无级变速螺旋给料器的设计摘要中月牙式螺旋叶片适用于输送潮湿发粘和易于挤压成块的物料。这种螺旋叶片将片片的月牙状的叶片按照输送方向，以定距离用螺钉固定在螺旋轴上形成螺旋，其角度按物料的推进速度和方向能很方便地加以调节，它具有很强烈的搅拌作用，其螺旋节距约为螺旋叶片直径的.倍。图中锯齿式螺旋叶片适用于输送粘性大的和腐蚀性强的物料，如油脚等。它还具有搅伴和松散作用。但应用较少。通过对资料的分析和研究，此次课程设计采用的是型螺旋叶片，用来输送的物料是煤粉，故采用的螺旋叶片的型式为实体螺旋面。根据原始数据，则初步计算螺旋轴直径取系数为.，计算得出，不需要圆整。由于采用的是型螺旋叶片，故由运输机械设计选用手册表型螺旋给料器的规格与输送能力中，可以查得与的螺距都为直径的大小，所以，在这里取的螺距。螺旋叶片上任点的法线与螺旋轴线的夹角称该点的螺旋升角。螺旋升角由下式确定。式中螺距该点所在螺旋线的直径所以，螺旋叶片的外侧升角外和内侧升角内分别为式中螺旋体的外径螺旋轴的外径因为，故内外，即螺旋叶片的外侧升角外最小，内侧升角内最大。图是实体螺旋叶片的展开图图实体螺旋叶片近似展开图螺旋给料器的螺旋叶片有左旋与右旋两种旋向，决定螺旋旋向方法参见运输机械设计选用手册图所示。图螺旋旋向图及螺旋给料器的六种常见的结构布置形式在工业上螺旋给料器的螺旋叶片通常采用厚度为的钢及钢制成。在使用过程中，螺旋叶片尤其是叶片的外缘磨损较快，为了增加叶片的耐磨性，可对其进行热处理，使叶片表面硬化。螺旋体的形成通常是先用钢板制成分段螺旋叶片，再将分段的螺旋叶片彼此对焊在起，并将其焊接固定在螺旋轴上，即组成螺旋体。螺旋体的制作方法主要有以下几种。缠绕成形法将带钢缠绕在螺旋形模具的空隙内强制成形。缠绕时叶片外缘容易产生裂纹，叶片横截面容易发生弯曲，而且每种规格的叶片都要有专用的模具。冷轧成形法将带钢通过冷轧机上对锥形轧辊的辗压，形成连续多圈的环状件，再令其通过螺旋分导装置，则成为具有左右旋向并有定螺距的螺旋叶片。这种方法制作的叶片其根部较厚，外边缘较薄。拉制成形法先将钢板冲裁成带缺口发平面圆环，再经过冲压或锤锻加工成定螺距的螺旋叶片，然后将若干个这样的螺旋叶片焊接或铆接的成串连续的螺旋面。用此方法生产的螺旋叶片整体厚度相同，但制造效率低而劳动强度较大。根据实际需求，螺旋叶片我们采用右旋方式，叶片采用厚度为.的钢制成。在使用过程中，因叶片的外缘磨损较快，为了增加叶片的耐磨性，对螺旋叶片进行热处理。螺旋轴螺旋给料器的轴般采用空心轴钢管制成。这是因为轴体承受相同扭矩的情况下，空心轴所需的材料和重量都要比实心轴节省，且相互之间的连接也较方便。为了便于制造和装配，螺旋体般制成长的节段，使用时将各节段连接起来。在轴与轴的连接处和安装轴承处需使用小段实心轴,即在联接处将实心轴伸入空心轴内，再在空心轴外面套段长约的套筒，然后再用螺栓按相互垂直方向对穿套筒与两轴紧固。当采用此种联结时，螺旋叶片应与套筒连接在起。另种联结方法是将实心轴伸入空心轴内，再用几只相适应的螺钉或销钉固定。此种方法主要用于快速螺旋给料器螺旋轴的连接。螺旋轴的直径与所传递的扭矩有关。般采用实体螺旋叶片的给料器，其螺旋轴的直径常根据下述关系式确定。摘自机械设计式中，螺旋直径。当螺旋直径较大时应取该范围的下限，反之取该范围的上限，但选用后仍应对轴的强度进行校核。几种常用螺旋轴的系列尺寸见下表。表水平螺旋给料器螺旋体与螺旋轴的系列尺寸螺旋体直径螺旋轴直径由于没有螺旋直径为的，但是通过计算也可以得到当系数为.时但是经过前面计算我们已得出所设计的螺旋给料器。这里将系数值取大些，是根据所输送的物料来选择的，选择大些螺旋轴直径其承重能力更强，刚性更好。在正常情况下冷轧钢的轴是可以满足的当输送有腐蚀性或污染的物料也可采用不锈钢轴。给料器采用无润滑的铁制悬挂轴承时要用淬火的联结轴。而表面淬火的悬挂轴承要求配用表面淬火的轴。根据介绍，我们设计的螺旋给料器的轴材料选用钢，采用空心轴钢管制成，这样轴体承受相同扭矩的情况下，空心轴所需的材料和重量都要比实心轴节省，且相互之间的连接也较方便。为了便于制造和装配，由于给料器总长度才，故中间不需要悬挂轴承就能满足要求。空心轴壁厚，.。则其中。由前面的总体计算我们可知，.，则轴的扭矩为其中的值是通过后面的计算得到的。则轴的最大切应力为所以螺旋轴满足强度要求。轴承螺旋给料器的轴承根据其安装位置和作用，可分为头部轴承尾部轴承和中间悬挂轴承三种。头部轴承又称首端轴承，位于给料器的驱动端卸料端。头部轴承除了承受径向载荷外，还要承受轴向载荷，因此该端采用止推轴承。这样的布置可使螺旋轴承受拉力，其工作条件比承受压力好。因为轴向压力会使螺旋轴受压而发生挠曲。头部轴承的结构如图所示。螺旋加料机和些短的螺旋给料器也可采用加料端驱动，此时螺旋处于受压状态。图首端轴承尾部轴承又称末端轴承，通常采用双列向心球面轴承，主要承受径向载荷和少量的轴向载荷。这里采用深沟球轴承即可。头部和尾部轴承常用凸缘安装式，轴承装于壳体两端的端盖外侧，以便检修和更换。对于长度在以上的螺旋给料器，为了避免螺旋轴受力弯曲，每隔左右应设置中间悬挂轴承。由于螺旋叶片在悬挂轴承处必须断开，为了防止物料在此处堵塞，悬挂轴承的断面尺寸和长度尺寸都应尽量小。悬挂轴承般采用滑动轴承，其轴衬由青铜减磨铸铁青铜及巴氏合金硬质合金及硬铁油浸木材或其他耐磨材料制成。在些情况下，也可采用滚动轴承进行可靠的密封。在各种情形中，轴承都要装设润滑油杯以进行润滑。由于本设计的输送长度为.，小于，所以不需要中间悬挂轴承就可以满足设计要求。很多情况下都要求对瞬时间头部和尾部设置轴的防尘密封。采用密封压盖及槽体端部密封来防止槽体里的粉尘进入轴承或防止水分沿轴进入槽内。采用密封的滚动悬挂轴承，轴盖上有防尘密封结构，常用在不易加油，不加油或油对物料有污染的地方，密封效果好，寿命长，输送物料温度。为滑动轴承，设有防尘密封装置，有铸铜瓦合金耐磨铸铁瓦等，常用在输送物料温度较高或输送液态物料。机槽螺旋给料器的机槽主要有字型和圆筒型两种。图所示是水平螺旋给料器机槽的形式。带有角钢法兰的截面为字型的钢制螺旋槽体是最常用的，字型机槽般用的薄钢板制成，其两侧壁垂直，底部呈半圆形，两侧壁的上端边沿焊有纵向角钢，用以固定盖板及增强机槽的刚性，同时也用以固定悬挂轴承。机槽半圆的内径应大于螺旋叶片的半径，使其形成的间隙。若机槽总长度超过.时，为了避免其弯曲下垂，应每隔设置支架承托。本设计给料器总长为.，故不需要支架承托。折边法兰的型槽体，顶部法兰是由同块钢板折边加工而成的槽体，这样制成的槽体重量轻而坚固。活动底的型槽体快速方便地清理给料器内部的场合，该槽体由上部刚性的槽钢与下部半圆形截面槽体所构成，半圆形槽体的边为铰接，另边则采用弹簧卡子夹紧或其他形式的快开联结装置。带有夹套的槽体在其夹套上焊有换热介质的进出口管，这种槽体广泛用于加热冷却或干燥被输送的物料。矩形槽体适合于磨琢性强的物料。允许物料滞留在槽底，这