螺旋輸送機(jī)螺旋軸設(shè)計(jì)說(shuō)明1216

1、?？茖W(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)螺旋軸設(shè)計(jì)系部名稱： 機(jī)電工程系 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)電一體化 學(xué)生姓名： 韓麗 指導(dǎo)教師： 夏秀梅 職 稱：吉 林 工 程 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院二九年十一月The Graduation Design for Junior 's DesignThe Design of Spiral ShaftCandidate：Han LiSpecialty：Electromechanical IntegrationClass：Supervisor：Xia Xiu MeiJilin Teachers Institute of Engineering & Technology2009

2、-11·ChangChun畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)摘 要螺旋軸是GX螺旋輸送機(jī)的主要零件，GX螺旋輸送機(jī)是用于輸送粉狀石灰的裝置。其石灰由進(jìn)料口裝料，經(jīng)過(guò)螺旋軸裝置輸送，由出料口卸料，實(shí)現(xiàn)輸送功能。根據(jù)GX螺旋輸送機(jī)的功能要求，本設(shè)計(jì)對(duì)輸送機(jī)的工作原理及其特點(diǎn)進(jìn)行了分析，確定了輸送機(jī)的總體傳動(dòng)方案。輸送機(jī)主要由以下幾部分組成：電動(dòng)機(jī)、減速器、螺旋軸和殼體等。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器減速，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺旋軸，實(shí)現(xiàn)石灰的輸送。根據(jù)輸送機(jī)總體傳動(dòng)方案，進(jìn)行了螺旋軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。對(duì)螺旋輸送機(jī)的主要零件螺旋軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，確定了其結(jié)構(gòu)尺寸，完成了工作能力驗(yàn)算。對(duì)機(jī)器中

3、的標(biāo)準(zhǔn)件：聯(lián)軸器、軸承、鍵進(jìn)行了選擇。關(guān)鍵詞：螺旋軸；設(shè)計(jì)；校核I吉林工程技術(shù)師范學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)ABSTRACTThe shaft is the main parts of GX screw conveyor.The GX spiral conveyer is the installment of conveying pulverized lime. The conveying function was realized by enchasing the lime through the mouth of the installment first, then conveying the

4、lime by the spiral shaft, unloading the lime through the exit of the installment at last.According to the function request of the GX spiral conveyer, this design has made analysis to the working principle and characteristic of the conveyer, has determined the overall transmission plan of the conveye

5、r. The electric motor was decelerated by the decelerator, conveys the movement and power to the performance-mechanism spiral shaft, realizing transportation of the lime.According to overall transmission plan of the conveyer, I made overall structure design of the spiral shaft. I carried on the desig

6、n to the major parts spiral shaft of the spiral conveyer, determined its structure size, the check of working ability was completed. And the cabinet structure and the size were designed. The standard parts of machine: the shaft coupling, the bearings and keys were chosen. Through the spiral conveyer

7、 overall structure design, function of conveying pulverized lime is realized.Key word: Screw Shaft; Design; ExaminationII吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)目 錄第1章 緒 論 . 11.1本設(shè)計(jì)目的和意義 . 1第2章 螺旋軸的設(shè)計(jì)與校核 . 1吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒 論本文以螺旋軸為研究對(duì)象。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)的技術(shù)水平都在逐步的提高，輸送機(jī)制造行業(yè)也不例外。在機(jī)械運(yùn)輸領(lǐng)域中，GX螺旋輸送機(jī)是工農(nóng)業(yè)各部門機(jī)械化運(yùn)輸工作的主要機(jī)組，在其領(lǐng)域中

8、占有相當(dāng)重要的地位?？墒惯\(yùn)輸工作減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，應(yīng)用范圍很廣。適用于輸送粉狀、粒狀及小塊物料：如煤粉、水泥、礦砂、爐灰、石灰、化肥、蘇打、食鹽、砂糖、谷物、淀粉、棉子、麥芽、飼料、鋸木屑等，因此在水泥廠、化肥廠、化工廠、鐵廠、礦山、糖廠、造紙廠、維尼龍廠、飼料公司、水利工場(chǎng)等使用較多。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，面積小，操作安全方便，在運(yùn)輸過(guò)程中能與外界隔離，是一種封閉的運(yùn)輸設(shè)備，它不僅可以水平運(yùn)輸，而且可以傾斜運(yùn)輸。本設(shè)計(jì)以改進(jìn)GX螺旋輸送機(jī)的目的，對(duì)其主要零件螺旋軸進(jìn)行更深層次優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其成本低，工作效率高等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步得到改良，從而在其領(lǐng)域中有更好的發(fā)展前景。第2章 螺旋軸的設(shè)

9、計(jì)與校核軸的材料為：2Cr13該材料即具有一定的韌性，又有良好的可焊性，具有良好的耐腐蝕性能，因此有著較為廣泛應(yīng)用于腐蝕條件下工作的軸。使用過(guò)程中注意事項(xiàng)：1吉林工程技術(shù)師范學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1.清洗。不可用未添加阻化劑的鹽酸進(jìn)行清洗，如需酸洗，則采用稀硝酸或磷酸較好。2.殺菌。不銹鋼的表面，如果接觸氯化鈣、氯化鈉或次氯酸及其鹽類，必須徹底沖洗干凈，方能進(jìn)行加熱殺菌。如在不銹鋼表面，使用任何次氯酸鹽溶液殺菌時(shí)，其PH最好控制在9以上，次氯酸鹽如和高錳酸鉀混合，將加強(qiáng)對(duì)不銹鋼的腐蝕作用。3.冷卻。如利用氯化鈉或氯化鈣等冷鹽水，當(dāng)PH低于8.5時(shí)，不宜與不銹 鋼接觸。2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已知輸送機(jī)

10、的功率為P=1.5Kw,工作轉(zhuǎn)速為n=190r/min。對(duì)只受轉(zhuǎn)矩或以承受轉(zhuǎn)矩為主的傳動(dòng)軸,應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算軸的直徑。若有彎矩作用,可用降低許用應(yīng)力的方法來(lái)考慮影響。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算：:d=（2.1）式中: d計(jì)算剖面處軸的直徑mmT軸傳遞的額定扭矩Nmm，T=9550000n軸的轉(zhuǎn)速190r/min軸的許用應(yīng)力MPaA按所定的系數(shù)：查表得A=130將數(shù)據(jù)帶入公式（4.1）得：d圓整取螺旋軸的直徑d=40mm,d0=35mm。2.3 軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核疲勞強(qiáng)度校核判斷根據(jù)為SS。當(dāng)該式不能滿足時(shí)，應(yīng)改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)以降低應(yīng)力集中，其主要措施可參機(jī)械原理與設(shè)計(jì)表18.4。亦可采用熱處理，

11、表面強(qiáng)化處理等工藝措施以及加大軸徑，改用較好材料等方法解決。軸的疲勞強(qiáng)度是根據(jù)減速器作用在軸上的最大變載荷進(jìn)行校核計(jì)算。危險(xiǎn)截面安全系數(shù)S的校核計(jì)算公式為：S=SSrS+Sr22S （2.2）2吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)式中： S只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) S只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)S按疲勞強(qiáng)度計(jì)算的許用安全系數(shù)S=-1ka+amS=-1 （2.3） ka+m-1對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料彎曲疲勞極限Mpa -1對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料扭轉(zhuǎn)疲勞極限Mpa kk彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)表面質(zhì)量系數(shù)查表可知：計(jì)算：a=m=T2WT=8.792=4.935-1=115；k、彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的尺寸影

12、響系數(shù) 、材料拉伸和扭轉(zhuǎn)時(shí)的平均應(yīng)力折算系數(shù) 、m彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力Mpa m扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力Mpa =1.20；=0.95；=0.21；=0.81 MPa將數(shù)值代入公式（4.4）得：S=-1k+am=28.395=115符合疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)。2.4 軸的剛度校核=MnlGIn （2.4）式中： 扭轉(zhuǎn)角（rad）3吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)Mn軸傳遞的扭矩L軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形部分的長(zhǎng)度（cm）G材料的剪切彈性模量，對(duì)于鋼材，G=8.1x105Kg/cm2 In軸的斷面機(jī)慣性矩1.對(duì)于空心軸：NfD4-d4(rad) （2.5）式中： D軸的外徑（cm）d軸的內(nèi)徑，實(shí)心軸時(shí)

13、d=0，（cm）N軸傳遞的額定功率kwNf軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 （r/min）2.當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)乘以系數(shù)KK=1-14nhD （2.6）式中： H鍵槽的深度n系數(shù)，軸上有一個(gè)鍵槽時(shí)為0.5，在同一斷面內(nèi)有兩個(gè)互成90°的鍵槽時(shí)為1，有兩個(gè)互成180°的鍵槽時(shí)為1.2。螺旋軸為空心軸，有一個(gè)鍵槽：n=0.5， h=4K=1-140.54=140將數(shù)值代入公式（4.6）得：nDf4-d4(rad)=1.231.251. 軸承的選擇：初步選軸承為：角接觸球軸承,型號(hào)為7206C。2. 軸承的校核：假設(shè)軸承的壽命為10000h,當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算公式為： 4吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)

14、設(shè)計(jì)P=XFr+YFa (2.7)式中： Fr軸承的徑向載荷（即軸承實(shí)際載荷的徑向分量）；Fa軸承所受的軸向載荷（既軸承實(shí)際載荷的軸向分量）；X徑向動(dòng)載荷系數(shù)，將實(shí)際徑向載荷Fr轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動(dòng)載荷的修正系數(shù)； Y軸向動(dòng)載荷系數(shù)，將實(shí)際軸向載荷Fa轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動(dòng)載荷的修正系數(shù)。其中：Fr=10（KN） Fa=7.52（KN）將數(shù)值代入公式（4.8）得：P=XFr+YFa=10.52(KN)C=P1 （2.8） 60nLh1061其中：=3將數(shù)值代入上公式（4.9）得：C=10.52=17.21(KN)1607.3100001063.計(jì)算軸承的基本額定壽命Lh：CLh= 607.3P106 （2.9）

15、將上面計(jì)算所得數(shù)值代入公式（4.10）得：17.72= 607.310.52=11000h>10000h1063所以軸承7206C合格。2.6 聯(lián)軸器的選擇與校核5吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)1. 聯(lián)軸器的選擇：根據(jù)需要選YJ90L25型電動(dòng)機(jī)和D=200mm的螺旋輸送機(jī)相配時(shí)，查表得應(yīng)采用圖號(hào)為YT06.025.3型浮動(dòng)聯(lián)軸器。此型號(hào)聯(lián)軸器用于減速器與螺旋軸以及電動(dòng)機(jī)與減速器兩段半聯(lián)軸器。2. 對(duì)所選聯(lián)軸器進(jìn)行校核：Tc=T·KW·K·KZ·Kt=9550PN·KW·K·KZ·Kt （2.10）式中：

16、 T理論轉(zhuǎn)矩，NmPW驅(qū)動(dòng)功率，Kwn工作轉(zhuǎn)速，r/minKW動(dòng)力機(jī)系數(shù)K工況系數(shù)KW啟動(dòng)系數(shù)Kt溫度系數(shù)Tn公稱轉(zhuǎn)矩，Nm將以上數(shù)值代入上公式（4.10）得：=89.94(Nm)TC =89.94Nm< TC =2000Nm所以所選的聯(lián)軸器滿足條件。2.7 本章小結(jié)本章對(duì)螺旋軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，由輸送物料對(duì)軸的材料進(jìn)行選擇，通過(guò)計(jì)算確定軸的尺寸，并對(duì)其進(jìn)行疲勞強(qiáng)度、安全系數(shù)和剛度校核；并根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)體螺旋軸段的軸承和電動(dòng)機(jī)以及螺旋軸兩部分的半聯(lián)軸器進(jìn)行了選擇并校核。6吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)結(jié) 論本設(shè)計(jì)主要對(duì)GX螺旋輸送機(jī)的工作原理及其特點(diǎn)進(jìn)行分析，進(jìn)而確定輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案

17、。設(shè)計(jì)過(guò)程中充分反映各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各機(jī)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，各機(jī)構(gòu)間的相互聯(lián)接關(guān)系，機(jī)械各傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的傳遞過(guò)程等。重點(diǎn)對(duì)總體裝配和減速器部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，輸送機(jī)本身的殼體、底座、進(jìn)出料口在設(shè)計(jì)過(guò)程中也要使其結(jié)構(gòu)明了易懂，并且較合理應(yīng)用于輸送機(jī)的正常使用。在對(duì)GX螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)的目的、意義和輸送機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹后，對(duì)GX螺旋輸送機(jī)的工作原理、組成和特點(diǎn)進(jìn)行概述，并通過(guò)計(jì)算確定螺旋直徑、螺旋轉(zhuǎn)速和輸送機(jī)所需功率等運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，選出電動(dòng)機(jī)確定其功率和轉(zhuǎn)速；后面對(duì)減速器、螺旋軸、殼體進(jìn)行了設(shè)計(jì)并完成了工作能力的驗(yàn)算校核工作。本設(shè)計(jì)在殼體安裝過(guò)程中我采用比傳統(tǒng)輸送機(jī)更為簡(jiǎn)單的螺栓定位安裝的方

18、法，這樣會(huì)使安裝和操作使用時(shí)的工作量進(jìn)一步減輕。但在設(shè)計(jì)中對(duì)于螺旋軸過(guò)長(zhǎng)不好固定和輸送過(guò)程中阻力因素的影響這兩難題我在設(shè)計(jì)中的解決措施不夠完善，希望在以后工作和實(shí)踐中能通過(guò)自己的努力找到更好的方法解決此問題，更希望能得到專業(yè)認(rèn)識(shí)和相關(guān)老師的指導(dǎo)。以上就是我本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)雖然完成了，但通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我深深的感覺到自己專業(yè)知識(shí)的欠缺和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不足。遇到了很多問題不能自己解決，都需要在指導(dǎo)老師的幫助下才能進(jìn)行。所以，在以后投入工作崗位后，我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)并且努力增長(zhǎng)自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使自己的各方面支持儲(chǔ)備量得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。只有這樣才能使自己在今后的工作中有所作為，有所成就。7吉林工程技術(shù)師范學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)1王中剛，張