無軸螺旋輸送機的傳動機構設計
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南 京 理 工 大 學 紫 金 學 院
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學 生 姓 名：
陳磊
學 號：
060104209
專 業(yè)：
機械工程及自動化
設計(論文)題目：
無軸螺旋輸送機的傳動機構設計
指 導 教 師:
邱明
2010 年 3 月 12 日
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）；
4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫
2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
無軸螺旋輸送機是近幾年興起的一種新型運輸機械，采用無中心軸設計，結構獨特，主要由電動機、減速機、機械密封、柔性無軸螺旋體、U形槽及保護襯套等組成，其配套附件還有支腿、蓋板、端蓋及法蘭等。無軸螺旋輸送器是污水廠用來輸送柵渣、沉砂池出砂和污泥的一種輸送設備。目前設計成與落渣設備( 格柵等) 聯(lián)動控制。無軸螺旋輸送機是通過電動機帶動擺線減速機運轉，靠機械密封軸與無軸螺旋體上的聯(lián)接盤傳動而使螺旋體旋轉工作的。螺旋體僅一端支承，結構簡單。工作中污泥就像螺母，而無軸螺旋體則像轉動的螺桿，連續(xù)旋轉即可將污泥從一端移至另一端。
國外無軸螺旋輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面是無軸螺旋輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如管狀無軸螺旋輸送機、可移動式無軸螺旋輸送機、雙無軸螺旋輸送機、空間轉變螺旋輸送機等各種機型。且應用范圍也不僅僅只存在于物料輸送方面，在攪拌、計算、測試等方面對無軸螺旋輸送的理論與實際都有大量的應用;另一方面是無軸螺旋輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型無軸螺旋輸送機已成為發(fā)展的主要方向，這核心是開發(fā)應用了螺旋輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了無軸螺旋輸送機的運行性能和可靠性。
我國生產(chǎn)制造的無軸螺旋輸送機的品種、類型較多。在改革開放以后，無軸螺旋輸送機的技術水平有了很大提高。大功率、長距離無軸螺旋輸送機的關鍵技術研究和新產(chǎn)品的開發(fā)都取得了很大的進步，如變速，變徑、變節(jié)距無知哦螺旋輸送機，大傾角距離無軸螺旋輸送機成套設備，高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮螺旋輸送機等填補了國內(nèi)空白，并對螺旋輸送機的關鍵技術及其主要零部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了許多種啟動和制動裝置以及PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶和器和行星齒輪減速器。
目前我國市場上主要有的無軸螺旋輸送機有：貝特環(huán)保有限公司W(wǎng)LS型號（WLS26、WLS320、WLS335、WLS420）、江蘇三上機械制造有限公司W(wǎng)LS型號、浙江中科興環(huán)能設備有限公司XLS型號、諸城市核工機械制造廠HGWS型號等。
從無軸螺旋輸送理論研究現(xiàn)狀來看，目前主要兩個方面有較大的發(fā)展:一方面是設計螺旋輸送機采用現(xiàn)代先進設計方法和計算機技術，根據(jù)實際使用情況對無軸螺旋式設計的結果進行優(yōu)化，開發(fā)優(yōu)化設計軟件和對現(xiàn)代設計中使用的經(jīng)驗公式的修正研究;另一方面是對被輸送物料的特性開展研究。物料的物理特性對螺旋輸送機的輸送效影響很大，因此不僅僅要對無軸螺旋輸送機的結構進行研究，也要對無軸螺旋輸送機的散料特性進行研究。各國的科學家們對散料的研究經(jīng)歷了一個漫長的過程，為我們的研究打下了堅實的基礎。Jenike對流動特性的測試、流動理論、源于連續(xù)理論和離散因素的粒子系統(tǒng)模型、粉末振蕩、在初始填充下的配料攪拌和面壁加載、流動和脈動等條件進行研究，中國農(nóng)業(yè)大學的黃文彬教授對存在填隙流體顆粒間力學作用的研究。這些研究都為今后的工程技術人員對散體物料輸送技術的深入研究奠定了基礎。
實際應用中的無軸螺旋輸送機在機構上需要改進，其螺旋體為較后的帶狀葉片，通過驅(qū)動端軸，進而驅(qū)動中間無軸，螺旋體與殼內(nèi)壁底部襯板接觸（滑動）。因中間螺旋葉片與尼龍U型襯板緊貼，故容易發(fā)生磨損，減速機輸出軸與螺旋葉片輸入軸若采用連軸器連接后無軸螺旋之間連接與減速器電機軸孔連接，會是減速機受到其他額外負荷，并影響到螺旋輸送機的使用壽命。一般可以用以下方法：1 采用萬向節(jié)結構，克服輸入軸中心下移。在設計采用萬向節(jié)結構，將減速機輸入軸與無軸螺旋輸入軸連接; 由于萬向節(jié)結構在X、Y方向均有一定的繞度,克服了因為中間螺旋葉片與尼龍U型襯板磨損使輸入軸中心下移而造成的影響,且無需安裝輸入軸支撐軸承,這一改進不僅降低了成本,而且延長了無軸螺旋輸送機的使用壽命。軸線下移量一般為輸送槽尼龍襯板厚度的磨損量,軸線下移量一般小于5 mm,設計時應考慮輸入軸與側板的間隙。這種結構由于有間隙的存在,當采用尾部推動、傾斜安裝時,螺旋輸送機會出現(xiàn)漏泥現(xiàn)象。2 增加迷宮式密封結構,防止軸縫處漏泥。當采用尾部推動、傾斜安裝時,螺旋輸送機的驅(qū)動裝置安裝在下口,軸與側擋板之間有單邊5 mm的間隙,易出現(xiàn)少量泥餅泄漏。在螺旋輸送槽內(nèi)靠側板處增加一迷宮式密封結構,將驅(qū)動輸入軸與輸送槽側板的間隙擋住,很好地解決了漏泥問題。
本課題是研究的是無軸螺旋輸送機的結構設計，要求設計出來的無軸螺旋輸送機能在0°、15°和30°的安裝。其中包括設計計算、螺旋輸送機及配套驅(qū)動裝置的選用和螺旋輸送機的調(diào)整。根據(jù)設計要求和原始資料進行準確無誤的設計計算（包括螺旋直徑及螺旋軸轉速的計算和功率計算），求出所需的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)螺旋輸送機選型設計手冊，以其他相關工具和資料為輔，設計無軸螺旋輸送機的外形及安裝尺寸、長度組合數(shù)據(jù)和主要組成部件的相關尺寸，以及配套驅(qū)動裝置的安裝尺寸及其相關數(shù)據(jù)，最終完成該無軸螺旋輸送機的設計。
參考文獻
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畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
一． 本課題要研究的問題
本課題研究的方向是無軸螺旋輸送機是機構設計。設計出來的無軸螺旋輸送機要能將物料通過螺旋運動將物料從進料口推至出料口，應具有結構簡單、全封閉輸送、物料輸料輸送方便、合適用于多種場合以為以及對環(huán)境污染少等優(yōu)點。
1- 電動機及減速器 2-機械密封 3-進料口 4-無軸螺旋體
5-支腿 6-蓋板 7-U形槽及保護襯套 8-出料口
圖1 無軸螺旋輸送機結構
無主軸型螺旋輸送機設計需滿足以下條件：①在轉速為20r/min時，參考輸送量為
2-4m3/h，②整機能適用于0°、15°和30°三種安裝角度，③輸送長度在20m左右。
二．本課題擬采用技術路線
首先根據(jù)設計要求和安裝方式等計算出輸送量，在求出輸送量的基礎上螺旋的扭轉和轉速，然后再求出螺旋葉片的直徑和螺距，再無軸螺旋輸送機的功率基礎上求出減速箱的設計，最后選出合理的電動機。根據(jù)設計求出來的參數(shù)用Pro/E畫出立體畫出立體圖，用CAD畫出4張重要零件圖。
輸送量是衡量螺旋輸送機生產(chǎn)能力的一個重要指標，一般根據(jù)生產(chǎn)需要給定，但它與其他參數(shù)密切相關。螺旋的轉速、扭矩對輸送量有較大的影響。但還需要對轉速n進行一定的限定，不能超過某一極限值。螺旋葉片的直徑和螺距是無軸螺旋輸送機的重要參數(shù)，直接關系到輸送機的生產(chǎn)量和結構尺寸。減速箱的計算是根據(jù)螺旋的扭矩和轉速計算得到的，進而可以選擇合理的電動機。
三．本課題擬采用的研究手段
1、嚴格按照畢業(yè)設計任務書的要求及安排的進度，在綜合運用機械工程及自動化專業(yè)知識的基礎上，針對無軸螺旋輸送機結構設計，按照課題要求，得到無軸螺旋輸送機的各個零件計算尺寸。
2、查閱無軸螺旋輸送機選型手冊、設計手冊等相關資料，選出重要資料。
3、根據(jù)所選出的一些尺寸和重要零件的尺寸計算出所有尺寸。
4、根據(jù)安裝要求運用二維和三位CAD軟件進行機械輔助設計，畫出四張平面圖和一張立體圖。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
文獻綜述能基本總結螺旋輸送機及無軸螺旋輸送機的設計發(fā)展史與研究現(xiàn)狀，思路清晰，條理清楚。反映了該生有較好的專業(yè)基礎知識和閱讀科研文獻的能力。
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：
從開題報告看，該生能較好的理解本課題所要研究的對象和擬解決的主要問題，并給出了較可行的技術路線。本課題以無軸螺旋輸送機作為研究對象，采用機械設計的基本理論設計一套螺旋輸送機的傳動機構和主體結構，有較好的深度和廣度。設計要求用三維CAD軟件得到傳動機構各個部分的三維零件實體和裝配體，并繪制出結構的裝配圖和主要非標準件零件圖，有較合理的設計工作量。開題報告中給出了傳動機構簡圖，預測畢業(yè)論文能按正常進度完成。
指導教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日
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