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1、南昌航空大学学士学位论文毕业设计（论文）题 目： LS260型无级变速螺旋输料器的设计 学 院： 航空制造工程学院专业名称： 机械设计制造及其自动化班级学号： 07031306学生姓名： 董达利指导教师： 张绪坤二O一一 年 六月 IILS260型无级变速螺旋输料器的设计学生姓名：董达利 班级：070313指导老师：张绪坤摘要： 指导老师签名：LS260-type continuously variable design of screw conveyorStudent name：Dong Dali Class：070313Supervisor：Zheng XukunAbstract：Keyw
2、ord：continuously variable Screw conveyor InverterSignature of Supervisor：目录引 言11 螺旋输送机概述11.1 螺旋输送机的一般结构31.2 螺旋输送机的类型31.3 螺旋输送机的特点41.4 螺旋输送机的研究现状51.5 螺旋输送机的发展趋势72 螺旋输送机的工作原理及主要构件的设计和选用82.1 水平螺旋输送机的工作原理82.2.螺旋体82.2.1螺旋叶片82.2.2螺旋轴122.2.3 轴承142.2.4 料槽152.2.5驱动装置193 水平螺旋输送机工作过程分析214 总体设计284.1被输送物料的名称及特性2
3、84.1.1选型要求284.2螺旋输送机的设计计算284.2.1确定螺旋直径D324.2.2 确定螺旋转速n324.3 LS螺旋输送机的外形及安装尺寸334.3.1安装尺寸335 无级变速365.1 变频器365.1.1 变压变频的基本原则395.1.2 变频器的原理415.2 变频器的选型425.2.1变频器的选用原则425.3变频器优缺点475.3.1变频器优点475.3.2 变频器的缺点48参考文献49致谢5049LS260型无级变速螺旋输料器的设计引 言进入到二十一世纪，我国的工业的发展势头非常的强劲，和其他行业如农业、金融业、交通业等的共同发展一起推动了我国在新世纪经济的发展.螺旋输
4、送机是一种常用的不有挠性牵引构件的连续输送机械，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。它的广泛应用对于减轻繁重的体力劳动，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。螺旋输送机在国民经济的各个部门中得到了相当广泛的应用，己经遍及各个行业。在冶金、采矿、动力、建材、码头等一些重工业及交通运输等部门，主要是用来运送大宗散货物料，如煤、矿石、粮食、砂、化肥等:在机械制造部门，螺旋输送机是生产过程中组成现代化有节奏流水作业线的所必不可少的设备之一，随着生产节奏输送各种机械零部件、成品、半成品和小件的包装物料，实现车间运输和加工过程安装的机械化，并实现程序化和自动
5、化:在粮食、轻纺织业、化工业、食品等工业部门，采用螺旋输送机往往不单纯是输送物料，同时还伴随进行某些工艺处理等。在大型工程项目上，如机场、港口等需要现代化物流输送系统的场合，螺旋输送机也都有广泛的应用。现在,螺旋输送机已经成为合理组织成批生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国现代化的发展和各工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，螺旋输送机将发挥更大的作用。本次课题是对无级变速螺旋输送机的研究，通过对变频器的引用，可以使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。这
6、将是未来的发展趋势，而且会得到广泛的应用，所以值得去进行深入的研究。1 螺旋输送机概述螺旋输送机利用带有螺旋叶片的螺旋轴的旋转，是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。螺旋输送机是一种连续运输机，是一种物料输送机械。输送机械有很多类型，由于连续运输机在工作原理、结构特点、输送物料的方法和方向以及其他一系列特性上各有不同，因此种类繁多。连续运输机械按照用途分为通用输送机械、专用输送机械和辅助输送
7、设备;按照输送的对象可分为输送散粒物料、输送成件物品和输送人员三类;按照安装形式可分为固定式，移动式和移置式三类;按照输送机的传动特点和结构形式的不同可分为有挠性牵引构件的和无挠性牵引构件的两类;按照连续输送机械输送机理可分为机械式和流体式两类;此外输送机械还可分为辊式、链式、轮式、胶带式、滑板式及悬挂式等多种。具有挠性牵引构件的连续输送机，被运送物品放在牵引构件上或与牵引构件连接的承载构件上，利用牵引构件的连续运动使物品往特定方的方向进行运送。这类输送机械除了具有挠性牵引构件，承载构件，驱动装置，和张紧装置外，一般还具有装载，卸载，改向等装置。属于这类输送机械的有带式输送机，板式输送机，行车
8、式输送机，自动扶梯，通用刮板输送机，埋刮板输送机，斗式输送机，斗式提升机，托架提升机，摇架提升机，悬挂输送机，推杆输送机，架空索道等。不具有挠性牵引构件的连续输送机利用工作构件的旋转运动或往复运动，使物料沿封闭的管道或料槽向前运送。它们输送物料的原理各自根本不同，而且具有共性的部件较少。这类输送机械有螺旋输送机，滚珠输送机，振动输送机等。螺旋输送机在我国研制较早，是一种重要而又具有代表性的旋转类型的连续运输机械。在各种不同类型的连续运输机械中，螺旋输送机是属于不具有挠性牵引构件的连续输送机，利用工作构件即螺旋的旋转运动,使物料向前运送。螺旋输送机适用于短距离输送物料，应用螺旋输送机可以将物料在
9、一定的输送线路上，从装载地点到卸载地点以恒定的或变化的速度进行输送，还可以形成连续的物流或脉动性的物流，即从最初的供料到最终的卸料之间可以形成一种物料的输送流程。螺旋输送机可沿水平、倾斜或垂直方向上输送物料，主要分为水平螺旋输送机和垂直螺旋输送机。这两种机型也是最常用的。螺旋输送机根据结构分为，双螺旋输送机和单螺旋输送机，后者使用较多。螺旋输送机的安装方式有固定式和移动式两种，大部分螺旋输送机采用固定式。其他型式的螺旋输送机有很多种类，例如有垂直螺旋输送机，螺旋管输送机，可弯曲螺旋输送机，大倾角螺旋输送机，成件物品螺旋输送机，热交换式螺旋输送机，微粉螺旋输送机，新型冷却螺旋输送机，对转螺旋输送
10、机，复式输送机，双向输送机，变螺距输送机，变直径输送机等。各种型式的螺旋输送机在工程实际中都得到了很广泛的应用。1.1 螺旋输送机的一般结构螺旋输送机的一般结构如图1-1所示。它由料槽、螺旋叶片和转动轴组成的螺旋体、两端轴承、中间悬挂轴承及驱动装置所组成。螺旋体由两端轴承和中间悬挂轴承支承，由驱动装置驱动。螺旋输送机工作时，物料由进料口进入料槽，在旋转螺旋叶片的推动下，沿着料槽作轴向移动，直至卸料排出。 图1-1 螺旋输送机一般结构螺旋输送机的基本机型有水平螺旋输送机、垂直螺旋输送机以及处于两者之间的倾斜螺旋输送机。此外，还有许多其他型式的兼有工艺过程和特殊作用的螺旋输送机。1.2 螺旋输送机
11、的类型1.2.1 水平螺旋输送机螺旋轴线与水平面的夹角小于的为水平螺旋输送机，多采用“U”形槽体（也可采用圆筒槽体）、较低的螺旋转速及固定安装的结构，见图1-1。输送机工作时，物料从输送机的一端加入槽体，被输送到槽体的另一端或在任一希望的中间位置经槽体底部的开口卸出。1.2.2 垂直螺旋输送机 螺旋轴线与铅垂线的夹角在范围内的为垂直螺旋输送机，可垂直提升一般的散状物料，物料颗粒大小一般12mm。垂直螺旋输送机的槽体为封闭的圆筒，螺旋体的转动可采用底部驱动或顶部驱动。垂直螺旋输送机的优点是结构简单，所占空间位置小，制造成本底；缺点是输送量小，输送高度一般不超过8m。其结构如下图：图1-2 垂直螺
12、旋输送机1.2.3 倾斜螺旋输送机螺旋轴线与水平面的夹角大于，小于的为倾斜螺旋输送机，输送倾角20o的螺旋输送机，一般与水平螺旋输送机的结构相同。输送倾角为的螺旋输送机，一般采用短螺距螺旋及圆筒壮槽体，螺旋体的转速也需增加，其结构如同垂直螺旋输送机。1.3 螺旋输送机的特点螺旋输送机的主要优点：承载能力大,安全可靠; 适应性强,安装维修方便、寿命长; 整机体积小、转速高、确保快速均匀输送; 出料端设有清扫装置，整机噪声低、适应性强，进出料口位置布置灵活，可以多点进料和多点卸料; 密封性好、外壳采用无缝钢管制作，端部采用法兰互相连接成一体，刚性好;结构简单，制造成本较低;一台输送机可同时向两个方
13、向输送物料，在输送过程中还可以进行物料的混合、搅拌、松散、加热和冷却等工艺过程。螺旋输送机的主要缺点：在输送过程中，由于物料与机槽及螺旋体的摩擦以及螺旋体对物料的搅拌翻动，致使机槽和螺旋叶片易于磨损，同时对物料具有一定的破碎作用，且输送功率消耗较大。螺旋输送机对超载敏感，需要均匀进料，否则容易产生堵塞现象。当螺旋输送机倾斜或垂直布置时，其功率将大大下降；输送长度受到限制。螺旋输送机适宜输送粉状、颗粒状和小块状物料，不适宜输送长纤维状坚硬大块状、易黏结成块及易破碎的物料（特殊型式的螺旋输送机也可以输送成件物品，如袋、包、箱等）。螺旋输送机主要用于距离不太长的水平输送或小倾角输送，少数情况亦用于大
14、倾角和垂直输送。水平输送长度一般小于40m，最长不超过70m。倾斜输送高度一般不超过15m。垂直输送高度一般不大于8m。它的某些变形常被用作喂料、计量、搅拌、烘干、仁壳分离、卸料以及连续加压等设备。1.4 螺旋输送机的研究现状螺旋输送机的发展，分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机两种型式的发展过程。有轴螺旋输送机由螺杆，U型料槽，盖板，进，出料口和驱动装置组成，一般还有水平式，倾斜式和垂直式三种:而无轴旋输送机则采用螺杆改为无轴螺旋，并在U型槽内装置有可换衬体，结构简单，物料由进料口输入经螺旋推动后由出料口输出，整个传输过程可在一个密封的槽中进行。一般来讲，我们平常所指的螺旋输送机都指有轴型式的
15、螺旋输送机。而对许多输送比较困难的物料，人们一直在寻求一种可靠的输送方法，而无轴螺旋输送机则是一种较好的解决方法。螺旋输送机在我国研制较早，是一种重要而又具有代表性的旋转类型的连续运输机械。在各种不同类型的连续运输机械中，螺旋输送机是属于不具有挠性牵引构件的连续输送机，利用工作构件即螺旋的旋转运动，使物料向前运送.螺旋输送机适用于短距离输送物料，应用螺旋输送机可以将物料在一定的输送线路上，从装载地点到卸载地点以恒定的或变化的速度进行输送，还可以形成连续的物流或脉动性的物流，即从最初的供料到最终的卸料之间可以形成一种物料的输送流程。螺旋输送机可沿水平、倾斜或垂直方向上输送物料，主要分为水平螺旋输送机和垂直螺旋输送机。这两种机型也是最常用的。螺旋输送机根据结构分为，双螺旋输送机
