I\o"#_Toc22526"第2章水平螺旋輸送機(jī)總體方案設(shè)計(jì)2.1水平螺旋輸送機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理螺旋輸送機(jī)，是利用螺旋軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生對(duì)散體物料的壓力，完成物料輸送的連續(xù)輸送機(jī)械，其中螺旋軸水平布置的螺旋輸送機(jī)稱(chēng)為水平螺旋輸送機(jī)REF_Ref11910\r\h[12]。水平螺旋輸送機(jī)廣泛的應(yīng)用在建材、化工、糧食、煤炭、冶金等部門(mén)的物料輸送作業(yè)中REF_Ref11966\r\h[7]。2.1.1水平螺旋輸送機(jī)基本結(jié)構(gòu)水平螺旋輸送機(jī)根據(jù)實(shí)際工作情況的不同，在設(shè)計(jì)上存在一定的差別，但是其主要組成部分基本相同，主要結(jié)構(gòu)包括REF_Ref15437\r\h[6]：螺旋軸、螺旋葉片、輸送管、驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)料口、出料口。水平螺旋輸送機(jī)的典型結(jié)構(gòu)形式如圖2.1所示。圖2.1水平螺旋輸送機(jī)典型結(jié)構(gòu)2.1.2水平螺旋輸送機(jī)工作原理及分析水平螺旋輸送機(jī)運(yùn)輸環(huán)境主要是在螺旋葉片與輸送管之間形成的一個(gè)封閉空間內(nèi)，當(dāng)物料從進(jìn)料口進(jìn)入這個(gè)空間，螺旋軸葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得物料在螺旋葉片壓力的作用下作軸向移動(dòng)REF_Ref17243\r\h[5]，當(dāng)移動(dòng)至卸料口時(shí)，散體物料在重力的作用下離開(kāi)輸送管，完成輸送過(guò)程。（1）旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)螺旋軸旋轉(zhuǎn)，螺旋葉片隨軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，葉片對(duì)物料產(chǎn)生法向推力，迫使物料沿螺旋葉片的切線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng)。物料的軸向移動(dòng)當(dāng)物料與料槽內(nèi)壁的摩擦力足夠大時(shí)（通常由料槽的固定實(shí)現(xiàn)約束），物料不會(huì)隨著葉片一起旋轉(zhuǎn)，而是在葉片推力的作用下沿螺旋軸軸線(xiàn)方向向前移動(dòng)。這一過(guò)程類(lèi)似“螺桿推動(dòng)螺母”的原理相同。（3）物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主體運(yùn)動(dòng)：物料在葉片推力下沿軸向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水平輸送。次要運(yùn)動(dòng)：部分物料因葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生徑向翻動(dòng)，但整體趨勢(shì)仍沿軸向前進(jìn)。關(guān)鍵條件：物料與料槽的摩擦力需大于物料與螺旋葉片的摩擦力，否則物料會(huì)隨葉2.2整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖2.2方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖水平螺旋輸送機(jī)主要由機(jī)架、螺旋輸送葉片、U形槽、驅(qū)動(dòng)裝置以及驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)、V帶傳動(dòng)等關(guān)鍵部分組成。機(jī)架是水平螺旋輸送機(jī)的主要支撐結(jié)構(gòu)，其作用是固定和支撐螺旋軸、驅(qū)動(dòng)裝置以及其他部件。對(duì)于機(jī)架的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到輸送機(jī)的整體穩(wěn)定性、剛度和耐久性。為承受輸送機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的各種力和振動(dòng)，機(jī)架需具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為此本設(shè)計(jì)中機(jī)架采用鋼材焊接，并在機(jī)架側(cè)面或頂部增設(shè)斜撐桿或三角形支撐桁架，利用三角形穩(wěn)定性原理提升整體抗振動(dòng)能力。螺旋輸送葉片的作用是用于推動(dòng)物料進(jìn)行輸送。螺旋葉片和螺距的設(shè)計(jì)因根據(jù)物料的特性、輸送量以及輸送距離等因素進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。葉片的材質(zhì)通常采用耐磨、耐腐蝕的合金鋼或不銹鋼等材料制成，以確保葉片的耐用性和可靠性。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)煤粉等小型物料，則選用具有防堵塞、低破損、高氣密性和耐磨性能作為設(shè)計(jì)螺旋葉片的重點(diǎn)。U形槽主要用于為螺旋輸送葉片和螺旋軸提供穩(wěn)定的固定與支撐、為物料輸送提供導(dǎo)向空間同時(shí)減少物料輸送過(guò)程中的磨損和阻力。其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮物料特性、輸送效率及設(shè)備壽命等多方面因素。為了能夠有效減少煤粉等小型物料在輸送過(guò)程中的堆積，本設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)度高韌性材料并且其內(nèi)側(cè)設(shè)置半徑為5mm的圓角，以此降低物料與固定板之間的磨損，進(jìn)而保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是水平螺旋輸送機(jī)的主要?jiǎng)恿?lái)源，用于驅(qū)動(dòng)螺旋軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。電機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)輸送機(jī)的輸送量、輸送距離以及物料的特性來(lái)確定。通常采用具有足夠扭矩和轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，以確保輸送機(jī)能夠穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。電機(jī)的安裝和維護(hù)應(yīng)嚴(yán)格按照電氣安全規(guī)程進(jìn)行，以確保其安全可靠。針對(duì)小型物料，本設(shè)計(jì)選用

Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且安全可靠。V帶傳動(dòng)是連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)與螺旋軸的關(guān)鍵動(dòng)力傳遞組件，其型號(hào)的選擇綜合考慮功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作條件等因素。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)運(yùn)輸煤粉等小型物料，需V帶具備抗粉塵粘附和耐磨性能，可選用氯丁橡膠或聚氨酯材質(zhì)的V帶。同時(shí)，為防止粉塵進(jìn)入帶輪槽導(dǎo)致打滑或磨損，優(yōu)先選截面稍寬的型號(hào)（如Z型）。本設(shè)計(jì)通過(guò)設(shè)計(jì)水平螺旋輸送機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)、螺旋輸送葉片、U形槽、驅(qū)動(dòng)裝置以及聯(lián)軸器選型、V帶傳動(dòng)這幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)輸送量為5~8t/h、95~140r/min轉(zhuǎn)速工況下輸送煤粉等小型物料，其填充系數(shù)穩(wěn)定在0.35-0.45區(qū)間，輸送效率提升至85%以上，同時(shí)關(guān)鍵部件的使用壽命超過(guò)18000小時(shí)，滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性的要求。\o"#_Toc22526"第3章水平螺旋輸送機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算3.1機(jī)架的布置圖3.1機(jī)架示意圖\o"#_Toc12975"3.1.1材料選擇機(jī)架作為起到支撐、固定各個(gè)部件作用的重要組件，選擇合適的材料極為關(guān)鍵。Q235鋼作為普遍使用的碳素結(jié)構(gòu)鋼，因其有著良好的綜合性能，而被大量應(yīng)用于不同的機(jī)械設(shè)備和結(jié)構(gòu)中。Q235鋼可歸為一種低碳鋼，具著良好的可塑與韌性特質(zhì)，適合應(yīng)用于承受沖擊與振動(dòng)，其主要的化學(xué)成分包含（Fe）和碳（C），且存在少量的硅（Si）、錳（Mn）、硫（S）和磷（P）。Q235鋼依據(jù)冶金質(zhì)量分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)，其中Q235B級(jí)鋼算是較為常用的那個(gè)等級(jí)，其化學(xué)成分以及力學(xué)性能均能適應(yīng)一般機(jī)械設(shè)備和結(jié)構(gòu)的要求。Q235鋼的屈服強(qiáng)度跟抗拉強(qiáng)度處在適中水平，能滿(mǎn)足機(jī)架承受多樣載荷時(shí)的要求，有著良好的塑性、韌性，可在受到?jīng)_擊和震動(dòng)時(shí)保障結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。Q235鋼擁有較好的焊接特性，較易實(shí)施各種焊接操作，如手工電弧焊、氣體保護(hù)焊等焊接法。焊接接頭呈現(xiàn)高強(qiáng)度，焊縫質(zhì)量堅(jiān)實(shí)可靠，能達(dá)到機(jī)架對(duì)焊接強(qiáng)度提出的要求。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)及加工處理，Q235鋼可滿(mǎn)足機(jī)架在力學(xué)性能、焊接性能、成本及加工性能等方面的要求。表3.2Q235鋼材材料屬性表屬性類(lèi)別屬性名稱(chēng)數(shù)值/描述基本材料信息材料牌號(hào)Q235標(biāo)準(zhǔn)GB/T700-2006（或其他適用標(biāo)準(zhǔn)）化學(xué)成分碳（C）≤0.22%硅（Si）≤0.35%錳（Mn）0.30~0.70%硫（S）≤0.045%磷（P）≤0.045%力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（σs）≥235MPa抗拉強(qiáng)度（σb）370~500MPa（具體值可能因熱處理狀態(tài)而異）伸長(zhǎng)率（δ5）≥26%（對(duì)于厚度≤16mm的鋼材）沖擊韌性（Akv）≥27J（20℃時(shí)，V型缺口）物理性能密度（ρ）約7.85g/cm3熱導(dǎo)率（λ）約45W/(m·K)（室溫下）線(xiàn)膨脹系數(shù)（α）約1.2×10^-5/℃（20~100℃范圍內(nèi)）工藝性能焊接性良好，適用于多種焊接方法切削加工性良好，易于進(jìn)行機(jī)械加工冷彎性能優(yōu)良，易于冷彎成形3.2機(jī)架強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1應(yīng)力計(jì)算1.

已知參數(shù)座板尺寸：長(zhǎng)

L=1655mm，寬W=300mm，厚度

t=53mm。材料：Q235鋼，其屈服強(qiáng)度σy假設(shè)座板為簡(jiǎn)支梁，均布載荷q（需根據(jù)實(shí)際載荷確定，此處假設(shè)q=10kN/m）。2.彎曲應(yīng)力計(jì)算座板承受彎矩M產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力σbM=截面慣性矩I：I=彎曲應(yīng)力：σ3.剪切應(yīng)力計(jì)算最大剪力V：V=剪應(yīng)力τ：τ3.2.2應(yīng)力校核根據(jù)第四強(qiáng)度理論，等效應(yīng)力σeqσ安全系數(shù)校核許用應(yīng)力σ（取安全系數(shù)n=1.5）：σ比較：σ座板應(yīng)力滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，安全系數(shù)充裕。

\o"#_Toc22526"第4章水平螺旋輸送機(jī)螺旋輸送葉片設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1螺旋輸送葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)\o"#_Toc12975"4.1.1材料屬性分析螺旋輸送葉片是螺旋輸送機(jī)的核心部件，其材料選擇需考慮耐磨性、強(qiáng)度、耐腐蝕性、加工性能以及經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)常見(jiàn)工業(yè)應(yīng)用，選用耐磨鋼NM360（符合GB/T24186標(biāo)準(zhǔn)）或Q235鋼表面堆焊耐磨層（適用于高磨損工況）。表4.1耐磨鋼NM360材料性能參數(shù)表性能參數(shù)NM360數(shù)值備注材料標(biāo)準(zhǔn)GB/T24186中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度(σ?)≥1000MPa高屈服強(qiáng)度，抗變形能力強(qiáng)抗拉強(qiáng)度(σ?)1200~1400MPa優(yōu)異的抗拉性能硬度(HBW)340~400HBW高硬度，耐磨性?xún)?yōu)異延伸率(δ?)≥12%適中的塑性，避免脆裂沖擊韌性(AKV)≥24J(20℃)良好的抗沖擊性能密度(ρ)7.85g/cm3與普通碳鋼相近適用溫度范圍-20℃~+400℃適用于大多數(shù)工業(yè)環(huán)境耐磨性?xún)?yōu)于Q2353~5倍適合高磨損工況焊接性能需預(yù)熱（150~200℃）焊接時(shí)需控制熱輸入典型應(yīng)用螺旋葉片、礦山機(jī)械、輸送設(shè)備適用于中高強(qiáng)度磨損環(huán)境若輸送物料磨損性較低或成本受限，可選用Q235鋼，并在葉片表面堆焊耐磨合金（如碳化鉻Cr?C?或硬質(zhì)合金）以提高壽命。表4.2Q235基礎(chǔ)性能參數(shù)性能參數(shù)Q235數(shù)值屈服強(qiáng)度(σ?)235MPa抗拉強(qiáng)度(σ?)375~500MPa硬度(HBW)120~160HBW延伸率(δ?)≥26%沖擊韌性(AKV)≥27J(20℃)NM360硬度顯著高于Q235，適合輸送磨蝕性物料（如礦石、砂石）。NM360抗拉強(qiáng)度達(dá)1200~1400MPa，適合高負(fù)載螺旋輸送機(jī)。4.2螺旋輸送葉片設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1螺旋葉片的設(shè)計(jì)螺旋輸送葉片決定旋向后螺旋軸的旋轉(zhuǎn)方向就決定了效率，但是正常情況下螺旋軸和蛟龍的設(shè)計(jì)都是按照單向來(lái)設(shè)計(jì)的。所以采用其他方法來(lái)延長(zhǎng)使用壽命，比如葉片在設(shè)計(jì)時(shí)采用D制法等。（1）蛟龍的樣式及厚度蛟龍的形式分為實(shí)體式、帶式、葉片式、齒形式四種。本設(shè)計(jì)選擇實(shí)體式葉片，因?yàn)樾枰妮斔臀锪?，所以選擇實(shí)體式葉片。葉片的厚度也是很重要的參數(shù)，葉片過(guò)薄會(huì)減短其使用壽命，過(guò)厚會(huì)增大螺旋軸的負(fù)荷。本設(shè)計(jì)中尺寸較大蛟龍直徑接近400mm應(yīng)選擇較大厚度，蛟龍的厚度取4mm?？紤]到葉片的加工，可以是一段一段焊接起來(lái)，并不需要一整張鋼板直接制成。（2）蛟龍的直徑確定可以按照以下公式計(jì)算： D=K2.5QΨ?γ?CD—蛟龍直徑（m）;K—綜合特性的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；Q—量（t/h）；Ψ—填充系數(shù)；γ—物料的密度（t/m3）；C—絞龍傾斜時(shí)傾斜程度的校正系數(shù)。已知輸送量為5?8t/h，煤粉的堆積密度一般在0.45?0.55t/m3

。

當(dāng)輸送量Q=5t/h，若取煤粉堆積密度γ=0.5t/m3，則Q體積=50.5=10m3/h;當(dāng)輸送量Q=8t/h，取γ=0.5t/m3，則Q體積=80.5=16m3/關(guān)于K、Ψ的取值，查閱參考文獻(xiàn)可知Ψ取0.33，K=0.35,γ的取值為0.5t/m3，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的螺旋絞龍是水平放置，所以C的值為1。將所有數(shù)值代入當(dāng)Q=10m3/h時(shí)：D=0.當(dāng)Q=16m3/h時(shí)：D=0.352.5結(jié)果螺旋直徑范圍為D=126~141mm，選取采用130mm為直徑制作。（3）螺距螺旋絞龍的螺距分為兩種，分別叫做S制法與D制法，其中S制法中螺距為螺旋直徑的0.8倍，D制法中螺距和螺旋直徑是相等的，本設(shè)計(jì)選用D制法，故S＝D＝130mm（S為螺距），蛟龍的簡(jiǎn)圖如圖4-2。圖4-2螺旋輸送蛟龍4.2.2螺旋軸的設(shè)計(jì)(1轉(zhuǎn)速的確定螺旋軸的最大轉(zhuǎn)速由下式計(jì)算 n<nmax=ADｎ—螺旋軸的最大轉(zhuǎn)速（r/min）；A—物料的綜合特征系數(shù)；查閱參考文獻(xiàn)可知A=50，帶入式4-2可知n所以螺旋軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)小于其最大轉(zhuǎn)速定為120r/min（2）螺旋軸直徑的確定為了減輕螺旋軸的重量都會(huì)采用空心鋼的管作為軸，壁厚一般為4-12mm，在本設(shè)計(jì)中取壁厚取了8mm。管軸的外徑與螺距有很大關(guān)系，同時(shí)符合以下條件 d=0.16~0.20d—管軸外徑S—蛟龍的螺距所以?xún)?nèi)徑為21.67~26mm，d的取值在30~40mm之間，本設(shè)計(jì)中d取33mm，長(zhǎng)度為1800mm，其制作要求如圖4.3所示，在兩端設(shè)計(jì)了C4的倒角。圖4.3螺旋軸（3）螺旋軸功率的確定功率的確定由下面的公式可以計(jì)算： P=QP—螺旋軸的功率（kw）；Q—量（t/h）；λ—物料阻力系數(shù)：L—螺旋絞龍長(zhǎng)度（m）；H—豎直方向上的投影高度；查閱資料可知λ=1.5，由于不存豎直高度，所以H可忽略，帶入式3-4計(jì)算取整后得p=4.5kw第6章驅(qū)動(dòng)裝置及聯(lián)軸器選型6.1驅(qū)動(dòng)裝置的選擇6.1.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型功率計(jì)算：根據(jù)公式 P=Q（LW0+H）367η 輸送量（t/h）L-輸送長(zhǎng)度（m）。W:物料的單位重量(kg/m3)H:高度（m）η:效率其中輸送長(zhǎng)度L=1800mm=1.8m，單位長(zhǎng)度運(yùn)行阻力W0取18.89/m（針對(duì)煤粉輸送工況經(jīng)驗(yàn)取值），水平輸送時(shí)提升高度H=0，目標(biāo)輸送效率η=0.85，選取最大輸送量Qmax=8.0t/h。代入公式計(jì)算：P=1.14KW考慮功率儲(chǔ)備，選取電機(jī)額定功率為4.5kW。扭矩計(jì)算：運(yùn)用公式 T=9550Pn T

-轉(zhuǎn)矩（N?m）P

-功率（kW）n

-轉(zhuǎn)速（r/min）已知電機(jī)功率?P=1.5kW，最大轉(zhuǎn)速，nmax?=750r/min。?則?T=9550×1.545根據(jù)計(jì)算結(jié)果可選用

Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)中的Y132M1-8型號(hào)。該型號(hào)電動(dòng)機(jī)的額定功率為1.5kW，同步轉(zhuǎn)速為750r/min，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速約為940r/min。作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)可匹配功率4.5kW，其轉(zhuǎn)速為750r/min，額定電壓380V，防護(hù)等級(jí)IP54，絕緣等級(jí)F級(jí)。此電機(jī)功率滿(mǎn)足計(jì)算需求，能適應(yīng)煤粉輸送環(huán)境，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便的特點(diǎn)。6.2聯(lián)軸器的選型6.2.1驅(qū)動(dòng)端軸的最小直徑校核1）計(jì)算軸上功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T根據(jù)之前的計(jì)算結(jié)果，軸上功率為P=4.5kW，轉(zhuǎn)速為n=750r/min。轉(zhuǎn)矩T的計(jì)算公式為 T=9550×Pn 代入數(shù)值后得到T=9550×4.5750=57.3N·2）初步確定軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼，并采用調(diào)質(zhì)處理工藝。根據(jù)表15-3（參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》中的相關(guān)數(shù)據(jù)），確定參數(shù)A的取值為110。驅(qū)動(dòng)周最小直徑計(jì)算如式（6-3） =A03Pn （6.4dmin

：小帶輪的最小基準(zhǔn)直徑（mm）A0?

：與帶型有關(guān)的系數(shù)P

：設(shè)計(jì)功率（kW）n

：小帶輪的轉(zhuǎn)速（r/min）根據(jù)公式=110×31.147506.2.2聯(lián)軸器的選用已知驅(qū)動(dòng)端軸最小直徑

126.5mm

，帶傳動(dòng)主動(dòng)輪處軸徑預(yù)估為75mm

，需按照大軸徑

126.5mm

選擇聯(lián)軸器。通過(guò)上述計(jì)算理論轉(zhuǎn)矩：

T=19.1N·m

。假設(shè)工況系數(shù)

K=1.3（考慮一般有輕微沖擊的工況，計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)矩

：Tc=K×T=1.3×19.1=24.83N·m

，查閱聯(lián)軸器樣本，選額定轉(zhuǎn)矩

Tn大于

Tc的型號(hào)，且留有一定安全余量（通常額定轉(zhuǎn)矩為實(shí)際轉(zhuǎn)矩1.5-2倍），而且本設(shè)計(jì)水平螺旋輸送機(jī)用于輸送煤粉等小型物料，轉(zhuǎn)速為95~140r/min。根據(jù)以上要求易選用梅花形彈性聯(lián)軸器，此聯(lián)軸器能補(bǔ)償一定兩軸位移，緩沖減振，適用于這種小功率且有一定沖擊可能的傳動(dòng)，且能適配較大軸徑，安裝方便，成本適中。經(jīng)過(guò)查表6.1本設(shè)計(jì)選用型號(hào)為ML10型梅花形彈性聯(lián)軸器（GB/T5272-2002）圖6.1ML梅花形彈性聯(lián)軸器參數(shù)表額定轉(zhuǎn)矩：Tn=250N·m許用轉(zhuǎn)速：[n]=3800r/min軸孔直徑范圍：60mm≤d≤130mm

彈性體材料：聚氨酯（硬度邵氏A92，耐磨損、耐煤粉粉塵）結(jié)構(gòu)形式：基本型（ML）或單法蘭型（MLZ，便于安裝）在安裝維護(hù)及成本上，梅花形彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單更易安裝，無(wú)需高精度對(duì)中設(shè)備，降低安裝難度和時(shí)間成本;相較于其他聯(lián)軸器，本聯(lián)軸器彈性體材料選用聚氨酯具有抗污染能力強(qiáng)；易更換，成本低的特點(diǎn)，并且更換時(shí)無(wú)需潤(rùn)滑，避免了傳統(tǒng)潤(rùn)滑型聯(lián)軸器（如齒式聯(lián)軸器）定期注油、更換密封件的維護(hù)工作，節(jié)省人工和潤(rùn)滑劑成本。圖6.2聯(lián)軸器示意圖第7章V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)7.1V帶輪設(shè)計(jì)的要求7.1.1帶輪的材料選擇V帶輪的材料需滿(mǎn)足強(qiáng)度、耐磨性和工藝性要求。灰鑄鐵（HT150/HT200）是最常用的材料，其性能特點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度≥200MPa，硬度HB170-241，具有良好的鑄造性能和切削加工性能，成本較低。其內(nèi)部片狀石墨結(jié)構(gòu)使其具備一定的減震性能，可減少V帶傳動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)。但灰鑄鐵的韌性較差，在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生斷裂。適用于帶速或（HT200）的工況。當(dāng)帶速更高或功率較大時(shí)，可采用鑄鋼或鍛鋼以提高強(qiáng)度；小功率傳動(dòng)可選用鑄鋁合金或工程塑料以減輕重量。材料選擇需考慮帶輪直徑和轉(zhuǎn)速的匹配，例如基準(zhǔn)直徑時(shí)，灰鑄鐵需進(jìn)行動(dòng)平衡處理（殘余不平衡量）以避免振動(dòng)。此外，輪槽工作面需精加工至粗糙度以減少帶體磨損。V帶輪結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。圖7.1鑄鐵制V帶輪7.1.2帶輪的結(jié)構(gòu)形式考慮本螺旋輸送機(jī)的工況參數(shù)和V帶輪的直徑范圍（主動(dòng)輪直徑800mm，從動(dòng)輪直徑75mm），推薦采用實(shí)心式帶輪結(jié)構(gòu)：?強(qiáng)度保障：腹板式結(jié)構(gòu)能夠?yàn)閭鬟f1300N?m的扭矩提供可靠的強(qiáng)度支撐，輪緣、腹板和輪轂的合理設(shè)計(jì)，可確保在運(yùn)行過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易變形。?重量控制：通過(guò)在腹板上開(kāi)設(shè)減輕孔，可有效降低帶輪重量，減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行的效率，同時(shí)節(jié)約材料成本。?工藝適配：腹板式結(jié)構(gòu)適合灰鑄鐵HT200或球墨鑄鐵QT400-18的鑄造工藝，便于批量生產(chǎn)制造，且加工精度容易保證，能夠滿(mǎn)足V帶輪與V帶的配合要求。?維護(hù)便利：該結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，在設(shè)備維護(hù)時(shí)，便于拆卸和安裝，有利于日常檢修和更換V帶等操作。7.1.3帶輪的基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)直徑是帶輪與V帶節(jié)寬重合處的直徑，其選擇需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T13575.1）的系列值。最小基準(zhǔn)直徑由帶型決定，例如A型帶，B型帶，以避免彎曲應(yīng)力過(guò)大。設(shè)計(jì)時(shí)需驗(yàn)算帶速，確保；若超限需調(diào)整或轉(zhuǎn)速。大帶輪直徑按傳動(dòng)比計(jì)算后圓整，并保證小帶輪包角以提升傳動(dòng)效率。7.2V帶型號(hào)選擇根據(jù)要求可選擇Z型普通V帶，其優(yōu)點(diǎn)成本低、易維護(hù)，適配中等功率（1.5kW），且V帶的彈性可緩沖螺旋輸送機(jī)的輕微沖擊（如煤粉堆積）。并且可以添加防護(hù)措施：加裝封閉式防護(hù)罩，防止粉塵進(jìn)入帶輪槽，延長(zhǎng)帶壽命。7.2.1確定帶輪基準(zhǔn)直徑與帶速計(jì)算主、從動(dòng)輪直徑

d1、d2?：

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，當(dāng)工作機(jī)為輸送機(jī)時(shí)，工作情況系數(shù)

KA?=1.1（每天工作8小時(shí)）。Pca?=KA×P=1.1×1.5kW=1.65kW，小帶輪轉(zhuǎn)速

n1=750r/min易選取Z型V帶。根據(jù)V帶輪最小基準(zhǔn)直徑表，Z型V帶的最小基準(zhǔn)直徑

dmin=50mm。假設(shè)假設(shè)先取

d1?=75mm

。帶入帶速公式v=πd1n輸入則v=π×已知從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速范圍

n2=90~140r/min，傳動(dòng)比范圍：i=n1n2=75095~140根據(jù)帶輪直徑比公式 d2=i×d1×(1?ε) （7.2）ε-滑動(dòng)率（V帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)一般取0.22）d-帶輪直徑代入

d1=75mm：d2=(9.6~15.16)×75×0.98≈313.56~487.31mm根據(jù)V帶輪基準(zhǔn)直徑系列（如...315、355、400、450,...）則選取d2=315mm、355mm、400mm、450mm）根據(jù)公式 n2=d1d2×n1×(1?ε) 確定實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速

n2,使其滿(mǎn)足n2=95~140r/min要求。代入d1、d2可知當(dāng)d1=75mm，d2=315mm時(shí)，n2=75315主動(dòng)輪

d1?：75mm（Z型帶標(biāo)準(zhǔn)值）從動(dòng)輪

d2?：315mm（與轉(zhuǎn)數(shù)要求匹配）(2)計(jì)算帶速根據(jù)公式 v=πd1n160×1000V-帶速（m/s）d1-小帶輪的基準(zhǔn)直徑（mm）n1-小帶輪的轉(zhuǎn)速（r/min）可得v=π×75×757.2.2確定中心距與基準(zhǔn)長(zhǎng)度初定中心距范圍0.7(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2)

來(lái)初定中心距，最小中心距0.7(d1+d2)=0.7×(75+315)=273mm最大中心距

2(d1+d2)=2×（75+315）=780mm通常不超過(guò)

2(d1+d2)=780mm，但需結(jié)合設(shè)備空間（輸送長(zhǎng)度1655mm）合理布局，建議初定

a=300mm

左右。(2)基準(zhǔn)長(zhǎng)度計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度

Ld根據(jù)公式： Ld?=2a+π（d1+d2）2?+Ld-V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)