【正文】 m3/h 根據(jù)公式： 3060Q k r n D??? ? ? ? ? ? Q=20t/h， ψ =，β o=， r=， n=80r/min,k= 可解出： D= 為使整個輸送機(jī)更節(jié)約成 本，選擇嬌小型號，提高轉(zhuǎn)速，圓整選擇螺旋直徑為 250mm，確定 k=，再把 D=250mm 代入公式計算得： n=，圓整選擇轉(zhuǎn)速 n 為 85r/min，根據(jù)確定的 k值，計算出螺距 l為 250mm。根據(jù)實(shí)習(xí)單位以前的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)和網(wǎng)上查閱的資料，螺旋機(jī)主軸轉(zhuǎn)速一般為 40120r/min，且多為 90r/min，本次設(shè)計初選轉(zhuǎn)速 n為 80 r/min。 23 圖 33 不同填充系數(shù)時物料層的情況 根據(jù)設(shè)計條件可知： Q=30t/h， 結(jié)合上述表中可確定 : 物料填充系數(shù) ψ 、傾斜系數(shù)β o、 物料容重 r。因而，對于水平螺旋輸送機(jī)來說，物料的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取 ψ ＜ 50%[8]。但是，當(dāng)充填系數(shù)提高 (即 ψ=13% 或 40%)時，則物料運(yùn)動的滑移面將變陡 如 圖 33b、 c。物料顆粒沿軸向的運(yùn)動要較圓周方向顯著得多。 螺旋葉片的計算 根據(jù)輸送量計算公式 : 3060Q k r n D??? ? ? ? ? ? （ 34） 式 34 中 : Q輸送量 t/h； Ψ 物料填充系數(shù) ,選用見表 11； β 0傾斜系數(shù) ,選用見表 12； K螺距與直徑比例系數(shù) ,由選定規(guī)格的螺旋輸送機(jī)計算求值 ； r物料容重 t/m3， 見表 13； n轉(zhuǎn)速 r/min； D螺旋直徑 m，見表 13 表 1－ 1 物料填充系數(shù) ψ [7] 物料特性 易流動 ,磨損很少 少量磨損且為顆粒至小 塊狀 磨損性、侵蝕性 大 ψ 表 1－ 2 傾斜系數(shù) β [7]0 傾斜角 0? ≦5 ? ≦10 ? ≦15 ? ≦20 ? β 0 若干散料的容重 r及運(yùn)行阻力系數(shù) λ （總阻力系數(shù)） 表 1－ 3 物料容重 r[7] 物 料 r（ t/m3） λ 灰 與 渣 3 燕麥、大麥 砂 槳 3 玉米、黑麥、稻谷 砂 3 小 麥 水 泥 在料槽中，物料的充填系數(shù)影響輸送過程和能量的消耗。 若使公式 V圓 對 r求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值 0dVdr?圓 ，便可求出存在 V圓的最大值的半徑為 2m a x 12rs???????圓 。2 sin60 cosV rn????合 （ 31） 圓周速度為 V圓 =V合 2 s in ( ) s in6) co( 0ss in rn? ? ? ??? ??? ?? 以摩擦系數(shù) tg??? 代入上式，得： 2 si n ( si n c o s )60 nV r? ? ? ? ????圓 (32) 由于2stg r? ??，以及 22sin =1+ 2srsr?????????，21cos =1+ 2 s r???????? 因此，將上述各式代入并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的圓周速度計算公式 : 2260 ( ) 12ssn rsrV???????圓， (33) 式中 s螺旋的螺距 (m):n 一螺旋的轉(zhuǎn)數(shù) (rpm)。 物料顆粒 A 在合力 P 合 的作用下，在料槽中進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動，即具有圓周速度和軸向速度，其合成速度 V 合 ，速度的分解如圖 32。 圖 3— 1 物料顆粒受力分析圖 圖 31 中φ角是由物料對螺旋面的摩擦角 P 及螺旋表面粗糙程度決定的。由于磨擦的原因，力的方向與螺旋線的法線方向偏離了 a 角。物料顆粒在輸送過程中，物料的運(yùn)動由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響，物料的運(yùn)動并非是單純的沿軸線作直線運(yùn)動，而是在直線復(fù)合運(yùn)動中沿螺旋軸運(yùn)動，是一個立體運(yùn)動 [5]。設(shè)計一臺結(jié)構(gòu) 合理，成本最低的螺旋輸送機(jī)。為了使螺旋軸處于較為有利的受拉狀態(tài)，一般都將驅(qū)動裝置和卸料口安放在輸送機(jī)的同一端，而把進(jìn)料口盡量放在另一端的尾部附近 [4]。 螺旋輸送機(jī)的工作原理 在電動機(jī)帶動主軸轉(zhuǎn)動時，利用旋轉(zhuǎn)的螺旋將被輸送的物料沿固定的機(jī)殼 20 內(nèi)表面推移而進(jìn)行輸送工作，像是被持住不能旋轉(zhuǎn)的螺母沿絲桿作平移運(yùn)動一樣，使物料不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)的力量是物料的重力和機(jī)殼對于物料的摩擦阻力。螺旋和 機(jī)殼 制造、裝配愈精確間隙可愈小。 不銹鋼或薄鋼板制成 圓 筒或帶有垂直側(cè)邊的 U 形槽，為了便于連接和增加剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼，用可拆卸的蓋子蓋在上面。橫斷面兩側(cè)壁垂直，底部為半圓形，每節(jié)機(jī)殼的端部和側(cè)壁上端均用角鋼 焊接加固，以保證機(jī)殼的剛度，實(shí)現(xiàn)節(jié)與節(jié)間、頂部蓋板與機(jī)殼的連接，機(jī)殼底部應(yīng)設(shè)置鑄鐵件或角鋼焊接件的支承腳，以保證輸送物料過程的強(qiáng)度。當(dāng)軸較長時，應(yīng)在每一中間節(jié)段內(nèi)裝一吊軸承，用于支撐螺旋軸，吊軸承一般采用對開式滑動軸承。 圖 25 軸的連接 軸承 軸承是安裝于機(jī)殼外部用于支承螺旋體的構(gòu)件，按其安裝位置和作用不同可分為頭部軸承和 尾部 軸承。這種方式可使結(jié)構(gòu)緊湊 如圖 25，但裝卸較麻煩，大型的螺旋輸送機(jī)，則是采用法蘭連接。 19 螺旋主軸 圖 24 螺旋輸送機(jī)軸 螺旋輸送機(jī)軸一般 是空心的，由長 2～ 4 米的節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的，因在強(qiáng)度相同情況下，它的重量要小得多，而且互相連接也方便。這樣可將物料同時從中間輸送到 兩 端或從兩端輸送到中間，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計。有些螺旋是用寬的鋼帶經(jīng)過鏈形軋輥軋成的一個沒有接頭的整螺旋體。當(dāng)運(yùn)送韌性和可壓縮性的物料時，宜采用葉片式或成型的螺 旋漿， 這兩種螺旋往往在運(yùn)送物料的同時，還可以對物料進(jìn)行攪拌，揉捏及混合等工藝操作。 圖 23 螺旋葉片及下料尺寸 當(dāng)運(yùn)送干燥的小顆?；蚍蹱钗锪蠒r，宜采用實(shí)體螺旋，這是最常用的型 式。螺旋葉片通常采用簡易制造法，即用 1． 5～ 4． 0mm 厚的薄鋼板沖壓或剪切成帶缺口的圓環(huán)，將圓環(huán)拉制成一個螺距的葉片，然后將若干個單獨(dú)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 [3]。螺旋軸通常采用直徑 30～ 70mm 的空心鋼管。螺旋體輸送物料方向由葉片旋向和軸的運(yùn)轉(zhuǎn)向決定，一般先確定葉片旋向，然后按左旋用右手、右旋用左手的原則，四指彎曲方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)方向，大拇指伸直方向即為輸送物料方向。常用的葉片有滿面式和帶式兩種形式。進(jìn)出料口均可沿機(jī)器的長度方向安裝多個，并用平板閘門啟閉，只有其中 一個卸料，傳動裝置可以裝于機(jī)殼頭部或尾 18 部。 螺旋輸送機(jī)主要結(jié)構(gòu) 螺旋式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 22 所示：主要由傳動軸 1，頭部軸承 2，進(jìn)料口3，主軸 4，吊軸承 5，螺旋葉片 6，支座 9，出料口 8和機(jī)殼 10 所組成。 (a)實(shí)體螺旋面型； (b)帶式螺旋面型； (c)、 (d)葉片螺旋面型 圖 21 螺旋葉片的形式 (3)螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片分為左旋與右旋兩種旋向。帶式螺旋面又稱 D 制法，其螺旋節(jié)距與螺旋葉片直徑相同，適用于輸送粉狀即小塊物料。 (2)螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片有實(shí)體螺旋面型、帶式螺旋面型及葉片螺旋面型三種如圖 21。總體而言，該機(jī)頭部和尾部軸承移到殼體外部，消除了由于密封不嚴(yán)漏料而降低軸承壽命的可能性；中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結(jié)構(gòu)，均設(shè) 17 防塵密封裝置，密封性強(qiáng)，耐磨性好；螺旋葉片的表面涂有耐磨材料，增強(qiáng)了葉片的耐磨性；傳動部分采用擺線針輪減速機(jī)，使得整機(jī)噪音低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便。缺點(diǎn)是動力消耗大，機(jī)件磨損快，物料在運(yùn)輸時粉碎嚴(yán)重。 GX 型螺旋輸送機(jī)是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機(jī)，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備。一般來講，我們平常所指的 螺旋輸送機(jī)都指有軸型式的螺旋輸送機(jī)。 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機(jī)和無軸螺旋輸送機(jī)兩種型式的發(fā)展過程。由于時間倉促和本人水平有限，在設(shè)計過程中會有不合理的地方，懇請老師給予寶貴的意見，并給予批評和指正。 LS 型螺旋輸送機(jī)與 GX 螺旋輸送機(jī)相比結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，采用頭、尾軸承移至殼體外，中間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結(jié)構(gòu)，均設(shè)防塵密封裝置，密封件用尼龍及塑料王，阻力小，密封性強(qiáng)，耐磨性好，滑動瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦、合金耐磨 鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦， 其結(jié)構(gòu)簡單、橫截面尺寸小、密封性好、可以進(jìn)行多點(diǎn)裝料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)使其應(yīng)用廣泛。綜合運(yùn)用工程材料、機(jī)械制造工藝、公差配合、機(jī)械制圖、 CAD 輔助設(shè)計等方面的知識，能從各個方面檢查及鞏固在大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)知識。 關(guān)鍵詞： 螺旋輸送機(jī)， 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 ， 三維建模 15 The design of the screw conveyor ABSTRACT Screw conveyor is one of the most important mechanical equipments of modern producing and transportation. This paper designs the main parameter and the related structure of screw conveyor based on the transportation of the material of wheat. This design introduces the operating principle of screw conveyor and uses Solidworks to design the 3D modeling of screw conveyor, and decide to structural design of ponents and parts of screw conveyor. Then choose the best design, save the production cost and increase the efficiency of the machine. KEY WORDS： Screw conveyor, Structural Design,3D modeling 16 1 引言 畢業(yè)論文設(shè)計所選的題目是螺旋輸送機(jī)設(shè)計，主要是針對實(shí)習(xí)所在單位遇到的實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計，所要解決的問題是：要求水平輸送小麥 ,輸送量為20t/h，輸送距離為 10m,設(shè)計一臺結(jié)構(gòu)合理，性價比最高的螺旋輸送機(jī)。 論文題目：螺旋輸送機(jī)的設(shè)計 作者單位：湖北民族學(xué)院理學(xué)院 作者簽名： 2021 年 5 月 24 日 13 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................... 14 ABSTRACT .................................................................................................................. 15 1 引言 .......................................................................................................................... 16 2 螺旋輸送機(jī)的相關(guān)介紹 ............................................................................................... 16 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷程 ..................................................................................... 16 螺旋輸送機(jī)的類型 ............................................................................................ 17 螺旋輸送 機(jī)主要結(jié)構(gòu) ......................................................................................