臥式攪拌機的結構設計【說明書+CAD】,說明書+CAD,臥式攪拌機的結構設計【說明書+CAD】,臥式,攪拌機,結構設計,說明書,仿單,cad 哈爾濱理工大學學士學位論文 哈 爾 濱 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 題 目：臥式攪拌機的結構設計 院、 系：榮成學院 機械工程系 姓 名： 李業(yè)成 指導教師： 張中然 系 主 任： 杜野 年 月 日 - 28 - 臥式攪拌機的結構設計 摘 要 臥式攪拌機具有悠久的歷史，它的應用范圍極其廣泛，在化學，機械，建筑，輕工業(yè)，重金屬領域都會看見攪拌機的應用。從不同的角度可以把攪拌機分為立式和臥式兩種，其中臥式攪拌機主要是指攪拌機的軸線與攪拌機回旋軸線都在水平的位置。 本文設計的臥式攪拌器在分析國內外攪拌機械的發(fā)展的基礎上，設計一種新的臥式攪拌器，這種新的新的結構設計可用于面粉，飼料等粒狀物質的攪拌和混合，相比傳統(tǒng)的攪拌裝置更加快速簡單并且工作效率高。設計的攪拌器具有兩個水平的傳送方式，第一個是V型皮帶和齒輪結合的第一主變速器，以實現(xiàn)混合操作。第二個是采用楔帶和凸輪組成的傳動方式，以提高攪拌工作效率。 在該課題中，對臥式攪拌器的基本結構，基本尺寸的詳細設計和對攪拌器結構的建模和運動模擬，更為真實簡單的體現(xiàn)設計的過程和結構分析，再進行安全分析校核的計算，攪拌器結構設計，參數(shù)計算，功率檢查，從而確保該攪拌器穩(wěn)定可靠的運轉。 關鍵詞 臥式攪拌器；混合設備；攪拌機；上料裝置 Structure Design of Horizontal Mixer Abstract This design introduced the development course of the domestic and foreign mixer machinery and domestic and foreign research trends，and the design of the mixer. Based on this topic agitator in the domestic and foreign research and development，design a new with vibratory mixing and row material function of horizontal agitator structure design scheme to be used for dry mixing operation．The horizontal mixer has two transmission systems，the first main drive system uses V belt and gear drive to achieve mixing operation． In this paper, the design of horizontal agitator in the analysis of the domestic and foreign mixing based on the development of mechanical, design a new horizontal mixer, this new structure design can be used for flour, feed and other particulate matter and stir the mixture compared to the traditional stirring device is more simple and fast and high work efficiency. The design of the mixer has two levels of transmission, the first is the V type belt and gear combination of the first main transmission, in order to realize the mixed operation. The second is the use of the drive mode of the wedge and the cam to improve the efficiency of mixing In the paper, the basic structure of horizontal agitator, the detailed design of the basic dimensions and the agitator structure modeling and motion simulation, more simple and true embodiment of the design process and structural analysis, and security analysis and checking calculation, agitator structure design, parameter calculation, check power, so as to ensure the stirrer is stable and reliable operation. Keywords Horizontal mixer, mixing equipment, mixer, feeding device 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 課題研究意義 1 1.2 攪拌器國內外發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3 臥式攪拌器發(fā)展趨勢 4 1.4 論文主要研究內容 5 1.5 本章小結 5 第2章 總體方案設計及參數(shù)設計 6 2.1 傳動機構方案設計 6 2.2 攪拌機容量確定 7 2.3 攪拌機結構參數(shù)確定 8 2.4 攪拌功率的計算 11 2.5 傳動裝置工作參數(shù)計算 13 2.6 帶傳動的計算 14 2.7 本章小結 19 第3章 臥式攪拌機零件設計 20 3.1 攪拌軸的設計 20 3.2 攪拌軸的校核 22 3.3 攪拌機結構設計 24 3.4 三維建模 26 3.5 本章小結 27 結論 28 致謝 29 參考文獻 30 第1章 緒論 1.1 課題研究意義 工程添加混合物在整個攪拌過程中的重點和被稱為臥式攪拌機自動完成的機械裝置，攪拌機在各個行業(yè)具有廣泛應用，在食品行業(yè)更是必不可少的。目前，食品加工餐飲行業(yè)仍然是社會中非常主導的地位，食品加工工藝有非常簡單的結構，投資相對較小，但是攪拌混合技術在這個領域仍然存在很多問題，如攪拌效率低功耗大鑄造成本高等。但更復雜的攪拌技術國內還達不到標準施工人員技術也是有限的，建設項目產生難以發(fā)展，生產不了高質量的產品不利于購買者的健康，同時也降低了臥式攪拌機的攪拌質量。在自動化設計和選型問題上長期依靠專家經(jīng)驗知識人工完成，智能化過于低下、設計周期長、人力物力消耗巨大[1]。因此，臥式攪拌機技術的研究和推廣似乎迫在眉睫，尤其是在以下三個方面： 1．從技術層面出發(fā)，在經(jīng)濟上，提高了工作效率； 2．市場的迫切需求和行業(yè)競爭的水平，以及市場需求滿足食品加工行業(yè)和餐飲業(yè)的日常需求的發(fā)展； 3．從環(huán)保節(jié)約方面入手，提高攪拌機效率，滿足市場高技術攪拌要求。 運作原理，每個狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液體）的材料下均勻混合召開混合操作，但通常的固體材料或固體材料之間的混合物通常被稱為混合，作為固體、液體或與液體材料稱為操作混合物質下攪拌[2]。攪拌混合操作是使用最廣泛的工藝裝置的操作之一，在化工，石油化工規(guī)模大，輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、造紙、農藥、涂料、冶金、廢水和其他行業(yè)的應用。近年來發(fā)展迅速攪拌技術和混合設備正向著規(guī)模化，標準化，節(jié)能型機電一體化，智能化和專業(yè)化的方向發(fā)展。在這種形式下，技術人員如何利用現(xiàn)有的經(jīng)驗應對新的變化，運行在不同條件下的正確設計和攪拌的選擇和混合裝置，以安全，可靠，高效，節(jié)能的要求相遇，是非常重要的。 攪拌設備是為各種工業(yè)反應不可缺少的重要工具。由于多樣性和復雜性反應不一，流動，攪拌和混合攪拌技術的目的，還存在一些問題。由于低混合效率，高功率，高拉成本，在自動選擇和設計問題，長期以來一直依賴于專業(yè)知識的基礎上完成的經(jīng)驗人工智能水平不高，較長的設計周期，消耗巨大的資金和人力資源等。因此，主要任務開發(fā)新的攪拌裝置，提高攪拌效率，和使用在混合過程研究復雜的流量測量技術。 1.2 攪拌器國內外發(fā)展現(xiàn)狀 在谷物混合粉末混合，面粉加在食品添加劑的配件和添加劑并干燥調味粉和速溶飲料生產等活動中使用的混合器，該目標是有兩個或兩個以上的粉末顆粒通過動作流，各組分的濃度，以形成均勻的混合物。 近年來，隨著提高和科學技術和成熟的理論，設計的進一步開發(fā)和制造攪拌器獲得了快速發(fā)展。但它也面臨著必須達到合理利用資源，節(jié)約能源和環(huán)境挑戰(zhàn)的要求?；诮档涂偖a品成本，減少維護成本，提高設備的產品服務間隔要求，設備運行壽命大大提高?；跐M足衛(wèi)生和清潔的費用和消毒用于CIP（清洗）和SIP（滅菌）來，提高自動化與產品人體接觸的程度，要求使人工操作和待機時間，大大提高了產品的衛(wèi)生。這些研究是現(xiàn)代新舵系統(tǒng)，其中許多豐碩的成果在某些方面取得了很好的發(fā)展。 傳統(tǒng)的攪拌裝置有四種基本組成，填料密封，機械密封，液壓密封件和唇形密封件。類似于密封泵密封，最簡單的密封與至少一個混合器。這種密封結構的密封件只適用于低壓力，灰塵，蒸汽等密封，是最常用密封件。但是機械密封件的成本高，泄漏率高，易損壞。 根據(jù)電極和攪拌器與磁驅動聯(lián)接連接之間靜態(tài)密封件的特征的磁耦合攪拌器連接結構，沒有接觸的扭矩傳遞，可以解決機械密封和泄漏填料密封。在國內山東威?？煽仉娍蛊鳎_元化工機械磁力反應釜廠，溫州味全磁性密封裝置，生產的磁力攪拌器在國內享有很高的信譽。瑞典NA型磁攪拌釜反應器，攪拌器安裝在反應器中，攪拌器的底部和漂洗罐底，容易去除，可靠，耐用，易于維修。但缺點是對于某些磁力攪拌器或大量粘稠液體或固體部件的反應仍然不好，其中機械攪拌器應作為驅動能量。 新的舵葉的發(fā)展，許多企業(yè)正積極生產適用于攪拌高粘度材料，其中美國研制出一種新型雙行星混合機就是其中之一。傳統(tǒng)的矩形細長的行星片（見圖1-1a）與新高粘度的刀片不同（見圖1-1b）在精確的立體角，旋轉葉片的軌道，不僅有力地推動了高粘度物料向前移動并推向下運動，并比傳統(tǒng)的行星葉片阻力更小[3]。傳統(tǒng)的行星垂直刀片具有兩組兩個垂直葉片的扁長，在容器中形成一個很大的剪切阻力浪涌。這樣的設計結構有助于提高攪拌機的工作效率并且結構簡單易于加工。大大的提高了攪拌機的工作效率，相比于傳統(tǒng)的攪拌機葉片具有更多的優(yōu)越性。 （a） 傳統(tǒng)的行星式槳葉 （b） 新型HV槳葉 圖1-1 新舊攪拌槳葉對比 傳統(tǒng)的行星式攪拌葉攪拌效率低，攪拌阻力大，受到攪拌物質的限制等因素。因為新的高壓攪拌HV葉片交替地導通時的橫截面是在材料的基本上一直連續(xù)，負載連續(xù)處于平衡狀態(tài)，從而消除了電流浪涌現(xiàn)象。德國采用的主錐度攪拌混合的原理在圖（1-2），攪拌兩個低粘度和一個高粘度材料同時攪拌， 圖1-2 攪拌低粘度和高粘度物料的慢速轉動的攪拌頭 這種混合頭顯著優(yōu)勢是攪拌一個比較低的速度但攪拌時間短，不吸入空氣攪拌不起泡不加熱，物料動作柔和、節(jié)能、完整易于安裝，既可用于攪拌的化學物質，可以也可以用于攪拌食物。 新的轉子定子攪拌技術的進步也非常快，轉子定子混合技術可以產生不同的乳化劑亞微米，美國羅斯公司生產攪拌機。其原理是在高速旋轉的轉子，轉子尖端速度是大的，因為轉子和定子之間的速度差，可以產生高剪切力和湍流動能在定子和轉子的間隙，在攪拌容器中的材料研磨至亞微米級。自動化多功能和混合過程是提高21世紀的攪拌產品質量，生產并與主導環(huán)保要求的方向相適應[4]。 多軸混合器配備有三個獨立的驅動攪拌裝置。沿三個翼錨式攪拌器的緩慢旋轉的圓周將攪拌容器中，從而使材料激烈軸向和徑向流動，其中混合材料特性和傳熱允許生產，在轉子剪刀裝置和高速分送頭的工作下。這樣與變速驅動雙行星式混合器的組合，能夠獲得更好的攪拌效果，即使在非常低的速度大的轉矩[5]。 行星槳葉與高速分散葉片行星組合，利用攪拌器的這種組合，攪拌材料的粘度可以達到120萬厘泊。行星和刀具頭自身的旋轉軸線分散容器周圍，將材料在行星式槳葉將物料傳送到分散頭。由于傳統(tǒng)粘性材料人工卸料困難，很多廠商都采取自動措施解決。自動卸料系統(tǒng)減少手工卸載的停機時間，不僅大大提高了產量，消滅了質量差的產品，同時也確保了產品質量的一致性。由于操作者與產品的接觸被顯著降低，產品沒有被污染的安全性大大提高了。 1.3 臥式攪拌器發(fā)展趨勢 隨著科學技術在近幾年的快速發(fā)展，進一步完善相關的理論，攪拌器的設計和制造將取得更大的發(fā)展，這也將發(fā)揮在社會生產中的作用越來越重要播放范圍。并在服從的攪動裝置規(guī)模和品種豐富的同時效應，未來將滿足更多新產品，以合理利用資源，節(jié)能和環(huán)保要求的。目前，在化工，醫(yī)藥，石油等領域，攪拌機已經(jīng)扮演著舉足輕重的作用，這一點是不可忽視的。但是隨著施工作業(yè)的日趨復雜性，傳統(tǒng)的攪拌機已經(jīng)很難滿足日趨復雜的工作要求。因此市場上出現(xiàn)了各種各樣的攪拌機，攪拌機也日趨大型化，微型化和集成化。通常而言大型攪拌機有很多的優(yōu)點：可以提高產品的質量和均一性，可以減少裝置的占地面積。降低裝置的生產管理和維修費用。同樣有利于實現(xiàn)自動化生產。 近幾年來，高粘度流體混合設備已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的單軸立式混合設備之外，還出現(xiàn)了雙軸的臥式混合設備。單軸的混合設備雖然制造工藝簡單方便，但是工作效率低下已經(jīng)滿足不了市場上高工作效率的要求。因此，雙軸攪拌設備的出現(xiàn)很好的填補了這塊市場空白[6]。中國的攪拌機設備研發(fā)起步較晚，缺乏系統(tǒng)的理論與實踐的指導，整體的創(chuàng)新研發(fā)能力不是很強，鑒于國內外的發(fā)展形勢，未來的攪拌機發(fā)展仍有很多難題需要解決，未來的攪拌機也將朝著智能化，節(jié)能化，連續(xù)化和微型化的方向發(fā)展。攪拌設備在各個領域已經(jīng)扮演著不可或缺的角色，各行各業(yè)也要求自己的公司擁有更好更快的攪拌技術，這必將為攪拌機的發(fā)展提供動力。在現(xiàn)代技術的推動下，新型高效和造型合理的攪拌設備不斷地被開發(fā)出來，攪拌機的發(fā)展必將走向一個更新的階段。 1.4 論文主要研究內容 臥式攪拌裝置由三部分組成：主軸，傳動裝置和電機。主部分包括異步電機和齒輪系統(tǒng)。帶孔矩形狀的攪拌舵葉，以便使混合材料是在混合過程中更有效。動力部分包括異步電動機和擺動的系統(tǒng)。本設計主要研究內容： 1.整體方案設計：國內外研究攪拌機，基于食品加工設備和學習的設計原則的發(fā)展狀況，學習的寶貴經(jīng)驗，同時也增加了一些其他的改進，開發(fā)自己的設計。 2.攪拌器詳細參數(shù)設計：與整體設計相比，攪拌器的一個主傳動系統(tǒng)的結構中，擺動系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)和外部設計四部分，并且分別對四個部分進行詳細設計參數(shù)。 3.零件安全校核：完成零件設計后，對于安全檢查的設計部分要進行校核。本文主要是對處在復雜的應力狀態(tài)的軸的校核，其他零件的校核如鍵、軸承等并沒有寫到論文中。 4.三維建模：設計攪拌器安全檢查的計算后，未發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的部分，然后來完成三維實體建模。 1.5 本章小結 從對相關參數(shù)攪拌機攪拌機實際生產工程技術的研究，主要研究結構設計和設備的確定，閱讀國內外攪拌機組相關文獻，了解他們的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。確定大體的研究內容，為后面的計算工作打下基礎。 第2章 總體方案設計及參數(shù)設計 2.1 傳動機構方案設計 食品行業(yè)設備的特點是原料和加工方式，加工過程和食品所含成分的反應。所以該行業(yè)的加工設備大體具有移動性強防水防腐衛(wèi)生程度高和自動化的特點。橫軸攪拌器用在水平位置旋轉攪拌器軸攪拌容器，它的結構簡單，成本低、卸貨、清洗，維修方便等設備來完成連續(xù)生產，但一般面積較大。這樣的機器容量范圍通常在25kg-400kg。這是一個大量國內生產的所有類型的面食各食品廠最常用的設備。它的特點是結構簡單，制造成本低，易于清潔保養(yǎng)，從而使食品加工，如面包、餅干、蛋糕，以及一些在大規(guī)模使用的酒店業(yè)面食的生產。 傳動系統(tǒng)的確定，在攪拌器的工作方式的采取上，此課題設計為臥式攪拌器，鑒于攪拌器的工作形式和具有的水平混合的設計要求進行選擇，攪拌，同時考慮到形狀和使用固定水平混合器的容器的目的，采取了容器固定的工作形式的臥式攪拌結構。 在攪拌器傳動方式的確定上，對攪拌器攪拌速度的要求不高，成熟產品攪拌速度已經(jīng)在市場上有了很好的決定性的效果，約30-60r/min之間攪拌速度，具有較高的速度產生良好的混合性能，但它也將導致能源的浪費。不過，雖然低速扭矩大時，根據(jù)選擇的發(fā)動機的要求，2000r/min的發(fā)動機轉速，所以使用較大的減速比的傳動系，由于機器的振動和噪聲要求的尺寸利用傳動皮帶和齒輪機構的總和。傳動機構放在如圖2-1所示初步的示意圖。動力傳動裝置，設計是困難的重點，只有兩個具有原動機，不共線傳輸問題兩個軸的輔助軸的運動。以特定的操作環(huán)境下的情況，驅動電機，防爆電機，為增加安全系數(shù)，由電機耦合傳遞的扭矩，以減速，通過一合適的傳動比的減速機，速度產生的轉矩設計需要，由裝置傳遞到攪拌器聯(lián)軸器。攪拌器工作參數(shù)不僅反映其所能勝任的工作，更重要的是決定設計方向和一些設計參數(shù)的選擇范圍。對于主傳動系統(tǒng)，設定正常工作轉速60r/min，啟動時加速時間4s，穩(wěn)定運行時間5min，減速時間6s，停歇時間2min。對于擺動系統(tǒng)，設定擺角幅度15°，擺動周期1s，運行時間1min，停歇時間6min。擺動機構確定，擺動運動的實現(xiàn)有多種機構形式，對桿的強度要求高。 圖2-1 傳動系統(tǒng)機構簡圖 2.2 攪拌機容量確定 1.攪拌機額定容量 攪拌機的各種不同含義的容量之間有如下關系，進料容量是干物質引入混合管不攪拌的量。出料容量是指一罐次攪拌物出料后搗實的體積。它是攪拌機的主要性能指標，它決定了混合器的生產率的最重要的指標，所述混合器是對于選擇的重要依據(jù)。各種容量的關系：攪拌筒的幾何容積的關系，以及容量V1，攪拌好后卸出的混凝土體積和裝進干料容量的關系。 (3-1) (3-2) 式中為出料系數(shù)。 2.攪拌機工作時間和生產率計算 混合物進料的時間是從饋送裝置向在所述混合管中的漏斗全部時間混合干燥成分漏斗的開始，材料攪拌缸排出的不是額定容量[7]?；旌蠒r間干飼料混合粗骨料都在啟動消息混合器混合管的直至得到均勻的混合物攪拌的時間混凝土段。工作周期從一開始就排料完成家庭作業(yè)的經(jīng)過時間。使用上料斗進料時，往往設8-15s，隨混凝土坍落度和攪拌機容量的大小而不同，可參考攪拌機有關性能參數(shù)出料時間往往設10-30s，對混凝土往往設0.65-0.7s，砂漿設0.85-0.95s設20s，設45s，設20s，設0.68。攪拌機的生產率的式子為： (3-3) (3-4) 式中：Q—生產率； —進料容量； —上料時間。 3.容積利用率的分析 主要基于攪拌質量的優(yōu)劣，在保證的前提下攪拌質量選擇的容積率越大越好，這樣的幾何結構，可以充分的發(fā)揮[8]。另外，尺寸也勢必其他條件：首先，攪拌機設計需要在固定的或超載，第二過載10％的容量，根據(jù)設計，該卷的比和進料0.65的體積，而在混合管的幾何體積必須比在混合進料的體積大。因此，在上述兩個條件，以便不超過0.59的上限。同時根據(jù)有關資料可以得出應小于0.6，否則攪拌質量將受到影響。 (3-5) 2.3 攪拌機結構參數(shù)確定 1.攪拌機筒體設計 混合器用于大致圓柱形的容器中，該容器和前后端蓋的主要結構和固定框架上的托架，在混合過程中的氣缸，壓力和汽缸體的體積有規(guī)定一個?？紤]煤礦特殊的工作環(huán)境，在這里選擇圓柱形滾筒[9]。根據(jù)工作要求，氣缸標稱容量的需求達到0.3-0.5m3。選擇圓柱體寬高比。氣缸寬高比的選擇取決于以下因素：長徑比對攪拌功率的影響，長徑比對物料特性的影響，長徑比對攪拌質量的影響，筒體外觀結構。上述因素外，混合質量，混合在縱橫比外觀結合分析角度考慮不宜過大刀片裝置的效果，因為該距離過長軸向攪動，攪拌該材料特性甚至損失，并且由于葉片的運動始終是圓形運動圍繞軸，該材料的軸向運動可以產生僅依靠與一定的軸向推力舵葉角度，這個力的大小始終是有限的。在很短的時間，從而使物料攪拌以實現(xiàn)在軸向上均勻的效果，寬高比應于合適控制。對于單橫軸攪拌機中，縱橫比小于1，外觀不好，是不穩(wěn)定的感覺。以上經(jīng)驗數(shù)據(jù)的國內外模特因素的共同作用，縱橫比的波動范圍應 D = 1-3范圍內得到控制，考慮到具體情況和煤礦巷道，最終取L/D = 3最適合的。圓形桶罐的縱橫比，也是不同形式的混合管允許超時的基礎上，選擇充電系數(shù)η適量后，則需要經(jīng)過一系列的計算，最終確定直徑簡化和長度。汽缸和汽缸完全體積V額定容積的如下的關系：(m3)。為了提高設備利用率，圓筒設計選擇合適的客座率η值是非常重要的。一般混合設備通常為0.6?0.85η可取的[10]。當攪拌過程中，化學反應物是相對激烈，作為負載系數(shù)η可采取比較低，一般范圍為0.6-0.7，如果在混合過程中該材料，該材料的狀態(tài)是基本上不變化，然后系數(shù)η算可取0.8-0.85。考慮到整體的混凝土攪拌過程中幾乎沒有劇烈反應，所以采取η= 0.8。 圖3-1 筒體的直徑與長度示意圖 求得則L=3x0.52=1.56m。對求得的筒體長度與直徑驗證，驗證式子如上：從相關引用書目得出，代到式子（3-5），算出結果為0.78與所選的=0.8很接近，因此說攪拌機筒的長度直徑設計是合理的。 (3-6) (3-7) (3-8) 式中：—公稱容積； —筒體長徑比，設=3； —裝料系數(shù)，設=0.8。 (3-9) 2.攪拌機構設計 攪拌葉片的存在形式，根據(jù)工作環(huán)境以及特性，選用槳葉式攪拌舵的尺寸和安裝角度調整。圖像尺寸和葉片的數(shù)目有關的葉片長度有效的工作原理數(shù)目的葉片的大小在軸向上重疊，以便一方面保證排放干凈，而刀片壽命與一些磨損?？梢岳霉剑?-10）近似計算。 圖3-2 攪拌葉片示意圖 （3-10） 結合攪拌功率及質量影響，葉片高度，設葉片數(shù)目，找出相關引用書目式子，得出結論是葉片長度。那么從式子3-11，算出葉片高度：圖3-2所示圖葉片結構。葉片安裝角度選擇國內外使用的15°是合適的，攪拌葉安裝攪拌軸上的效果如圖3-3。 （3-11） （3-12） （3-13） 圖3-3 攪拌軸三維圖 為了確定最大線速度攪拌葉片。如圖（3-3）將攪拌速度的確定，該材料因子的移動速度是一個關鍵的材料不位置下落的移動指示的大小，否則下列材料的運動已為混合質量嚴重后果[11]。因此，它不能超過限速設計。極限運動速度應用應力分析，如圖（3-4）。 圖3-4 物料運動時受力分析簡圖 (3-14) (3-15) (3-16) (3-17) 式中：—重力加速度； —攪拌筒半徑； —物料下滑時的初始水平夾角； —物料滾動時的阻力系數(shù)。 同時通過的關鍵因素一些變化的混合質量和現(xiàn)場試驗的實力，分析的結果，統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質量和最新的產品參數(shù)那么可知=1.2-1.4m/s。 2.4 攪拌功率的計算 1. 攪拌機構的參數(shù)分析 通過對攪拌機構的設計分析，確定了攪拌機構的受力方式和攪拌葉的最大運轉速度。進而可以求得攪拌機的功率大小，由公式（3-18）可以求得攪拌機的功率。 （3-18） （3-19） （3-20） （3-21） （3-22） （3-23） （3-24） 再從式子3-24，算出j=0.678，再根據(jù)式子3-27，算出結果為9.32。將已經(jīng)計算得到的各個參數(shù)代入式子3-25，代入各參數(shù)，得出結論是攪拌功率為9.48kW。 2.攪拌軸轉速的計算 從式子3-21，代入已經(jīng)知道的數(shù)據(jù)得到攪拌軸轉速為 （3-25） 從式子3-20，經(jīng)過移項得到，平均阻力矩等于 （3-26） 3.攪拌軸轉速的確定 因為混合器和輸送機的混合共享一個驅動馬達，兩個機械軸線的交叉耦合的連接，將保護需要工作，并進行同步旋轉混合器和攪拌輸送器。這兩種轉速n=46.6r/ min的確定。 4.攪拌結構參數(shù)的確定 在實踐中，一般不考慮材料軸材料的影響，并因此軸向運動速度滑槽Vsn/60。 （3-27） 式中：—攪拌葉片直徑； —攪拌軸轉速； —為填充系數(shù)； —物料的單位容積質量。 上述為攪拌葉片的直徑，λ為填充系數(shù)，材料的相的質量對體積的單元中，當該材料輸送量被確定，則可以調整攪拌，攪拌速度的外徑，和視補的四個參數(shù)因子，以滿足要求。作為攪拌器軸的速度適于被當前確定遵守其他參數(shù)。在這個時候，應該是其他參數(shù)的基礎上，來設置攪拌的直徑。因為使用物理混合，使 =0.8。結合上面所算結合D攪拌直徑D=350mm,S=KD=0.8x350mm=280mm攪拌筒體厚度Z=10mm。D=342mmD=350mm S=0.8D=3500mm 。 （3-28） 2.5 傳動裝置工作參數(shù)計算 1.電動機的選型計算 所需的總驅動力之前必須認識到，在機械加工，如摩擦損失，熱損失等的總功率損耗，停止機器的正常運行時，在選擇了發(fā)動機，這些損失應該被考慮。機械加工時間，有時會暫時過載，所有上述考慮確定的發(fā)動機功率： （3-29） 式中：—電機額定功率； —主軸所需功率； —另外一根主軸所需功率； η—總的機械效率。 普遍的一種情況下，密封裝置的功率損失可以看成是攪拌機主軸功率的0.1倍，其他傳動裝置的效率可以按照機械零件手冊設出聯(lián)軸器減速器軸承萬向聯(lián)軸器算出總的機械效率。由之前的計算可以知道，攪拌機主軸功率為9.48kW。 圖3-5 電機結構示意圖 通過計算，P為14.8kW，所以電機型號為Y160L-4，額定功率為15kW，轉速為1460轉。圓形功率15KW結合特殊工作環(huán)境和限制使用的開關條件，選擇Y160L-4防爆交流電動機，主軸攪拌器器和混合輸送驅動電機作為一個整體。 2.減速器的選型計算 減速器整個混合器設置主齒輪，攪拌器和用于傳輸功能可以工作的不正常和穩(wěn)定運行起著至關重要的作用的電源，根據(jù)速度扭矩電機和混合器軸，饋送裝置攪拌器速度輸送軸轉矩是必要的，以確定什么樣的選擇該適配器[12]。根據(jù)先前計算得到的值的數(shù)目是不難知道，和攪拌器軸的攪拌速度是46.6r/min，主軸電機速度1460r/min，總機械效率的基礎上，該總傳動比： （3-30） 延遲時間，皮帶傳動比的i1= 1.5，減速比I2 =21。因此，最終傳動齒輪比可設定為21，考慮到工作條件和工作環(huán)境的條件下，選擇ZL減速器JZQ50-20，以及帶驅動馬達由過渡彼此連接。 2.6 帶傳動的計算 1.帶傳動設計 電動機輸出功率P=15kW，轉速n1=1440r/min ，根據(jù)V帶的載荷平穩(wěn)特點，設KA＝1.1。主要根據(jù)工作機載荷大小和工作機一天的工作時間來確定這個參數(shù)。工作時間分為三個時間段0-10為第一個時間段，10-16為第二個時間段，16-24為第三個時間段。載荷大小又可分為載荷平穩(wěn)、載荷變動小、載荷變動較大、載荷變動很大四種。 表3-1工作情況系數(shù) 工作機 原動機 軟啟動 負載啟動 一天工作時間/h 0-10 10~16 16-24 0-10 10~16 16-24 載荷 平穩(wěn) 液體攪拌機；離心式水泵；通風機和鼓風機；離心式壓縮機；輕型運輸機 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷 變動小 運送石頭，谷物的帶式運輸設備；剪切機床；印刷裝置；水泵等設備 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷 變動較大 攪拌式運輸機；斗式上料機；往復式水泵和壓縮機；鍛錘；磨粉機；鋸木機和木工機械；紡織機械 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 載荷 變動很大 各種形式的破碎機；起重設備和挖掘機等 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 2.選擇帶型 往往來說，要按照功率以及小帶輪的轉速這二個方面來設定整形類型的，看圖3-6。 圖3-6 V帶型圖 憑算出的結果Pd，再加上知道小帶輪的轉速1440r/min ，從圖中就可看到：選A型V帶。 3.計算所選帶輪的直徑和所選帶輪的速度 從相關引用書目第頁表格中13-7找到，小帶輪基準尺寸，設得dd1=280mm> ddmin=75 mm。從相關引用書目表格13-4找出V帶輪的基準直徑，設=400mm．速度等于6.79m/s，滿足5m/s300mm，應該用E型輪輻式帶輪。所以小帶輪用H型板式，大帶輪用E型輪輻式的構造。帶輪的材料灰鑄鐵HT200 。 圖3-7帶輪的相關參數(shù) 7.帶輪的相關參數(shù) 從相關引用書目從找到，所選帶輪形狀為V型帶，上面已得到帶輪中心距713mm，帶輪根數(shù)z為3，根據(jù)表（3-5），可以設計出帶輪的具體結構。 項目 符號 槽型 Y Z A B C D E 基準寬度 b p 5.3 8.5 11 14 19 27 32 基準線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19．9 23．4 槽間距 e 8 12 15 19 25.5 37 44.5 第一槽對稱面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 ζmin 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f ? z —輪槽數(shù) 外徑 d a 輪槽 角 32° 對應的基準直徑 d 60 - - - - - - 34° - 80 118 128 315 - - 36° 60 - - - - 475 600 38° - 80 118 128 315 475 600 極限偏差 ± 1 ± 0．5 3-5 所選帶輪的相關參數(shù) V帶輪腹板可以分成以下幾種形式如圖(3-6)：實心帶輪用于尺寸較小的帶輪，腹板帶輪用于中小尺寸的帶輪，孔板帶輪用于尺寸較大的帶輪，橢圓輪輻帶輪用于尺寸大的帶輪。根據(jù)結果：小帶輪可以用實心帶輪，大帶輪可以選孔板帶輪。 (a)實心帶輪 (b)腹板帶輪 (c)孔板帶輪 (d)橢圓輪輻帶輪 圖3-6 帶輪結構類型 2.7 本章小結 本章主要對臥式攪拌機結構參數(shù)的確定和傳動裝置的選擇以及攪拌功率的計算，得到了攪拌機的整體參數(shù)和多選帶輪的結構和尺寸，并得到了攪拌軸所受到的軸壓力。 第3章 臥式攪拌機零件設計 3.1 攪拌軸的設計 1.攪拌軸材料的設計和計算 攪拌軸是設備核心零件，它負責的混合器驅動，攪拌葉片的磨損的工作的一部分，使旋轉攪拌葉片，并允許它以到達混合器到達混合器混合功能被設計為為了生產該服務，以滿足設計要求。攪拌器驅動步進馬達與減速器耦合帶來的攪拌軸的旋轉，以便軸和攪動的轉動，其目的是實現(xiàn)攪拌的混凝土的目的混合的完成。該研究混合器攪拌棒軸承安裝在兩端，從攪拌葉片安裝相同的距離的中間。45號鋼密度每立方厘米是7.89克，楊氏數(shù)據(jù)的模量為210GPa，泊松數(shù)據(jù)比為0.31。為了使舵軸冷卻淬火，回火雙熱處理的目的有更好的機械性能。45號鋼成熟的加工技術和大規(guī)模使用攪拌軸45作為鋼材的選擇，也被推遲。45鋼是一種中碳鋼，具有良好的機械性能，且價格便宜，廣闊的原料來源[13]。他的弱點是比較大的固化性低。攪拌軸的扭轉強度式子如下：把式子（4-1）移項化簡單點，得出軸的直徑式子是公式（4-2）。 （4-1） （4-2） 把已算出得的P=9.48kW，n=46.6r/min，設的，代到式子(4-2)里面，求得到軸的最小軸徑是d≥42mm。 2.依照扭轉剛度來計算軸徑 隨著軸勁度不足混合器混合過程中，在工作過程中，有可能發(fā)生變形，這使安裝在攪拌軸上的攪拌葉片無法按照正常的路徑，這將導致所分配的材料來進行影響不均，質量參差不齊或不預先的要求，使生產失敗。軸變形將這種損害軸類零件，經(jīng)濟損失，嚴重的安全隱患，甚至威脅廠房所有的人身安全。根據(jù)材料力學確定該軸的扭轉強度來計算旋轉的最大允許角度可以按照每單位長度的旋轉角度，以及作為剛性的條件公式[14]是（4-3），將公式（4-3）帶入公式（4-4），這樣就度得到了軸徑。 （4-3） 式中：—軸的扭轉變形扭轉角； —慣性矩扭曲角大小。 （4-4） 這樣便會得到攪拌軸的直徑，值的直徑攪拌器功率的數(shù)目不僅要滿足條件必須符合剛性。常見的是的情況下，根據(jù)其比較大的計算出的攪拌軸軸剛性的條件下，使攪拌軸，必須的軸徑值剛度條件的大小的基礎上確定因為第一級使用，以便根據(jù)與力矩馬達的最小軸直徑的第一階段，通過控制連接主軸的直徑的方法[15]，相對于該機械的零件的手動變速裝置，所論述的軸的第一部分，該軸通過計算的直徑D1 =45mm，柄基基礎上準值長度確定的第一段為55mm。 圖4-1 攪拌軸結構示意圖 3.初步確定軸的各段長度及直徑 由于軸的第一部分是用來連接聯(lián)軸器，發(fā)動機的磨損和齒輪的轉矩和速度，并且通過軸肩的軸的軸線的第一部分的第二段與過渡，第二段還軸軸承蓋的安裝，安裝第三軸的軸承，并在第二軸和第三軸是選擇下直徑軸肩過渡問題，被認為是上述作為第三軸這兩種情況60mm，根據(jù)第三部分的預定長度軸線35mm，所述軸的所述第二部分中的所述軸承的寬度[16]。軸的第四部分，用于根據(jù)所述軸的直徑的安裝攪拌葉片的，確定的D4 =75mm攪拌葉片必要的，因為在安裝舵葉，考慮配備有攪拌葉片的L4=1455mm，隨后的第五段的應用車軸，懸浮液通過軸承的選擇在內，D5= 60mm的選擇，由下段的寬度不得不軸的第四長度組35mm。軸第六段和過渡軸的最后一段，考慮到設計自從最后一節(jié)將要連接萬向軸直徑和第一組的軸的最后部分的長度，四方輪軸短連接的尾端，以便于調節(jié)。 3.2 攪拌軸的校核 1.通過彎扭合成應力來校核軸的強度 為了使該軸可以安全使用，并沒有任何意外的使用，有必要增加該軸的強度，可根據(jù)彎曲和扭轉控制裝置，用于合成在軸的最典型的方法軸強度校核檢查負載。算出軸所受轉矩已知參數(shù)攪拌軸功率[17]P為9.48kW。攪拌軸轉速：。攪拌軸所受的扭矩的求解公式（4-5）。 （4-5） 式中：—攪拌軸功率； —攪拌軸轉速。 將的值代到式子（4-1）中算出來算出軸所受阻力矩由求得的攪拌軸的扭矩為前提，求解軸所承受的動力。攪拌軸設備可承受的動力求解公式（4-6）。 （4-6） （4-7） 式中：—攪拌軸所受扭矩； —攪拌軸所受動力； —攪拌葉片半徑。 通過力的平衡條件可以知道，攪拌機的攪拌軸在運行的環(huán)節(jié)當中，一定受到一個阻力和一個動力，這個力可以理解為大小相等，方向相反的阻力，這個阻力應為，另外還要考慮混合物的粘滯作用產生的力，查找相關文獻得出結論，所以攪拌軸整個攪拌過程受到的阻力[18] 。 （4-8） （4-9） 由上面的計算得到攪拌過程所受到的阻力，由之前確定的基準軸的參數(shù)結構，畫出軸的載荷分析圖，如下圖(4-2)中間截面進行彎扭合成應力來進行強度校核，校核的式子（4-10）。 圖4-2 攪拌軸的載荷分析圖 （4-10） 式中：—軸的計算應力； —軸所受的彎矩； —軸所受的扭矩； —軸的抗彎截面系數(shù)； —引入折合系數(shù)。 圖里顯示，軸的最大彎矩是，軸所的扭矩為1972789N·M，軸的扭轉求應力是脈動循環(huán)變應力，因此的值應設為0.6，又因為軸是實心的，所以，可知此段中間軸的直徑是d=75mm。將上面敘述的各數(shù)量值代入公式（4-6）。 （4-11） 因此這個截面一定是安全的，既按照彎扭合成應力對軸進行強度校核滿足條件。 2.根據(jù)軸的臨界轉速校核軸徑 當軸的運行速度是非常接近臨界速度攪拌軸會產生的振動的現(xiàn)象[19]，可造成損害生產延誤，組件的尺寸之間的質量的混合，為了防止這種情況發(fā)生，想監(jiān)視軸的臨界速度，必須保證工作速度。式子根據(jù)軸的體積，密度和攪拌葉片攪拌連桿安裝套的體積，算得軸的質量為，攪拌葉片的質量為，軸的長度L=1740mm，畫出最小軸徑及它的力學模型。軸的長度L=1740mm，因此所設計的軸是滿足設計條件的。 （4-12） （4-13）3.軸的扭轉剛度校核計算 通過得到的相關條件，可以利用扭轉角的公式計算出所用軸的扭轉角的大小，進而得到扭轉剛度的校核計算。軸的扭轉剛度變形用每米長的扭轉角。圓柱軸的扭轉角的式子是： （4-14） 式中： — —； — （4-15） （4-16） 因此依照計算軸的扭轉強度校核結果顯示，該軸符合條件。 3.3 攪拌機結構設計 1.攪拌機筒體結構設計 被送到計算混合器槍管縱橫比和長度和直徑混合器筒，氣缸組通用技術4-16mm的厚度，在這里選擇的氣缸10mm的厚度，混合器混合材料，從而使攪拌，并且在與出料流的攪拌工作實現(xiàn)相關的功能[20]，同時，使混凝土光束被攪拌速凝效果后保護外壁直接注入隧道，混合過程既需要加入促進劑，因為程序利用的后饋送設備直接參與前端混合器，即由輸送材料直接進入混合器用于混合裝置，從而使前門取混合器進料口。 2.攪拌機整機結構設計 從混合器筒混合機，攪拌軸，攪拌葉片，加水通過焊接到容器中的固定句子意味著加速器加法器，懸掛支撐，攪拌軸軸承固定到懸架的左端，下支撐臂攪拌，因為有掛由軸承材料鄰近混凝土，從而使密封裝置借此設計的密封裝置是在暫停期結束安裝程序軸承蓋，軸承加入封面氈密封，以防止軸承，軸承的承載結構損傷壽命縮短的混凝土?；旌掀鲾嚢栎斔徒K級的左端，入口筒后剩余直接進入混合器的材料，參與生產除了水的實現(xiàn)和攪拌器，添加單元的水可基于生產條件，材料，因此人工修飾，以生產要求，攪拌葉片由焊接滿足，然后通過固定攪拌軸應用，攪拌器右船尾化合物螺栓螺釘混頻器的內部工作的影響之外結構和混合防止混凝土的質量。有添加加速器和出口孔中[21]。 3.攪拌機密封裝置 攪拌軸凸出部分采取密封的內部和獨立的外部攪拌機，攪拌保證正常的內部，在不影響內部攪拌均勻攪拌混凝土的完成質量。這里密封蓋，毛氈密封等，密封蓋與裝在攪拌機桶帽四個螺絲帽板插槽，安裝毛氈密封槽，該裝置的核心部分毛氈油封。通過對密封效果毛氈油封。 圖4-4攪拌機密封裝置 4．攪拌機的密封設備 移動的傳送帶端軸承防滲蓋密封，密封的另一邊毛氈圈密封，密封裝置，用于全身月底法蘭，法蘭這種特殊部位單獨編輯。非標準組件，端部法蘭可以用作攪拌輸送氣缸蓋上面與軸承的固定軸的端部形成。以不透水蓋的螺絲上月底法蘭端法蘭與攪拌相關的輸送機筒一起被螺母和螺栓。 圖4-5 攪拌輸送機端部密封裝置 3.4 三維建模 通過對臥式攪拌機的整體方案設計，參數(shù)計算和有關軸的相關計算，得到了攪拌機的具體工作參數(shù)，通過三維模型更加直觀方便的的體現(xiàn)臥式攪拌機的工作過程。圖（4-6）。