螺旋输送机的设计说明书.doc

晋 中 学 院 本科毕业论文（设计）题 目螺旋输送机变速系统的设计院 系 机械学院专 业 机械设计及其自动化姓 名_ 曹伟佳_学 号_1214312101_学习年限 年 月至 年 月指导教师 田富根 职称讲师 申请学位 学士学位 年 月 日螺旋输送机变速系统的设计学生姓名：曹伟佳 指导老师：田富根摘 要:螺旋输送机是一种不具有挠性牵引构件的旋转类型的物料输送机械，是现代生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。它的广泛应用对于提高劳动生产率，实现物料输送过程的机械化和自动化，都具有重要的现实意义。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的，是现代化生产和物流运输不可或缺的重要机械设备。它有输送能力强，运输距离长等优点。 本设计中详细介绍了机械式六挡三轴式螺旋输送机变速器的具体过程。阐述了螺旋输送机变速器的功用、要求，介绍了变速器各种结构方案，说明了变速器主要参数的确定方法，齿轮的几何计算、强度计算等计算方法。本设计主导思想即在于设计以提高汽车的动力性和经济性指标，具备较高的传动效率，操纵轻便，工作可靠，噪声小为目的的机械式变速器。关键词：螺旋轴，变速系统，螺旋输送机。 The design of screw conveyorAuthors Name: Cao Weijia Tutor: Tian fugenABSTRACT: Screw conveyor is a component does not have traction flexible rotation type material conveying machinery, is one of the important equipment of modern production and logistics transportation indispensable. Its wide application will improve labor productivity, to achieve material conveying process of mechanization and automation, have important practical significance.Conveyor can undertake level, the tilt and vertical conveyor, also can make the space transport routes, transmission lines is usually fixed, is a modern production and logistics transport indispensable important mechanical equipment. It has transmission capacity is strong, long distance transportation etc. This paper introduces in detail the mechanical block six, three axis spiral conveyor transmission process. The transmission function of the screw conveyor ,requirements, the transmission of various structure scheme, illustrates theme tools to determine the main parameters of transmission, the gear geometry calculation, strength calculation, calculation method.This design idea is designed to improve the dynamic performance and fuel economy index, with high transmission efficiency, convenient operation, reliable work, low noise for mechanical transmission purposes.Keywords: screw axis, Transmission system. screw conveyor1目 录摘 要1ABSTRACT21 前言11.1 课题背景11.2 设计的内容和要求21.3 螺旋输送机的简介21.4 螺旋输送机的设备组成41.5 螺旋输送机的发展概述41.6 螺旋输送机的研究现状52 螺旋输送机的总体设计62.1 电动机的选择62.2 工作部件的设计72.3主传动方案拟定73 变速系统的设计93.1 工作原理93.2 变速装置的设计3.3 轴的设计及其校核11 3.4轴承的设计及其校核 3.5 齿轮的设计及其校核203.6 键的选择及其校核27 1前言 1.1 课题背景随着现代工业的迅速发展和生产规模的扩大，生产成本中物料的输送费用所占的比例越来越大，因此选用合理地输送装置，选型设计的正确性是必要的。螺旋输送机是化学混合可以完成搅拌和冷却等。此外，运输散装材料，广泛应用于企业输送设备，主要用于输送粉状，粒状材料和形状的小。相对于其他运输设备，螺旋输送机具有结构简单，紧凑，成本低，易于；修复；海槽关闭，交通方便，易飞热材料和强烈的气味，减少环境污染；可在任何点线加载，也可以点加载和卸载的；输送过程中，还可以混合，搅拌和冷却运行。由于螺旋输送机具有以上特点，所以在化工企业输送材料的重要性显而易见。变速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数变速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。齿轮变速器被广泛应用于各类机械产品和装备中，因此，研究提高其承载能力，延长其使用寿命，减小其体积和质量等问题，具有重要的经济意义。对变速器进行优化设计，选择其最佳参数是提高承载能力，减轻重量和降低成本等各项指标的一种重要途径。变速器设计与制造技术的发展，在一定程度上标志着一个国家的工业水平，因此开拓和发展变速器技术在我国有广阔的前景。变速器降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘变速比，但要注意不能超出变速器额定扭矩。降速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为变速比的平方。螺旋输送机利用带有螺旋叶片的螺旋轴的旋转，使物料产生沿螺旋面的相对运动，物料受到料槽或输送管壁的摩擦力作用不与螺旋一起旋转，从而将物料轴向推进，实现物料的输送。在水平螺旋输送机中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋输送机中，输送管壁的摩擦力主要是由物料旋转离心力所引起的。螺旋输送机具有以下特点：1 结构比较简单，成本较低。2工作可靠，维护管理简便。3尺寸紧凑，断面尺寸小，占地面积小。在港口的卸车卸船作业中易进出舱口、车厢。4能实现密封输送，有利于输送易飞扬的、炽热的及气味强烈的物料，可减小对环境的污染，改善港口工人的作业条件。5装载卸载方便。水平螺旋输送机可在其输送线路上的任一点装载卸载；对垂直螺旋输送机配置相对螺旋式取料装置可具有优良的取料性能；利用与物料堆直接接触的螺旋轴具有自动取料的能力可作为港口其他类型卸船机械的取料装置。6能逆向输送，也可使一台输送机同时向两个方向输送物料，即集向中心或远离中心。7单位能耗较大。8物料在输送过程中易于研碎及磨损，螺旋叶片和料槽的磨损也较为严重。 1.2 设计的内容和要求设计的要求：独立完成螺旋输送机6级变速的变速系统地设计 应交出的内容：1. 图纸 （1）机器工作原理图1张。（2）部件装配图图纸1张（3）部件中主要零件图一套。2.说明书（1）设计说明书有说服力；（2）计算部分须指出公式来源并说明公式中符号所代表的意义，计算结果要准确；（3）设计说明书叙述要有条理，要分章节段落，用词要通顺简练，书写要工整。所有图表线图简图应画的正确。 1.3 螺旋输送机的简介螺旋输送机俗称绞龙，LS型系列螺旋输送机是一种利用螺旋叶片的旋转,推动散料延着料槽向前运动的输送设备,适宜于输送粉状,颗粒状和小块物料。LS型螺旋输送机等效采用ISO1050-75标准，设计制造符合ZBJ81005.12-88LS螺旋输送机专业标准。LS型螺旋输送机直径由100mm1250mm，共十二种规格,分为单驱动和双驱动两种形式，单驱动螺旋机最大长度可达40m(特大型30m)，双驱动螺旋机采用中间断开轴结构，最大长度可达80m(特大型60m)，螺旋机长度每0.5m一档，可根据需要选定，螺旋机头部轴承、尾部轴承置于壳体外部减少了灰尘对轴承室的侵入提高了螺旋机关键件的使用寿命。中间吊轴承采用滚动、滑动可互换的两种结构，并设防尘密封装置，密封件用尼龙用塑料，因而其密封性好，耐磨性强，阻力小，寿命长。滑动轴承的轴瓦有粉末冶金、巴氏合金和尼龙等多种材料供用户根据场合的不同而作选用。滑动轴瓦有需加润滑剂的铸铜瓦，合金而磨铸铁瓦和铜基石墨少油润滑瓦。吊轴承机外安装油杯，便于集中润滑。入口和出口的位置布置灵活，与插座的加入，易于自动控制，可根据用户要求，配置测速报警装置。LS型螺旋输送机与GX型相比，其头部、尾部轴承移至壳体外，出料端设有清扫装置，整机噪声低，适应性强，操作维修方便。随着现代化工业的不断发展，螺旋输送机己经成为国民经济各部门生产过程中的重要组成部分，正朝着长距离、大运量、高速度方向发展。为了使输送机安全可靠地运行，其结构系统必须具有良好的静、动态特性，传统的设计方法己不能满足设计要求，必须采用现代设计方法对输送机系统进行设计。传统的机械设计方法是以经验、感性、静态手工式劳动为基础的一种设计方法，包括下列各种方法:类比设计方法:类比设计方法是基于与旧有的同类或相似的机器作比较而进行新机器设计的一种设计方法。依据这种方法，在设计之前，首先要以工艺对设备所提出的性能要求为依据，同时参照旧有的类似机器设备，依靠经验估计，针对旧有设备的缺点加以改进，从而拟定出一个或几个新的设计方案，进而分析比较，择其较好的方案或集中诸方案的优点做出最终的设计方案。显然，它是基于设计者的经验积累进行局部创新而形成的一种设计方法。这种设计方法的设计工作量很大，设计周期很长。现仍被广泛采用。试算法 : 此法是以一定的理论公式为依据，在一定的技术条件下算得相应的参数值，若所得结果不理想，则改变技术条件，重新计算，循环往复，直至获得感性认为是理想的结果。它的计算工作量也很大，且难于取得真实的理想结果。但在计算工具不足的情况下，目前国内仍大量采用。表格法 : 它是根据一定的理论公式，参照常用的尺寸系列和材料参数，预制出系统表格，以供设计时使用，此法减少工作量，提高设计速度。但是这个方法难取得理想的结果。图算法 : 此法的原理与表格法相同，但有不同于表格法。图算法是使用按一定的比例尺绘制成的专用图线一诺模图来进行设计。其计算工作量大大减少，所计算的结果要比表格法改进许多。目前，我国有两种定型产品，即LS型和GX型螺旋输送机。LS型螺旋输送机是GX型螺旋输送机的更新换代产品，其所有参数均等效采用ISO 1050-75及DIN 15261一1986标准，设计制造遵循ZBJ 81005一88螺旋输送机(新标准为JB/T 7679-95螺旋输送机)171。总之，螺旋输送机的常规设计方法还是以从标准或设计选用手册为基准，在结合以前的设计经验来进行设计。在设计前需要掌握足够的设计依据和经验，如果不具备足够的设计经验，即使采用先进的设计方法，其设计效果也不会很好。同时还要强调系统设计的重要性。 1.4 螺旋输送机的设备组成一台螺旋输送机通常由驱动装置、头节、若干标准中间节、造配中间节、尾节、进料口、出料口等组成，除头节和选配中间节外，各节螺旋机及机壳均具有互换性。螺旋机本体由头节、中间节、尾节三种组成。一般情况下,出厂总装时将中间节按长度长短依次排列,最长的中间节靠近头节，相同长度的中间节则挨在一起，如果有特殊要求，则在订货时给出排列顺序。在头节内装有支推轴承承受轴向力，在中间节和尾节内装有用轴承支承螺旋轴，此外，在尾节内还装有可轴向移动的径向轴承以补偿螺旋轴长度的误差和适应温度的变化。螺旋面的形式有实体螺旋（S制法）和带式螺旋（D制法）两种。各螺旋轴之间采用法兰式联接，保证了联接轴的互换性，便于维修。机盖为瓦片式并用盖扣夹紧在机壳上，若需改进密封性能，用户可自行在机盖与机壳间加防水粗帆布。进、出料装置有进料口,方型出料口，手推式出料口，齿条式出料口四种。由用户在使用现场在机体上开口焊接。布置进、出料口位置时应注意保证料口至端部的距离，同时避免料口与吊轴承加油杯、机壳联接法兰、底座等相碰。驱动装置有ZQ系列变速器+Y系列电动机，YTC齿轮变速电机两种。驱动装置由Y型电动机、JZQ系列变速器及驱动装置架组成。头节前部装有止推轴承。可承受输送物料时产生的轴向力。标准中间节均设置一只吊轴承，尾节后部装有滚动(滑动)轴承和底座,用以支撑螺旋和补偿螺旋长度的误差,螺旋机安装时应从头部开始,按顺序进行。在总体布置时应注意进料口不应设置在吊轴承上方，出料口不应设在底座或机壳法兰连接处。如果因为开出料口影响底座的安排而不能遵循本原则时，使用单位应绘出螺旋机总图。 1.5 螺旋输送机的发展概述螺旋输送机的发展，发展过程中存在着两种类型的轴螺旋输送机、无轴螺旋输送机。螺旋输送机由螺杆，U型槽，盖，进口，出口和驱动装置，一般有水平，倾斜和垂直型三种：无轴螺旋输送机螺钉用于无轴螺旋，在U型槽装置可更换衬板，结构简单，从进料口输入输出由螺旋推到出料口材料，传输过程可以在一个密封的罐体进行。一般来说，螺旋输送机，我们指的是一种螺旋输送机轴。和许多运输困难的材料，人们一直在寻找一个可靠的交付方法，而无轴螺旋输送机是一种很好的解决方案。从第十七世纪中叶，开始用索道运输散装材料，1887，螺旋输送机，由阿基米德发明的，后来的改进，广泛用于输送散装固体材料，在工业，其次是一个长期的发展过程中，逐步形成了一系列螺旋输送机，螺旋输送机作了发展的。GX型螺旋输送机是一种较早出现的输送设备，是中国最早的定型生产的设备。它主要输送粉状，粒状，小块状物料，不适用于输送易变质，粘、易结块的物料和散装材料，因为这些材料容易粘在螺旋旋转，或堵塞现象，磁悬浮轴承，带来极大的不便，物料输送过程。GX型螺旋输送机的优点是主要的节能，消耗显着，头，尾轴承外壳，防尘密封，噪音低，适应性强，操作、维修方便，入口，出口布置灵活；缺点是耗电量大，机械磨损快，物料粉碎在运输时。LS型螺旋输送机是改性和一种新的基于GX型螺旋输送机输送机设计生成，LS型螺旋输送机的特点是结构新颖，性能可靠，技术指标先进，应用范围广，节能降耗显著。此外，LS型螺旋输送机和广泛的输送机产品。LSS系列螺旋输送机，LSY型螺旋输送机，LSF系列螺旋输送机是基于LS型螺旋输送机的研制。 1.6 螺旋输送机的研究现状 我国生产制造的螺旋输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，螺旋输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离螺旋输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离螺旋输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩螺旋输送机等均填补了国内空白，并对螺旋输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮变速器。在1997年4月，洛阳工业高等专科学校赵红霞，刘建寿和李志容和堰师水泥厂的常松芝，从螺旋叶片结构尺寸出发，对输送机螺旋叶片结构尺寸的优化问题做了深入的研究和探索。螺旋输送机的输送效率高低与螺旋叶片结构尺寸和叶片与物料之间的摩擦系数有关，对输送某种物料而言，其摩擦系数为一定值，那么主要的就是螺旋叶片结构尺寸对输送效率高低的影响。如何使得螺旋输送机获得最佳的输送效率，就有必要对螺旋叶片结构尺寸进行优化。新型螺旋输送机的研究，也取得了很大的进步。大倾角螺旋输送机是一种由斗式提升机和卧式螺旋输送机水泥代替由传动系统，作为一个具体的混合料水泥设备计量站配套斗，并具有结构简单，运行可靠，成本低，维修方便的优点，和一个快速应用开发。大倾角螺旋输送机变螺距螺旋叶片的使用，降低饲料节距较小，在输送段间距较大，使送料部分的填充系数为1，运输部也可以填充系数0.50.7，可使输送比能量减少50%，而且还可以防止在交通高饲料回流量。总之，现在的螺旋输送机的研究越来越受到重视，但也有不少研究成果。在国内的研究成果相对于国外来比较，研究成功还较少，还不是很先进。 2 螺旋输送机的总体设计 2.1 电动机的选择（1）选择电动机类型和结构型式电机有交流电机和直流电机的两个。直流电机，直流电源，结构复杂，价格高，维修不方便，因此没有特殊要求不应使用。生产单位常用三相交流电源普通的笼型异步电动机。Y系列三相鼠笼式异步电动机是我们新的设计属于一般使用全封闭风扇冷却电机，它具有结构简单，运行可靠，价格低廉，维护方便等优点，适用于非易燃，非爆炸性，无腐蚀性气体，无特殊要求的机械，如金属切削机，输送机，风机，搅拌机，由于具有良好的起动性能，也适用于起动转矩高机械有一定的要求，如压缩机等。电机的额定电压为380V。（2）选择电动机的功率电动机容量（功率）的选择合适与否，对工作和电机的经济效应。低于工作要求的能力，将不能保证工作机正常工作，或电动机长期过载和过早失效；价格高的运动能力的大小，而不能被充分利用，因为往往不能满负荷运行，效率和功率应数很低，增加动力消耗，造成很大的浪费。由于水泥螺旋输送机的工作环境是常温,有灰尘,用的是三相交流电,电压为380V。根据以上两点和机械设计手册，选用Y132M-4型号的电动机。Y132M-4电动机的主要性能如下表格所示：表21 Y132M-4电动机的主要性能 型 号 额定 功 率 kw 满载时 起动电流 - 额定电流 起动转矩- 额定转矩 最大转矩- 额定转矩转 速 r/min 电流（380V） A效率 %功率 应 数Y132M-4 7.5144015.4870.85 7.0 2.2 2.2 2.2 工作部件的设计 水平螺旋输送机如图2-1所示，其构造包括有半圆形的料槽2和在其内安置的装在轴承3上的、带螺旋叶片的转动轴1。螺旋借助于驱动装置而转动，物料通过装载漏斗6装入料槽内，而在卸料孔8或9处进行卸料。 2.3主传动方案拟定（1） 传动形式的拟定拟定传动链的基本原则，就是以最经济的办法满足对机器的要求。可以满足同样要求的方案可能有很多，在进行传动链的可能分析时，应根据经济合理的原则，选出最好的方案。转速图有助于各种方案比较，并为进一步确定传动系统图提供方便。拟定主运动转速图应按下列步聚进行。拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停，换向，制动，操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件，机构以及其组成，安排不同特点的传动形式，变速类型。传动方案有多种，传动型式更是式样众多，比如：传动型式上有集中传动的主轴变速箱，分离传动的主轴箱与变速箱；扩大变速范围可以用增加传动组数，也可用齿轮结构，分支传动等型式；变速型式上既可用多速电机，也可用交换齿轮，滑移齿轮，公用齿轮等。显然，可能的方案很多，优化的方案也因条件而导。对于教学训练来讲，不必强调在方案上一定要有独特之一，但一定要学会分式几种现有的方案，型式，然后按照设计的具体要求，具体条件选择合理可取的方案和形式。我们采用集中传动型式的变速箱。(2)传动结构式、结构网的选择结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效，可考虑到本次设计的需要可以参考一下这个方案。确定传动组及各传动组中传动副的数目级数为Z的传动系统有若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有Z1、Z2、Z3个传动副。即Z=Z1xZ2xZ3 传动副数由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子:Z= 可以有几种方案，由于篇幅的原因就不一一列出了，在此只把已经选定了的和本次设计所须的正确的方案列出，具体的内容如下：传动齿轮数目 3+3+2=8个轴向尺寸 3b传动轴数目 3根操纵机构 简单，一个双联滑移齿轮，一个三联滑移齿轮6级转速传动系统的传动组，可以安排成：3x2或2x3选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。主轴对加工精度、表面粗糙度的影响大，因此主轴上齿轮少些为好，最后一个传动组的传动副选用2，或者用一个定比传动副。正常连续的顺序扩大的传动（串联式）的传动结构式为： 其变速范围 故满足要求。（3）转速图的拟定（4） 系统原理图 3 变速系统的设计 3.1 工作原理变速箱是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来减低转速和增大转矩，以满意工作需要，在某些场所也用来增速，称为增速器。变速器的类别、品种、型式很多，眼前已制定为行（国）标的变速器有40余种。变速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分；变速器的品种是根据利用的需要而设计的差异结构的变速器；变速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安设型式、连接型式等因素而设计的差异特性的变速器。与变速器连接的工作机载荷状态对比混杂，对变速器的熏陶很大，是变速器采用及计算的首要因素，变速器的载荷状态即工作机（从动机）的载荷状态，通常分为三类：均匀载荷，中等冲击载荷，强冲击载荷。简言之，一般机器的功率在设计并缔造出来后，其额定功率就不在转变，这时，速度越大，则扭矩（或扭力）越小；速度越小，则扭力越大。采用变速器时应根据工作机的采用条件，技艺参数，动力机的机能，经济性等因素，对比差异类型、品种变速器的外廓尺寸，传动效率，承载本领，质量，价钱等，选择最适合的变速器。变速器的类别、品种、型式很多，眼前已制定为行（国）标的变速器有40余种。变速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分；变速器的品种是根据利用的需要而设计的差异结构的变速器；变速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安设型式、连接型式等因素而设计的差异特性的变速器。与变速器连接的工作机载荷状态对比混杂，对变速器的熏陶很大，是变速器采用及计算的首要因素，变速器的载荷状态即工作机（从动机）的载荷状态，通常分为三类：均匀载荷，中等冲击载荷，强冲击载荷。简言之，一般机器的功率在设计并缔造出来后，其额定功率就不在转变，这时，速度越大，则扭矩（或扭力）越小；速度越小，则扭力越大。在此设计中，选用六级变速器。该类变速器的特点是承载能力和速度范围大、传动比恒定、外廓尺寸小、工作可靠、效率高、寿命长。制造安装精度要求高、噪声较大、成本较高。1.发动机2联轴器3.变速器4.联轴器5.螺旋轴输送机 轴承、齿轮、等的效率查机械设计手册得：滚动轴承（每对） 0.980.995 滑动齿轮（每对） 0.970.99弹性联轴器 0.990.995一对齿轮（闭式） 0.960.99 3.3 轴的设计 3.3.1 传动轴的估算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大的变形。因此疲劳强度一般不失是主要矛盾，除了载荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不致发生过大的变形。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。 3.3.2 确定各轴转速（1)查机械制造装备设计第三章第二节页可得各传动轴的计算转速=364m/s;损失率故满足要求。m/s 损失率 故满足要求。(2) 传动轴直径的估算查机械制造装备设计第三章第三节页可得： 其中：P-电动机额定功率 K-键槽系数 A-系数 -从电动机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积 -该传动轴的计算转速 计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。查机械制造装备设计表3-10，、轴是花键轴，=2.0，A=77，K=1.05；轴是多键轴=1.5，A=83，K=1；轴的直径： 取轴的直径：; 取轴的直径：; 取 3.3.3 传动轴的设计传动轴，广泛采用滚动轴承作支撑。轴上要安装齿轮、联轴器等。传动轴应保证这些传动件或机构能正常工作。首先传动轴应有足够的强度、刚度。如挠度和倾角过大，将使齿轮啮合不良，轴承工作条件恶化，使振动、噪声、空载功率、磨损和发热增大；两轴中心距误差和轴心线间的平行度等装配及加工误差也会引起上述问题。传动轴可以是光轴也可以是花键轴。成批生产中，有专门加工花键的铣床和磨床，工艺上并无困难。所以装滑移齿轮的轴都采用花键轴，不装滑移齿轮的轴也常采用花键轴。花键轴承载能力高，加工和装配也比带单键的光轴方便。轴的部分长度上的花键，在终端有一段不是全高，不能和花键空配合。这是加工时的过滤部分。一般尺寸花键的滚刀直径为6585mm。传动轴常采用的滚动轴承有球轴承和滚锥轴承。在温升、空载功率和噪声等方面，球轴承都比滚锥轴承优越。而且滚锥轴承的轴的刚度、支撑孔的加工精度要求都比较高。因此轴承承受的更多。但是滚锥轴承内外圈可以分开，装配方便，间隙容易调整。所以有时在没有轴向力时，也常采用这种轴承。选择轴承的型号和尺寸，首先取决于承载能力，但也要考虑其他结构条件。花键轴两端装轴承的轴颈尺寸至少有一个应小于花键的内径。一般传动轴上轴承选用G级精度。传动轴必须在箱体内保持准确位置，才能保证装在轴上各传动件的位置正确性，不论轴是否转动，是否受轴向力，都必须有轴向定位。对受轴向力的轴，其轴向定位就更重要。回转的轴向定位（包括轴承在轴上定位和箱体孔中定位）在选择定位方式时应注意：(1) 轴的长度，长轴要考虑热伸长的问题，宜在一端定位。(2) 轴承的间隙是否需要调整。(3) 整个轴的轴向位置是否需要调整。(4) 在有轴向载荷的情况下不宜采用弹簧卡圈。 3.3.4 轴的结构设计轴的初步结构为由于轴1的最小直径是18，所以装联轴器的那端为，选的联轴器为有弹性元件的挠性联轴器型号为Lh1,轴孔长度为30，因此我选,由于d是用于装轴承的，根据轴肩定位轴承的原则和选轴承型号易于选择，因此，是用来装齿轮的，而且装的是三联齿轮，这断轴做成花键轴，参照花键的型号，所以，为了保证箱体内的齿轮能正确啮合，也是用来装轴承的，因此，轴的初步结构为轴的最小直径为30mm,所以，段要装轴承，所以根据轴承的B确定；由于所装轴承与一样，所以；要装3个固定齿轮，为了保证齿轮的正确啮合，因此轴的初步结构为轴的最小直径是33mm,所以，因为这段要装联轴器LH2，所以；用来装轴承，和轴承端盖接触，为了安装方便，所以；第三段是花键轴，要装双联齿轮，用轴肩定位轴承，且要保证箱体内齿轮的正确滑移啮合，所以；第四段同样装轴承，深沟球轴承6207，所以。 3.3.5 轴的校核 中间轴的校核1）输在轴上的功率、转速和转矩 由上可知：，2）求作用在齿轮上的力 因已知高速小齿轮的分度圆直径 圆周力： 径向力： 轴向力: 3）初步确定轴的最小直径 材料为45钢，正火处理。根据机械设计基础表14-2，取，于是由于键槽的影响，故4）轴的结构设计 1、初步确定轴的结构如下图 2）轴上零件的周向定位由机械设计基础课程设计表2-12-13查得带轮与轴的周向定位采用A型平键连接。按平键截面。滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，由表2-13-5查得此处选轴的直径尺寸公差为。3）确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计基础课程设计表2-11-3，取轴端圆角。4）求轴上的载荷 根据轴的结构，画出轴的计算简图，再根据轴的计算简图画出弯矩图和扭矩图。已知 ， ， ；分析后得出：S=55.5mm , L=205.5mm , K=112mm 。取齿轮中间截面为a-a求垂直面的支撑反力求水平面的支撑反力F力在支点产生的反力绘出垂直面的弯矩图绘出水平面的弯矩图 F力产生的弯矩图 a-a 截面F力产生的弯矩为：求合成弯矩图考虑到最不利的情况，把与直接相加求轴传递的转矩 求危险截面的当量弯矩由图可见，a-a截面最危险，其当量弯矩为 轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数 ,代入上式可得： 计算危险截面处轴的直径 轴的材料为45钢，正火处理，由表14-1查得，由表14-3查得则： 实际设计的危险截面为，故该轴符合要求。运动和动力参数计算结果整理于下表： 3.4 轴承的选择及校核按轴系零件轴向定位方法的不同，轴的支承结构可分为三种基本型式：两端固定支承，一端固定、一段游动支承和两端游动支承。本设计采用两端固定支承。采用两端固定支承时，应留出适当的轴向间隙，以补偿工作时轴的热伸长量，同时应提供适当的间隙调整方法。我采用的是深沟球轴承，可利用调整垫片或螺纹件来调整轴承的游隙，以保证轴承的正常运转。根据机械设计课程设计指导书表12.1可知：轴（d=20mm）,故选轴承型号为6204轴承代号尺寸/mm安装尺寸/mmdDBr min min max max6204204714126411轴（d=30mm）,故选轴承型号为6206轴承代号尺寸/mm安装尺寸/mmdDBr min min max max6206306216136561轴（d=40mm）,故选轴承型号为6208轴承代号尺寸/mm安装尺寸/mmdDBr min min max max62073572171147731高速轴轴承的校核1） 已知，两轴承的径向反力 2） 由选定的深沟球轴承6204，轴承内部的轴向力 因为，所以 3），查表16-11可得 4）计算当量载荷、 5）轴承寿命计算由于，取，深沟球轴承取，机械设计基础取和取查手册得深沟球球轴承的，则 故满足预期寿命。 3.5 齿轮的设计 3.5.1 齿轮齿数的确定当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和及小齿轮的齿数可以从表3-9（机械制造装备设计）中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于1820。采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系；三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移时齿轮外圆不相碰。第一组齿轮：传动比：查机械制造装备设计表3-9，齿数和取72第二组齿轮：传动比：查机械制造装备设计表3-9，齿数和取72 3.5.2 齿轮模数的计算(1)-齿轮弯曲疲劳的计算： ;其中； (为大齿轮的计算转速，可根据转速图确定) 齿面点蚀的计算：取A=108，由中心距A及齿数计算出模数：根据计算选取两个中的较大值，选取相近的标准模数。因，所以取3(2) -齿轮弯曲疲劳的计算： （其中;） 齿面点蚀的计算：取A=108，由中心距A及齿数计算出模数：根据计算选取两个中的较大值，选取相近的标准模数。因，所以取(3) 标准齿轮：从机械原理表5-3查得以下公式：齿顶圆： 齿根圆： 分度圆： 齿顶高： 齿根高： 齿轮的具体值见表 齿轮尺寸表 齿 轮 齿 数 模 数 分度圆 齿顶圆 齿根圆 齿顶高 齿根高 136 3108114100.53 3.75 2243727864.53 3.753303909682.533.754423126132118.533.755363108114100.533.756483144150136.533.757363108114100.533.758303909682.533.75 3.5.3 齿宽确定 由公式得： 第一套啮合齿轮 第二套啮合齿轮 一对啮合齿轮，为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷，设计上，应小齿轮大齿轮齿宽大。 所以 ； 3.5.4 齿轮结构设计 当时，可做成腹板式结构，因此把齿轮都做成实心结构。高速级齿轮的设计1）选择材料及确定许用应力小齿轮用40Cr钢调质，齿面硬度，大齿轮用45钢调质，齿面硬度，取， 2）按齿面接触强度设计 齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数小齿轮的转矩取 齿数取 模数: 齿宽: 取 模数实际的中心距： 3）验算轮齿弯曲强度 齿形系数： 安全。4）齿轮的圆周速度 可知选用7级精度是合适的。低速级齿轮的设计选择材料及确定许用应力小齿轮用40Cr钢调质，齿面硬度，大齿轮用45钢调质，齿面硬度， 由表11-5，取， 2）按齿面接触强度设计 齿轮按7级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 小齿轮的转矩 ，取 齿数取 则 模数: 齿宽: 取 取模数实际的中心距3）验算轮齿弯曲强度 齿形系数： 得 安全。4）齿轮的圆周速度 选用7级精度是合适的。 3.5.5 齿轮结构设计 齿轮是变速箱中的重要元件，齿轮同时啮合的齿数是周期性变化的，也就是说，作用在一个齿轮上的在载荷变化的。同时由于齿轮制造及安装误差等，不可避免要产生动载荷而引起振动和噪音，常成为变速箱的主要噪声源，并影响主轴回转均匀性。在齿轮块设计时，应充分考虑这些问题。齿轮块的结构形式很多，取决于下列有关因素：(1) 是固定齿轮还是滑移齿轮；(2) 滑移齿轮的方法；(3) 齿轮精度和加工方法； 变速箱中齿轮用于传递动力和运动。它的精度选择主要取决于圆周速度。采用同一精度时，圆周速度越高，振动和噪声越大，根据实际结果得知，圆周速度会增加一倍，噪声约增大6dB。工作平稳性和接触误差对振动和噪声的影响比运动误差要大，所以这两项精度应选高一级。为了控制噪声，主传动齿轮都要选用较高的精度。大都是7-6-6，圆周速度很低的，才选8-7-7，如果噪声要求很严，或一些关键齿轮，就应选6-5-5，当精度从7-6-6提高到6-5-5时，制造费用将显著提高。不同精度等级的齿轮，要采用不同的加工方法，对结构要求也有所不同。8级精度齿轮，一般滚齿或插齿就可以达到。7级精度齿轮，用较高精度滚齿机或插齿机可以达到。但淬火后，由于变形，精度将下降。因此，需要淬火的7级齿轮一般滚（插）后要剃齿，使精度高于7，或者淬火后在衍齿。6级精度的齿轮，用于精密滚齿机可以达到。淬火齿轮，必须磨齿才能达到6级。 3.6 键的选择及其校核键连接的作用键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。其中，有些类型还可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联接。键连接装配中，键（一般用45号钢制成）是用来连接轴上零件并对它们起周向固定作用，以达到传递扭矩的一种机械零件。其连接类别有较松键连接、一般键连接和较紧。键连键连接的装配工艺要点（1）装配前应检查键的直线度、键槽对轴心线的对称度和平行度。（2）普通平键的两侧面与轴键槽的配合一般有间隙。重载荷、冲击、双向使用时，须有过盈。键两端圆弧应无干涉。键端与轴槽应留有零点一零毫米的间隙。（3）普通平键的底面与键槽底面应贴实。（4）半圆键的半径应稍小于轴槽半径，其他要求与一般平键相同。键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。在此设计中我用的都是平键连接，而且是A型平键。根据机械设计课程设计指导书表11.27，普通平键（GB/T 1095-2003， GB/T 1096-2003）得轴(): bh=66; 轴t=3.5; 毂=2.8；轴 (): bh=108; 轴t=5; 毂=3.3；轴(): bh=108; 轴t=5; 毂=3.3；键的长度根据轴的长度和键的长度系列选择键长，在轴上只有装联轴器哪儿需要键，因此轴的键长为；轴上面装3个固定齿轮，因此需要3个不同长度的键，键长要小于轮毂宽，因此；轴上有一个键，也是装联轴器的，键长键和轴的材料都是钢，由【4】表6-2查的许用挤压应力,取其中间值，。键的工作长度，键与轮榖键槽的接触高度。由【4】式（6-1）可得，因此键符合强度要求。结束语螺旋输送机是一种连续输送机械，由于在连续输送机和方法的工作原理，结构特点，材料和其他一系列特性的传递是不同的，所以不同。在螺旋输送机的设计，主要是根据材料的性能，运输能力，运输距离，输送角，螺旋输送机的速度和功率确定生产力。设计参数主要有两类，一类为设计一个常数，它是根据已知数据的客观规律，确定具体的条件或参数是预先给定