪切強(qiáng)度。將平鍵沿 nn 截面分成兩部分，并把 nn 以下部分和軸作為一個(gè)整體來考慮。因?yàn)榧僭O(shè)在 nn 截面上切應(yīng)力均勻分布，故 nn 截面上的剪力 Fs 為： Fs=Aσ =blσ 圖 3－ 5 鍵受力圖 對(duì)軸心取矩，由平衡方程 0 0M ?? ,得 22seddF bl M?? ? ? ? 28 故有 6932 2 ( 2 1 4 . 0 7 ) 3 1 . 8 6 1 0 3 1 . 8 6 [ ]1 2 2 8 4 0 1 0eM Nm p a M p ab ld m????? ? ? ? ? ?? ? ? 可見平鍵滿足剪切強(qiáng)度條件。 其次校核鍵的擠壓強(qiáng)度?？紤]鍵在 nn 截面以上的部分的平衡，在 nn 截面上的剪力Fs= blσ，右側(cè)面上的擠壓力為 bs bs bsF=A 2h l??? 投影于水平方向，由平衡方程得 Fs=F 或 hbl =2 bsl?? 由此求得 36 632 2 ( 1 2 1 0 ) ( 3 1 . 8 6 1 0 ) 9 5 . 5 8 1 0 9 5 . 5 8 [ ]8 1 0b s b sb m p a p a M p ahm???????? ? ? ? ? ?? 故平鍵也滿足擠壓強(qiáng)度要求。 （ 3）大齒輪軸與螺旋輸送機(jī)的聯(lián)接，用花鍵。 花鍵聯(lián)接的類型和尺寸通常根據(jù)被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件選擇。為避免鍵齒工作表面壓潰（靜聯(lián)接）或過度磨損（動(dòng)聯(lián)接） ，應(yīng)進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核計(jì)算，計(jì)算公式如下： 靜聯(lián)接：p2p mTzhld???? ≤ [] 式 () 動(dòng)聯(lián)接： 2mTP zhld?? ≤ [P] 式 () 式中： T――傳遞轉(zhuǎn)矩（ ）； ψ―― 各 齒間載荷不均勻系數(shù)，一般取ψ =~，齒數(shù)多時(shí)取偏小值； Z――花鍵的齒數(shù)； l――齒的工作長(zhǎng)度（ mm）； h――鍵齒工作高度（ mm）；漸開線形花鍵 , 30 , 45d dmh m????? ?? ? ?? dm――平均直徑（ mm）， dm=d. 該 花 鍵 的 許 用 應(yīng) 力 [ ? p]=120Mpa, 許用壓強(qiáng) [P]==, 取ψ=,Z=19,l=60mm,h=2mm,dm=38mm. 靜聯(lián)接時(shí)： p92 1 9 2 6 0 3 8 1 0p mTz h ld??? ?????? ? ? ? ? 62 ( 2 1 1 . 9 3 N m m )= = 6 . 1 2 1 0 p a = 6 . 1 2 M p a ≤ [] 可見花鍵滿足剪切強(qiáng)度的要求。 29 動(dòng)聯(lián)接時(shí)： 92 1 9 2 6 0 3 8 1 0mTP z h ld? ?????? ? ? ? ? 62 ( 2 1 1 . 9 3 N m m )= = 6 . 1 2 1 0 p a = 6 . 1 2 M p a ≤ [P] 故花鍵也滿足擠壓強(qiáng)度的要求。 30 機(jī)體主要部件的介紹 水平螺旋輸送機(jī)如圖 所示，其構(gòu)造包括有半圓形的料槽 2 和在其內(nèi)安置的裝在軸承 3 上的、帶螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)軸 1。螺旋借助于驅(qū)動(dòng)裝置而轉(zhuǎn)動(dòng)，物料通過裝載漏斗 6 裝入料槽內(nèi)，而在卸料孔 8 或 9 處進(jìn)行卸料。若需要在線路中間處卸料時(shí)，則在卸料口處裝設(shè)能關(guān)閉的閘門。 圖 4－ 1 水平螺旋輸送機(jī) 1轉(zhuǎn)軸； 2料槽； 3軸承； 4末端軸承； 5首端軸承； 6裝載漏斗； 7中間裝載口； 8中間卸載口； 9末端卸載口； 10驅(qū)動(dòng)裝置 螺旋軸的葉片大部分都由厚 4~8mm 的薄鋼板沖壓而成，然后焊接到軸上，并在相互間加以焊接，其厚度的選取，可參考表 4－ 1。對(duì)輸送磨損性大和粘性大的物料，螺旋面用扁鋼軋成或用鑄鐵鑄成。 螺旋的葉片一般那是做成標(biāo)準(zhǔn)形式的，即螺旋面的母線是一垂直于螺旋軸線的直線。從圖 42 可看出，當(dāng)螺距 h 一定時(shí)，由于螺旋外徑 D 遠(yuǎn)大于其內(nèi)徑 d，因而在同一螺 旋面上各點(diǎn)的螺旋角顯然是不同的。因?yàn)? tan t hD? ?? tan l hd? ?? Dd 所以 tl??? 31 表 4－ 1 螺旋面厚度 δ 輸送物料 δ(mm) 谷物 2~4 煤、建筑材料、 礦石等 D=200~300mm 4~5 D=500~600mm 7~8 圖 4－ 2 全葉式螺旋葉片展開圖 全葉式葉片下料鋼板圓周的大小，可用如下方法確定。 22()L D h??? （ m） 22()l d h??? （ m） 由于螺旋線 L 和 l 在平面上是圓心角相同的兩條同心圓弧，若此兩圓弧的直徑為 DL和 dl,則 LlD Ldl? 式 () 由于 DL=2b+dl,代人式 ()則有： (2 )22 ( )2lllllll b d d Lbl l d d Lbl d L lbldLl? ? ?? ? ? ????? 根據(jù) DL 和 dl 的大小，可以對(duì)鋼板圓周進(jìn)行下料，然后再根據(jù)圓心角α切開，沖壓或單個(gè)的葉片，α的大小為： 32 360LLDLD?? ? ?? ? ? 式 () 輸送機(jī)的螺旋可以是右旋 (普通的形式 )或左旋的，單線、雙線或三線的。實(shí)際上一般都是做成單線的，很少用雙線和三線，后者只在卸車機(jī)中采用。根據(jù)披運(yùn)物料的種類，螺旋選用下列結(jié)構(gòu)的一種：當(dāng)輸送流動(dòng)性好 的干燥小顆粒物料或粉狀物料時(shí)，宜于采用全葉式葉片的螺旋 (圖 4－ 3a)，當(dāng)輸送塊狀的或粘滯性的物料時(shí)，宜用帶式螺旋 (圖 4－ 3b)，當(dāng)輸送有壓縮性的物料時(shí)，則用葉片式的 (圖 4－ 3c)或齒形 (圖 4－ 3d)螺旋。 圖 4－ 3 螺旋葉片形狀 a 全葉式； b 帶式； c 葉片式； d 齒形 螺旋軸可以是實(shí)心的或管形的，管形軸在強(qiáng)度相同情況下的重量要小得多，并且相互間的連接更為方便。 圖 4－ 4 管形螺旋軸各節(jié)段的聯(lián)接 1管形軸； 2螺旋面； 3襯套； 4