摘 要

螺旋输送机是一种在工业农业领域常用的连续输送原料的机械，在现代随着螺旋输送机的广泛使用和研究，在机械行业的发展中已经日趋成熟和稳定。螺旋输送机的总体布置和它的主要零部件都有规范的计算和定型。作为一个机械设计的学生我们需要了解和熟悉这种最为基础的工业设备。

本设计结合实验中心虚拟实验室提供的软硬件环境，开发出虚拟现实的螺旋输送机，能够在CAVE环境下，身临其境的观察螺旋输送机的内部结构和工作原理。让螺旋输送机这种基础设备能够最直观展现在我们眼前，提升学生们的学习速度和学习兴趣。

此次设计以水泥行业为背景，在生料库和熟料库等粉末运输中运用。在整条虚拟水泥生产线中承担输送任务，在日产5000T的虚拟水泥生产线上要求的螺旋输送机结构进行设计，做出完整的计算模式，对螺旋输送机的中的传动系统进行运动力学分析和结构设计，对它的驱动装置做了深入设计，并着重对其主要零部件进行了具体设计，方便学生参考和查阅，其中包括了螺旋直径，螺距，轴径进出料口，叶片形式，中间悬挂轴承，槽体，螺旋轴的计算选型。完成这些书面设计以后，对数据进行整理，在solidworks上建立螺旋输送机的零部件及总装体的三维模型。除了对本次设计实际的具体要求之外（U型短距离螺旋输送机），还列出了一些其他常用的型号模型（管型螺旋输送机和长距离带有悬挂轴承螺旋输送机），方便同学们学习和观察。

关键词：螺旋输送机；VR；建模

Abstract

Screw conveyor is one of the commonly used materials in the field of industrial agriculture machinery, in modern times with the widespread use of screw conveyor and research, in the development of the machinery industry has become increasingly mature and stable. The overall arrangement of the screw conveyor and its main components are calculated and finalized. As a mechanical design student, we need to understand and familiar with the most basic industrial equipment.

Combined with the experimental center of virtual laboratory provides the hardware and software environment developed virtual reality of screw conveyor, can in the cave environment, immersive to observe the spiral conveyor of the internal structure and working principle of. Let the spiral conveyor, the basic equipment is the most intuitive display in front of us, to enhance the learning speed and learning interest of students.

This design is based on the background of the cement industry, the use of raw material in the library and the library in the transport of clinker powder. In the whole virtual cement production line bear transportation tasks and requirements in Nissan 5000t virtual cement production line of screw conveyor structure design, make a complete computational model, kinematics and dynamics analysis and structure design of the screw conveyor in the transmission system and the driving device do the deep design, and emphatically the main parts were specific design, convenient student reference and consulting, including the diameter of screw, pitch, the shaft diameter of inlet and outlet port, leaf form, a middle suspension bearing, tank, the helical axis calculation and selection. After completing the written design, the data were collected, and the 3D model of the parts and assembly of the screw conveyor was established on SolidWorks. In addition to the specific requirements of the actual design (U type short distance of screw conveyor, also listed some other commonly used types of model (tube type screw conveyor and long distance with suspension bearing for screw conveyer) to facilitate students to study and observation.

Keywords：Screw conveyor; VR; modeling

目 录

第1章 绪论 1

1.1 VR虚拟现实在机械设计中的应用 1

1.2 螺旋输送机的产品描述 1

1.3 螺旋输送机的分类 2

1.4 螺旋输送机的工作原理 2

1.5 螺旋输送机的特点 3

1.6 螺旋输送机的应用 3

1.7 螺旋输送机的整体布置 3

1. 螺旋输送机的结构及工作原理 5

2.1 螺旋输送机的结构 5

2.1.1 螺旋叶片 5

2.1.2 螺旋轴 8

2.1.3 螺旋输送机的槽体 9

2.1.4 螺旋输送机的料口 9

2.2 螺旋输送机的工作原理 11

1. 螺旋输送机的设计与参数选用 12

3.1 总体方案设计 12

3.1.1传动方案设计 12

3.1.2 螺旋输送机的总体布置 12

3.2 螺旋设计 12

3.3 进出料口设计 16

3.3.1 进料口的设计 16

3.3.2 出料口的设计 16

3.4 螺旋输送机底座的设计 17

3.5 螺旋输送机驱动装置的设计 17

3.6 连接轴的设计计算 20

1. 虚拟VR的设计 21

4.1 螺旋输送机三维模型的建立 21

4.1.1 三维模型的展示 21

4.2 实现虚拟现实（VR) 23

4.3 虚拟现实的发展 24

1. 螺旋输送机的安装和维护 25

5.1 螺旋输送机的安装条件 25

5.2 螺旋输送机的使用及维护 25

1. 结论与展望 28

6.1 结论 28

6.2 展望 28

参考文献 29

致谢 30

第1章 绪论

1.1 VR虚拟现实技术在机械设计中的应用

虚拟现实技术，一项过去从未进入人们视野的热词VR，如今已经风靡世界，各种各样的虚拟现实技术百花齐放般的绽放在这个现代化的社会中，作为21世纪最令人瞩目的科技之一，虚拟现实(Viaual Reality，VR)它是一种结合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学技术而发展起来的计算机领域的新技术，目前已经广泛涉及在各行各业，几乎是家喻户晓的地步，人们接触最多的VR影视视屏，头戴式虚拟头盔，VR虚拟游戏各种生活应用等。

那么，最为新型的网络科技技术和最为传统的机械设计碰在一起，会绽放出怎样绚丽的火花呢？下面就来一一为大家解答心中的疑惑，虚拟现实技术有很多特有的技术特征：比如沉侵性，交互性和多感知性。这些在传统的机械设计领域也可以散发出独特的光彩。沉侵性：这项传统的机械领域中不曾出现的的词，在21世纪已经绽放出独特的魅力，传统的机械设计，凭借图纸、数据和模型给人一种模糊的感觉，然后虚拟现实人机交互性，一种近乎自然的交互，让观察者身临其境，用户可以凭借视觉现实感官来感受这个虚拟世界中发生的一切，在虚拟从事现实机械创新设计环境中产生一种身临其境的冠绝。