基于Creo的螺旋輸送機參數(shù)化設計【三維Creo】[含CAD圖和說明書資料打包]

基于Creo的螺旋輸送機參數(shù)化設計【三維Creo】[含CAD圖和說明書資料打包],三維Creo,含CAD圖和說明書資料打包,基于,creo,螺旋,輸送,參數(shù),設計,三維,cad,以及,說明書,仿單,資料,打包 新鄉(xiāng)學院畢業(yè)論文（設計） 論文題目：基于 Creo 的螺旋輸送機參數(shù) 化設計 姓 名: 學 號: 院 系; 專 業(yè): 年 級: 指導教師: 2015 年 月 日 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 目 錄 第 1 章 緒論 .5 1.1 螺旋輸送機的發(fā)展歷程 5 1.2 螺旋輸送機的類型 6 第 2 章 螺旋輸送機的設計 .7 2.1 螺旋輸送機的設計計算 .7 2.2 螺旋輸送機外形及尺寸 .13 2.3 螺旋輸送機外形長度組合及各節(jié)重量 15 2.4 電動機的計算選型 16 2.5 減速器的選擇 17 2.6 軸承選型 18 2.7 螺旋輸送機進出料口裝置 .19 第 3 章 螺旋式輸送機殼體部件的參數(shù)造型 .21 3.1 螺旋葉片軸的參數(shù)造型 21 3.2 U 型槽零件的參數(shù)造型 22 3.3 殼體部件的造型 23 第 4 章 螺旋輸送機的安裝調試及維護 .25 4.1 螺旋輸送機的安裝調試 25 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 3 4.2 螺旋輸送機的使用維護 26 總 結 .29 參考文獻 .31 致 謝 .32 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 摘要 本次設計是對螺旋輸送機的設計。在這里主要包括: 螺旋輸送機傳動系 統(tǒng)的設計。這次畢業(yè)設計對設計工作的基本技能的訓練，提高了分析和解決 工程技術問題的能力，并為進行一般機械的設計創(chuàng)造了一定條件。 整機結構主要由電動機產(chǎn)生動力通過聯(lián)軸器將需要的動力傳遞到螺桿上， 螺桿通過螺旋運動將物料移動一定的位置，螺旋輸送機更顯示其優(yōu)越性，有 著廣闊的發(fā)展前途。 本論文研究內容： (1) 螺旋輸送機總體結構設計。 (2) 螺旋輸送機工作性能分析。 (3)電動機的選擇。 (4) 螺旋輸送機的傳動系統(tǒng)、執(zhí)行部件設計。 (5)對設計零件進行設計計算分析和校核。 (6)參數(shù)化設計 (7)繪制整機裝配圖及重要部件裝配圖和設計零件的零件圖。 關鍵詞:螺旋輸送機;連續(xù)運輸機械;參數(shù)化設計 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 5 Abstract This design is the design of the screw conveyor. Here mainly includes: the design of transmission system of the screw conveyor. The graduation design on the design of the basic skil training, improve the analysis and the ability to solve engineering problems, and create a certain condition for general mechanical design. The structure is mainly generated by the motor power through the coupling will need to transfer the power to the screw, screw through the spiral movement of material moving a certain position, screw conveyor, but ao show its superiority, there are broad prospects for the development. The content of this paper: (1) the overall structure design of the screw conveyor. (2) the working performance analysis of screw conveyor. (3) the choice of motor. (4) the design of transmission system, executive component of screw conveyor. (5) the design of parts of the design calculation and check. (6) parametric design (7) the assembly drawing and parts drawing assembly drawings and parts drawings design. Key Words: screw conveyor; continuous conveyors; parametric design 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 6 第 1 章 緒論 1.1 螺旋輸送機的發(fā)展歷程 中國古代的高轉筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的 基礎；17 世紀中葉，開始應用架空索道輸送散狀物料；19 世紀中葉，各種 現(xiàn)代結構的輸送機相繼出現(xiàn)。 螺旋輸送機的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機和無軸螺旋輸送機兩種型 式的發(fā)展過程。有軸螺旋輸送機由螺桿，U 型料槽，蓋板，進，出料口和驅 動裝置組成，一般分為水平式，傾斜式和垂直式三種；而無軸螺旋輸送機則 將螺桿改為無軸螺旋，并在 U 型槽內裝置可換襯體，結構簡單，物料由進料 口輸入經(jīng)螺旋推動后由出料口輸出，整個傳輸過程可在一個密封的槽中進行。 一般來講，我們平常所指的螺旋輸送機都指有軸型式的螺旋輸送機。而對許 多輸送比較困難的物料，人們一直在尋求一種可靠的輸送方法，而無軸螺旋 輸送機則是一種較好的解決方法 [1]。 GX 型螺旋輸送機是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機，也是我國最早定型生 產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設備。GX 型螺旋輸送機的優(yōu)點主要是，其頭尾部軸承移至 殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應性強，操作維修方便，進、出料 口位置布置靈活等;缺點是動力消耗大，機件磨損快，物料在運輸時粉碎嚴 重。型螺旋輸送機是在 GX 型輸送機的基礎上修改設計的新一代螺旋輸送機， 型螺旋輸送機特點是結構新穎，性能可靠，技術指標先進，適用范圍廣泛， 節(jié)能降耗顯著?？傮w而言，該機頭部和尾部軸承移到殼體外部，消除了由于 密封不嚴漏料而降低軸承壽命的可能性；中間吊軸承采用滾動、滑動可以互 換的兩種結構，均設防塵密封裝置，密封性強，耐磨性好；螺旋葉片的表面 涂有耐磨材料，增強了葉片的耐磨性；傳動部分采用擺線針輪減速機，使得 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 7 整機噪音低，適應性強，操作維修方便。 1.2 螺旋輸送機的類型 (1)螺旋輸送機的類型有水平固定式輸送機、垂直式螺旋輸送機。 (2)螺旋輸送機的螺旋葉片有實體螺旋面型、帶式螺旋面型及葉片螺旋 面型三種如圖 2-1。實體螺旋面稱為 S 制法，其螺旋節(jié)距 GX 型為葉片直徑 的 0.8 倍，型適用于輸送粉狀和粒狀物料。帶式螺旋面又稱 D 制法，其螺旋 節(jié)距與螺旋葉片直徑相同，適用于輸送粉狀即小塊物料。葉片式螺旋面應用 較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料，在輸送過程中，同時完成攪 拌、混合等工序，其螺旋節(jié)距約為螺旋葉片直徑的 1.2 倍 [2]。 (a)實體螺旋面型； (b)帶式螺旋面型； (c)、(d)葉片螺旋面型 圖 2-1 螺旋葉片的形式 (3)螺旋輸送機的螺旋葉片分為左旋與右旋兩種旋向。 (4)、GX 型螺旋輸送機物料出口端，應設置 1/2~1 圈反向螺旋片，防止 粉料堵塞端部軸承，在出口管上端無螺旋片。 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 8 第 2 章 螺旋輸送機的設計 2.1 螺旋輸送機的設計計算 ㈠ 螺旋輸送機設計參數(shù)的確定 螺旋輸送機的這些基本參數(shù)都是影響輸送能力的因素。由于物料在螺旋 輸送機中的運動狀況、允許的物料輸送量及速度是由物料特性所決定的，所 以輕的、松散的和非磨琢性的物料與重的磨琢性物料相比，可以在u形槽內 裝得滿一些，轉軸的轉速也可高些。最大推薦軸轉速為上極限轉速，對于大 多數(shù)螺旋輸送機來說，所選定的螺旋軸的工作轉速約為最大推薦軸轉速的一 半。 1. 螺旋輸送機設計參數(shù)的確定 Ⅰ原始資料 輸送物料為干燥粉煤，粉狀磨琢性較大，其生產(chǎn)量為Q=10t/h。輸送距 離為L=12m,室溫水平輸送。物料松散密度為 =0.85t/m3。? 表3—1 螺旋輸送機內物料 物料名稱 粉煤 松散密度 0.6 填充系數(shù) 0.4 物料阻力系數(shù) 12 Ⅱ螺旋葉片直徑 螺旋直徑可初步按下式計算： 〔3-1〕??2.5QDKmC??? 式中 ——輸送能力，t/h；Q 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 9 ——物料特性系數(shù)， K ——填充系數(shù)，? ——傾斜系數(shù)，C 查表得 K=0.0415 =0.35 =1.0。將以上數(shù)據(jù)代入公式計算得?C =0.2m。 〔3-2〕 螺旋直徑應圓整到標準系列，標準系列為： 0.100，0.125，0.160，0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.8 00，1.00，1.25 。 Ⅲ 螺旋軸螺距 螺距不僅決定著螺旋的升角，還決定著在一定填充系數(shù)下物料運行的滑 移面，所以螺距的大小直接影響著物料輸送過程。 要考慮螺旋面與物料的摩擦關系以及速度各分量間的適當分布關系兩個 條件，來確定最合理的螺距尺寸。 通?？砂聪率接嬎懵菥? 〔3-sKD? 3〕 對于標準的螺旋輸送機，k 值一般取為 0.8～1。當傾斜布置或輸送物料 流動性較差時， :當水平布置，可取 k 值等于 0.8～1.0.8k? 故取 k=0.8 那么螺距為 s=0.160 。m Ⅳ 螺旋軸直徑 螺旋軸徑的大小與螺距有關，因為兩者共同決定了螺旋葉片的升角， 也就決定了物料的滑移方向及速度分布，所以應從考慮螺旋面與物料的摩擦 關系以及速度各分量的適當分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關系。 2.5100.43.8D??? 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 10 經(jīng)綜合分析可得螺旋軸直徑d=200mm。 Ⅴ 螺旋軸轉速 由于螺旋輸送機屬于小型的連續(xù)輸送設備，結構簡單。在輸送物料的時 候，對于螺旋軸徑所占據(jù)的截面，對輸送能力有一定的影響。所以在輸送能 力計算時不能忽略軸徑所占的截面: 轉/分 〔3-4〕751680.2AnD? 式中，D一螺旋直徑(m)，A-物料綜合特性系數(shù)。 計算可得：極限轉速 =170（ ） 。圓整為下列轉速：1nminr 20、30、35、45、60、75、90、120、150、190 。inr 校核填充系數(shù) 22150.345470.7.8.28QDnrcs?? ??? 〔3-5〕 由于校核得到的 值低于推薦數(shù)值0.35~0.45，所以螺旋軸轉數(shù)可降低? 一級以提高其使用壽命，n=150轉/分，所以 此值正好在推薦的范圍之內，2150.3914708.28????? 所以計算結果取D=200mm，n=150轉/分 Ⅵ 傳動功率 螺旋輸送機的驅動功率，是用于克服在物料輸送過程中的各種阻力所消 耗的能量，主要包括以下幾個部分： ①使被運物料提升高度H(水平或傾斜)所需的能量: ②被運物料對料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消耗; ③物料內部顆粒間的相互摩擦引起的能量消耗; ④物料沿料槽運動造成在止推軸承處的摩擦引起的能量消耗; 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 11 ⑤中間軸承和末端軸承處的摩擦引起的能量消耗。 從另外的角度，可以這樣分:物料與料槽間摩擦消耗的功率;物料與螺旋 葉片間摩擦消耗的功率;軸承處摩擦消耗的功率;提升物料及物料顆粒間相互 運動消耗的功率。 這樣 ，螺旋輸送機的電動機驅動功率，就由機構運動過程中所產(chǎn)生的 阻力來決定的。阻力主要由以下幾個部分組成： (1) 物料與料槽之間的磨擦力阻力: (2) 物料對螺旋的摩擦阻力; (3) 物料傾斜向上輸送時的阻力; (4 )物料懸掛軸承下的堆積阻力; (5) 物料被攪拌所產(chǎn)生的阻力; (6) 軸承的摩擦阻力; 在計算功率的時候，為簡便起見，可以總結螺旋輸送機功率為：總的軸 功率應包括物料運行需要功率 ，空載運轉所需功率 ，以及由于傾斜引起的 附加功率 ,三個部分，且： ； 〔3-6〕??1367PQLkW?? 〔3-7〕20;D 〔3-8〕??3Hk 式中 ， ——生產(chǎn)能力(t/h),Q ——輸送距離(m)，L ——傾斜高度(m)，H ——螺旋外徑(m)，D ——物料運行阻力系數(shù)。? 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 12 已知： =15t/h =12m =0m =0.20 =1.2，將數(shù)據(jù)帶QLHD? 入公式計算得： =0.5886 ； =0.120 ； =0 。1PkW2Pk3PkW 所以，P 0=P1+P2+P3=0.7086KW 電動機的驅動功率 按下式計算： = PK0p? 〔3-9〕 式中： ——功率備用系數(shù)，根據(jù)滿足起動的要求及電動機的啟動能K 力 值在 1.2～1.4 范圍內選取。 ——驅動裝置總傳動效率，對于圓柱齒 輪減速器可取 0.85～0.9。取 =1.2， =0.85，帶入公式計算得： =1.00K?P 。W 由于采用浮動聯(lián)軸器將驅動裝置與螺旋軸直接相連，在其軸上下部 存在有懸臂負荷，故只需校驗千瓦轉速比。 0.7860.4215pn? 〔3-10〕 查得螺旋軸直徑為 200 的千瓦轉速比為 0.30，上式得出的值遠小于 0.30，故是安全的。 Ⅶ 實體式螺旋葉片的展開尺寸 將一個螺距的標準型實體式螺旋面展開，其下料尺寸為： ???? 21 2dSdDdD????? 〔3-11〕 ???? 22LSdd????? 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 13 〔3-12〕 ?? 2036LlDSa????? 〔3-13〕 式中： ——螺旋軸直徑， ；dm ——螺旋面展開圖圓環(huán)內徑， ；l ——螺旋面展開圖圓環(huán)外徑， ；LD ——展開圓環(huán)切除部分的周心角， 。 la0 圖 3—1 實體式螺旋葉片的展開圖 螺旋葉片的厚度 可根據(jù)物料性質和螺旋直徑按下表選取：? 表 3-2 螺旋葉片厚度 輸送 物料 mm? 粉煤 D=200-300mm 4-5 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 14 故取螺旋葉片厚度 =4.5mm。? Ⅷ 螺旋軸的連接 螺旋軸一般由 2m～4m 的各個節(jié)段連接而成，以利于制造與裝配。螺旋 軸的連接要求要求結構簡單緊湊，便于安裝和更換。圖示為管形螺旋軸常用 的一種連接方式，各個節(jié)段利用內襯套和圓軸節(jié)段通過穿透螺栓加以連接， 其中圓軸節(jié)段剛好可以作為中間懸置軸承和端部軸承的軸頸。 圖 3—2 管形螺旋軸各節(jié)段的連接 1——管形螺旋軸；2——螺旋葉片；3——螺栓；4——內襯套；5—— 圓軸節(jié)段 2.2 螺旋輸送機外形及尺寸 型螺旋輸送機螺旋直徑為 100～1250 ,共十一種規(guī)格，分為單驅動和雙 驅動兩種型式。單驅動螺旋輸送機最大長度可達 35 ，其中 1000、1250 型 最大長度為 30 。螺旋輸送機長度每 0.5 一檔，可根據(jù)需要選定。螺旋輸送 機中間吊軸承采用滾動、滑動可互換的兩種結構，阻力小，密封性強，耐磨 性好。還可根據(jù)用戶需要配置測速報警裝置及電動出料閥。型螺旋輸送機外 形如下圖： 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 15 圖 3—3 型螺旋輸送機 型螺旋輸送機外形尺寸如下表： 表 3-3 螺旋葉片厚度 規(guī) 格型 號 F E W l13lG 2lQ Y N K 2 00 2 500 2 500 2 500 2 480 2 500 2 640 2 000 2 000 2 25 1 80 1 12 1 80 R S Z O H V J e P T d 4lh 2 25 1 80 6 0 3 20 1 60 2 00 1 4 2 80 6 0 2 12 4 0 8 2 1 2 經(jīng)過計算我們選擇 200 型螺旋輸送機，其外形尺寸： F=2500 ，E=2500 ，W=2500 ， =2480 ，l 1=2500mm，l 3=2640，mml 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 16 ， ，Q=225mm，N=112mm，K=180mm，R=225mm，S=1820Gm?20l? 0mm，Z=60mm，O=320mm，H=160mm，V=200m，J=14mm，e=280mm， 60Pm? ，T=212mm，d=40mm， ，b=12mm。48lm 2.3 螺旋輸送機外形長度組合及各節(jié)重量 Ⅰ200 螺旋輸送機長度組合如下表： 表 3-4 螺旋輸送機長度組合 中 間 節(jié)（m）螺旋 輸送機長 度（m） 頭節(jié) （m ） L=2.5 m L=2.5 L=2 L=1.5 尾節(jié) （m） L=2.5 12 1 2 1 0 1 Ⅱ 200 螺旋輸送機各節(jié)重量組合如下表： 表 3-5 螺旋輸送機重量組合 重量（kg）螺旋直徑 螺旋節(jié)規(guī)格 S 制法 D 制法 頭節(jié) L=2500 L=2000 L=1500 142.7 122.9 103.2 142.1 131.8 102.6 中間節(jié) L=2500 L=2000 L=1500 111.4 91.6 73.7 110.8 90.4 71.3 200 尾節(jié) L=2500 L=2000 140.9 120.1 139.8 110.6 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 17 L=1500 100.4 100.4 2.4 電動機的計算選型 ⑴ 選擇電動機類型和結構型式 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。生產(chǎn) 單位一般應選用交流電動機。交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩類。 異步電動機有鼠籠式和繞線式兩種，其中以普通鼠籠式異步電動機應用最多。 我國新設計的 Y 系列三相鼠籠式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(jīng)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三相異步電動機 YZ 型（鼠籠式）或 YZR（繞線式） 。電動機除按功率、轉速來區(qū)分之外，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(jù)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。 電動機類型要根據(jù)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、反轉的頻繁程度，轉速高低和調速性能要求等條件來確定。 ⑵ 選擇電動機的容量 電動機的功率選擇是否合適，對電動機的工作狀況和經(jīng)濟性都有重要的 影響。功率小于工作要求，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；功率過大則電動機價格高，能力利用不充分，由于經(jīng)常不 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 18 滿載運行，效率和功率應數(shù)都較低，增加電能消耗，造成浪費。電動機的功 率主要根據(jù)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、短時運行的電動機和重復短時運行的電動機的容量要按 等效功率法計算并校驗過載能力和起動轉矩。由于螺旋輸送機的工作環(huán)境是 常溫,有灰塵,用的是三相交流電,電壓為 380V，輸送的物料需要的功率為 1.16KW。根據(jù)以上兩點，初選用 Y100L1-4 型號的電動機。 Y100L1-4 電動機的主要性能如表 2-1 格所示： 表 2－1 Y100L1-4 電動機的主要性能 滿載時 型 號 額定 功 率 kw 轉 速 r/min 電流 （380V） A 效 率 % 功 率 因 數(shù) 起 動轉矩-- -------- ---- 額定轉矩 最大轉矩 -------- ------ 額定轉矩 Y100 L-4 2.2 1 420 5.03 8 1 0 .82 2.2 2.3 2.5 減速器的選擇 所設計的螺旋的工作轉速為 80.81r/min，選擇的電動機的轉速為 1420r/min，中間減速器的減速比 i=1420/80.81=17.57。結合我實習所在公 司的情況，決定初選為擺線針輪減速機，其特點如下： 擺線針輪減速機，是一種應用行星式傳動原理，采用擺線針齒嚙合的新 穎傳動裝置。擺線針輪減速機全部傳動裝置可分為三部分：輸入部分、減速 部分、輸出部分。在輸入軸上裝有一個錯位 180°的雙偏心套，在偏心套上 裝有兩個稱為轉臂的滾柱軸承，形成 H 機構、兩個擺線輪的中心孔即為偏心 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 19 套上轉臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒相嚙合， 以組成齒差為一齒的內嚙合減速機構從而組成。當輸入軸帶著偏心套轉動一 周時，由于擺線輪上齒廓曲線的特點及其受針齒輪上針齒限制，擺線輪的運 動成為既有公轉又有自轉的平面運動，在輸入軸正轉一周時，偏心套亦轉動 一周，擺線輪于相反方向轉過一個齒從而得到減速，再借助 W 輸出機構，將 擺線輪的低速自轉運動通過銷軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉速。 擺 線 針 輪 減 速 機 的 使 用 條 件 ： ① 擺 線 針 輪 減 速 機 允 許 使 用 在 連 續(xù) 工 作 制 的 場 合 ， 同 時 允 許 正 、 反 兩 個 方 向 運 轉 。 ② 輸 入 軸 的 轉 速 額 定 轉 數(shù) 為 1500 轉 /分 ， 在 輸 入 功 率 大 于 18.5 千 瓦 時 建 議 采 用 960 轉 /分 的 6 極 電 機 配 套 使 用 。 ③ 臥 式 安 裝 擺 線 針 輪 減 速 機 的 工 作 位 置 均 為 水 平 位 置 。 在 安 裝 時 最 大 的 水 平 傾 斜 角 一 般 小 于 15°。 ④ 擺 線 針 輪 減 速 機 的 輸 出 軸 不 能 受 較 大 的 軸 向 力 和 徑 向 力 ， 在 有 較 大 軸 向 力 和 徑 向 力 時 須 采 取 其 他 措 施 。 帶 電 機 擺 線 針 輪 減 速 機 的 扭 矩 計 算 ： 擺 線 針 輪 減 速 機 扭 矩 =9550×電 機 功 率 ÷電 機 功 率 輸 入 轉 數(shù) ×速 比 ×使 用 效 率 （ 65%-75%） 綜合以上擺線針輪減速機的特點，選擇減速機型號為 XWD8115，這是一 款臥 式 帶 電 機 型 ， 減 速 比 為 17,其 搭 配 的 電 機 額 定 為 3.0KW， 配 套 型 號 為 XWD3-17/1-Y2.2KW/4P，其傳動效率 70%，額定輸出功率可達到 1.54KW， 輸出轉速為 83.53r/min，滿足要求。XWD3-17/1-Y2.2KW/4P 型號的電機減速 器的輸出軸許用轉矩 245N*m，輸出軸許用徑向力 255㎏。 2.6 軸承選型 型螺旋機采用的滾動軸承如下表： 表 3-9 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 20 100 160 200部件 標準號 數(shù)量 代號 頭部 軸承 GB297-64 2 7307 7308 7311 尾部 軸承 GB281-64 1 1206 1207 1208 中間 軸承 GB278-64 n 80206 80207 80208 故 200 頭部軸承 7311 型 2 個，尾部軸承 1208 型 1 個。 2.7 螺旋輸送機進出料口裝置 螺旋輸送機的出料口有方形出料口、手推式出料口和齒條式出料口三種。 后兩種出料口拉板的開閉方向，按安裝不同分為右裝、左裝兩種： 右裝——站在螺旋機頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向右拉開； 左裝——站在螺旋機頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向左拉開。 ⑴ 進料口： 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 21 圖 3—5 進料口 其尺寸如下表： 表 3-10 進料口尺寸 螺 旋直 徑 A B C C 1 t d 重 量 kg 圖號 2 00 2 20 3 06 2 72 1 00 3 9 3 .64 GX20. 10.00 ⑵ 出料口 其出料口尺寸如下： 表 3-11 出料口尺寸 螺 旋直 徑 A B C C 1 E T d 重 量 kg 圖號 2 00 2 26 3 12 2 72 1 65 8 3 9 4 .36 GX20.1 1.00 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 22 第 3 章 螺旋式輸送機殼體部件的參數(shù)造型 3.1 螺旋葉片軸的參數(shù)造型 根據(jù)前面螺旋直徑 D（即螺旋葉片的直徑）的計算，可以得出螺旋 軸的直徑 d 的值，計算公式 D=5d，這些參數(shù)有了之后，選定螺旋葉片的厚 度之后（螺旋輸送機的長度 L 在前面已經(jīng)確定） ，就可以進行實體造型了。 根據(jù)本次設計的開發(fā)思路，首先打開 PROE 建立一個尺寸草圖，其 作用是將尺寸草圖與后面建立的草圖用方程式連接起來，然后建立螺旋軸和 葉片的直徑草圖，標好尺寸，建立拉伸特征，螺旋葉片特征要用掃描特征命 令完成，由于建成螺旋葉片不能從軸一端到另一端，因此要做切除特征，由 于本零件是旋轉類零件，所以選用旋轉切除特征最好，既方便，又省事，一 次旋轉切除就可以完成了，最后為了考慮本零件在裝配體里面的配合特征， 所以要建立一個基準軸，因為本零件的螺旋直徑和螺旋軸的草圖都建在右視 面上，所以建立基準軸特征時選擇上視基準面和前視基準面。建好零件模型 后，存為模板即存成 .prt 格式。具體零件圖如下圖 4 所示。 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 23 圖 4 3.2 U 型槽零件的參數(shù)造型 根據(jù)螺旋葉片軸零件的參數(shù)螺旋直徑 D（即螺旋葉片的直徑，可以初步 設計 U 型槽零件的內槽直徑 D1，根據(jù)要設計要求只要滿足 D1 大于螺旋直徑 D 大小的 5~10mm 即可，其次確定 U 型槽零件的槽壁高度 H1，這些參數(shù)有了 之后，選定螺旋葉片的厚度之后，就可以進行實體造型了。 根據(jù)本次設計的開發(fā)思路，首先打開 PROE 建立一個尺寸草圖，其作用 是將尺寸草圖與后面建立的草圖用方程式連接起來，然后建立 U 型槽零件的 內槽直徑 D1 的草圖，標好尺寸，建立拉伸特征，由于該零件草圖不是封閉 的，實際上建立的是薄壁拉伸特征，選擇薄壁的厚度，薄壁方向向外，由于 草圖是建立在右視面上的，U 型槽長度可采用兩側對稱，然后將 U 型槽兩端 封閉，為了確定 U 型槽出料口的位置，可以選擇上視基準面，重新建立一個 基準面建立，然后在該基準面上建立出料口草圖，由于 U 型槽零件是關于前 視基準面對稱的，所以只需要確定其與坐標原點的水平距離即可，最后確定 出料口尺寸大小，建立拉伸特征，選擇成型到一面，點擊 U 型槽外底面即可， 然后將 U 型槽與出料口結合的地方切除，U 型槽與螺旋葉片軸配合時，U 型 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 24 槽兩端應切除兩個圓孔，最后為了考慮本零件在裝配體里面的配合特征，所 以要建立一個基準軸，因為本零件的螺旋直徑和螺旋軸的草圖都建在右視面 上，所以建立基準軸特征時選擇上視基準面和前視基準面。建好零件模型后， 存為模板即存成 .prt 格式。具體零件圖如下圖 5 所示。 圖 5 3.3 殼體部件的造型 建立好所需的零件模型后，將所有零件裝配到一起，主要用到配合特征， 特別指出，由于導入 PROE 裝配體的第一個零件默認是固定的，可以它設為 浮動，然后用配合特征將它的三個基準面與裝配體三個相應的基準面配合即 可滿足固定，然后依次裝配各零件，最后要保證螺旋葉片軸能旋轉，各零件 間不干涉即可。如下圖 6 所示。 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 25 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 26 第 4 章 螺旋輸送機的安裝調試及維護 4.1 螺旋輸送機的安裝調試 ⑴螺旋機的安裝 機器安裝的正確性，是以后使用情況良好的先決條件，螺旋機在使用地 點的安裝必須妥善的進行，并滿足技術條件的要求 [12]。 ① 螺旋機安裝基礎至少應在螺旋機正式安裝以前 20 天澆灌完成,該基 礎應能可靠地支承輸送機并保證不同地基過小而發(fā)生螺旋機下沉和額外的變 化,保證螺旋機在運轉時具有足夠穩(wěn)定性。 ② 螺旋機在安裝以前必須將那些在運輸中或卸箱時粘上的塵垢的機件 加以清洗。 ③ 相鄰機殼法蘭石應連接平整、密合，機殼內表面接頭處錯位偏差不 超過 2mm。 ④ 機殼法蘭間允許墊石棉調整機殼和螺旋長度的積累誤差。 ⑤ 螺旋體外徑與機殼間的間隙應符合表 3-1 規(guī)定，最小間隙不得少于 表中規(guī)定數(shù)值的 60%，需要大間隙，按用戶要求制作。 表 3-1 螺旋體外徑與機殼間的間隙 螺旋公 稱直徑 D 1 00 1 60 2 50 3 15 4 00 5 00 6 30 8 00 1 000 1 250 間隙 7 .5 10 12.5 15 20 ⑵螺旋機的調整 ① 螺旋機各中間懸吊軸承應可靠地固定在機殼吊耳上,與相鄰螺旋聯(lián)連 后螺旋轉動均勻,沒有被卡住現(xiàn)象，安裝時可在吊軸承底座與機殼吊耳間加 調整墊片以保證各吊軸承同軸安裝后螺旋體軸線的同軸度應符合表 3－2 規(guī) 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 27 定。 表 3－2 螺旋體軸線的同軸度 螺旋機長度 (m) 3~15 15~30 30~50 50~70 同軸度(mm) φ3.0 φ4.0 φ5.0 φ5.0 ② 螺旋機主軸與減速電器的同軸度應符合 GB1184-80《形狀和位置工 差,未注公差的規(guī)定》附表 4 中 10 級的規(guī)定。 ③ 螺旋機的各底座在機殼裝妥后，均應使之著實后再擰緊地腳螺釘。 ④ 所有聯(lián)結螺釘均應擰緊至可靠的程度。 ⑤ 進出料口現(xiàn)場安裝應使進出料口的法蘭支承面與螺旋機的本體軸線 平行，與相連接的法蘭應緊密貼合，不得有間隙。 ⑥ 螺旋機裝妥后應檢查各存油處是否有足夠潤滑油，不夠則加足之， 其后進行無負載試車；在連續(xù)進行 4 小時以上運轉后，檢查螺旋機裝配的正 確性，發(fā)現(xiàn)不符合條件的應即停車，處理后再運轉，直至處于良好運行狀態(tài) 為止 [12]。 4.2 螺旋輸送機的使用維護 螺旋輸送機是用來輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料的一般用途的輸送設備， 各種軸承均處于灰塵中工作，因此在這樣工況條件下的螺旋機的合理操作與 保養(yǎng)就具有更大的意義，螺旋機的操作和保養(yǎng)主要要求如下 [12]： ⑴螺旋機應無負載起動，即在機殼內沒有物料時起動，起動后方能向螺 旋機給料。 ⑵螺旋機初始給料時，應逐步增加給料速度至達到額定輸送能力，給料 應均勻，否則容易造成輸送物料的積塞，驅動裝置的過載，使整臺機器早日 損壞。 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 28 ⑶為了保證螺旋機無負載起動的要求，輸送機在停車前應停止加料，等 機殼內物料完全輸盡后方可停止運轉。 ⑷被輸送物料內不得混入堅硬的大塊物料，避免螺旋卡死而造成螺旋機 的損壞。 ⑸在使用中經(jīng)常檢視螺旋機各部位的工作狀態(tài)，注意各緊固機件是否松 動，如果發(fā)現(xiàn)機件松動，則應立即擰緊螺釘，使之重新緊固。 ⑹應當特別注意螺旋管與聯(lián)接軸間的螺釘是否松動，如發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象應立 即停止，并矯正。 ⑺螺旋機的機蓋在機器運轉時不應取下，以免發(fā)生事故。 ⑻螺旋機運轉中發(fā)生不正常現(xiàn)象均應加以檢查，并消除，不得強行運轉。 ⑼螺旋機各運動機件應經(jīng)常加潤滑油。 ①驅動裝置的減速器應按其說明書要求潤滑。 ②螺旋機兩端軸承箱內用鋰基潤滑脂，每半月注入一次約 5 克。 ③螺旋機吊軸承，選用 M1類別，其中 80000 型軸承浸在融化了潤滑脂 中，與潤滑脂一道冷卻，重新裝好后使用；如尼龍密封圈損壞應及時更換， 使用一年，用以上方法再保養(yǎng)一次，可獲良好效果。 ④螺旋機吊軸承，選用 M2類別，每班加注潤滑脂，每個吊軸承瓦注脂 約 5 克，高溫物料應使用 ZN2鈉基潤滑脂《GB492-77》 ，采用自潤滑軸瓦， 也應加入少量潤滑脂。 ⑽提高螺旋葉片耐磨性的措施 螺旋輸送器的壽命取決于螺旋葉片的耐磨性．螺旋葉片磨損最嚴重的地 方是它的頂部．磨損主要是磨粒磨損、氧化磨損和熱磨損．提高螺旋葉片的 耐磨性,可采取下列措施： ①表層強化處理．表層強化并不僅僅提高表層硬度,還可使金屬材料表 面具有某種特殊的化學性能．表面強化處理可以采用電弧和火焰方法來提高 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 29 金屬材料表。 ②在靠螺旋葉片上部裝上耐磨鋼片或覆蓋增強高分子耐磨片,磨損后可 很快地更換。 ③刷涂耐磨涂層,如ＨＮＴ耐磨涂料,這種涂料粘結力強,成型好,穩(wěn)定性 高,摩擦系數(shù)小,具有一定的機械強度,刷涂工藝簡單,適合于溫度小于 100℃ 的場合,但抗沖擊性差．試驗證明這種耐磨涂料的耐磨性比鑄鐵高 2.5 倍。 ④以聚四氟乙烯為基材,填充高分子粉或合金粉和氧化物等材料,采用粉 末冶金燒結成型的螺旋葉片,其耐磨性很高,年磨損量只有 0.002～0.004mm。 ⑾機械密封的防護 ①選材：環(huán)境不同，選材不同，既要照顧選材的一致性，又要照顧環(huán)境 腐蝕差異；溫度、濃度、壓力不同，選材不同；同一介質溫度，濃度、壓力 不同，腐蝕情況各異，要對腐蝕性有所了解，酌情選材；腐蝕形式不同，選 材不同。 ②結構設計：①避免與介質接觸的設計。采用內裝式、外裝式、隔離液 等機械密封，涂層、保護套也可起到與介質隔離的作用。②端面設計。采用 鑲嵌結構，端面為壓應力，可避免應力腐蝕破裂。③彈簧防腐設計。從結構 上使彈簧不與介質接觸是較好的方法，如外裝上噴涂保護層、加保護套等。 改旋轉型為靜止結構。④輔助密封圈。只要縫隙足夠小，所有材料都可能產(chǎn) 生縫隙腐蝕。波紋管與軸套接觸面寬且取消輔助密封圈，是一種好的密封。 ③維護與使用 建立封液及冷卻系統(tǒng)，并經(jīng)常更換封液及冷卻液，加強 對端面冷卻。檢修與安裝時，嚴禁敲擊密封件，以防止局部相變而為腐蝕提 供條件。密封件安裝前，應嚴格地清洗干凈 [12]。 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 30 總 結 隨著兩個月的畢業(yè)設計臨近尾聲，在老師的悉心指導下，我的畢業(yè) 設計終于順利完成了。 通過這階段的學習，我了解了螺旋輸送機的具體結構組成，對其工作原 理和制造有了相當?shù)恼J識?；仡櫿麄€設計過程，覺得收益匪淺。在對 250 水 平螺旋輸送機的設計過程中，理論與實際相結合，加深了理論知識的理解， 實現(xiàn)了理論在實際上的應用。這次畢業(yè)設計是對以前學到的專業(yè)知識做進一 步的系統(tǒng)復習和總結，比如加深了我對軸類零件的設計和對軸承、減速器、 電機等零部件選用方法的了解，這次畢業(yè)設計也是對自己的工作和學習能力 的檢驗。在設計的過程中自己充分感受到了實際工作中的艱辛，深深的感到 對理論知識的理解過于理想化，考慮的問題過于膚淺，通過和老師同學們的 交流，一些問題必須結合實際才能更好的解決，與此同時，也獲益良多，這 次畢業(yè)設計不僅使自己鞏固了以前所學的知識，也使自己開闊了視野，接觸 到了更為豐富的理論知識，也使自己敢于、樂于鉆研更高深的知識，為以后 的工作打下了堅實的基礎。在這次設計中，使我對自己的能力有了更好的了 解。重要是在這次設計中，鍛煉了本人的毅力、恒心，進一步地端正了自己 的學習和工作態(tài)度。 在本次設計中我設計的最主要部分是螺旋體主軸和頭尾部軸承部分。在 設計螺旋體時由于我的能力有限所以在中間懸掛軸承設計方面有待于進一步 加強優(yōu)化，最好改進中間吊軸承的形式，使中間懸掛軸承所占截面積最小， 從而避免堵塞現(xiàn)象同時又能夠解決螺旋軸過于長而產(chǎn)生的彎曲問題。對于葉 片的設計，針對不同的輸送物料應該進行不同的熱處理工藝。 螺旋輸送機自從適應市場需求而出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了一段路程，其相 關技術很多都已經(jīng)成熟，因此對其大方向的改動比較困難。所以對其基本結 構沒有進行改變。 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 31 本次畢業(yè)設計是嚴格按照機械設計要求進行的。其設計思路為：先了解 螺旋輸送機發(fā)展狀況及基本特征，通過查閱相關資料，了解其構造，然后進 行主要結構的設計。期間遇到很多難題，都被我一個一個的解決，最終才能 保證今天畢業(yè)設計的順林完成 本次設計由于本人設計水平的限制，設計中的缺點、錯誤在所難免，懇 請老師給予批評、指正。 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 32 參考文獻 [1] 洪致育,林良明.連續(xù)運輸機[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1981. [2] 黃學群.運輸機械選型設計手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社,2011.3. [3] 龐美榮,王春維.螺旋輸送機葉片下料的理論計算[J].糧食與飼料工業(yè), 1994,17(05):33-37. [4] 趙紅霞,王淑珍.螺旋輸送機螺距優(yōu)化及效率研究 [J].拖拉機與農(nóng)用運輸 車,2005,12(2): 37-39. [5] 張東海.螺旋輸送機的優(yōu)化研究[D].大連：大連理工大學碩士論文,2006. [6] 姚茂河,易懷安.螺旋輸送機螺距優(yōu)化設計[J].機械研究與應用, 2011,24(05):83-84. [7] 羅園山.螺旋輸送機葉片下料法[J].糧食加工,2006,31(04):50-51. [8] 孫潔,尹忠俊,陳兵.開式螺旋輸送原理分析與參數(shù)設計[J].起重運輸機 械,2010,50(05):11-16. [9] 徐余偉.旋輸送機設計參數(shù)選擇[J].磚瓦世界,2008,25(07):32-37. [10] 苑春艷.螺旋輸送機吊軸承的結構分析[J].福建建材,2009,28(06):87- 88. [11] 成大先等.機械設計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007.11:129-130. [12] 皮習常,李偉,康建領.螺旋輸送機常見故障處理及預防措施 [J].設備管 理與維修,2011,32(z1):57-58. 新鄉(xiāng)學院本科畢業(yè)論文（設計） 33 致 謝 感謝老師在本次畢業(yè)設計中提供的無限支持和孜孜不倦的教導，才有了 今天設計任務的順利完成。在本次設計過程中，難度還是比較大的，任務也 是比較艱巨的。但是，每當有新的問題出現(xiàn)，總是能夠耐心的為我講解其中 所涉及的知識點，讓我能從中去理解并自己獨立的去解決，并最終順利的完 成畢業(yè)設計。再次向表示以誠摯的敬意和感謝 。 大學四年的學習和生活即將告別。感謝這四年各位老師對我的教誨，各 位同學給我的幫助！感謝與我共同走過大學的朋友們、同學們！同時祝愿你 們在以后的日子里，開心、快樂！