螺旋輸送機設計畢業(yè)設計(含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著現代科學技術的日益發(fā)展，螺旋輸送機的應用也越來越廣泛。物料從進料口加入，當轉軸轉動時，物料受到螺旋葉片法向推力的作用。該推力的徑向分力和葉片對物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉動，但由于物料本身的重力和料槽對物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉，而在葉片法向推力的軸向分力作用下，沿著料槽軸向移動。</p>

2、<p>　　本設計以建筑業(yè)為背景，對此工況下所要求的螺旋輸送機結構進行設計與計算，對整個裝置中的傳動系統進行了運動力學分析及結構設計，對其驅動裝置做了深入設計，并著重對其主要零部件進行了具體設計，包括螺旋輸送機的螺旋直徑，螺距，軸徑進出料口，葉片形式，中間懸掛軸承，槽體，螺旋軸的計算選型。</p><p>　　電動機是通過螺旋輸送機的功率來計算選型。減速器中齒輪通過齒面接觸疲勞強度來計算，通過齒根彎曲

3、疲勞強度驗算；軸按許用彎曲應力計算法校核軸徑。</p><p>　　關鍵詞 電動機；減速器；螺旋葉片；螺旋軸</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the growing of modern science and technology development, application of the

4、 screw conveyor is more and more widely. When the material was added to the inlet orifice, and the shaft rotated, the materials was given the thrust by the helicallobe. The thrust of the radial contribute to the material

5、 and blade the friction, it is possible that the materials could rotate around the axis, but because of the gravity of the material and the friction which the silo acted, the material do not rotate w</p><p>

6、　　For the construction industry background, which is required by the screw conveyor design and structure in this design. The entire device in the transmission system for the movement of mechanical and structural was desi

7、gned. The design of its driving system and the specific design of its main parts, which is including the screw conveyor spiral diameter, pitch, the shaft diameter of inlet orifice, the calculation and selection of the sh

8、afts, the middle hoist and the spiral axis were carried out.</p><p>　　In detal, motor is through the power of the screw conveyor to calculate and select. The gears in the reducer is calculated by the gear su

9、rface contact fatigue strength and checked by the gear bottom bend fatigue strength, I check the diameter of axle through the permissible bending stress</p><p>　　Keywords motor reducer helicallobe spiral

10、 axis</p><p><b>　　目　　　錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 螺旋輸送機產品概述1</p><p>　　1.2 螺旋輸送機應用范圍1</p><p>　　1.3 螺旋輸送機主要特點2</p

11、><p>　　1.4 螺旋輸送機工作原理2</p><p>　　1.5 螺旋輸送機整機布置形式2</p><p>　　1. 6 螺旋輸送機規(guī)格、技術參數6</p><p>　　2.電動機的計算選型9</p><p>　　2.1 電動機的選擇9</p><p>　　2.2 傳動裝置的運動和動

12、力參數的計算10</p><p>　　3.減速器設計計算13</p><p>　　3.1 齒輪設計13</p><p>　　3.3 減速器結構設計19</p><p>　　3.3 軸設計20</p><p>　　3.4 軸承的選型25</p><p>　　3.5 鍵的選型26<

13、;/p><p>　　4.螺旋輸送機機體的設計30</p><p>　　4.1 機體主要部件的介紹30</p><p>　　4.2 機體主要部件的選擇計算39</p><p>　　5.螺旋輸送機機體的安裝條件、使用及維護45</p><p>　　5.1 螺旋輸送機機體的安裝條件45</p><p

14、>　　5.2 螺旋輸送機機體的使用及維護47</p><p><b>　　結論49</b></p><p><b>　　致謝50</b></p><p><b>　　參考文獻51</b></p><p><b>　　附錄52</b><

15、/p><p><b>　　附錄一52</b></p><p><b>　　英文資料52</b></p><p><b>　　中文翻譯58</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 螺旋輸送

16、機產品概述</p><p>　　螺旋輸送機俗稱絞龍，LS型系列螺旋輸送機是一種利用螺旋葉片的旋轉,推動散料延著料槽向前運動的輸送設備,適宜于輸送粉狀,顆粒狀和小塊物料。  LS型螺旋輸送機等效采用ISO1050-75標準，設計制造符合ZBJ81005.1～2-88《 LS螺旋輸送機 》專業(yè)標準。LS型螺旋輸送機直徑由100mm～1250mm，共十二種規(guī)格,分為單驅動和雙驅動兩種形式，單驅動螺旋機

17、最大長度可達40m(特大型30m)，雙驅動螺旋機采用中間斷開軸結構，最大長度可達80m(特大型60m)，螺旋機長度每 0.5m 一檔，可根據需要選定，螺旋機頭部軸承、尾部軸承置于殼體外部減少了灰塵對軸承室的侵入提高了螺旋機關鍵件的使用壽命。中間吊軸承采用滾動、滑動可互換的兩種結構，并設防塵密封裝置，密封件用尼龍用塑料，因而其密封性好，耐磨性強，阻力小，壽命長?；瑒虞S承的軸瓦有粉末冶金、尼龍和巴氏合金等多種材料供用戶根據不同的場合選用。滑

18、動軸瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦，合金而磨鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦。吊軸承機外側置式油杯,便于集中加油潤滑。進出料口位置布置靈活,并增設電動型出料口，便于自動控制，還可根據用戶要求，配置測速</p><p>　　LS型螺旋輸送機與GX型相比，其頭部、尾部軸承移至殼體外，出料端設有清掃裝置，整機噪聲低，適應性強，操作維修方便。</p><p>　　圖1－1 LS型螺旋輸送機的示意圖</p

19、><p>　　1.2 螺旋輸送機應用范圍</p><p>　　LS型螺旋機廣泛使用在各種工業(yè)部門,如建材、冶金、化工、電力、煤炭、機械、輕</p><p>　　工、糧食及食品行業(yè),適用于水平或小于20°傾角,輸送粉狀、顆粒狀、小塊狀物料,如水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、沙子、焦炭等。</p><p>　　LS螺旋輸送機對輸送物料的要求

20、，粉狀、粒狀和小塊狀物料，如：水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、砂子等，物料溫度不得超過200℃，螺旋機不宜輸送易變質的、粘性大的、易結塊的物料。因為這些物料在輸送時會粘結在一螺旋上，并隨之旋轉而不向前移動，或者在吊軸承處形成物料的積塞而使螺旋機不能正常工作。</p><p>　　LS螺旋機的工作環(huán)境應在-20℃~50℃之間，允許稍微傾斜使用，最大傾角不得超過20℃。</p><p>　　1.

21、3 螺旋輸送機主要特點</p><p>　　1. 承載能力大、安全可靠。2. 適應性強、安裝維修方便、壽命長。3. 整機體積小、轉速高、確保快速均勻輸送。4. 密封性好、外殼采用無縫鋼管制作，端部采用法蘭互相連接成一體，剛性好。</p><p>　　1.4 螺旋輸送機工作原理</p><p>　　物料從進料口加入，當轉軸轉動時，物料受到螺旋葉片法向推力的作

22、用。該推力的徑向分力和葉片對物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉動，但由于物料本身的重力和料槽對物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉，而在葉片法向推力的軸向分力作用下，沿著料槽軸向移動。</p><p>　　1.5 螺旋輸送機整機布置形式</p><p>　　一臺螺旋輸送機通常由驅動裝置、頭節(jié)、若干標準中間節(jié)、造配中間節(jié)、尾節(jié)、進</p><p>　　料口、出

23、料口等組成，除頭節(jié)和選配中間節(jié)外，各節(jié)螺旋機及機殼均具有互換性。</p><p>　　螺旋機本體由頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)三種組成。一般情況下,出廠總裝時將中間節(jié)按長度長短依次排列,最長的中間節(jié)靠近頭節(jié)，相同 長度的中間節(jié)則挨在一起，如果有特殊要求，則在訂貨時給出排列順序。     在頭節(jié)內裝有支推軸承承受軸向力，在中間節(jié)和尾節(jié)內裝有用軸承支承螺旋軸，此外，在尾節(jié)內還裝有可軸向移動的徑向

24、軸承以補 償螺旋軸長度的誤差和適應溫度的變化。螺旋面的形式有實體螺旋（S制法）和帶式螺旋（D制法）兩種。各螺旋軸之間采用法蘭式聯接， 保證了聯接軸的互換性，便于維修。     機蓋為瓦片式并用蓋扣夾緊在機殼上，若需改進密封性能，用戶可自行在機蓋與機殼間加防水粗帆布。     進、出料裝置有進料口,方型出料口，手推式出料口，齒條式出料口四種。由用戶在使用現場在機體上開口焊接。

25、布置進、出料口 位置時應注意保證料口至端部的距離，同時避免料口與吊軸承加油杯、機殼聯接法蘭、底座等相碰。 驅動裝置有ZQ系列減速器+Y系列電動機，YTC齒輪減速電機兩種。</p><p>　　驅動裝置由Y型電動機、JZQ系列減速器及驅動裝置架組成。頭節(jié)前部裝有止推軸承。可承受輸送物料時產生的軸向力。標準中間節(jié)均設置一只吊軸承，尾節(jié)后部裝有滾動(滑動)軸承和底座,用以支撐螺旋和補償螺旋長度的誤差,螺旋機安裝

26、時應從頭部開始,按順序進行。在總體布置時應注意進料口不應設置在吊軸承上方，出料口不應設在底座或機殼法蘭連接處。如果因為開出料口影響底座的安排而不能遵循本原則時，使用單位應繪出螺旋機總圖。</p><p>　　地腳螺栓安排尺寸見表1－1 </p><p>　　表1－1 地腳螺栓安排尺寸 </p><p>　　驅動裝置的配置見表1－2</p><p&

27、gt;　　表1－2 驅動裝置的配置</p><p><b>　　續(xù)表1－2</b></p><p><b>　　續(xù)表1－2</b></p><p><b>　　續(xù)表1－2</b></p><p>　　1.6 螺旋輸送機規(guī)格、技術參數</p><p>　

28、　規(guī)格：LS100，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250</p><p>　　長度從4m到70m，每隔8.5m一檔,當長度超過35m時,采用雙端驅動,選型時應符合標準公稱長度,特殊需要可在選配節(jié)中另行提出。</p><p><b>　　選型計算</b></p><p><b>　　計算輸送

29、量：</b></p><p>　　式中: Q—輸送量 t/h</p><p>　　ψ—物料填充系數,選用見表1－4</p><p>　　β0—傾斜系數,選用見表1－5</p><p>　　K—螺距與直徑比例系數,由選定規(guī)格的螺旋輸送機計算求值</p><p>　　r—物料容重 t/m3 見表1－6&l

30、t;/p><p>　　n—轉速 r/min</p><p><b>　　d—螺旋直徑m</b></p><p>　　LS型螺旋輸送機規(guī)格、技術參數表：</p><p>　　表1－3 LS型螺旋輸送機規(guī)格、技術參數</p><p>　　注：1、n—轉速r/min（偏差允許在10%范圍內）</p&g

31、t;<p>　　2、輸出量Q—m3/h</p><p>　　表1－4 物料填充系數ψ</p><p>　　表1－5 傾斜系數β0</p><p>　　若干散料的容重r及運行阻力系數入（總阻力系數）</p><p>　　表1－6 物料容重r</p><p>　　2. 電動機的計算選型</p>

32、<p>　　2.1 電動機的選擇</p><p>　?。?）選擇電動機類型和結構型式</p><p>　　電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于直流電動機需要直流電源，結構較復雜，價格較高，維護比較不便，因此無特殊要求時不宜采用。</p><p>　　生產單位一般用三相交流電源，因此，如無特殊要求都應選用交流電動機。交流電動機有異步電動機和同步電動機

33、兩類。異步電動機有籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機應用最多。我國新設計的Y系列三相籠型異步電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結構簡單、工作可靠、價格低廉、維護方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上，如金屬切削機床、運輸機、風機、攪拌機等，由于啟動性能較好，也適用于某些要求啟動轉矩較高的機械，如壓縮機等。在經常起動、制動和反轉的場合（如起重機等），要求電動機轉動慣量小和過載能力大，應選用起重及冶金用

34、三相異步電動機YZ型（籠型）或YZR（繞線型）。電動機除按功率、轉速排成系列之外，為適應不同的輸出軸要求和安裝需要，電動機機體又有幾種安裝結構形式。根據不同防護要求，電動機結構還有開啟式、防護式、封閉式和防爆式等區(qū)別。電動機的額定電壓一般為380V。</p><p>　　電動機類型要根據電源種類（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間位置尺寸等），載荷特點（變化性質、大小和過載情況），起動性能和起動、制動、反轉

35、的頻繁程度，轉速高低和調速性能要求等條件來確定。</p><p>　?。?）選擇電動機的容量</p><p>　　電動機的容量（功率）選的合適與否，對電動機的工作和經濟性都有影響。容量小于工作要求，就不能保證工作機的正常工作，或使電動機長期過載而過早損壞；容量過大則電動機價格高，能力又不能充分利用，由于經常不滿載運行，效率和功率應數都較低，增加電能消耗，造成很大浪費。</p>

36、<p>　　電動機的容量主要根據電動機運行時的發(fā)熱條件來決定。電動機的發(fā)熱與其運行狀態(tài)有關。運行狀態(tài)有三類，即長期連續(xù)運行、短時運行和重復短時運行。變載下長期運行的電動機、短時運行的電動機（工作時間短，停歇時間長）和重復短時運行的電動機（工作時間和停歇時間都不長）的容量要按等效功率法計算并校驗過載能力和起動轉矩，其計算方法可參看有關電力拖動的書籍。</p><p>　　由于水泥螺旋輸送機的工作環(huán)境是常

37、溫,有灰塵,用的是三相交流電,電壓為380V。根據以上兩點和機械設計手冊，選用Y132M-4型號的電動機。</p><p>　　Y132M-4電動機的主要性能如下表格所示：</p><p>　　表2－1 Y132M-4電動機的主要性能</p><p>　　2.2 傳動裝置的運動和動力參數的計算</p><p>　　因為設計減速器時要求傳動

38、比為4.67，所以選用一級直齒圓柱齒輪傳動的減速器就可滿足條件。該類減速器的特點是承載能力和速度范圍大、傳動比恒定、外廓尺寸小、工作可靠、效率高、壽命長。制造安裝精度要求高、噪聲較大、成本較高。</p><p><b>　　連接順序 </b></p><p>　　1.發(fā)動機——2平鍵——3.減速器——4.花鍵——5.螺旋軸輸送機 </p><p&g

39、t;　　軸承、齒輪、等的效率查機械設計手冊得：</p><p>　　滾動軸承（每對） 0.98~0.995</p><p>　　滑動齒輪（每對） 0.97~0.99</p><p>　　彈性聯軸器 0.99~0.995</p><p>　　齒輪聯軸器 0.99</p><p>　　萬向聯

40、軸器 0.97~0.98</p><p>　　具有中間可動元件的聯軸器 0.97~0.99</p><p>　　一對齒輪（開式） 0.94~0.96</p><p>　　一對齒輪（閉式） 0.96~0.99</p><p>　　計算傳動裝置各軸的運動和動力參數：</p><p><b>　

41、　各軸轉速</b></p><p>　　1 軸 n1=nm=1440r/min</p><p>　　2 軸 n2=n1/i</p><p>　　=1440/4.67</p><p>　　=308.35r/min</p><p>　　主軸 n3=n2=308.35r/min</p>

42、<p><b>　　各軸輸入功率</b></p><p>　　1 軸 額·η聯</p><p><b>　　=7.5×0.99</b></p><p><b>　　=7.43KW</b></p><p>　　2 軸 =·η軸承1&

43、#183;η軸承2·η齒輪</p><p>　　=7.43×0.98×0.99×0.96</p><p><b>　　=6.91KW</b></p><p><b>　　主軸 =·η聯</b></p><p>　　=6.91×0.99&

44、lt;/p><p><b>　　=6.84KW</b></p><p><b>　　各軸輸出功率</b></p><p>　　1 軸 =·η軸承</p><p>　　=7.43×0.98</p><p><b>　　=7.28KW</b&g

45、t;</p><p><b>　　2 軸 ·η軸承</b></p><p>　　=6.91×0.98</p><p><b>　　=6.77KW</b></p><p><b>　　主軸 ·η軸承</b></p><p>

46、;　　=6.84×0.98</p><p><b>　　=6.71KW</b></p><p><b>　　各軸輸入轉矩</b></p><p><b>　　電動機的輸出轉矩</b></p><p>　　=9550×Pd/nm</p><

47、p>　　=9550×7.5/1440</p><p><b>　　=49.74N·m</b></p><p><b>　　1 軸 ·η聯</b></p><p>　　=49.74×0.99</p><p><b>　　=49.24N

48、3;m</b></p><p>　　2 軸 ·i·η軸承1·η軸承2·η齒輪</p><p>　　=49.24×4.67×0.98×0.99×0.96</p><p>　　=214.07N·m</p><p><b>　　主軸

49、 ·η聯</b></p><p>　　=214.07×0.99</p><p>　　=211.93N·m</p><p><b>　　各軸輸出轉矩</b></p><p>　　1 軸 =·η軸承</p><p>　　=49.24×

50、0.98</p><p><b>　　=48.26N·m</b></p><p>　　2 軸 =·η軸承</p><p>　　=214.07×0.98</p><p>　　=209.79N·m</p><p><b>　　主軸 ·

51、η軸承</b></p><p>　　=209.79×0.98</p><p>　　=207.69N·m</p><p>　　運動和動力參數計算結果整理于下表：</p><p>　　表2－2 運動和動力參數計算 </p><p><b>　　3.減速器設計計算</b>

52、</p><p><b>　　3.1 齒輪設計</b></p><p>　　齒輪材料應具備下列條件：1）齒面具有足夠的硬度，以獲得較高的抗點蝕、抗磨粒磨損、抗膠合和抗塑性流動的能力；2）在變載荷和沖擊載荷下有足夠的彎曲疲勞強度；3）具有良好的加工和熱處理工藝性；4）價格較低。</p><p>　　因此，采用合金鋼、硬齒面齒輪是當前發(fā)展的趨勢。

53、采用硬齒面齒輪時，除應注意材料的力學性能外，還應適當減少齒數、增大模式，以保證輪齒具有足夠的彎曲強度。</p><p>　　設計的該螺旋輸送機的預期使用壽命10年，每年300個工作日，在使用期限內，工作時間占20%。</p><p>　　根據以上幾點，我選擇齒輪的材料為20CrMnTi，滲碳淬火處理，硬度56HRC~62HR平均取為60HRC。齒數比u=i=4.67計算步驟如下：（見文獻[

54、1]P233）</p><p>　　表3－1 齒輪傳動參數表</p><p><b>　　(單位㎜)</b></p><p>　　3.3 減速器結構設計</p><p><b>　　（1）機體結構 </b></p><p>　　減速器機體是用以支持和固定軸系的零件,是保證傳

55、動零件的嚙合精度,良好潤滑及密封的重要零件,其重量約占減速器總重量的50%。因此,機體結構對減速器的工作性能,加工工藝,材料消耗,重量及成本等有很大的影響。</p><p>　　機體材料用灰鐵(HT150或HT200)制造,機體的結構用剖分式機體。</p><p>　　（2）鑄鐵減速器機體的結構尺寸見下表:</p><p>　　表3－2 鑄鐵減速器機體的結構尺寸&l

56、t;/p><p><b>　　(單位mm)</b></p><p><b>　　續(xù)表3－2</b></p><p><b>　　表3－3 c值</b></p><p>　　注：多級傳動時，a取低速級中心距。</p><p><b>　　3.3

57、軸設計</b></p><p>　　小齒輪的軸設計為齒輪軸，軸的材料為20CrMnTi。</p><p><b>　　小軸如下圖：</b></p><p><b>　　圖3－1 小齒輪軸</b></p><p>　　大齒輪的軸如下圖所示，軸的材料為40Cr。</p><

58、;p>　　圖3－2 大齒輪的軸</p><p>　　（見文獻[1]P316）</p><p>　　估算軸徑d（選擇軸的材料為40Cr,其抗拉強度σb=980MPa,屈服點強度</p><p>　　σs=785MPa）</p><p>　　根據設計準則，可得如下軸的結構草圖</p><p><b>　　計

59、算齒輪受力</b></p><p>　　大齒輪直徑 </p><p>　　d2=188mm </p><p>　　齒輪受力： 轉矩 </p><p>　　T2=21407N·mm</p><p>　　圓周力

60、 </p><p><b>　　Ft </b></p><p>　　徑向力 </p><p>　　Fr= Ft·tanα=2277.34×tan20°</p><p><b>　　=828.88N</b></p>

61、<p>　　軸向力 </p><p>　　因為直齒輪傳動，所以Fa=0</p><p>　　畫小齒輪軸受力圖 見圖b</p><p><b>　　計算支承反力</b></p><p>　　水平面反力 </

62、p><p>　　×75+Fr×33=0</p><p><b>　　=－364.71N</b></p><p>　　方向向上為正，“－”號表示力方向向下</p><p>　　Fr×42－×75=0</p><p><b>　　=464.15N</

63、b></p><p>　　垂直面反力 </p><p>　　×75－Ft×33=0</p><p><b>　　=1002.04N</b></p><p>　　Ft×42－×75=0</p><p>　　水平面

64、受力圖 </p><p><b>　　見圖c</b></p><p><b>　　垂直面受力圖</b></p><p><b>　　見圖e</b></p><p><b>　　圖3－3 彎矩圖</b></p>

65、<p><b>　　畫軸彎矩圖</b></p><p>　　水平彎矩圖 </p><p>　　見圖d Mxy</p><p>　　垂直彎矩圖 </p><p>　　見圖f Mxz</p><p>

66、;　　合成彎矩圖 </p><p><b>　　見圖g </b></p><p><b>　　M= </b></p><p><b>　　＝</b></p><p>　?。?4786.61 N·mm</p><p

67、><b>　　畫軸轉矩圖</b></p><p>　　軸受轉矩 </p><p>　　T=T2=21407 N·mm</p><p><b>　　許用應力</b></p><p>　　許用應力值 </p&g

68、t;<p>　　用插入法查表得：[σ0b]=140MPa</p><p>　　[σ-1b]=82.5MPa</p><p>　　應力校正系數 </p><p><b>　　α= </b></p><p>　　當量轉矩 </p&

69、gt;<p>　　αT=0.59×214070</p><p>　　=126150.06N·mm</p><p>　　當量彎矩 </p><p><b>　　在小齒輪中間截面處</b></p><p><b>　　= </b>&

70、lt;/p><p>　　=133864.40 N·mm</p><p><b>　　校核軸徑</b></p><p>　　齒根圓直徑 </p><p>　　df2=d2－2(ha+c)mn</p><p>　　=188－2(1+0.25)×4<

71、;/p><p><b>　　=178mm</b></p><p>　　軸徑 </p><p><b>　　所以軸徑檢驗合格</b></p><p><b>　　3.4 軸承的選型</b></p><p>　　小齒

72、輪軸上的軸承選用一對GB/T276－6112的深溝球軸承。</p><p>　　大齒輪軸上軸承選用兩對GB/T276－6308的深溝球軸承和一對GB301－8208的推力球軸承。</p><p>　　深溝球軸承結構簡單。主要受徑向載荷，也可承受一定的雙向軸向載荷。高速裝置中可代替推力軸承。摩擦系數小，極限轉速高，價廉。應用范圍最廣。</p><p>　　推力球軸承只

73、能受單向軸向載荷?；剞D時，因鋼球離心力與保持架摩擦發(fā)熱，故極限轉速較低。套圈可分離。</p><p>　　大軸上深溝球軸承的選擇計算：（見文獻[1]P360）</p><p>　　由于剛開始軸承型號未定，C0r、e、X、Y值都無法確定，必須進行試算。以下采用預選軸承的方法。(軸承預期使用壽命=24000h)</p><p>　　預選6208與6308兩種深溝球軸承方

74、案進行計算，由手冊查得軸承數據如下：</p><p>　　表3－4 軸承數據</p><p>　　計算步驟與結果列于下表：</p><p><b>　　表3－5 計算步驟</b></p><p><b>　　續(xù)表3－5</b></p><p>　　結論:選用6208和630

75、8深溝球軸承都可以滿足軸承壽命的要求。</p><p>　　故軸承的選擇只要根據軸的直徑來選擇就可以。</p><p><b>　　3.5 鍵的選型</b></p><p>　?。?）小齒輪軸與電動機的聯接，選平鍵。</p><p><b>　　鍵的校核：</b></p><p&

76、gt;　　已知軸直徑d=42mm，鍵的尺寸為b×h×l=12×8×63mm,傳遞的扭轉力偶矩Me=49.74N.m,鍵的許用應力[τ]=100Mpa,許用壓強[σbs]=35Mpa.</p><p>　　首先校核見的剪切強度。將平鍵沿n-n截面分成兩部分，并把n-n以下部分和軸作為一個整體來考慮。因為假設在n-n截面上切應力均勻分布，故n-n截面上的剪力Fs為：</p

77、><p>　　Fs=Aτ=blτ 式(3.1)</p><p>　　對軸心取矩，由平衡方程,得</p><p><b>　　式(3.2)</b></p><p><b>　　故有</b></p><p><b>　　

78、圖3－4 鍵受力圖</b></p><p>　　可見平鍵滿足剪切強度條件。</p><p>　　其次校核鍵的擠壓強度?？紤]鍵在n-n截面以上的部分的平衡，在n-n截面上的剪力Fs= blτ，右側面上的擠壓力為</p><p><b>　　式(3.3)</b></p><p>　　投影于水平方向，由平衡方程得&

79、lt;/p><p>　　Fs=F 或 式(3.4)</p><p><b>　　由此求得</b></p><p>　　故平鍵也滿足擠壓強度要求。</p><p>　　（2）大齒輪軸與大齒輪的聯接，選平鍵。</p><p><b&g

80、t;　　鍵的校核：</b></p><p>　　已知軸直徑d=40mm，鍵的尺寸為b×h×l=12×8×28mm,傳遞的扭轉力偶矩Me=214.07N.m,鍵的許用應力[τ]=100Mpa,許用壓強[σbs]=100Mpa.（與鍵有相對滑動的鍵槽經表面硬化處理，[σbs]可提高2~3倍。）</p><p>　　首先校核見的剪切強度。將平鍵

81、沿n-n截面分成兩部分，并把n-n以下部分和軸作為一個整體來考慮。因為假設在n-n截面上切應力均勻分布，故n-n截面上的剪力Fs為：</p><p><b>　　Fs=Aτ=blτ</b></p><p><b>　　圖3－5鍵受力圖</b></p><p>　　對軸心取矩，由平衡方程,得</p><p

82、><b>　　故有</b></p><p>　　可見平鍵滿足剪切強度條件。</p><p>　　其次校核鍵的擠壓強度。考慮鍵在n-n截面以上的部分的平衡，在n-n截面上的剪力Fs= blτ，右側面上的擠壓力為</p><p>　　投影于水平方向，由平衡方程得</p><p><b>　　Fs=F 或 &l

83、t;/b></p><p><b>　　由此求得</b></p><p>　　故平鍵也滿足擠壓強度要求。</p><p>　?。?）大齒輪軸與螺旋輸送機的聯接，用花鍵。</p><p>　　花鍵聯接的類型和尺寸通常根據被聯接件的結構特點、使用要求和工作條件選擇。為避免鍵齒工作表面壓潰（靜聯接）或過度磨損（動聯接），

84、應進行必要的強度校核計算，計算公式如下：</p><p>　　靜聯接： 式(3.5)</p><p>　　動聯接： 式(3.6)</p><

85、;p>　　式中：T――傳遞轉矩（N.mm）；</p><p>　　ψ――各齒間載荷不均勻系數，一般取ψ=0.7~0.8，齒數多時取偏小值；</p><p><b>　　Z――花鍵的齒數；</b></p><p>　　l――齒的工作長度（mm）；</p><p>　　h――鍵齒工作高度（mm）；漸開線形花鍵</

86、p><p>　　dm――平均直徑（mm），dm=d.</p><p>　　該花鍵的許用應力[σp]=120Mpa,許用壓強[P]=10Mpa.T=211.93N.mm,取ψ=0.8,Z=19,l=60mm,h=2mm,dm=38mm.</p><p><b>　　靜聯接時：</b></p><p>　　可見花鍵滿足剪切強度的

87、要求。</p><p><b>　　動聯接時：</b></p><p>　　故花鍵也滿足擠壓強度的要求。</p><p>　　4.螺旋輸送機機體的設計</p><p>　　4.1 機體主要部件的介紹</p><p>　　水平螺旋輸送機如圖4.1所示，其構造包括有半圓形的料槽2和在其內安置的裝在軸承

88、3上的、帶螺旋葉片的轉動軸1。螺旋借助于驅動裝置而轉動，物料通過裝載漏斗6裝入料槽內，而在卸料孔8或9處進行卸料。若需要在線路中間處卸料時，則在卸料口處裝設能關閉的閘門。</p><p>　　圖4－1水平螺旋輸送機</p><p>　　1---轉軸；2---料槽；3---軸承；4---末端軸承；5---首端軸承；6---裝載漏斗； 7--

89、-中間裝載口； 8---中間卸載口；9---末端卸載口；10---驅動裝置</p><p>　　螺旋軸的葉片大部分都由厚4~8mm的薄鋼板沖壓而成，然后焊接到軸上，并在相互間加以焊接，其厚度的選取，可參考表4－1。對輸送磨損性大和粘性大的物料，螺旋面用扁鋼軋成或用鑄鐵鑄成。</p><p>　　螺旋的葉片一般那是做成標準形式的，即螺旋面的母線是一垂直于螺旋軸線的直線。從圖4-2可看

90、出，當螺距h一定時，由于螺旋外徑D遠大于其內徑d，因而在同一螺旋面上各點的螺旋角顯然是不同的。因為</p><p><b>　　D>d</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　表4－1 螺旋面厚度δ</p><p>　　圖4－2 全葉式螺旋葉片展開圖</p&

91、gt;<p>　　全葉式葉片下料鋼板圓周的大小，可用如下方法確定。</p><p><b>　　（m）</b></p><p><b>　?。╩）</b></p><p>　　由于螺旋線L和l在平面上是圓心角相同的兩條同心圓弧，若此兩圓弧的直徑為DL和dl,則</p><p><

92、b>　　式(4.1)</b></p><p>　　由于DL=2b+dl,代人式(4.1)則有：</p><p>　　根據DL和dl的大小，可以對鋼板圓周進行下料，然后再根據圓心角α切開，沖壓或單個的葉片，α的大小為：</p><p><b>　　式(4.2)</b></p><p>　　輸送機的螺旋可以

93、是右旋(普通的形式)或左旋的，單線、雙線或三線的。實際上一般都是做成單線的，很少用雙線和三線，后者只在卸車機中采用。根據披運物料的種類，螺旋選用下列結構的一種：當輸送流動性好的干燥小顆粒物料或粉狀物料時，宜于采用全葉式葉片的螺旋(圖4－3a)，當輸送塊狀的或粘滯性的物料時，宜用帶式螺旋(圖4－3b)，當輸送有壓縮性的物料時，則用葉片式的(圖4－3c)或齒形(圖4－3d)螺旋。</p><p>　　圖4－3螺旋葉片

94、形狀</p><p>　　a全葉式；b帶式；c葉片式；d齒形</p><p>　　螺旋軸可以是實心的或管形的，管形軸在強度相同情況下的重量要小得多，并且相互間的連接更為方便。</p><p>　　圖4－4管形螺旋軸各節(jié)段的聯接</p><p>　　1---管形軸；2---螺旋面；3---襯套；4---圓軸；5---螺釘</p>

95、<p>　　為了便于制造和裝配，有螺旋面的軸1是由2~4m的各個節(jié)段裝配而成。在采用管形軸的情況下，各個節(jié)段是利用由穿透螺釘5所固定的插入襯套3和圓軸節(jié)段4連接起來(圖4－4)，這些圓軸也被用作中間軸承和末端軸承的頸部。各個節(jié)段的這種連接方式的優(yōu)點是結構簡單而緊湊。但是，它的缺點是更換個別節(jié)段時的拆卸和安裝工作比較復雜。</p><p>　　在決定聯接軸及螺旋軸或管的類型及尺寸時，主要考慮的是所選用的軸

96、能否經受住傳遞包括超載在內的所需功率。在正常情況下冷軋鋼的軸是可以滿足的；由于扭矩的原因可用高強度的軸；當輸送有腐蝕性或污染的物料時也可采用不銹鋼軸。輸送機采用無潤滑的鐵制懸掛軸承時要用淬火的聯接軸。而表面淬火的懸掛軸承要求配用表面淬火的軸。</p><p>　　在螺旋輸送機的設計中常常要求在其頭部及尾部設置軸的防塵密封。密封壓差及槽體端部密封用來防止槽體里的灰塵或粉塵進入軸承和防止水分沿軸進入槽內。</p

97、><p>　　螺旋槽體端部的密封座由灰口鐵制或。設置在巴氏合金、滾珠軸承或青鋼軸瓦與槽體端板之間。密封蓋由灰口鐵制或的對開法蘭沿著轉動的鋼軸壓入填充物。</p><p>　　為使漏入的灰塵減到最少，列出以下備種不同的設計方法：</p><p>　　設置的軸封遠離固體物料的進、出料口，可大大簡化軸的密封，以防止因物料的休止角而使物料壓在密封上。</p>&l

98、t;p>　　應用充氣填料箱式的密封裝置，清潔的氣體送入箱殼內通過密封能有效地防止從輸送機飛離的灰塵進入軸承。</p><p>　　在螺旋輸送機的尾端(非傳動端)采用槽體端部盲板支承內懸掛軸承(如果可以裝這種內懸掛軸承的話)，就可以完全不用軸封。</p><p>　　由于外懸臂傳動荷載使傳動軸彎曲這使軸的密封問題更為困難。有兩種方法可將軸的彎曲限制到最??；其一是在傳動端采用的雙軸承；其

99、二是采用套軸式的齒輪減速箱(無輸出軸減速器)。</p><p>　　圖4－5采用滾動軸承的中間軸承</p><p>　　水平螺旋輸送機除在兩端裝有軸承外，一般還需要安裝中間軸承。中間軸承從上部懸置在橫向板條上，板條則固定在料槽的凸絳或它的加固角鋼上。因此，這種軸承也稱為懸置軸承。由于螺旋葉片在懸置軸承處應該間斷，所以軸承沿軸線方向的厚度應盡可能地加以限制，以保證前后兩螺旋葉片的間斷盡可能小

100、，否則螺旋中斷距離增加。通常，采用青銅、減摩鑄鐵、巴氏合金或其他減摩材料制成的滑動軸承，為了減小阻力，也可以采用滾動軸承——球面雙列滾珠軸承(圖4－5)，滾珠軸承采用可靠的密封裝置，以防止輸送物料時微小顆粒的落入。同時，密封裝置不應使軸承體的直徑和長度增加很大。在各種情況下，軸承都是用固定在料槽蓋上方的管子內的油杯以潤滑脂進行潤滑。</p><p>　　幾種典型的鑄造及焊接結構的中間軸承如圖4－6所示。</

101、p><p>　　圖4－6幾種典型的中間軸承</p><p>　　當輸送磨損性較大的物料時，接近中間軸承前的螺旋面承受的推力較大。所以，最好將該部分的螺旋面加厚。</p><p>　　中間軸承的間距是受螺旋軸的垂度限制的，為了避免軸過分的彎曲，在螺旋直徑D＝</p><p>　　200~300mm時，取其間距＝2~2.5m； 當螺旋直徑D較大時，

102、則?。?.5~3m，甚至可取4m。</p><p>　　首端軸承是位于物料運移前方的一端，且為止推式(圖4－7)，以承受物料運動阻力所</p><p>　　產生的軸向力。在這種情況下，螺旋軸的全部長度上都受到拉伸作用，因此，它的工作條件要比軸向壓縮的情況有利。</p><p>　　圖4－7首端止推軸承</p><p>　　螺旋輸送機懸掛軸承用

103、的典型軸瓦材料有：軟金屬、青銅及巴氏合金等，硬質合金及硬鐵；耐磨材料；木材，實體的或層壓的塑料。</p><p>　　對用于有磨琢性的物料常常采用硬鐵軸瓦，一般都是采用布氏硬度超過400的鑄造白口鐵。淬火的鋼制聯接軸一般常采用冷加工，低碳鋼的軸要滲碳及熱處理達到洛氏硬度50~60。</p><p>　　為解決磨損的問題，可采用各種熱處理合金，也可以通過氣焊或電弧焊在零件表面堆焊硬質合金。已

104、經獲得專利的硬質合金對開式軸瓦也用于在軸承面沿軸堆焊。這種在軟質基體上加上一層硬質碳化物及硼化物的材料結構可以得到很好的金屆對金屬耐磨損性能。</p><p>　　螺旋輸送機螺旋槽體的主要類型列于圖4－8中。大部分截面為“U”形的鋼制槽體，長度為3000或3660mm。根據使用要求可以提供各種尺寸、厚度的螺旋槽體，可用平法蘭或角鐵法蘭聯接。法蘭聯接不但可以防塵而且更為經濟，因此盡可能制成帶有蘭的槽體。</p

105、><p>　　一般，螺旋槽體均有頂蓋。必要時頂蓋可制成防塵型。頂蓋是由薄鋼板制成，可以用螺栓連接也可以用彈簧卡子緊夾在螺旋槽體上。下面介紹螺旋槽體的主要類型，見圖4－8。</p><p>　　角鋼法蘭的“U”形螺旋槽體 角鋼法蘭的U形螺旋槽體是最常用的。頂部法蘭是用重型結構角鋼制作并與螺旋槽體的上部邊棱平焊而成。端面法蘭用靠模焊接并保證與相鄰的槽體端面對準。</p><

106、;p>　　折邊法蘭的“U”形螺旋槽體 頂部法蘭是由同一塊鋼板折邊加工而成的槽體。這樣制成的槽體重量輕而堅固。端面法蘭用靠模焊接并保證與相鄰的槽體端面對準。</p><p>　　雙折邊法蘭的“U”形螺旋槽體 頂部法蘭是由同一塊鋼板經雙折邊加工而成的槽體。這大大增加了槽體的強度與剛度。當與帶法蘭的頂蓋連接時并加以適當的襯墊材料，可做到有效的防塵密封。</p><p>　　槽鋼

107、“U”形螺旋槽體 槽鋼“U”形螺旋槽體適用于輸送機支承間距要求長的場合。槽體的上邊由結構槽鋼制成，可用螺栓或彈簧卡子與下部半圓形截面的槽體連在一起。</p><p>　　活動底的“U”形螺旋槽體 這種類型的螺旋槽體適用于要求快速、方便地接觸到輸送機內部的場合。活動底的U形螺旋槽體由上部剛性的槽鋼與下部半圓形截面槽上體所構成，半圓形截面槽體的一邊為鉸接面，另一邊則采用彈簧卡子夾緊或其他形式能快速打開的連

108、接裝置。</p><p>　　折邊法蘭加寬的螺旋槽體 這種類型槽體主要用于粘滯的或輕度粘稠的物料，常與帶式輸送機一起應用。頂部的法蘭是由和槽體同一塊鋼板折邊加工而成。端面法蘭用靠模焊接并保證與相鄰的槽體端面對準。</p><p>　　標準管狀槽體 管狀槽體可以防塵、防雨水、剛度大并可使整個截面內均充滿物抖。標準管狀槽體是用鋼板卷成并在接給處連續(xù)焊接。</p>&l

109、t;p>　　折邊法蘭對開管狀槽體 這種形式的槽體類似于角鐵法蘭槽體，但法蘭是由半圓形槽體的同一塊鋼板橋邊加工制成，兩個半圓形槽體用螺栓連在一起就構成了一個完整的剛性的、重量輕的管狀槽體。</p><p>　　矩形槽體 矩形槽體適合于磨琢性強的物料。允許物料滯留在榴底，這樣可以防止物料和槽底的直接摩擦。</p><p>　　帶有夾套的槽體 這種形式的槽體由加工好的夾套

110、連續(xù)地焊接在普通結構的槽體上，其上焊有換熱介質的進出口管。這種槽體廣泛用于加熱、冷卻成干燥物料。夾套中的隔板使循環(huán)水較好地分配面強化熱交換效果。</p><p>　　圖4－8 螺旋輸送機螺旋槽體的形式</p><p>　　(a)角鋼法蘭的U形螺旋槽體； (b)折邊法蘭的U形螺旋槽體；</p><p>　　(c)雙折邊法蘭的U形螺旋槽體； (d)槽鋼

111、U形螺旋槽體；</p><p>　　(e)活動底的U形螺旋槽體； (f)折邊法蘭加寬的螺旋槽體；</p><p>　　(g)標準管狀槽體； (h)折邊法蘭對開管狀槽體；</p><p>　　(i)矩形槽體； (j)帶有夾套的槽體。</p><p>　　料槽圓柱

112、形的輪廓內徑制成稍大于螺旋的直徑，用以形成二者的間隙，間隙值一般取為7~10mm，此數值隨著螺旋直徑的增大而增大，螺旋和料槽制造得愈精確，裝配得愈淮確，間隙可以愈小，從而盡量減小物料的磨碎及功率的消耗。</p><p>　　料槽的可拆式蓋子是由各個節(jié)段組成，并用螺釘式卡于加以固定，在很多情形中，實際上都必須具有嚴密封閉的料槽，為此，將其蓋子放置在橡皮襯墊上，或者制成為具有向下突出的邊緣，這個邊緣鑲入料槽構架上的充

113、有細砂的縱向溝槽內。</p><p>　　水平螺旋輸送機的進料口開在機槽的蓋上，常做成方孔，以便安裝料斗或料倉，卸料口開在機槽底部，有時沿長度方向開數個孔，以便在中間卸科。卸料口也開成方孔，便于安裝平板閘門。進料與卸材的四種組合形式見圖4－9。</p><p>　　圖4－9進、卸料形式</p><p>　　螺旋輸送機輸送物料時，螺旋在一定的轉數之前，對物料顆粒運動的

114、影響并不顯著。但是，當超過一定的轉數時，物料顆粒便開始產生垂直于輸送方向沿徑向的跳躍，不僅擾動飛揚，而且沖撞劇烈，磨損增加。若轉速太低則運輸量不大。因此，螺旋轉速根據輸送量和物料的特性而定，應在保證一定輸送量的條件下，不使物料受太大的力而被拋起，以致降低輸送效率，所以實際轉速與最大轉速之間有一定的關系，即：</p><p><b>　　式(4.3)</b></p><p&

115、gt;　　即： </p><p>　　螺旋輸送機的最大輸送能力見表4－2</p><p><b>　　式(4.4)</b></p><p>　　式中：----常數，稱為無聊綜合特性系數。見圖4－4。</p><p>　　D----螺旋外徑 （m）</p>&

116、lt;p>　　表4－2 螺旋輸送機的最大輸送能力</p><p>　　注：表列螺旋輸送機的轉數和輸送能力均為最大值，選型時應通過計算確定轉數和實際輸送能力。</p><p>　　求得的螺旋軸轉速，應圓整為表4－3所列的螺旋軸標準轉速。</p><p>　　表4－3 螺旋輸送機螺旋軸轉速系列(r/min)</p><p><b>

117、;　　螺旋直徑的確定：</b></p><p>　　因為：Q=47 k1AψcρD2.5 9 （t/h） 式(4.5)</p><p>　　所以： 式(4.6)</p><p><b>　　令： </b></p><p>　　(m

118、) 式(4.7)</p><p>　　式中，K值見表4－4。</p><p>　　表4－4 ψ、K、A值</p><p>　　如果物料的塊度較大，螺旋直徑還應按物料的計算塊度進行校核：</p><p>　　對于篩分過的物料：D≥(4~6)d，d為最大顆粒尺寸。</p><p>

119、　　對于未篩分過的物料：D≥(8~12)d。</p><p>　　需要選擇較大的螺旋直徑時，可在輸送量不變的情況下，選取較低的螺旋轉速，以延長使用壽命。</p><p>　　螺旋輸送機螺旋直徑應根據下列的標維系列進行圓整：</p><p>　　D＝150；200；250；300；400；500；600 [mm]。</p><p>　　圓整以

120、后，填允系數ψ可能不同于原先從表4－5所選的數值，故應進行驗算，即</p><p><b>　　式(4.8)</b></p><p>　　如驗算出的ψ值仍在表4－5所推薦的范圍內，則表示圓整得合適。驗算所得的ψ值允許略低于表4－5所列數值的下限，但不得高于表列數值的上限。</p><p>　　4.2機體主要部件的選擇計算</p>

121、<p>　　根據連續(xù)輸送機生產率的公式；</p><p>　　[t/h] 式(4.9)</p><p>　　式中：F——被輸送物料層的橫斷面積[m2]；</p><p>　　ρ——被輸送物料的堆積密度[kg/m3]；</p><p>　　ν——被輸送物材的軸向輸送速度[m/s]。</

122、p><p><b>　　料層橫斷面面為：</b></p><p>　　[m2] 式(4.10)</p><p>　　式中：D——螺旋直徑[m]；</p><p>　　ψ——充填系數，其值與物材的特性有關，見下表中的ψ、K及A的值；</p><p>　　c——

123、傾斜修正系數，見表4－5。</p><p>　　在料槽中，物料的充填系數影響輸送過程和能量的消耗。當充填系數較小(即ψ=5%)時，物料堆積的高度低矮且大部分物料靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運動的滑移面幾乎平行于輸送方向(圖4－10a)。物料顆粒沿軸向的運動要較圓周方向顯著得多。所以，這時垂直于輸送方向的附加物料流不嚴重，單位能量消耗也較小。但是，當充填系數提高(即ψ=13%或40%)時，則物料運動的滑移面將變