PAGEPAGE37目錄摘要…………………1Abstract……………2第一章引言…………31.1關(guān)于本次設(shè)計(jì)…………31.2螺旋輸送機(jī)產(chǎn)品概述………31.3螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍……………………41.4螺旋輸送機(jī)主要熱點(diǎn)………41.5螺旋輸送機(jī)工作原理………41.6螺旋輸送機(jī)整機(jī)布置形式…………………51.7螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢(shì)……………5第二章螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)…………82.1總體方案設(shè)計(jì)………………82.2螺旋輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………82.3螺旋輸送機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)……………………92.4驅(qū)動(dòng)端裝置的設(shè)計(jì)………122.5中間軸承裝置……………142.6尾端裝置的設(shè)計(jì)…………162.7驅(qū)動(dòng)裝置和尾端裝置軸的校核…………17第三章減速器的設(shè)計(jì)……………193.1蝸輪蝸桿減速器的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……193.2減速器的蝸桿設(shè)計(jì)………193.3蝸輪軸的設(shè)計(jì)……………233.4蝸桿軸的設(shè)計(jì)……………293.5減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)………………31第四章軸承的校核………………334.1蝸桿軸滾動(dòng)軸承計(jì)算……………………33第五章鍵的校核…………………355.1蝸桿軸端和聯(lián)軸器的聯(lián)結(jié)的鍵…………355.2蝸輪與軸聯(lián)結(jié)的鍵………355.3蝸輪軸軸端和聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的鍵…………35第6章潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)………376.1潤(rùn)滑………………………376.2密封………………………376.3附件的設(shè)計(jì)………………38致謝…………………39參考文獻(xiàn)……………403螺旋輸送機(jī)（傾斜10o）摘要：螺旋輸送機(jī)是利用電機(jī)帶動(dòng)螺旋回轉(zhuǎn)，推移物料以實(shí)現(xiàn)輸送目的的機(jī)械，它能水平、傾斜或垂直輸送，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面積小、密封性好、操作方便、維修容易、便于封閉運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。本課題重點(diǎn)研究在與驅(qū)動(dòng)裝置的合理選擇，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的合理給螺旋輸送機(jī)的效率，穩(wěn)定，安全性的提高大的作用。本次設(shè)計(jì)是關(guān)于螺旋輸送機(jī)（傾斜10度）的設(shè)計(jì)。首先對(duì)輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡(jiǎn)單的說(shuō)明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。關(guān)鍵詞：螺旋輸送機(jī)輸送系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)主要部件

Screwconveyor（Tilt10o）Abstract：Screwconveyoristheuseofmotordrivenrotaryscrew,thepassageofmaterialsinordertoachievethepurposeoftransportationmachinery,itcanlevel,tiltorverticaltransmission,asimplestructure,smallcrosssectionalarea,sealing,andeasytooperate,easymaintenance,facilitateclosuretransportationandotheradvantages.Focusontheissueanddriveinareasonablechoice.Drivescrewconveyortothereasonableefficiency,stability,security,theimprovementoftherole.Thedesignisagraduationprojectabouttheconveyor.Atfirst,itisintroductionabouttheconveyor.Next,itistheprinciplesaboutchoosecomponentpartsofconveyor.Afterthatthebeltconveyorabaseontheprincipleisdesigned.Then,itischeckingcomputationsaboutmaincomponentparts.Theordinaryconveyorconsistsofsixmainparts:DriveUnit,JiborDeliveryEnd,TailEnderReturnEnd,IntermediateStructure,LoopTake-UpandBelt.Atlast,itisexplanationaboutfixandsafeguardofthebeltconveyor.Keywords：screwconveyordeliverysystemtypedesignmainparts3第一章引言1.1關(guān)于本次設(shè)計(jì)1.1.1設(shè)計(jì)的目的通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我們能夠達(dá)到一些目的:培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用和鞏固擴(kuò)展所學(xué)知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力；培養(yǎng)我們搜集、閱讀、分析和運(yùn)用各種資料，手冊(cè)等科技文獻(xiàn)的能力；使我們更加熟練的運(yùn)用AUTOCAD、Word等計(jì)算機(jī)辦公軟件，提高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力；訓(xùn)練和提高機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論和技能；培養(yǎng)獨(dú)立思考，獨(dú)立工作的能力1.1.2設(shè)計(jì)的任務(wù)設(shè)計(jì)條件運(yùn)輸物料為化肥，密度p=0.6噸/立方；運(yùn)輸量為；運(yùn)輸長(zhǎng)度為。設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)方案的選擇與計(jì)算總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，成套圖紙及說(shuō)明書設(shè)計(jì)關(guān)鍵仔細(xì)分析聯(lián)系輸送機(jī)的工作原理根據(jù)輸送要求選擇合適類型的類型輸送機(jī)保證設(shè)計(jì)的類型輸送機(jī)能夠滿足工作要求1.2螺旋輸送機(jī)產(chǎn)品概述螺旋輸送機(jī)俗稱絞龍，GX型系列螺旋輸送機(jī)是一種利用螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)物料沿著料槽運(yùn)送的輸送設(shè)備，在建筑工地，儲(chǔ)糧倉(cāng)庫(kù)，制造車間等，并在傾角β＜20°的情況下，輸送粉狀，顆粒狀和小塊物料，使螺旋輸送機(jī)對(duì)提高生產(chǎn)工作效率得到了很大體現(xiàn)，本次設(shè)計(jì)旨在對(duì)螺旋輸送機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高它的實(shí)用性。GX型螺旋輸送機(jī)是按照J(rèn)B/T679-95《螺旋輸送機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，GX型螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑有，共有7種規(guī)格。在物料溫度小于200℃，工作環(huán)境溫度在-20℃至+50℃之間時(shí)，輸送長(zhǎng)度可達(dá)50,個(gè)別情況可達(dá)70。螺旋機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承、尾部軸承置于料槽殼體外部減少了灰塵對(duì)軸承的影響，提高了螺旋機(jī)關(guān)鍵件的適用壽命。中間吊掛軸承采用滑動(dòng)軸承，并設(shè)防塵密封裝置，密封件用尼龍或塑料，因而密封性能好，耐磨性強(qiáng)，阻力小，壽命長(zhǎng)?；瑒?dòng)軸承的軸瓦有粉末冶金、尼龍和巴氏合金，可根據(jù)不同需要選用，進(jìn)出料口的靈活布置使其適應(yīng)性更強(qiáng)，得到用戶認(rèn)可。1.3螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍GX型螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)部門，如建材、冶金、化工、電力、煤炭、輕工、糧食及食品行業(yè)，適用于水平或者20°傾角的，如水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、砂子、焦炭等。GX型螺旋機(jī)對(duì)輸送物料的要求，物料溫度不得超過(guò)200℃1.4螺旋輸送機(jī)主要特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜；維修容易、操作安全；外形尺寸矮小，布置緊湊，便于多點(diǎn)裝料與卸料；槽體密閉，物料損耗少；可輸送較高溫度的物料。1.5螺旋輸送機(jī)工作原理物料從進(jìn)料口加入，裝螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(duì)物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于物料本身的重力和料槽對(duì)物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，而在葉片法向推力的軸向分力的作用下，沿著料槽軸向前移動(dòng)。1.6螺旋輸送機(jī)整機(jī)布置形式一臺(tái)螺旋輸送機(jī)通常由驅(qū)動(dòng)裝置、頭節(jié)、若干標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)、選配中間節(jié)、尾節(jié)、進(jìn)料口、出料口等組成，除頭節(jié)和選配中間節(jié)外，各節(jié)螺旋機(jī)及機(jī)殼均有互換性。螺旋機(jī)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(shí)將中間節(jié)按長(zhǎng)度長(zhǎng)短依次排列，最長(zhǎng)的中間節(jié)靠近頭節(jié)，相同的中間節(jié)挨在一起。在頭節(jié)內(nèi)裝有止推軸承承受軸向力，在中間節(jié)裝有中間吊掛軸承支承螺旋軸。螺旋面的形式有實(shí)體螺旋和帶式螺旋兩種。各螺旋軸之間采用法蘭式聯(lián)接，保證了連接軸的互換性，便于維修。進(jìn)料口是方形進(jìn)料口，出料口有方形卸料口、手推式卸料口及齒條式卸料口。布置進(jìn)出料口應(yīng)注意保證料口至端部的距離，同時(shí)避免料口與吊軸承加油杯，機(jī)殼聯(lián)接法蘭，底座等相碰。驅(qū)動(dòng)裝置有由型電動(dòng)機(jī)和型減速器組成，即雙型。按其裝配方式的不同，它分為右裝和左裝兩種。圖1-1螺旋輸送機(jī)簡(jiǎn)圖1.7螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢(shì)1.7.1螺旋輸送機(jī)的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機(jī)和無(wú)軸螺旋輸送機(jī)兩種型式的發(fā)展過(guò)程。有軸螺旋輸送機(jī)由螺桿，U型料槽，蓋板，進(jìn)，出料口和驅(qū)動(dòng)裝置組成，一般還有水平式，傾斜式和垂直式三種:而無(wú)軸旋輸送機(jī)則采用螺桿改為無(wú)軸螺旋，并在U型槽內(nèi)裝置有可換襯體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，物料由進(jìn)料口輸入經(jīng)螺旋推動(dòng)后由出料口輸出，整個(gè)傳輸過(guò)程可在一個(gè)密封的槽中進(jìn)行。一般來(lái)講，我們平常所指的螺旋輸送機(jī)都指有軸型式的螺旋輸送機(jī)。而對(duì)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(wú)軸螺旋輸送機(jī)則是一種較好的解決方法。GX型螺旋輸送機(jī)是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機(jī)，也是我國(guó)最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備。它以輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料為主，不適宜輸送易變質(zhì)的，粘性的易結(jié)塊的物料和大塊的物料，因?yàn)檫@些物料容易粘在螺旋上而隨之旋轉(zhuǎn)，或在吊軸承處產(chǎn)生堵料現(xiàn)象，給物料輸送過(guò)程帶來(lái)很大的不便。GX型螺旋輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是節(jié)能、降耗顯著，其頭部、尾部軸承移至殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便，進(jìn)、出料口位置布置靈活等;缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，機(jī)件磨損快，物料在運(yùn)輸時(shí)粉碎嚴(yán)重。1.7.2縱觀螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷程，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的發(fā)展方向主要有以下幾方面:1.大運(yùn)量、高速度、長(zhǎng)使用壽命。高速度即意味著高生產(chǎn)率，減少單位時(shí)間生產(chǎn)成本.磨損是限制螺旋輸送機(jī)壽命的主要原因，減少物料與螺旋之間的摩擦系數(shù)，增加螺旋軸的耐磨性，改善物料的性能，可以較大程度提高輸送機(jī)的使用壽命。2.低能源消耗及降低能量消耗.螺旋輸送機(jī)的能源絕大部分都消耗在摩擦損失上。因此降低能源消耗是研究和設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)急待解決的難題和發(fā)展方向。3.智能化發(fā)展。未來(lái)的螺旋輸送機(jī)應(yīng)與電腦密切聯(lián)系，適合程序控制、智能操作。物料的裝卸、機(jī)器安裝與維護(hù)都應(yīng)能實(shí)現(xiàn)智能化管理。4.空間可彎曲輸送。為了克服水平和垂直螺旋輸送機(jī)由于構(gòu)造上的限制而只能直線輸送物料的不足，近年來(lái)出現(xiàn)了可彎曲螺旋輸送機(jī)，彈簧輸送機(jī)等。另外其他各種輸送機(jī)也應(yīng)為了實(shí)現(xiàn)空間、可彎曲輸送研制新的機(jī)型。5.組合復(fù)合化輸送，向著大型化發(fā)展。使用螺旋輸送機(jī)，結(jié)合各種連續(xù)輸送機(jī)械，來(lái)完成復(fù)雜的物料輸送。大型化包括大輸送能力、單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。6.擴(kuò)大使用范圍。目前，螺旋輸送機(jī)的使用范圍受到限制，要擴(kuò)大其使用范圍，研究能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的螺旋輸送機(jī)。7.環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)，減少污染，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)。傳統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械是敞開(kāi)狀態(tài)下輸送物料的，在輸送粉狀、顆粒狀物料時(shí)，物料散落飛揚(yáng)，嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境，特別是在輸送水泥、化肥、礦石、煤炭、谷物等粉末易飛揚(yáng)物料時(shí)尤顯嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們應(yīng)當(dāng)提前研制多種形式的環(huán)保型輸送機(jī)，而螺旋輸送機(jī)對(duì)于解決這個(gè)難題，無(wú)疑具有很大的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展空間。8第二章螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)2.1總體方案設(shè)計(jì)2.1.1傳動(dòng)布置方案電動(dòng)機(jī)→聯(lián)軸器→減速器→聯(lián)軸器→螺旋輸送機(jī)機(jī)2.1.2設(shè)備的工作要求載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每日工作一班，工作四年，允許螺旋輸送機(jī)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速誤差小于5%，車間有三相交流電源。2.2螺旋輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)的傾斜固定式螺旋輸送機(jī)，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。主要由驅(qū)動(dòng)裝置，料槽，螺旋軸，驅(qū)動(dòng)端軸承，中間吊掛軸承，尾部端軸承，進(jìn)料口，卸料口等部分組成，如下圖所示：圖2-1螺旋輸送機(jī)（傾斜10o）總體布置方式1.電動(dòng)機(jī)2.聯(lián)軸器3.蝸輪蝸桿減速器4.聯(lián)軸器5.驅(qū)動(dòng)端軸承6.中間吊掛軸承7.尾部端軸承8.螺旋軸9.進(jìn)料口10.卸料口由于設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)的長(zhǎng)度為12米。為了制造,安裝以及運(yùn)輸?shù)姆奖?其槽體和螺旋軸均采取分節(jié)制造,頭節(jié)長(zhǎng)2.5米,接著是2.5米、2米、2.5米長(zhǎng)的中間節(jié)，尾節(jié)長(zhǎng)2.5米2.3螺旋輸送機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)2.3.1輸送機(jī)的螺旋直徑和螺旋軸的轉(zhuǎn)速螺旋直徑的確定按公式，得螺旋直徑式中——螺旋葉片直徑（米）；——物料的輸送量（噸/時(shí)）；——物料的堆積比重（噸/米3）；——水平輸送時(shí)物料在輸送機(jī)內(nèi)的填充系數(shù)；——表示物料綜合特性的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；——傾斜向上輸送時(shí)輸送量的校正系數(shù)；(見(jiàn)表2-2)由表2-1，可以查得輸送煤粉時(shí):=0.0415；=0.4；=0.6；=75；由表2-2，=0.8；將原始數(shù)據(jù),=0.0415=0.2170按表2-3將螺旋直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑，=0.25m。螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定按公式帶入螺旋直徑，得螺旋軸轉(zhuǎn)數(shù)：==150把帶入公式，校核填充系數(shù)：==0.2837此時(shí)=0.2837<0.35～0.45，所以降低螺旋機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為n=120r/min；再次校核填充系數(shù)==0.3546∈(0.35～0.45),所以螺旋機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)確定為n=120r/min螺旋葉片螺距：S=0.8D=0.8×250=200mm.輸送機(jī)載荷的橫斷面面積:F===0.01391805物料在輸送時(shí)的運(yùn)移速度:===0.4m/s故:所選螺旋軸葉片直徑D=250mm,螺旋軸轉(zhuǎn)速n=120r/min2.3.2螺旋輸送機(jī)的功率計(jì)算和驅(qū)動(dòng)裝置的型號(hào)選擇螺旋輸送機(jī)的功率計(jì)算螺旋軸克服阻力所需功率:N=在公式中N——螺旋軸所需之功率（千瓦）；——功率備用系數(shù)；——生產(chǎn)率（噸/時(shí)）；——物料總阻力系數(shù)；L輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度（米）H輸送機(jī)垂直投影長(zhǎng)度(米)功率備用系數(shù)，考慮在低生產(chǎn)率時(shí)螺旋自重對(duì)功率的影響較大，以及為了計(jì)入空轉(zhuǎn)時(shí)的損失，一般取=1.2～1.4；此時(shí)螺旋輸送機(jī)傾斜向上輸送，取“+”；式中=1.2，取=1.3。帶入公式計(jì)算得：N==0.6914KW按公式得驅(qū)動(dòng)裝置功率：===0.7355KW由于采用浮動(dòng)聯(lián)軸器將驅(qū)動(dòng)裝置與螺旋軸直接連接，在其軸上不存在有懸臂負(fù)荷，故只需校驗(yàn)轉(zhuǎn)速比：==0.0058由表2-6可知當(dāng)=250時(shí)，=0.060。由于0.0058<0.060，故是安全的。驅(qū)動(dòng)裝置的型號(hào)選擇由,,查<<螺旋輸送機(jī)手冊(cè)>>表1-13,得驅(qū)動(dòng)裝置為:右裝的，功率為的型電動(dòng)機(jī)和型的減速器構(gòu)成.由，和選得的型號(hào)，從表2-6中便可查得，驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)為,,和減速器為,總傳動(dòng)比螺旋葉片的表面展開(kāi)尺寸由計(jì)算得知螺旋葉片的大圓直徑，螺旋螺距,螺旋葉片內(nèi)徑為d=70mm,葉片寬度b=(D-d)/2=(250-70)/2=90mm查相關(guān)參考書得出:,D1=275mm,S=200mm,L=54mm,L`=19mm,δ=4mm,d=70mm.所以葉片寬度b=(D-d)/2=(250-70)/2=90mm圖2-2實(shí)體螺旋葉片展開(kāi)圖螺旋葉片計(jì)算公式，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得=52.14mm按公式R=b+r=90+52.14=142.14mm按公式2.3.4螺旋輸送機(jī)的長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)螺旋節(jié)的長(zhǎng)度原始數(shù)據(jù)要求螺旋機(jī)全長(zhǎng)為12米，根據(jù)《化工起重運(yùn)輸手冊(cè);螺旋輸送機(jī)與斗式提升機(jī)》表1-10，頭節(jié)長(zhǎng)2.5米,接著是2.5米、2米、2.5米長(zhǎng)的中間節(jié)，尾節(jié)長(zhǎng)2.5米，GX型螺旋輸送機(jī)的進(jìn)料口是方形進(jìn)料口，進(jìn)料口下端直接焊牢在開(kāi)孔的平蓋板上，上端的為帶孔法蘭，可與各種給料設(shè)備連接使用。2.4驅(qū)動(dòng)端裝置的設(shè)計(jì)2.4.1驅(qū)動(dòng)端軸的最小直徑的確定求出軸上功率P.轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T，有之前計(jì)算得:p=0.7355kw.n=120r/minT=9.55106=9.55×1060.7355/120=58.53103初步確定軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3(機(jī)械設(shè)計(jì)),取A=112于是得==112=20.50mm. 驅(qū)動(dòng)端軸的最小直徑，顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選聯(lián)軸器的孔徑與之相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KT,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1.考慮到轉(zhuǎn)矩變化不大，故取K=1.5,則:T=KT=1.558.530=87.8N按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件選用十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器。2.4.2驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)軸如下圖所示：圖2-3驅(qū)動(dòng)軸示意圖根據(jù)要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。查螺旋輸送機(jī)資料表6-3-13得知=40mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=85mm.為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑=50mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=70mm,現(xiàn)取=68mm。由裝備圖可以知道，2段是來(lái)安放擋圈，根據(jù)端蓋擋圈尺寸及留余，取=73mm.軸的3段和5段都是安放軸承的，初步確定滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S承承受徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸。參照工作要求并根據(jù)=50mm。由于驅(qū)動(dòng)軸主要承受軸向力和不大的徑向力，故選擇對(duì)開(kāi)的圓錐滾子軸承。查手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30212，其尺寸為,故,而，右段滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。由手冊(cè)查得30212型軸承的定位軸肩高度，取，。軸的6段為安裝端蓋處，，根據(jù)設(shè)計(jì)的端蓋寬度，取=87mm。軸的7段沒(méi)有軸肩定位問(wèn)題，考慮到與螺旋軸內(nèi)孔配合，內(nèi)孔還需要焊接一個(gè)套筒加強(qiáng)強(qiáng)度，故取.長(zhǎng)度.軸上鍵槽和銷孔的位置設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)軸、半聯(lián)軸器與螺旋軸的周向定位均采用了平鍵連接，按,查機(jī)械設(shè)計(jì)手則得平鍵截面,驅(qū)動(dòng)軸右端與螺旋軸采用方向相互垂直的銷軸聯(lián)接，銷孔直徑為。2.5中間軸承裝置中間軸承又稱為吊掛軸承，因?yàn)樗摽諔抑迷诓垌數(shù)膬?nèi)壁板條或角鋼上。由于它處于輸送物料之中，一般都做稱對(duì)開(kāi)式滑動(dòng)軸承，其軸承采用粉末冶金，巴氏合金，青銅，鑄鐵及其他的減磨材料，在個(gè)別情況下為了減少摩擦阻力。視需要也可以安裝上滾動(dòng)軸承，不過(guò)必須保證有可靠的密封，以防止微塵物料進(jìn)入軸承。所有的中間軸承都是用固定在平蓋板上方的油杯注油潤(rùn)滑，在緊靠軸承附近的平蓋板上，開(kāi)設(shè)有觀察孔，以便于觀察軸承和消除軸承處因物料的堆積所引起的阻塞。GX型螺旋輸送機(jī)的中間軸承裝置，如圖所示，它是用粉末冶金材料作軸襯的一種對(duì)開(kāi)式滑動(dòng)軸承，且軸襯呈球面型，以利于自動(dòng)調(diào)心。如下圖所示為中間軸承裝置。圖2-4中間軸承示意圖而中間軸由《化工起重運(yùn)輸手冊(cè);螺旋輸送機(jī)與斗式提升機(jī)》表1-37，查得。其他尺寸見(jiàn)裝配圖。螺旋軸呈螺旋輸送機(jī)的回轉(zhuǎn)部分，設(shè)計(jì)時(shí)可以采用實(shí)體螺旋，螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)軸一般采用鋼管制成，在其兩端頭，焊偶連接法蘭，結(jié)構(gòu)如下圖。圖2-5螺旋軸示意圖由前面的計(jì)算得D=250mm.S=200mm。查考資料得,螺旋軸之間用對(duì)開(kāi)式中間滑動(dòng)軸承連接2.6尾端裝置的設(shè)計(jì)2.6.1計(jì)算軸的最小直徑由前知功率P=0.7355=0.70kw,轉(zhuǎn)速，扭矩T=58.53Nm初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15—3，取,于是得軸的最小直徑顯然是安裝在法蘭軸套處，取此處d=45mm2.6.2尾端軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）裝備方案如裝備圖所示：圖2-6尾端軸示意圖2）根據(jù)要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：軸的左端與螺旋軸鋼管內(nèi)孔相接，由于螺旋軸鋼管外徑為70mm，鋼管不能太厚，本次設(shè)計(jì)的鋼管內(nèi)徑為60mm，中間還要焊接一個(gè)加強(qiáng)套筒，因此取=45mm確定=70mm，根據(jù)軸肩設(shè)計(jì)尺寸，參考驅(qū)動(dòng)端端蓋尺寸，選擇=50mm，再由設(shè)計(jì)的端蓋寬度確定=70mm，軸3段是軸承擋肩，取=62mm，=10mm,4段軸安放軸承段，取=56mm,由此選取調(diào)心球軸承1212.其尺寸,故取=18mm，軸最右端6段安裝螺母擋圈，采用螺母M48×10,因?yàn)橛新菁y，需要車退刀槽2×1，即=2mm，故=44mm，=48mm。3）軸上零件的周向定位螺旋軸鋼管與軸的周向定位采用兩個(gè)方向相互垂直的螺尾錐銷固定，其尺寸為M124）確定軸上的圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2，各軸肩圓角統(tǒng)一取為R22.7驅(qū)動(dòng)裝置和尾端裝置軸的校核2.7.1根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，螺旋輸送機(jī)長(zhǎng)度為12m,為了制造,安裝以及運(yùn)輸?shù)姆奖?其槽體和螺旋軸均采取分節(jié)制造,查資料應(yīng)分5節(jié)，頭節(jié)長(zhǎng)=2.5米,接著是=2.5米、=2米、2.5米長(zhǎng)的中間節(jié)，尾節(jié)長(zhǎng)=2.5米頭節(jié)，中間節(jié)及尾節(jié)，查表得每段重力大小為，,,,,,,分解為垂直于螺旋軸的力,平行于螺旋軸的力為單位線載荷，物料阻力受力圖如下：圖2-7螺旋軸受力分析圖由力平衡尾部軸承只受徑向力，不受軸向力，圖2-8尾部軸承受力分析2.7.2前端軸的校核兩軸承受徑向力分別為彎矩為按彎扭強(qiáng)度進(jìn)行校核<<[]=275Mpa前端軸段徑校核符合設(shè)計(jì)要求2.7.3尾端軸的校核由于尾端軸承只承受徑向力和扭矩作用，因此只對(duì)它進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核《即滿足要求19第三章減速器的設(shè)計(jì)3.1蝸輪蝸桿減速器的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸01．146.83150010.99蝸桿軸10.94750.93847.346.83150012．640.8渦輪軸20．75040．742959.71959.1212010.99螺旋軸30．735558．53120表3-1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果3.2減速器的蝸桿設(shè)計(jì)3.2.13.2.2選擇材料考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45～55。蝸輪用鑄錫磷青銅，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。3.2.3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn)[2]式（11-12），傳動(dòng)中心距a≥確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距

按,估取效率，則確定載荷系數(shù)因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)，由表11-5選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)；則確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故。確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a的比值，從文獻(xiàn)[2]的圖11-18可查得。確定許用接觸應(yīng)力

根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC,可從文獻(xiàn)[2]表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

壽命系數(shù)

則計(jì)算中心距

取中心距。因,故從文獻(xiàn)[2]的表11-2中取模數(shù),蝸桿分度圓直徑。這時(shí)，從圖11-18中可查得接觸系數(shù)，因?yàn)?，因此以上?jì)算結(jié)果可用。3.2.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)和幾何尺寸（1）蝸桿蝸桿頭數(shù)；軸向齒距；直徑系數(shù)；齒頂圓直徑；齒根圓直徑分度圓導(dǎo)程角蝸桿軸向齒厚（2）蝸輪蝸輪齒數(shù)；變位系數(shù)

驗(yàn)算傳動(dòng)比，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為，是允許的。蝸輪分度圓直徑蝸輪喉圓直徑蝸輪齒根圓直徑蝸輪咽喉圓半徑3.2.5校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù)z===54.93根據(jù)，，從文獻(xiàn)[2]中的圖11-19可查得齒形系數(shù)螺旋角系數(shù)許用彎曲應(yīng)力從表11-18中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力。壽命系數(shù)彎曲強(qiáng)度是滿足的。3.2.6驗(yàn)算效率已知；；與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)。從表11-18中用插值法查得、；代入式中得，大于原估計(jì)值，因此不用重算。3.2.7精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f?？刹椤稒C(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度。3.3蝸輪軸的設(shè)計(jì)3.3.1蝸輪軸的主要尺寸軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力,考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動(dòng)裝置，軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩。圖3-1蝸輪軸示意圖選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則=1.5×59.719=89.58按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器，其許用轉(zhuǎn)矩為280。半聯(lián)軸器的孔徑=24mm，根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直接=28mm；左端用擋圈定位，按軸端直接取擋圈直徑D=31mm。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=82mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的斷面上，故1段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取=80mm。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。又=28mm，選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的30207，其尺寸，故=35mm，取=20m。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩經(jīng)行軸向定位。由手冊(cè)查得30207型軸承定位軸肩高=42mm。取安裝蝸輪處的軸段的直徑=40mm，查手冊(cè)并由前面所得數(shù)據(jù)計(jì)算蝸輪輪轂的寬度為54mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取=50mm，齒輪的右端采用軸肩定位，故取=3mm，則軸環(huán)處的直徑=56mm。軸環(huán)寬度，故取=10mm。軸承端蓋的總寬度為20mm（裝配圖），取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離=30mm,故取=50mm。取蝸輪距箱體之距離a=16mm，滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm,已知滾動(dòng)軸承T=18.25mm，蝸輪輪轂長(zhǎng)為L(zhǎng)=80mm，則：=T+s+a+(54-50)=20+8+16+4=48mm=L+c+a+s+=12mm(4)軸上零件的軸向定位蝸輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按表6-1查得；鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為40mm，同時(shí)為了保證蝸輪與軸配合有良好的中性，故選擇蝸輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)零件圖。3.3.2求蝸輪軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)示意圖（圖3-1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，從手冊(cè)中查取a值（文獻(xiàn)[2]圖15-23）。對(duì)于30207型圓錐滾子軸承，從手冊(cè)中查得a=16mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距。從軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算出的及的值列于下表25載荷水平面垂直面支反力彎矩總彎矩扭矩圖3-2軸的載荷分析圖軸上受力分析軸傳遞的轉(zhuǎn)矩蝸輪的圓周力蝸輪的徑向力蝸輪的軸向力求支反力在垂直平面內(nèi)的支反力在水平平面內(nèi)的支反力3)求彎矩和做彎矩圖在垂直平面內(nèi)的彎矩在水平平面內(nèi)的彎矩總彎矩扭矩3.3.3進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)式15-5及上表中的數(shù)據(jù)，以及單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。因此，故安全。3.3.4截面A,B,C,D只受扭矩的作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕來(lái)確定的，所以截面A,B,C,D無(wú)需校核。由于界面4,5是過(guò)盈配合，所引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面E上的應(yīng)力最大。截面F的情況和截面4相近，但截面E不受扭矩作用，同時(shí)軸徑較大，不比校核，截面E上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故也不必校核，截面6，7更不必校核。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面4的左右兩側(cè)即可。截面4左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面4左側(cè)的彎矩為截面4上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查表，，。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)和可查表。因?yàn)椋?經(jīng)插值后可查得，又查表得材料敏感系數(shù)為，故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式為查表得尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)，軸按磨削加工表面質(zhì)量系數(shù)軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則得綜合系數(shù)由文獻(xiàn)[2]碳素鋼的特性系數(shù)取，于是計(jì)算安全系數(shù)的值如下故可知其安全。截面4右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面4左側(cè)的彎矩為截面4上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力過(guò)盈配合處的，由附表3-8用插值法求出，并取，于是得軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則得綜合系數(shù)所以軸在截面4右側(cè)的安全系數(shù)為故可知其安全。3.4蝸桿軸的設(shè)計(jì)3.4.1初步確定軸的最小直徑查表15-3得，當(dāng)軸材料為45鋼時(shí)可取，查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》表GB/T4323-2002LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，標(biāo)準(zhǔn)孔徑d=20mm，即軸伸直徑為=20mm。軸孔長(zhǎng)度L=52mm聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則3.4.2蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案如下圖所示：圖3-3蝸桿示意圖根據(jù)軸向定位要求，，1軸右端需要一臺(tái)階故取,考慮聯(lián)軸器軸向定位（套筒定位）可靠以及端蓋厚度的覆蓋，故取由于2段用于左軸承定位（圓螺母定位），取，故車削時(shí)應(yīng)有退刀槽，寬度為2mm初步選定滾動(dòng)軸承，應(yīng)同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承7306C軸承，參照要求選取圓錐滾子軸承30207，其尺寸,故取，軸承采用右端軸肩定位，右軸承左端采用軸肩定位，且由于軸承何齒輪潤(rùn)滑條件不同，應(yīng)有擋油環(huán)，取查表得角接觸球軸承7306C定位軸肩高度，此，。6段為蝸桿螺旋，取，由于齒頂圓直徑為，取，取，右軸承右端用圓螺母軸向定位，取,。3.5減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)3.5.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體是減速器的一個(gè)重要零件，它用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動(dòng)件的嚙合精度，使箱體有良好的潤(rùn)滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約占減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對(duì)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。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸一般按經(jīng)驗(yàn)公式在減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過(guò)程中確定。箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵，砂型鑄造。3.5.3箱體各部分的尺寸箱體各部分尺寸如下表名稱稱號(hào)一級(jí)蝸桿減速器計(jì)算結(jié)果箱座壁厚δ0.04a+3mm≥8mm11箱蓋壁厚δ1蝸桿在下0.85δ≥8mm9.5機(jī)座凸緣厚度b1.5δ16.5機(jī)蓋凸緣厚度b11.5δ114機(jī)座底凸緣厚度b22.5δ27.5地腳螺釘直徑df0.036a+12mm20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁連接螺栓直徑d10.75df16機(jī)座與機(jī)蓋連接螺栓直徑d2(0.5~0.6)df10連接螺栓的間距l(xiāng)150~200mm150軸承端螺釘直徑d3(0.4~0.5)df8窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.3~0.4)df8定位銷直徑d(0.7~0.8)d28df、d1、d2至外機(jī)壁距離c122,16,13df、d2至緣邊距離c220,11軸承旁凸臺(tái)半徑R1c220凸臺(tái)高度h根據(jù)低速軸承座外徑確定42外機(jī)壁到軸承端面距離l1c1+c2+(5~8)mm48內(nèi)機(jī)壁到軸承端面距離l2δ+c1+c2+(5~8)mm56蝸輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離△1≥1.2δ13.2蝸輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離△2≥δ11機(jī)座肋厚mm≈0.85δ10軸承端蓋外徑D2軸承座孔直徑+(5~5.5)d3116軸承端蓋凸緣厚度e(1~1.2)d310表3-2箱體各部分尺寸如下表33第四章軸承校核4.1蝸桿軸滾動(dòng)軸承計(jì)算預(yù)期壽命要求使用壽命=4年×300天×8小時(shí)=9600小時(shí)壽命計(jì)算使用30207型圓錐滾子軸承，，，軸頸，轉(zhuǎn)速由前面設(shè)計(jì)蝸輪求得：、計(jì)算軸向力因?yàn)?，所以有求?dāng)量動(dòng)載荷，驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?按式求得的值約等于預(yù)期壽命，所以要使這個(gè)減速器的低速軸正常使用，工作3.8年要換一次軸承。35第五章鍵的校核5.1蝸桿軸端和聯(lián)軸器的聯(lián)結(jié)的鍵（1）選擇的鍵為（2）校核鍵的強(qiáng)度軸，鍵，輪轂都是鋼，查表7-3可得鋼的許用擠壓應(yīng)力為鍵的工作長(zhǎng)度為，故滿足要求。5.2渦輪與軸聯(lián)結(jié)的鍵（1）選擇的鍵為.根據(jù)軸的直徑為50mm（2）校核軸的強(qiáng)度軸，鍵，輪轂都是鋼，查表7-3可得鋼的許用擠壓應(yīng)力為鍵的工作長(zhǎng)度為，故滿足要求。5.3渦輪軸軸端和聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的鍵（1）選擇的鍵為.根據(jù)軸的直徑為24mm（2）校核軸的強(qiáng)度軸，鍵，輪轂都是鋼，查表7-3可得鋼的許用擠壓應(yīng)力為鍵的工作長(zhǎng)度為，故滿足要求。37第6章潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)6.1潤(rùn)滑蝸輪采用浸油潤(rùn)滑,軸承采用脂潤(rùn)滑。蝸輪圓周速度v<5m/s