【正文】 及氣味強(qiáng)烈的物料，可減小對(duì)環(huán)境的污染，改善港口工人的作業(yè)條件。水平螺旋輸送機(jī)可在其輸送線路上的任一點(diǎn)裝載卸載；對(duì)垂直螺旋輸送機(jī)配置相對(duì)螺旋式取料裝置可具有優(yōu)良的取料性能；利用與物料堆直接接觸的螺旋軸具有自動(dòng)取料的能力可作為港口其他類型卸船機(jī)械的取料裝置。7．單位能耗較大。螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于糧食工業(yè)、建筑材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中。螺旋輸送機(jī)不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、塊度大的及易結(jié)塊的物料。螺旋輸送機(jī)在輸送物料的同時(shí)可完成混合、攪拌、冷卻等作業(yè)。利用與物料直接接觸的水平螺旋軸將物料逐層從車(chē)廂兩側(cè)卸下的螺旋卸車(chē)機(jī)在國(guó)內(nèi)港口已有多年的成功使用經(jīng)驗(yàn)。螺旋輸送機(jī)在港口除直接用于卸船作業(yè)以及輸送物料外，常利用其裸露的螺旋具有收集物料的功能而作為其他類型卸船機(jī)的取料裝置。還有，螺旋輸送機(jī)的變螺距、變直徑研究，也是一個(gè)很好的發(fā)展和研究方向。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)在周善炳老師的帶領(lǐng)下，我們進(jìn)行了一段畢業(yè)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備，比如查詢資料，進(jìn)行必要的畢業(yè)實(shí)習(xí)，然后結(jié)合自己所掌握的資料提出設(shè)計(jì)任務(wù)并進(jìn)行設(shè)計(jì)。在各種不同類型的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械中，螺旋輸送機(jī)是屬于不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)，利用工作構(gòu)件即螺旋的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使物料向前運(yùn)送。螺旋輸送機(jī)可沿水平、傾斜或垂直方向上輸送物料，主要分為水平螺旋輸送機(jī)和垂直螺旋輸送機(jī)。螺旋輸送機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)分為，雙螺旋輸送機(jī)和單螺旋輸送機(jī)，后者使用較多。 設(shè)計(jì)條件輸送物料為粉煤，粉狀物體無(wú)磨琢性。?物料阻力系數(shù) =。能夠提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 設(shè)計(jì)關(guān)鍵仔細(xì)分析螺旋輸送機(jī)的工作原理根據(jù)輸送要求選擇合適類型的螺旋輸送機(jī)保證設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)能夠滿足工作要求 設(shè)計(jì)要求 保證及時(shí)輸送粉煤是必須首先滿足的要求。 粉煤的輸送為水平輸送，輸送距離為 12m,其中沒(méi)有轉(zhuǎn)彎和方向的改變。，降低成本應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。、省力和安全在客觀條件許可且又經(jīng)濟(jì)的前提下，盡可能的采用氣動(dòng)、液壓和氣液等機(jī)械化夾具裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。第 3 章 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與參數(shù)選用目前，在工程上，螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)還主要是依靠工程技術(shù)人員憑借經(jīng)驗(yàn)，依靠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)工作量大，而且繁瑣。 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方法隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，螺旋輸送機(jī)己經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)生產(chǎn)過(guò)程中的重要組成部分，正朝著長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度方向發(fā)展。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法是以經(jīng)驗(yàn)、感性、靜態(tài)手工式勞動(dòng)為基礎(chǔ)的一種設(shè)計(jì)方法，包括下列各種方法:類比設(shè)計(jì)方法:類比設(shè)計(jì)方法是基于與舊有的同類或相似的機(jī)器作比較而進(jìn)行新機(jī)器設(shè)計(jì)的一種設(shè)計(jì)方法。顯然，它是基于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)積累進(jìn)行局部創(chuàng)新而形成的一種設(shè)計(jì)方法?，F(xiàn)仍被廣泛采用。它的計(jì)算工作量也很大，且難于取得真實(shí)的理想結(jié)果。表格法 : 它是根據(jù)一定的理論公式，參照常用的尺寸系列和材料參數(shù)，預(yù)制出系統(tǒng)表格，以供設(shè)計(jì)時(shí)使用，此法減少工作量，提高設(shè)計(jì)速度。圖算法 : 此法的原理與表格法相同，但有不同于表格法。其計(jì)算工作量大大減少，所計(jì)算的結(jié)果要比表格法改進(jìn)許多。它采用當(dāng)代的技術(shù)手段和方法來(lái)提取最合理的數(shù)據(jù)，使設(shè)計(jì)的結(jié)果達(dá)到最優(yōu)。然后，在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行各種性態(tài)和指標(biāo)分析，確定出設(shè)計(jì)對(duì)象的全部數(shù)據(jù)。科學(xué)類比與相似分析:科學(xué)類比與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中類比設(shè)計(jì)法的區(qū)別，在于科學(xué)類比把某些現(xiàn)代化分析方法引入進(jìn)來(lái)，從而構(gòu)成一種類比推理方法，使得舊有的類比法由低級(jí)上升到高級(jí)階段。通過(guò)科學(xué)類比，可對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的總體結(jié)構(gòu)及其各組成部分的相互關(guān)系，有一個(gè)明確的了解，以便進(jìn)行下一步的系統(tǒng)分析。為了避免大量的重復(fù)性勞動(dòng)，對(duì)于同類的設(shè)計(jì)對(duì)象，可采用相似分析和計(jì)算，比如采用量綱分析法等等，確定設(shè)計(jì)對(duì)象與參考對(duì)象的結(jié)構(gòu)、參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型關(guān)系，獲得新設(shè)計(jì)對(duì)象的有關(guān)參數(shù).系統(tǒng)分析與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析:這里系統(tǒng)，都是指動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。機(jī)器中的一切零件、部件和傳動(dòng)系統(tǒng)都理解為系統(tǒng)，它們均通過(guò)邊界與其毗鄰的系統(tǒng)相分離，又通過(guò)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)與毗鄰的系統(tǒng)相聯(lián)系，此即系統(tǒng)工程在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。有限元設(shè)計(jì)方法是根據(jù)變分原理求解數(shù)學(xué)物理問(wèn)題的一種數(shù)值計(jì)算方法。有限元能針對(duì)機(jī)械實(shí)際使用機(jī)構(gòu)邊界條件進(jìn)行定量的分析計(jì)算，并提供豐富的、反映實(shí)際工況的計(jì)算結(jié)果，并可配有豐富的動(dòng)態(tài)圖形顯示功能。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)物體，可視其當(dāng)作為由有限個(gè)單元體的組合體來(lái)研究，其中各單元體之間只在有限個(gè)節(jié)點(diǎn)處相連接。它把域內(nèi)控制方程變換成邊界上的積分方程，再通過(guò)邊界離散化處理轉(zhuǎn)化成代數(shù)方程來(lái)求解。有限元分析方法多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)計(jì)算和場(chǎng)域計(jì)算。傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方式己經(jīng)不能適應(yīng)這種變化的要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)也有很大的提高，發(fā)展了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了大量的圖形軟件。目前美國(guó)、德國(guó)、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)。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。它根據(jù)模塊化原則，設(shè)計(jì)一些基本模塊單元，通過(guò)不同的組合形成不同的產(chǎn)品，己滿足用戶的多種需求。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。目前，模塊化設(shè)計(jì)在我國(guó)工程機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)也有了初步應(yīng)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(huà)仿真。如果沒(méi)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(guó)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(guò)程。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。它的發(fā)展和推廣使用，將對(duì)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步起著重要的促進(jìn)作用。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)》)。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。 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。螺旋輸送機(jī)的極限長(zhǎng)度取決于螺旋軸或驅(qū)動(dòng)端聯(lián)軸節(jié)的最大扭矩。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(cāng)，而不應(yīng)該一味地增大輸送機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)輸量來(lái)滿足不均勻料流的最大輸送量要求。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(guò)篩分） 、物料的濕度、磨損性、粘結(jié)性和摩擦系數(shù)等。給料和卸料方法。這些參數(shù)雖然可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中根據(jù)設(shè)備工作條件和環(huán)境狀況在手冊(cè)中得到，但是應(yīng)該仔細(xì)地研究，提出這些參數(shù)。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。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。物料松散密度為 =179。將以上數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得?C=。 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(guò)程。通?？砂聪率接?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。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(lái)確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系。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(jiǎn)單。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〕????式中，D一螺旋直徑(m)，A物料綜合特性系數(shù)。圓整為下列轉(zhuǎn)速：1nminr3460、790、1150、190 。③物料內(nèi)部顆粒間的相互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。物料與螺旋葉片間摩擦消耗的功率。提升物料及物料顆粒間相互運(yùn)動(dòng)消耗的功率。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。(4 )物料懸掛軸承下的堆積阻力。(6) 軸承的摩擦阻力。D7〕 〔3??367。?已知： =15t/h =12m =0m = =，將數(shù)據(jù)帶入公QLHD?式計(jì)算得： = ； = ； =0 。 ——驅(qū)動(dòng)裝置總傳動(dòng)效率，對(duì)于圓柱齒輪減速器可?取 ～。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。 Ⅶ 實(shí)體式螺旋葉片的展開(kāi)尺寸 將一個(gè)螺距的標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)體式螺旋面展開(kāi)，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(kāi)圖圓環(huán)內(nèi)徑， ；l ——螺旋面展開(kāi)圖圓環(huán)外徑， ；LD ——展開(kāi)圓環(huán)切除部分的周心角， 。?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。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(guò)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。單驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)最大長(zhǎng)度可達(dá) 35 ，其中 LS1000、LS1250 型最大長(zhǎng)度為 30 。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。LS 型螺旋輸送機(jī)外形如下圖：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 2022 2022 225 180 112 180R S Z O H V J e P T d 4lh225 180 60 320 160 200 14 280 60 212 40 82 12經(jīng)過(guò)計(jì)算我們選擇 LS200 型螺旋輸送機(jī)，其外形尺寸：F=2500 ，E=2500 ，W=2500 ， =2480 ，l 1=2500mm，l 3=2640，mml， ，Q=225mm，N=112mm， K=180mm，R=225mm，S=180m20G?20l?m，Z=60mm，O=320mm，H=160mm，V=200m，J=14mm，e=280mm， ，T=260Pm?12mm，d=40mm， ，b=12mm。在選用時(shí)應(yīng)同有關(guān)制造廠聯(lián)系，優(yōu)化選擇。YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置外形如下：圖 3—4 YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置外形YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置的選用：ⅰ YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及減速器轉(zhuǎn)配形式見(jiàn)表：表 36 減速器配置形式螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min）20 30 35 45 60 75 90 120 150 190同步轉(zhuǎn)速1000150015001500 1500 150015001500 15001500Y系列極數(shù) 6 4 4 4 4 4 4 4 4 4Z傳動(dòng)比48.5748.5740.17 20.4915.75 10.353右 501Z501Z401Z1Z251Z 201Z161Z1Z101Z81ZQ型減速器裝配方式左 501Z501Z401Z1Z1Z201Z161Z1Z101Z81Z ⅱ YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置的最大功率及配套見(jiàn)表：表 37 驅(qū)動(dòng)裝置螺旋轉(zhuǎn)速（r/m）驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào) 20 30 35 45 60 75 90 120 150 190YJ90S25 YJ90L25 LS 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置用許用長(zhǎng)度表 38驅(qū)動(dòng)裝置規(guī)格 轉(zhuǎn)速(r/min)輸送量(m3/h) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 減速器型號(hào)許用長(zhǎng)度(m) ZQ25i6I 16 ZQ25i6I 23Y100L243 ZQ35i6I 30100 13Y112M44 ZQ35i6I 35 ZQ35i5I 2780 10Y100L243 ZQ35i5I 35 ZQ25i4I 2563 8 ZQ35i4I 35 ZQ35i3I 27LS20050 Y100L ZQ35i3I 35查表我們選擇電動(dòng)機(jī) 減速器 ZQ35i3I 驅(qū)動(dòng)裝置。 螺旋輸送機(jī)進(jìn)出料口裝置螺旋輸送機(jī)的出料口有方形出料口、手推式出料口和齒條式出料口三種。