1486-傾斜螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì) 王雄志

1486-傾斜螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì) 王雄志,傾斜,歪斜,螺旋,輸送,設(shè)計(jì),王雄 I傾斜螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)摘要：螺旋輸送機(jī)是利用電機(jī)帶動(dòng)螺旋回轉(zhuǎn),推移物料以實(shí)現(xiàn)輸送目的的機(jī)械,它能水平、傾斜或垂直輸送,具有結(jié)構(gòu)簡單、橫截面積小、密封性好、操作方便、維修容易、便于封閉運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。本課題重點(diǎn)研究在與驅(qū)動(dòng)裝置的合理選擇.驅(qū)動(dòng)裝置的合理給螺旋輸送機(jī)的效率,穩(wěn)定,安全性的提高大的作用.本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對輸送機(jī)作了簡單的概述；接著分析了輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。關(guān)鍵詞：螺旋輸送機(jī) 輸送系統(tǒng) 選型設(shè)計(jì) 主要部件Design tilt screw conveyorAbstract：Screw conveyor is the use of motor driven rotary screw, the passage of materials in order to achieve the purpose of transportation machinery, it can level, tilt or vertical transmission, a simple structure, small cross sectional area, sealing, and easy to operate, easy maintenance, facilitate closure transportation and other advantages. Focus on the issue and drive in a reasonable choice. Drive screw conveyor to the reasonable efficiency, stability, security, the improvement of the role. The design is a graduation project about the conveyor. At first, it is introduction about the conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor.Key words：screw conveyor delivery system type design main partsII目錄摘要…………………………………………………………………………………ⅠAbstract …………………………………………………………………………Ⅰ第 1 章 螺旋輸送機(jī)介紹 ………………………………………………………11.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的………………………………………………………………11.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)………………………………………………………………11.3 螺旋輸送機(jī)的基本現(xiàn)狀………………………………………………………21.4 螺旋輸送機(jī)的工作原理及特點(diǎn)………………………………………………21.5 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢………………………………………………31.6 螺旋輸送機(jī)的研究現(xiàn)狀………………………………………………………4第 2 章 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與參數(shù)選用……………………………………52.1 產(chǎn)品特點(diǎn)………………………………………………………………………52.2 主要部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……………………………………………………………52.3 螺旋輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì)………………………………………………………52.3.1 螺旋輸送機(jī)的選型………………………………………………………82.3.2 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………132.3.3 螺旋輸送機(jī)外形及尺寸 ………………………………………………132.3.4 螺旋輸送機(jī)外形長度組合……………………………………………132.3.5 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置 …………………………………………………132.3.6 螺旋輸送機(jī)軸承選擇 …………………………………………………152.3.7 螺旋輸送機(jī)進(jìn)出料口裝置 ……………………………………………16第 3 章 螺旋輸送機(jī)的安裝使用及維護(hù)……………………………………173.1 螺旋輸送機(jī)安裝技術(shù)條件 …………………………………………………173.2 螺旋輸送機(jī)的使用與維護(hù) …………………………………………………17結(jié)論與展望 ………………………………………………………………………19參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………21外文資料………………………………………………………………………221第 1 章 螺旋輸送機(jī)介紹1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們能夠達(dá)到以下目的：1.1 培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用和鞏固擴(kuò)展所學(xué)知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力；1.2 培養(yǎng)我們收集、閱讀、分析和運(yùn)用各種資料，手冊等科技文獻(xiàn)的能力；1.3 使我們更加熟練的運(yùn)用 AUTOCAD、Word 等計(jì)算機(jī)辦公軟件，提高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力；1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)1.2.1 設(shè)計(jì)條件1、輸送物料為干燥煤粉，粉狀物體無磨琢性。2、干燥煤粉松散系數(shù) =0.6。3、物料阻力系數(shù) =1.2。4、所設(shè)計(jì)的輸送機(jī)要結(jié)構(gòu)簡單，便于裝卸，檢修。5、能夠提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。1.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)方案的選擇與計(jì)算2、總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，成套圖紙及說明書。1.2.3 設(shè)計(jì)要求1.能保證所生產(chǎn)干燥煤粉的輸送 保證及時(shí)輸送干燥煤粉是必須首先滿足的要求。干燥煤粉的產(chǎn)量為每小時(shí)20 t,保證干燥煤粉輸送的關(guān)鍵，就在于正確選定螺旋直徑、合適的電機(jī)和減速器。2. 干燥煤粉進(jìn)行傾斜角度為 10°輸送干燥煤粉的輸送為傾斜角度為 10°輸送，輸送距離為 10m,其中沒有轉(zhuǎn)彎和方向的改變。3.要有合適的螺旋轉(zhuǎn)速為避免出現(xiàn)物料被螺旋葉片拋起而無法輸送的現(xiàn)象，螺旋轉(zhuǎn)速應(yīng)小于某一極限轉(zhuǎn)速。4.能提高生產(chǎn)效率，降低成本5.操作方便、省力和安全6.有良好的結(jié)構(gòu)工藝性21.3 螺旋輸送機(jī)的基本現(xiàn)狀螺旋輸送機(jī)是一種常用的不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)械，是現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流運(yùn)輸不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備之一。它的廣泛應(yīng)用對于減輕繁重的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)物料輸送過程的機(jī)械化和自動(dòng)化，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)在，螺旋輸送機(jī)已經(jīng)成為合理組織成批生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。在我國現(xiàn)代化的發(fā)展和各工業(yè)部門機(jī)械化水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高中，螺旋輸送機(jī)將發(fā)揮更大的作用。1.4 螺旋輸送機(jī)的工作原理及特點(diǎn)螺旋輸送機(jī)利用帶有螺旋葉片的螺旋軸的旋轉(zhuǎn)，使物料產(chǎn)生沿螺旋面的相對運(yùn)動(dòng)，物料受到料槽或輸送管壁的摩擦力作用不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)，從而將物料軸向推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送。在水平螺旋輸送機(jī)中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋輸送機(jī)中，輸送管壁的摩擦力主要是由物料旋轉(zhuǎn)離心力所引起的。螺旋輸送機(jī)具有以下特點(diǎn)：1． 結(jié)構(gòu)比較簡單，成本較低。2． 工作可靠，維護(hù)管理簡便。3． 尺寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積小。在港口的卸車卸船作業(yè)中易進(jìn)出艙口、車廂。4． 能實(shí)現(xiàn)密封輸送，有利于輸送易飛揚(yáng)的、熾熱的及氣味強(qiáng)烈的物料，可減小對環(huán)境的污染，改善港口工人的作業(yè)條件。5． 裝載卸載方便。水平螺旋輸送機(jī)可在其輸送線路上的任一點(diǎn)裝載卸載；對垂直螺旋輸送機(jī)配置相對螺旋式取料裝置可具有優(yōu)良的取料性能；利用與物料堆直接接觸的螺旋軸具有自動(dòng)取料的能力可作為港口其他類型卸船機(jī)械的取料裝置。6． 能逆向輸送，也可使一臺(tái)輸送機(jī)同時(shí)向兩個(gè)方向輸送物料，即集向中心或遠(yuǎn)離中心。7． 單位能耗較大。8． 物料在輸送過程中易于研碎及磨損，螺旋葉片和料槽的磨損也較為嚴(yán)重。31.5 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢1.5.1 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史螺旋輸送機(jī)的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機(jī)和無軸螺旋輸送機(jī)兩種型式的發(fā)展過程。有軸螺旋輸送機(jī)由螺桿，U 型料槽，蓋板，進(jìn)，出料口和驅(qū)動(dòng)裝置組成，一般還有水平式，傾斜式和垂直式三種:而無軸旋輸送機(jī)則采用螺桿改為無軸螺旋，并在 U 型槽內(nèi)裝置有可換襯體，結(jié)構(gòu)簡單，物料由進(jìn)料口輸入經(jīng)螺旋推動(dòng)后由出料口輸出，整個(gè)傳輸過程可在一個(gè)密封的槽中進(jìn)行。一般來講，我們平常所指的螺旋輸送機(jī)都指有軸型式的螺旋輸送機(jī)。而對許多輸送比較困難的物料，人們一直在尋求一種可靠的輸送方法，而無軸螺旋輸送機(jī)則是一種較好的解決方法。GX 型螺旋輸送機(jī)是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機(jī)，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備。它以輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料為主，不適宜輸送易變質(zhì)的，粘性的易結(jié)塊的物料和大塊的物料，因?yàn)檫@些物料容易粘在螺旋上而隨之旋轉(zhuǎn)，或在吊軸承處產(chǎn)生堵料現(xiàn)象，給物料輸送過程帶來很大的不便。GX 型螺旋輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是節(jié)能、降耗顯著，其頭部、尾部軸承移至殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便，進(jìn)、出料口位置布置靈活等;缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，機(jī)件磨損快，物料在運(yùn)輸時(shí)粉碎嚴(yán)重。LS 型螺旋輸送機(jī)是在 GX 型輸送機(jī)的基礎(chǔ)上修改設(shè)計(jì)的新一代螺旋輸送機(jī)，LS 型螺旋輸送機(jī)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，性能可靠，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，適用范圍廣泛，節(jié)能降耗顯著。1.5.2 螺旋輸送機(jī)的發(fā)展趨勢縱觀螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷程，可以預(yù)見未來的發(fā)展方向主要有以下幾方面:1.大運(yùn)量 、高速度、長使用壽命。高速度即意味著高生產(chǎn)率，減少單位時(shí)間生產(chǎn)成本.磨損是限制螺旋輸送機(jī)壽命的主要原因，減少物料與螺旋之間的摩擦系數(shù)，增加螺旋軸的耐磨性，改善物料的性能，可以較大程度提高輸送機(jī)的使用壽命。2.低能源消耗及降低能量消耗.螺旋輸送機(jī)的能源絕大部分都消耗在摩擦損失上。因此降低能源消耗是研究和設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)急待解決的難題和發(fā)展方向。3.智能化發(fā)展。未來的螺旋輸送機(jī)應(yīng)與電腦密切聯(lián)系，適合程序控制、智能操作。物料的裝卸、機(jī)器安裝與維護(hù)都應(yīng)能實(shí)現(xiàn)智能化管理。4.空間可彎曲輸送。為了克服水平和垂直螺旋輸送機(jī)由于構(gòu)造上的限制而只能直線輸送物料的不足，近年來出現(xiàn)了可彎曲螺旋輸送機(jī)，彈簧輸送機(jī)等。另外其他各種輸送機(jī)也應(yīng)為了實(shí)現(xiàn)空間、可彎曲輸送研制新的機(jī)型。45.組合復(fù)合化輸送，向著大型化發(fā)展。使用螺旋輸送機(jī)，結(jié)合各種連續(xù)輸送機(jī)械，來完成復(fù)雜的物料輸送。大型化包括大輸送能力、單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。6.擴(kuò)大使用范圍。目前，螺旋輸送機(jī)的使用范圍受到限制，要擴(kuò)大其使用范圍，研究能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的螺旋輸送機(jī)。7.環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)，減少污染，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)。傳統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械是敞開狀態(tài)下輸送物料的，在輸送粉狀、顆粒狀物料時(shí)，物料散落飛揚(yáng)，嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境，特別是在輸送水泥、化肥、礦石、煤炭、谷物等粉末易飛揚(yáng)物料時(shí)尤顯嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問題，人們應(yīng)當(dāng)提前研制多種形式的環(huán)保型輸送機(jī)，而螺旋輸送機(jī)對于解決這個(gè)難題，無疑具有很大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。1.5.3 螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于糧食工業(yè)、建筑材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各部門中。螺旋輸送機(jī)主要用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀物料，所輸送的散粒物料有谷物、豆類、面粉等糧食產(chǎn)品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，鹽類、堿類、化肥等化學(xué)品，以及煤、焦炭、礦石等大宗散貨。螺旋輸送機(jī)不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、塊度大的及易結(jié)塊的物料。除了輸送散粒物料外，亦可利用螺旋輸送機(jī)來運(yùn)送各種成件物品。1.6 螺旋輸送機(jī)的研究現(xiàn)狀螺旋輸送機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)簡便，在輸送物料場合得到了廣泛的應(yīng)用，但是其輸送效率卻比較低。國內(nèi)關(guān)于這方面的研究情況也比較多.對螺旋輸送機(jī)存在的輸送功率問題，許多專家學(xué)者做過很多這方面的研究工作。一般來講，按照通用計(jì)算公式算出的螺旋輸送機(jī)螺旋軸功率往往小于實(shí)際的需要值，對于這個(gè)實(shí)際的問題，武漢食品工業(yè)學(xué)院的龐美榮和王春維根據(jù)調(diào)查和實(shí)例，對螺旋軸進(jìn)行了理論分析，提出了推薦計(jì)算公式，并將推薦計(jì)算公式和通用計(jì)算公式結(jié)合起來，進(jìn)行計(jì)算比較對照，得出推薦計(jì)算公式與實(shí)際需要符合得很好這樣的結(jié)論。總之 ，現(xiàn)在對于螺旋輸送機(jī)的研究越來越收到各界的重視，而且國外也有了很多的研究成果。在國內(nèi)的研究成果相對于國外來比較，研究成功還較少，還不是很先進(jìn)。第 2 章 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與參數(shù)選用5LS 型螺旋輸送機(jī)等效采用 ISO1050-75 及 DIN15261-1986 標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)制造符合 JB/T7679-95《螺旋輸送機(jī)》，螺旋直經(jīng)由 10mm 至 1250mm，共十二種規(guī)格，分為單驅(qū)動(dòng)和雙驅(qū)動(dòng)最大長度可達(dá) 80m（特大型 60mm），LS 螺旋機(jī)適宜輸送粉狀。顆粒狀、小塊狀物料，不宜輸送易變質(zhì)、粘性大、易結(jié)塊的物料，工作環(huán)境溫度通常為-200C~400C輸送物料溫度一般為-200C~800C，螺旋機(jī)適宜水平和小傾角（≤150）布置。2.1 產(chǎn)品特點(diǎn)LS 型螺旋輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便，與 GX 型螺旋輸送機(jī)相比，相同規(guī)格的機(jī)型，其重量約輕 30%。2.2 主要部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、頭部和尾部軸承座均設(shè)置在殼體外，安裝、維修都很方便，同時(shí)避免粉塵進(jìn)入軸承中。2、中間吊軸承轉(zhuǎn)動(dòng)阻力小，密封性好，耐磨損，采用粉末冶金油軸瓦、FS復(fù)合材料軸瓦和 MC 尼龍軸瓦，自潤滑能力強(qiáng)，耐磨性好，吊軸承分為滾動(dòng)和滑動(dòng)可以互換的兩種結(jié)構(gòu)，適用于不同物料的輸送。密封件采用尼龍及塑料制造，阻力小，密封性強(qiáng)，耐磨性好。3、螺旋連接方式采用圓弧鍵連接代替螺栓連接，強(qiáng)度大，安裝方便，橫截面積小，對物料阻力小。4、超長機(jī)型采用雙端驅(qū)動(dòng)，螺旋在中部斷開，使其受力合理。5、根據(jù)用戶需要，可以配置斷軸報(bào)警裝置等。2.3 螺旋輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì)包括：①根據(jù)輸送條件和要求選擇合適類型的螺旋輸送機(jī)。②根據(jù)具體輸送要求計(jì)算螺旋直徑，選擇螺旋類型和布置形式。③計(jì)算輸送功率并依此選擇合適的電動(dòng)機(jī)和減速器等驅(qū)動(dòng)裝置。④根據(jù)設(shè)計(jì)手冊選擇合適參數(shù)確定輸送機(jī)的外形和尺寸。⑤確定螺旋輸送機(jī)長度組合及各節(jié)重量。⑥繪制螺旋輸送系統(tǒng)的總裝圖和部分重要零件圖。2.3.1 螺旋輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)系統(tǒng)時(shí)，往往需要考慮下列問題:1.合理的裝載方式，提出給料裝置和卸料裝置的要求.2.輸送機(jī)線路上輸送機(jī)之間的相互關(guān)系。啟動(dòng)順序是受料的輸送機(jī)先驅(qū)動(dòng)，停車順序是給料的輸送先停機(jī)，當(dāng)各螺旋輸送機(jī)的參數(shù)(如長度，驅(qū)動(dòng)裝置)不同時(shí)，通過這一關(guān)系可以提出啟動(dòng)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間的要求。63.不能滿足上面的啟動(dòng)和停機(jī)順序的要求時(shí)，需要考慮在螺旋輸送機(jī)間增設(shè)緩沖倉以提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力和系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。4.環(huán)保要求。對于粉塵大的情況，要考慮采用密封輸送或者設(shè)置必要的除塵設(shè)備。5.零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化及易損件的供貨可能性。Ⅰ根據(jù)設(shè)計(jì)要求(輸送物料為干燥煤粉。進(jìn)行 10m 的輸送)我們選擇螺旋輸送機(jī)，傾斜角度為 10°輸送，如下圖所示：圖 2—1 螺旋輸送機(jī)Ⅱ選擇螺旋輸送機(jī)的布置形式水平螺旋輸送機(jī)根據(jù)螺旋的旋向、螺旋軸的旋轉(zhuǎn)方向、以及裝料口與卸料口位置等的不同，有 6 種常見的布置形式：圖 2—2 螺旋輸送機(jī)布置形式根據(jù)實(shí)際的輸送要求選擇左上角第 2 種布置形式。Ⅲ螺旋軸由螺旋葉片與軸組成。⑴制造方法螺旋葉片一般由鋼板沖壓而成，然后焊接在無縫剛過軸上，且在各葉片間加以焊接。⑵螺旋的旋向、頭數(shù)與母線螺旋軸上的螺旋葉片有右旋與左旋兩種，物料的輸送方向是由螺旋的旋向與螺旋軸的轉(zhuǎn)向所確定的。螺旋頭數(shù)可以是單頭、雙頭或三頭的，多頭螺旋主要用于需要完成攪拌及混合作業(yè)的輸送裝置中。螺旋面的母線通常采用垂直于螺旋軸線的直線，采用這種螺旋葉片形式的螺旋稱為標(biāo)準(zhǔn)形式螺旋。以輸送物料為目的的螺旋輸送機(jī)應(yīng)首先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)形式的右旋單頭螺旋。7⑶螺旋葉片的形狀螺旋葉片有實(shí)體式、帶式、葉片式、齒輪式四種形狀，如下圖所示，應(yīng)根據(jù)被輸送物料的種類、特性進(jìn)行選用。實(shí)體式螺旋式最常用的形式，適用于流動(dòng)性好的、干燥的、小顆粒或粉狀的物料；帶式螺旋適用于塊狀物料或具有一定粘性的物料；葉片式與齒形式螺旋適用于易壓實(shí)擠緊的物料。如水平螺旋輸送機(jī)有對物料進(jìn)行攪拌、松散等工藝要求，應(yīng)考慮選用葉片式或齒形式螺旋。下圖為螺旋面的形狀：a)實(shí)體式； b)帶式； c)葉片式； d)齒形式圖 2—3 螺旋面形狀總之，我們選擇水平螺旋輸送機(jī)，實(shí)體式螺旋面的右旋單頭螺旋。具體選擇LS 螺旋輸送機(jī)。其適用于水平或傾斜的（傾斜角不大于 20°）需要連續(xù)地輸送粉狀和小塊狀如煤粉、水泥、砂、谷類及煤塊等不易粘結(jié)的散狀物料的場合，其工作環(huán)境在-20℃～50℃范圍內(nèi)，輸送物料的溫度應(yīng)低于 200℃，輸送長度不超過 70m。表 2—1 螺旋輸送量、螺距和轉(zhuǎn)速82.3.2 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算㈠ 螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定⒈ 輸送物料的運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)螺旋面的升角 a 在展開的狀態(tài)時(shí)，螺旋線用一條斜直線來表示，則旋轉(zhuǎn)螺旋面作用于半徑為 r(離螺旋軸線的距離)處的物料顆粒 A 上的力為乓。由于磨擦的原因，凡的方向與螺旋線的法線方向偏離了 OP 角。此力可分解為切向分力 P,j 和法向分力 P,6。如圖 3-5 所示。圖 2-4 物料顆粒受力分析圖圖中 φ 角是由物料對螺旋面的摩擦角 P 及螺旋表面粗糙程度決定的。對于一般沖壓而成或經(jīng)過很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對 v 角的影響，此時(shí)可取 φ≈α。物料顆粒 A 在合力 P 合的作用下，在料槽中進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，即具有圓周速度和軸向速度，其合成速度 V 合，圖 3-6 表示了其速度的分解。9圖 2-5 物料顆粒速度分解圖⒉ 螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定Ⅰ原始資料輸送物料為干燥煤粉，其生產(chǎn)量為 Q=20t/h。輸送距離為 L=10m。物料松散密度為 = 0.6 。表 2—2 螺旋輸送機(jī)內(nèi)物料物料名稱 粉煤松散密度 0.6填充系數(shù) 0.4物料阻力系數(shù) 12Ⅱ螺旋葉片直徑螺旋直徑可初步按下式計(jì)算： 〔3-9〕??2.5QDKmC???式中 ——輸送能力，t/h；——物料特性系數(shù)，常用物料的 值見下表 3-3；——填充系數(shù)，見表 3-2；——傾斜系數(shù)，見表 3-4。表 2-3 常用物料的填充、特性、綜合系數(shù)物料的粒度物料的磨琢性物料 填充系數(shù)螺旋面形式特性系數(shù) 綜合系數(shù)粉狀 無、半磨琢性面粉、石灰、純堿、煤粉0.35-0.40 實(shí)體螺旋面0.0415 75粉狀 磨琢性 水泥、白粉、石膏粉0.25-0.30 實(shí)體螺旋面0.0565 35粒狀 無、半磨琢性泥煤、谷物、鋸木屑0.25-0.35 實(shí)體螺旋面0.0490 50粒狀 磨琢性 型砂、沙、成粒的煤渣0.25-0.30 實(shí)體螺旋面0.0600 30表2-4 傾斜系數(shù)表傾斜角度β 0° ≤5° ≤10° ≤15° ≤20°C 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6510查表得 =0.0415 =0.30 =0.8。將以上數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得K?C=0.238 。螺旋直徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)系列，標(biāo)準(zhǔn)系列為：Dm0.100，0.125，0.160，0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800，1.00，1.25 。式中：a ——物料的平均快度，m； ——物料的最大塊度，m。axⅢ 螺旋軸螺距通?？砂聪率接?jì)算螺距: 〔3-sKD?14〕對于標(biāo)準(zhǔn)的螺旋輸送機(jī)，k 值一般取為 0.8～1。當(dāng)傾斜布置或輸送物料流動(dòng)性較差時(shí)， :當(dāng)水平布置，可取 k 值等于 0.8～1.故取 k=0.8 那么螺距為 s=0.200 。Ⅳ 螺旋軸直徑螺旋軸徑的大小與螺距有關(guān)，因?yàn)閮烧吖餐瑳Q定了螺旋葉片的升角，也就決定了物料的滑移方向及速度分布，所以應(yīng)從考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量的適當(dāng)分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系。要使得螺旋面在葉片根部的軸向速度大于圓周速度，得出〔3-20〕1sd??????根據(jù)上式計(jì)算，當(dāng) 取0.3，s=(0.8-1)D時(shí)，d (0.47-0.59)D; 當(dāng)u值增加時(shí)，還增加，也就是說，根據(jù)上式計(jì)算得出的軸徑相當(dāng)大，這勢必降低有效輸送截面。為了保證足夠的有效輸送截面從而保證輸送能力，就得加大結(jié)構(gòu)，使得輸送機(jī)結(jié)構(gòu)粗大笨重，成本提高。所以，螺旋軸徑與螺距的關(guān)系應(yīng)是輸送功能與結(jié)構(gòu)的綜合。在能夠滿足輸送要求的前提下，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊。由于這種場合使用的輸送機(jī)填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片外側(cè)的物料具有較大的軸向速度，且軸向速度大于圓周速度即可。經(jīng)綜合分析可得螺旋軸直徑d=100mm。Ⅴ 螺旋軸轉(zhuǎn)速實(shí)際轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)速之間有一定的限定關(guān)系： 22maxRg????即 22RngnkgR????即 2,gAkrD???式 中式中，D一螺旋直徑(m)，A-物料綜合特性系數(shù)。11如果計(jì)算得到的轉(zhuǎn)速太高，則應(yīng)對計(jì)算出的螺旋軸徑D、d、s 值適當(dāng)調(diào)整查表可得A=75，又有D=0.250m。計(jì)算可得：極限轉(zhuǎn)速 =150（ ）。1nminr圓整為下列轉(zhuǎn)速：20、30、35、45、60、75、90、120、150、190 。校核填充系數(shù) ：?得D=300mm, S=240mm, d=120mm, n=120 inrⅥ 傳動(dòng)功率在計(jì)算功率的時(shí)候，為簡便起見，可以總結(jié)螺旋輸送機(jī)功率為：總的軸功率 應(yīng)包括物料運(yùn)行需要功率 ,，空載運(yùn)轉(zhuǎn)所需功率 ，以及由于傾斜引起的附加功率 ,三個(gè)部分，且：； 〔3-22〕??1367PQLkW??〔3-23〕20;D〔3-24〕??3Hk式中 ， ——生產(chǎn)能力(t/h),Q——輸送距離(m)，L——傾斜高度(m)，H——螺旋外徑(m)，D——物料運(yùn)行阻力系數(shù)。?已知： =10t/h =10m =1.74m =0.300m =1.2，將數(shù)據(jù)帶QLHD?入公式計(jì)算得： =0.327 ； =0.150 ； =0.047 。1PkW2Pk3PkW所以，P=0.524kW電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率 按下式計(jì)算：= 〔3-PK0p?25〕式中： ——功率備用系數(shù)，根據(jù)滿足起動(dòng)的要求及電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力 值12在1.1～1.4范圍內(nèi)選取?！?qū)動(dòng)裝置總傳動(dòng)效率，對于圓柱齒輪減速器可取 0.85～0.9。?取 =1.4， =0.85，帶入公式計(jì)算得： =0.863 。KPKWⅦ 實(shí)體式螺旋葉片的展開尺寸將一個(gè)螺距的標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)體式螺旋面展開，其下料尺寸為：〔3-????21 2dSdDdD?????26〕〔3-????22LSdd?????27〕〔3-??2036LlDSa????28〕式中： ——螺旋軸直徑， ；dm——螺旋面展開圖圓環(huán)內(nèi)徑， ；l——螺旋面展開圖圓環(huán)外徑， ；LD——展開圓環(huán)切除部分的周心角， 。la0圖 2—6 實(shí)體式螺旋葉片的展開圖13螺旋葉片的厚度 可根據(jù)物料性質(zhì)和螺旋直徑按下表選取：表 2-5 螺旋葉片厚度輸送 物料 mm?粉煤 D=200-300mm 4.5故取螺旋葉片厚度 =4.5mm。Ⅷ 螺旋軸的連接 螺旋軸一般由 2m～4m 的各個(gè)節(jié)段連接而成。圖示為管形螺旋軸常用的一種連接方式，各個(gè)節(jié)段利用內(nèi)襯套和圓軸節(jié)段通過穿透螺栓加以連接，其中圓軸節(jié)段剛好可以作為中間懸置軸承和端部軸承的軸頸。圖 2—7 形螺旋軸各節(jié)段的連接1——管形螺旋軸；2——螺旋葉片；3——螺栓；4——內(nèi)襯套；5——圓軸節(jié)段2.3.3 螺旋輸送機(jī)外形及尺寸LS 型螺旋輸送機(jī)外形如下圖：圖 2—8 LS 型螺旋輸送機(jī)經(jīng)過計(jì)算我們選擇 LS250 型螺旋輸送機(jī)，其外形尺寸：N=388mm， Q=450mm， P=300mm，R=160mm，T=75mm，W=826mm，X=145mm，Z=210mm，n=8mm，a=264mm，14f=250mm, l=120mm,h=22mm,b=18mm,t=65.5mm。2.3.4 螺旋輸送機(jī)外形長度組合 LS250 螺旋輸送機(jī)長度組合：10m=2.5m((頭)+2.5m(中)+2.5m(中)+2.5m（中）+2.5m（尾）2.3.5 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置LS 型螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置圖 2—9 YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置外形驅(qū)動(dòng)裝置：YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置，由 Y 型電機(jī)與 ZQ 型減速器組成。Y表 2-6 減速器配置形式螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min）20 30 35 45 60 75 90 120 150 190同步轉(zhuǎn)速1000150015001500 1500 150015001500 15001500Y系列極數(shù) 6 4 4 4 4 4 4 4 4 4傳動(dòng) 48. 48. 40. 31.5 23.34 20. 15. 12.54 10. 8.215比 57 57 17 49 75 35 3右 50-1Z50-1Z40-1Z31.5-1Z25-1Z 20-1Z16-1Z12.5-1Z10-1Z8-1ZZQ型減速器裝配方式左 50-1Z50-1Z40-1Z31.5-1Z31.5-1Z20-1Z16-1Z12.5-1Z10-1Z8-1Zⅱ YJ 型驅(qū)動(dòng)裝置的最大功率及配套見表：表 2-7 驅(qū)動(dòng)裝置螺旋轉(zhuǎn)速（r/m）驅(qū)動(dòng)裝置型號 20 30 35 45 60 75 90 120 150 190YJ90S25 0.55 0.8 0.95 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1YJ90L25 0.55 0.8 0.95 1.35 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5LS 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置用許用長度表 3-8驅(qū)動(dòng)裝置規(guī)格 轉(zhuǎn)速(r/min)輸送量(m3/h) 電動(dòng)機(jī)型號 減速器型號許用長度(m)Y90L-4-1.5 ZQ25-i6-I 16Y100L1-4-2.2 ZQ25-i6-I 23Y100L2-4-3 ZQ35-i6-I 30100 13Y112M-4-4 ZQ35-i6-I 35Y100L1-4-2.2 ZQ35-i5-I 2780 10Y100L2-4-3 ZQ35-i5-I 35Y90L-4-1.5 ZQ25-i4-I 2563 8Y100L1-4-2.2 ZQ35-i4-I 35Y90L-4-1.5 ZQ35-i3-I 27LS20050 6.2 Y100L1-4-2.2 ZQ35-i3-I 35查表我們選擇電動(dòng)機(jī) Y90L-4-1.5 減速器 ZQ35-i3-I 驅(qū)動(dòng)裝置。2.3.6 螺旋輸送機(jī)軸承選擇LS 型螺旋機(jī)采用的滾動(dòng)軸承如下表：表 2-916LS100 LS160 LS200 LS250 LS315 LS400部件 標(biāo)準(zhǔn)號 數(shù)量 代號頭部軸承 GB297-64 2 7307 7308 7311 7312 7314 7318尾部軸承 GB281-64 1 1206 1207 1208 1210 1212 1212故 LS250 頭部軸承 7312 型 2 個(gè)，尾部軸承 1212 型 1 個(gè).軸承工作時(shí)間為 8 年，每天 8 小時(shí)，經(jīng)校核該軸承合格.2.3.7 螺旋輸送機(jī)進(jìn)出料口裝置螺旋輸送機(jī)的出料口有方形出料口、手推式出料口和齒條式出料口三種。后兩種出料口拉板的開閉方向，按安裝不同分為右裝、左裝兩種：右裝——站在螺旋機(jī)頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向右拉開；左裝——站在螺旋機(jī)頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向左拉開。其尺寸如下表：表 2-10 進(jìn)料口尺寸螺旋直徑A B C C1 t d 重量kg圖號200 220 306 272 100 3 9 3.64 GX20.10.00⑵ 出料口：其出料口如下：表 2-11 出料口尺寸螺旋直徑A B C C1 E T d 重量kg圖號200 226 312 272 165 8 3 9 4.36 GX20.11.0017第 3 章 螺旋輸送機(jī)的安裝使用及維護(hù)3.1 螺旋輸送機(jī)安裝技術(shù)條件螺旋機(jī)安裝的正確性是以后使用情況良好的先決條件之一，其在使用地點(diǎn)的安裝必須妥善地進(jìn)行，并滿足技術(shù)條件的要求。1. 螺旋機(jī)安裝基礎(chǔ)至少應(yīng)在螺旋機(jī)正式安裝以前 20 天澆灌完成,該基礎(chǔ)應(yīng)能可靠地支承輸送機(jī)并保證不同地基過小而發(fā)生螺旋機(jī)下沉和額外的變化,保證螺旋機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有足夠穩(wěn)定性。2. 螺旋機(jī)在安裝以前必須將那些在運(yùn)輸中或卸箱時(shí)粘上的塵垢的機(jī)件加以清洗。3. 相鄰機(jī)殼法蘭石應(yīng)連接平整、密合，機(jī)殼內(nèi)表面接頭處錯(cuò)位偏差不超過2mm。4. 機(jī)殼法蘭間允許墊石棉調(diào)整機(jī)殼和螺旋長度的積累誤差。5. 螺旋體外經(jīng)與機(jī)殼間的間隙應(yīng)符合表 4-1 規(guī)定，最小間隙不得少于表中規(guī)定數(shù)值的螺旋機(jī)主軸與減速電器的同軸度應(yīng)符合 GB1184-80《形狀和位置工差,未注公差的規(guī)定》附表 4 中 10 級的規(guī)定。6. 螺旋機(jī)的各底座在機(jī)殼裝妥后，均應(yīng)使之著實(shí)后再擰緊地腳螺釘。7. 所有聯(lián)結(jié)螺釘均應(yīng)擰緊至可靠的程度。8．進(jìn)出料口現(xiàn)場安裝應(yīng)使進(jìn)出料口的法蘭支承面與螺旋機(jī)的本體軸線平行，與相連接的法蘭應(yīng)緊密貼合，不得有間隙。9．螺旋機(jī)裝妥后應(yīng)檢查各存油處是否人足夠潤滑油，不夠則加足之，其后進(jìn)行無負(fù)載試車；在連續(xù)進(jìn)行 4 小時(shí)以上試運(yùn)轉(zhuǎn)后，檢查螺旋機(jī)裝配的正確性，發(fā)現(xiàn)不符合下列條件的應(yīng)即停車，處理后再運(yùn)轉(zhuǎn)，直至處于良好運(yùn)行狀態(tài)為止。① 螺旋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)可靠，緊固件無松動(dòng)現(xiàn)象。② 運(yùn)轉(zhuǎn) 2 小時(shí)后軸承溫度≤30℃，潤滑密封良好。③ 減速器無滲油，無異常聲，電器設(shè)備、聯(lián)軸器安全可靠。④ 空載運(yùn)行功率≤額定功率 30%。3.2 螺旋輸送機(jī)的使用與維護(hù)螺旋輸送機(jī)是用來輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料的一般用途的輸送設(shè)備，18各種軸承均處于灰塵中工作，因此在這樣工況條件下的螺旋機(jī)的合理操作與保養(yǎng)就具有更大的意義，螺旋機(jī)的操作和保養(yǎng)主要要求如下：1.螺旋機(jī)應(yīng)無負(fù)載起動(dòng)，即在機(jī)殼內(nèi)沒有物料時(shí)起動(dòng)，起動(dòng)后方能向螺旋機(jī)給料。2．螺旋機(jī)初始給料時(shí)，應(yīng)逐步增加給料速度至達(dá)到額定輸送能力，給料應(yīng)均勻，否則容易造成輸送物料的積塞，驅(qū)動(dòng)裝置的過載，使整臺(tái)機(jī)器早日損壞。3．為了保證螺旋機(jī)無負(fù)載起動(dòng)的要求，輸送機(jī)在停車前應(yīng)停止加料，等機(jī)殼內(nèi)物料完全輸盡后方可停止運(yùn)轉(zhuǎn)。4．被輸送物料內(nèi)不得混入堅(jiān)硬的大塊物料，避免螺旋卡死而造成螺旋機(jī)的損壞。5．在使用中經(jīng)常檢視螺旋機(jī)各部位的工作狀態(tài)，注意各緊固機(jī)件是否松動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)件松動(dòng)，則應(yīng)立即擰緊螺釘，使之重新緊固。6．應(yīng)當(dāng)特別注意螺旋管與聯(lián)接軸間的螺釘是否松動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象應(yīng)立即停止，矯正之。7．螺旋機(jī)的機(jī)蓋在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不應(yīng)取下，以免發(fā)生事故。8．螺旋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生不正?，F(xiàn)象均應(yīng)加以檢查，并消除之，不得強(qiáng)行運(yùn)轉(zhuǎn)。9．螺旋機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)件應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。① 驅(qū)動(dòng)裝置的減速器應(yīng)按其說明書要求潤滑。② 螺旋機(jī)兩端軸承箱內(nèi)用鋰基潤滑脂，每半月注入一次約 5 克。③ 螺旋機(jī)吊軸承，選用 M1 類別，其中 80000 型軸承浸在融化了潤滑脂中，與潤滑脂一道冷卻，重新裝好后使用；如尼龍密封圈損壞應(yīng)及時(shí)更換，使用一年，用以上方法再保養(yǎng)一次，可獲良好效果。④ 螺旋機(jī)吊軸承，選用 M2 類別，每班加注潤滑脂，每個(gè)吊軸承瓦注脂約 5 克，高溫物料應(yīng)使用 ZN2 鈉基潤滑脂《GB492-77》 ，采用自潤滑軸瓦，也應(yīng)加入少量潤滑脂。⑤ 螺旋輸送機(jī)的保養(yǎng)：俗稱日保或班保，有操作人員進(jìn)行。19結(jié)論與展望此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個(gè)過程都是對自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。通過這次實(shí)踐，我了解了螺旋輸送機(jī)的用途及工作原理，熟悉了螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對材料的不了解，等等。設(shè)計(jì)中一定存在不少問題，請老師和同學(xué)批評指正。20致謝時(shí)間過的真是驚人！在學(xué)校的又一個(gè)學(xué)期在我們每周的相距與學(xué)習(xí)中，匆匆過去了！仿佛剛剛從寢室出來后踏過寒冷的北風(fēng)，還沒來得及欣賞學(xué)校的風(fēng)景，就又迎來了海繽 20 多度的高溫，這一切仿佛都在提醒我們 2010 年的春季我們的學(xué)期又要過去了，然而這一次我的大學(xué)生活卻不會(huì)隨著明年的春風(fēng)撲面而來了！ 帶著些許緊張，些許感慨，些許喜悅，我們迎來了畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)論文，些許緊張是因?yàn)榕鹿钾?fù)老師的悉心培養(yǎng)與教育而為能一最佳的狀態(tài)去迎戰(zhàn)；些許感慨是因?yàn)槟切﹦e人都不了解的，怎樣才能擠出所有的課余時(shí)間來讀書的艱辛學(xué)習(xí)過程；些許喜悅，是為了那些經(jīng)過的日子，我們最終還是以我們堅(jiān)強(qiáng)的毅力而戰(zhàn)勝了我們自己！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)就要過去了，我們心存感激，感激我們優(yōu)秀的指導(dǎo)老師，是您和我們風(fēng)里來，雨里去，是您和我們一同度過了大學(xué)最后的美好時(shí)光！ 在這里，我作為 06 機(jī)械班的一名學(xué)生向您致以最崇高的敬意與謝意：感謝您的辛勤，無私的付出！ 最后：祝您桃李滿天下！春暉遍四方！老師，謝謝您！ 此致！ 敬禮21參考文獻(xiàn)[1] 張興輝 運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社， 1999[2] 唐大放,馮曉寧.楊現(xiàn)卿.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué) [M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001[3] 洪志明 連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，1982[4] 黎佩琨 礦山運(yùn)輸及提升[M] .冶金工業(yè)出版社,1984[5] 梁庚煌 運(yùn)輸機(jī)械手冊[M] .化學(xué)工業(yè)出版社,1983[6] 范祖堯 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2000[7] 孔慶華,劉傳紹.極限測量與測試技術(shù)基礎(chǔ)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2002[8] 吳宗澤 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004[9] 中國礦業(yè)學(xué)院 礦山運(yùn)輸機(jī)械[M]. 煤炭工業(yè)出版社,1980[10] 張榮善 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種轉(zhuǎn)速，一般按等比級數(shù)排列。而且在現(xiàn)代機(jī)床上只需扳動(dòng) 2~4 個(gè)手柄，就能得到全部轉(zhuǎn)速。一種正在不斷增長的趨勢是通過電氣的或者機(jī)械的裝置進(jìn)行無級變速。23由于機(jī)床的精度在很大程度上取決于主軸，因此，主軸的結(jié)構(gòu)尺寸較大，通常安裝在預(yù)緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中。主軸中有一個(gè)貫穿全長的通孔，長棒料可以通過該孔送料。主軸孔的大小是車床的一個(gè)重要尺寸，因此當(dāng)工件必須通過主軸孔供料時(shí)，它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸。尾座組件主要由三部分組成。底板與床身的內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌配合，并可以在導(dǎo)軌上作縱向移動(dòng)。底板上有一個(gè)可以使整個(gè)尾座組件夾緊在任意位置上的裝置。尾座體安裝在底板上，可以沿某種類型的鍵槽在底板上橫向移動(dòng)，使尾座能與主軸箱中的主軸對正。尾座的第三個(gè)組成部分是尾座套筒。它是一個(gè)直徑通常大約在 51~76mm（2~3 英寸）之間的鋼制空心圓柱體。通過手輪和螺桿，尾座套筒可以在尾座體中縱向移入和移出幾個(gè)英寸。 車床的規(guī)格用兩個(gè)尺寸表示。第一個(gè)稱為車床的床面上最大加工直徑。這是在車床上能夠旋轉(zhuǎn)的工件的最大直徑。它大約是兩頂尖連線與導(dǎo)軌上最近點(diǎn)之間距離的兩倍。第二個(gè)規(guī)格尺寸是兩頂尖之間的最大距離。車床床面上最大加工直徑表示在車床上能夠車削的最大工件直徑，而兩頂尖之間的最大距離則表示在兩個(gè)頂尖之間能夠安裝的工件的最大長度。普通車床是生產(chǎn)中最經(jīng)常使用的車床種類。它們是具有前面所敘的所有那些部件的重載機(jī)床，并且除了小刀架之外，全部刀具的運(yùn)動(dòng)都有機(jī)動(dòng)進(jìn)給。它們的規(guī)格通常是：車床床面上最大加工直徑為 305~610mm（12~24 英寸） ；但是，床面上最大加工直徑達(dá)到 1270mm（50 英寸）和兩頂尖之間距離達(dá)到3658mm 的車床也并不少見。這些車床大部分都有切屑盤和一個(gè)安裝在內(nèi)部的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。小型的普通車床—車床床面最大加工直徑一般不超過330mm（13 英寸）-- 被設(shè)計(jì)成臺(tái)式車床，其床身安裝在工作臺(tái)或柜子上。雖然普通車床有很多用途，是很有用的機(jī)床，但是更換和調(diào)整刀具以及測量工件花費(fèi)很多時(shí)間，所以它們不適合在大量生產(chǎn)中應(yīng)用。通常，它們的實(shí)際加工時(shí)間少于其總加工時(shí)間的 30%。此外，需要技術(shù)熟練的工人來操作普通車床，這種工人的工資高而且很難雇到。然而，操作工人的大部分時(shí)間卻花費(fèi)在簡單的重復(fù)調(diào)整和觀察切屑過程上。因此，為了減少或者完全不雇用這類熟練工人，六角車床、螺紋加工車床和其他類型的半自動(dòng)和自動(dòng)車床已經(jīng)很好地研制出來，并已經(jīng)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。先進(jìn)制造技術(shù)中的一個(gè)基本的概念是數(shù)字控制（NC） 。在數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)之前，所有的機(jī)床都是由人工操縱和控制的。在與人工控制的機(jī)床有關(guān)的很多局24限性中，操作者的技能大概是最突出的問題。采用人工控制是，產(chǎn)品的質(zhì)量直接與操作者的技能有關(guān)。數(shù)字控制代表了從人工控制機(jī)床走出來的第一步。數(shù)字控制意味著采用預(yù)先錄制的、存儲(chǔ)的符號指令來控制機(jī)床和其他制造系統(tǒng)。一個(gè)數(shù)控技師的工作不是去操縱機(jī)床，而是編寫能夠發(fā)出機(jī)床操縱指令的程序。對于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其上必須安有一個(gè)被稱為閱讀機(jī)的界面裝置，用來接受和解譯出編程指令。發(fā)展數(shù)控技術(shù)是為了克服人類操作者的局限性，而且它確實(shí)完成了這項(xiàng)工作。數(shù)字控制的機(jī)器比人工操縱的機(jī)器精度更高、生產(chǎn)出零件的一致性更好、生產(chǎn)速度更快、而且長期的工藝裝備成本更低。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了制造工藝中其他幾項(xiàng)新發(fā)明的產(chǎn)生：電火花加工技術(shù)、激光切割、電子束焊接數(shù)字控制還使得機(jī)床比它們采用有人工操的前輩們的用途更為廣泛。一臺(tái)數(shù)控機(jī)床可以自動(dòng)生產(chǎn)很多類的零件，每一個(gè)零件都可以有不同的和復(fù)雜的加工過程。數(shù)控可以使生產(chǎn)廠家承擔(dān)那些對于采用人工控制的機(jī)床和工藝來說，在經(jīng)濟(jì)上是不劃算的產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)。同許多先進(jìn)技術(shù)一樣，數(shù)控誕生于麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室中。數(shù)控這個(gè)概念是 50 年代初在美國空軍的資助下提出來的。在其最初的價(jià)段，數(shù)控機(jī)床可以經(jīng)濟(jì)和有效地進(jìn)行直線切割。然而，曲線軌跡成為機(jī)床加工的一個(gè)問題，在編程時(shí)應(yīng)該采用一系列的水平與豎直的臺(tái)階來生成曲線。構(gòu)成臺(tái)階的每一個(gè)線段越短，曲線就越光滑。臺(tái)階中的每一個(gè)線段都必須經(jīng)過計(jì)算。在這個(gè)問題促使下，于 1959 年誕生了自動(dòng)編程工具（APT）語言。這是一個(gè)專門適用于數(shù)控的編程語言，使用類似于英語的語句來定義零件的幾何形狀，描述切削刀具的形狀和規(guī)定必要的運(yùn)動(dòng)。APT 語言的研究和發(fā)展是在數(shù)控技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展過程中的一大進(jìn)步。最初的數(shù)控系統(tǒng)下今天應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)是有很大差別的。在那時(shí)的機(jī)床中，只有硬線邏輯電路。指令程序?qū)懺诖┛准垘希ㄋ髞肀凰芰蠋〈?，采用帶閱讀機(jī)將寫在紙帶或磁帶上的指令給機(jī)器翻譯出來。所有這些共同構(gòu)成了機(jī)床數(shù)字控制方面的巨大進(jìn)步。然而，在數(shù)控發(fā)展的這個(gè)階段中還存在著許多問題。 25一個(gè)主要問題是穿孔紙帶的易損壞性。在機(jī)械加工過程中，載有編程指令信息的紙帶斷裂和被撕壞是常見的事情。在機(jī)床上每加工一個(gè)零件，都需要將載有編程指令的紙帶放入閱讀機(jī)中重新運(yùn)行一次。因此，這個(gè)問題變得很嚴(yán)重。如果需要制造 100 個(gè)某種零件，則應(yīng)該將紙帶分別通過閱讀機(jī) 100 次。易損壞的紙帶顯然不能承受嚴(yán)配的車間環(huán)境和這種重復(fù)使用。這就導(dǎo)致了一種專門的塑料磁帶的研制。在紙帶上通過采用一系列的小孔來載有編程指令，而在塑料帶上通過采用一系列的磁點(diǎn)瞇載有編程指令。塑料帶的強(qiáng)度比紙帶的強(qiáng)度要高很多，這就可以解決常見的撕壞和斷裂問題。然而，它仍然存在著兩個(gè)問題。其中最重要的一個(gè)問題是，對輸入到帶中指令進(jìn)行修改是非常困難的，或者是根本不可能的。即使對指令程序進(jìn)行最微小的調(diào)整，也必須中斷加工，制作一條新帶。而且?guī)ㄟ^閱讀機(jī)的次數(shù)還必須與需要加工的零件的個(gè)數(shù)相同。幸運(yùn)的是，計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用很快解決了數(shù)控技術(shù)中與穿孔紙帶和塑料帶有關(guān)的問題。在形成了直接數(shù)字控制（DNC）這個(gè)概念之后，可以不再采用紙帶或塑料帶作為編程指令的載體，這樣就解決了與之有關(guān)的問題。在直接數(shù)字控制中，幾臺(tái)機(jī)床通過數(shù)據(jù)傳輸線路聯(lián)接到一臺(tái)主計(jì)算機(jī)上。操縱這些機(jī)床所需要的程序都存儲(chǔ)在這臺(tái)主計(jì)算機(jī)中。當(dāng)需要時(shí)，通過數(shù)據(jù)傳輸線路提供給每臺(tái)機(jī)床。直接數(shù)字控制是在穿孔紙帶和塑料帶基礎(chǔ)上的一大進(jìn)步。然而，它敢有著同其他信賴于主計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣的局限性。當(dāng)主計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，由其控制的所有機(jī)床都將停止工作。這個(gè)問題促使了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)的產(chǎn)生。微處理器的發(fā)展為可編程邏輯控制器和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展做好了準(zhǔn)備。這兩種技術(shù)為計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）的發(fā)打下了基礎(chǔ)。采用 CNC 技術(shù)后，每臺(tái)機(jī)床上都有一個(gè)可編程邏輯控制器或者微機(jī)對其進(jìn)行數(shù)字控制。這可以使得程序被輸入和存儲(chǔ)在每臺(tái)機(jī)床內(nèi)部。它還可以在機(jī)床以外編制程序，并將其下載到每臺(tái)機(jī)床中。計(jì)算機(jī)數(shù)控解決了主計(jì)算機(jī)發(fā)生故障所帶來的問題，但是它產(chǎn)生了另一個(gè)被稱為數(shù)據(jù)管理的問題。同一個(gè)程序可能要分別裝入十個(gè)相互之間沒有通訊聯(lián)系的微機(jī)中。這個(gè)問題目前正在解決之中，它是通過采用局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)微機(jī)聯(lián)接起來，以得于更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。26普通車床作為最早的金屬切削機(jī)床的一種，目前仍然有許多有用的和為人要的特性和為人們所需的特性?，F(xiàn)在，這些機(jī)床主要用在規(guī)模較小的工廠中，進(jìn)行小批量的生產(chǎn)，而不是進(jìn)行大批量的和產(chǎn)。在現(xiàn)代的生產(chǎn)車間中，普通車床已經(jīng)被種類繁多的自動(dòng)車床所取代，諸如自動(dòng)仿形車床，六角車床和自動(dòng)螺絲車床。現(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)熟知先利用單刃刀具去除大量的金屬余量，然后利用成型刀具獲得表面光潔度和精度這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)。這種加工方法的生產(chǎn)速度與現(xiàn)在工廠中使用的最快的加工設(shè)備的速度相等。普通車床的加偏差主要信賴于操作者的技術(shù)熟練程度。設(shè)計(jì)工程師應(yīng)該認(rèn)真地確定由熟練工人在普通車床上加工的試驗(yàn)件的公差。在把試驗(yàn)伯重新設(shè)計(jì)為生產(chǎn)零件時(shí)，應(yīng)該選用經(jīng)濟(jì)的公差。六角車床 對生產(chǎn)加工設(shè)備來說，目前比過去更注重評價(jià)其是否具有精確的和快速的重復(fù)加工能力。應(yīng)用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)具體的加工方法，六角車床可以獲得較高的質(zhì)量評定。在為小批量的零件（100~200 件）設(shè)計(jì)加工方法時(shí)，采用六角車床是最經(jīng)濟(jì)的。為了在六角車床上獲得盡可能小的公差值，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡量將加工工序的數(shù)目減至最少。 自動(dòng)螺絲車床 自動(dòng)螺絲車床通被分為以下幾種類型：單軸自動(dòng)、多軸自動(dòng)和自動(dòng)夾緊車床。自動(dòng)螺絲車床最初是被用來對螺釘和類似的帶有螺紋的零件進(jìn)行自動(dòng)化和快速加工的。但是，這種車床的用途早就超過了這個(gè)狹窄的范圍?，F(xiàn)在，它在許多種類的精密零件的大批量生產(chǎn)中起著重要的作用。工件的數(shù)量對采用自動(dòng)螺絲車床所加工的零件的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。如果工件的數(shù)量少于 1000 件，在六角車床上進(jìn)行加工比在自動(dòng)螺絲車床上加工要經(jīng)濟(jì)得多。如果計(jì)算出最小經(jīng)濟(jì)批量，并且針對工件批量正確地選擇機(jī)床，就會(huì)降低零件的加工成本。自動(dòng)仿形車床 因?yàn)榱慵谋砻娲植诙仍诤艽蟪潭壬先Q于工件材料、刀具、進(jìn)給量和切削速度，采用自動(dòng)仿形車床加工所得到的最小公差一定是最經(jīng)濟(jì)的公差。27在某些情況下，在連續(xù)生產(chǎn)過程中，只進(jìn)行一次切削加工時(shí)的公差可以達(dá)到 0.05mm。對于某些零件，槽寬的公差可以達(dá)到 0.125mm。鏜孔和休用單刃刀具進(jìn)行精加工時(shí)，公差可達(dá)到 0.0125mm。在希望獲得最大主量的大批量生產(chǎn)中，進(jìn)行直徑和長度的車削時(shí)的最小公差值為 0.125mm 是經(jīng)濟(jì)的。外文資料Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and boring, Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool.The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod.The bed is the backbone of a lathe. It usually is made of well normalized or aged gray or nodular cast iron and provides s heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. Two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer, are contained on the bed, usually on the upper side. Some makers use an inve