（终稿）无级变速螺旋给料器的设计（全套完整有CAD）

因而，对于水平螺旋给料器来说，物料的填充系数并不能无限增加，般取填充系数。

各种散粒物料的填充系数可参考化学工业出版社出版的版运输机械设计选用手册下册表。

图不同填充系数时物料层堆积情况及其滑移面.填充系数主要与被输送物料的性质有关。

输送细粉易流动且没有磨琢性或有轻微磨琢性的散状固体物料时如面粉谷物等，填充系数可达到.如果被输送的物料易于粘结或具有中等程度磨琢性的细粒或小块，则填充系数限制在.左右。

如果与此同时物料还有定程度的磨琢性，螺旋的转速就要减少。

对于磨琢性的及大物料如矿石等，填充系数将进步地限制，大约只能取.。

螺距的大小也直接影响物料的输送过程，如果填充系数不变，当螺距不同时，则物料的滑移面亦随之改变。

如果改变了填充系数，则必导致物料运动速度分布的变化。

所以，应从考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量间的适当分布关系等两个条件，来确定最合理的螺距尺寸。

从图可得出物料颗粒所受螺旋面在轴向方向上的作用力为为了使轴，则必须满足根据前面的讨论得知，最小的半径其中为螺旋轴的直径初所得的螺旋升角是最大的，则轴向输送方向的作用力轴最小。

根据这个条件，最大的许用螺距值应由下面两式求得若以为螺旋的外径代入上式，则得确定最大的许用螺距时，必须满足的第二个条件是建立在使物料颗粒具有最合理的速度各分量间的关系的基础上。

亦即应使物料颗粒具有尽可能大的轴向输送速度，同时又使螺旋面上各点的轴向输送速度大于圆周速度，如图所示。

螺距的大小将影响速度各分量的分布。

当螺距增加时，虽说轴向输送速度增大，但是会出现圆周速度不恰当的分布情况相反，当螺距较小时，速度各分量的分布情况较好，但是轴向输送速度却较小。

于是，根据在螺旋圆周处的圆轴的条件，并利用公式可得又因为此时螺旋圆周处，故得求螺距的第二个条件为分析了填充系数及螺距对物料输送过程的影响后，可以指出，对于较大的装满系数，应取最小的螺距值反之，对于较小的装满系数，螺距可偏于取最大值。

由前述知，在螺旋面同母线上各点的升角不同。

叶片外缘点处升角外最小，向内升角逐渐增大，至叶片内缘点处即靠近螺旋轴处的升角内最大。

由此得知，螺旋叶片同差别越大，各点处物料转角的差别越大，在较大的半径范围内物料转角速度各分量分布的影响也可知，螺距增大，在靠近螺旋轴处物料的圆显著增加，且在较大的半径范围内圆轴，使较多物料的转角大于其倒塌角，形成更多的附加料流。

图绘出了水平螺旋给料器的容积生产率与螺旋轴直径物料与螺旋叶片摩擦系数间的关系。

该图是在螺旋直径保持不变时，的情况绘制的。

由图可知，水平螺旋给料器的容积生产率是随螺旋轴直径及物料与叶片间的摩擦系数的增大而下降的。

而图则绘出了水平螺旋给料器的容积生产率与的比值及物料与螺旋叶片间的摩擦系数的关系。

由图可知，比值的适宜范围是，在此范围之外，生产率则明显下降此外，物料与螺旋叶片间摩擦系数的大小对产量也有较大的影响，特别是当比值较大时，随着的增大，产量下降得很厉害。

例如，当时，若.，则若.，则，即此时物料只随螺旋叶片转动而其轴向运动停止。

因此，除适宜选择比值外，还应恰当地选择螺旋叶片的材料及其光滑程度，以尽量减小物料与螺旋叶片间的摩擦系数。

图通过以往试验得知，螺旋在定的转速内，对物料颗粒运动的影响并不显著。

但是当超过定的转速时，物料受到过常用的螺旋给料器进料布置如图所示图螺旋给料器的进料布置标准卸料是最广泛采用的卸料布置，采用标准卸料口来约束物料的卸出并直接将物料送入后续的设备或储存装置。

终端卸料的卸料口位于螺旋给料器槽体的最末端。

闸板卸料采用手轮或链轮操纵的齿条及小齿轮平闸板，进行有选择地定量卸料闸板的操作方向可与给料器的轴呈平行或垂直。

无接管的卸料口是在给料器槽体底部直接开口。

开底卸料是在给料器槽体的底部按任意要求的长度开口卸出物料，用于向料斗料仓的卸料及布料。

槽体端部卸料是指物料直接通过给料器槽体端部的开口卸出，螺旋由局部端板支承，轴承安装在端部的法兰上，当给料器填充系数超过.时将不能采用这种卸料方法。

端部敞开卸料时，给料器尾节螺旋采用标准的悬挂轴承支承。

常用的螺旋给料器卸料布置见图所示。

图螺旋给料器的卸料布置根据实际情况，选用标准的卸料布置，为防止物料满溢，在卸料口和槽体端部间装设节与主螺旋呈相反方向的螺旋，以防止物料在最后卸料口前的堆积。

驱动装置螺旋给料器的驱动装置由电动机减速器联轴器及底座组成。

型螺旋给料器的驱动装置有五种形式第种为型驱动装置，由型同轴式减速器和弹性柱销联轴器构成，功率范围为第二种为型驱动装置，由型减速器，系列电动机，弹性柱销联轴器和底座构成，最适用于，螺旋给料器，功率范围为.，型驱动装置有Ⅰ型即右装和Ⅱ型即左装两种装配型式。

站在电动机尾部向前看，减速器的低速轴在电动机右侧者为Ⅰ型，减速器的低速轴在电动机左侧者为Ⅱ型。

第三种为型驱动装置，由型电机和型减速器组成第四种为型驱动装置，由型同轴式齿轮减速器与型电机组成第五种驱动装置并非每个制造厂都能配备。

下表是型驱动装置和地脚螺栓尺寸及重量表。

规格型号转速同轴减速器型号许用长度.规格型号转速同轴减速器型号重量，.由于所设计的给料器运载量大，在使用过程中会出现如进料量不稳定，超载运行等情况，根据的数值来选择，由于计算出，所以选择驱动装置的型号为。

图水平螺旋给料器传动布置形式水平给料器工作过程分析.物料的运动分析和叶片的设计当螺旋升角为并在展开状态时，螺旋线用条斜直线表示。

则旋转螺旋面作用于半径为距螺旋轴线之距离处的物料颗粒上的力为合制成长的节段，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种给料器也应为了实现空间可弯曲输送研制新的机型。

.组合复合化输送，向着大型化发展。

使用螺旋给料器，结合各种连续给料器械，来完成复杂的物料输送。

大型化包括大输送能力单机长度和大输送倾角等几个方面。

.扩大使用范围。

目前，螺旋给料器的使用范围受到限制，要扩大其使用范围，研究能在高温低温条件下有腐蚀性放射性易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热易爆易结团粘性物料的螺旋给料器。

.环保意识设计，减少污染，实现绿色设计的目标。

传统的连续运输机械是敞开状态下输送物料的，在输送粉状颗粒状物料时，物料散落飞扬，严重影响周围的环境，特别是在输送水泥化肥矿石煤炭谷物等粉末易飞扬物料时尤显严重。

为了解决这个问题，人们应当提前研制多种形式的环保型给料器，而螺旋给料器对于解决这个难题，无疑具有很大的优势和发展空间。

.螺旋给料器工作原理及主要构件的设计和选用．水平螺旋给料器的工作原理水平螺旋给料器是种常见的没有挠性牵引构件的输送机械，在建材，化工，冶金，煤矿，粮食等行业中得到了广泛的应用。

它借助旋转的螺旋叶片将物料推移向前而进行输送，可在水平或倾斜小于或等于方向上输送物料，主要用来输送粉状粒状和小块状物料。

水平螺旋给料器的工作原理是由带有螺旋叶片的螺旋轴在封闭的料槽内旋转，当物料进入固定的料槽内时，由于物料的重力及其与料槽内壁间的摩擦力作用，堆积在料槽下部的物料不随螺旋体转动，而只在旋转的螺旋叶片推动下向前移动，如同不旋转的螺母沿着转动的螺杆做平移运动样，达到输送物料的目的。

水平螺旋给料器主要由料槽螺旋体轴承和驱动装置等构成。

料槽采用带有平盖的半圆形断面，半圆部分的内径要比螺旋体稍大，两者的间隙般.料槽开有进料口和卸料口，为便于改变装料和卸料的位置，还设有中间进料口和中间卸料口，不用时将闸门关上。

螺旋体由电动机通过减速装置带动。

螺旋体支承在首尾端轴承和中间轴承上。

物料卸料口的末端轴承为止推轴承，以承受作用在螺旋体上的轴向力。

中间轴承多为悬挂式。

由于螺旋叶片在安置中间轴承处要间断，所以轴承的尺寸要尽量小，以使螺旋工作面的间隙尽可能小，便于物料顺利通过和减小物料通过螺旋体间隙时的运行阻力。

螺旋输送机的主要特点有结构比较简单紧凑工作可靠维修不太复杂成本低料槽是封闭的，便于输送易飞扬的炽热的及气味强烈的物料，减少了对环境的污染输送物料可以在线路上任意点装载，也可以在许多点卸载输送是可逆的，可以同时向两个方向集向中心或远离中心输送物料输送过程中可以进行混和搅拌等作业料槽刚度较大，能够很好地承受定的弯矩作用。

使用螺旋给料器输送散粒物料，也存在定的缺点。

首先，由于物料对螺旋体及料槽的摩擦和物料的搅拌，使得单位功率消耗较大其次，容易引起物料的破碎及磨损，特别是螺旋体和料槽有强烈的磨损另外，螺旋给料器对超载很敏感，易产生堵塞现象。

为了防止螺旋给料器过载，可使给料器进料段的螺旋叶片的螺距小于其他部分的螺距防止过载的另种方法是螺距相同，但采用两个或更多的进料口，都可以很好的决这个问题。

提高螺旋给料器输送能力，其进料段研究的中心问题是提高物料加入量，可以采用的四