齿轮轴的设计及加工工艺

浙江科技学院本科毕业设计(2013届)题目螺旋输送机驱动轴设计及制造学院机械与汽车工程学院专业材料成型与控制工程班级材料092学号*********学生姓名杨鹏飞指导教师奚基学完成日期2013年5 月14 号螺旋输送机驱动轴设计及制造学生姓名：杨鹏飞指导教师：奚基学浙江科技学院机械学院摘要随着工业生产的发展，螺旋输送机的应用越来越广泛，但由于具体工作环境的不同，技术参数的不同，对螺旋输送机的一些组成设备要求也不一样。

本文通过对螺旋输送机的结构，发展历程的分析，然后就对螺旋输送机性能影响较大的部分，即驱动轴作了详细的设计说明，并对轴的加工工艺做了分析。

最终设计出了一种主要用于输螺旋输送机驱动端的驱动轴关键词：螺旋输送机驱动轴加工工艺浙江科技学院毕业设计II IIDesign of Screw Conveyor Live Axle and ProductStudent: Yang Pengfei Advisor: Dr. Xi JixueSchool of Mechanical and Automotive EngineeringZhejiang University of Science and TechnologyAbstractWith the development of the industry, the flexible screw conveyors are used more and more widespread, but because the concrete working conditions are different, so the leak-proof requests of spiral conveyer are different too. Through different plan contrast, This article has chosen one kind of perfect plan considering the efficiency, structure compact and the usable angle embarked. Then explaned two major parts- the reducting gear and the screw shaft detailedly that h ave large affects on the flexible screw conveyer’ performance,and has given the brief explanation to the flexible screw conveyer’s seal and lubrication. At last ,a high quality flexible screw conveyor was desiganed out,which is primarily used to transport the cement, seal completely , work safely, have high efficiency and long work life, and can proceeds the cement during the course of transporting.Key words: Screw Conveyor Live Axle Processing technic目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (III)第一章引言 (1)1.1毕业设计内容 (1)1.1.1 毕业设计的目的 (1)1.1.2 毕业设计的任务 (1)1.2 螺旋输送机概述 (1)1.3 螺旋输送机的应用范围 (2)1.4 螺旋输送机主要特点 (3)1.5 螺旋输送机工作原理 (3)1.6 螺旋输送机整机布置形式 (3)1.7 螺旋输送机的发展历史及展望 (4)1.7.1 螺旋输送机的发展历史 (4)1.7.2螺旋输送机的发展展望 (4)第二章螺旋输送机的基本参数计算 (6)2.1输送机的螺旋直径和螺旋轴的转速 (6)2.2 螺旋输送机的功率计算 (7)2.3 螺旋输送机的长度和标准螺旋节的长度 (8)第三章驱动轴的设计 (9)3.1 驱动轴的基本尺寸计算 (9)3.1.1 轴的材料的选择 (9)3.1.2驱动端轴的最小直径的确定 (9)3.1.3 驱动轴的结构设计 (9)3.2齿轮受力计算 (9)3.3轴承反向力的计算 (10)3.4 弯矩，扭矩，当量弯矩计算 (10)3.5 精确校核轴的疲劳强度 (11)第四章驱动轴的制造 (14)4.1 轴的材料 (14)4.2 轴的加工工艺 (14)4.2.1 毛坯的加工 (14)4.2.2轴的机加工与热处理 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)第一章引言1.1毕业设计内容1.1.1 毕业设计的目的通过本次毕业设计，我们能够达到一些目的:1)培养我们综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力；2)培养我们搜集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力；3)使我们更加熟练的运用AUTOCAD、Word等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力；4)训练和提高机械设计的基本理论和技能；5)培养独立思考，独立工作的能力1.1.2 毕业设计的任务1)设计条件ρ；运输物料为干燥矿渣，密度3Kg=1000m/运输量为h60；T/运输长度20m。

2)设计内容a)设计方案的选择与计算b)总体结构的设计，成套图纸及说明书3)设计关键a)分析联系输送机的工作原理b)根据输送要求选择合适类型的轴尺寸c)保证设计的驱动轴能够满足工作要求1.2 螺旋输送机概述螺旋输送机俗称绞龙，GX型系列螺旋输送机是一种利用螺旋叶片的旋转，推动物料沿着料槽运送的输送设备，在建筑工地，储粮仓库，制造车间等，并在倾角β＜20 °的情况下，输送粉状，颗粒状和小块物料，使螺旋输送机对提高生产工作效率得到了很大体现，本次设计旨在对螺旋输送机进行创新设计，进一步提高它的实用性。

螺旋输送机是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续输送机械，利用工作构件即螺旋的旋转运动，使物料向前运送，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。

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，主要是用来运送大宗散货物料，如煤、矿石、粮食、砂、化肥等。

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，同时还拌随进行某些工艺处理等。

螺旋输送机的种类较多、结构差异大、设计参数多，并且各参数之间相互联系和制约，使得设计和选择复杂、难度大，尤其是一些主要参数，如果选择和组合不当，将会严重影响螺旋输送机哦生产效率和工作性能。

螺旋输送机主要分水平和垂直螺旋输送机，可分别沿水平、倾斜或垂直方向上输送物料，这两种机型也是最常用的。

螺旋输送机根据结构可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。

煤炭工业中的螺旋输送机主要用于原煤的输送，一般采用实体螺旋叶片、无吊挂轴承、等螺距的单头普通螺旋输送机。

其结构由一根装有螺旋叶片的转轴和料槽组成。

转轴通过轴承安装在料槽两端轴承座上，转轴一端的轴头与驱动装置相联。

料槽顶面和槽底开有进、出料口。

其工作原理是：物料从进料口加入，当装轴转动时，物料受到螺旋叶片推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带有物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力的缘故，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，沿着斜槽轴向移动。

GX型螺旋输送机是按照JB/T679-95《螺旋输送机》标准设计制造，GX型螺旋输送机的螺旋直径有mm150，共有7种规格。

在物料温度小于200℃，工作环境温度在~mm600-20℃至+50℃之间时，输送长度可达50m,个别情况可达70m。

螺旋机驱动端轴承、尾部轴承置于料槽壳体外部减少了灰尘对轴承的影响，提高了螺旋机关键件的适用寿命。

中间吊挂轴承采用滑动轴承，并设防尘密封装置，密封件用尼龙或塑料，因而密封性能好，耐磨性强，阻力小，寿命长。

滑动轴承的轴瓦有粉末冶金、尼龙和巴氏合金，可根据不同需要选用，进出料口的灵活布置使其适应性更强，得到用户认可。

1.3 螺旋输送机的应用范围GX型螺旋输送机广泛应用在各种工业部门，如建材、冶金、化工、电力、煤炭、轻工、粮食及食品行业，适用于水平或者20 °倾角的，如水泥、矿渣、粮食、化肥、灰渣、砂子、焦炭等。

GX 型螺旋机对输送物料的要求，物料温度不得超过200℃，螺旋机不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的物料。

因为这些物料在输送时会粘结在一起，并随之旋转而不向前移动，或者在吊轴承处物料积塞而使机器不能正常工作，因此对于输送距离短，输送量不大，无磨琢性或磨琢性小，无粘结性或粘接性小，不怕破碎而又要求密闭输送的粉状和小块状的物料，采用螺旋输送机是很适宜的。

1.4 螺旋输送机主要特点1. 结构简单、造价便宜；2. 维修容易、操作安全；3. 外形尺寸矮小，布置紧凑，便于多点装料与卸料；4. 槽体密闭，物料损耗少；5. 可输送较高温度的物料。

1.5 螺旋输送机工作原理物料从进料口加入，装螺旋轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力作用。

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的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力的作用下，沿着料槽轴向前移动。

1.6 螺旋输送机整机布置形式一台螺旋输送机通常由驱动装置、头节、若干标准中间节、选配中间节、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，相同的中间节挨在一起。

在头节内装有止推轴承承受轴向力，在中间节装有中间吊挂轴承支承螺旋轴。

螺旋面的形式有实体螺旋制法）（S 和带式螺旋制法）（D 两种。

各螺旋轴之间采用法兰式联接，保证了连接轴的互换性，便于维修。

进料口是方形进料口，出料口有方形卸料口、手推式卸料口及齿条式卸料口。

布置进出料口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。

驱动装置有由电动机和减速器组成。

按其装配方式的不同，它分为右装和左装两种。

图1-1 螺旋输送机简图1.7 螺旋输送机的发展历史及展望1.7.1 螺旋输送机的发展历史螺旋输送机的发展，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。