一种旋转进料器的结构设计(附件)【字数：7379】
摘 要旋转进料器应用于各个行业，例如建筑业、学工业、农业、冶金业、矿业等都有大量的使用，是现代化生产中不可或缺的设备之一。旋转进料器是一种常用的连续输送机械，具有挠性的牵引设备。旋转进料器由于应用范围广，所以其种类繁多，结构差异较大，在设计时设计参数多，且各参数之间制约因数较多，使得设计难度增加。此次设计的旋转进料器应用于食品行业的玉米淀粉的输送。利用该设备可以很好的实现对玉面淀粉提升和推送的作用，以保证淀粉的连续输送的要求。旋转进料器的设计核心的主体在于螺旋轴直径、叶片直径、转速的确定，根据给定的输送量以及给的物料的特性，进行受力与速度的分析，分别对旋转进料器的的螺旋叶片直径、螺旋转速、螺距等主要参数进行计算，其中设计参数依照制定标准选定。动力部分采用电动机，通过带轮减速然后带动螺旋体旋转。其中也包括对电动机的驱动功率的计算以及电动机的选型。再已有的功率与转速基础上，设计出符合要求的大小带轮，选择出合适的带型，并计算出需要的带数。最后根据设计参数，绘制出零件图和装配图。
目 录
第一章 绪论 1
1.1概述 1
1.1.1旋转进料器的背景与应用 1
1.1.2旋转进料器的分类 1
1.1.3旋转进料器的发展趋势 2
1.1.4课题研究的内容 3
1.1.5设计方案的选择 3
第二章 旋转进料器机体参数的设计 4
2.1填充系数与倾斜角度 4
2.2螺旋轴的临界转速 6
2.3螺旋叶片直径 8
2.4螺距 8
2.5螺旋轴直径 9
2.6螺旋轴的转速 9
2.7功率的确定 10
第三章 旋转进料器驱动装置设计 11
3.1驱动装置总体设计 11
3.2带的选用及带轮的尺寸计算 12
3.3键的选用及其校核 14
3.4轴承的选用 15
3.5联轴器的选用及其校核 15
第四章 旋转进料器的装配与维护 16
4.1旋转进料器的装配 16
4.2旋转进料器的维护 16
结束语 17
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1概述
1.1.1旋转进料器的背景与应用
旋转进料器在欧洲很早以前被叫做阿基米德螺旋机。据史书描绘显示，它们是由人踩在外壳上，把整个装置作为一个整体来转动，这就与现代的旋转进料器极其相似。一些研究人员认为这种装置就是用来灌溉古代世界七大奇迹之一的巴比伦悬空花园的[1]。1887年美国人制造出旋转进料器，并应用于工业生产中。在中国古代社会也有许多应用案例，例如古代的利用率很多的高转筒车和提水翻车。
旋转进料器在现代社会中应用更为广泛，在吹雪机中的使用，将雪移向叶轮，在那里它被扔进排放槽。联合收割机使用封闭式或开放式的螺旋机，将未脱粒的作物移动到脱粒机构中，并将谷物搬进或移出机器的料斗。螺旋也是注射成型机的核心部件。一些垃圾压缩机中使用了一个螺旋体，将垃圾推到一端的下降板中进行压实。在传统的绞肉机中，大块的肉是由螺旋通过旋转的刀片和有孔的盘子引导的。某些类型的球团炉灶和烧烤架中也使用了螺旋，以控制螺旋体的方式将燃料从储存料斗转移到火箱中。在高温、低温、腐蚀性、放射性、易燃性、粘性的环境下依然可以稳定工作。
1.1.2旋转进料器的分类
从放置角度分，旋转进料器一般可分为水平固定式和倾斜式。水平固定式旋转进料器主要进行物料的运输，在运输时应保证必要的进料压力，而倾斜式在运输的同时也起到提升物料的作用，但提升高度一般不大于8米。
从旋向分旋转进料器可以分为左旋与右旋。
从旋转进料器的螺旋叶片分有实体螺旋面型（适用于粉状物料）、带式螺旋面型（适用于小块物料）、叶片螺旋面型（适用于粘度大和可压缩型物料）三种。
从旋转进料器有无的螺旋杆可分为有轴旋转进料器和无轴旋转进料器。
从外形壳体分可分为u型旋转进料器和管式旋转进料器。
（6）从旋转进料器的封闭方式可分为封闭式与半封闭式。
1.1.3旋转进料器的发展趋势
目前由于科学技术的发展，旋转进料器已经有五十多种，在各行各业都有运用。螺旋进料器技术发展很快，其主要表现在其功能多元化、应用范围的多元化，如灌装旋转运输机、空间转弯旋转进料器等各种机型，还有就是旋转进料器本身的技术和装备的优点，尤其是在距离较长、运送量较大、连续输送等方面的优势较为明显。未来旋转进料器有以下几个特点：大型化、智能化、高可靠性和稳定性、高寿命高速旋转、低能耗等。
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图11 旋转进料器
1.1.4课题研究的内容
本次课题的内容是旋转进料器的设计。所运输物料为玉米淀粉，要求将玉米淀粉从进料口的头部推入，经过旋转进料器的输送（输送长度为1m，输送量为Q=0.326t/h）使物料从尾部卸出，该过程均为水平输送。
旋转进料器一般由驱动装置、联轴器、壳体、螺旋轴、支座、进料口、出料口组成。其主体部分为螺旋体，是实现物料的输送的主要构件，一般由螺旋叶片和螺旋轴两个部分组成。
旋转进料器原理：物料由进料口进入，当转轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴线方向运动[2]。
1.1.5设计方案的选择
方案一：在三相异步电动机的输出端加入减速器，通过减速器、联轴器与机体连接，达到输出转速与扭矩的要求。
方案二：在三相异步电动机的输出端与带轮相连联，将小带轮带动大带轮，降低转速，将扭矩和转速输送到机体。
方案分析：在本次论文中的设计要求是输送玉米淀粉，输送长度为1m，输送量为Q=0.326t/h。添加减速器的目的是为了降低转速，以获得更大的转矩以及更好的控制精准度。在以上要求中可以看出，输送量较小，负载也低，且机体长度短，输送玉米淀粉时也不需要高的精准度。在选用方案二时，可以看出其结构简单，制造、使用和维护方便，运行时具有过载保护的功能，而且运行可靠以及质量较小，成本较低的优点。
第二章 旋转进料器机体参数的设计
2.1填充系数与倾斜角度
在旋转进料器运输过程中，物料的填充系数对于输送速度和能量的损耗有较大的影响。在填充系数值较小的时候,物料的堆积量就会变小，物料就会跑到螺旋的外侧，因此在拥有较高的轴向速度且圆周速度较低的情况下，物料的运动几乎会沿着水平方向输送，这时候能量的损失较小：若当填充系数较高的情况下，物料的的运动多呈现圆周运动，在输送时的轴向运动会下降，导致运送速度的降低和附加能量的消耗，所以填充系数一般取小的值较为有利，如取<50%。玉米淀粉的填充系数值参考表11。
目 录
第一章 绪论 1
1.1概述 1
1.1.1旋转进料器的背景与应用 1
1.1.2旋转进料器的分类 1
1.1.3旋转进料器的发展趋势 2
1.1.4课题研究的内容 3
1.1.5设计方案的选择 3
第二章 旋转进料器机体参数的设计 4
2.1填充系数与倾斜角度 4
2.2螺旋轴的临界转速 6
2.3螺旋叶片直径 8
2.4螺距 8
2.5螺旋轴直径 9
2.6螺旋轴的转速 9
2.7功率的确定 10
第三章 旋转进料器驱动装置设计 11
3.1驱动装置总体设计 11
3.2带的选用及带轮的尺寸计算 12
3.3键的选用及其校核 14
3.4轴承的选用 15
3.5联轴器的选用及其校核 15
第四章 旋转进料器的装配与维护 16
4.1旋转进料器的装配 16
4.2旋转进料器的维护 16
结束语 17
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1概述
1.1.1旋转进料器的背景与应用
旋转进料器在欧洲很早以前被叫做阿基米德螺旋机。据史书描绘显示，它们是由人踩在外壳上，把整个装置作为一个整体来转动，这就与现代的旋转进料器极其相似。一些研究人员认为这种装置就是用来灌溉古代世界七大奇迹之一的巴比伦悬空花园的[1]。1887年美国人制造出旋转进料器，并应用于工业生产中。在中国古代社会也有许多应用案例，例如古代的利用率很多的高转筒车和提水翻车。
旋转进料器在现代社会中应用更为广泛，在吹雪机中的使用，将雪移向叶轮，在那里它被扔进排放槽。联合收割机使用封闭式或开放式的螺旋机，将未脱粒的作物移动到脱粒机构中，并将谷物搬进或移出机器的料斗。螺旋也是注射成型机的核心部件。一些垃圾压缩机中使用了一个螺旋体，将垃圾推到一端的下降板中进行压实。在传统的绞肉机中，大块的肉是由螺旋通过旋转的刀片和有孔的盘子引导的。某些类型的球团炉灶和烧烤架中也使用了螺旋，以控制螺旋体的方式将燃料从储存料斗转移到火箱中。在高温、低温、腐蚀性、放射性、易燃性、粘性的环境下依然可以稳定工作。
1.1.2旋转进料器的分类
从放置角度分，旋转进料器一般可分为水平固定式和倾斜式。水平固定式旋转进料器主要进行物料的运输，在运输时应保证必要的进料压力，而倾斜式在运输的同时也起到提升物料的作用，但提升高度一般不大于8米。
从旋向分旋转进料器可以分为左旋与右旋。
从旋转进料器的螺旋叶片分有实体螺旋面型（适用于粉状物料）、带式螺旋面型（适用于小块物料）、叶片螺旋面型（适用于粘度大和可压缩型物料）三种。
从旋转进料器有无的螺旋杆可分为有轴旋转进料器和无轴旋转进料器。
从外形壳体分可分为u型旋转进料器和管式旋转进料器。
（6）从旋转进料器的封闭方式可分为封闭式与半封闭式。
1.1.3旋转进料器的发展趋势
目前由于科学技术的发展，旋转进料器已经有五十多种，在各行各业都有运用。螺旋进料器技术发展很快，其主要表现在其功能多元化、应用范围的多元化，如灌装旋转运输机、空间转弯旋转进料器等各种机型，还有就是旋转进料器本身的技术和装备的优点，尤其是在距离较长、运送量较大、连续输送等方面的优势较为明显。未来旋转进料器有以下几个特点：大型化、智能化、高可靠性和稳定性、高寿命高速旋转、低能耗等。
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图11 旋转进料器
1.1.4课题研究的内容
本次课题的内容是旋转进料器的设计。所运输物料为玉米淀粉，要求将玉米淀粉从进料口的头部推入，经过旋转进料器的输送（输送长度为1m，输送量为Q=0.326t/h）使物料从尾部卸出，该过程均为水平输送。
旋转进料器一般由驱动装置、联轴器、壳体、螺旋轴、支座、进料口、出料口组成。其主体部分为螺旋体，是实现物料的输送的主要构件，一般由螺旋叶片和螺旋轴两个部分组成。
旋转进料器原理：物料由进料口进入，当转轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴线方向运动[2]。
1.1.5设计方案的选择
方案一：在三相异步电动机的输出端加入减速器，通过减速器、联轴器与机体连接，达到输出转速与扭矩的要求。
方案二：在三相异步电动机的输出端与带轮相连联，将小带轮带动大带轮，降低转速，将扭矩和转速输送到机体。
方案分析：在本次论文中的设计要求是输送玉米淀粉，输送长度为1m，输送量为Q=0.326t/h。添加减速器的目的是为了降低转速，以获得更大的转矩以及更好的控制精准度。在以上要求中可以看出，输送量较小，负载也低，且机体长度短，输送玉米淀粉时也不需要高的精准度。在选用方案二时，可以看出其结构简单，制造、使用和维护方便，运行时具有过载保护的功能，而且运行可靠以及质量较小，成本较低的优点。
第二章 旋转进料器机体参数的设计
2.1填充系数与倾斜角度
在旋转进料器运输过程中，物料的填充系数对于输送速度和能量的损耗有较大的影响。在填充系数值较小的时候,物料的堆积量就会变小，物料就会跑到螺旋的外侧，因此在拥有较高的轴向速度且圆周速度较低的情况下，物料的运动几乎会沿着水平方向输送，这时候能量的损失较小：若当填充系数较高的情况下，物料的的运动多呈现圆周运动，在输送时的轴向运动会下降，导致运送速度的降低和附加能量的消耗，所以填充系数一般取小的值较为有利，如取<50%。玉米淀粉的填充系数值参考表11。
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