39傾斜螺旋輸送機設計

39傾斜螺旋輸送機設計,39,傾斜,歪斜,螺旋,輸送,設計 湘潭大學興湘學院畢業(yè)設計說明書題 目： 傾斜螺旋輸送機設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 號： 2006183839 姓 名： 王 雄 志 指導教師： 周 善 炳 完成日期： 2010 年 6月 5日 I傾斜螺旋輸送機設計摘要：螺旋輸送機是利用電機帶動螺旋回轉,推移物料以實現輸送目的的機械,它能水平、傾斜或垂直輸送,具有結構簡單、橫截面積小、密封性好、操作方便、維修容易、便于封閉運輸等優(yōu)點。本課題重點研究在與驅動裝置的合理選擇.驅動裝置的合理給螺旋輸送機的效率,穩(wěn)定,安全性的提高大的作用.本次畢業(yè)設計是關于輸送機的設計。首先對輸送機作了簡單的概述；接著分析了輸送機的選型原則及計算方法；然后根據這些設計準則與計算選型方法按照給定參數要求進行選型設計；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通型輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾和導回裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。關鍵詞：螺旋輸送機 輸送系統(tǒng) 選型設計 主要部件Design tilt screw conveyorAbstract：Screw conveyor is the use of motor driven rotary screw, the passage of materials in order to achieve the purpose of transportation machinery, it can level, tilt or vertical transmission, a simple structure, small cross sectional area, sealing, and easy to operate, easy maintenance, facilitate closure transportation and other advantages. Focus on the issue and drive in a reasonable choice. Drive screw conveyor to the reasonable efficiency, stability, security, the improvement of the role. The design is a graduation project about the conveyor. At first, it is introduction about the conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor.Key words：screw conveyor delivery system type design main partsII目錄摘要…………………………………………………………………………………ⅠAbstract …………………………………………………………………………Ⅰ第 1 章 螺旋輸送機介紹 ………………………………………………………11.1 畢業(yè)設計的目的………………………………………………………………11.2 畢業(yè)設計的任務………………………………………………………………11.3 螺旋輸送機的基本現狀………………………………………………………21.4 螺旋輸送機的工作原理及特點………………………………………………21.5 螺旋輸送機的發(fā)展歷史及趨勢………………………………………………31.6 螺旋輸送機的研究現狀………………………………………………………4第 2 章 螺旋輸送機的設計與參數選用……………………………………52.1 產品特點………………………………………………………………………52.2 主要部件結構特點……………………………………………………………52.3 螺旋輸送機的具體設計………………………………………………………52.3.1 螺旋輸送機的選型………………………………………………………82.3.2 螺旋輸送機的設計計算 ………………………………………………132.3.3 螺旋輸送機外形及尺寸 ………………………………………………132.3.4 螺旋輸送機外形長度組合……………………………………………132.3.5 螺旋輸送機驅動裝置 …………………………………………………132.3.6 螺旋輸送機軸承選擇 …………………………………………………152.3.7 螺旋輸送機進出料口裝置 ……………………………………………16第 3 章 螺旋輸送機的安裝使用及維護……………………………………173.1 螺旋輸送機安裝技術條件 …………………………………………………173.2 螺旋輸送機的使用與維護 …………………………………………………17結論與展望 ………………………………………………………………………19參考文獻…………………………………………………………………………21外文資料………………………………………………………………………221第 1 章 螺旋輸送機介紹1.1 畢業(yè)設計的目的 通過本次畢業(yè)設計，我們能夠達到以下目的：1.1 培養(yǎng)我們綜合運用和鞏固擴展所學知識，提高理論聯系實際的能力；1.2 培養(yǎng)我們收集、閱讀、分析和運用各種資料，手冊等科技文獻的能力；1.3 使我們更加熟練的運用 AUTOCAD、Word 等計算機辦公軟件，提高計算機輔助設計的能力；1.2 畢業(yè)設計的任務1.2.1 設計條件1、輸送物料為干燥煤粉，粉狀物體無磨琢性。2、干燥煤粉松散系數 =0.6。3、物料阻力系數 =1.2。4、所設計的輸送機要結構簡單，便于裝卸，檢修。5、能夠提高加工效率，減輕勞動強度。1.2.2 設計內容1、設計方案的選擇與計算2、總體結構的設計，成套圖紙及說明書。1.2.3 設計要求1.能保證所生產干燥煤粉的輸送 保證及時輸送干燥煤粉是必須首先滿足的要求。干燥煤粉的產量為每小時20 t,保證干燥煤粉輸送的關鍵，就在于正確選定螺旋直徑、合適的電機和減速器。2. 干燥煤粉進行傾斜角度為 10°輸送干燥煤粉的輸送為傾斜角度為 10°輸送，輸送距離為 10m,其中沒有轉彎和方向的改變。3.要有合適的螺旋轉速為避免出現物料被螺旋葉片拋起而無法輸送的現象，螺旋轉速應小于某一極限轉速。4.能提高生產效率，降低成本5.操作方便、省力和安全6.有良好的結構工藝性21.3 螺旋輸送機的基本現狀螺旋輸送機是一種常用的不具有撓性牽引構件的連續(xù)輸送機械，是現代化生產和物流運輸不可缺少的重要機械設備之一。它的廣泛應用對于減輕繁重的體力勞動，提高勞動生產率，實現物料輸送過程的機械化和自動化，都具有重要的現實意義?，F在，螺旋輸送機已經成為合理組織成批生產和機械化流水作業(yè)的基礎，是現代化生產的重要標志之一。在我國現代化的發(fā)展和各工業(yè)部門機械化水平、勞動生產率的提高中，螺旋輸送機將發(fā)揮更大的作用。1.4 螺旋輸送機的工作原理及特點螺旋輸送機利用帶有螺旋葉片的螺旋軸的旋轉，使物料產生沿螺旋面的相對運動，物料受到料槽或輸送管壁的摩擦力作用不與螺旋一起旋轉，從而將物料軸向推進，實現物料的輸送。在水平螺旋輸送機中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋輸送機中，輸送管壁的摩擦力主要是由物料旋轉離心力所引起的。螺旋輸送機具有以下特點：1． 結構比較簡單，成本較低。2． 工作可靠，維護管理簡便。3． 尺寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積小。在港口的卸車卸船作業(yè)中易進出艙口、車廂。4． 能實現密封輸送，有利于輸送易飛揚的、熾熱的及氣味強烈的物料，可減小對環(huán)境的污染，改善港口工人的作業(yè)條件。5． 裝載卸載方便。水平螺旋輸送機可在其輸送線路上的任一點裝載卸載；對垂直螺旋輸送機配置相對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取料的能力可作為港口其他類型卸船機械的取料裝置。6． 能逆向輸送，也可使一臺輸送機同時向兩個方向輸送物料，即集向中心或遠離中心。7． 單位能耗較大。8． 物料在輸送過程中易于研碎及磨損，螺旋葉片和料槽的磨損也較為嚴重。31.5 螺旋輸送機的發(fā)展歷史及趨勢1.5.1 螺旋輸送機的發(fā)展歷史螺旋輸送機的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機和無軸螺旋輸送機兩種型式的發(fā)展過程。有軸螺旋輸送機由螺桿，U 型料槽，蓋板，進，出料口和驅動裝置組成，一般還有水平式，傾斜式和垂直式三種:而無軸旋輸送機則采用螺桿改為無軸螺旋，并在 U 型槽內裝置有可換襯體，結構簡單，物料由進料口輸入經螺旋推動后由出料口輸出，整個傳輸過程可在一個密封的槽中進行。一般來講，我們平常所指的螺旋輸送機都指有軸型式的螺旋輸送機。而對許多輸送比較困難的物料，人們一直在尋求一種可靠的輸送方法，而無軸螺旋輸送機則是一種較好的解決方法。GX 型螺旋輸送機是出現較早的一種螺旋輸送機，也是我國最早定型生產的通用性生產設備。它以輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料為主，不適宜輸送易變質的，粘性的易結塊的物料和大塊的物料，因為這些物料容易粘在螺旋上而隨之旋轉，或在吊軸承處產生堵料現象，給物料輸送過程帶來很大的不便。GX 型螺旋輸送機的優(yōu)點主要是節(jié)能、降耗顯著，其頭部、尾部軸承移至殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應性強，操作維修方便，進、出料口位置布置靈活等;缺點是動力消耗大，機件磨損快，物料在運輸時粉碎嚴重。LS 型螺旋輸送機是在 GX 型輸送機的基礎上修改設計的新一代螺旋輸送機，LS 型螺旋輸送機特點是結構新穎，性能可靠，技術指標先進，適用范圍廣泛，節(jié)能降耗顯著。1.5.2 螺旋輸送機的發(fā)展趨勢縱觀螺旋輸送機的發(fā)展歷程，可以預見未來的發(fā)展方向主要有以下幾方面:1.大運量 、高速度、長使用壽命。高速度即意味著高生產率，減少單位時間生產成本.磨損是限制螺旋輸送機壽命的主要原因，減少物料與螺旋之間的摩擦系數，增加螺旋軸的耐磨性，改善物料的性能，可以較大程度提高輸送機的使用壽命。2.低能源消耗及降低能量消耗.螺旋輸送機的能源絕大部分都消耗在摩擦損失上。因此降低能源消耗是研究和設計螺旋輸送機急待解決的難題和發(fā)展方向。3.智能化發(fā)展。未來的螺旋輸送機應與電腦密切聯系，適合程序控制、智能操作。物料的裝卸、機器安裝與維護都應能實現智能化管理。4.空間可彎曲輸送。為了克服水平和垂直螺旋輸送機由于構造上的限制而只能直線輸送物料的不足，近年來出現了可彎曲螺旋輸送機，彈簧輸送機等。另外其他各種輸送機也應為了實現空間、可彎曲輸送研制新的機型。45.組合復合化輸送，向著大型化發(fā)展。使用螺旋輸送機，結合各種連續(xù)輸送機械，來完成復雜的物料輸送。大型化包括大輸送能力、單機長度和大輸送傾角等幾個方面。6.擴大使用范圍。目前，螺旋輸送機的使用范圍受到限制，要擴大其使用范圍，研究能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結團、粘性物料的螺旋輸送機。7.環(huán)保意識設計，減少污染，實現綠色設計的目標。傳統(tǒng)的連續(xù)運輸機械是敞開狀態(tài)下輸送物料的，在輸送粉狀、顆粒狀物料時，物料散落飛揚，嚴重影響周圍的環(huán)境，特別是在輸送水泥、化肥、礦石、煤炭、谷物等粉末易飛揚物料時尤顯嚴重。為了解決這個問題，人們應當提前研制多種形式的環(huán)保型輸送機，而螺旋輸送機對于解決這個難題，無疑具有很大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。1.5.3 螺旋輸送機的應用范圍螺旋輸送機廣泛應用于糧食工業(yè)、建筑材料工業(yè)、化學工業(yè)、機械制造業(yè)、交通運輸業(yè)等國民經濟各部門中。螺旋輸送機主要用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀物料，所輸送的散粒物料有谷物、豆類、面粉等糧食產品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，鹽類、堿類、化肥等化學品，以及煤、焦炭、礦石等大宗散貨。螺旋輸送機不宜輸送易變質的、粘性大的、塊度大的及易結塊的物料。除了輸送散粒物料外，亦可利用螺旋輸送機來運送各種成件物品。1.6 螺旋輸送機的研究現狀螺旋輸送機由于其結構簡單，操作維護簡便，在輸送物料場合得到了廣泛的應用，但是其輸送效率卻比較低。國內關于這方面的研究情況也比較多.對螺旋輸送機存在的輸送功率問題，許多專家學者做過很多這方面的研究工作。一般來講，按照通用計算公式算出的螺旋輸送機螺旋軸功率往往小于實際的需要值，對于這個實際的問題，武漢食品工業(yè)學院的龐美榮和王春維根據調查和實例，對螺旋軸進行了理論分析，提出了推薦計算公式，并將推薦計算公式和通用計算公式結合起來，進行計算比較對照，得出推薦計算公式與實際需要符合得很好這樣的結論?？傊?，現在對于螺旋輸送機的研究越來越收到各界的重視，而且國外也有了很多的研究成果。在國內的研究成果相對于國外來比較，研究成功還較少，還不是很先進。第 2 章 螺旋輸送機的設計與參數選用5LS 型螺旋輸送機等效采用 ISO1050-75 及 DIN15261-1986 標準，設計制造符合 JB/T7679-95《螺旋輸送機》，螺旋直經由 10mm 至 1250mm，共十二種規(guī)格，分為單驅動和雙驅動最大長度可達 80m（特大型 60mm），LS 螺旋機適宜輸送粉狀。顆粒狀、小塊狀物料，不宜輸送易變質、粘性大、易結塊的物料，工作環(huán)境溫度通常為-200C~400C輸送物料溫度一般為-200C~800C，螺旋機適宜水平和小傾角（≤150）布置。2.1 產品特點LS 型螺旋輸送機具有結構新穎、技術指標先進，適應性強，操作維修方便，與 GX 型螺旋輸送機相比，相同規(guī)格的機型，其重量約輕 30%。2.2 主要部件結構特點1、頭部和尾部軸承座均設置在殼體外，安裝、維修都很方便，同時避免粉塵進入軸承中。2、中間吊軸承轉動阻力小，密封性好，耐磨損，采用粉末冶金油軸瓦、FS復合材料軸瓦和 MC 尼龍軸瓦，自潤滑能力強，耐磨性好，吊軸承分為滾動和滑動可以互換的兩種結構，適用于不同物料的輸送。密封件采用尼龍及塑料制造，阻力小，密封性強，耐磨性好。3、螺旋連接方式采用圓弧鍵連接代替螺栓連接，強度大，安裝方便，橫截面積小，對物料阻力小。4、超長機型采用雙端驅動，螺旋在中部斷開，使其受力合理。5、根據用戶需要，可以配置斷軸報警裝置等。2.3 螺旋輸送機的具體設計螺旋輸送機的具體設計包括：①根據輸送條件和要求選擇合適類型的螺旋輸送機。②根據具體輸送要求計算螺旋直徑，選擇螺旋類型和布置形式。③計算輸送功率并依此選擇合適的電動機和減速器等驅動裝置。④根據設計手冊選擇合適參數確定輸送機的外形和尺寸。⑤確定螺旋輸送機長度組合及各節(jié)重量。⑥繪制螺旋輸送系統(tǒng)的總裝圖和部分重要零件圖。2.3.1 螺旋輸送機的選型設計螺旋輸送機系統(tǒng)時，往往需要考慮下列問題:1.合理的裝載方式，提出給料裝置和卸料裝置的要求.2.輸送機線路上輸送機之間的相互關系。啟動順序是受料的輸送機先驅動，停車順序是給料的輸送先停機，當各螺旋輸送機的參數(如長度，驅動裝置)不同時，通過這一關系可以提出啟動時間和停機時間的要求。63.不能滿足上面的啟動和停機順序的要求時，需要考慮在螺旋輸送機間增設緩沖倉以提高系統(tǒng)的適應能力和系統(tǒng)的運轉率。4.環(huán)保要求。對于粉塵大的情況，要考慮采用密封輸送或者設置必要的除塵設備。5.零部件的標準化和通用化及易損件的供貨可能性。Ⅰ根據設計要求(輸送物料為干燥煤粉。進行 10m 的輸送)我們選擇螺旋輸送機，傾斜角度為 10°輸送，如下圖所示：圖 2—1 螺旋輸送機Ⅱ選擇螺旋輸送機的布置形式水平螺旋輸送機根據螺旋的旋向、螺旋軸的旋轉方向、以及裝料口與卸料口位置等的不同，有 6 種常見的布置形式：圖 2—2 螺旋輸送機布置形式根據實際的輸送要求選擇左上角第 2 種布置形式。Ⅲ螺旋軸由螺旋葉片與軸組成。⑴制造方法螺旋葉片一般由鋼板沖壓而成，然后焊接在無縫剛過軸上，且在各葉片間加以焊接。⑵螺旋的旋向、頭數與母線螺旋軸上的螺旋葉片有右旋與左旋兩種，物料的輸送方向是由螺旋的旋向與螺旋軸的轉向所確定的。螺旋頭數可以是單頭、雙頭或三頭的，多頭螺旋主要用于需要完成攪拌及混合作業(yè)的輸送裝置中。螺旋面的母線通常采用垂直于螺旋軸線的直線，采用這種螺旋葉片形式的螺旋稱為標準形式螺旋。以輸送物料為目的的螺旋輸送機應首先考慮采用標準形式的右旋單頭螺旋。7⑶螺旋葉片的形狀螺旋葉片有實體式、帶式、葉片式、齒輪式四種形狀，如下圖所示，應根據被輸送物料的種類、特性進行選用。實體式螺旋式最常用的形式，適用于流動性好的、干燥的、小顆?；蚍蹱畹奈锪?；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擠緊的物料。如水平螺旋輸送機有對物料進行攪拌、松散等工藝要求，應考慮選用葉片式或齒形式螺旋。下圖為螺旋面的形狀：a)實體式； b)帶式； c)葉片式； d)齒形式圖 2—3 螺旋面形狀總之，我們選擇水平螺旋輸送機，實體式螺旋面的右旋單頭螺旋。具體選擇LS 螺旋輸送機。其適用于水平或傾斜的（傾斜角不大于 20°）需要連續(xù)地輸送粉狀和小塊狀如煤粉、水泥、砂、谷類及煤塊等不易粘結的散狀物料的場合，其工作環(huán)境在-20℃～50℃范圍內，輸送物料的溫度應低于 200℃，輸送長度不超過 70m。表 2—1 螺旋輸送量、螺距和轉速82.3.2 螺旋輸送機的設計計算㈠ 螺旋輸送機設計參數的確定⒈ 輸送物料的運動分析當螺旋面的升角 a 在展開的狀態(tài)時，螺旋線用一條斜直線來表示，則旋轉螺旋面作用于半徑為 r(離螺旋軸線的距離)處的物料顆粒 A 上的力為乓。由于磨擦的原因，凡的方向與螺旋線的法線方向偏離了 OP 角。此力可分解為切向分力 P,j 和法向分力 P,6。如圖 3-5 所示。圖 2-4 物料顆粒受力分析圖圖中 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。對于一般沖壓而成或經過很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對 v 角的影響，此時可取 φ≈α。物料顆粒 A 在合力 P 合的作用下，在料槽中進行復雜的運動，即具有圓周速度和軸向速度，其合成速度 V 合，圖 3-6 表示了其速度的分解。9圖 2-5 物料顆粒速度分解圖⒉ 螺旋輸送機設計參數的確定Ⅰ原始資料輸送物料為干燥煤粉，其生產量為 Q=20t/h。輸送距離為 L=10m。物料松散密度為 = 0.6 。表 2—2 螺旋輸送機內物料物料名稱 粉煤松散密度 0.6填充系數 0.4物料阻力系數 12Ⅱ螺旋葉片直徑螺旋直徑可初步按下式計算： 〔3-9〕??2.5QDKmC???式中 ——輸送能力，t/h；——物料特性系數，常用物料的 值見下表 3-3；——填充系數，見表 3-2；——傾斜系數，見表 3-4。表 2-3 常用物料的填充、特性、綜合系數物料的粒度物料的磨琢性物料 填充系數螺旋面形式特性系數 綜合系數粉狀 無、半磨琢性面粉、石灰、純堿、煤粉0.35-0.40 實體螺旋面0.0415 75粉狀 磨琢性 水泥、白粉、石膏粉0.25-0.30 實體螺旋面0.0565 35粒狀 無、半磨琢性泥煤、谷物、鋸木屑0.25-0.35 實體螺旋面0.0490 50粒狀 磨琢性 型砂、沙、成粒的煤渣0.25-0.30 實體螺旋面0.0600 30表2-4 傾斜系數表傾斜角度β 0° ≤5° ≤10° ≤15° ≤20°C 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6510查表得 =0.0415 =0.30 =0.8。將以上數據代入公式計算得K?C=0.238 。螺旋直徑應圓整到標準系列，標準系列為：Dm0.100，0.125，0.160，0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800，1.00，1.25 。式中：a ——物料的平均快度，m； ——物料的最大塊度，m。axⅢ 螺旋軸螺距通?？砂聪率接嬎懵菥? 〔3-sKD?14〕對于標準的螺旋輸送機，k 值一般取為 0.8～1。當傾斜布置或輸送物料流動性較差時， :當水平布置，可取 k 值等于 0.8～1.故取 k=0.8 那么螺距為 s=0.200 。Ⅳ 螺旋軸直徑螺旋軸徑的大小與螺距有關，因為兩者共同決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，所以應從考慮螺旋面與物料的摩擦關系以及速度各分量的適當分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關系。要使得螺旋面在葉片根部的軸向速度大于圓周速度，得出〔3-20〕1sd??????根據上式計算，當 取0.3，s=(0.8-1)D時，d (0.47-0.59)D; 當u值增加時，還增加，也就是說，根據上式計算得出的軸徑相當大，這勢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，就得加大結構，使得輸送機結構粗大笨重，成本提高。所以，螺旋軸徑與螺距的關系應是輸送功能與結構的綜合。在能夠滿足輸送要求的前提下，應盡可能使結構緊湊。由于這種場合使用的輸送機填充系數較低，只要保證靠近葉片外側的物料具有較大的軸向速度，且軸向速度大于圓周速度即可。經綜合分析可得螺旋軸直徑d=100mm。Ⅴ 螺旋軸轉速實際轉速與最大轉速之間有一定的限定關系： 22maxRg????即 22RngnkgR????即 2,gAkrD???式 中式中，D一螺旋直徑(m)，A-物料綜合特性系數。11如果計算得到的轉速太高，則應對計算出的螺旋軸徑D、d、s 值適當調整查表可得A=75，又有D=0.250m。計算可得：極限轉速 =150（ ）。1nminr圓整為下列轉速：20、30、35、45、60、75、90、120、150、190 。校核填充系數 ：?得D=300mm, S=240mm, d=120mm, n=120 inrⅥ 傳動功率在計算功率的時候，為簡便起見，可以總結螺旋輸送機功率為：總的軸功率 應包括物料運行需要功率 ,，空載運轉所需功率 ，以及由于傾斜引起的附加功率 ,三個部分，且：； 〔3-22〕??1367PQLkW??〔3-23〕20;D〔3-24〕??3Hk式中 ， ——生產能力(t/h),Q——輸送距離(m)，L——傾斜高度(m)，H——螺旋外徑(m)，D——物料運行阻力系數。?已知： =10t/h =10m =1.74m =0.300m =1.2，將數據帶QLHD?入公式計算得： =0.327 ； =0.150 ； =0.047 。1PkW2Pk3PkW所以，P=0.524kW電動機的驅動功率 按下式計算：= 〔3-PK0p?25〕式中： ——功率備用系數，根據滿足起動的要求及電動機的啟動能力 值12在1.1～1.4范圍內選取。——驅動裝置總傳動效率，對于圓柱齒輪減速器可取 0.85～0.9。?取 =1.4， =0.85，帶入公式計算得： =0.863 。KPKWⅦ 實體式螺旋葉片的展開尺寸將一個螺距的標準型實體式螺旋面展開，其下料尺寸為：〔3-????21 2dSdDdD?????26〕〔3-????22LSdd?????27〕〔3-??2036LlDSa????28〕式中： ——螺旋軸直徑， ；dm——螺旋面展開圖圓環(huán)內徑， ；l——螺旋面展開圖圓環(huán)外徑， ；LD——展開圓環(huán)切除部分的周心角， 。la0圖 2—6 實體式螺旋葉片的展開圖13螺旋葉片的厚度 可根據物料性質和螺旋直徑按下表選?。罕?2-5 螺旋葉片厚度輸送 物料 mm?粉煤 D=200-300mm 4.5故取螺旋葉片厚度 =4.5mm。Ⅷ 螺旋軸的連接 螺旋軸一般由 2m～4m 的各個節(jié)段連接而成。圖示為管形螺旋軸常用的一種連接方式，各個節(jié)段利用內襯套和圓軸節(jié)段通過穿透螺栓加以連接，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。圖 2—7 形螺旋軸各節(jié)段的連接1——管形螺旋軸；2——螺旋葉片；3——螺栓；4——內襯套；5——圓軸節(jié)段2.3.3 螺旋輸送機外形及尺寸LS 型螺旋輸送機外形如下圖：圖 2—8 LS 型螺旋輸送機經過計算我們選擇 LS250 型螺旋輸送機，其外形尺寸：N=388mm， Q=450mm， P=300mm，R=160mm，T=75mm，W=826mm，X=145mm，Z=210mm，n=8mm，a=264mm，14f=250mm, l=120mm,h=22mm,b=18mm,t=65.5mm。2.3.4 螺旋輸送機外形長度組合 LS250 螺旋輸送機長度組合：10m=2.5m((頭)+2.5m(中)+2.5m(中)+2.5m（中）+2.5m（尾）2.3.5 螺旋輸送機驅動裝置LS 型螺旋輸送機的驅動裝置圖 2—9 YJ 型驅動裝置外形驅動裝置：YJ 型驅動裝置，由 Y 型電機與 ZQ 型減速器組成。Y表 2-6 減速器配置形式螺旋軸轉速（r/min）20 30 35 45 60 75 90 120 150 190同步轉速1000150015001500 1500 150015001500 15001500Y系列極數 6 4 4 4 4 4 4 4 4 4傳動 48. 48. 40. 31.5 23.34 20. 15. 12.54 10. 8.215比 57 57 17 49 75 35 3右 50-1Z50-1Z40-1Z31.5-1Z25-1Z 20-1Z16-1Z12.5-1Z10-1Z8-1ZZQ型減速器裝配方式左 50-1Z50-1Z40-1Z31.5-1Z31.5-1Z20-1Z16-1Z12.5-1Z10-1Z8-1Zⅱ YJ 型驅動裝置的最大功率及配套見表：表 2-7 驅動裝置螺旋轉速（r/m）驅動裝置型號 20 30 35 45 60 75 90 120 150 190YJ90S25 0.55 0.8 0.95 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1YJ90L25 0.55 0.8 0.95 1.35 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5LS 螺旋輸送機驅動裝置用許用長度表 3-8驅動裝置規(guī)格 轉速(r/min)輸送量(m3/h) 電動機型號 減速器型號許用長度(m)Y90L-4-1.5 ZQ25-i6-I 16Y100L1-4-2.2 ZQ25-i6-I 23Y100L2-4-3 ZQ35-i6-I 30100 13Y112M-4-4 ZQ35-i6-I 35Y100L1-4-2.2 ZQ35-i5-I 2780 10Y100L2-4-3 ZQ35-i5-I 35Y90L-4-1.5 ZQ25-i4-I 2563 8Y100L1-4-2.2 ZQ35-i4-I 35Y90L-4-1.5 ZQ35-i3-I 27LS20050 6.2 Y100L1-4-2.2 ZQ35-i3-I 35查表我們選擇電動機 Y90L-4-1.5 減速器 ZQ35-i3-I 驅動裝置。2.3.6 螺旋輸送機軸承選擇LS 型螺旋機采用的滾動軸承如下表：表 2-916LS100 LS160 LS200 LS250 LS315 LS400部件 標準號 數量 代號頭部軸承 GB297-64 2 7307 7308 7311 7312 7314 7318尾部軸承 GB281-64 1 1206 1207 1208 1210 1212 1212故 LS250 頭部軸承 7312 型 2 個，尾部軸承 1212 型 1 個.軸承工作時間為 8 年，每天 8 小時，經校核該軸承合格.2.3.7 螺旋輸送機進出料口裝置螺旋輸送機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。后兩種出料口拉板的開閉方向，按安裝不同分為右裝、左裝兩種：右裝——站在螺旋機頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向右拉開；左裝——站在螺旋機頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向左拉開。其尺寸如下表：表 2-10 進料口尺寸螺旋直徑A B C C1 t d 重量kg圖號200 220 306 272 100 3 9 3.64 GX20.10.00⑵ 出料口：其出料口如下：表 2-11 出料口尺寸螺旋直徑A B C C1 E T d 重量kg圖號200 226 312 272 165 8 3 9 4.36 GX20.11.0017第 3 章 螺旋輸送機的安裝使用及維護3.1 螺旋輸送機安裝技術條件螺旋機安裝的正確性是以后使用情況良好的先決條件之一，其在使用地點的安裝必須妥善地進行，并滿足技術條件的要求。1. 螺旋機安裝基礎至少應在螺旋機正式安裝以前 20 天澆灌完成,該基礎應能可靠地支承輸送機并保證不同地基過小而發(fā)生螺旋機下沉和額外的變化,保證螺旋機在運轉時具有足夠穩(wěn)定性。2. 螺旋機在安裝以前必須將那些在運輸中或卸箱時粘上的塵垢的機件加以清洗。3. 相鄰機殼法蘭石應連接平整、密合，機殼內表面接頭處錯位偏差不超過2mm。4. 機殼法蘭間允許墊石棉調整機殼和螺旋長度的積累誤差。5. 螺旋體外經與機殼間的間隙應符合表 4-1 規(guī)定，最小間隙不得少于表中規(guī)定數值的螺旋機主軸與減速電器的同軸度應符合 GB1184-80《形狀和位置工差,未注公差的規(guī)定》附表 4 中 10 級的規(guī)定。6. 螺旋機的各底座在機殼裝妥后，均應使之著實后再擰緊地腳螺釘。7. 所有聯結螺釘均應擰緊至可靠的程度。8．進出料口現場安裝應使進出料口的法蘭支承面與螺旋機的本體軸線平行，與相連接的法蘭應緊密貼合，不得有間隙。9．螺旋機裝妥后應檢查各存油處是否人足夠潤滑油，不夠則加足之，其后進行無負載試車；在連續(xù)進行 4 小時以上試運轉后，檢查螺旋機裝配的正確性，發(fā)現不符合下列條件的應即停車，處理后再運轉，直至處于良好運行狀態(tài)為止。① 螺旋機運轉應平穩(wěn)可靠，緊固件無松動現象。② 運轉 2 小時后軸承溫度≤30℃，潤滑密封良好。③ 減速器無滲油，無異常聲，電器設備、聯軸器安全可靠。④ 空載運行功率≤額定功率 30%。3.2 螺旋輸送機的使用與維護螺旋輸送機是用來輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料的一般用途的輸送設備，18各種軸承均處于灰塵中工作，因此在這樣工況條件下的螺旋機的合理操作與保養(yǎng)就具有更大的意義，螺旋機的操作和保養(yǎng)主要要求如下：1.螺旋機應無負載起動，即在機殼內沒有物料時起動，起動后方能向螺旋機給料。2．螺旋機初始給料時，應逐步增加給料速度至達到額定輸送能力，給料應均勻，否則容易造成輸送物料的積塞，驅動裝置的過載，使整臺機器早日損壞。3．為了保證螺旋機無負載起動的要求，輸送機在停車前應停止加料，等機殼內物料完全輸盡后方可停止運轉。4．被輸送物料內不得混入堅硬的大塊物料，避免螺旋卡死而造成螺旋機的損壞。5．在使用中經常檢視螺旋機各部位的工作狀態(tài)，注意各緊固機件是否松動，如果發(fā)現機件松動，則應立即擰緊螺釘，使之重新緊固。6．應當特別注意螺旋管與聯接軸間的螺釘是否松動，如發(fā)現此現象應立即停止，矯正之。7．螺旋機的機蓋在機器運轉時不應取下，以免發(fā)生事故。8．螺旋機運轉中發(fā)生不正?，F象均應加以檢查，并消除之，不得強行運轉。9．螺旋機各運動機件應經常加潤滑油。① 驅動裝置的減速器應按其說明書要求潤滑。② 螺旋機兩端軸承箱內用鋰基潤滑脂，每半月注入一次約 5 克。③ 螺旋機吊軸承，選用 M1 類別，其中 80000 型軸承浸在融化了潤滑脂中，與潤滑脂一道冷卻，重新裝好后使用；如尼龍密封圈損壞應及時更換，使用一年，用以上方法再保養(yǎng)一次，可獲良好效果。④ 螺旋機吊軸承，選用 M2 類別，每班加注潤滑脂，每個吊軸承瓦注脂約 5 克，高溫物料應使用 ZN2 鈉基潤滑脂《GB492-77》 ，采用自潤滑軸瓦，也應加入少量潤滑脂。⑤ 螺旋輸送機的保養(yǎng)：俗稱日?；虬啾＃胁僮魅藛T進行。19結論與展望此次畢業(yè)設計是我們從大學畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設計。其間，查找資料，老師指導，與同學交流，反復修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，我了解了螺旋輸送機的用途及工作原理，熟悉了螺旋輸送機的設計步驟，鍛煉了工程設計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設計能力。此次畢業(yè)設計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。畢業(yè)設計收獲很多，比如學會了查找相關資料相關標準，分析數據，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經驗公式的獲得是前人不懈努力的結果。同時，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。但是畢業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。設計中一定存在不少問題，請老師和同學批評指正。20致謝時間過的真是驚人！在學校的又一個學期在我們每周的相距與學習中，匆匆過去了！仿佛剛剛從寢室出來后踏過寒冷的北風，還沒來得及欣賞學校的風景，就又迎來了海繽 20 多度的高溫，這一切仿佛都在提醒我們 2010 年的春季我們的學期又要過去了，然而這一次我的大學生活卻不會隨著明年的春風撲面而來了！ 帶著些許緊張，些許感慨，些許喜悅，我們迎來了畢業(yè)設計，畢業(yè)論文，些許緊張是因為怕辜負老師的悉心培養(yǎng)與教育而為能一最佳的狀態(tài)去迎戰(zhàn)；些許感慨是因為那些別人都不了解的，怎樣才能擠出所有的課余時間來讀書的艱辛學習過程；些許喜悅，是為了那些經過的日子，我們最終還是以我們堅強的毅力而戰(zhàn)勝了我們自己！ 畢業(yè)設計就要過去了，我們心存感激，感激我們優(yōu)秀的指導老師，是您和我們風里來，雨里去，是您和我們一同度過了大學最后的美好時光！ 在這里，我作為 06 機械班的一名學生向您致以最崇高的敬意與謝意：感謝您的辛勤，無私的付出！ 最后：祝您桃李滿天下！春暉遍四方！老師，謝謝您！ 此致！ 敬禮21參考文獻[1] 張興輝 運輸機械設計選用手冊[M].化學工業(yè)出版社， 1999[2] 唐大放,馮曉寧.楊現卿.機械設計工程學 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種轉速，一般按等比級數排列。而且在現代機床上只需扳動 2~4 個手柄，就能得到全部轉速。一種正在不斷增長的趨勢是通過電氣的或者機械的裝置進行無級變速。23由于機床的精度在很大程度上取決于主軸，因此，主軸的結構尺寸較大，通常安裝在預緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中。主軸中有一個貫穿全長的通孔，長棒料可以通過該孔送料。主軸孔的大小是車床的一個重要尺寸，因此當工件必須通過主軸孔供料時，它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸。尾座組件主要由三部分組成。底板與床身的內側導軌配合，并可以在導軌上作縱向移動。底板上有一個可以使整個尾座組件夾緊在任意位置上的裝置。尾座體安裝在底板上，可以沿某種類型的鍵槽在底板上橫向移動，使尾座能與主軸箱中的主軸對正。尾座的第三個組成部分是尾座套筒。它是一個直徑通常大約在 51~76mm（2~3 英寸）之間的鋼制空心圓柱體。通過手輪和螺桿，尾座套筒可以在尾座體中縱向移入和移出幾個英寸。 車床的規(guī)格用兩個尺寸表示。第一個稱為車床的床面上最大加工直徑。這是在車床上能夠旋轉的工件的最大直徑。它大約是兩頂尖連線與導軌上最近點之間距離的兩倍。第二個規(guī)格尺寸是兩頂尖之間的最大距離。車床床面上最大加工直徑表示在車床上能夠車削的最大工件直徑，而兩頂尖之間的最大距離則表示在兩個頂尖之間能夠安裝的工件的最大長度。普通車床是生產中最經常使用的車床種類。它們是具有前面所敘的所有那些部件的重載機床，并且除了小刀架之外，全部刀具的運動都有機動進給。它們的規(guī)格通常是：車床床面上最大加工直徑為 305~610mm（12~24 英寸） ；但是，床面上最大加工直徑達到 1270mm（50 英寸）和兩頂尖之間距離達到3658mm 的車床也并不少見。這些車床大部分都有切屑盤和一個安裝在內部的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。小型的普通車床—車床床面最大加工直徑一般不超過330mm（13 英寸）-- 被設計成臺式車床，其床身安裝在工作臺或柜子上。雖然普通車床有很多用途，是很有用的機床，但是更換和調整刀具以及測量工件花費很多時間，所以它們不適合在大量生產中應用。通常，它們的實際加工時間少于其總加工時間的 30%。此外，需要技術熟練的工人來操作普通車床，這種工人的工資高而且很難雇到。然而，操作工人的大部分時間卻花費在簡單的重復調整和觀察切屑過程上。因此，為了減少或者完全不雇用這類熟練工人，六角車床、螺紋加工車床和其他類型的半自動和自動車床已經很好地研制出來，并已經在生產中得到廣泛應用。先進制造技術中的一個基本的概念是數字控制（NC） 。在數控技術出現之前，所有的機床都是由人工操縱和控制的。在與人工控制的機床有關的很多局24限性中，操作者的技能大概是最突出的問題。采用人工控制是，產品的質量直接與操作者的技能有關。數字控制代表了從人工控制機床走出來的第一步。數字控制意味著采用預先錄制的、存儲的符號指令來控制機床和其他制造系統(tǒng)。一個數控技師的工作不是去操縱機床，而是編寫能夠發(fā)出機床操縱指令的程序。對于一臺數控機床，其上必須安有一個被稱為閱讀機的界面裝置，用來接受和解譯出編程指令。發(fā)展數控技術是為了克服人類操作者的局限性，而且它確實完成了這項工作。數字控制的機器比人工操縱的機器精度更高、生產出零件的一致性更好、生產速度更快、而且長期的工藝裝備成本更低。數控技術的發(fā)展導致了制造工藝中其他幾項新發(fā)明的產生：電火花加工技術、激光切割、電子束焊接數字控制還使得機床比它們采用有人工操的前輩們的用途更為廣泛。一臺數控機床可以自動生產很多類的零件，每一個零件都可以有不同的和復雜的加工過程。數控可以使生產廠家承擔那些對于采用人工控制的機床和工藝來說，在經濟上是不劃算的產品生產任務。同許多先進技術一樣，數控誕生于麻省理工學院的實驗室中。數控這個概念是 50 年代初在美國空軍的資助下提出來的。在其最初的價段，數控機床可以經濟和有效地進行直線切割。然而，曲線軌跡成為機床加工的一個問題，在編程時應該采用一系列的水平與豎直的臺階來生成曲線。構成臺階的每一個線段越短，曲線就越光滑。臺階中的每一個線段都必須經過計算。在這個問題促使下，于 1959 年誕生了自動編程工具（APT）語言。這是一個專門適用于數控的編程語言，使用類似于英語的語句來定義零件的幾何形狀，描述切削刀具的形狀和規(guī)定必要的運動。APT 語言的研究和發(fā)展是在數控技術進一步發(fā)展過程中的一大進步。最初的數控系統(tǒng)下今天應用的數控系統(tǒng)是有很大差別的。在那時的機床中，只有硬線邏輯電路。指令程序寫在穿孔紙帶上（它后來被塑料帶所取代） ，采用帶閱讀機將寫在紙帶或磁帶上的指令給機器翻譯出來。所有這些共同構成了機床數字控制方面的巨大進步。然而，在數控發(fā)展的這個階段中還存在著許多問題。 25一個主要問題是穿孔紙帶的易損壞性。在機械加工過程中，載有編程指令信息的紙帶斷裂和被撕壞是常見的事情。在機床上每加工一個零件，都需要將載有編程指令的紙帶放入閱讀機中重新運行一次。因此，這個問題變得很嚴重。如果需要制造 100 個某種零件，則應該將紙帶分別通過閱讀機 100 次。易損壞的紙帶顯然不能承受嚴配的車間環(huán)境和這種重復使用。這就導致了一種專門的塑料磁帶的研制。在紙帶上通過采用一系列的小孔來載有編程指令，而在塑料帶上通過采用一系列的磁點瞇載有編程指令。塑料帶的強度比紙帶的強度要高很多，這就可以解決常見的撕壞和斷裂問題。然而，它仍然存在著兩個問題。其中最重要的一個問題是，對輸入到帶中指令進行修改是非常困難的，或者是根本不可能的。即使對指令程序進行最微小的調整，也必須中斷加工，制作一條新帶。而且?guī)ㄟ^閱讀機的次數還必須與需要加工的零件的個數相同。幸運的是，計算機技術的實際應用很快解決了數控技術中與穿孔紙帶和塑料帶有關的問題。在形成了直接數字控制（DNC）這個概念之后，可以不再采用紙帶或塑料帶作為編程指令的載體，這樣就解決了與之有關的問題。在直接數字控制中，幾臺機床通過數據傳輸線路聯接到一臺主計算機上。操縱這些機床所需要的程序都存儲在這臺主計算機中。當需要時，通過數據傳輸線路提供給每臺機床。直接數字控制是在穿孔紙帶和塑料帶基礎上的一大進步。然而，它敢有著同其他信賴于主計算機技術一樣的局限性。當主計算機出現故障時，由其控制的所有機床都將停止工作。這個問題促使了計算機數字控制技術的產生。微處理器的發(fā)展為可編程邏輯控制器和微型計算機的發(fā)展做好了準備。這兩種技術為計算機數控（CNC）的發(fā)打下了基礎。采用 CNC 技術后，每臺機床上都有一個可編程邏輯控制器或者微機對其進行數字控制。這可以使得程序被輸入和存儲在每臺機床內部。它還可以在機床以外編制程序，并將其下載到每臺機床中。計算機數控解決了主計算機發(fā)生故障所帶來的問題，但是它產生了另一個被稱為數據管理的問題。同一個程序可能要分別裝入十個相互之間沒有通訊聯系的微機中。這個問題目前正在解決之中，它是通過采用局部區(qū)域網絡將各個微機聯接起來，以得于更好地進行數據管理。26普通車床作為最早的金屬切削機床的一種，目前仍然有許多有用的和為人要的特性和為人們所需的特性?，F在，這些機床主要用在規(guī)模較小的工廠中，進行小批量的生產，而不是進行大批量的和產。在現代的生產車間中，普通車床已經被種類繁多的自動車床所取代，諸如自動仿形車床，六角車床和自動螺絲車床?，F在，設計人員已經熟知先利用單刃刀具去除大量的金屬余量，然后利用成型刀具獲得表面光潔度和精度這種加工方法的優(yōu)點。這種加工方法的生產速度與現在工廠中使用的最快的加工設備的速度相等。普通車床的加偏差主要信賴于操作者的技術熟練程度。設計工程師應該認真地確定由熟練工人在普通車床上加工的試驗件的公差。在把試驗伯重新設計為生產零件時，應該選用經濟的公差。六角車床 對生產加工設備來說，目前比過去更注重評價其是否具有精確的和快速的重復加工能力。應用這個標準來評價具體的加工方法，六角車床可以獲得較高的質量評定。在為小批量的零件（100~200 件）設計加工方法時，采用六角車床是最經濟的。為了在六角車床上獲得盡可能小的公差值，設計人員應該盡量將加工工序的數目減至最少。 自動螺絲車床 自動螺絲車床通被分為以下幾種類型：單軸自動、多軸自動和自動夾緊車床。自動螺絲車床最初是被用來對螺釘和類似的帶有螺紋的零件進行自動化和快速加工的。但是，這種車床的用途早就超過了這個狹窄的范圍?，F在，它在許多種類的精密零件的大批量生產中起著重要的作用。工件的數量對采用自動螺絲車床所加工的零件的經濟性有較大的影響。如果工件的數量少于 1000 件，在六角車床上進行加工比在自動螺絲車床上加工要經濟得多。如果計算出最小經濟批量，并且針對工件批量正確地選擇機床，就會降低零件的加工成本。自動仿形車床 因為零件的表面粗糙度在很大程度上取決于工件材料、刀具、進給量和切削速度，采用自動仿形車床加工所得到的最小公差一定是最經濟的公差。27在某些情況下，在連續(xù)生產過程中，只進行一次切削加工時的公差可以達到 0.05mm。對于某些零件，槽寬的公差可以達到 0.125mm。鏜孔和休用單刃刀具進行精加工時，公差可達到 0.0125mm。在希望獲得最大主量的大批量生產中，進行直徑和長度的車削時的最小公差值為 0.125mm 是經濟的。外文資料Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and boring, Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool.The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod.The bed is the backbone of a lathe. It usually is made of well normalized or aged gray or nodular cast iron and provides s heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. Two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer, are contained on the bed, usually on the upper side. Some makers use an inve