螺旋输送机毕业设计.pdf

毕业设计题目：螺旋输送机的设计摘要摘要螺旋输送机是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续输送机械，它是利用工作构件 即螺旋体的旋转运动使物料向前运送，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设 备之一。螺旋输送机在国民经济的各个部门中得到了相当广泛的应用，主要是用来运送 大宗散货物料，如煤、矿石、粮食、砂、化肥等。螺旋输送机种类较多、结构差异大、设计参数多，并且各参数之间相互联系和制约，使得设计和选择复杂、难度大，尤其是 一些主要参数，如果选择和组合不当，将会严重影响螺旋输送机的生产效率和工作性能。本文以水泥混凝土为主要输送原料进行螺旋输送机的相关结构和参数设计。螺旋输送机由槽体、转轴、螺旋叶片、轴承、传动装置以及驱动系统组成。本设计 中，螺旋输送机主要是用于水泥的传送，根据给定的输送量以及物料的特性分别进行叶 片用料实形、螺旋直径、螺旋转速等主要参数的设计计算。传动部分采用电动机带动传 动链，传动链带动一级减速器、减速器连机体的传动方式。根据计算得出的主要参数选 择合适的电动机，从而确定链轮以及减速器的传动比，将主要后续工作引向一级减速器 的设计，其中包括主要传动轴的校核、齿轮的选择等计算工作。最后根据计算所得的结 果整理出安装尺寸以及装配图的绘制。关键词：螺旋输送机，链传动，行星摆线针轮减速器，水泥输送AbstractScrew co nveyo r is a co mmo n co mp o nent d o es no t ha ve t ra ct io n flex ible co nt inuo us co nveyo r,t ha t is,t o ma k e use o f t he co mp o nent s o f t he ro t a t ing sp ira l mo vement t o fo rwa rd t he d elivery o f ma t eria ls,mo d em p ro d uct io n a nd t ra nsp o rt a n imp o rt a nt a nd ind isp ensa ble o ne o f mecha nica l equip ment.Screw co nveyo r o f t he va rio us d ep a rt ment in t he na t io na l eco no my ha s been a wid e ra nge o f a p p lica t io ns,ma inly used t o t ra nsp o rt bulk ca rgo ma t eria ls,such a s co a l,o re,gra in,sa nd,fert ilizer,fo o d,et c.Screw co nveyo r so rt is mo re,st ruct ure,t he d esign p a ra met er o f big d ifferences bet ween t he p a ra met ers,a nd ea ch int erco nnect ed a nd co nst ra int s,I t will serio usly a ffect screw co nveyo r p ro d uct io n efficiency a nd wo rk p erfo rma nce.This t ex t ba sed o n cement co ncret e co nveying fo r ma in ra w ma t eria l fo r screw co nveyo r rela t ed st ruct ure a nd p a ra met ers d esign.Screw co nveyo r by t ub,sha ft,sp ira l lea f,t he bea rings a nd d rive d evice a nd d rive syst ems.This d esign,screw co nveyo r is ma inly used t o t ra nsmit,cement a cco rd ing t o t he given t hro ughp ut a nd ma t eria l p ro p ert ies o f t he a ct ua l sha p e o f bla d e ma t eria ls resp ect ively,摘要sp ira l d ia met er,sp ira l sp eed o f such ma in p a ra met ers d esign ca lcula t io n.The t ra nsmissio n p a rt a d o p t s mo t o r d riving t ra nsmissio n cha in,t ra nsmissio n cha in d rive level 1 red ucer,gea r red ucer t he t ra nsmissio n wa y even.Acco rd ing t o t he ma in p a ra met ers ca lcula t ed t o cho o se t he a p p ro p ria t e mo t o r,so a s t o d et ermine t he sp ro ck et a nd gea r red ucer gea r ra t io s,will ma inly fo llo w-up wo rk t o level t he d esign o f t he sp eed red ucer,includ ing ma in sha ft o f gea r check,select io n o f co mp ut a t io na l wo rk.Fina lly,a cco rd ing t o t he ca lcula t io n result s inst a lla t io n d imensio ns a nd st ra ight en o ut t he a ssembly d ra wing.Keywords：screw co nveyo r cha in t ra nsmissio n p la net a ry cyclo id a l p in gea r red ucer Cenment d eilver目录目录摘要.IAbst ra ct.I目录.III1绪论.11论文的研究背景与意义.11.2 螺旋输送机的特点.11.3 国内外关于该论题的研究现状.21.4 螺旋输送机的发展趋势.22螺旋输送机的设计与参数选用.32.1 螺旋输送机的结构特点.32.2 螺旋输送机的具体设计步骤.32.3 螺旋输送机的选型.42.3.1 螺旋输送机的总体结构形式.42.3.2 选择螺旋输送机的布置形式.42.3.3 螺旋轴及螺旋叶片的设计.52.4 螺旋输送机设计参数的确定.62.4.1 输送物料的工作机理分析.62.5 螺旋输送机设计参数的确定.92.5.1 原始资料.92.5.2 输送量.9253螺旋叶片直径.102.5.4 螺距.112.5.5 壳体的内径.122.5.6 螺旋轴的轴径.122.5.7 螺旋面叶片的下料.132.5.8 螺旋轴的转速.152.5.9 校核填充系数.16ill目录2510倾斜角度.162.5.11 传动功率.163螺旋输送机驱动装置结构设计.173.1 确定电动机的容量.173.2 确定减速机的机型.183.3 确定传动装置的传动比.193.4 计算传动装置和动力参数.193.4.1 螺旋轴的连接.193.4.2 联轴器的选择.253.4.3 键的选择与校核.263.4.4 销的选择与校核.263.4.5 轴承的选择与校核.273.5 螺旋输送机的外形壳体尺寸的设计.284粉状物料螺旋输送机结构的改进.294.1 减速机选择的改进.294.2 螺旋轴螺距的改进.294.3 输送机工作倾角的改进.294.4 水泥仓与输送机连接方式的改进.294.5 提高螺旋叶片耐磨性的措施.305螺旋输送机的安装使用及维护.305.1 螺旋输送机安装技术条件.305.2 螺旋输送机的使用与维护.315.3 常见的故障及排除方法.32结论.32致谢.33IV毕业设计1绪论1.1论文的研究背景与意义螺旋输送机是一种常见的不具有挠性牵引构件的连续输送机械，是现代化生产和物 流运输不可缺少的重要机械设备之一。螺旋输送机的结构简单，横截面积小、密封性能 好，便于在任何位置加料和卸料，操作安全方便，制造成本低；但动力消耗大，物料易 破碎，零件磨损较大。螺旋输送机使用的环境温度-20C+150C,物料温度200C,一般输送倾角 夕420,螺旋输送机的输送能力一般在4 0m3/一下，输送长度LK*25-则 V。杭式中，K物料综合特性系数。物料的综合特性系数为经验值。一般来说，根据物料的性质，可将物料分为4类，1 类为流动性好较轻且无磨啄性的物料；第2类为无磨啄性但流动性较第1类较差的物料；第三类为粒度尺寸及流动性同第2类接近，但磨啄性较大的物料；第4类为流动性差且磨 啄强烈的物料。水泥的经验系数见下表。表4 水泥的经验系数物料的粒物料的磨物料填充系数螺旋面形特性系数综合系数10毕业设计表5 C值度琢性0式KA粉状磨琢性较 大白粉石灰膏，水泥0.25 0.30实体螺旋 面0.056535由已知条件知Q=9t/h,将查表所得的数据长=00565,2=1.3,。=03/=1.0代入公式倾斜角度夕010-1515-2081.00.90.80.70.65计算得出D=0.198m螺旋叶片的直径通常制成标准系列：D=100,120,150,200,250,300,400,500,和 600mmo目前发展到D=1000mm,最大可达1250mm.为限制规格过多过乱，国际标准化组织在系 统研究、试验的基础上制定了螺旋输送机的标准草案，规定了螺旋直径采用R10基本系 列的优先数系。根据式（5）计算出的D值应尽量圆整成标准直径（mm），所以D=200mm。2.5.4螺距螺距不仅决定着螺旋的升角，还决定着在一定填充系数下物料运行的滑移面，所以 螺距的大小直接影响着物料的输送过程.输送量Q和直径D一定时，螺距改变，物料运动 的滑移面随着改变，这将导致物料运送速度的分布的变化。从图4可知物料颗粒M所受螺 旋面在轴向的作用力P轴为：P轴二 Pco s（cr+夕）怎 Pco s（。+夕）7t da 0,必须满足 2 因为 2处的。最大，p轴最小，所以许用螺距可由下式求得:Sma x0血火一）此外，还考虑物料运动速度各分量间的合理分布问题，既要使物料具有尽可能大的 轴向速度，同时，又要使各点轴向速度均大于圆周速度，即V2V1,由此可得：s,一SQ-F f Q -f-Sn 2tzt/2;zr-X-3-x-z-6。（袅 y+1 60（豆）+12k 271r兀S fs/7io实践证明，对于大多数螺旋输送机来说，一般其螺旋体得结构均能满足第一个条件 的要求，但对螺旋体直径较小(例如DlOOniin)的螺旋输送机来说，其a 2不一定能满足 第一个条件的要求，因而在确定较小直径螺旋体得S和d时，必须进行这项验算工作。轴径与螺距的关系还应满足的第二个条件是：螺旋轴径处得轴向速度vl要大于圆周-1+/S d 2-x 速度v2,即vlv20整理得：1一/兀根据计算,当f取0.3,S=(0.8T.0)D时，d(0.4 7-0.59)0,当f值增加时，d/D的 值还要增加。也就是说，根据上式计算出的轴径相当大，这势必降低有效输送截面，为 了保证足够的有效输送截面从而保证输送能力，就得加大结构，使得输送机构粗大笨重,成本增加。所以，螺旋轴径与螺距的关系应是输送功能与结构的综合，在能够满足输送 要求的前提下，应尽可能的使结构紧凑。由于螺旋输送机的填充系数较低，只要保证靠 近叶片外侧的物料具有较大的轴向速度，且轴向速度大于圆周速度即可。推荐的轴径计 12毕业设计算公式：d=(0.20.35)D计算得出d=70mm,此为无缝钢管的外径，根据生产经验，钢管厚度定为t=6mm时,能够满足输送要求，不会产生弯曲变形。2.5.7螺旋面叶片的下料螺旋面叶片及展开图见图7图中L、L1随叶片厚度不同而异，须经试验决定，表5列出直径150500nmi的实体螺 旋面叶片的下料尺寸(红压获得的实际数值)表6 实体螺旋面叶片下料尺寸螺旋直径Dt6dDId lLLI15012044 4 o 5164 o 5593111200160457219763912250200470275955419300240683330113642140032061084 4 114 99127500400813355118410429D=山+2c13毕业设计圆柱螺旋叶片是将叶片沿圆柱螺旋线焊接于机轴上作输送器用。叶片生产方法有 二：其一按照导程分段落料拼接；其二叶片用长条带料在专用机床上整体拉制后焊接在 机轴上，此方法仅用于专业生产厂家。本设计采用第一种方法。L=加)2+p2I=J(7Zd)2+p2h=g(D d)Ihr 二-L-lc=2(r+A)sin 式中：L-内外螺旋线实长(mm)；P-导程(mm)；h叶片宽度(mm)；r叶片展开里口半径(mm)；a切缺角(0);C切口弦长(mm)经计算,螺距分别是156mm,1 11图8 圆柱螺旋叶片200nlm和50nlm的叶片下料尺寸分别如下图9所示：14毕业设计图9螺旋叶片的下料尺寸2.5.8螺旋轴的转速螺旋轴的转速对输送量有较大的影响。一般来说，螺旋轴的转速加快，输送机的生 产能力提高，转速过小则使得输送机的输送量下降。但转速也不宜过高，因为当转速超 过一定的极限值时，物料会因为离心力过大而向外抛，以致无法输送。所以还需要对转 速n进行一定的限定，不能超过某一极限值。当位于螺旋外径处得物料颗粒不产生垂直与输送方向的径向运动时，则它所受惯性 离心力的最大值与其自身重力之间应有如下关系：m R ma x Wmg即21nma x l760W而考虑到不同的输送物料的影响则:式中，K-物料的综合系数，见表2；g-重力加速度(m/s2);nma x-螺旋的最大转速，即临界转速(r/min)。而令a=3ok n 则原式可转化为常见的经验公式：A fl max-1-4d式中A物料的综合系数，见表3。因此，螺旋输送机的螺旋转速应根据物料的输送量、螺旋直径和物料的特性而定,15毕业设计在满足输送量要求的前提下，螺旋转速不宜过高，更不允许超过它的临界转速，即：n ma x式中，n-螺旋的实际转速(r/min)将查表得的A=75,D=200nlln代入得：nma x=168(r/min)圆整为下列转速：20,30,35,45,60,75,90,120,150,190。n=120(r/min)2.5.9校核填充系数物料在料槽中的填充系数对物料的输送和能量的消耗有很大的影响。当填充系数较 小的时候，物料堆积高度较低，大部分的物料靠近螺旋外侧，因而具有较高的州轴向速 度，物料在输送方向上的运动要比圆周方向上显著的多，运动的滑移面儿乎平行于输送 方向，这时垂直与输送方向的附加物料流减弱，能量消耗降低；相反，当填充系数较高 时，物料运动的滑移面很陡，其在圆周方向的运动将比输送方向的运动强，这将导致输 送速度的降低和附加能量的消耗。因而，填充系数适当取小值较有利，一般取。50%。此时，倾斜角度的大小对填充系数也有一定的影响。各种物料的填充系数*值可参考表 1(D-0.25 0.30 J-O在此校核填充系数*=Q/4 7D“2SCR.157,不满足要求。修改n=100r/min,D=0.19m,S=0.157此时0.29,在推荐范围内，填充系数满足要求得D=190mm,S=160mm,d=83mm,n=100r/min2.5.10倾斜角度螺旋输送机的倾斜角度对于螺旋输送机输送过程的生产率和功率消耗都有影响，一 般它是以一个影响系数的形式来体现的。倾斜输送系数见表1。螺旋输送机输送能力将 随着倾斜角度的增加而迅速降低的，同时，螺旋输送机布置时倾斜角度也将影响物料的 输送效果。另外倾斜角度的大小还会影响填充系数。倾斜角度对填充系数的影响如表1。倾斜角度越大，允许的填充系数越小，螺旋输送机的输送能力越低。因此，在满足 使用条件的前提下，螺旋输送机尽量避免倾斜布置，而最好采用水平布置；若工艺需要 采用用倾斜布置，为了提高输送效率，倾斜角度也不宜过大，一般倾斜角度,=1,20。若一级不能满足要求，可采用多级倾斜布置，以减少损失。因此，在满足使用条件的前 提下，在此选用的水平布置，提高输送效率，即倾斜角度为零。2.5.11传动功率螺旋输送机的驱动功率，是用于克服在物料输送过程中的各种阻力所消耗的能量，16毕业设计主要包括以下儿部分：使被运物料提升高度H（水平或倾斜）所需的能量；被运物 料对料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消耗；物料内部颗粒间的互相摩擦所引起的 能量消耗；物料沿料槽运动造成止推轴承处得摩擦引起的能量消耗；中间轴承和末 端轴承处的摩擦引起的能量消耗。克服以上阻力所需轴的功率所以螺旋轴所需功率：P=k CL+）3o/式中，P螺旋输送机的驱动功率（KW）；Q输送量（t/h）；L输送距离（m）;H-倾斜高度（m）,H=LsinB；u-物料运行阻力系数；表7水泥的阻力系数物料特性典型物料4磨啄性较大的砂，水泥3.2将已知条件：Q=9t/h,L=2.37m,D=0.19m,=3.2代入公式计算得出;丸=0A89kw o 对于电动机驱动功率为式中，4表示功率储备系数，一般取为L21.4；电动机传动效率，一般为了方便取以0.7计算，得出Pl=0.378k w03螺旋输送机驱动装置结构设计螺旋输送机传动装置设计要求：用于水泥运输的螺旋输送机传动装置，两班制，载荷较平稳，输送机工作转速n=100r/min”三相 交流电压380/220V,使用折旧日期为10年。其特点：由于轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚 度和强度。选择的驱动装置的组成：传动装置山减速机、工作机组成。3.1确定电动机的容量所需的电动机的输出功率为：p二曰7其中：P1负载功率;17毕业设计K工作情况系数，见表6；7减速器效率。P计算功率。表8工作情况系数原动机种类工作条件负荷性质电动机稳定中等冲击大的冲击断续3h/d0o 8lo 0lo 35810h/dlo 0lo 2lo 524 h/dlo 2lo 35lo 6将K=L 35,20 9,P1=O.378k w代入得P=0.567k w选择机型时，考虑到螺旋输送机用于搅拌站中物料的输送，对于连续运行系统中的螺旋输送机,由于整个系统连续作业，且自动化程度很高，任何一个部位发生故障都会影响整个系统的正常运转。因此，这种场合使用的输送机应有较大的功率储备。3.2确定减速机的机型摆线针轮减速器是由少齿差渐开线齿形行星减速器发展而来。所不同的是它的行星 轮齿是采用摆线齿，而内齿是采用针齿，“摆线针轮行星传动”即内齿轮齿数ZB和行星 轮齿数ZC之差ZB-ZC=1。其转臂和输出机构等则和少齿差行星齿轮传动一样，这时，转 臂（输入轴）好的转速Nx与输出机构（输出轴）的转速NV之间的传动比为：t%/因此可知，这种行星传动的传动比等于行星轮的齿数，输入轴和输出轴的转向相反。与普通减速器比价破，摆线针轮传动和少齿差行星传动一样，也具有结构紧凑、体 积小，重量轻等优点。若把摆线针轮行星传动豁然少齿差行星传动进行比较，摆线针轮 行星传动则具有如下的优点：摆臂轴承载荷只有渐开线齿形的60%左右，即寿命约提高5倍左右。因为转臂轴承是 一齿差行星传动的薄弱环节，所以这时一个重要的优点。摆线轮和针轮间几乎有半数齿同时接触（指在制造精度较高的情况下），而且摆线 齿和针齿都可以磨削，股运转平稳、噪音小。针齿销可以加套筒，使与摆线轮的接触成为滚动摩擦，延长了摆线轮这一重要零件 的寿命。效率较高，一级传动可达9。95%,而渐开线一齿差行星传动的效率只达8590%o其适用于连续工作制，工作温度-25+40,减速机最高温度为80,允许正反 向运转。18毕业设计因此按照工作要求和条件，选择摆线针轮减速机。由之前计算可知螺旋轴的工作 转速为：n=100r/mino查阅设计手册选择标准减速机产品，所以综合考虑选择标准减速器：立式单级直联 式摆线针轮减速机XLD3-4 T7。额定功率为3KW,机型号为4,同步转速为1500R/min,低速轴需用转矩4 90N*m,减速 比选用17。其主要安装尺寸见表9：表9摆线针轮减速机的主要安装尺寸机型尺寸CfDd2d3d4EMnPS416145260230200157964M8尺寸XL型bhetdLiDibihitiei14496340113242262418.2403.3确定传动装置的传动比由选定的电动机满载转速和工作机转速可得传动装置的传动比为i=幽=15nw 100由于选用的是标准减速器，所以传动比是标准值选择17。所以修改工作机转速17校核 0=Q/4 7D2/USC 二0。29在推荐范围内，填充系数满足要求。3.4计算传动装置和动力参数3.4.1螺旋轴的连接旋转轴一般由无缝钢管制成，直径常取4。85111nl。在空心轴的连接处需要实心轴端。轴间的连接如图1019毕业设计图10 螺旋轴的结构实心轴伸入无缝钢管约100mm,端部焊接固定,焊缝高度约8nlln,然后用销固定。伸入 轴和钢管之间为过盈配合。下面是关于左右端实心轴的设计计算：左轴端及轴上零件的设计与校核左轴段及轴上零件的设计材料：选用45号钢调制处理，查表得上=254 5Mp a,A=126103Mp0d minf 户,P=4,贝明39.25/加估算轴的最小直径 V查阅机械设计手册，由选定的摆线针轮减速机型号可知其输出轴轴伸的直径 D=4 5mm,e=63mmo由于螺旋轴和减速机之间用联轴器连接，可知：左轴端的轴伸Dl=4 5mm,Ll=63mm。因为联轴器靠轴肩定位，轴肩“六。？）D|，D|+2”圆整为整数值。所以 D2=55mmo轴段2上安装轴承端盖，轴承46211双列（向心）深沟球轴承，轴承端盖 和轴承之间安装挡圈，两个深沟球轴承之间加隔套，根据安装零件及顺序，其长度安排 为：L2=19+2+50=71mm,其中隔套安装处径向a =2mm。轴承右端采用轴肩定位，所以D3=60mni。为确保密封性良好，轴段3上安装零件顺序 为，轴承座，左联接板，密封盖，其中轴承座及左联接板采用两对J形油封来加强其密 封性。根据安装零件及顺序，其长度为：L3=66mni轴段4伸入钢管L4=100niin,和钢管之间为过渡配合，直径为D3=71mm。轴端和钢管之 间焊接固定。在距离钢管左侧20nlm处用销定位。并且销和钢管之间的销孔之间焊接固定,在距离销50mm处用同一型号的销定位，并且焊接固定。同时两个销之间的夹角成90度。左轴段的校核Ll=63mm,L2=71mm,L3=66mm,L4=100mm20毕业设计作轴的计算简图:.LIBAC DTB=TC=TD=TA=4 90N.m 作扭矩图为：校核该轴的强度：Mn=4 90 x 101=Wn-x45316故安全。式中Wn称为抗扭截面模量，它也只与截面尺寸有关Wn=对实心轴 16螺旋轴钢管的校核21毕业设计OOABC轴上所承受的物料总重为24。5Kg,钢管外径为83mm，内径为67mm,长度为294 4 mmo 下面作轴的计算简图：F.=Fr=122.5N 利用平衡方程求得：2MA=Mr=0下面作弯矩图：在距A点x处的D点截断，取左半轴研究：11 I-.,/M!_!_!_!_I_!_111 QFaG x-F.-x+x-+M-0在距离A点为x处得弯矩为：1 2“i G x2M=FA-x-2 II可知在一 2处，弯矩达到最大，ma x=90160N作轴的弯矩图如图所示：22毕业设计TB=TA=TC=4 90N-mm作当量弯矩图：在B点达到最大值，Mma x=历/而尸=302833N 如九 式中S是考虑扭矩和弯矩的作用性质差异的系数扭转剪应力为脉动循环变应力时取5=0.59作轴的当量弯矩图如下图所示：校核钢管的强度：进行校核时，通常只校核轴上承受的最大当量弯矩的强度（即危险剖面C的强度）。由以上计算可得：Mma x Wn302833_ _,67.1-41683 J-4.7Mpa cr故安全。23毕业设计校核销固定地方的剪切强度:作轴的计算简图：Fa=F=122.5N利用平衡求得：2Ma 二Me=0作剪力图，在距A点x处的D点截断，取左半轴研究,在距a点为X处的剪力为：Q+q-&=oQ=FA-q-x=FA-x=122.5-0.083%作轴的剪力图如图所示：122.5Na=-醇-二=0.065Mp o rA fD?fd?7r(D2-d2)24毕业设计故安全。（3）右轴端及轴上零件的设计与校核轴及轴上零件的设计材料：选用45号钢调制处理，查表得k J=254 5Mp,A=126103Mp d minf 户,P=4,贝%”39.25如 71估算轴的最小直径 V轴头L5=28nim,D5=4 0mm,轴段6上安装带方形座外球面球轴承，D6=4 5mm,L6=68mm。轴 承左端采用轴肩定位，所以D7=50mm。为确保密封性良好，轴段7上安装右联接板，密封 板根据安装零件及顺序，其长度为：L7=64 mmo与左轴端对称，深入钢管L5=L4=100mm,直 径 D5=71niin。3.4.2 联轴器的选择联轴器一般由两个半联轴器和和键接件组成，半联轴器与主、从动轴通常采用键连 接。根据工作情况可选择双排链链条联轴器，特点是：结构简单，重量轻，工作可靠，寿命长，容易拆卸，维护方便，且有少量补偿两轴相对偏移性能，用于高温、潮湿、多 尘条件下，允许两轴有较大的安装偏差，允许正反转，但不宜用于起动频繁，正反转变 化多的地方。计算联轴器所需的转矩：PT=Tkwk kzkt=9550-k w q（N*/n）n式中：T理论转矩，N*m；Pw-驱动功率，k W；n工作转速，r/min；Kw-动力机系数；K工况系数，Kz起动系数；Kt温度系数；Tn公称转矩，N*m。查阅机械手册可知：KW=L0;K=L 5；Kz=1.0;Kt=1.2o所以，Tc二KT=4 88N*m选用联 轴器型号为GL7。其基本参数如下：Tn=630N*m,由于不安装罩壳，许用转速np二630r/min,轴孔直径d l=d 2=4 5mm,轴孔长 度L=14 2,L1=1O7,链号12A,链条节距p=19.05,齿数=18,转动惯量J=0.012。25毕业设计3.4.3 键的选择与校核因为d l=4 5,查阅机械设计手册，选择键为bx/?:14 x 9。2T _原1100120Mpa初选键长为56,校核，一嬴式中：T转矩，N*mm;D轴的直径，mm;k键与轮毂的接触高度，mm;平键 k二h/2；1键的工作长度，对于A型键1二L-b,b键的宽度，mm;PP Pp p键连接 的许用挤压应力及许用挤压压强，Mp a,7P键连接的许用剪应力，Mp a0表10不同载荷性质的许用值许用应力联接工作 方式被联接零件 材料不同载荷性质的许用值静载轻微冲击重冲击%静联接钢1251501001206090铸钢708050 603050Ppp动联接钢5040301209060经计算得：2 x 4 90 x 103)c r 1P=-7-7-115 7,4 5x(9/2)x 4 2,所以说选键为：Z?x/ix；：14 x 9x 56通过联轴器联接的另一轴端与其相同，因此选用相同型号的键联接。3.4.4 销的选择与校核由于左右轴端和螺旋轴钢管之间的联接采用端部焊接，并在距离端部一定距离处用 销定位的方式，接丁春做销的选择和校核工作，因为所联接件的直径为d=83mm,所以选 择圆柱销B12x 95卜p =90Mp a;4 TT=Tn下面进行销的强度校验，加一。式中：T转矩，N*mm;D轴的直径，mm;d销的直径，mm,d=(0.130.16)D;L销的长度，mm,L=(rL5)D;%P销联接的许用挤压应力，Mp a04 x 4 90 x 103t=-；-61 90经计算得：x122x71,所以键满足强度的要求。26毕业设计但是为防止在螺旋轴的高速旋转中，时间长之后，销联接变松，销脱落。所以在销 和圆柱钢管之间再加以焊接，增加其剪切强度，焊缝高度5mm。3.4.5 轴承的选择与校核左轴端处轴承的选择与校核首先计算轴承处受力：电机加减速器的重量为Gl=104 9N,分析受力如图所示：机壳和螺旋轴的重量为G2=1978N。Z1 魁机 翻粉A BZ2机标4蝴C02声 A5 xiG2B处双列深沟球轴承，C处为外球面球轴承。列平衡方程：Gl+G2-Zl-Z2=00.25 x Gl+(l.185+0.2+0.5)x G2-(0.5+0.1)x Zl-(2.37+0.2+0.5)Z2=0Xl+X2=0得：Zl=214 6.6N,Z2=880.4 N71Fr=1073.3N右端轴径d=55mm,转速n=88r/min,径向载荷为 2。要求寿命10年,约为 Lh=9000h。首先根据需要选择双列深沟球轴承，查表7-2-52,试选轴承代号46211,d 二 55nlm,a=4 3.2ZNA=14.288;Z=10.计算当量动载荷P：P=XF+YFa r a式中：P当量动载荷，N;Fr径向载荷，N；X径向动载荷系数；Y轴向动载荷系数。查表7-2-51：X=l,Y=0；所以P=1073.3N。轴承转速大于10r/min,按照额定动载荷选择轴承，27毕业设计c 二fhfmfd fnf.P=1.0 代入得：C=4.4 8k No故选择合适。右轴端处轴承的选择与校核首先根据需要选择带方形座外球面球轴承,查表7-2-52,试选轴承代号UCFU309,d二4 5nlm=245kN;B=56.3mm;D-S5mm计算当量动载荷P：P=XF+YFa r a式中：P当量动载荷，N;Fr径向载荷，N；X 径向动载荷系数；丫轴向动载荷系数。查表7-2-51：X=l,Y=0；所以P=880.4 N。轴承转速大于10r/min,按照额定动载荷选择轴承，C _ f hfin fd fnf,PCr将/=2.62;/=1.693;=1.5;=1.2 1.8;%=LO 代入得:C-3.679k No故选择合适。3.5螺旋输送机的外形壳体尺寸的设计根据所设计的螺旋轴及相关的传动系统，输送机的外壳尺寸如下图所示，总长 L=3000mm,壳体直径D=219nim,进料 口直径D1=4 00nlin,高Hl=200mm,出料 口直径D2=219nini,距输送机轴线高H2=200mm,进料口处的清料UD3=14 0mm,距输送机轴线高H3=165mm,出料 口处的清料口D4=131mm,输送机轴线高H4=165mm。端部板厚Tl=10mm,壳体板厚T2=6mm。左 28毕业设计端吊耳的高度120mm,距左端90mm。右端吊耳的高度35min,距右端4 50mni。图11 壳体的外形尺寸4粉状物料螺旋输送机结构的改进4.1减速机选择的改进为保证螺旋输送机有可靠的动力输入，将原先的圆柱齿轮换为扭矩较大、效率高、体积小、质量轻的摆线针轮减速器，提高了产品的承载能力，传动更加平稳。4.2螺旋轴螺距的改进采用变螺距技术提高螺旋输送机的输送能力。螺旋输送机输入节用较小螺距，中间 节螺距增大1020mni,输出节螺距再增大1020nini。这样一来，输入节粉料填充量达大，中间节和输出节随螺距变大、填充量减小，可有效防止高流动性粉料在输送时发生倒流 或堵塞现象。在螺旋轴的尾部，设计一段反螺旋结构，可以有效的防止物料在输送过程中在尾部 的堆积，保证物料输送的顺畅性。4.3输送机工作倾角的改进按一般规律，螺旋机在功率、螺距、转速、物料容重及填充系数相同的条件下，生 产率随工作倾角加大而降低，而且呈一种非线性关系。综合考虑搅拌机设备的整体结构 和螺旋机生产率要求，螺旋机的工作倾角调整在水平较为适宜。4.4水泥仓与输送机连接方式的改进由于螺旋输送机是用于水泥拌和站中的粉料的输送，因此输送机和水泥仓间一般采 用挂板加帆布袋（图a）或球较加法兰的方式（图b）连接，前者密封性能不好，安装调整 不方便；后者密封性能大大提高，可在一定角度范围内调整，安装方便，所以本设计选 择第二种方式。29毕业设计4.5提高螺旋叶片耐磨性的措施螺旋输送机的寿命取决于螺旋叶片的耐磨性，螺旋叶片磨损最严重的是它的顶部。磨损主要是磨粒磨损、氧化磨损和热磨损，为提高螺旋叶片的耐磨性，可采用下列的措 施表面强化处理。表面强化并不仅仅提高表面硬度，还可以使金属材料表面具有某 种特殊的化学性能。表面强化处理可以采用电弧和火焰方法来提高金属材料表面的硬 度。一般来说，硬度高，耐磨性好。在靠近螺旋叶片上部装上耐磨钢片或覆盖增强分子耐磨性，磨损后可很快得更 换。刷涂耐磨涂层，如HNT耐磨涂料，这种涂料粘结力强，成型好，稳定性高，摩擦 系数小，具有一定的机械强度，刷涂工艺简单，适合温度小于100度的场合，但冲击性 差，试验证明这种耐磨涂料的耐磨性比铸铁高2.5倍。以聚四氟乙烯为基础，填充高分子粉或者合金粉和氧化物材料，采用粉末冶金烧 结成型的螺旋叶片，其耐磨性很高，年磨损量只有0.0020.004 mm。5螺旋输送机的安装使用及维护5.1螺旋输送机安装技术条件本设计中螺旋输送机主要是用在沥青拌合站中，用于水泥的输送。螺旋机安装的正确性是以后使用情况良好的先决条件之一，其在使用地点的安装 必须妥善地进行,并满足技术条件的要求。30毕业设计1、螺旋机安装基础至少应在螺旋机正式安装以前20天浇灌完成,该基础应能可靠 地支承输送机并保证不同地基过小而发生螺旋机下沉和额外的变化，保证螺旋机在运转 时具有足够稳定性。2、螺旋机在安装以前必须将那些在运输中或卸箱时粘上的尘垢的机件加以清洗。3、相邻机壳法兰石应连接平整、密合,机壳内表面接头处错位偏差不超过2mni。4、机壳法兰间允许垫石棉调整机壳和螺旋长度的积累误差。5、螺旋体外径与机壳间的间隙应符合相关设计规定,最小间隙不得少于规定数值的 螺旋机主轴与减速电器的同轴度应符合GB1184-80形状和位置工差，未注公差的规 定附表4中10级的规定。6、螺旋机的各底座在机壳装妥后,均应使之着实后再拧紧地脚螺钉。7、所有联结螺钉均应拧紧至可靠的程度。8、进出料口现场安装应使进出料口的法兰支承面与螺旋机的本体轴线平行，与相 连接的法兰应紧密贴合,不得有间隙。9、螺旋机装妥后应检查各存油处是否人足够润滑油，不够则加足之，其后 进行无负 载试车;在连续进行4小时以上试运转后,检查螺旋机装配的正确性，发现不符合下列 条件的应即停车,处理后再运转,直至处于良好运行状态为止。螺旋机运转应平稳可靠,紧固件无松动现象。运转2小时后轴承温度W30C,润 滑密封良好。减速器无渗油，无异常声，电器设备，联轴器安全可靠。空载运行功率 W额定功率30%o5.2螺旋输送机的使用与维护螺旋输送机是用来输送粉状,粒状，小块状物料的一般用途的输送设备,各 种轴承 均处于灰尘中工作，因此在这样工况条件下的螺旋机的合理操作与保养就具有更大的 意义,螺旋机的操作和保养主要要求如下：1、旋机应无负载起动，即在机壳内没有物料时起动,起动后方能向螺旋机给料。如 因特殊情况发生紧急停车后，重新启动时，须先点动几次，或适当排除机槽内的物料。2、螺旋机初始给料时,应逐步增加给料速度至达到额定输送能力,给料应均匀，否则 容易造成输送物料的积塞,驱动装置的过载,使整台机器早日损坏。3、为了保证螺旋机无负载起动的要求，输送机在停车前应停止加料，等机 壳内物料 完全输尽后方可停止运转。4、被输送物料内不得混入阴硬的大块物料,避免螺旋卡死而造成螺旋机的损坏。5、在使用中经常检视螺旋机各部位的