自動喂料攪拌機(jī)課程設(shè)計

1、<p><b>　　機(jī)械原理課程設(shè)計</b></p><p><b>　　自動喂料攪拌機(jī)</b></p><p><b>　　小組成員</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計題目（包括設(shè)計條件、要求）<

2、;/p><p><b>　　二、功能分析</b></p><p><b>　　三、機(jī)構(gòu)選用</b></p><p>　　四、方案評價（要求二種方案，多者不限） </p><p>　　五、機(jī)構(gòu)組合（繪制機(jī)械運(yùn)動簡圖）</p><p>　　六、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動循環(huán)圖</p>

3、<p>　　八、機(jī)構(gòu)幾何尺寸計算和運(yùn)動分析</p><p>　　九、 運(yùn)用三維動畫驗證機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計的合理性（部分機(jī)構(gòu)）</p><p><b>　　十、設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　十一、主要參考文獻(xiàn)。</p><p><b>　　一.設(shè)計題目</b></p>&l

4、t;p>　　設(shè)計用于化學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)的自動喂料攪拌機(jī)。物料的攪拌動作為：電動機(jī)通過減速裝置帶動容器繞垂直軸緩慢整周轉(zhuǎn)動；同時，固連在容器內(nèi)拌勺點E沿圖1虛線所示軌跡運(yùn)動，將容器中拌料均勻攪動。物料的喂料動作為：物料呈粉狀或粒狀定時從漏斗中漏出，輸料持續(xù)一段時間后漏斗自動關(guān)閉。喂料機(jī)的開啟、關(guān)閉動作應(yīng)與攪拌機(jī)同步。物料攪拌好以后的輸出可不考慮。工作時假定拌料對拌勺的壓力與深度成正比，即產(chǎn)生的阻力呈線性變化，如圖1示。</p&

5、gt;<p>　　圖1 喂料攪拌機(jī)外形及阻力線圖</p><p><b>　　二. 功能分解</b></p><p>　　該機(jī)器是為了完成自動喂料攪拌功能，需實現(xiàn)以下的運(yùn)動功能要求：</p><p>　　呈粉狀或粒狀的物料定時從漏斗中漏出輸料一段時間后漏斗自動關(guān)閉。因此需要設(shè)計相應(yīng)的擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。</p>

6、<p>　　容器在電動機(jī)的帶動下通過減速裝置繞垂直軸轉(zhuǎn)動。因此需要設(shè)計適當(dāng)?shù)凝X輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。</p><p>　　固連在容器內(nèi)拌勺按照規(guī)定的軌跡運(yùn)動，將容器中拌料均勻攪動。因此需要合適的四桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。</p><p>　　通過對這三個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動功能作進(jìn)一步分析，可知道他們應(yīng)該分別實現(xiàn)以下基本運(yùn)動：</p><p>　　擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)的基本運(yùn)動有：運(yùn)

7、動形式的變換，運(yùn)動停歇，運(yùn)動方向交替變換。</p><p>　　齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動形式有：運(yùn)動縮小，齒輪回轉(zhuǎn)運(yùn)動，運(yùn)動軸線變換。</p><p>　　四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動形式有：連桿的的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。</p><p><b>　　三．機(jī)構(gòu)選用</b></p><p><b>　　四．方案評價</b></p&

8、gt;<p>　　根據(jù)拌勺E的攪拌軌跡、攪拌機(jī)的運(yùn)動分析和動態(tài)靜力分析及飛輪轉(zhuǎn)動慣量產(chǎn)生A、B兩種方案，如下表</p><p>　　表1拌勺E的攪拌軌跡數(shù)據(jù)</p><p>　　表2自動喂料攪拌機(jī)運(yùn)動分析數(shù)據(jù)</p><p>　　表3自動喂料攪拌機(jī)動態(tài)靜力分析及飛輪轉(zhuǎn)動慣量數(shù)據(jù)</p><p><b>　　方案評價：&

9、lt;/b></p><p>　　一． 機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性 緊湊性</p><p>　　方案A中 蝸桿頭數(shù)z1=1 蝸輪齒數(shù)z2=240 輪系齒數(shù) z1=z2`=17 z2=34 z3=85</p><p>　　方案B中 蝸輪頭數(shù)z1=1 蝸輪齒數(shù)z2=160 輪齒系數(shù) z1=17 z2`=24 z2=102 z3=72</p><p>　　

10、所以方案B的齒輪比方案A的齒輪緊湊</p><p><b>　　二． 運(yùn)動平穩(wěn)性</b></p><p>　　從表3可看出 A方案所受的阻力小于B方案，A中最大力與最小力之差較小</p><p>　　所以運(yùn)動過程A較平穩(wěn)</p><p><b>　　三． 從效率來看</b></p>&

11、lt;p>　　由表2可看出A方案電動機(jī)轉(zhuǎn)速大于B方案的電動機(jī)轉(zhuǎn)速，且A方案每次攪拌時間較少</p><p>　　所以A方案的效率更高</p><p><b>　　四 經(jīng)濟(jì)性 可行性</b></p><p>　　從效率、平穩(wěn)性來看A方案的經(jīng)濟(jì)性和可行性更高</p><p>　　所以綜合來看，A方案較好</p&g

12、t;<p>　　五、機(jī)構(gòu)組合（繪制機(jī)械運(yùn)動簡圖）</p><p>　　圖1為蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　圖2為擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)簡圖（控制進(jìn)料）</p><p><b>　　圖2</b></p><p>

13、;　　圖3為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　圖4為機(jī)構(gòu)組合圖（其中四桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)之間有輪系連接如圖5所示）</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　圖5為連接四桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的輪系</p><p>　

14、　六、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動循環(huán)圖</p><p>　　凸輪基 0 90 180 270 360</p><p><b>　　圓轉(zhuǎn)角</b></p><p>　　七．機(jī)構(gòu)幾何尺寸計算和運(yùn)動分析</p><p>　　1.容器旋轉(zhuǎn)功能中蝸輪蝸桿的參數(shù)</p><

15、;p>　　2.輪系傳動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　A方案</b></p><p>　　曲柄的轉(zhuǎn)速6r/min 每次攪拌90秒 即轉(zhuǎn)9周 </p><p>　　蝸桿齒數(shù) z1=1 渦輪齒數(shù) z2=240</p><p>　　蝸輪蝸桿減速傳動比 i=ω發(fā)動機(jī)/ω蝸輪=z2/z1=1440/6=240/1

16、</p><p>　　物料裝入時間為50秒 凸輪近休止程為 π </p><p>　　所以凸輪基圓周期為100秒 即轉(zhuǎn)速為0.6r/min</p><p>　　所以傳動比 i=ω1/ω凸輪=6/0.6=10/1</p><p>　　所以用輪系傳動ω1/ω凸輪=(z2z3)/(z1z4)=(34*85)/(17*17)=10/1</p&g

17、t;<p><b>　　B方案</b></p><p>　　曲柄的轉(zhuǎn)速9r/min 每次攪拌100秒 即轉(zhuǎn)15周 </p><p>　　蝸桿齒數(shù) z1=1 渦輪齒數(shù) z2=160</p><p>　　蝸輪蝸桿減速傳動比 i=ω發(fā)動機(jī)/ω蝸輪=z2/z1=1440/9=160/1</p><p>　　物料裝入

18、時間為60秒 凸輪近休止程為 π </p><p>　　所以凸輪基圓周期為120秒 即轉(zhuǎn)速為0.5r/min</p><p>　　所以傳動比 i=ω1/ω凸輪=9/0.5=18/1</p><p>　　所以用輪系傳動ω1/ω凸輪=(z2z3)/(z1z4)=(102*72)/(17*24)=18/1</p><p>　　八、 運(yùn)用三維動畫驗證

19、機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計的合理性（部分機(jī)構(gòu)）</p><p>　　見文件《部分三維動畫》</p><p><b>　　九．設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　該設(shè)計機(jī)構(gòu)主要包括三方面的運(yùn)動：1.電動機(jī)帶動容器旋轉(zhuǎn) 2.擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)執(zhí)行進(jìn)料口的開啟和閉合 3.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)執(zhí)行攪拌運(yùn)動。需要掌握齒輪，渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)的有關(guān)知識。在設(shè)

20、計容器旋轉(zhuǎn)的過程中，重點是要對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速，減速裝置可以是渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)。在設(shè)計進(jìn)料口的開啟與閉合時，由于要和攪拌機(jī)同步，故兩者之間可以通過輪系來進(jìn)行傳動，而后要根據(jù)擺桿的運(yùn)動軌跡確定凸輪的基圓半徑和外形輪廓，這比較復(fù)雜?？偟膩碚f，要完成設(shè)計，必須了解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律。經(jīng)過對一些工具書的參考后完成設(shè)計。通過這次設(shè)計，鞏固了我們機(jī)械原理的知識，也開發(fā)了我們的創(chuàng)新設(shè)計能力。</p><p><b>