毕业设计方案螺旋输送机的设计.doc

装 订 目 录

一、毕业论文(设计)任务书………………………02

二、完毕毕业论文(设计)阶段任务状况检查表…05

三、毕业论文(设计)开题报告……………………06

四、毕业论文(设计)正文…………………………11

五、毕业论文(设计)成绩评估表…………………50

毕业论文(设计)任务书

机械电子工程 专业

题 目　 螺旋输送机设计

（任务起止日期：.3.11 ~ .5.31）

学生姓名　　班级　　学号　
指引教师　
教学基层组织负责人　　　　　　　 年 月 日审查
专 业 负 责 人　　　　　　　 年 月 日批准
课题内容：
设计一台半圆形螺旋输送机，螺旋机重要由叶片、主轴、机壳、进出料口、电动机、减速器和轴承构成。课题对其叶片、主轴、机壳和进出料口设计计算，对电动机、减速器和轴承设计选型。
课题任务规定：
设计一台水平输送小麦（其她种类粮食同样能输送），输送量为20t/h，输送距离为10m，室内外均能适应，构造合理，性价比较高螺旋输送机。
重要参照文献：

[1] 洪致育,林良明.持续运送机[M]．北京：机械工业出版社，1981.
[2] 黄学群.运送机械选型设计手册[M]. 北京：化学工业出版社,.3.
[3] 庞美荣,王春维.螺旋输送机叶片下料理论计算[J].粮食与饲料工业,
1994(05):33-37.
[4] 赵红霞,王淑珍.螺旋输送机螺距优化及效率研究[J].拖拉机与农用运送车,(2)：37-39.
[5] 张东海.螺旋输送机优化研究[D].大连：大连理工大学研究生论文,.
[6] 姚茂河,易怀安.螺旋输送机螺距优化设计[J].机械研究与用,(05):83-84.
[7] 罗园山.螺旋输送机叶片下料法[J].粮食加工,(04):50-51.
[8] 孙洁,尹忠俊,陈兵.开式螺旋输送原理分析与参数设计[J].起重运送机械,(05):11-16.
[9] 徐余伟.旋输送机设计参数选取[J].砖瓦世界,(07):32-37.
[10] 苑春艳.螺旋输送机吊轴承构造分析[J].福建建材,(06):87-88.
[11] 成大先等.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,.11:129-130.
[12] 皮习常,李伟,康建领.螺旋输送机常用故障解决及防止办法[J].设备管理与维修,(z1):57-58.

同组设计者：无
注：此表由学生本人按指引教师下达任务填写打印。

本科生毕业论文(设计)工作进度筹划表
序号
毕 业 论 文 (设 计) 工 作 任 务
工作进度
1
课题调研，查阅资料
.03.11-.03.16
2
撰写开题报告
.03.17-.03.24
3
撰写并提交草稿
.03.25-.04.21
4
修改论文并提交修改稿
.04.22-.04.30
5
二次修改论文并定稿
.05.01-.05.16
6
论文定稿打印2份上交、提交论文答辩申请、评阅、答辩
.05.17-.05.26
7
毕业论文装订上交并提交装订版电子档
.05.27-.06.03
8

9

10

注：1.此表由学生按导师规定填写打印；
2.进度安排请填写“xxxx年xx月xx日—xx月xx日”
学生完毕毕业论文阶段任务状况检查表
时 间
内 容
检 查 记 录
教师签字
第一阶段
组织纪律

签字：

日期：

完毕任务状况

第二阶段
组织纪律

签字：

日期：

完毕任务状况

第三阶段
组织纪律

签字：

日期：

完毕任务状况

注：1.此表由指引教师认真填写；
2.“完毕任务状况”一栏应按学生与否按进度保质保量完毕任务状况填写；
　　3.对违纪和不能准时完毕任务者，指引教师可依照情节轻重对该生提出警告或对其成绩降一级别。

毕业论文(设计) 开题报告

题 目 螺旋输送机设计
专 业 机械电子工程
班 级
学 号
学生姓名
指引教师

3月24日
一、 选题理由
随着国内经济建设高速发展，各行各业竞争也日趋激烈，要想在竞争中处在优势，就要不断创新，不断提高生产效率，这样产品才干在市场经济环境下占有技术优势或价格优势，才干拥有强市场竞争力。
螺旋输送机作为冶金、建材、化工、粮食及机械加工等部门广泛应用一种持续输送设备。LS型螺旋输送机与GX螺旋输送机相比构造新颖，技术指标先进，采用头、尾轴承移至壳体外，中间吊轴承采用滚动、滑动可以互换两种构造，均设防尘密封装置，密封件用尼龙及塑料王，阻力小，密封性强，耐磨性好，滑动瓦有需加润滑剂铸铜瓦、合金耐磨铸铁瓦和铜基石墨少油润滑瓦， 其构造简朴、横截面尺寸小、密封性好、可以进行多点装料和卸料、操作安全以便以及制导致本低等长处使其应用广泛。
毕业论文设计所选题目是螺旋输送机设计，重要是针对在某公司实习所遇到实际问题进行设计，该公司设计此类输送机时，各零部件选取型号普遍偏大，增长了设备价格。所要解决问题是：规定水平输送小麦,输送量为20t/h，输送距离为10m,设计一台构造合理，性价比较高螺旋输送机。结合此实际问题，设计螺旋片，输送机进出料口，驱动装置，减速器等重要零部件设计计算及有关零件校核。综合运用工程材料、机械制造工艺、公差配合、机械制图、CAD辅助设计等方面知识，能从各个方面检查及巩固在大学阶段所学专业知识。

二、 国内外研究现状综述
在国内，关于螺旋输送机研究比较多，但重要是研究水平或者是微倾斜螺旋输送机。1977年4月，洛阳工业高等专科学校赵红霞、刘建寿和李志荣等人从螺旋叶片构造尺寸出发，对输送机螺旋叶片构造尺寸优化问题做了进一步研究，研究出螺旋叶片构造尺寸对输送机输送效率有着很大影响。螺旋输送机输送功率计算，普通都是按照通用计算公式算出来，但成果往往不大于实际值。这个问题武汉食品工业学院庞美荣等人经研究分析提出了推荐计算公式，并将推荐计算公式和通用计算公式结合起来，得到成果同实际值相符。随着中华人民共和国经济迅速发展，对于新型螺旋输送机研究，也获得了一定发展。大倾角螺旋输送机代替了由斗升式和水平螺旋输送机所构成水泥输送系统，成为混泥土搅拌站重要喂料设备，它螺旋叶片采用是变螺距螺旋叶片，输送效率相对以往设备有了很大提高，并且还可以防止高流动物料在输送时倒流。当前，关于水平或者微倾斜螺旋输送机研究比较多，也比较成熟，而大倾角螺旋输送机研究少之甚少，并且也不全面，没有权威数据可供参照。这与螺旋输送机在运送物料时候比水平螺旋输送机要复杂多有一定关系，重要因素有如下几点：
1、工作原理不同，水平螺旋输送机重要是由转动转动轴带动螺旋叶片在一封闭圆形或半圆形料槽内转动使得物料在料槽内沿料槽向前移动，在水平方向上完毕物料运送，不受自身重力影响。而在大倾角螺旋输送机中，机体倾角较大，物料在传播过程中受自身重力而产生下滑分力影响也较大，因而大倾角螺旋输送机在工作时候对转速规定较高，必要超过临界值转速。在螺旋轴高速旋转运动状况下，物料颗粒受到较大离心力，可以挣脱它与螺旋叶片之间摩擦力向机体内壁高速运动，继而同机体内壁发生挤压而产生较大摩擦力，由于摩擦力作用因素，物料颗粒开始减速，同螺旋叶片产生相对运动，于是在螺旋叶片带动下物料开始做一定旋转运动并随着着直线运动沿机体内壁向上传播，完毕物料输送。
2、在大倾角螺旋输送机传播过程中，由于重力和离心力作用，物料浮现大量滚动和湍流。
3、在大倾角螺旋输送机传播过程中，容易产生一种附加物料流，增长了物流传播阻力。
4、螺旋轴在超过一定转速后，物料颗粒会产生径向跳跃、碰撞，导致物料扰动，增长功耗

三、 设计（论文）方案
（1） 输送物料运动分析
（2） 螺旋叶片设计
（3） 螺旋机壳计算选取
（4） 主轴设计计算
（5） 进出料口尺寸计算
（6） 电动机计算选型
（7） 减速器选取
（8） 轴承计算选型
（9） 主轴应力校核
（10） 轴承强度校核
四、 重点难点及创新之处
重难点：主轴和吊轴承、头尾部轴承配合，螺旋叶片于机壳内壁之间间隙选取，电动机、减速器和主轴之间同轴度配合
创新点：整体设计优化，合理设计选取各某些零件，使用效率达到最高，节约制作成本和使用过程中成本。

五、 应收集资料及参照文献（不低于15篇）
[1] 洪致育,林良明.持续运送机[M]．北京：机械工业出版社，1981.
[2] 黄学群.运送机械选型设计手册[M]. 北京：化学工业出版社,.3.
[3] 庞美荣,王春维.螺旋输送机叶片下料理论计算[J].粮食与饲料工业,
1994(05):33-37.
[4] 赵红霞,王淑珍.螺旋输送机螺距优化及效率研究[J].拖拉机与农用运送车,(2)：37-39.
[5] 张东海.螺旋输送机优化研究[D].大连：大连理工大学研究生论文,.
[6] 姚茂河,易怀安.螺旋输送机螺距优化设计[J].机械研究与用,(05):83-84.
[7] 罗园山.螺旋输送机叶片下料法[J].粮食加工,(04):50-51.
[8] 孙洁,尹忠俊,陈兵.开式螺旋输送原理分析与参数设计[J].起重运送机械,(05):11-16.
[9] 徐余伟.旋输送机设计参数选取[J].砖瓦世界,(07):32-37.
[10] 苑春艳.螺旋输送机吊轴承构造分析[J].福建建材,(06):87-88.
[11] 成大先等.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,.11:129-130.
[12] 皮习常,李伟,康建领.螺旋输送机常用故障解决及防止办法[J].设备管理与维修,(z1):57-58.
[13] 中华人民共和国国标-运送机械术语-螺旋输送机.GB/T 14521.7-93.
[14] 任进 门庄妍. 旋输送机设计与参数选取.1995.3.28 37-39.
[15] 常明．画法几何及机械制图[M].武汉：华中科技大学出版社，
[16] 徐茂功.公差配合与技术测量[M].北京：机械工业出版社，
[17] 李振军，刘建英.液压传动与控制[M].北京：机械工业出版社，
[18] 赵明炯.实用机械工程材料手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社,

六、进度安排
1、课题调研、查阅资料 .03.1-.03.10
2、拟定设计方案,撰写开题报告 .03.11-.03.24
3、设计、撰写并提交草稿 .03.25-.05.01
4、修改论文并提交修改稿 .05.02-.05.07
5、修改论文并提交二次修改稿 .05.08-.05.15
6、论文定稿打印上交,答辩申请、评阅、答辩 .05.16-.05.26
7、毕业论文装订上交并提交装订版电子档 .05.27-.05.30

七、指引教师意见

　　　　　指引教师签名：　　　　年　月　日
八、专业负责人意见（或开题审查小组意见）

　　 签名：　　　　年　月　日

机械电子工程 专业

毕　业　论　文(设计)

题 目 螺旋输送机设计
设 计 人　　　　　　　　　　（签名）
设计阐明书　　　　　页
附 图　　　　　张
附 表　　　　　张
图 纸　　　　　张

教学基层组织名 称　　　　　 　　　
教学基层组织负责人　　 　　　　　　（签名）
设 计 指 导 教 师 　　　 　　　（签名）
　　　　　　　　 　　　　　　　　 （签名）
评 　阅　 人 　　　　　　　　　（签名）

5月24日

作者声明

本人郑重声明：所呈交学位论文是本人在导师指引下独立进行研究所获得研究成果。除了文中特别加以标注引用内容外，本论文不包括任何其她个人或集体已经刊登或撰写成果作品。
本人完全理解关于保障、使用学位论文规定，批准学校保存并向关于学位论文管理机构送交论文复印件和电子版。批准省级先进学位论文评比机构将本学位论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；批准本论文被编入关于数据库进行检索和查阅。
本学位论文内容不涉及国家机密。

论文题目：螺旋输送机设计

作者单位：湖北民族学院理学院
作者签名：

5 月 24日

目 录
摘 要 15
ABSTRACT 16
1 引言 17
2螺旋输送机有关简介 17
2.1螺旋输送机发展历程 17
2.2螺旋输送机类型 18
2.3螺旋输送机重要构造 18
2.3.1螺旋叶片 19
2.3.2螺旋主轴 20
2.3.3轴承 20
2.3.4螺旋机壳 20
2.3螺旋输送机工作原理 21
3螺旋输送机设计与选取 21
3.1螺旋输送机设计条件 21
3.2输送物料运动分析 21
3.3螺旋叶片计算 23
3.4螺旋机壳内径选取 25
3.5主轴轴径计算 25
3.6进出料口尺寸计算 25
3.7传动功率拟定 26
4驱动装置计算选型 26
4.1电动机计算选型 26
4.2减速器选取 27
4.3轴承选型 28
4.3.1头尾部轴承选取 28
4.3.2中间吊轴承选取 29
5主轴传动校核 30
5.1主轴应力计算 30
5.2主轴强度校核 31
5.3轴承强度校核 31
5.3.1 头部轴承校核 32
5.3.2 尾部轴承校核 32
6螺旋输送机安装调试和使用维护 32
6.1螺旋输送机安装调试 32
6.2螺旋输送机使用维护 33
7 结束语 34
致 谢 35
参照文献 35
附录1 整体三维模型图 37
附录2 重要零部件工程图 41

螺旋输送机设计

摘 要

螺旋输送机是当代化生产和物流运送不可缺少重要机械设备之一，本文以小麦为输送原料进行螺旋输送机有关构造和重要参数设计。本次设计简介了螺旋输送机工作原理，运用Solidworks对螺旋输送机进行三维建模，然后对螺旋输送机重要零部件进行优化设计决定，进而拟定最优设计方案，节约制作成本，提高整机效率。

核心词：螺旋输送机，构造设计，三维建模

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 components 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

1 引言
毕业论文设计所选题目是螺旋输送机设计，重要是针对实习所在单位遇到实际问题进行设计，所要解决问题是：规定水平输送小麦,输送量为20t/h，输送距离为10m,设计一台构造合理，性价比最高螺旋输送机。结合此实际问题，依照设计条件拟定输送机型为LS型，设计螺旋叶片，输送机进出料口，驱动装置，减速器等重要零部件设计计算及有关零件校核。综合运用工程材料、机械制造工艺、公差配合、机械制图、CAD辅助设计等方面知识，能从各个方面检查及巩固在大学阶段所学专业知识。
螺旋输送机作为冶金、建材、化工、粮食及机械加工等部门广泛应用一种持续输送设备。LS型螺旋输送机与GX螺旋输送机相比构造新颖，技术指标先进，采用头、尾轴承移至壳体外，中间吊轴承采用滚动、滑动可以互换两种构造，均设防尘密封装置，密封件用尼龙及塑料王，阻力小，密封性强，耐磨性好，滑动瓦有需加润滑剂铸铜瓦、合金耐磨铸铁瓦和铜基石墨少油润滑瓦， 其构造简朴、横截面尺寸小、密封性好、可以进行多点装料和卸料、操作安全以便以及制导致本低等长处使其应用广泛。
运用这次毕业设计机会，将两个半月实习所面临实际问题，在教师耐心指引下，并运用自己在大学所学课本知识，参阅了大量有关书籍和资料，对螺旋输送机进行了设计，为解决上述实际问题对螺旋输送机进行分析、设计、计算和选取。由于时间仓促和本人水平有限，在设计过程中会有不合理地方，恳请教师予以宝贵意见，并予以批评和指正。
2螺旋输送机有关简介
2.1螺旋输送机发展历程
中华人民共和国古代高转筒车和提水翻车，是当代斗式提高机和刮板输送机基本；17世纪中叶，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种当代构造输送机相继浮现。
螺旋输送机发展，分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机两种型式发展过程。有轴螺旋输送机由螺杆，U型料槽，盖板，进，出料口和驱动装置构成，普通分为水平式，倾斜式和垂直式三种；而无轴螺旋输送机则将螺杆改为无轴螺旋，并在U型槽内装置可换衬体，构造简朴，物料由进料口输入经螺旋推动后由出料口输出，整个传播过程可在一种密封槽中进行。普通来讲，咱们寻常所指螺旋输送机都指有轴型式螺旋输送机。而对许多输送比较困难物料，人们始终在谋求一种可靠输送办法，而无轴螺旋输送机则是一种较好解决办法[1]。
GX型螺旋输送机是浮现较早一种螺旋输送机，也是国内最早定型生产通用性生产设备。GX型螺旋输送机长处重要是，其头尾部轴承移至壳体外，具备防尘密封性好，噪声低，适应性强，操作维修以便，进、出料口位置布置灵活等;缺陷是动力消耗大，机件磨损快，物料在运送时粉碎严重。LS型螺旋输送机是在GX型输送机基本上修改设计新一代螺旋输送机， LS型螺旋输送机特点是构造新颖，性能可靠，技术指标先进，合用范畴广泛，节能降耗明显。总体而言，该机头部和尾部轴承移到壳体外部，消除了由于密封不严漏料而减少轴承寿命也许性；中间吊轴承采用滚动、滑动可以互换两种构造，均设防尘密封装置，密封性强，耐磨性好；螺旋叶片表面涂有耐磨材料，增强了叶片耐磨性；传动某些采用摆线针轮减速机，使得整机噪音低，适应性强，操作维修以便。
2.2螺旋输送机类型
(1)螺旋输送机类型有水平固定式输送机、垂直式螺旋输送机。
(2)螺旋输送机螺旋叶片有实体螺旋面型、带式螺旋面型及叶片螺旋面型三种如图2-1。实体螺旋面称为S制法，其螺旋节距GX型为叶片直径0.8倍，LS型合用于输送粉状和粒状物料。带式螺旋面又称D制法，其螺旋节距与螺旋叶片直径相似，合用于输送粉状即小块物料。叶片式螺旋面应用较少，重要用于输送粘度较大和可压缩性物料，在输送过程中，同步完毕搅拌、混合等工序，其螺旋节距约为螺旋叶片直径1.2倍[2]。

(a)实体螺旋面型； (b)带式螺旋面型； (c)、(d)叶片螺旋面型
图2-1 螺旋叶片形式
(3)螺旋输送机螺旋叶片分为左旋与右旋两种旋向。
(4)LS、GX型螺旋输送机物料出口端，应设立1/2~1圈反向螺旋片，防止粉料堵塞端部轴承，在出口管上端无螺旋片。
2.3螺旋输送机重要构造
螺旋式输送机构造如图2-2所示：重要由传动轴1，头部轴承2，进料口3，主轴4，吊轴承5，螺旋叶片6，支座7、9，出料口8和机壳10所构成。

图2-2 螺旋输送机整体构造
刚性螺旋体通过头、尾部和中间部位轴承支承于机壳，形成可实现物料输送转动构件，螺旋体运转通过安装于头部驱动装置实现，进出料口分别开设于机壳尾部上侧和头部下侧。进出料口均可沿机器长度方向安装各种，并用平板闸门启闭，只有其中一种卸料，传动装置可以装于机壳头部或尾部。
2.3.1螺旋叶片
螺旋体是螺旋输送机实现物料输送重要构件，它由螺旋叶片和螺旋轴两某些构成。惯用叶片有满面式和带式两种形式。按叶片在轴上盘绕方向不同可分为右旋和左旋两种(逆时针盘绕为左旋，顺时针盘绕为右旋)。螺旋体输送物料方向由叶片旋向和轴运转向决定，普通先拟定叶片旋向，然后按左旋用右手、右旋用左手原则，四指弯曲方向为轴旋转方向，大拇指伸直方向即为输送物料方向。同一螺旋体上有两种旋向叶片，能同步实现两个不同方向物料输送。螺旋轴普通采用直径30～70mm空心钢管。
螺旋体重要规格尺寸为螺旋叶片直径D(mm)、轴直径d(mm)和螺距s(mm)，系列直径见表[2]。螺旋叶片普通采用简易制造法，即用1．5～4．0mm厚薄钢板冲压或剪切成带缺口圆环，将圆环拉制成一种螺距叶片，然后将若干个单独叶片经焊接或铆接于螺旋轴形成一种完整螺旋叶片[3]。圆环尺寸如图2-3，用下面公式计算：
（2-1）
（2-2）
（2-3）
式中：R—圆环外圆半径；r—圆环内圆半径；α—圆环缺角；
L—一种螺距叶片外螺旋线长度（mm）；
ι—一种螺距叶片内螺旋线长度 (mm)。

图2-3 螺旋叶片及下料尺寸
当运送干燥小颗粒或粉状物料时，宜采用实体螺旋，这是最惯用型式。运送块状粘滞性物料时，宜采用带式螺旋。当运送韧性和可压缩性物料时，宜采用叶片式或成型螺旋浆，这两种螺旋往往在运送物料同步，还可以对物料进行搅拌，揉捏及混合等工艺操作。
带式螺旋是运用径向杆柱把螺旋带固定在轴上。有些螺旋是用宽钢带通过链形轧辊轧成一种没有接头整螺旋体。在一根螺旋转轴上，有时可以一半是右旋，一半是左旋。这样可将物料同步从中间输送到两端或从两端输送到中间，依照需要进行设计。螺旋螺距有三种，对于GX型螺旋输送机，实体螺旋螺距等于直径0.8倍；LS型螺旋输送机，实体螺旋螺距等于直径0.8-1倍；带式螺旋螺距等于直径。
2.3.2螺旋主轴

图2-4 螺旋输送机轴
螺旋输送机轴普通是空心，由长2～4米节段装配而成，普通采用钢管制成，因在强度相似状况下，它重量要小得多，并且互相连接也以便。轴头起到连接各个节段作用如图2-4，可以运用轴头3插入空心轴衬套5内，以螺钉2固定连接来，这些圆轴还可用作中间吊轴承和头部轴承颈部。这种方式可使构造紧凑如图2-5，但装卸较麻烦，大型螺旋输送机，则是采用法兰连接。采用一段两端带法兰短轴2与螺旋轴1端法兰接起来，这种连接办法，装卸容易，但径向尺寸相对大某些。

图2-5 轴连接
2.3.3轴承
轴承是安装于机壳外部用于支承螺旋体构件，按其安装位置和作用不同可分为头部轴承和尾部轴承。头部应装止推轴承，以承受由于运送物料之阻力所产生轴向力，普通放在输送物料前方。当轴较长时，应在每一中间节段内装一吊轴承，用于支撑螺旋轴，吊轴承普通采用对开式滑动轴承。
2.3.4螺旋机壳
机壳是由3～8毫米厚薄钢板制成，水平慢速螺旋输送机机壳通惯用2～4mm厚薄钢板制成。横断面两侧壁垂直，底部为半圆形，每节机壳端部和侧壁上端均用角钢焊接加固，以保证机壳刚度，实现节与节间、顶部盖板与机壳连接，机壳底部应设立铸铁件或角钢焊接件支承脚，以保证输送物料过程强度。垂直迅速螺旋输送机机壳横断面为圆形，普通采用薄壁无缝钢管制成。不锈钢或薄钢板制成圆筒或带有垂直侧边U形槽，为了便于连接和增长刚性，在料槽纵向边沿及各节段横向接口处都焊有角钢，用可拆卸盖子盖在上面。机壳内直径要稍不不大于螺旋直径，使两者之间有一间隙。螺旋和机壳制造、装配愈精准间隙可愈小。这对减少磨损和动力消耗非常重要，普通间隙为5.0～15毫米。
2.3螺旋输送机工作原理
在电动机带动主轴转动时，运用旋转螺旋将被输送物料沿固定机壳内表面推移而进行输送工作，像是被持住不能旋转螺母沿丝杆作平移运动同样，使物料不与螺旋一起旋转力量是物料重力和机壳对于物料摩擦阻力。因此，物料在输送机中运送，完全是一种滑移运动。为了使螺旋轴处在较为有利受拉状态，普通都将驱动装置和卸料口安放在输送机同一端，而把进料口尽量放在另一端尾部附近[4]。
3螺旋输送机设计与选取
3.1螺旋输送机设计条件
依照客户规定,需水平输送小麦,输送量为20t/h，输送距离为10m。设计一台构造合理，成本最低螺旋输送机。
3.2输送物料运动分析
物料在旋转输送机中运动，不随螺旋体转动，而只在旋转螺旋叶片推动下沿螺旋方向移动。物料颗粒在输送过程中，物料运动由于受旋转螺旋影响，物料运动并非是单纯沿轴线作直线运动，而是在直线复合运动中沿螺旋轴运动，是一种立体运动[5]。
当螺旋面升角a在展开状态时，螺旋线用一条斜直线来表达，则旋转螺旋面作用于半径为r处物料颗粒A上力为根据。由于磨擦因素，力方向与螺旋线法线方向偏离了a角。此力可分解为切向分力P切和法向分力P法如图3-1。

图3—1 物料颗粒受力分析图
图3-1中φ角是由物料对螺旋面摩擦角P及螺旋表面粗糙限度决定。对于普通冲压而成或通过较好加工螺旋面，可以不考虑螺旋表面粗糙限度对φ角影响，此时可取φ≈α。
物料颗粒A在合力P合伙用下，在料槽中进行复杂运动，即具备圆周速度和轴向速度，其合成速度V合，速度分解如图3-2。

图3—2 物料颗粒速度分解图
若螺旋转数为n，处在螺旋面上被研究物料颗粒A运动速度，由图中三角形ABC可得：
由于，因此 （3-1）
圆周速度为V圆=V合

以摩擦系数代入上式，得：
(3-2)
由于，以及
，
因而，将上述各式代入并通过换算，便可以求得物料颗粒圆周速度计算公式:
， (3-3)
式中s-螺旋螺距(m):n一螺旋转数(rpm);r一研究物料颗粒离轴线半径距离(m)；物料与螺旋面摩擦系数，。
若使公式V圆 对r求一次导数，并令其值，便可求出存在V圆最大值半径为 。
同样，依照图示速度分解关系，可得物料颗粒轴向输送速度计算公式：

以摩擦系数代人上式得：

由于，以及
，
因而，将上述各式代人并通过换算，求得物料颗粒轴向速度计算公式：

从上式可以看出，在一定转速下螺距s在某一范畴内物料可以得到较好轴向输送速度，螺距过大或者过小，都会影响物料轴向速度[6]。
3.3螺旋叶片计算
依照输送量计算公式:
（3-4）
式3-4中：Q-输送量 t/h；Ψ-物料填充系数,选用见表1-1；β0-倾斜系数,选用见表1-2；K-螺距与直径比例系数,由选定规格螺旋输送机计算求值；r-物料容重 t/m3，见表1-3；n-转速 r/min；D-螺旋直径m，见表1-3
表1－1 物料填充系数ψ[7]
物料特性
易流动,磨损很少
少量磨损且为颗粒至小块状
磨损性、侵蚀性大
ψ
0.45
0.33
0.15
表1－2 倾斜系数β[7]0
倾斜角
0°
≦5°
≦10°
≦15°
≦20°
β0
1.0
0.90
0.80
0.70
0.65
若干散料容重r及运营阻力系数λ（总阻力系数）
表1－3 物料容重r[7]
物 料
r（t/m3）
λ
灰 与 渣
0.7-1.0
3
燕麦、大麦
0.5
1.9
砂 桨
1.8-2.1
3
玉米、黑麦、稻谷
0.5-0.7
1.9
砂
1.4-1.7
3
小 麦
0.8
1.9
水 泥
1.0-1.3
1.9
在料槽中，物料充填系数影响输送过程和能量消耗。当充填系数较小(即ψ=5%)时，物料堆积高度低矮且大某些物料接近槽壁并且具备较低圆周速度，运动滑移面几乎平行于输送方向如图3-3a。物料颗粒沿轴向运动要较圆周方向明显得多。因此，这时垂直于输送方向附加物料流不严重，单位能量消耗也较小。但是，当充填系数提高(即ψ=13%或40%)时，则物料运动滑移面将变陡如图3-3b、c。此时，在圆周方向运动将比输送方向运动强，导致输送速度减少和附加能量消耗。因而，对于水平螺旋输送机来说，物料充填系数并非越大越好，相反取小值有利，普通取ψ＜50%[8]。各种微粒物料充填系数ψ值可参照表1-1。

图3-3 不同填充系数时物料层状况
依照设计条件可知：Q=30t/h，结合上述表中可拟定：物料填充系数ψ、倾斜系数βo、物料容重r。小麦特性为少量磨损且为颗粒，因此物料填充系数ψ取0.33；需要水平输送，倾斜系数βo取1.0；物料容重r取0.8。依照实习单位此前产品经验和网上查阅资料，螺旋机主轴转速普通为40-120r/min，且多为90r/min，本次设计初选转速n为80 r/min。LS型螺旋输送机，实体螺旋螺距等于直径0.8-1倍，依照表1-4，初选k为1.0。
表1－4 LS型螺旋输送机规格、技术参数
规格型号
100
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
螺旋直径
100
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
螺 距
100
160
200
250
315
355
400
450
500
560
630

n
140
112
100
90
80
71
63
50
40
32
25
Q
2.2
7
13
22
31
62
98
140
200
280
380

n
112
90
80
71
63
56
50
40
32
25
20
Q
1.7
6
10
18
24
49
78
112
160
220
306

n
90
71
63
56
50
45
40
32
25
20
16
Q
1.4
5
8
14
19
39
62
90
126
176
245

n
71
50
50
45
40
36
32
25
20
16
13
Q
1.1
3.1
6.2
11
15.4
31
50
77
102
140
198
注：1、n—转速r/min（偏差容许在10%范畴内）；2、Q—输出量m3/h
依照公式：
Q=20t/h，ψ=0.33，βo=1.0，r=0.8t/m3，n=80r/min,k=1.0
可解出：D=250.84mm
为使整个输送机更节约成本，选取娇小型号，提高转速，圆整选取螺旋直径为250mm，拟定k=1.0，再把D=250mm代入公式计算得：n=80.81r/min，圆整选取转速n为85r/min，依照拟定k值，计算出螺距l为250mm。
3.4螺旋机壳内径选取
机壳是由3～8毫米厚薄钢板制成。水平慢速螺旋输送机机壳通惯用2～4mm厚薄钢板制成。横断面两侧壁垂直，底部为半圆形，每节机壳端部和侧壁上端均用角钢焊接加固，以保证机壳刚度，实现节与节间、顶部盖板与机壳连接，机壳底部应设立铸铁件或角钢焊接件支承脚，以保证输送物料过程强度。垂直迅速螺旋输送机机壳横断面为圆形，普通采用薄壁无缝钢管制成。不锈钢或薄钢板制成圆筒或带有垂直侧边U形槽，为了便于连接和增长刚性，在料槽纵向边沿及各节段横向接口处都焊有角钢，用可拆卸盖子盖在上面。机壳内直径要稍不不大于螺旋直径，使两者之间有一间隙。螺旋和机壳制造、装配愈精准间隙可愈小。这对减少磨损和动力消耗非常重要，普通间隙为5.0～15毫米。依照我实习所在公司实际生产水平，结合以往生产总结间隙设计规定如表1-5。选用间隙为10mm，因此螺旋机壳内径为270mm。
表1-5 螺旋公称直径与机壳间隙
公称直径/mm
螺旋直径与机壳内径间隙/mm
100
7.5
125-315
10
400-500
12.5
630-800
15
1000-1250
20
3.5主轴轴径计算
螺旋轴普通采用直径30～70mm空心钢管。再依照公式计算：，轴径较大，可以保证传播过程中强度，但会影响横截面输送物料有效面积，因此取，因此轴径为75mm。选用厚度为6mm钢管做主轴，则内径为63mm。
3.6进出料口尺寸计算
螺旋机进料口、出料口依照顾客现场开设，普通应从尾部进料，头部出料，但也可以从头部进料尾部出料，如需要中部进料，头部、尾部出料，或头部进料，中间出料，则为非原则制法。
⑴进料口
进料口是用以连接螺旋机和进料漏斗部件，其由盖寸口夹紧在机盖上，也可用焊接办法与机盖相联，装置进料口时应在所装机盖上按进料口内孔尺寸开孔。LS型螺旋输送机进料口外形与安装尺寸表见表1－6
表1－6 进料口外形与安装尺寸
螺旋机
型号
外型及安装尺寸 mm
A
B
C
D
d
n
LS100
100
180
146
100
12
4
LS160
160
250
210
100
12
8
LS200
200
300
256
100
14
8
LS250
250
350
306
100
14
8
LS315
315
415
370
160
14
8
LS400
400
500
456
160
14
12