1、設計任務書1、設計課題：螺旋輸送機2、設計參數：生產能力：5t/h 運輸距離：10m，物料密度：1.2 連續運轉中等負荷3、設計內容：1）螺旋輸送機參數確定2）電動機的選擇3）減速機的設計4）鏈輪的設計5)螺旋輸送機葉片及螺旋體設計 4、完成的工作量設計任務書一份螺旋輸送機裝配圖（A0）一份鏈輪工作圖（A1）一份 摘 要 這篇畢業設計的論文主要闡述的是一套系統的關于螺旋輸送機的設計方法。特別是螺旋輸送機傳動系統的設計，在論文中，首先，對螺旋輸送機作了簡單的介紹，然后按照設計準則和設計理論設計了螺旋輸送機的運動參數，重點對螺旋輸送機的傳動系統進行計算和強度校核，并對鋼性葉輪給料機的安裝調試、潤滑

2、進行了簡單的闡述。通過這次設計使我對機械傳動有了一定的了解，也是對我三年來所學理論知識的一次綜合應用。 關鍵詞：螺旋輸送機設計前言 給料機主要用于冶金、電力、水泥等行業，適用于輸送粉塵狀、小顆粒狀干燥物料。按結構形式可分為振動給料機、皮帶給料機、剛性葉輪給料機、刮板給料機、螺旋給料機等，振動給料機給料暢通，能控制給料大小，適用于塊狀無粉塵的物料，對環境有一定的污染，皮帶給料機適用于長距離物料輸送，不能用于粉料的輸送。螺旋給料機用于粉狀物料遠距離輸送，密封性好，不揚塵，不污染環境。剛性葉輪給料機具有密封性能優越，給料均勻穩定，對在工作過程中需要鎖氣密封、均勻給料的場合尤為實用。螺旋輸送機在冶金、

3、水泥、石灰等行業因其能長距離輸送粉狀物料，環保性能優越，且運行平穩、噪音極小、故障率低等優點，適用于料倉與其它設備的聯接給料，在石灰、水泥、除塵等領域有廣泛應用。 本論文設計的就是用于除塵系統的螺旋輸送機 選定設計方案螺旋輸送機由機殼、螺旋體、進料口、出料口、電動機、減速機及傳動部分組成，根據傳動部分不同，可分為直聯式傳動、鏈輪式傳動、皮帶式傳動。直聯式傳動結構緊湊，無需傳動元件，但在設備故障時檢修困難，不便于維修。鏈輪式傳動是減速機和葉輪軸之間用套筒滾子鏈傳動，既能保重傳動精度，有一定的過載保護功能，又有利于設備故障時檢修。皮帶式傳動是減速機與葉輪軸之間用皮帶輪傳動，有很好的防過載能力，但容

4、易打滑，皮帶易磨損老化，設備故障較多。根據以上分析對比，可以知道，鏈輪式傳動傳動方案比其它兩種方案具有很多優點，因此，我的設計采用鏈輪式傳動。螺旋輸送機配置一個進料口，一個出料口，進料口與出料口距離為10米。驅動裝置包括電動機、減速機、聯軸器等。螺旋輸送機按機體角度或分為水平螺旋輸送機、垂直螺旋輸送機、空間角度螺旋輸送機；按螺距分為等螺距螺旋輸送機、變螺距螺旋輸送機；按螺旋數量分為單頭和多頭螺旋輸送機。其中水平螺旋輸送機又分為LS和GS兩種，GS型螺旋輸送機屬老產品，軸承位于料槽端部立板上，由于密封困難，故障較多，而LS型螺旋輸送機是由GS型螺旋輸送機經改進后，將軸承置于料槽外部，維修方便，故

5、障率也大為降低。我的設計就是LS型等螺距水平螺旋輸送機。根據以上論述，畫出螺旋輸送機簡圖如下：螺旋輸送機基本參數計算螺旋輸送機基本參數包括：螺旋輸送機的轉速、螺距、螺旋葉片的直徑、旋向等參數，現分別計算如下：螺旋輸送機的工作原理是物料由進料口進入螺旋輸送機，當螺旋轉動時，物料受到螺旋葉片法向推力作用，該推力的徑向分力和葉片對物料的磨擦力，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磨擦力的作用，才不與螺旋葉片一起旋轉，而是在葉片法向推力的軸向分力作用下，沿著料槽軸向移動。1、確螺旋輸送機葉輪直徑根據運輸機械實用手冊可查得螺旋輸送機直徑公式 D=式中K為物料綜合特性系數，查輸送機械

6、實用手冊得K=0.0415 為填充系數=0.35 c為傾斜輸送系數c=1 r為物料單位容積重量 r=1.2t/m3 D=0.127 取標準直徑系列D=150mm2、計算螺旋輸送機的轉速根據螺旋輸送機的臨界轉速公式 式中K為物料綜合特性系數，查輸送機械實用手冊得K=75 =6.12rpm 螺旋輸送機的轉速必須小于，故取n=5.6 rpm 3、確定螺旋輸送機的螺距 螺距的大小不僅決定著螺旋升角，而且也決定著在一定填充系數下物料運行的滑移面，即螺距螺距的大小影響物料的輸送過程，對于水平布置的螺旋輸送機取螺距S=(0.81)D，我取S=150mm。4、螺旋葉片的螺旋角5、確定螺旋輸送機螺旋軸徑 由于螺

7、旋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，就能滿足要求，根據經驗公式d=(0.20.35)D,所以取d=50mm。 電動機的選擇1、初選電動機類型和結構型式 電動機是標準件，設計時要根據工作機的工作特性、電源種類(交流或直流)、工作條件(環境溫度、空間位置等)、載荷大小和性質(變化性質、過載情況等)、起動性能和起動、制動、正反轉的頻繁程度等條件來選擇電動機的類型、結構、容量(功率)和轉速，并在產品目錄中選出其具體型號和尺寸。 電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于生產單位一般多采用三相交流電源，因此，無特殊要求時均應選用三相交流電動機，其中以

8、三相異步交流電動機應用最廣泛。根據 不同防護要求，電動機有開啟式、防護式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結構型式。 Y系列三相籠型異步電動機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機，由于其結構簡單、工作作可靠、價格低廉、維護方便，因此廣泛應用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上。電動機的容量(功率)選擇的是否合適，對電動機的正常工作和經濟性都有影響。容量選得過小，不能保證工作機正常工作，或使電動機因超載而過早損壞；而容量選得過大，則電動機的價格高，能力又不能充分利用，而且由于電動機經常不滿載運行，其效率和功率因數較低，增加電能消耗而造成能源的浪費。電動機的容量主要根據電動機運行時的發熱條件

9、來決定。 由以上的選擇經驗和要求，選用三相交流電 Y系列籠型三相異步交流電動機。 2、計算螺旋輸送機功率 螺旋輸送機的功率分為空載功率和輸送物料功率之和，螺旋輸送機輸送物料功率由下式計算：P1=Q（L+H） 367 式中：P螺旋機功率 KW 運行阻力系數 輸送機械實用手冊得3 L螺旋長度 mL10m H螺旋傾斜高度 m D螺旋直徑 mD0.15m螺旋輸送機的功率空載功率：P2，所以，螺旋輸送機的軸功率為PP1+ P20.41+0.0750.48 電機功率 P0=p/ 一般取0.880.94P00.55KW2、電動機的技術數據根據計算的功率可選定電動機額定功率，考慮到螺旋輸送機在帶負荷起動時轉矩

10、比較大，取同步轉速1500，4極，由機械設計手冊選用Y90S-4三相異步電動機，其主要參數如下電動機額定功率：=1.1kw； 電動機滿載轉速：=1400 額定電壓：380V 減速機的選擇1、計算螺旋輸送機總速比i=252、確定傳動方式 根據計算出來的傳動比，有三種傳動方式可供選擇 電動機、減速機通過聯軸器直接與螺旋軸聯接，這種方法優點是結構緊湊，占地面積小，缺點是維修維護不方便。 電動機減速機通過鏈輪與螺旋軸聯接，這種方法優點是傳動平穩，有一定的防過載能力，維修較方便。但成本較高。 電動機通過皮帶輪、減速機與螺旋軸聯接，這種方法優點是傳動平穩，有良好的防過載能力，維修較方便。 通過對比，我認為

11、第二種傳動方式簡單可靠，維修方便，因此，我選擇第二種傳動方式。3、確定減速機型號按減速機的傳動類型，減速機可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機、圓柱圓錐齒輪減速機、蝸輪蝸桿減速機、漸開線行星齒輪減速機、擺線針輪減速機等，按安裝方式可分為立式減速機、臥式減速機，按齒輪齒面硬度分為軟齒面減速機、中硬齒面減速機、硬齒面減速機。由于擺線針輪減速機結構緊湊，傳動比較大，體積小，運轉平穩，傳動效率高，因此，減速機最終型號為XWED4-121，速比為121，電機功率:1.5KW,輸出轉矩：951N.m，電機與減速機采用直聯的裝配形式。螺旋輸送機鏈輪設計計算 1、選擇鏈輪材料齒輪材料及熱處理是影響齒輪承載能力

12、及使用壽命的關鍵，選擇齒輪材料時要綜合考慮齒輪的工作條件、加工工藝、材料來源、經濟性等因素，以使齒輪在滿足使用滿足性能要求的同時生產成本更經濟，根據螺旋輸送機的工作性質，選擇鏈輪材料為45鋼 淬火2、初步確定鏈輪主要幾何參數1）確定鏈輪傳動比根據電機轉速及減速機速比，計算鏈輪傳動的傳動比，i2=2）確定鏈輪齒數 Z1Zmin=9 Z129-2i=29-3.86=25.14 取Z1=25 Z2=Z1i=25×1.93=483）確定鏈條節距 為使傳動平穩，結構緊湊，應選用小節距單排鏈，根據滾子鏈傳遞的功率和小鏈輪轉速，由機械設計手冊13-2-1圖可得鏈輪節距25.4，套筒滾子鏈規格16A

13、。 4) 初定鏈輪中心距 a0=(30-50)p=40×25.4=1016 5) 以節距計算中心距 a0p= 6)計算鏈條節數 =118.3 Lp=120 7)確定鏈條73 8)確定實際中心距 取實際中心距ac=1060 9)鏈條速度 10)有效圓周力 11）計算鏈條的懸垂拉力式中K為系數，取決于兩輪中心線與水平線的夾角，當角度為0時K7，Q為鏈條理論重量，a為鏈輪中心線。 11) 驗算鏈條靜強度安全系數由于鏈條傳動速度0.6m/s，屬于低速傳動，因此，必須驗算鏈條的靜強度安全系數，鏈條靜強度安全系數計算公式如下：式中KA為工況系數，KA1，Q為極限拉伸載荷Q5580N鏈條靜強度安全

14、系數驗算合格鏈輪基本參數及主要尺寸 1、鏈輪齒數 Z1=25 Z2=482、鏈輪節距 p=25.4mm3、配用鏈條滾子外徑 D=15.884、鏈輪分度圓直徑 5、齒頂圓直徑 6、鏈輪齒根圓直徑 df1=d1-D=202.66-15.88=186.67 df2=d2-D=388.36-15.88=372.487、分度圓弦齒高 8、鏈輪齒寬 b=0.95b1=0.95×15.75=14.96 螺旋輸送機轉子設計 由于螺旋輸送機的輸送距離比較長，一般分為頭節、尾節、中間節，頭節、尾節主要是起安裝軸承的作用，中間節是工作部分，是螺旋輸送機的轉子是螺旋輸送機的關鍵，螺旋輸送機的轉子包括葉片和螺

15、旋軸以及聯接 1、螺旋葉片的參數 螺旋葉片的參數包括螺旋葉片的形式、螺旋葉片的旋向、螺旋葉片的展開尺寸1)、螺旋葉片的形式 螺旋葉片可分為實體式、帶式、四種，實體式適用于干燥的小顆粒及粉狀物料的輸送，帶式用于塊狀、易粘結物料。齒式和葉片式適于有攪拌及有松散要求的場所。根據輸送物料的性質，選用實體式葉片。 2)、螺旋葉片的旋向分為左旋和右旋兩種，選用右旋。 3)、螺旋葉片的展開尺寸 螺旋葉片的展開尺寸包括螺旋面展開圖內徑和外徑以及展開圓環切除部分圓心角。 dl=（D-d） =78.35 DL= =178.35 = =42.22 2、螺旋葉片的材質 螺旋葉片長期與粉狀物料接觸，容易發生磨損，直接影

16、響螺旋葉片的使用壽命，根據螺旋輸送機的物料特性，要求螺旋葉片要具有一定的耐磨性能，又要的一定的延展性和良好的沖壓性能，因此，螺旋葉片的材質選用16Mn鋼板，葉片厚度8mm,既能滿足葉片的制作要求，又具有一定的耐磨性能。 3、螺旋軸的聯接 一般螺旋輸送機螺旋軸由2-4米的螺旋短軸聯接而成，可由螺旋轉子軸、頭部聯接軸、尾總聯接軸、中間聯接軸組成。1、螺旋輸送機葉輪軸設計1）、頭、尾部聯接軸的設計最小軸徑的初步計算由機械零件課程設計表62，取105，根據公式其中 軸的轉速 ，6 軸傳遞的功率 , 1.1 計算截面處的軸的直徑， mm將數據代入公式得 =58.5 輸出軸的最小直徑是鏈輪處軸的直徑，選標

17、準軸徑602)、根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度擬訂軸上零件的裝配方案：頭部聯接軸一端裝大鏈輪，另一端裝聯接盤，中間為軸承，尾部聯接軸則只有聯接盤和軸承，本題的裝配方案已經在前面分析比較，現選用如圖所示的裝配方案。1) 為了滿足鏈輪軸向定位要求，1-2軸段右端制 出一軸肩，鏈輪處直徑d=60鏈輪與軸配合的轂孔長度=60，聯接盤處軸肩直徑d2=60，L2=80軸承處直徑 =80，長度L3=L6=31，軸承軸肩直徑d5=d8=85，長度為30mm。2) 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為2，圓角R2.5，各軸肩處的圓角半徑 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。根據軸的各部分尺寸，繪制小

18、齒輪軸結構簡圖， 3) 軸上零件的周向定位 ； 鏈輪處與軸的周向定位采用平健聯接。按由手冊查得平鍵截面為14×9mm(GBT1095-1979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為40mm(標準鍵長見GBT1096-1979)，鏈輪與軸的配合為H7k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 4)、鍵聯接的強度校核由機械零件課程設計表81 選用普通平鍵 14×9mm， 取L400mm。 由機械零件課程設計表87 查得，鍵的工作長度lLb602040mm， 鍵的工作高度k4.5mm。 由機械零件課程設計表88 查得，鍵聯接的許用壓力 P=120-15

19、0MPa， 所以，所選平鍵合適。2、中間聯接軸的設計 螺旋中間聯接軸的作用主要是聯接前后兩根螺旋軸，并起支承作用，聯接前后兩根螺旋軸可用法蘭聯接，也可用銷子直接聯接，法蘭聯接聯接可靠，定位可靠， 拆卸方便，便于維護。結構如下圖：3、螺旋軸的設計 由于螺旋軸一般長度都較長，為了減少軸的彎曲撓度，一般都采用空心軸，空心軸能大大降低軸的重量，螺旋葉片直接焊在空心軸上。空心軸兩端安裝聯接盤，與中間聯接軸的聯接盤固定聯接。 螺旋輸送機軸承的選擇 軸承的作用是支承軸及軸上零件，使其回轉并保持一定的旋轉精度，減少相對回轉零件間的摩擦和磨損，合理選擇和使用軸承對提高機器使用壽命和提高機器性能都有著重要作用，軸

20、承根據摩擦性質不同，可分為滑動軸承和滾動軸承，滾動軸承現已標準化，成本低，運行可靠，在各行各業廣泛使用，滑動軸承主要用于低速重載、要求高精度以及需要剖分式軸承的工況，本設計采用滾動軸承。1、 選擇軸承時應考慮軸承的工作條件，如負荷、轉速、調心要求等，裝拆性能、經濟性，混料機的小齒輪軸承負荷較大，不經常拆卸，且調心要求，基本不承受軸向力，根據以上要求，選用雙列圓柱調心滾子軸承，軸徑d=80，查機械設計手冊 ，選用22316。軸承座采用標準軸承座，由于螺旋軸有明顯的軸向力，軸承的軸向定位為采用8216推力軸承進行軸向定位支承，以消除螺旋的軸向力。由于中間軸承潤滑困難，運行環境較差，滾動軸承對密封要

21、求嚴格，因此中間軸承采用滑動軸承進行支承，軸承軸徑為60mm。2、 軸承的校核 計算軸承的當量靜負荷P0=X0Fr+Y0Fa 式中X0、Y0分別 為軸承靜負荷的徑向、軸向系數 因為小齒輪為直齒圓柱齒輪，所以Fa為0，查表可知X0=1所以 P0=Fr=75000N靜負荷的計算公式 式中C0r=2680KN S0為許用安全系數，查表S0=1.3 經過計算，軸承安全系數較大，靜強度滿足要求。 2、 螺旋軸的強度校核螺旋輸送機螺旋軸的強度校核主要螺旋軸的彎扭強度校核，下面對螺旋軸的彎扭強度進行具體校核。1繪螺旋軸的計算簡圖2計算螺旋軸的重量 螺旋軸的重量：130.2N，螺旋葉片的重量：398.9N 3

22、計算支點反力水平反力： 4計算彎矩，作彎矩圖C點水平彎矩： 5計算螺旋軸的扭矩并畫扭矩圖由機械零件課程設計表618 查得折算系數 T1 0.6×25581534.88N.mm 6、 計算當量彎矩 并畫當量彎矩圖 7、校核軸的強度最大彎矩在C點，因此， C點是危險截面，由機械設計表15-1查得： ca =31.67MPa ，小齒輪軸強度足夠。 螺旋輸送機機殼的設計 螺旋輸送機機殼是給料機的重要設備，它是物料保持運動的關鍵設備，也是中間軸承的安裝處。因此，機殼的設計也很重要。機殼采用薄鋼板制成，底部是根據螺旋直徑制成，截面形狀為半圓形，上部為方形，并有安裝中間軸承的支架，機殼兩端有擋板，擋板與螺旋軸接合部采用機械密封，機殼上部采用薄鋼板密封。保證螺旋輸送機的密封效果，既加工方便，成本也相對較低。機殼采用8mm鋼板制作，螺旋轉子與機殼的間隙取3mm， 機殼料口法蘭的確定 根據螺旋轉子直徑為150，按照結構緊湊的原則，確定進、出料口尺寸為150， 螺旋輸送機的潤滑與維護 1、剛性葉輪的潤滑主要是葉輪軸承的潤滑，定期用加油槍給軸承座注入潤滑酯，保證軸承座空腔內注滿潤滑酯，保證軸承有足夠的潤滑，同時也能起到防塵作用，保證軸承正常運轉。 2、定期檢查更換葉輪的密封條，保證密封條與機殼緊密接觸，達到良好的密封效果。 3