【正文】 實(shí)體型螺旋葉片的展開尺寸 將一個螺旋的標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)體式螺旋面展開，其下料尺寸為： )()()( )( 2222 22 dDsdsD sdd l ???? ?? ?? ? （ 9） )()()( )( 2222 22 dDsdsD sDD L ???? ?? ?? ? （ 10） ?360)( 22 ????LLt D sDDa ? ?? （ 11） 式中： d — 螺旋軸外徑， m ； D — 螺旋直徑， m ； s — 螺距， m ； ld — 螺旋面展開圖圓環(huán)內(nèi)徑， m ； LD — 螺旋面展開圖圓環(huán)外徑， m ； la — 展開圓環(huán)切除部分的周心角， ? 。對于水平布置的螺 旋 輸送機(jī)，可取 k 值等于 ，那么螺距 ms ??? 。 b) 螺旋軸直徑的計(jì)算 螺旋軸直徑與 螺旋直徑 有著直接 的聯(lián)系， 且一般螺 旋軸外徑 的計(jì)算公式為： Dd )~(? ，取 Dd ? ，代入螺旋直徑可得螺旋軸徑 mDd ???? ，從表 2 可 知 螺 旋 軸 所 承 受 的 轉(zhuǎn) 矩 為 mNT ?? ，且螺旋軸為無縫鋼管，常用無縫鋼管材質(zhì)為 20優(yōu)質(zhì)碳鋼， 參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)常用元件手冊》可知 20 鋼的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ? ? MPa245?? ，又參照參考文獻(xiàn)《材料力學(xué)》式（ ）（ ）、（ ）可知 螺旋軸徑與所承受的扭矩之間的關(guān)系： tWT?max? （ 6） )1(16 43 ?? ?? dWt （ 7） ? ??? ??tWTmaxmax （ 8） 式中： dd0?? ， 0d 為螺旋軸即無縫鋼管的內(nèi)徑 , mmd ? ； 綜合上述三式，可得 ? ? 9 3 ??? ??? D T 取 dd ? ,參照附表 1，選取 mmd 121? ， mmd 1110 ? ，滿足要求 ??5 。故經(jīng)圓 整，且標(biāo)準(zhǔn)化后，取 mD ? 。由于碳鋼相對合金鋼廉價，對應(yīng)力集中的敏感性低 ， 且也可以 用熱處理或者化學(xué)處理的辦法來提高其剛度、耐磨性，以及抗疲勞強(qiáng)度，故采用 碳鋼來制造軸，而碳鋼軸最常 用的的是 45鋼。 （ 2）傾角系數(shù)的確定 因螺旋輸送機(jī)為水平輸送型輸送機(jī)，故傾角為 0，則據(jù)下表可知： 表 6 傾斜系數(shù) Table 6 Slope coefficient 傾斜角 /0 0 5? 10? 15? 20? 30? C 根據(jù)已知參數(shù)，結(jié)合該表，可知傾斜系數(shù)為： 1?c （ 3）螺旋直徑以及螺旋軸直徑的計(jì)算 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。因而，填充系數(shù)適當(dāng)取小值，較有利于輸送物料。其在 圓周方向的運(yùn)動將比輸送方向的運(yùn)動強(qiáng)。運(yùn)動的滑移面幾乎平行于輸送方向。 當(dāng)填充系數(shù)較小時，物料堆積高度較低，大部分物料靠近螺旋軸外側(cè)，因而具有 較高的軸向速度和較低的圓周速度?？筛鶕?jù)螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)能力、輸送物料類型、結(jié)構(gòu)和布置形式確定螺旋葉片直徑，根據(jù)參考文獻(xiàn)《 輸送機(jī)械手冊第 2 冊 》計(jì)算公式： )(25 mCQKD ??? （ 5） 式中： Q — 螺旋輸送機(jī)輸送量， ht/ ； D — 螺旋直徑， mm； K — 物料特性系數(shù)，常用物料的 K值見下表： ? — 填充系數(shù)； ? — 物料密度， 3/mkg ； C — 傾角系數(shù) ??3 。 螺旋直徑的確定 螺旋葉片直徑是螺旋輸送機(jī)的重要參數(shù)。 下圖為螺旋面的形狀： a)實(shí)體式； b)帶式； c)葉片式； d)齒形式 圖 4 螺旋面形狀 Fig4 The shape of helical surface 根據(jù)已知條件及設(shè)計(jì)要求，此處選擇水平螺旋輸送機(jī)，實(shí)體式螺旋面的右旋單頭螺旋。實(shí)體式螺旋式是最常用的形式 ， 適用于流動性好 的、干燥的、小顆粒 或粉狀的物料；帶式螺旋適用于塊狀物料或具有一定粘性的 物料；葉片式與齒形式螺旋適用于易壓實(shí)擠緊的物料。螺旋面的母線通常采用垂直 于螺旋軸線的直線，這種螺旋葉片形式的螺旋稱為標(biāo)準(zhǔn)形式螺旋。 （ 2）螺旋的旋向、頭數(shù)與母線 螺旋軸上螺旋 葉片的旋向有左旋和右旋之分，物料的輸送方向是由螺 旋葉片的旋向與螺旋軸的轉(zhuǎn)向所確定的。 A) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求（輸送物料為干燥煤碳），可選擇螺旋輸送機(jī)，水 平輸送，如圖 3 所示： 圖 2 螺旋輸送機(jī)簡易傳送圖 Fig2 Simple transfer diagram of screw conveyor B）選擇螺旋輸送機(jī)的布置形式 水平螺旋輸送機(jī)根據(jù)螺旋軸的旋轉(zhuǎn)方向，以 及裝料口與卸料口 位置等的不同，有 4種常見的布置形式，如圖 4所示： 圖 3 物料傳送示意圖 Fig3 The diagram of Material transfer 根據(jù)實(shí)際的輸送要求選擇第一種布置形式。 ③ 對于粉塵大的情況，要考慮采用合理的密封輸送或者設(shè)置必要的除塵 設(shè)備。 ② 輸送機(jī)線路上輸送機(jī)之間的相互關(guān)系。 7 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì)包括： ① 根據(jù)輸送條件和要求選擇合適類型的螺旋輸送機(jī)； ② 根據(jù) 具體輸送要求計(jì)算螺旋直徑，選擇螺旋類型和布置形式； ③ 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊選擇合適參數(shù)，確定輸送機(jī)的外形和尺寸； ④ 確定螺旋輸送機(jī)的外形和尺寸； ⑤ 確定螺旋輸送機(jī)長度組合及各節(jié)重量。 (3)起吊裝置： 采用箱蓋吊耳、箱座吊耳。 減速器附件的選擇 (1)通氣器： 由于在室內(nèi)使用 ，選通氣器（一次過濾），采用 M18 。 各軸內(nèi)連接鍵的選擇如下表 ??1 ： 表 4 連接鍵參數(shù) Table 4 Connecting key parameters 代號 直徑 （ mm） 工作長度 （ mm） 工作高度 （ mm） 轉(zhuǎn)矩 （ N b)該軸段與與軸 段擋圈，軸承相配合，且擋圈與軸承的長度均已確 定，則可定該軸段長度為 mm70 ??2 。 b)該軸段為 B 軸的輸出端，為固定軸承與傳動螺旋軸用，且知軸承 孔徑為 mm100 ，則可知該段軸徑為 mm100 。 c)該段為軸肩段，且一端與螺旋軸焊接，故可取該段長度為 mm30 。 2） A軸各軸段長度的確定 a)凸緣聯(lián)軸器 GYS7 的轂孔長度為 mm112 ，為保證軸端擋圈只壓在 半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故該段的長度應(yīng)比輪轂長度稍短一 些，則取該軸段長度為 mm110 。 b)該軸段與軸承 7220C 相配合，通過查表可知該軸承的孔徑為 mm100 ，則可確定該段 軸徑為 mm100 。 g) VII長度與聯(lián)軸器有關(guān)，且聯(lián)軸器為 GYS7 型凸緣聯(lián)軸器，聯(lián)軸器連接轂孔長度為 mm112 ，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故該段的長度應(yīng)比輪轂長度稍短一些，則取該軸段長度為 mm110 。 e) V段用于安裝軸承與擋油環(huán)，長度與 I 相同，為 mm30 。 c) III段為定位軸肩，取該軸肩長度 mm8 。 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度 a) I段軸承安裝軸承和擋油環(huán)， 7213C 寬度 mmB 23? ，該段長度選 mm30 。 f)VI 段直徑 mm61 。 d)IV 段直徑與 II 段相同，直徑為 mm70 。 b)II 段該段軸要安裝大齒輪，考慮到軸肩要有 mm2 的圓角，取軸肩高度為 ，經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算，將該軸段直徑定為 mm70 。 e)V 段用于安裝軸承與擋油環(huán)，長度與 I 相同，為 mm28 。 c)III 軸段為定位軸肩，定該軸段長度 mm8 。 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度： a)I 軸段軸承安裝軸承和擋油環(huán)，軸承 7208C 寬度 mmB 18? ，該段選為mm28 。 d)IV 段安裝大齒輪直徑與 II段相同，直徑為 mm46 。 b)II 段該段軸要安裝小齒輪，考慮到軸肩要有 mm2 的圓角，經(jīng)度 計(jì) 算，直徑定為 mm46 。 g)該段與 b段等同，取 mml 307 ? 。 e)該段軸肩，選定其長度 mml 865 ?? 。 c)該段為安裝軸承端與安裝齒輪段的銜接段，無實(shí)際作用，故可取mml 3043 ?? 。 2)各段長度的確定： 各段長度的確定從左到右分 述如下： a)該段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 mm62 ，為了保證 軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故該段的長度應(yīng)比 1L 略短一些，現(xiàn)取為 mml 6021 ?? 。 f)軸肩固定軸承，取該段直徑為 48mm。 d)該段軸為齒輪，考慮到軸肩要有 2mm 的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為 46mm。 b)考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá) ，所以 該段直徑選為 35mm，該段安裝軸承，故選 7207C 型軸承。 B軸：輸入端與螺旋軸焊接為統(tǒng)一整體，輸出端用滾動軸承座固定。 III 軸：采用鍛造齒輪，齒輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，為減輕軸的重量采 用中軸頸，使用角接觸球軸承承載，右端連接單排滾子鏈。 各軸承參數(shù)見下表： 表 3 軸承參數(shù) Table 3 Bearing parameters 軸承代號 基本尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 基本額定 /KN d D B ad aD 動載荷 rC 靜載荷 rC0 7207C 35 72 17 42 65 7208C 40 80 18 47 73 7213C 65 120 23 74 111 7220C 100 180 34 112 168 148 128 （ 3）確定軸上零件的位置和 定位 方式： I 軸：由于高速軸轉(zhuǎn)速高，傳動載荷不大時，為保證傳動平穩(wěn)，提高傳動效率，將高速軸取為齒輪軸，使用角接觸球軸承承載，一軸端連接電動機(jī)，采用剛性聯(lián)軸器，對中性好。 GYS7 型凸緣聯(lián)軸器的輸出端與輸送缸體的輸入端的連接軸相連接，取名該連接軸為 A軸，輸送缸體輸出端的固定軸為 B軸， A 軸、 B軸分別位于輸送缸體重螺旋軸的兩端，其承受轉(zhuǎn)矩等同于低速軸，故可知 A軸、 B軸的最小軸段直徑為 mm55 。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3TKT Aca? ，據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ?AK ，則： mNTKT Aca ????? 1 3 88 7 5 5 6 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn) 20215014/ ?TGB 或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用 GYS7型凸緣聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩為 mN?1600 。 低速軸 III 軸 mmnPAd 33 330m in3 ????，對其標(biāo)準(zhǔn)化，取 mmd 553 ? 。半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 281? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 mmL 621? 。高速軸 I 軸一端與聯(lián)軸器相連，為了使所選的軸直徑 1d與聯(lián)軸器的孔 徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。據(jù)表 153，取 1120?A ， ? ? MPaT 45~30?? 。 軸的