雙軸槳葉式高效混合機(jī)工作機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　學(xué)校代碼：10410</p><p><b>　　序 號(hào)：</b></p><p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　題目： 雙軸槳葉式高效混合機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院： </p><p>

2、;　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　年 級(jí)： 機(jī)制 051 </p><p>　　指導(dǎo)教師： <

3、/p><p><b>　　二OO九年 五 月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代化飼料工業(yè)的發(fā)展， 飼料廠規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)混合機(jī)混合均勻度的要求不斷提高 隨著飼制液體添加量增加， 傳統(tǒng)的臥式雙螺帶混合機(jī)已不能滿足上述要求．于是新一代高性能雙軸槳葉式混合機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生從而雙軸槳葉

4、式混合機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。該機(jī)器廣泛用于飼料、糧食、化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)中粉狀、顆粒狀、片狀、雜狀及粘稠狀物料的混合； 混合周期短、混合均勻度高：一般物料在50～90S時(shí)間內(nèi)混合均勻度CV≤5%，減少了混合時(shí)間，提高了飼料廠生產(chǎn)效率； 裝填量可變范圍大：裝填系數(shù)可變范圍為0.3～0.8，適用與多行業(yè)中不同比重、粒度等物料的混合； 混合不產(chǎn)生偏析：該機(jī)在1分鐘內(nèi)混合均勻后，繼續(xù)混合物料不發(fā)生分級(jí)現(xiàn)象，且不會(huì)因?yàn)楸戎?/p>

5、、粒度等物性差別大而產(chǎn)生偏析； 出料快、殘留量?。旱撞坎捎盟拈_門結(jié)構(gòu)，排料迅速、殘留少； 液體添加量大：添加30%的液體仍能將物料混合均勻，即能混合粘稠物料； 采用獨(dú)特的鏈條張緊機(jī)構(gòu)，裝拆、調(diào)節(jié)快捷而方便； 排料門密封可靠：排料門采用氣囊密封，密封可靠、使用壽命長，更換方便； 采用W形混合室，內(nèi)置風(fēng)道，整體式機(jī)座，側(cè)置檢修門，造型美觀，裝拆檢修方便。</p><p&g

6、t;　　關(guān)鍵詞：槳葉式 飼料 混合機(jī)</p><p>　　Biaxial blades efficient mixing machine</p><p>　　Abstract: Along with the development of modern industry, animal feed factory continues to expand the scale of mixer,

7、 mixing with requirement of improving forage additive quantity of liquid, traditional horizontal double screw with mixer already cannot satisfy the requirement of new generation of high performance. Then biaxial blades m

8、ixer produce and biaxial blades mixer arises at the historic moment. This machine is widely used in the food, feed, chemical, pharmaceutical, pesticide, and other i</p><p>　　Key words: Biaxial blades mixin

9、g machine</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言5</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)5</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容6</p><p>　　2．1 結(jié)構(gòu)與原理6</p><p&g

10、t;　　2．2 混合機(jī)殼體的計(jì)算6</p><p>　　2 2．1 容積(V)的計(jì)算6</p><p>　　2 2．2 混合室有效容積各部分尺寸的確定7</p><p>　　2．3 葉片設(shè)計(jì)7</p><p>　　2 3.1槳葉的形狀的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2 3.2 葉片的安裝方式7</p&g

11、t;<p>　　2 3.3 葉片參數(shù)的確定8</p><p>　　2 3.4 葉片安裝角的確定8</p><p>　　2 3.5 槳葉與軸的配合9</p><p>　　2 3.6槳葉與軸的材料選擇和連接方式10</p><p>　　2．4 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)10</p><p>　　2 4.1 兩轉(zhuǎn)子的安

12、裝關(guān)系10</p><p>　　2 4.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的確定10</p><p>　　2．5 出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)11</p><p>　　2 5.1出料機(jī)構(gòu)工作原理11</p><p>　　2 5.2 放料機(jī)構(gòu)各零件的設(shè)計(jì)和選擇12</p><p>　　2．6 鏈傳動(dòng)方式的設(shè)計(jì)15</p><

13、p>　　2 .7電動(dòng)機(jī)的選擇及葉片軸轉(zhuǎn)速的確定16</p><p>　　第三章 工藝效果16</p><p>　　3．1 混合時(shí)間短，混合均勻度高16</p><p>　　3．2 液體添加量大16</p><p>　　3. 3產(chǎn)品的成型圖17</p><p><b>　　第四章 總結(jié)18&

14、lt;/b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)19</p><p><b>　　致謝19</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　廣泛用于飼料、糧食、化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)中粉狀、顆粒狀、片狀、雜狀及粘稠狀物料的混合； 混合周期短、混合均勻度高：一

15、般物料在50～90S時(shí)間內(nèi)混合均勻度CV≤5%，減少了混合時(shí)間，提高了飼料廠生產(chǎn)效率； 裝填量可變范圍大：裝填系數(shù)可變范圍為0.3～0.8，適用與多行業(yè)中不同比重、粒度等物料的混合； 混合不產(chǎn)生偏析：該機(jī)在1分鐘內(nèi)混合均勻后，繼續(xù)混合物料不發(fā)生分級(jí)現(xiàn)象，且不會(huì)因?yàn)楸戎?、粒度等物性差別大而產(chǎn)生偏析； 出料快、殘留量?。旱撞坎捎盟拈_門結(jié)構(gòu)，排料迅速、殘留少； 液體添加量大：添加30%的液體仍能將物料混

16、合均勻，即能混合粘稠物料； 采用獨(dú)特的鏈條張緊機(jī)構(gòu)，裝拆、調(diào)節(jié)快捷而方便； 排料門密封可靠：排料門采用氣囊密封，密封可靠、使用壽命長，更換方便； 采用W形混合室，內(nèi)置風(fēng)道，整體式機(jī)座，側(cè)置檢修門，造型美觀，裝拆檢修方便。</p><p>　　目前國內(nèi)臥式混合機(jī)，均向著混合精度高、速度快、殘留量小、低耗高效、系列化和適用范圍廣等方向研制和發(fā)展，其中以雙軸槳葉臥式混合機(jī)的發(fā)展尤為迅速。國

17、外的雙軸槳葉式混合機(jī)在上世紀(jì)80年代末已經(jīng)開始研制，挪威FORBERG公司在上20世紀(jì)90年代初推出了雙軸槳葉式系列混合機(jī)，其有效容積25~5000L，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、混合機(jī)理、傳動(dòng)方式與國內(nèi)雙軸槳葉式混合機(jī)基本相同。目前國外流行的翻轉(zhuǎn)雙軸槳葉混合噴涂機(jī)是在普通雙軸槳葉式混合機(jī)基礎(chǔ)之上研制而成的。但需要增加一系列的液體噴涂和真空管道以及一套機(jī)體翻轉(zhuǎn)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。通過對(duì)國內(nèi)外雙軸槳葉式混合機(jī)系列產(chǎn)品的性能進(jìn)行測(cè)試，有如下結(jié)論：雙軸槳

18、葉式混合機(jī)混合能力強(qiáng)，速度快（一般配合飼料，其批量混合周期為30~120S），混合均勻度高，殘留量?。ㄖ挥?.5%左右），能耗較低、適用范圍廣等特點(diǎn)。據(jù)資料介紹：雙軸槳葉式混合機(jī)在混合作業(yè)時(shí)，不受物料密度、粒度、形狀等的影響，不產(chǎn)生離析和分級(jí)，粉料間配比小到1:10000 時(shí)，或液體添加量達(dá)20%以上時(shí)，也可保證均勻混合。而且混合過程柔和，不破壞物料原始物理特性，其噸料能耗比螺帶式混合機(jī)低64%左右，其混合均勻度</p>

19、<p>　　在設(shè)計(jì)的過程中，我得到了指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，同時(shí)也得到了其他同學(xué)的幫助，在此表示衷心地感謝。</p><p>　　由于本人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有限，此說明書肯定有不妥之處，懇請(qǐng)?jiān)u審老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　汪奇超</b></p><p><b>　　2008年5月</b></p>

20、<p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一種適用于食品、醫(yī)藥、化工、建材、塑料、飼料等行業(yè)的粉體混合，可進(jìn)行固-固混合、噴加液體混合的混合機(jī)。并具有適用物料范圍廣，混合精度高，混合速度快，混合過程溫和，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，不污染環(huán)境，安裝、使用、維修保養(yǎng)方便的特點(diǎn)。根據(jù)參考有關(guān)書籍，我們?cè)O(shè)定主要技術(shù)參數(shù)如下：產(chǎn)量500KG 電動(dòng)機(jī)功率11KW 參與

21、設(shè)計(jì)的共三個(gè)人，本人負(fù)責(zé)的是混合機(jī)構(gòu)帶有槳葉軸和控制放料口的連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　2．1 結(jié)構(gòu)與原理</b></p><p>　　該雙軸混合機(jī)主要由兩根相反旋轉(zhuǎn)的軸以一定的相位排列及由安裝在軸上面的槳葉構(gòu)成。在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，一側(cè)軸上的槳葉將物料甩

22、起隨其一道旋轉(zhuǎn)，另一側(cè)軸上的槳葉利用相位差將一側(cè)甩起的物料反向旋轉(zhuǎn)甩起。這樣，兩側(cè)的物料便相互落人兩軸問的腔內(nèi)。從而物料在混合機(jī)的中央部位形成了一個(gè)流態(tài)化的失重區(qū)(見圖1) 度安裝，且以低圓周速旋轉(zhuǎn)。物料被提升后形成了旋轉(zhuǎn)渦流，這種處于失重狀態(tài)下的渦流產(chǎn)生混合作用。使物料快速、充分均勻地混臺(tái)運(yùn)動(dòng)著的物料。雖然是固體，但其表現(xiàn)卻象流體一樣。由于槳葉以一定的角安裝，且以低圓周速轉(zhuǎn)，使物料快速、充分、均勻地混合。</p><

23、;p>　　— 一 圖-1 物料混合運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p>　　2．2 混合機(jī)殼體的計(jì)算</p><p>　　依據(jù)該餛合機(jī)兩根槳葉軸的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)殼體為獨(dú)特的 w 型結(jié)構(gòu)， 外型框如圖2</p><p>　　圖-2 雙軸混合機(jī)殼體示意圖</p><p>　　2．2．1 容積(V)的計(jì)

24、算</p><p>　　根據(jù)混合機(jī)的理論，混合機(jī)的最佳混合批量應(yīng)以物料剛好達(dá)到轉(zhuǎn)子中心線為佳、而對(duì)于新型獨(dú)特的雙軸機(jī)，要求其能在滿負(fù)荷下工作(即其生產(chǎn)能力超過其設(shè)計(jì)能力)，則其充滿系數(shù)應(yīng)在0．2～ 1．4范圍內(nèi)，依據(jù)公式：</p><p>　　············（1

25、）</p><p>　　式中： V —混合機(jī)有效容積()</p><p>　　G—批次混合量(500公斤／批)</p><p>　　r—物料容重(飼料r=500kg／)</p><p>　　—充滿系數(shù)(取=0．6)</p><p>　　2．2．2 混合室有效容積各部分尺寸的確定</p><p>

26、　　混合機(jī)的混合室有效容積結(jié)構(gòu)如圖2中所示。將混合室容積分成圓柱體與長方體的組合，依據(jù)幾何關(guān)系得：</p><p>　　···········(2)</p><p>　　式中：—混合室有效容積</p><p><b>　?。?=1.67）</

27、b></p><p>　　D —半邊“W”型殼體內(nèi)徑(mm)</p><p>　　L —?dú)んw長度(m)</p><p>　　為了造型美觀，將殼體的長寬比定為黃金分割比， 即： D1：L=0．6l8 （3）</p><p><b>　　由(2)(3)得：</b></p><p>　　==1

28、.67=···············（4）</p><p>　　根據(jù)孫楠同學(xué)對(duì)殼體的設(shè)計(jì)計(jì)算，得出的數(shù)據(jù)如下：混合機(jī)有效容積 V=1.67 </p><p>　　W型殼體內(nèi)徑 =802.88mm 殼體的長度L=1235.2mm</

29、p><p><b>　　2．3 葉片設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2 3.1槳葉的形狀的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)物料特性及工藝要求定，對(duì)于有液體添加的混合物料，槳葉應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單的形狀，以減少卸料及清理困難。此外，為減小物料阻力，還應(yīng)盡量縮短槳葉切割邊長度，由于在面積相同的情況下，正方形的周長較短，所以槳葉的形狀應(yīng)設(shè)計(jì)成正方形或接近正方形

30、為宜。為保證槳葉與機(jī)體內(nèi)壁的間隙均勻一致，槳葉頂端邊線應(yīng)設(shè)計(jì)成橢圓弧線。</p><p>　　2 3．2 葉片的安裝方式</p><p>　　葉片的安裝方式是保證雙軸混合機(jī)性能的關(guān)鍵，安裝不恰當(dāng)，就不能達(dá)到期望的憂越性能；叉根據(jù)物料流態(tài)化區(qū)的形成機(jī)理及</p><p>　　圖-3 葉片安裝示意圖</p><p>　　軸的受力均衡情況，初定每螺

31、距上安裝四個(gè)葉片．安裝角為 (待定)． 如圖3所示。</p><p>　　2 3．3 葉片參數(shù)的確定</p><p>　　如圖3示，設(shè)葉片長為L ，寬為c．軸向投影長度為b，徑向投影為a．葉片安裝角為α考慮葉片轉(zhuǎn)子的平衡穩(wěn)定性，葉片在軸上的安裝數(shù)目應(yīng)取偶數(shù)，又因?yàn)槊柯菥嗌嫌兴膫€(gè)葉片 故：</p><p>　　a=L/4K(K=2,4,6…)··&

32、#183;········(5)</p><p>　　上式中： a—葉片徑向投影長度(mm)</p><p>　　L—混合機(jī)殼體長度(L=1235.2mm)</p><p>　　k～偶數(shù)因子(取k=4)</p><p>　　則式(5)：a=1235.2/16=77

33、.2(mm)</p><p>　　根據(jù)圖2的幾何關(guān)系：c=a/SINα··········（6）</p><p>　　2 3．4 葉片安裝角的確定</p><p>　　混合室內(nèi)的物料顆粒除了受電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸葉片上力的作用外，還受物料粒子問的摩擦力及物料粒子與殼體的摩擦作用

34、而產(chǎn)生復(fù)雜的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，設(shè)其合成運(yùn)動(dòng)速度為V 、在</p><p>　　圖-4物料顆粒運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p>　　軸線上的速度為，圓周上的速度為</p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)示意圖如圖4：</b></p><p>　　如圖4所示，依據(jù)幾何關(guān)系</p><p>　　V合=AB×SIN

35、α÷COSρ</p><p>　　AB=2ΠRn/60</p><p>　　V合=2ΠRn/60·SINα÷COSρ</p><p>　　V軸=V合COS(α+β)= · COS(α+β)········(7)</p><p&

36、gt;　　式(7)中： n—葉片軸轉(zhuǎn)速(r／min)</p><p>　　D1—半邊殼體的內(nèi)徑(mm)</p><p><b>　　α—葉片安裝角</b></p><p>　　ρ—物料顆粒的摩擦角角（ρ=23°∽28°）</p><p>　　對(duì)于雙軸混合機(jī)，要達(dá)到其晟佳的混合效果，最大限度地降低動(dòng)力消

37、耗，使物料能形成流態(tài)化的失重區(qū)，應(yīng)使物料的離心力 (mR)小于重力(m g)，mR<mg.</p><p>　　W=2πn/60········(8)</p><p><b>　　由上式(8)</b></p><p>　　n< (D1=802.88mm)

38、</p><p>　　n<47.21(r／min)</p><p>　　即混合機(jī)轉(zhuǎn)于的臨界轉(zhuǎn)速n臨 <47.21(r/min)．那么由轉(zhuǎn)速n導(dǎo)致的物料顆粒軸向速度V也應(yīng)有一個(gè)極大值。顯然，要求得 式(6)的v軸的極大值，只需對(duì)安裝角(α)求 一階導(dǎo)數(shù)。然后令dv軸/dα=0即可。</p><p>　　所以cos(2α +β)=0</p>&

39、lt;p>　　得：2α+ρ=π/2或2α +ρ=-π/2(舍去)</p><p>　　取ρ=24° ．則有α =33°，即葉片的安裝</p><p>　　角α=33°．則上式(6)C=a/SINα=77.2/SIN33°=141.65（mm）</p><p>　　2 3.5 槳葉與軸的配合</p><

40、p>　　機(jī)體內(nèi)并排裝有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由軸和多組槳葉組成，每組槳葉有兩片葉片，槳葉一般呈45°角安裝在軸上，只有一根軸最左端的槳葉和另一根軸最右端的槳葉與軸線的夾角小于其它槳葉，目的是讓物料在此處獲得更大的拋犧而較快地進(jìn)入另一轉(zhuǎn)子作用區(qū)。槳葉通過支撐桿固定在軸上，軸一般在中段采用空心軸，兩端為實(shí)心軸端，以減輕自重，改善受力狀況。槳葉與軸的配合如圖5所示</p><p>　　圖-5 槳葉與軸的配合示意

41、圖</p><p>　　2 3.6槳葉與軸的材料選擇和連接方式</p><p>　　槳葉與支承桿間采用焊接方式連接。焊接件加工簡單，裕量小，受力也較明確，同時(shí)焊接的剛度大，整體性好。在此槳葉與支撐桿選用30號(hào)鋼，該材料有較高的強(qiáng)度和較好的韌性，焊接性中等，熱處理方式為正火。軸采用45號(hào)鋼，該材料具有良好的綜合力學(xué)性能，熱處理方式為調(diào)質(zhì)。支撐桿與軸間采用過渡配合，使支撐桿固定在軸上。<

42、/p><p><b>　　2．4 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2 4．1 兩轉(zhuǎn)子的安裝關(guān)系</p><p>　　根據(jù)兩轉(zhuǎn)子的受力分析及葉片的受力對(duì)性．采用兩轉(zhuǎn)子葉片間相切及相位為180°的安裝方式．如圖6所示</p><p>　　圖-6 兩轉(zhuǎn)子安裝關(guān)系示意圖</p><p>　　2

43、 4．2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的確定</p><p>　　據(jù)有關(guān)資料介紹．混合機(jī)葉片末端線速度范圍國內(nèi)為V=0．8～ 1 62(m／s)；日本RM 公司為V=1～ 1．2(m／s)；美國SW 公司為V=0 9～ 1 25(m／s)；挪威Forberg公司為0．85～ 1．28(m/s) 由于挪威Forberg公司生產(chǎn)的雙軸混合機(jī)最早取得成成功，這里試取V=0.85∽1.28進(jìn)行計(jì)算。</p><p>

44、;<b>　　由上式(7)知</b></p><p>　　因?yàn)閂合即為葉片末端的線速度。所以：0.85< ·<1.28 (D1=2R)</p><p>　　解上式得：34.31(r/min)<n<47.68(r/min)</p><p>　　又因?yàn)?n臨 <47.21(r/min)</p>

45、<p>　　所以34.31(r/min)<n<47.21(r/min)</p><p>　　即該(500公斤／批)混合機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速應(yīng)在34.31(r/min)<n<47.21(r/min)范圍內(nèi)。具體轉(zhuǎn)速要視電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)比而定。</p><p>　　2．5 出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2 5.1出料機(jī)構(gòu)工作原理</p&

46、gt;<p>　　該機(jī)底部設(shè)有兩個(gè)出料門．一般采取大開門結(jié)構(gòu)，門體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮位置微調(diào)結(jié)構(gòu)，必要時(shí)，可方便地調(diào)節(jié)門體位置，使門體緊貼于機(jī)槽底部，保證出料門位置正確，密封可靠。門框周圍還應(yīng)設(shè)置橡膠密封件，門關(guān)閉時(shí)，門體側(cè)面緊貼密封件，防止機(jī)內(nèi)物料泄漏，密封件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮更換問題，以便橡膠條損壞或老化后更換方便。兩個(gè)出料門由控制機(jī)構(gòu)控制，分別控制出料門的開關(guān)．該機(jī)構(gòu)采用一只氣缸同時(shí)控制兩排料門開關(guān)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用一個(gè)與氣缸塞

47、桿鉸接的雙聯(lián)主動(dòng)搖桿，其兩端分別與兩連桿鉸接，氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩從動(dòng)搖桿同時(shí)相向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)兩排料門同步開關(guān)動(dòng)作。出料門裝在聯(lián)動(dòng)軸上，該軸與從動(dòng)搖桿連接。</p><p>　　圖-7 控制放料口開關(guān)的機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　支桿1 2-連桿1 3-雙聯(lián)主動(dòng)搖桿 4-連桿2 5-支桿2 6-氣缸座 7-氣缸 8-活塞桿</p><p&

48、gt;　　計(jì)算該連桿機(jī)構(gòu)的自由度：</p><p>　　F=3n-（2 + - ）- </p><p><b>　　F—自由度</b></p><p><b>　　n—活動(dòng)構(gòu)件</b></p><p><b>　　—低副</b></p><p><

49、b>　　—高副</b></p><p><b>　　—虛約束</b></p><p><b>　　—局部自由度</b></p><p>　　得出結(jié)果F=1,所以該機(jī)構(gòu)的是運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定的可動(dòng)機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件為活塞桿。</p><p>　　圖-8 9-放料門 10-密封圈 11-殼

50、體</p><p>　　支桿1和支桿2分別與兩個(gè)聯(lián)動(dòng)軸鉸接，同時(shí)聯(lián)動(dòng)軸與放料口連接在一起。當(dāng)氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)，雙聯(lián)主動(dòng)搖桿從而推動(dòng)從動(dòng)搖桿帶動(dòng)放料口的開關(guān)。</p><p>　　2 5.2 放料機(jī)構(gòu)各零件的設(shè)計(jì)和選擇</p><p><b>　　氣缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</b></p><p>　　選用彈簧復(fù)位氣缸，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)

51、，氣缸的尺寸設(shè)計(jì)如下：</p><p><b>　　圖-9</b></p><p>　　根據(jù)力平衡原理，如圖9所示的單向作用氣缸活塞桿上輸出推力必須克服彈簧的反作用力和活塞桿工作時(shí)的總阻力，其公式為：</p><p><b>　　-彈簧反作用力</b></p><p><b>　　-活塞桿

52、上的推力</b></p><p><b>　　D-活塞直徑</b></p><p><b>　　P-氣缸工作壓力</b></p><p>　　-氣缸工作時(shí)的總阻力</p><p>　　-載荷率，主要考慮保證氣缸動(dòng)態(tài)特性參數(shù)及總阻力。若氣缸動(dòng)態(tài)參數(shù)要求較高，且工作頻率高，其載荷率一般取=0

53、.3~0.5，速度高時(shí)取小值，速度低時(shí)取大值；若氣缸動(dòng)態(tài)要求一般，且工作頻率低，基本是勻速運(yùn)動(dòng)，可只考慮其總阻力，其載荷率可取=0.7~0.85</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取D=100mm。由于和相對(duì)于非常小，可取它們?yōu)?。</p><p>　　又因?yàn)榛旌蠙C(jī)在工作時(shí)轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，=0.7~0.85，所以：</p><p>　　==0.01500000.

54、7=274.75</p><p><b>　　活塞桿的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，按強(qiáng)度條件計(jì)算活塞桿的直徑。</p><p><b>　　d,</b></p><p>　　式中 -氣缸的推力</p><p>　　-活塞桿材料的許用應(yīng)力=/S<

55、/p><p><b>　　-材料的抗拉強(qiáng)度</b></p><p>　　S-安全系數(shù) S1.4</p><p>　　選用材料Q235，Q235的抗拉強(qiáng)度為370-500MPA，取=400.</p><p>　　可得：d 34.37</p><p>　　所以活塞桿的直徑取35mm。根據(jù)機(jī)械零件手冊(cè)，選用

56、型號(hào)為QGS的氣缸，設(shè)計(jì)行程為400mm。于是在計(jì)算時(shí)我們認(rèn)為活塞桿的長度為400，直徑為35。在實(shí)地測(cè)量后得出了該機(jī)構(gòu)其他零件的數(shù)據(jù)，詳見各零件的零件圖紙。這些桿件均由自由鍛造加工成型。自由鍛造是采用通用工具或在鍛造設(shè)備的上下跕間進(jìn)行鍛造，金屬只有部分表面受到工具的限制。材料選用Q235，該材料的強(qiáng)度與韌性有較好的配合，鍛造性，沖壓性以及焊接性良好，熱處理為淬火加回火。</p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)，初定A與C

57、點(diǎn)的中心距為1000mm，AB與BC的夾角為120°，從而計(jì)算出AB和BC的長度約為578mm。</p><p><b>　　圖-10</b></p><p>　　根據(jù)固定鉸鏈的的中心位置，通過作圖法設(shè)計(jì)出各桿的長度尺寸，如圖10。各桿的尺寸詳見零件圖。</p><p><b>　　連桿的強(qiáng)度校核：</b><

58、;/p><p><b>　　δ=<=375</b></p><p><b>　　故安全。</b></p><p>　　各桿間通過螺栓和螺母進(jìn)行鉸接，規(guī)格選用M20。由于螺母為標(biāo)準(zhǔn)件，直接選用。</p><p>　　桿5和桿1與軸通過鍵相連接，采用A型普通平鍵。平鍵的尺寸如下：

59、 </p><p>　　BHL=3218100（mm） R=b/2</p><p>　　桿1和桿5是通過兩根直軸控制放料門的開關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)所用的軸為光軸。光軸形狀簡單，加工容易，應(yīng)力集中源少。該軸兩端有兩個(gè)鍵槽，用來安裝鍵，一端連接連桿機(jī)構(gòu)，一端連接放料門。材料選用40cr，熱處理方式為調(diào)質(zhì)，бB=640Mpa，бS=355Mpa。光軸的長度為箱體的長度

60、1235.2mm，光軸的直徑由經(jīng)驗(yàn)選取60mm。</p><p><b>　　軸承的選擇</b></p><p>　　軸承的作用是支撐軸及軸上的零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的摩擦和磨損。</p><p>　　因?yàn)闈L動(dòng)軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以我們只需要選型就可以了。滾動(dòng)軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受的載荷大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作要求來選擇。由

61、于本設(shè)計(jì)的軸基本上只承受徑向載荷且承載能力不要求很高，所以我們選擇深溝球軸承6000系列。由于軸的直徑為60mm，所以我選取滾動(dòng)軸承代號(hào)為61312。</p><p>　　2．6 鏈傳動(dòng)方式的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于該雙軸混合機(jī)有兩根傳動(dòng)軸，故傳動(dòng)方式有兩種情況：其一一是采用兩臺(tái)相同的減逍電機(jī)，每臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)?根軸。同步轉(zhuǎn)動(dòng)， 轉(zhuǎn)向相反，該方案的特點(diǎn)是： 傳動(dòng)平穩(wěn)，工作可靠，但功耗大，

62、成本高， 占地面積多；其二是采用一臺(tái)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)方式如圖10示，該方案的特點(diǎn)是：工作性能穩(wěn)定，功耗低。成本低，但鏈條有輕微沖擊跳動(dòng)，對(duì)鏈條及鏈輪有一定的磨損。綜合這兩種傳動(dòng)方式，筆者設(shè)計(jì)時(shí)采用后者。</p><p>　　圖-11 鏈傳動(dòng)方式示意圖</p><p>　　1—主動(dòng)鏈輪與電機(jī)直聯(lián) 2、3—兩轉(zhuǎn)子上的鏈輪 4—換向隋輪。</p><p>　　2

63、.7電動(dòng)機(jī)的選擇及葉片軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　由于該混合機(jī)適合于添加高液態(tài)糖脂，相對(duì)電機(jī)功率要大些．筆者建議選用電機(jī)功率不應(yīng)低于7．5k，設(shè)主從鏈輪傳動(dòng)比為1：1，初步選擇電動(dòng)機(jī)為JXJ5— 35一ll的擺線針輪減速電動(dòng)機(jī)，電機(jī)功率為l1kw輸出轉(zhuǎn)速為41．7r／min，則葉片軸的轉(zhuǎn)速為n=41．7r／min。而此轉(zhuǎn)速與我在計(jì)算轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速符合，在34.31(r/min)<n<47.21(r/

64、min)的范圍內(nèi)。</p><p><b>　　第三章 工藝效果</b></p><p>　　1.混合時(shí)間短，混合均勻度高據(jù)該混合柳的試驗(yàn)表明，該機(jī)不僅能應(yīng)用于多種工業(yè)部門，而且可以混合添加量僅為3PPm 的添加劑；且能在30～ 60秒的時(shí)間內(nèi)將其與物料混臺(tái)均勻 且混合均勻度Cv<4％，而不產(chǎn)生離析。2．液體添加量大飼料中添加植物油，液化脂或糖蜜之類的葉稠液體

65、是動(dòng)物營養(yǎng)的需要； 同時(shí)在混合過程中，還有助于減少物料的分級(jí)。提高飼料品質(zhì)，這是因?yàn)橐后w在較大物料顆粒表面形成粘性涂層。使較細(xì)小的顆粒粘附其上；往料倉內(nèi)卸料時(shí)，細(xì)小顆粒隨較大的顆粒流向料堆四周。減少了分級(jí)現(xiàn)象，從而使產(chǎn)品的混合均勻度得到保證，對(duì)于傳統(tǒng)的雙螺帶混合機(jī)，其液體添加量僅為3％ ～ 8％、當(dāng)超過此添加量時(shí)。粘稠液體往往會(huì)粘敷在螺帶的背部，作業(yè)幾小時(shí)后便失去了正常的混合作用，達(dá)不到要求的混合效果，不得不停機(jī)進(jìn)行人工清理，但幾小時(shí)后

66、叉會(huì)故態(tài)重演。而對(duì)于雙軸槳葉式混合機(jī)，由于其特定的槳葉結(jié)構(gòu)，流態(tài)化的失重區(qū)其液體添加量可高達(dá)1 0％ 一20％，故可極大地改善飼料的適口性。但在添加糖蜜時(shí)，可采取加熱糖蜜(不能焦糖化) 提高其流動(dòng)性；以10％ 的水稀釋后再噴灑，以提高其噴灑效果。</p><p><b>　　3.3產(chǎn)品的成型圖</b></p><p><b>　　第四章 總結(jié)</b&g

67、t;</p><p>　　轉(zhuǎn)眼之間，歷經(jīng)整整兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了，這是我們大學(xué)之中最后一個(gè)也是最重要的一個(gè)設(shè)計(jì)、一個(gè)階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)是考驗(yàn)我們大學(xué)這四年來的所學(xué)，它要求我們將大學(xué)這四年來所學(xué)到的知識(shí)能夠融會(huì)貫通、熟練應(yīng)用，并要求我們能夠理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)我們的綜合運(yùn)用能力以及解決實(shí)際問題的能力。在這個(gè)過程中，感到自己有學(xué)到了好多東西。</p><p>　　在這兩個(gè)月里，我們不斷學(xué)習(xí)

68、、不斷積累并且不斷提高。在指導(dǎo)老師嚴(yán)霖元老師的悉心指導(dǎo)下，我們從最初的開題報(bào)告開始做起，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定；之后尺寸擬定、各個(gè)零部件的選擇及計(jì)算、繪制裝配圖、零件圖等幾個(gè)階段。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我們這四年來所學(xué)的專業(yè)知識(shí)是否踏實(shí)的檢驗(yàn)，讓我們對(duì)這四年中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了綜合，也讓我溫習(xí)了一些已經(jīng)快要淡忘的專業(yè)知識(shí)，更學(xué)習(xí)到了一些實(shí)際機(jī)械應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí)，我們也充分認(rèn)識(shí)到自身的許多不足之處：基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，缺乏綜合運(yùn)用及理論聯(lián)系實(shí)際

69、的能力等，相信通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所得到的鍛煉，在未來的日子中我們能克服自身的缺點(diǎn)。</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)，無論是我們的學(xué)習(xí)知識(shí)的能力得到了鍛煉，更是使我們團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到了很好的鍛煉，此項(xiàng)設(shè)計(jì)是由我們?nèi)齻€(gè)人共同完成，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，我們?nèi)齻€(gè)人主動(dòng)承擔(dān)任務(wù)，分工協(xié)作、積極配合，幾次修改設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了大量的理論計(jì)算，努力是設(shè)計(jì)更加趨向完善，雖然過程中曾經(jīng)出現(xiàn)過鬧矛盾的時(shí)候，但事后互相都能清楚的認(rèn)識(shí)問

70、題，因?yàn)榇蠹叶际窍肱Π言O(shè)計(jì)做好，難免有心急的時(shí)候，但是相互寬容、諒解才是同學(xué)之間相處的根本，頭腦清醒了以后，我們又能積極的配合在一起努力工作，爭(zhēng)取把設(shè)計(jì)早日完成，同時(shí)也更加深了對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)的理解。</p><p>　　雖然設(shè)計(jì)是短暫的，但是得到的知識(shí)確是永久的，一個(gè)完好的設(shè)計(jì)是對(duì)整個(gè)四年大學(xué)生活的一個(gè)總結(jié)，并是對(duì)未來新的生活展開的一個(gè)良好的開端，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們都是抱著非常認(rèn)真的態(tài)度，遇到任何的問題

71、，都會(huì)積極向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，但是知識(shí)還是要靠自己去獲得的，所以我們更多的時(shí)間都是自主的跑到圖書館去找資料，把相關(guān)的書籍都認(rèn)真的尋找，即使最后沒有找到需要的資料，但本身在看書的過程中也是一種收益，就是在指導(dǎo)老師和圖書館尋找資料的幫助下，我們的設(shè)計(jì)一點(diǎn)點(diǎn)的明朗，一點(diǎn)點(diǎn)的完善，自己也是一點(diǎn)點(diǎn)的高興起來，這是充滿自己汗水的成果啊。</p><p>　　我們知道，我們的設(shè)計(jì)還存在很多不足之處，但是我們相信，有了這個(gè)堅(jiān)持的信心

72、，和大家對(duì)我們的幫助，我們一定會(huì)把它努力做得更好的。</p><p>　　最后，我們要衷心的感謝我們的指導(dǎo)老師嚴(yán)霖元，還有其它所有給過我們幫助和支持的老師和同學(xué)們，沒有你們，就沒有我們今天這個(gè)小小的成果，再次深深的感謝你們！</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]機(jī)械制造基礎(chǔ) 嚴(yán)霖元主編 中國農(nóng)業(yè)出

73、版社</p><p>　　[2]機(jī)械零件手冊(cè) 賈耀卿，夏恭忱主編 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社</p><p>　　[3]機(jī)械零件工藝性手冊(cè) 蔡蘭主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[4]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 徐灝主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]機(jī)械設(shè)計(jì) 楊明忠，朱家誠主編 武漢理工大學(xué)出版社 </p><p>

74、;　　[6]圖學(xué)基礎(chǔ)教程 潭建榮主編 高等教育出版社</p><p>　　[7]機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 席偉光主編 高等教育出版社</p><p>　　[8]機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 周元康主編 重慶大學(xué)出版社</p><p>　　[9]簡明機(jī)械實(shí)用手冊(cè) 楊曉輝主編 科學(xué)出版社</p><p>　　[10]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）機(jī)械傳動(dòng) 成大先主編 化學(xué)工

75、業(yè)出版社</p><p>　　[11]袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 毛謙德主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[12]簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 朱龍根主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[13]金屬切削機(jī)床 戴曙主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在做