机械毕业设计（论文）-水平固定式螺旋输送机设计【全套图纸】Word文档格式.doc
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螺旋叶片；
螺旋轴
全套图纸，加153893706
Abstract
Screwconveyorisacommoncomponentdoesnothavetractionflexiblecontinuousconveyor,thatis,tomakeuseofthecomponentsoftherotatingspiralmovementtoforwardthedeliveryofmaterials,modernproductionandtransportanimportantandindispensableoneofmechanicalequipment.Screwconveyorofthevariousdepartmentinthenationaleconomyhasbeenawiderangeofapplications,mainlyusedtotransportbulkcargomaterials,suchcoal,ore,grain,sand,fertilizer,food,etc..Screwconveyorsortismore,structure,thedesignparameterofbigdifferencesbetweentheparameters,andeachinterconnectedandconstraints，Itwillseriouslyaffectscrewconveyorproductionefficiencyandworkperformance.Thistextbasedoncementconcreteconveyingformainrawmaterialforscrewconveyorrelatedstructureandparametersdesign.
Screwconveyorbytub,shaft,spiralleaf,thebearingsanddrivedeviceanddrivesystems.Thisdesign,screwconveyorismainlyusedtotransmit,cementaccordingtothegiventhroughputandmaterialpropertiesoftheactualshapeofbladematerialsrespectively,spiraldiameter,spiralspeedofsuchmainparametersdesigncalculation.Thetransmissionpartadoptsmotordrivingtransmissionchain,transmissionchaindrivelevel1reducer,gearreducerthetransmissionwayeven.Accordingtothemainparameterscalculatedtochoosetheappropriatemotor,soastodeterminethesprocketandgearreducergearratios,willmainlyfollow-upworktolevelthedesignofthespeedreducer,includingmainshaftofgearcheck,selectionofcomputationalwork.Finally,accordingtothecalculationresultsinstallationdimensionsandstraightenouttheassemblydrawing.
Keywords：
motorreducerhelicallobespiralaxis
目录
1绪论 1
1．1论文的研究背景与意义 1
1．2螺旋输送机的特点 1
1．3国内外关于该论题的研究现状 2
1．4螺旋输送机的发展趋势 2
2螺旋输送机的设计与参数选用 2
2．1螺旋输送机的结构特点 3
2．2螺旋输送机的具体设计步骤 3
2．3螺旋输送机的选型 4
2.3.1螺旋输送机的总体结构形式 4
2.3.2选择螺旋输送机的布置形式 4
2．4输送物料工作机理的分析 5
2．5螺旋输送机设计参数的确定 7
2.5.1原始资料 7
2.5.2螺旋叶片直径 8
2.5.3螺距 9
2.5.4壳体的内径 10
2.5.5螺旋轴的轴径 10
2.5.6螺旋轴的转速 10
2.5.7倾斜角度 11
2.5.8功率计算 12
3螺旋输送机驱动装置结构设计 13
3.1确定电动机的机型 13
3.2确定减速器的机型 14
3.3确定传动装置的传动比 14
4螺旋输送机的机身设计 14
4.1螺旋管轴的设计 14
4.2首端轴承座设计 17
4.2.1前轴的设计及校核 18
4.2.2联轴器的选择 19
4.2.3键的选择与校核 20
4.3尾端轴承座设计 20
4.3.1后轴的设计及校核 21
4.3.2轴承的选择与校核 22
4.4螺旋叶片的设计 24
4.5进出料口的设计 27
4.6螺旋盖板的设计 27
4.7螺旋槽的设计 28
4.8螺旋输送机总装配 29
5螺旋输送机的安装使用及维护 29
5.1螺旋输送机的安装条件 29
5.2螺旋输送机的使用与维护 30
5.3常见的故障机排除方法 31
结论 32
参考文献 33
5
水平固定式螺旋输送搅龙设计
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，物料温度，一般输送倾角，螺旋输送机的输送能力一般在一下，输送长度。
现在，螺旋输送机广泛应用于粮食工业、建筑材料工业、机械制造业、交通运输业等国民经济各部门中。
主要用于输送各种粉状、粒状、小块状物料，所输送的散粒物料有谷物、豆类、面粉等粮食产品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，盐、碱类、化肥等化学品，以及煤、焦炭、矿石等大宗散货。
螺旋输送机不宜输送易变质的、粘性大的、块度大的极易结块的物料。
处理输送散状物料之外，亦可利用螺旋输送机来运送各种成件物品。
螺旋输送机在农业机械上运用很广：
作为输送部件或作搅拌、挤压、揉碎等工序的工作部件；
作为固定式或移动式的独立输送机具，在打谷场、谷物粮食和饲料仓库、畜舍等用来运送松散物料。
螺旋输送机已经成为合理组织成批生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。
在我国现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产效率的提高中，螺旋输送机将发挥更大的作用。
它的广泛应用对于减轻繁重的体力劳动，提高生产效率，实现物料输送过程的机械化和自动化，都具有重要的现实意义。
1．2螺旋输送机的特点
1、机构相对比较简单，成本较低。
2、工作可靠，维护管理简便。
3、尺寸紧凑，断面尺寸小，占地面积小。
4、能实现密封输送，有利于输送易飞扬的、炽热的以及气味强烈的物料，可减少对环境的污染，改善港口工人的作业条件。
5、装载卸载方便。
水平输送机可在其输送线路上的任一点装载卸载
6、能逆向输送，也可以使输送机同时向两个方向输送物料，即集向中心或者是远离中心。
7、单位能耗较大。
8、物料在输送过程中易于研碎及磨损，螺旋叶片和料槽的磨损也较为严重。
1．3国内外关于该论题的研究现状
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，现在已经成为合理组织成批生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。
在我国现代化的发展和各工业部门机械化水平、劳动生产率提高中，螺旋输送机将发挥更大的作用。
但是其输送效率却比较低，现在对于螺旋输送机存在的输送效率问题，越来越来受到各界的重视，而且国外也有了很多的研究成果。
在国内的研究成果相对于国外来比较，研究成功还比较少，还不是很先进。
1．4螺旋输送机的发展趋势
纵观螺旋输送机的发展历程，可以预见未来的发展方向主要有以下几个方面：
1、大运量、高速度、长使用寿命。
高速度即意味着高生产率，减少单位时间生产成本，磨损是限制螺旋输送机使用寿命的主要原因，减少物料与螺旋之间的摩擦系数，增加螺旋轴的耐磨性，改善物料的性能，可以较大程度提高输送机的使用寿命。
2、低能源消耗以及降低能量消耗，螺旋输送机的能源绝大部分都消耗在摩擦损失上。
因此降低能源消耗是研究和设计螺旋输送机亟待解决的难题和研究方向。
3、智能化发展，未来的螺旋输送机应与电脑密切联系耆老，适合程序控制、智能操作。
物料的装卸、机器安装与维护都应能实现智能化管理。
4、空间可弯曲输送。
未来克服水平和垂直螺旋输送机由于结构上的限制而只能直线输送的不足，近年来出现了可弯曲螺旋输送机，弹簧输送机等。
另外其他各种输送机也应为了实现空间、可弯曲输送机研制新的机型。
5、组合复合化输送，向着大型化发展。
使用螺旋输送机，结合各种连续输送机械，来完成复杂的物料输送。
大型化包括大输送能力、单机长度和大输送倾等方面。
6、扩大使用范围。
目前螺旋输送机的使用范围受到限制，要扩大其使用范围，研究能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能在输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的螺旋输送机。
7、环保意识设计，减少污染，实现绿色设计的目标。
传统的连续运输机械是敞开状态下输送物料的，在输送粉料、颗粒状物料时，物料散落飞扬，严重影响周围的环境，特别是在输送水泥、化肥、矿石、煤炭、谷物等粉末易飞扬物料时尤显严重。
为了解决这个问题，人们应当提前研制多种形式的环保型输送机，而螺旋输送机对于解决这个难题，无疑具有很大的优势和发展空间。
2螺旋输送机的设计与参数选用
2．1螺旋输送机的结构特点
螺旋机适宜输送粉状。
颗粒状、小块状物料，不宜输送易变质、粘性大、易结块的物料，螺旋机适宜水平和小倾角（150）布置。
螺旋输送机主要分为水平和垂直螺旋输送机，可沿水平、倾斜或者垂直方向上输送物料，这两种机型也是最常见的。
螺旋输送机根据结构可分为双螺旋输送机和单螺旋输送机。
后者使用较多。
螺旋输送机的安装方式有固定式和移动式两种，大部分螺旋输送机采用固定式。
本设计为水平固定式螺旋输送机。
高速螺旋输送机（圆周速大于2.8m/s）的螺旋，一般直径大于250mm，长度大于1500mm，工作速度为3.5~6m/s。
根据设计要求可知本设计采用低速螺旋输送机。
其主要部件的特点有：
1、头部和尾部的轴承均布置在壳体外，安装和维修都很方便，同时避免粉尘进入轴承中。
2、螺旋轴的前、后节螺旋叶片为疏、密两种螺距，有效防止堵管。
俗称“吃的少，吐得快”。
叶片的高精度制作保证了物料输送时充满罐体。
螺旋轴的尾节处采用反螺旋结构，这样能够有效的防止物料在出料口堆积，保证出料顺畅。
3、螺旋输送机连接方式采用销轴连接代替螺栓连接，强度大，安装方便，横截面积小，对物料阻力小。
4、采用优质进口高强耐磨钢制作的连续式螺旋叶片，制作成形后螺距误差小于5mm且叶片表面光滑，保证了物料输送的均匀、稳定性。
从而保证了物料计量的重复精度。
5、螺旋输送机进料口与水泥舱口连接方式分为：
球铰法兰刚性连接和吊挂加防水帆布软连接两种形式。
可视设备拆装频繁程度决定接口形式。
2．2螺旋输送机的具体设计步骤
1、根据输送条件和要求选择合适类型的螺旋输送机。
2、根据具体的输送要求计算螺旋直径，选择螺旋类型和布置形式。
3、计算输送功率并依此选择合适的电动机和减速器等驱动装置。
4、根据具体的输送要求选择合适的传动装置。
5、根据设计手册选择合适参数确定输送机的外形和尺寸。
6、确定螺旋输送机长度组合及各节重量。
7、选择合理的密封和润滑方式。
8、确定合理的维修和保养方案。
9、绘制螺旋输送机的总装图和部分重要的零件图。
2．3螺旋输送机的选型
设计螺旋输送机系统时，往往需要考虑以下的问题：
1、合理的装载方式，提出给料装置和卸料装置的要求
2、输送机路线上输送机之间的相互关系，启动顺序是受料的输送机先驱动，停
车顺序是给料的输送先停机，当各螺旋输送机的参数（如长度，驱动装置）不同时，通过这一关系可以提出启动时间和停机时间的要求。
3、不能满足上述的启动和停机顺序的要求时，需要考虑在螺丝旋输送机间增设缓冲仓以提高系统的适应能力和系统的运转率。
4、环保要求。
对于粉尘大的情况，要考虑采用密封输送或者设置必要的除尘设备。
5、与相同规格的输送机相比，相同规格的机型，其重量约轻30%。
6、零部件的标准化和通用化及易损件的供货可能性。
2.3.1螺旋输送机的总体结构形式
根据设计要求（输送物料为玉米粉）我们选择螺旋输送机，倾角为零度，即水平输送，如图1：
图1螺旋输送机的总体结构
由于螺旋输送机输送的距离较短，因此不设中间吊挂轴承来支持内轴旋转，其基本构件有：
驱动装置，进料口，旋转螺旋轴，壳体，出料口，清料口。
2.3.2选择螺旋输送机的布置形式
在布置一台水平安装的螺旋输送机是，如果条件允许最好将驱动装置安放在出料端的位置，因驱动装置及出料口装在头节（有止推轴承）时较为合理，可使螺旋管轴处于受拉状态。
另外各个螺旋节（头节、中间节、尾节）的布置次序最好遵循按螺旋节长度的大小依次排列和把相同规格的螺旋节排列在一起的原则，这样给设计、制造和订货带来很大的方便。
在总体布置是还应注意不要使支撑底座或出料口布置在机壳接头的法兰处，进料口也不应该布置在机盖接头处及悬挂轴承上方。
水平螺旋输送机根据螺旋的旋向、螺旋轴的旋转方向以及装料口与卸料口位置等的不同，有6种常见的布置形式：
图2螺旋输送机的布置形式
根据具体实际的输送要求选择第三种布置形式。
2．4输送物料工作机理的分析
设螺旋为标准的等螺距、等直径、螺旋面升角的单头螺旋。
以距离螺旋轴线处的物料颗粒M作为研究对象，进行运动分析如图4
图3螺旋面作用在物料颗粒上的力
与螺旋面得法线方向偏离了角。
角的大小由物料对螺旋面的摩擦角及螺旋面的表面粗糙程度决定的，对于一般热压或用冷轧钢板拉制的螺旋面，可忽略其表面粗糙程度对角的影响，可认为。
P力可分解为法向分力P1和P2。
物料颗粒M在P力作用下，在料槽中进行着一个复合运动，即沿轴向移动，又沿径向旋转，如图5，既有轴向速度V1，又有圆周速度V2，其合成速度为V。
图4物料的运动速度
当螺旋体以角速度W绕轴回转时，若在螺旋叶片任一半径r的O点处有一物料颗粒M，则物料颗粒M的运动速度可有上图的速度三角形求解。
叶片上O点的线速度Vo=r*W,就是物料颗粒M牵连运动的速度，可用矢量OA表示，方向为沿O点回转的切线方向；
物料颗粒M相对于螺旋面相对滑动的速度，平行于O点的螺旋切向方向，可用矢量AB表示。
当不考虑叶片摩擦时，则物料颗粒M绝对运动的速度Vn应是螺旋面上O点的法线方向，可用矢量OB表示。
由于物料与叶片有摩擦，物料颗粒M自O点的运动速度V进行分解，则可以得到物料颗粒自O点的运动速度V的方向应与法线偏转与摩擦角，现对V进行分解，则可以得到物料颗粒自O点移动的轴向速度V1和圆周速度V2。
因此V1就是料槽中的阻滞和干扰。
根据物料颗粒M的运动速度图的分析，物料轴向移动的速度为：
所以
（1）式又可写成：
式中：
S——螺旋螺距（mm）；
n——螺旋转速（r/min）；
f——物料与叶片间的摩擦系数，f=tg,为叶片与物料的摩擦角；
——螺旋升角。
据此可得出物料在料槽内轴向移动速度V1和圆轴速度V2随半径r而变化的曲线图（图5）
图5螺距一定时V1、V2变化曲线
由图6可见，V2在半径长度范围内是变化的，因此，物料在螺旋内的移动过程是要产生相对滑动的，靠近螺旋轴的物料的V2比外层的大，而V1却比外层的要小；
反之，靠近螺旋外侧的物料V1大、V2小。
这将使内层的物料较容易随螺旋轴转动，因而产生一个附加的物料流对物料运动的影响并不显著。
但是，当超过一定的转速时，物料就会产生垂直于输送方向的跳跃的翻滚，起搅拌而不起轴向的推进作用。
这不仅会降低物料的输送效率，加速设备构件的磨损，而且会增加螺旋功率的消耗。
因此威力避免这种现象的产生，螺旋的转速不得超过它的临界转速。
2．5螺旋输送机设计参数的确定
2.5.1原始资料
输送物料为粉状玉米，输送量为，输送距离，螺旋直径，螺距，螺旋轴转速，连续工作制。
查资料可知：
玉米粉的松散密度为故。
由于输送距离较短，故采用GX型螺旋输送机。
2.5.2螺旋叶片直径
螺旋叶片直径是螺旋输送机的重要参数，直接关系到输送机的生产量和结构尺寸。
一般根据螺旋输送机生产能力、输送物料类型、结构和布置形式确定螺旋叶片的直径。
螺旋叶片直径为：
Q------输送量，t/h;
K------物料特性系数，查表得K=0.0490；
------填充系数，查表得=0.25~0.35，故取=0.30；
C------倾角系数，查表得C=1.0。
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。
玉米粉的经验系数见下表。
表2玉米粉的经验系数
物料的粒度
物料的磨琢性
物料
填充系数
螺旋面形式
特性系数
K
综合系数
A
粒状
半磨琢性
谷物、木屑、泥煤
实体螺旋面
0.0490
50
表3倾角系数表
倾斜角度
C
1.0
0.9
0.8
0.7
0.65
所以
按上式计算得出的D值应圆整为下列标准直径：
150、200、220、250、300、400、500、600mm。
故取D=220mm，符合设计要求。
2.5.3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分布的变化。
通常螺距应满足下列两个条件：
螺旋面与物料的摩擦关系：
速度各分量间的适当分布关系。
通常可按下式计算螺距：
S=D
对于标准的输送机，=0.8~1.0，当倾斜布置或输送物料流动性较差时0.8，当水平布置时=0.8~1.0，实体式螺旋=1。
故
2.5.5壳体的内径
根据实际生产经验，壳体内径的经验公式：
。
所以=245mm
选择无缝钢管219mm,厚度t=6mm。
2.5.4螺旋轴的轴径
螺旋轴径的大小与螺距有关，因为两者共同决定了螺旋叶片的升角，也就决定了物料的滑移方向及速度的分布，所以应从考虑螺旋面与物料的摩擦系数以及速度个分量的适当分布来确定最合理的轴径与螺距之间的关系。
根据物料的运动分析，可知要保证物料在料槽中的轴向移动，螺旋轴径处的轴向速度V1要大于0，即螺旋内升角，又因为。
所以螺距与轴径之间的关系必须满足的条件之一是：
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D=100mm）的螺旋输送机来说，其α2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v1要大于圆周速度v2,即v1>
v2。
整理得：
根据计算，当f取0.3，S=（0.8-1.0）D时，；
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。
推荐的轴径计算公式：
d=（0.2~0.35）D
计算得出d=50~87.5mm，故取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。
2.5.5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
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