螺旋叶片的拉伸公式

冷拉螺旋叶片开料计算的酒风假想公式

机械 2009-03-19 11:38:24 阅读2080 评论9字号：大中小订阅

冷拉螺旋叶片开料计算的酒风假想公式

九丰（jiufng）2008-9-15

该软件纳米盘下载地址：冷拉螺旋叶片开料的酒风假想公式

一、前言

冷拉螺旋叶片开料问题已经存在很多年了，手册的理论公式在生产实践中有很大局限，太多资料手册大家抄来抄去，以讹传讹。这一问题不仅长时间困扰着我，相信也同样困扰着多数设计制作螺旋机的同行。

二、理论计算公式

理论公式在各手册都有，只要有中学几何知识就可以推导出来，不必用微积分来虚张声势。我很早就怀疑过公式，因为公式的错误先例不是没有。几年前曾推导过一遍发现公式没有问题，又不想在机械行业深入，所以此事就不了了之。生产时靠工人的简易公式自己掌握开料的富余量，忍受其螺距误差，得过且过。

理论公式：

S——螺距

D——螺旋体外径

d—螺旋轴直径

——一螺距的螺旋外径展开长

——一螺距的螺旋内径展开长

——螺旋叶片宽度

——开料叶片内孔半径

R=b+r————（公式5）——开料叶片外圆半径

——整圆开料理论上拉伸后的富裕角

手册上不仅给出了这些公式，还给出了不同规格螺旋机的叶片开料尺寸表格，都是理论值，可以说用在实践中就是错误的，根本没用。手册公式表格如果不能用于指导生产，那么它又有何价值？

三、关于叶片下料切口(富裕角)的问题

上面的理论公式中有一项α—整圆开料理论上拉伸后的富裕角，这个问题是我耗费精力深入大论的引子。

手册上引出这样一个项目给了无数人误导，以为α缺口应该开料切除，论坛帖子里甚至有人解释说“这么做一定有其道理，我们不用知道为什么，照做就行了”。有的说去缺口为了焊接时接缝整齐。还有一杂志上的一篇技术文章对不带缺口的叶片发现新大陆似的进行“理论计算”，结论是不开切口如何省料。这些观点都让我“忍无可忍”。

我在这里讲两点：

1、我们厂十几年来制作螺旋机，下料一直是不开缺口的整圆。

2、开缺口的叶片开料方法从理论上就是错误的。

一个圆环的缺口部分与其他部分性质上有区别吗？仅仅是占据的圆心角大小不同而已。

，在理论上叶片开料内径及外径对应的富裕角α相同，这一点手册上没有列出来，也没有必要列出来。公式里列出α富裕角仅仅是表明，开料为一个整圆时，圆环拉伸后理论上对应的螺旋叶片大于一个整螺距，手册上画的带缺口的图是对应一个螺距的，是正确的，并没有说下料时要把长出部分切除呀。

所以，不开缺口的开料方法不单是为了省料，不单是为了错开焊缝，也不单是为了加工省事，而是因为这样做在理论上就是正确的。开料时去掉α缺口真的是多此一举。

接口焊缝有V型口对不正是因为叶片拉伸时接口处的变形不充分造成，即使去掉切口，这一问题仍然存在。不过该问题在成形时可以忽略其影响。

四、螺旋叶片的加工分析及叶片开料假想公式

本人经过半个月大部分业余时间、部分上班时间，在车间、设备现场等进行了大量实测、分析计算，得到以下结果，希望能够更精确的指导生产。

实测数据见下表。其中D，d、2r'是由我提供给车间生产的尺寸，序号4、5的2r'是车间自己计算我从工人那里得来，序5的2r'应该是记错了，S、l'（内圆拉伸后螺旋长）以及序号8、9、x 的叶片开料外圆φ278，其b都是我实测的。序号6、7本为d800螺旋，轴管是φ402管磨损已经不到400了。序号x是用序号8、9的半成品实测的，其S值取内外缘S均值。2r'（计）是通过修正后的假想公式计算出来的开料孔径。表中λ=α/360，λ'=（l'-l)/l'，δ=(l'-2πr')/2πr'内孔伸长率，γ=arctg(S/πd)内螺旋升角。

表一

序 D d S b h l(计) 2r(计) 2r' 2r'(计) l' γ(计) δ测计λ(计) λ'测计

0 300 89 295 105.5 6 406.45 147.58 135.2 135.22 460 46.54 8.3% 12.33% 11.64%

1 250 133 245 58.5 6 484.36 167.49 161 161.47 528 30.39 4.39% 7.95% 8.27%

2 250 13

3 250 58.5 6 486.91 168.89 161 162.46 533 30.89 5.38% 8.23% 8.65%

3 350 159 355 95.5 6 612.81 215.7 206 204.3

4 690 35.4 6.6% 9.57% 11.19%

4 300 108 22

5 9

6 6 407.12 139.12 135 134.78 435 33.55 2.57% 6.85% 6.4%

5 300 159 250 70.5

6 558.58 189.1 179 184.76 590 26.59 4.92% 5.98% 5.33%

6 798 400 350 199 12 1304.4

7 423.1

8 422 422.36 1330 15.56 0.32% 1.88% 1.92%

7 798 400 395 199 12 1317.25 429.49 427 427.88 1350 17.45 0.64% 2.37% 2.43%

8 245 70 220 87 8 311.06 111.22 104 104.35 342 45.01 4.67% 10.97% 9.05%

9 245 70 210 88 8 304.07 107.77 102 101.96 337 43.68 5.17% 10.19% 9.77%

x 268 92 122 87.5 8 313.72 102.82 103 102.81 327 22.88 1.06% 2.88% 4.06%

实测数据存在着这样那样的测量误差，有时相差1mm伸长率结果就差百分之几十，对于经验总结很不利。有些螺距是取的测量均值，这样对于单个叶片误差很大。

1、理论公式计算下料尺寸出错的根源

我们使用的叶片一般是Q235、Q345（16Mn）等低碳钢塑性材料，叶片从圆环面拉伸变为螺旋面是一个弹性加塑性变形的过程，拉伸结束达到要求螺距后焊接，这两个变形同时保留下来。弹性变形形成的应力会因时效消失。

根据虎克定律：ζ=Eε，ζ达到235MPa，或345MPa的屈服极限ζS就开始塑变，即使达到强度极限ζb（1.5~2ζS），因为E=200Gpa，线应变ε也仅千分之二，所以在以下讨论中弹性变形可以忽略不计。

塑性变形——伸长率或断面收缩率对于低碳钢材料可以达到20~30%，这是按理论公式计算下料尺寸后螺距变大的根本原因。经实测我厂近来加工的十几台各型号的螺旋机，或螺旋配件，发现所有叶片都不同程度的伸长了，小到百分之零点几，大到10%左右。

2、冷拉叶片的加工方法

我们采用的加工方法是将螺旋轴管一端套在固定的细轴上（该固定轴固定在车间某个立柱上），另一端用顶针顶住便于旋转螺旋体，又可以调节轴管长度。下料的整圆叶片气割割口后一端焊在轴管顶针端（或焊在已经拉伸的叶片一个端头上），另一端用螺丝夹具夹牢，套在钢丝绳上。钢丝绳通过地面的一个固定的90度改向滑轮连接到行吊上。点动行吊就可以提供数吨的拉力，比用手葫芦省力方便得多。

随着叶片S的变长，叶片内孔越来越贴近轴管，拉力也越来越大，一边行吊拉，同时还要用铁锤锤击辅助变形，使弹性变形部分变为实在的塑变，减少行吊一直紧绷的拉力，加工很快。

当叶片贴紧轴管时，拉伸仍然能够进行，此时如果还没有达到要求的螺距，可以继续拉伸，直到达到要求或拉伸太困难停止。如果已经超过要求的螺距叶片内孔还没贴紧轴管，那么只有继续拉伸，直到叶片基本上贴近轴管才停止拉伸。一边拉，一边锤击，达到要求还要一边点焊。

拉伸结束，叶片已经围绕轴管上升了S+ΔS的距离，同时拉伸端也比焊接的固定端超出了360o，多转了α的余角。

因为夹具固定部位以及另一端焊接部位无法象中间其它部分那样延伸变形，所以叶片接口部位显得有些直，不象螺旋线那么顺滑。以至于接口部位不能连贯的对齐，而且也影响螺距。连续冷拉叶片就比这种方法好些。不过这对输送物料影响很小，使用一段时间焊缝磨损后也看不出来了。

3、D、d、S、α、δ之间的变化关系

假设我们需要制作的螺旋体直径D，螺旋轴管直径d，螺距S。一个完整的叶片，开料外圆半径R，内孔半径r，拉伸过程结束测量的内孔线长为l',外圆线长L'。上面关于L、l的理论公式仍然成立，但是r及余角公式变了，因为L、l都已经是塑性变形伸长了的，多出个δ变量：

内孔伸长率

余角

叶片下料内孔半径用r'表示，富裕角用α'表示，区分于理论公式的r，α。

从余角公式也可以推出：

R'=r'+b——（公式9）

对于一个已经开好的叶片，R、r是定值。拉伸时叶片的螺距逐渐变大，对应的名义轴管直径'逐渐变小，接近d。余角、伸长率也逐渐变大。当d，r固定，则螺距S只与α'、δ相关。

S与D、d的比值一定影响着α'、δ的大小。因为S/D（S/d）越大，叶片拉伸变形越大。

从公式8可以看出，如果d、S已知，求r'，还有α'、δ两个未知变量。如果找不到α'、δ与D、d、R、r、S的关系式，那么就无法确定r'，R'。

4、确定α'、δ的假想公式（重点）

既然理论上D、d、S已知，可以求出相应的R，r。那么我们可以假想一个开料的叶片R'、r'，该叶片拉伸后恰好放大到理论计算的R、r。（假想一）这样我们就得到一个α'变量的确定值了，就是理论计算值α，见公式6。这一设想与实测数据基本吻合（见表一的λ与λ'）。

这假想存在一个问题，就是按照我们的加工方法，叶片沿着轴管的轴向受拉力。当螺旋升角很大时，甚至达到五六十度，叶片变形一定很严重，伸长率也很大。其伸长的部分应该是更多的体现在螺距的增加上，而没有按比例的在圆周方向延伸，也就是说达不到理论的富裕角α。（该猜想尚未证实）由此修正一下α'的公式，使之随着δ的增大而减小，α'=α（1-δ）。

还剩下一个延伸率δ变量。仍然从公式8看，在假定了r'的情况下，δ是由S、d、α'决定的。我想沿着这样的思路一定可以找到他们的近似关系，只要这种近似产生的误差在实践中是可以接受的。

从实测数据看，α越大，δ也越大，存在某种比例关系，但一时难以找到，尝试了多次系数范围都不理想。想到拉伸后的螺旋叶片，如果螺旋升角β大，其变形也大。由此推想到用sinβ做系数（假想二），这就与实测数据比较吻合了。再引入两个中介变量：

—叶片的内螺旋升角

λ=α/360————（公式11）—叶片的富裕率

于是有了以下假想公式：

假想公式一：α'=α（1-δ）——（公式12）

假想公式二：

公式10、11、13已经表达出δ是由S、d、α决定的，通过以上两个假想，得到α'值及δ公式，变量问题已经解决。

已知D，d，S，通过理论公式1~6，再利用假想公式13，就可以通过公式8、9求出r'，R'。

5、叶片冷拉变形与板厚h、叶片宽度b和螺旋外径D的关系

叶片沿圆周方向的变形δ为纵向变形，在塑变理论里我们知道，从材料屈服后塑变到达到强度极限的强化阶段之前，其横向截面的两个横向量板厚及叶片宽度的变化相对于纵向变形是很小的，实践中可以忽略。

可是实践中板厚当然影响拉伸，因为叶片实体厚了（截面积A相对大了），ζ=P/A，产生塑变的拉力P也大了，拉伸难度加大。尤其对于螺旋直径D比较小时，夹具夹紧位置对应的力臂也小，影响会更大。如果基管直径d也小，螺旋升角又大，过厚的板厚螺旋塑变时会引发板厚方向的扭曲，叶片内孔沿着基管的变形会有额外的阻力，那么公式中就必须引入板厚参数，此时应该将r'加大。

在只给出D、d、S，没有给出开料尺寸R、r时，我们车间师傅是按以下简易公式计算开料尺寸的。

经验公式：—（h是板厚）

此公式可以作为生产公式，在通用机型中误差相当小。但是在螺距较小时（γ小）其结果偏大，螺距大时（γ大）结果偏小。因为该公式既没有考虑富裕角、也没有考虑伸长率，更夸大了板厚的影响（1倍的系数！）。

同样的，叶片宽度b如果相对于开料内孔2r'比值较大，变形难度也较大。这会引发内孔比较大的伸长，内孔伸长率大了，对应的开料尺寸就小了，其影响已经体现在α中，不必再引入修正参数。这一结果可以在我发布的计算小软件中验证。

有些人用下料直径2r减去板厚h得到一个偶然误差小的r'值。还有一篇杂志发表的水泥建材行业螺旋机自制螺旋叶片下料的计算方法，竟然把圆环外径富裕量（周长量）加到下料叶片直径D（径向量）D'=D+（L-πD）。经过检验，按其计算方法开料有些情况下偶然相近，多数与我们加工的螺旋相去甚远。

在钣金展开放样里有一个中性层的概念，中性层就是材料弯曲变形后假想的没有发生变形的那个位置。那么是不是叶片变形在径向也有一个中性层呢？我说没有！因为整个叶片全部随着内径r'在伸长，叶片的变形从里向外逐渐变小，但不会变到零，除非外径无穷大。

螺旋外径D是由b和d决定的，因为螺距S的变化被r'和d限住，r'贴紧d就决定了S。D

是被动变化的，它对S影响很小。以上所谈α、γ、δ均是对内孔而言，内孔的δ定了则外圆的伸长率也就定了。

6、公式的修正

从以上公式可以看出，所有参数与板厚h无关。又从上述分析得知必须引入板厚参数修正公式。板厚的影响也与螺旋升角有关，当板厚在2mm以下时忽略其影响，其影响系数还要大量实测检验。暂定为以下公式：

修正公式：

还有几组测量数据因为仅测量了螺距S，没有测量内孔拉伸后的螺旋长l'。序号③到是我们以前的常规产品，按照经验公式14计算的，加工检验过，螺距基本正确。以下数据可用来检验假想公式。

D=250,d=89,S=232,h=8开料2r=122，2R=283。

D=250,d=60,S=265,h=8开料2r=108，2R=298。

D=160,d=50,S=160,h=3开料2r=73

D=200,d=60,S=200,h=3开料2r=90

D=250,d=60,S=250,h=3开料2r=102

D=320,d=76,S=320,h=4开料2r=130

D=400,d=76,S=400,h=4开料2r=151.3

7、假想公式的适用条件（影响因素）

①叶片材料为Q235或相近。

②加工方法为本文中所述相近的方法

③加工环境温度在我们生活的常温下，否则影响延伸率。

④螺距误差在国标要求范围内。

⑤叶片孔径的加工与计算值误差在0.5mm以内。

⑥叶片内孔最好倒去毛刺，保证光洁度，以利于在轴管上的拉伸滑移。

⑦板厚h，S与D或d的比值关系都影响着结果，其范围暂未找到。目前暂定为2mm

0.3

另外，工人加工时的锤击力度，具体操作方法，实测螺距的仔细程度都影响到结果。

五、计算举例

在此不浪费篇幅，我已根据以上公式用WPS表格制作了excel格式的自动计算小软件（这样的东西称为软件真有些别扭，可是又没有更合适的名称），取名“冷拉螺旋叶片开料的酒风假想公式”。通过该软件公式步骤就知道如何计算了。不过既然有了该软件，也没必要手工计算了，

太麻烦。

介绍一下：

输入参数：螺旋外径D，螺旋轴径d，螺距S，板厚h，螺旋体长度Ld

输出参数：开料叶片内径2r，外径2R，开叶片数量n，内孔伸长率δ。另外还有富裕角α，内螺旋升角γ，外螺旋升角β，理论计算孔径、外径等中间参数。

该软件纳米盘下载地址：冷拉螺旋叶片开料的酒风假想公式

还需要更多实践来修正。希望初次使用者能够仔细测量验证，唯有大量的测量结果才能修正假想公式，得到更完善的程序。

六、后记

人的精力实在太有限了，一个月前开始的测量分析，近十天前开始作文，现在才决心拿出凌晨的时间来结束。

本人实在不想在该行业深入，但又不忍见谬误流传。作为一个助理工程师，有时候看着杂志上“高级工程师”的文章，觉得有点滥竽充数。我空间里还有一篇关于手册刮板机功率计算的文章，这两个问题应该是一些研究人员的“研究”项目，却由我这样一个讨厌机械，即将离开该行业的人提出来分析交流，真是悲哀。这些年在设备设计、制造、安装、使用维修的现场见多了看不下去的情况，只好离开，眼不见心不烦。

我不需要任何职称，不需要在杂志上发表任何东拼西抄的“论文”，只需将自己原创的图纸资料和见解在论坛这个最需要的地方分享。当然我的见解不一定正确，欢迎大家提出不同意见，在论坛讨论交流。更希望有精力有条件的同行能够受到启发，进一步分析推导出富裕角、伸长率理论上的准确公式，而不是像我这样的假想公式。

来论坛的人大多是冲着图纸、资料、软件来的，可能对这样的分析文章不屑一顾。因此近一个月来我暂时终止图纸的上传。

另外前几天在论坛里下载了一个冷拉螺旋葉片的精確展開計算方法的excel软件，因为同样考虑了伸长率问题精确度也不错，但是结果还是偏大，也没有考虑板厚问题。

声明：本文禁止任何人抄袭引用于期刊杂志，除非将本文的两个假想公式通过理论及大量实践测量得出更准确的公式。

本文献给新中国成立59周年。

在此纪念为新中国成立，为民族解放而献身的人民英雄们，纪念老一辈无产阶级革命家毛泽东、朱德、周恩来等同志。

2008.9.24—0:44:07

螺旋叶片的拉伸公式

冷拉螺旋叶片开料计算公式 一、前言 冷拉螺旋叶片开料问题已经存在很多年了，手册的理论公式在生产实践中有很大局限，太多资料手册大家抄来抄去，以讹传讹。这一问题不仅长时间困扰着我，相信也同样困扰着多数设计制作螺旋机的同行。 二、理论计算公式 理论公式在各手册都有，只要有中学几何知识就可以推导出来，不必用微积分来虚张声势。我很早就怀疑过公式，因为公式的错误先例不是没有。几年前曾推导过一遍发现公式没有问题，又不想在机械行业深入，所以此事就不了了之。生产时靠工人的简易公式自己掌握开料的富余量，忍受其螺距误差，得过且过。 理论公式： S——螺距 D——螺旋体外径 d—螺旋轴直径 ——一螺距的螺旋外径展开长 ——一螺距的螺旋内径展开长 ——螺旋叶片宽度 ——开料叶片内孔半径 R=b+r————（公式5）——开料叶片外圆半径 ——整圆开料理论上拉伸后的富裕角 一、展开图法： 1、做直角三角形ABC和ABD，其中AB等于螺旋节的导程H,BC等于πD,BD 等于πd,斜边b,a分别为螺旋内外缘线的实长。 2、做等腰三角形使其上底等于b,下底等于a,高度等于(D-d)/2。 3、延长等腰梯形两腰交于o点，以o为圆心，o1,o2各为半径作两圆，并在外圆周上量取a的长度得点4,连o4所得圆环部分即为所求展开图。

螺旋图螺旋展开图 手册上不仅给出了这些公式，还给出了不同规格螺旋机的叶片开料尺寸表格，都是理论值，可以说用在实践中就是错误的，根本没用。手册公式表格如果不能用于指导生产，那么它又有何价值？ 三、关于叶片下料切口(富裕角)的问题 上面的理论公式中有一项α—整圆开料理论上拉伸后的富裕角，这个问题是我耗费精力深入大论的引子。 手册上引出这样一个项目给了无数人误导，以为α缺口应该开料切除，论坛帖子里甚至有人解释说“这么做一定有其道理，我们不用知道为什么，照做就行了”。有的说去缺口为了焊接时接缝整齐。还有一杂志上的一篇技术文章对不带缺口的叶片发现新大陆似的进行“理论计算”，结论是不开切口如何省料。这些观点都让我“忍无可忍”。 我在这里讲两点： 1、我们厂十几年来制作螺旋机，下料一直是不开缺口的整圆。 2、开缺口的叶片开料方法从理论上就是错误的。 一个圆环的缺口部分与其他部分性质上有区别吗？仅仅是占据的圆心角大小不同而已。 ，在理论上叶片开料内径及外径对应的富裕角α相同，这一点手册上没有列出来，也没有必要列出来。公式里列出α富裕角仅仅是表明，开料为一个整圆时，圆环拉伸后理论上对应的螺旋叶片大于一个整螺距，手册上画的带缺口的图是对应一个螺距的，是正确的，并没有说下料时要把长出部分切除呀。 所以，不开缺口的开料方法不单是为了省料，不单是为了错开焊缝，也不单是为了加工省事，而是因为这样做在理论上就是正确的。开料时去掉α缺口真的是多此一举。 接口焊缝有V 型口对不正是因为叶片拉伸时接口处的变形不充分造成，即使去掉切口，这一问题仍然存在。不过该问题在成形时可以忽略其影响。 四、螺旋叶片的加工分析及叶片开料假想公式 本人经过半个月大部分业余时间、部分上班时间，在车间、设备现场等进行了大量实测、分析计算，得到以下结果，希望能够更精确的指导生产。 实测数据见下表。其中D ，d 、2r'是由我提供给车间生产的尺寸，序号4、5的2r'是车间自己计算我从工人那里得来，序5的2r'应该是记错了，S 、l'（内圆拉伸后螺旋长）以及序号8、9、x

螺旋叶片下料计算方法

吴淑芳随着饲料工业的蓬勃发展，各大、中、小型饲料生产厂家生意蒸蒸日上。螺旋输送机，由于其占地面积小，生产效率高，能进行任何角度的输送等特点为各饲料生产厂家广泛利用。少则几台，多则十几台，车间里总少不了这一产品。 一般的饲料生产厂家，都有一支自己的维修队伍，有的队伍还不小，对生产过程中的水、电、气路及机械设备进行维修和保养，以保证设备的正常运行。这支队伍一般很少有专业的机械类人员进入，大多为从实践中成长起来的，他们有敏锐的观察力、高超的动手能力，饲料机械上千变万化的故障都能迎刃而解。但由于缺少专业的培训，在对某些复杂点的零件进行维修时，其下料过程往往难住了这班师傅。一条螺旋输送机上磨损了几片叶片，由于叶片不可平展地摊开在一个平面上，属于不可展立体表面，所以师傅们对叶片的下料束手无策，常常是拖着整条轴，爬山涉水跑过来，请生产厂家进行维修。有时甚至为此而废弃整根轴。这耽误饲料生产厂家的正常生产，也给其造成了不必要的浪费。笔者在饲料机械生产厂家工作多年，熟悉饲料加工设备的生产。现将螺旋叶片的下料及加工方法作个简单的介绍，希望对他们有所帮助。 1 螺旋输送机的结构及工作原理 首先需了解螺旋输送机的结构，图1为螺旋输送机的结构示意图。

由图1可知，螺旋输送机是由轴、叶片、料槽三部分组成。叶片为多节并接而成，并沿圆柱螺旋线焊接于轴上；料槽一般为圆筒形，也有半圆槽形式的。 其工作原理是：电动机带动轴转动，充满在料槽与叶片之间的物料被叶片推挤着向一端翻滚着前进。由此达到运输物料的目的。其次需要了解几个概念——螺旋叶片成形后的节距P、叶片内径d、叶片外径D。 节距P：相邻两叶片上对应点间的轴向距离； 叶片内径d：等于轴的外径，可从轴上直接量取； 叶片外径D：可从叶片上直接量取，如所有叶片都已磨损，可量取输送槽内径D′。 取D=D′-10 一般情况下，叶片是螺旋输送机上易损的部分。开始阶段，叶片的外侧被磨成刃口状，这时并不会影响其工作性能。但慢慢地叶片的外径越磨越小，直至无法运输，严重影响生产。再者，同一根轴上叶片的磨损速度也不相同，由于进料端的物料处于一种无序状态，对叶片的磨损最为严重（尤其是输送粒料时）。往往一根轴上只有一端的三五片叶片磨损需要更换，由此而废弃整根轴很可惜。

螺旋输送叶片画法

螺旋叶片新型制作方法 周同利 (山东海化集团庆丰公司,山东 潍坊 262737 ) 关键词：螺旋叶片;新型制作方法;拉伸制作法;卷制法 山东海化集团纯碱厂达到年产200万吨纯碱生产能力，其使用的螺旋输送机总价达上百万元，山东海化集团庆丰公司为其加工各式各样的螺旋输送机，基本满足了纯碱厂的使用要求，螺旋叶片是机械工程上经常遇到的一种较难放样的板金构件,对螺旋叶片的计算方法及公式在很多资料中已有介绍，其制作方法简单。 但是，工作量大，成本高，下面介绍在山东海化集团庆丰公司使用的螺旋叶片制作方法,拉伸制作方法和卷制方法。 第一部分 理论基础 一、展开图法： 1、做直角三角形ABC 和ABD ，其中AB 等于螺旋节的导程H,BC 等于πD,BD 等于πd,斜边b,a 分别为螺旋内外缘线的实长。 2、做等腰梯形使其上底等于b,下底等于a,高度等于(D-d)/2。 3、延长等腰梯形两腰交于o 点，以o 为圆心，o1,o2各为半径作两圆，并在外圆周上量取a 的长度得点4,连o4所得圆环部分即为所求展开图。 螺旋图 螺旋展开图 二、计算法：从上述展开图画法中看出可通过计算求得途中所有数据 r=bc/(a-b) R=r+c α=(2πR-a) ×3600/( 2πR) 式中：D-螺旋外圆直径； d-螺旋内圆直径； r-螺旋节展开图内圆半径； R-螺旋节展开图外圆半径； H-螺旋导程；α-展开图切角； a 2= (πD)2+H 2 a-螺旋外缘展开长 b 2=(πd)2+H 2 b-螺旋内缘展开长 c=(D-d)/2 c-螺旋节宽度 第二部分 实际应用制作方法 1、一般常用方法--模具压型 对于一般叶片可用按展开图尺寸下料制作后，再热处理，后用模具压成型，因为模具制作成本较高，只是用于批量生产，不适用于单件和少量加工生产。很多厂家在使用此法，这里不再叙述。 2、山东海化集团庆丰公司自创方法--拉伸制作方法，如下图所示： 叶片按展开图尺寸下料制作后，不需割切角口α，割开一条缝，撬起把各叶片焊接联接起来，一端固定焊接在螺旋轴上，另一端用两倒链拉制如图，拉制后叶片直接焊在螺旋轴上，最后的一片螺旋叶片由于变形较大，已无应用价值割下弃去不用。

螺旋输送机绞龙叶片下料

螺旋输送机绞龙叶片下 料 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

绞龙叶片下料及成形加工 绞龙是螺旋输送机的俗称，适用于颗粒或粉状物料的水平输送，倾斜输送，垂直输送等形式。输送距离根据畸形不同而不同，一般从2米到70米。 输送原理：旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送。使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。 结构特点：螺旋输送机旋转轴上焊有螺旋叶片，叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、叶片面型等型式。螺旋输送机的螺旋轴在物料运动方向的终端有止推轴承以随物料给螺旋的轴向反力，在机长较长时，应加中间吊挂轴承。 双螺旋输送机就是有两根分别焊有旋转叶片的旋转轴的螺旋输送机。说白了，就是把两个螺旋输送机有机的结合在一起，组成一台螺旋输送机。 螺旋输送机旋转轴的旋向，决定了物料的输送方向，但一般螺旋输送机在设计时都是按照单项输送来设计旋转叶片的。当反向输送时，会大大降低输送机的使用寿命。 绞龙即螺旋输送机中带叶片的螺旋轴。绞龙叶片的下料及成形加工有多种方法。笔者根据有关资料和实践经验，总结了两种简易方法。这些方法不需专用设备，适用于维修和单件、小批制作时使用。 1.作图法 图1为绞龙的示意图，已知圆柱螺旋面的外径D、轴径d和节距s，其作图方法如下： (1)按图2所示求出内、外螺旋线的展开长度l 1和l 2 。 (2)按图3所示作水平线A 1B 1 ，使A 1 B 1 =l 2 /2。过A 1 作A 1 B 1 的垂线A 1 C 1 ，使A 1 C 1 =(D-d)/2。过C 1 作

螺旋输送机绞龙叶片下料及成形加工

螺旋输送机绞龙叶片下料及成形加工 张卫兵 绞龙即螺旋输送机中带叶片地螺旋轴.绞龙叶片地下料及成形加工有多种方法.笔者根据有关资料和实践经验，总结了两种简易方法.这些方法不需专用设备，适用于维修和单件、小批制作时使用. .作图法 图为绞龙地示意图，已知圆柱螺旋面地外径、轴径和节距，其作图方法如下：()按图所示求出内、外螺旋线地展开长度和. ()按图所示作水平线，使.过作地垂线1C，使1C().过作水平线，使.过、两点作直线与1C地延长线交于点.以为圆心，、为半径画同心圆，即得叶片地下料图. .计算法 ()公式推导图中，一个节距叶片地内螺旋线展开长度等于.图所示为绞龙叶片地下料图，其内孔地周长为π.而π应等于叶片内螺旋线展开长度(见图)，即：π，整理后得出下式： () 叶片下料外径按下式计算： () 根据()、()式可计算出绞龙叶片地下料尺寸. ()举例某制药厂螺旋输送机绞龙外径200mm，轴径57mm，节距150mm，叶片厚度δ3mm，求绞龙叶片下料尺寸. 由()式可求出值74.4mm. 由()式可求出值，217.4mm. 根据计算出地和尺寸即可下料. .叶片地成形加工 笔者根据生产实践总结出手拉葫芦成形法.这种方法只需一个手拉葫芦和一些简单地夹具即可.叶片成形装置如图所示，心轴、固定夹具与底盘焊接，底盘与侧梁用螺栓固定，便于拆装，固定夹具、拉伸夹具上需装夹紧螺钉，以便于固定叶片，使叶片在成形过程中不摆动、不打滑.心轴直径比绞龙轴径要小，叶片拉长节距比要求节距要大，具体尺寸与板厚、叶片外径、内径以及材料有关.操作时，把几个叶片按图所示断开，相邻叶片沿切口焊接到一起，套到心轴上，使叶片两端与固定夹具和拉伸夹具固定，最后拉动手拉葫芦，在成形过程中要用锤子敲打叶片，迫使叶片成形，减小回弹.利用这种方法加工既简单又方便. 图

螺旋输送机绞龙叶片下料

螺旋输送机绞龙叶片下料 The latest revision on November 22, 2020

绞龙叶片下料及成形加工 绞龙是螺旋输送机的俗称，适用于颗粒或粉状物料的水平输送，倾斜输送，垂直输送等形式。输送距离根据畸形不同而不同，一般从2米到70米。 输送原理：旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送。使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。 结构特点：螺旋输送机旋转轴上焊有螺旋叶片，叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、叶片面型等型式。螺旋输送机的螺旋轴在物料运动方向的终端有止推轴承以随物料给螺旋的轴向反力，在机长较长时，应加中间吊挂轴承。 双螺旋输送机就是有两根分别焊有旋转叶片的旋转轴的螺旋输送机。说白了，就是把两个螺旋输送机有机的结合在一起，组成一台螺旋输送机。 螺旋输送机旋转轴的旋向，决定了物料的输送方向，但一般螺旋输送机在设计时都是按照单项输送来设计旋转叶片的。当反向输送时，会大大降低输送机的使用寿命。 绞龙即螺旋输送机中带叶片的螺旋轴。绞龙叶片的下料及成形加工有多种方法。笔者根据有关资料和实践经验，总结了两种简易方法。这些方法不需专用设备，适用于维修和单件、小批制作时使用。 1.作图法 图1为绞龙的示意图，已知圆柱螺旋面的外径D 、轴径d 和节距s ，其作图方法如下： (1)按图2所示求出内、外螺旋线的展开长度l 1和l 2。 (2)按图3所示作水平线A 1B 1，使A 1B 1=l 2/2。过A 1作A 1B 1的垂线A 1C 1，使A 1C 1=(D-d)/2。过C 1作水平线C 1D 1，使C 1D 1=l 1/2。过B 1、D 1两点作直线与A 1C 1的延长线交于O 点。以O 为圆心，OA 1、OC 1为半径画同心 圆，即得叶片的下料图。 2.计算法 (1)公式推导 图1中，一个节距叶片的内螺旋线展开长度等于。图4所示为绞龙叶片的下料图，其内孔d 1的周长为πd 1。而πd 1应等于叶片内螺旋线展开长度(见图1)，即：π，整理后得出下式： (1) 叶片下料外径D 1按下式计算：

基于SolidWorks螺旋叶片的展开

搅拌筒叶片 主要数据：成型的直径、轴的直径、螺旋距离。 开的料是圆形。 开料的开口圆环。 开口圆环（环式扇形）内径=√[（轴的直径×π）×（轴的直径×π）+螺旋距离×螺旋距离] 开口圆环（环式扇形）外径=开口圆环内径+（成型的直径-轴的直径） 开口圆环（环式扇形）外弧长=√[（成型的直径×π）×（成型的直径×π）+螺旋距离×螺旋距离] 给你个公式D=外径(圆盘大径) d=内径(钢管外径) 螺距P (((3.14159*D)平方+P平方)再开平方=L1 (3.14159*d)平方+P平方)再开平方=L2 下料外径=L1*(D-d)/(L1-L2) 下料内径=外径-320(叶片宽*2) 下料内径要比计算尺寸稍小然后将多块圆盘叠加在一起,对齐点焊用车床加工内孔加工至比钢管直径大1-2毫米这样会便于组对. 理论下料尺寸:850*530 已知螺旋轴480mm外径是800mm拉伸长是546mm它的下料方式是怎么下？另外急求它的近似的计算公式！ 方法一：1 螺旋叶片绘制过程 螺旋叶片是由内外两条螺旋线组成的，先作出叶片的内外螺旋线，再通过放样即可作出螺旋叶片三维图。 1.1 搅拌筒及叶片参数的确定 用SolidWorks作螺旋线，需要先确定螺旋线的起始圆。

图1为搅拌筒前锥叶片断面图图中叶片的螺旋面外张，因搅拌筒螺旋线是变螺距的，所以只能通过高度和圈数来生成螺旋线。由图1得搅拌筒外锥螺旋线的起始圆φ=1 673 mm，锥度10.85°，高度 1 605 mm，圈数0.872 5；搅拌筒内锥螺旋线的起始圆φ=809 mm，锥度10.85°，高度1 605，圈数0.872 5，且两起始圆之间的距离为83 mm。 2.2 内外锥螺旋线的绘制 打开SolidWorks界面，依次点击“新建”→“零件”→“曲线”→“螺旋线/涡状线”→“上视基准面”→“以原点为圆心画圆”输入“1 673”。完成草图出现“螺旋线预览及参数菜单”→“定义方式(D)：选高度和圈数”→“参数(P)”：高度填“1 605”；圈数填“0.872 5”；选中“逆时针”→“选中锥形螺旋线(T)”：填入锥度“10.85°”，选中“锥度外张”→“确定”完成，得到叶片外锥螺旋线。叶片外锥螺旋线如图2所示。用同样的方法作出内锥螺旋线，不同之处在于起始圆要在距上视基准面 83 mm的平面上作出。叶片内锥螺旋线完成后如图3所示。

螺旋叶片的拉伸公式

冷拉螺旋叶片开料计算的酒风假想公式 机械 2009-03-19 11:38:24 阅读2080 评论9字号：大中小订阅 冷拉螺旋叶片开料计算的酒风假想公式 九丰（jiufng）2008-9-15 该软件纳米盘下载地址：冷拉螺旋叶片开料的酒风假想公式 一、前言 冷拉螺旋叶片开料问题已经存在很多年了，手册的理论公式在生产实践中有很大局限，太多资料手册大家抄来抄去，以讹传讹。这一问题不仅长时间困扰着我，相信也同样困扰着多数设计制作螺旋机的同行。 二、理论计算公式 理论公式在各手册都有，只要有中学几何知识就可以推导出来，不必用微积分来虚张声势。我很早就怀疑过公式，因为公式的错误先例不是没有。几年前曾推导过一遍发现公式没有问题，又不想在机械行业深入，所以此事就不了了之。生产时靠工人的简易公式自己掌握开料的富余量，忍受其螺距误差，得过且过。 理论公式： S——螺距 D——螺旋体外径 d—螺旋轴直径 ——一螺距的螺旋外径展开长 ——一螺距的螺旋内径展开长 ——螺旋叶片宽度 ——开料叶片内孔半径 R=b+r————（公式5）——开料叶片外圆半径 ——整圆开料理论上拉伸后的富裕角 手册上不仅给出了这些公式，还给出了不同规格螺旋机的叶片开料尺寸表格，都是理论值，可以说用在实践中就是错误的，根本没用。手册公式表格如果不能用于指导生产，那么它又有何价值？

三、关于叶片下料切口(富裕角)的问题 上面的理论公式中有一项α—整圆开料理论上拉伸后的富裕角，这个问题是我耗费精力深入大论的引子。 手册上引出这样一个项目给了无数人误导，以为α缺口应该开料切除，论坛帖子里甚至有人解释说“这么做一定有其道理，我们不用知道为什么，照做就行了”。有的说去缺口为了焊接时接缝整齐。还有一杂志上的一篇技术文章对不带缺口的叶片发现新大陆似的进行“理论计算”，结论是不开切口如何省料。这些观点都让我“忍无可忍”。 我在这里讲两点： 1、我们厂十几年来制作螺旋机，下料一直是不开缺口的整圆。 2、开缺口的叶片开料方法从理论上就是错误的。 一个圆环的缺口部分与其他部分性质上有区别吗？仅仅是占据的圆心角大小不同而已。 ，在理论上叶片开料内径及外径对应的富裕角α相同，这一点手册上没有列出来，也没有必要列出来。公式里列出α富裕角仅仅是表明，开料为一个整圆时，圆环拉伸后理论上对应的螺旋叶片大于一个整螺距，手册上画的带缺口的图是对应一个螺距的，是正确的，并没有说下料时要把长出部分切除呀。 所以，不开缺口的开料方法不单是为了省料，不单是为了错开焊缝，也不单是为了加工省事，而是因为这样做在理论上就是正确的。开料时去掉α缺口真的是多此一举。 接口焊缝有V型口对不正是因为叶片拉伸时接口处的变形不充分造成，即使去掉切口，这一问题仍然存在。不过该问题在成形时可以忽略其影响。 四、螺旋叶片的加工分析及叶片开料假想公式 本人经过半个月大部分业余时间、部分上班时间，在车间、设备现场等进行了大量实测、分析计算，得到以下结果，希望能够更精确的指导生产。 实测数据见下表。其中D，d、2r'是由我提供给车间生产的尺寸，序号4、5的2r'是车间自己计算我从工人那里得来，序5的2r'应该是记错了，S、l'（内圆拉伸后螺旋长）以及序号8、9、x 的叶片开料外圆φ278，其b都是我实测的。序号6、7本为d800螺旋，轴管是φ402管磨损已经不到400了。序号x是用序号8、9的半成品实测的，其S值取内外缘S均值。2r'（计）是通过修正后的假想公式计算出来的开料孔径。表中λ=α/360，λ'=（l'-l)/l'，δ=(l'-2πr')/2πr'内孔伸长率，γ=arctg(S/πd)内螺旋升角。 表一 序 D d S b h l(计) 2r(计) 2r' 2r'(计) l' γ(计) δ测计λ(计) λ'测计 0 300 89 295 105.5 6 406.45 147.58 135.2 135.22 460 46.54 8.3% 12.33% 11.64% 1 250 133 245 58.5 6 484.36 167.49 161 161.47 528 30.39 4.39% 7.95% 8.27% 2 250 13 3 250 58.5 6 486.91 168.89 161 162.46 533 30.89 5.38% 8.23% 8.65% 3 350 159 355 95.5 6 612.81 215.7 206 204.3 4 690 35.4 6.6% 9.57% 11.19% 4 300 108 22 5 9 6 6 407.12 139.12 135 134.78 435 33.55 2.57% 6.85% 6.4%

螺旋桨计算书

MAU型螺旋桨设计计算书 1．船体的主要参数 船体总长L OA=150m 设计水线长L WL=144m 垂线间长L PP=141m 型宽B=22m 型深D=11m 设计吃水T=5.5m 方形系数C b=0.84 菱形系数C p=0.849 中剖面系数C m=0.69 排水量△=14000t 桨轴中心距基线距离Z P=2m 船体有效马力曲线数据如下： 2．主机参数 型号N/A（两台） 额定功率P S =1714hp 转速N=775r/min 齿轮箱的减速比i=5 桨轴处转速n=155 r/min 轴系传送效率ηS=0.97（中机型船）减速装置的效率ηG=0.97 旋向双桨外旋 3．推进因子的决定 伴流分数ω=0.248 推力减额分数t =0.196 相对旋转效率ηR=1.00 4．船身效率计算 ηH=(1-t)/(1-ω)=1.069

5．收到马力计算 储备功率取 10% 收到马力P D =0.9* P S*ηG *ηS*ηR= 0.9*1714*0.97*0.97*1=1451.43hp 6．假定设计航速有效马力计算 根据MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的Bp-δ图谱列下表计算。 据表中的计算结果可绘制P TE--Vs曲线，如下图1所示。从P TE--Vs曲线P E曲线交点处可获得： MAU4-40 Vs= 11.83Kn MAU4-55 Vs= 11.73Kn MAU4-70 Vs= 11.56Kn

7．初步确定桨的要素 8．空泡校核 根据柏利尔商船界限线计算 桨轴沉深 h s =T–Z P =3.5m 计算t=15°C,则Pv=174kgf/m2 取水温15度，Pa-大气压为：10330Kgf/m2 P 0-P v = P a –P v + h s γ= 13743.5kgf/m2