臥式雙螺旋混合機(jī)設(shè)計(jì)【全套含CAD圖紙和SW三維模型】
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畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄表
學(xué)生姓名
班級(jí)
課題名稱
臥式雙螺旋混合機(jī)設(shè)計(jì)
課題完成進(jìn)度（學(xué)生自述）
1.三維圖已經(jīng)基本完成；
2.二維圖用solidworks軟件導(dǎo)出尚未開始修改；
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書已經(jīng)開始，已將部分裝置的設(shè)計(jì)寫出
存在的問題及整改措施（學(xué)生自述）
1. 三維圖中傳動(dòng)系統(tǒng)處的帶輪傳動(dòng)沒有畫出，后期需要將其補(bǔ)充完整；
2. 由于二維圖是用三維軟件導(dǎo)出，存在一定的問題，后期需要進(jìn)行仔細(xì)的修改；
3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書不全，缺少計(jì)算和參考文獻(xiàn)，后期需要繼續(xù)完成
指導(dǎo)教師意見（課題進(jìn)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)、整改措施等）
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年 月 日
學(xué)院意見
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年 月 日
臥式雙螺旋混合機(jī)設(shè)計(jì)
收稿日期：2016-06-06
作者簡(jiǎn)介：趙珠（1993-），女，漢族，學(xué)生，本科，研究方向?yàn)榕P式雙螺旋混合機(jī)。
E-mail:1498270068 @qq.com Tel：18911724251
摘要： 攪拌設(shè)備使用歷史悠久，大量應(yīng)用于化工、石化、輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、冶金等行業(yè)中。攪拌設(shè)備可以從各種不同角度進(jìn)行分類，如按照攪拌裝置的安裝形式簡(jiǎn)單的可分為立式和臥式，其中臥式是指攪拌容器軸線與混合機(jī)回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置。臥式混合機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、基本尺寸進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，并利用SOLIDWORKS對(duì)混合機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模，以便更直觀地展現(xiàn)設(shè)計(jì)思想和進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析；并對(duì)設(shè)計(jì)零件進(jìn)行了分析校核，保證混合機(jī)的可靠運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：臥式；混合機(jī)；混合；食品工業(yè)
中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0 引言
理論上把任何狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液態(tài)）下物料均勻摻和在一起的操作稱為混合，但習(xí)慣上常把固態(tài)物料之間摻和或者固態(tài)物料加濕的操作稱為混合；而把固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)物料與液態(tài)物料混合的操作稱為攪拌[1]。
攪拌與混合操作是應(yīng)用最廣的過程操作之一，大量應(yīng)用于化工、石化、輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、造紙、農(nóng)藥、涂料、冶金、廢水處理等行業(yè)中。近年來，攪拌與混合技術(shù)發(fā)展很快、攪拌與混合設(shè)備向著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效節(jié)能化、機(jī)電一體化、智能化和特殊化方向發(fā)展。在這種形式下，技術(shù)人員如何借鑒已有經(jīng)驗(yàn)，掌握新的變化情況，正確設(shè)計(jì)與選用不同工藝條件下操作的攪拌與混合設(shè)備，使其滿足安全、可靠、高效和節(jié)能的要求，就變得十分重要了。
攪拌混合設(shè)備是各種工業(yè)反應(yīng)不可或缺的重要機(jī)械。然而，由于攪拌目的多樣性和混合反應(yīng)的復(fù)雜性，當(dāng)前，攪拌混合技術(shù)還存在著一些問題。例如攪拌效率低，功耗大，鑄造成本高，在自動(dòng)化選型和設(shè)計(jì)問題上，長(zhǎng)期以來一直依靠專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)人工完成，智能化水平不高，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，資金和人力物力消耗巨大等。因此研制新型攪拌裝置和采用先進(jìn)流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)一直是攪拌過程所研究的主要課題。
在食品工業(yè)中，混合是指兩種或兩種以上不同物料互相混合，成分濃度達(dá)到一定程度均勻性的單元操作[2]。混合機(jī)應(yīng)用于谷物混合、粉料混合、面粉中加輔料與添加劑、干制食品中加添加劑與調(diào)味粉及速溶飲品的制造等操作中，目的是使兩種或兩種以上的粉料顆粒通過流動(dòng)作用，成為組分濃度均勻的混合物。
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)理論的完善進(jìn)一步成熟，混合機(jī)的設(shè)計(jì)和制造獲得了飛速發(fā)展。但是，它也面臨著必需滿足合理利用資源、節(jié)能降耗和對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?；旌蠙C(jī)在服從裝置規(guī)模經(jīng)濟(jì)化和品種多樣化的同時(shí)，正日趨大型化?；诠?jié)能要求，開發(fā)出變頻調(diào)速電機(jī)、小剪切阻力槳葉、以新型密封代替機(jī)械密封和填料密封，以磁力驅(qū)動(dòng)代替機(jī)械驅(qū)動(dòng)?；诮档彤a(chǎn)品總體成本、減少維修保養(yǎng)成本和提高設(shè)備品均維修間隔時(shí)間的要求，大大提高設(shè)備運(yùn)行壽命?；跐M足衛(wèi)生和降低清洗和殺菌成本的要求，實(shí)現(xiàn)CIP（就地清洗）和SIP（就地殺菌），提高自動(dòng)化水平，避免人與產(chǎn)品接觸，減少人工操作和待機(jī)時(shí)間，大大提高產(chǎn)品衛(wèi)生水平。這些都是現(xiàn)代新型攪拌裝置的研究方向，其中有許多方面已經(jīng)取得豐碩成果，有些方面還在進(jìn)一步研究當(dāng)中[3]。
傳統(tǒng)的混合機(jī)密封裝置基本有四種，填料密封、機(jī)械密封、液壓密封和唇狀密封。前兩種密封同泵的密封類似。液壓密封最簡(jiǎn)單，在混合機(jī)中用得最少。唇狀密封只適用于低壓、防塵、防蒸汽的密封，這種密封，結(jié)構(gòu)也很少采用，最常用的密封是前兩種。其中機(jī)械密封成本較高，但泄漏率低，維修頻度是填料密封的二分之一到四分之一。
磁力驅(qū)動(dòng)混合機(jī)的特點(diǎn)是以靜密封結(jié)構(gòu)取代動(dòng)密封，混合機(jī)與電極傳動(dòng)之間采用磁力偶合器聯(lián)結(jié)，不存在接觸傳遞力矩，能徹底解決機(jī)械密封與填料密封的泄漏問題。在國(guó)內(nèi)威海自控反應(yīng)釜公司、開原化工機(jī)械磁力反應(yīng)釜廠、溫州中偉的磁密封設(shè)備廠等均生產(chǎn)磁力混合機(jī)。國(guó)外的瑞典NA型磁力攪拌反應(yīng)釜，混合機(jī)安裝在反應(yīng)釜底部，混合機(jī)與釜底齊平，易于拆卸，可靠、耐用和便于維修。磁力混合機(jī)的缺點(diǎn)是對(duì)于一些粘稠液體或有大量固體參加或生成的反應(yīng)尚不能順利使用，此時(shí)必須使用機(jī)械混合機(jī)作為驅(qū)動(dòng)能源。
1 臥式混合機(jī)的總體設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)
1.1 臥式混合機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案
臥式混合機(jī)的攪拌容器軸線與混合機(jī)回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其他設(shè)備配合完成連續(xù)生產(chǎn)，但占地面積一般較大。這類機(jī)器生產(chǎn)能力（一次調(diào)粉容量）范圍大，通常在25～400kg/次左右。它是國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)各種面食制品的各食品廠應(yīng)用最廣泛的一種加工設(shè)備。所以在食品加工中，如面包，餅干，糕點(diǎn)及一些飲食行業(yè)的面食生產(chǎn)中均得到了廣泛應(yīng)用。
1.2 傳動(dòng)方式確定
（1）攪拌機(jī)形式選擇，本設(shè)計(jì)要求臥式攪拌，考慮攪拌形式與目的，采用容器固定式臥式攪拌機(jī)。
（2）傳動(dòng)方案確定，因?qū)嚢杷俣纫蟛桓撸袌?chǎng)上已有的成熟產(chǎn)品攪拌速度約為30~60r/min，過高的轉(zhuǎn)速并不會(huì)產(chǎn)生良好的攪拌效果，相反還會(huì)造成能量的浪費(fèi)。但是雖然轉(zhuǎn)速低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻很大，選用符合啟動(dòng)要求的電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速約2000r/min，因此傳動(dòng)系統(tǒng)要采用較大減速比，考慮機(jī)器尺寸和振動(dòng)噪聲要求，采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組合機(jī)構(gòu)。初步設(shè)定的減速機(jī)構(gòu)示意圖如圖1-1所示。
1-小帶輪 2-大帶輪 3-攪拌軸 4-大齒輪 5小齒輪 6電機(jī)
圖1-1 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1.3 基本尺寸的確定
本設(shè)計(jì)為小型攪拌機(jī)，根據(jù)其工作容量和操作人員的最佳操作位置，攪拌機(jī)的外形尺寸為mm，其中攪拌軸軸線高度600mm，攪拌容器下半部分為直徑500mm的半圓筒，上半部分為mm的長(zhǎng)方體，筒壁厚8mm，混合機(jī)葉片邊緣與筒壁間隙2mm，為了實(shí)現(xiàn)更好的攪拌效果，采用雙螺帶式混合機(jī)，攪拌軸直徑30mm，長(zhǎng)1000mm，大螺帶直徑480mm，帶寬40mm，小螺帶直徑240mm，帶寬30mm。還有設(shè)定進(jìn)料方式和出料方式，容器桶上部設(shè)蓋子裝填物料，下部開口卸放物料，有了以上尺寸設(shè)定，合理布局電動(dòng)機(jī)的位置，傳動(dòng)裝置的布局，完成總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1-2所示。
1-主電機(jī) 2-小帶輪 3-大帶輪 4-齒輪5-攪拌容器
圖1-2 總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1.4 本章小結(jié)
本章通過分析研究食品工業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)制造要求，確定了用于面粉攪拌的臥式混合機(jī)基本結(jié)構(gòu)方案和基本結(jié)構(gòu)尺寸，并對(duì)臥式混合機(jī)的部分工作參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定，為下一步的詳細(xì)計(jì)算做好了準(zhǔn)備。
2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)
2.1 攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
至今對(duì)混合機(jī)的研究還不夠，因而混合機(jī)的設(shè)計(jì)工作均帶有一定的經(jīng)驗(yàn)性，從已有的產(chǎn)品選用或適當(dāng)改進(jìn)?；旌蠙C(jī)的選用設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾方面考慮：
①有類似應(yīng)用，而且攪拌效果較滿意的可以選用相同混合機(jī)；
②生產(chǎn)過程對(duì)攪拌有嚴(yán)格要求又無類似混合機(jī)型式可以參考時(shí)，則應(yīng)對(duì)工藝、設(shè)備、攪拌要求、經(jīng)濟(jì)性等作全面評(píng)價(jià)，找出操作的主要控制因素，選擇合適的混合機(jī)型式；
③生產(chǎn)規(guī)模較大或新開發(fā)的攪拌設(shè)備，需進(jìn)行一定的試驗(yàn)研究，尋求最佳的混合機(jī)型式、尺寸及操作條件，并經(jīng)中試后才能應(yīng)用于工業(yè)裝置中[8]。
為了獲得較好的混合效果，本設(shè)計(jì)采用了雙螺帶式混合機(jī)，因?yàn)榇朔N混合機(jī)有較好的循環(huán)性能，使得整個(gè)容器內(nèi)的混合效果比較好[9]。
攪拌槳的大螺帶槳葉半徑240mm，小螺帶槳葉半徑120mm，槳葉傾角27.36°，螺距
240mm[4]，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖1-3所示。
圖1-3 雙螺帶式攪拌槳結(jié)構(gòu)
中間的軸鑄造，軸上的支撐架焊接上去，螺帶為不銹鋼板彎曲后焊接到支架上，焊接后對(duì)接縫處進(jìn)行處理，使表面盡可能光滑[5]。
2.2 攪拌容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
攪拌容器作用是為物料攪拌提供合適的空間，攪拌容器的幾何尺寸主要指容器的容積V，筒體的高度H、內(nèi)徑D，以及壁厚等。前面在設(shè)定工作參數(shù)時(shí)已經(jīng)初步確定了容器的容積，在這里以前面的設(shè)定為基礎(chǔ)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，由于攪拌槳運(yùn)轉(zhuǎn)起來是一個(gè)圓柱形的工作空間，而且為了達(dá)到較好的攪拌效果，槳片與容器壁之間的距離又不能太大，一般是在2~5mm之間，本設(shè)計(jì)屬于中小型機(jī)械，取用2mm的間隙，容器底部因此大致為一個(gè)半圓柱形狀；為了裝料方便，容器上面采用揭蓋式結(jié)構(gòu)；為了出料方便省力，在容器底部設(shè)置出料口；為了減輕容器的重量同時(shí)還要保證必要的強(qiáng)度，取用10mm的壁厚[6]；容器采用鑄造的制造方式，最后表面鍍上防腐金屬材料[7]。
3 結(jié)論
本課題結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外臥式混合機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向，具體闡述了一種用于食品加工產(chǎn)業(yè)的臥式混合機(jī)的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程。本文主要完成的工作如下：
1．臥式混合機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案的確定。分析了臥式混合機(jī)的特點(diǎn)，確定了設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)，并根據(jù)工作參數(shù)確定一些必要的設(shè)計(jì)基本尺寸。
2．驅(qū)動(dòng)元件的選擇。通過計(jì)算選出滿足混合機(jī)使用要求的交流異步電動(dòng)機(jī)，并詳細(xì)列出其技術(shù)參數(shù)。
3．主傳動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。對(duì)混合機(jī)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析計(jì)算，設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)零件，并利用SOLIDWORKS進(jìn)行三維建模。
4．混合機(jī)其他重要零部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，如機(jī)架和外殼等，確定零件結(jié)構(gòu)，繪制零件圖和裝配圖，并利用SOLIDWORKS進(jìn)行三維建模。
5．零件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算與校核。對(duì)各個(gè)已設(shè)計(jì)零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，確保滿足使用要求，使混合機(jī)具有足夠的可靠性。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳志平，章序文，林興華.攪拌與混合設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[M] .北京:化學(xué)工業(yè)出版社，工業(yè)裝備與信息工程出版社，2004:383.
[2] 許學(xué)勤，王海鷗.食品工廠機(jī)械與設(shè)備[M] .北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2008:164-181.
[3] 韓丹，李龍，程云山，徐峰.現(xiàn)代攪拌技術(shù)的研究進(jìn)展[J] .OOD＆MACHEINEY，2004，20(4A):31-34.
[4] 陳登豐.混合機(jī)和攪拌容器的發(fā)展[J] .壓力容器，2008，25(2A):33-46.
[5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)－常用工程材料[M] .北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:26-78.
[6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第3卷)[M] .北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004:98-118.
[7] 孔凡國(guó)，鄒慧君.工業(yè)用和面機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法[J] .機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，1995，(4):25-27.
[8] 趙悟.攪拌裝置參數(shù)優(yōu)化的研究[D] .長(zhǎng)安:長(zhǎng)安大學(xué)，2005:17-29.
[9] 趙利軍.攪拌低效區(qū)及其消除方法的研究
[D] .長(zhǎng)安:長(zhǎng)安大學(xué)，2005:13-47.
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臥式雙螺旋混合機(jī)設(shè)計(jì)
一、課題研究的目的和意義
1.研究的目的
理論上把任何狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液態(tài)）下物料均勻摻和在一起的操作稱為混合，而此次的目的是為了把我研究的有關(guān)的食品加工延生到工廠里去。
1.研究的意義
攪拌與混合操作是應(yīng)用最廣的過程單元操作之一，大量應(yīng)用于化工、石化、輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、造紙、農(nóng)藥、涂料、冶金、廢水處理等行業(yè)中。近年來，攪拌與混合技術(shù)發(fā)展很快、攪拌與混合設(shè)備正向著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效節(jié)能化、機(jī)電一體化、智能化和特殊化方向發(fā)展。在這種形式下，技術(shù)人員如何借鑒已有經(jīng)驗(yàn)，掌握新的變化情況，正確設(shè)計(jì)與選用不同工藝條件下操作的攪拌與混合設(shè)備，使其滿足安全、可靠、高效和節(jié)能的要求，就變得十分重要了。
攪拌混合設(shè)備是各種工業(yè)反應(yīng)不可或缺的重要工具。然而，由于攪拌目的 多樣性和混合反應(yīng)的復(fù)雜性，當(dāng)前，攪拌混合技術(shù)還存在著一些問題。例如攪拌效率低，功耗大，鑄造成本高，在自動(dòng)化選型和設(shè)計(jì)問題上，長(zhǎng)期以來一直依靠專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)人工完成，智能化水平不高，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，資金和人力物力消耗巨大，等等。因此研制新型攪拌裝置和采用先進(jìn)流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)一直是攪拌過 程所研究的主要課題。
二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
1、混合及國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及分析
理論上把任何狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液態(tài)）下物料均勻摻和在一起的操作稱為混合，但習(xí)慣上常把固態(tài)物料之間摻和或者固態(tài)物料加濕的操作稱為混合；而把固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)物料與液態(tài)物料混合的操作稱為攪拌[1]。
傳統(tǒng)的混合機(jī)密封裝置基本有四種,填料密封、機(jī)械密封、液壓密封和唇狀密封。前兩種密封同泵的密封類似。液壓密封最簡(jiǎn)單,在混合機(jī)中用得最少。唇狀密封只適用于低壓、防塵、防蒸汽的密封，這種密封結(jié)構(gòu)也很少采用，最常用的密封是前兩種。其中機(jī)械密封成本較高,但泄漏率低；維修頻度是填料密封的二分之一到四分之一。
磁力驅(qū)動(dòng)混合機(jī)的特點(diǎn)是以靜密封結(jié)構(gòu)取代動(dòng)密封,混合機(jī)與電極傳動(dòng)間采用磁力偶合器聯(lián)結(jié),不存在接觸傳遞力矩,能徹底解決機(jī)械密封與填料密封的泄漏問題。國(guó)內(nèi),威海自控反應(yīng)釜公司、開原化工機(jī)械磁力反應(yīng)釜廠、溫州中偉磁傳密封設(shè)備廠等均生產(chǎn)磁力混合機(jī)。瑞典NA型磁力攪拌反應(yīng)釜,混合機(jī)安裝在反應(yīng)釜底部,混合機(jī)與釜底齊平,易于拆卸,可靠、耐用和便于維修。磁力混合機(jī)的缺點(diǎn)是對(duì)于一些粘稠液體或有大量固體參加或生成的反應(yīng)尚不能順利使用,此時(shí)必須使用機(jī)械混合機(jī)作為驅(qū)動(dòng)能源。
一、國(guó)外研究及分析
在新型攪拌槳葉的開發(fā)方面，很多公司都在積極開發(fā)具有適合于高黏度物料的槳葉的混合機(jī),其中美國(guó)ROSS公司開發(fā)的新型雙行星式混合機(jī)是其中之一。同傳統(tǒng)的矩形長(zhǎng)條形行星槳葉不同,新型的高黏度攪拌槳葉有一個(gè)精確的空間角度，使槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡不但有力地推動(dòng)高黏度物料向前運(yùn)動(dòng),而且推動(dòng)它向下運(yùn)動(dòng),不產(chǎn)生爬升,而且比傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉的阻力要小得多。傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉有兩組,每組兩片垂直的扁長(zhǎng)槳葉,當(dāng)這兩片槳葉在容器里面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生極大剪切阻力,功耗大增,電流猛升。這個(gè)問題一直是傳統(tǒng)行星式垂直槳葉的要害所在。新型HV槳葉由于是螺旋式設(shè)計(jì),兩組HV槳葉在交替轉(zhuǎn)過一個(gè)截面時(shí)幾乎是連續(xù)地在切斷物料,負(fù)荷是連續(xù)地處于平衡狀態(tài),從而消滅了電流的浪涌現(xiàn)象。德國(guó)INOTECH公司采用錐形攪拌原理的攪拌頭,既可攪拌低黏度,也可攪拌高黏度物料。
一、任務(wù)要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
1. 任務(wù)要求：
（1）總體方案設(shè)計(jì)
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外的混合機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀的研究，以及對(duì)食品設(shè)備設(shè)計(jì)原則的學(xué)習(xí)，在吸取寶貴經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也加入自己的一些改進(jìn)，制定自己的設(shè)計(jì)方案。
（2）臥式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
有了總體的設(shè)計(jì)方案，將混合機(jī)的結(jié)構(gòu)分成主傳動(dòng)系統(tǒng)、擺動(dòng)系統(tǒng)、攪拌部分和機(jī)架四大部分，然后分別對(duì)這四部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，
（3）零件安全性校核
當(dāng)完成各部分的零件設(shè)計(jì)后，還要進(jìn)行安全性校核。本論文主要對(duì)處于最復(fù)雜受力狀態(tài)下的軸、軸承、鍵以及電機(jī)進(jìn)行了校核計(jì)算舉例，其他各個(gè)零件的校核計(jì)算并沒有寫到論文中。
（4）三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真
對(duì)所設(shè)計(jì)的混合機(jī)進(jìn)行安全性校核計(jì)算后，發(fā)現(xiàn)沒有不符合要求的零件，然后利用Solidworks軟件完成三維實(shí)體建模。建模的目的便是讓自己的設(shè)計(jì)更加直觀，同時(shí)還很容易檢查各處結(jié)構(gòu)是否存在干涉現(xiàn)象，再進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，觀察運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)目的。
2. 預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
臥式混合機(jī)的攪拌容器軸線與混合機(jī)回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其他設(shè)備完成連續(xù)生產(chǎn)，但占地面積一般較大。這類機(jī)器生產(chǎn)能力（一次調(diào)粉容量）范圍大，通常在25～400kg/次左右。它是國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)各種面食制品的各食品廠應(yīng)用最廣泛的一種加工設(shè)備。它的特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，卸料清洗方便等，所以在食品加工中，如面包，餅干，糕點(diǎn)及一些飲食行業(yè)的面食生產(chǎn)中均得到了廣泛應(yīng)用。
四、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
本課題重點(diǎn)研究混合機(jī)的攪拌、混合、卸料、控制修理、其關(guān)鍵的問題就是混合機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其他輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設(shè)計(jì)。
五、工作條件及解決方法
（1）萬方數(shù)據(jù)庫(kù)和圖書館查閱相關(guān)資料，了解臥式混合機(jī)及混合機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。
（2）從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案。
?。?）查閱相關(guān)資料，了解混合機(jī)構(gòu)，以確定方案中所需的混合機(jī)構(gòu)。
(4) 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請(qǐng)教
?。?）畫出裝配圖。利用AutoCAD軟件繪制二維裝配圖和零件圖。
?。?）參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核。
6、 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
工作方案：
（1） 查找資料，了解該機(jī)器的原理和工作條件等，初步設(shè)計(jì)該機(jī)器。
（2） 用三維軟件繪制所有零部件，根據(jù)資料得到合適的各零件尺寸。
（3） 組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進(jìn)。
擬定工作進(jìn)度：
第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。
第2周—第5周 設(shè)計(jì)總體方案。
第6周—第9周 結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
第10周—第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書，對(duì)部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。
七、主要參考文獻(xiàn)
[1]王君玲,高玉芝,李成華.旱地缽苗移栽機(jī)械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化.2003(5):5-6.
[2]趙金倉(cāng),史俊東,梁哲軍,任平合.棉花機(jī)械化育苗移栽農(nóng)藝指標(biāo)的確定[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué).2003(1):20-21.
[3]劉效亮,李其昀.育苗移栽機(jī)械化發(fā)展方向[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2003(3):108-110.
[4]王君玲,高玉芝,李成華.蔬菜移栽生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].農(nóng)機(jī)化研究.2004(2):42-43.
[5]楊華,韓宏宇,竇鈺程,杜木軍,王晉,沈亮.我國(guó)旱地移栽機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].農(nóng)機(jī)使用與維修.2012(3):32-33.
[6]于向濤,胡良龍,胡志超,張延化,計(jì)福來.我國(guó)旱地移栽機(jī)械概況與發(fā)展趨勢(shì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2012(1):614-616.
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,臥式雙螺旋混合機(jī)的設(shè)計(jì),學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師： 時(shí) 間：,,,課題研究的目的及意義,課題研究的主要內(nèi)容,主要部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),創(chuàng)新與改進(jìn),,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,1 課題研究的目的及意義 本課題理論上把任何狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液態(tài)）下物料均勻摻和在一起的操作稱為混合，但習(xí)慣上常把固態(tài)物料之間摻和或者固態(tài)物料加濕的操作稱為混合；而把固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)物料與液態(tài)物料混合的操作稱為攪拌。目的是使兩種或兩種以上的粉料顆粒通過流動(dòng)作用，成為組分濃度均勻的混合物。 攪拌與混合設(shè)備正向著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效節(jié)能化、機(jī)電一體化、智能化和特殊化方向發(fā)展。,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,2 課題研究的主要內(nèi)容 根據(jù)我國(guó)混合機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題以及食品加工生產(chǎn)對(duì)機(jī)械化要求，本設(shè)計(jì)為小型混合機(jī)。小型混合機(jī)主要由傳動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置、工作裝置等組成。 （1）傳動(dòng)裝置：同步帶輪、攪拌軸等 （2）動(dòng)力裝置：異步電動(dòng)機(jī) （3）工作裝置：雙螺旋攪拌槳,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)三維圖,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,該設(shè)計(jì)的重要的部件為兩部分，這是其中之一，它由U型槽，兩側(cè)板和蓋組成。,混合機(jī)箱體的三維圖,，,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 總體機(jī)構(gòu)三維圖,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,雙螺帶攪拌器三維圖,此零件為該設(shè)計(jì)的第二個(gè)主要部件，它的兩根螺帶的螺旋方向是相反的，當(dāng)螺帶的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩根螺帶同時(shí)攪動(dòng)物料上下翻動(dòng)。,攪拌槳的大螺帶槳葉半徑240mm，小螺帶槳葉半徑120mm，槳葉傾角27.36，螺距240mm，中間的軸鑄造，軸上的支撐架焊接上去，螺帶為不銹鋼板彎曲后焊接到支架上，焊接后對(duì)接縫處進(jìn)行處理，使表面盡可能光滑,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,通過對(duì)對(duì)臥式混合機(jī)的研究設(shè)計(jì)，可以得出以下的結(jié)論以及需要改進(jìn)的地方。 （1）臥式混合機(jī)對(duì)食品加工方面混合是可行的，基本能夠滿足混合均勻度的要求。 （2）該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，清洗方便。 （3）改進(jìn)卸料方式，從而節(jié)省工作時(shí)間與食品衛(wèi)生問題。,畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,謝謝大家！ 誠(chéng)請(qǐng)各位老師指正！,
畢業(yè)設(shè)計(jì)
臥式雙螺旋混合機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)老師
日 期
2
前 言
攪拌設(shè)備使用歷史悠久，大量應(yīng)用于化工、石化、輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、冶金等行業(yè)中。攪拌設(shè)備可以從各種不同角度進(jìn)行分類，如按照攪拌裝置的安裝形式簡(jiǎn)單的可分為立式和臥式，其中臥式是指攪拌容器軸線與混合機(jī)回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置。
本課題在國(guó)內(nèi)外混合機(jī)的研究與發(fā)展的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新的帶有攪拌功能的臥式混合機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，以用于食品工業(yè)的面粉攪拌操作。該臥式混合機(jī)具有的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用V帶和齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)攪拌任務(wù)。
本文對(duì)臥式混合機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、基本尺寸進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，并利用SOLIDWORKS對(duì)混合機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模，以便更直觀地展現(xiàn)設(shè)計(jì)思想和進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析；并對(duì)設(shè)計(jì)零件進(jìn)行了分析校核，保證混合機(jī)的可靠運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：臥式；混合機(jī)；混合；食品工業(yè)
目 錄
1 緒論 1
1.1 課題研究意義 1
1.2 混合機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3 臥式混合機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 3
1.4 論文主要完成的工作 3
2 臥式混合機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 4
2.1 臥式混合機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案 4
2.2 混合機(jī)性能指標(biāo)的設(shè)定 5
3 臥式混合機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
3.1 驅(qū)動(dòng)元件的選擇與計(jì)算 6
3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
3.3 攪拌部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
4 安全性計(jì)算與校核 13
4.1 軸承的校核 13
4.2 軸的校核 14
總 結(jié) 15
致 謝 16
參考文獻(xiàn) 17
17
1 緒論
1.1 課題研究意義
理論上把任何狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液態(tài)）下物料均勻摻和在一起的操作稱為混合，但習(xí)慣上常把固態(tài)物料之間摻和或者固態(tài)物料加濕的操作稱為混合；而把固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)物料與液態(tài)物料混合的操作稱為攪拌[1]。
攪拌與混合操作是應(yīng)用最廣的過程操作之一，大量應(yīng)用于化工、石化、輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、造紙、農(nóng)藥、涂料、冶金、廢水處理等行業(yè)中。近年來，攪拌與混合技術(shù)發(fā)展很快、攪拌與混合設(shè)備向著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效節(jié)能化、機(jī)電一體化、智能化和特殊化方向發(fā)展。在這種形式下，技術(shù)人員如何借鑒已有經(jīng)驗(yàn)，掌握新的變化情況，正確設(shè)計(jì)與選用不同工藝條件下操作的攪拌與混合設(shè)備，使其滿足安全、可靠、高效和節(jié)能的要求，就變得十分重要了。
攪拌混合設(shè)備是各種工業(yè)反應(yīng)不可或缺的重要機(jī)械。然而，由于攪拌目的多樣性和混合反應(yīng)的復(fù)雜性，當(dāng)前，攪拌混合技術(shù)還存在著一些問題。例如攪拌效率低，功耗大，鑄造成本高，在自動(dòng)化選型和設(shè)計(jì)問題上，長(zhǎng)期以來一直依靠專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)人工完成，智能化水平不高，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，資金和人力物力消耗巨大等。因此研制新型攪拌裝置和采用先進(jìn)流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)一直是攪拌過程所研究的主要課題。
1.2 混合機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
在食品工業(yè)中，混合是指兩種或兩種以上不同物料互相混合，成分濃度達(dá)到一定程度均勻性的單元操作[2]?；旌蠙C(jī)應(yīng)用于谷物混合、粉料混合、面粉中加輔料與添加劑、干制食品中加添加劑與調(diào)味粉及速溶飲品的制造等操作中，目的是使兩種或兩種以上的粉料顆粒通過流動(dòng)作用，成為組分濃度均勻的混合物。
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)理論的完善進(jìn)一步成熟，混合機(jī)的設(shè)計(jì)和制造獲得了飛速發(fā)展。但是，它也面臨著必需滿足合理利用資源、節(jié)能降耗和對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?；旌蠙C(jī)在服從裝置規(guī)模經(jīng)濟(jì)化和品種多樣化的同時(shí)，正日趨大型化?；诠?jié)能要求，開發(fā)出變頻調(diào)速電機(jī)、小剪切阻力槳葉、以新型密封代替機(jī)械密封和填料密封，以磁力驅(qū)動(dòng)代替機(jī)械驅(qū)動(dòng)。基于降低產(chǎn)品總體成本、減少維修保養(yǎng)成本和提高設(shè)備品均維修間隔時(shí)間的要求，大大提高設(shè)備運(yùn)行壽命。基于滿足衛(wèi)生和降低清洗和殺菌成本的要求，實(shí)現(xiàn)CIP（就地清洗）和SIP（就地殺菌），提高自動(dòng)化水平，避免人與產(chǎn)品接觸，減少人工操作和待機(jī)時(shí)間，大大提高產(chǎn)品衛(wèi)生水平。這些都是現(xiàn)代新型攪拌裝置的研究方向，其中有許多方面已經(jīng)取得豐碩成果，有些方面還在進(jìn)一步研究當(dāng)中[3]。
傳統(tǒng)的混合機(jī)密封裝置基本有四種，填料密封、機(jī)械密封、液壓密封和唇狀密封。前兩種密封同泵的密封類似。液壓密封最簡(jiǎn)單，在混合機(jī)中用得最少。唇狀密封只適用于低壓、防塵、防蒸汽的密封，這種密封，結(jié)構(gòu)也很少采用，最常用的密封是前兩種。其中機(jī)械密封成本較高，但泄漏率低，維修頻度是填料密封的二分之一到四分之一。
磁力驅(qū)動(dòng)混合機(jī)的特點(diǎn)是以靜密封結(jié)構(gòu)取代動(dòng)密封，混合機(jī)與電極傳動(dòng)之間采用磁力偶合器聯(lián)結(jié)，不存在接觸傳遞力矩，能徹底解決機(jī)械密封與填料密封的泄漏問題。在國(guó)內(nèi)威海自控反應(yīng)釜公司、開原化工機(jī)械磁力反應(yīng)釜廠、溫州中偉的磁密封設(shè)備廠等均生產(chǎn)磁力混合機(jī)。國(guó)外的瑞典NA型磁力攪拌反應(yīng)釜，混合機(jī)安裝在反應(yīng)釜底部，混合機(jī)與釜底齊平，易于拆卸，可靠、耐用和便于維修。磁力混合機(jī)的缺點(diǎn)是對(duì)于一些粘稠液體或有大量固體參加或生成的反應(yīng)尚不能順利使用，此時(shí)必須使用機(jī)械混合機(jī)作為驅(qū)動(dòng)能源。
在新型攪拌槳葉的開發(fā)方面，很多公司都在積極開發(fā)具有適合于高黏度物料的槳葉的混合機(jī)，其中美國(guó)ROSS公司開發(fā)的新型雙行星式混合機(jī)是其中之一。同傳統(tǒng)的矩形長(zhǎng)條形行星槳葉(見圖1-1 a)不同，新型的高黏度攪拌槳葉(見圖1-1 b)有一個(gè)精確的空間角度，使槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡不但有力地推動(dòng)高黏度物料向前運(yùn)動(dòng)，而且推動(dòng)它向下運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生爬升，而且比傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉的阻力要小得多。傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉有兩組，每組兩片垂直的扁長(zhǎng)槳葉，當(dāng)這兩片槳葉在容器里面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生極大剪切阻力，功耗大增，電流猛升。這個(gè)問題一直是傳統(tǒng)行星式垂直槳葉的要害所在。
（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(duì)比
新型HV槳葉由于是螺旋式設(shè)計(jì)，兩組HV槳葉在交替轉(zhuǎn)過一個(gè)截面時(shí)幾乎是連續(xù)地在切斷物料，負(fù)荷是連續(xù)地處于平衡狀態(tài)，從而消滅了電流的浪涌跡象。德國(guó)INOTECH公司采用錐形攪拌原理的攪拌頭，既可攪拌低黏度，也可攪拌黏度高的物料，其形狀如圖1.2所示。
圖1-2 攪拌低粘度和高粘度物料的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌頭
這種攪拌頭的顯著優(yōu)點(diǎn)是:以比較慢的速度攪拌，但攪拌時(shí)間短，攪拌時(shí)未吸入空氣，不起泡沫，無須加熱，對(duì)物料的動(dòng)作比較柔和的，節(jié)省能量，一次完成，便于安裝，既可用于攪拌化學(xué)品，也可用于攪拌食品。
在新型轉(zhuǎn)子-定子攪拌技術(shù)方面進(jìn)展也很迅速，轉(zhuǎn)子-定子攪拌技術(shù)可制造亞微米級(jí)的各種乳化劑，美國(guó)ROSS和IKA公司生產(chǎn)的這種混合機(jī)，其產(chǎn)量約比相同功率的膠體磨或均質(zhì)機(jī)大十倍。其原理是令轉(zhuǎn)子在極高速度下轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子尖端速度極大，由于轉(zhuǎn)子和定子之間的速度差，在轉(zhuǎn)、定子間隙中產(chǎn)生極大的剪切能，可使物料在被攪拌的同時(shí)，被破碎到亞微米級(jí)。
多功能化和攪拌過程的自動(dòng)化是二十一世紀(jì)提高攪拌產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和滿足環(huán)境保護(hù)要求的主導(dǎo)方向，目前有如下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)[4] ：
（1）多軸攪拌機(jī)，它配備三套獨(dú)立傳動(dòng)的攪拌裝置。一套是沿著攪拌容器周邊慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的三翼錨式攪拌槳，使物料產(chǎn)生激烈的軸向和徑向流動(dòng)，促使物料良好的混合和傳熱；第二套是定/轉(zhuǎn)子式剪切裝置和高速分散頭。
（2）雙行星混合機(jī)與變速驅(qū)動(dòng)裝置的組合，這一構(gòu)想使得即使在極低轉(zhuǎn)速下也可獲得極大扭矩。而低轉(zhuǎn)速攪拌對(duì)于制造高性能的硅膠、樹脂、橡膠添加劑、牙科材料、金屬和陶瓷粉等是非常重要的。
（3）行星槳葉與高速分散器的組合，采用這種組合的混合機(jī)，被處理物料的黏度可高達(dá)120萬厘泊。行星槳葉和分散在環(huán)繞容器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各有自己的轉(zhuǎn)軸，行星槳葉將物料傳送到分散頭。高速分散則對(duì)物料施加剪切力。
（4）自動(dòng)卸料和互換攪拌容器，由于粘稠材料人工卸料很困難，很多廠家都采取自動(dòng)卸料措施。自動(dòng)卸料系統(tǒng)大大減少了人工卸料的停機(jī)時(shí)間。不但大大提高了產(chǎn)量，減小次品，還保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。同時(shí)操作人員與產(chǎn)品的接觸大大減少，產(chǎn)品不受污染的安全性也大大提高了。
1.3 臥式混合機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和相關(guān)理論的進(jìn)一步完善，完全可以相信混合機(jī)的設(shè)計(jì)和制造將會(huì)取得更大發(fā)展，其在社會(huì)生產(chǎn)中也會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用。并且混合機(jī)在服從裝置規(guī)模經(jīng)濟(jì)化和品種多樣化的同時(shí)，未來的新型產(chǎn)品也會(huì)越來越滿足合理利用資源、節(jié)能降耗和對(duì)環(huán)境保護(hù)的眾多要求。
1.4 論文主要完成的工作
臥式攪拌裝置主要由兩個(gè)部分組成：主傳動(dòng)部分、攪拌葉片。主傳動(dòng)部分包括一個(gè)異步電機(jī)和減速系統(tǒng)。攪拌葉片為螺帶式攪拌葉片，為的是能讓物料在攪拌過程中更高效率的混合。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
（1）總體方案設(shè)計(jì)
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外混合機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀的研究，以及對(duì)食品設(shè)備設(shè)計(jì)原則的學(xué)習(xí)，在吸取寶貴經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也加入了自己的一些改進(jìn)措施，制定自己的設(shè)計(jì)方案。
（2）臥式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
有了總體的設(shè)計(jì)方案，將混合機(jī)的結(jié)構(gòu)分成主傳動(dòng)系統(tǒng)、攪拌部分和機(jī)架三大部分，然后分別對(duì)這三部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。
（3）零件安全性校核
當(dāng)完成各部分的零件設(shè)計(jì)后，還要進(jìn)行安全性校核。本論文主要對(duì)處于最復(fù)雜受力狀態(tài)下的軸、軸承、鍵以及電機(jī)進(jìn)行了校核計(jì)算舉例，其他各個(gè)零件的校核計(jì)算并沒寫到論文中。
2 臥式混合機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 臥式混合機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案
臥式混合機(jī)的攪拌容器軸線和混合機(jī)回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉、卸料、清洗、維修方便，可與其他設(shè)備配合完成連續(xù)生產(chǎn)，但占地面積一般較大。這類機(jī)器生產(chǎn)能力（一次調(diào)粉容量）范圍大，通常在25-400kg/次左右，如面包，餅干，糕點(diǎn)及一些飲食行業(yè)的面食生產(chǎn)中均得到了廣泛應(yīng)用。
2.1.1 傳動(dòng)方式確定
（1）混合機(jī)形式選擇，本設(shè)計(jì)要求臥式混合，考慮臥式混合與目的，采用容器固定式臥式混合機(jī)。
（2）傳動(dòng)方案確定，因?qū)嚢杷俣纫蟛桓?，市?chǎng)上已有的成熟產(chǎn)品混合速度約為60r/min，過高的轉(zhuǎn)速并不會(huì)產(chǎn)生良好的攪拌效果，相反還會(huì)造成能量的浪費(fèi)。但是雖然轉(zhuǎn)速低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻很大，選用符合啟動(dòng)要求的電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速約2840r/min，因此傳動(dòng)系統(tǒng)要采用較大減速比，考慮機(jī)器尺寸和振動(dòng)噪聲要求，采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組合機(jī)構(gòu)。
初步設(shè)定的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖如圖2-1所示
1.小帶輪 2.大帶輪 3.攪拌軸 4.大齒輪 5.小齒輪 6.電機(jī)
圖2-1 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
2.1.2基本尺寸的確定
本設(shè)計(jì)為小型混合機(jī)，根據(jù)其工作容量和操作人員的最佳操作位置，混合機(jī)的外形尺寸為mm，其中攪拌軸軸線高度600mm，混合容器下半部分為直徑500mm的半圓筒，上半部分為mm的長(zhǎng)方體，筒壁厚8mm，混合機(jī)葉片邊緣與筒壁間隙2mm，為了實(shí)現(xiàn)更好的攪拌效果，采用雙螺帶混合機(jī)，攪拌軸直徑30mm，長(zhǎng)1000mm，大螺帶直徑480mm，帶寬40mm，小螺帶直徑240mm，帶寬30mm。還有設(shè)定進(jìn)料方式和出料方式，容器桶上部設(shè)蓋子裝填物料，下部開口卸放物料，有了以上尺寸設(shè)定，合理布局電動(dòng)機(jī)的位置，傳動(dòng)裝置的布局，完成總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖?？傮w機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2-2所示。
1.主電機(jī) 2.小帶輪 3.大帶輪 4.齒輪 5.攪拌容器
圖2-2 總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
2.2 混合機(jī)性能指標(biāo)的設(shè)定
混合機(jī)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(shè)計(jì)方向和一些設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇范圍。
對(duì)于主傳動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)定正常工作轉(zhuǎn)速60r/min，啟動(dòng)時(shí)加速時(shí)間4s，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間5min，減速時(shí)間6s，停歇時(shí)間2min。
攪拌容器為半圓柱形，尺寸如圖2-3所示。容器固定型攪拌裝置的裝料系數(shù)一般為0.5-0.6，本設(shè)計(jì)取0.58。
圖2-3 攪拌容器外殼尺寸
3 臥式混合機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 驅(qū)動(dòng)元件的選擇與計(jì)算
3.1.1 驅(qū)動(dòng)元件選擇原則
攪拌設(shè)備的攪拌軸通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)選用一般依據(jù)以下幾個(gè)原則：
根據(jù)攪拌設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)和工藝條件對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。
(1)根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，合理選擇電動(dòng)機(jī)容量，并確定冷卻通風(fēng)方式。
(2)根據(jù)使用場(chǎng)所大的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯和腐蝕及易燃易爆氣體等，考慮必要的防護(hù)方式和電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，確定電機(jī)的防爆等級(jí)和防護(hù)等級(jí)。
(3)根據(jù)攪拌設(shè)備的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程的性能要求，以及機(jī)械減速的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
除此之外，選擇電機(jī)還必須符合節(jié)能要求，并綜合考慮運(yùn)行可靠性、供貨情況、備品備件通用性、安裝檢修難易程度、產(chǎn)品價(jià)格、運(yùn)行和維修費(fèi)用等因素。
根據(jù)上述原則，綜合考慮本設(shè)計(jì)的工作條件要求，確定電機(jī)類型為異步電機(jī)，防護(hù)方式防塵、攪拌以及防異物伸入。
3.1.2 電機(jī)的選擇及電機(jī)參數(shù)的確定
1）攪拌功率的計(jì)算
在正常情況下，混合設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的功率包括以下幾部分：
使容器內(nèi)的粉粒體運(yùn)動(dòng)消耗的功率。
（1） 軸承、減速裝置和傳動(dòng)裝置摩擦消耗的功率。
（2） 連續(xù)驅(qū)動(dòng)容器本身或攪拌槳葉等回轉(zhuǎn)消耗的功率。
（3） 其他附屬裝置，如控制器等消耗的功率。
對(duì)于容器固定型混合設(shè)備，當(dāng)這類混合設(shè)備的螺帶葉片或攪拌槳葉回轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)于流動(dòng)良好的粉粒體，可以通過實(shí)驗(yàn)得到軸力矩。
（3-1）
式中：
K-實(shí)驗(yàn)系數(shù)，查表取K=45；
-粒子直徑，m，查表取m；
-表觀密度，kg/m3，查表取kg/m3；
-內(nèi)摩擦系數(shù)，查表取=1.19；
Z -接觸螺帶粉粒體層的高度或長(zhǎng)度，m，本設(shè)計(jì)Z=0.78m；
d-葉片外徑，m，本設(shè)計(jì)d=0.48m；
s-螺帶的節(jié)距，m，本設(shè)計(jì)s=0.78m；
b-葉片寬度，m，本設(shè)計(jì)b=0.04m；
f-裝料系數(shù)，本設(shè)計(jì)取值f=0.58。
參考已有實(shí)驗(yàn)測(cè)出的參數(shù)表格，選擇機(jī)型為臥式螺帶，則指數(shù)值如下：
=0；=1.0；=1.2；=1.0；=3.3；=-0.3；=0.7；=1.2；
對(duì)于本設(shè)計(jì)，物料設(shè)定為面粉和砂糖的混合物，攪拌葉片與攪拌桶內(nèi)壁間隙為2mm，根據(jù)查詢的資料，估算混合物料的表觀密度，粒子直徑等參數(shù)，最后計(jì)算數(shù)值確定如下：
大螺帶轉(zhuǎn)矩
而對(duì)于小螺帶，計(jì)算時(shí)只需將葉片外徑d這一參數(shù)值替換為0.24即可，小螺帶的轉(zhuǎn)矩
攪拌軸上總轉(zhuǎn)矩
攪拌軸功率
（3-2）
式中各參數(shù)
P-功率，W；
n-回轉(zhuǎn)速度，r/s，本設(shè)計(jì)取值n=1r/s；
T-攪拌軸力矩，。
所以攪拌軸功率
2）電動(dòng)機(jī)額定功率的計(jì)算
電動(dòng)機(jī)額定功率是根據(jù)它的發(fā)熱情況來選擇的，在允許范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)絕緣材料的壽命為15-25年。如果超過了容許溫度，電動(dòng)機(jī)使用壽命就要縮短。而電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱情況，又與負(fù)載大小及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。
攪拌設(shè)備的電動(dòng)機(jī)功率必須同時(shí)滿足混合機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)及傳動(dòng)裝置和密封系統(tǒng)功率損耗的要求，此外還需考慮在操作過程中出現(xiàn)的不利條件造成功率過大等因素。
電動(dòng)機(jī)額定功率可按下式確定：
（3-3）
式中各參數(shù)：
PN-電動(dòng)機(jī)功率，kW；
P-混合機(jī)功率，kW，由前面計(jì)算P=0.852447kW；
PS-軸承裝置的摩擦損失功率，kW；
-傳動(dòng)裝置的機(jī)械效率。
軸封裝置摩擦造成的功率損失因密封系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)而異，一般來說，填料密封功率損失大，機(jī)械密封的功率損失相對(duì)較小。但是考慮到設(shè)計(jì)的目標(biāo)功能與成本有機(jī)結(jié)合，最終采用了填料密封，作為粗略的估算，填料密封功率損失約為混合機(jī)功率的5%-10%，本次計(jì)算取5.8%，軸承摩擦損失功率為
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率是齒輪軸承帶這些零部件的效率乘積，開放式圓柱齒輪傳動(dòng)效率取0.9，帶傳動(dòng)效率取0.96，滾動(dòng)軸承效率取0.99，所以
電機(jī)額定效率
3）電動(dòng)機(jī)的選擇
為保證系統(tǒng)滿足啟動(dòng)要求和穩(wěn)定運(yùn)行要求，選擇的電機(jī)額定功率為1.5kW，具體參數(shù)如下表3-1所示
表3-1 交流異步電機(jī)的部分技術(shù)參數(shù)
名 稱
額定功率
kW
額定電流
A
額定轉(zhuǎn)速
r/min
效率
%
質(zhì)量
kg
Y2-90S-2
1.65
3.4
2840
79
2.3
1.5
22
3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
電動(dòng)機(jī)已經(jīng)初步選定，轉(zhuǎn)速2840r/min，攪拌軸的轉(zhuǎn)速60r/min，考慮到電機(jī)和攪拌軸的距離以及整個(gè)攪拌機(jī)的體積，采用一級(jí)帶輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比初定為3，兩級(jí)傳動(dòng)比為4的齒輪傳動(dòng)。下面將進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。
3.2.1 基本結(jié)構(gòu)的確定與選材
對(duì)于傳動(dòng)比為3的帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比不是很高，傳遞的功率也不是很大，使用普通V帶輪，材料HT200；齒輪傳動(dòng)比為4，材料40Cr[5]。
3.2.2 帶輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)
1）帶輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)
為計(jì)算帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，首先設(shè)定一些工作條件，本設(shè)計(jì)載荷變動(dòng)微小，帶負(fù)載啟動(dòng)，每天工作小于10小時(shí)。
（1）計(jì)算帶輪的計(jì)算功率[6]
（3-4）
式中
-計(jì)算功率，kW；
-動(dòng)載荷系數(shù)，查表選取1.1；
P -電機(jī)額定功率，kW。
所以
（2）選擇帶型，普通V帶Z型，節(jié)寬bp=8.5mm，頂寬b=10mm，高度h=6mm，截面積A=47mm2
（3）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，因此外徑，轉(zhuǎn)速為=2840r/min，驗(yàn)算帶的速度
其中的取值范圍是25-30m/s。
（4）確定V帶的根數(shù)
（3-5）
式中
所以，
（5）V帶輪設(shè)計(jì)，關(guān)于V帶輪的形式：當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑小于等于2.5倍的軸徑時(shí)，帶輪一般采用實(shí)心式；當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑小于等于300mm時(shí)可以采用腹板式；當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑大于300mm時(shí)，可以采用輪輻式。
帶輪槽型Z型，基準(zhǔn)寬度，基準(zhǔn)線上槽深，下槽深，槽間距，第一槽對(duì)稱面至端面的距離，最小輪緣厚，輪槽角小帶輪34°，大帶輪38°。
所以，帶輪寬
小帶輪設(shè)計(jì)，小帶輪軸徑d=34mm，，采用實(shí)心式。
以下圖3-1 和圖3-2所示為小帶輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
圖3-1 小帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 圖3-2 小帶輪三維仿真
大帶輪設(shè)計(jì)，，由于其基準(zhǔn)直徑已經(jīng)非常大，為了減少質(zhì)量，更重要的是降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，采用孔板式。
以下圖3-3和圖3-4所示為大帶輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
圖3-3 大帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 圖3-4大帶輪三維仿真
3.2.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
通過以上計(jì)算，傳動(dòng)零件計(jì)算完畢，現(xiàn)在進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的計(jì)算，軸的最小直徑由下述公式確定
軸徑最大值必然會(huì)小于100mm，而且在某些截面上會(huì)有鍵槽，根據(jù)規(guī)定，最小軸徑要增大5%-7%，即最小軸徑在9.5-9.68mm之間，在設(shè)計(jì)時(shí)將軸的最小直徑設(shè)計(jì)為24mm，設(shè)計(jì)出安裝帶輪、聯(lián)軸器以及軸承所需要的軸肩和鍵槽。
大帶輪所用的軸就是前面涉及過的齒輪軸。所以大齒輪所用的軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，A0取最大值126，功率。
轉(zhuǎn)速，所以齒輪軸的最小直徑
截面會(huì)有一個(gè)鍵槽，最小軸徑增大7%，，以此為依據(jù)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)。
（3-6）
考慮到小帶輪厚度大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸伸出的長(zhǎng)度，小帶輪在這需要設(shè)計(jì)一根軸，材料定為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可知A0的取值范圍在126-103，本設(shè)計(jì)取112，則小帶輪軸的最小直徑
3.2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的支架設(shè)計(jì)
通過以上計(jì)算，主傳動(dòng)系統(tǒng)的主要零件設(shè)計(jì)完畢，合理布局各傳動(dòng)件的位置，然后設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)的支架，設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮安裝方便與否外還要考慮鑄造加工的難易程度，最終經(jīng)過仔細(xì)的設(shè)計(jì)之后，再利用SOLIDWORKS進(jìn)行了整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的組裝，這樣可以更直觀地表達(dá)出設(shè)計(jì)理念，并且也更容易看出其中的問題來。圖3-5為傳動(dòng)系統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu)外觀圖。
圖3-5 傳動(dòng)系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)
3.3 攪拌部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
攪拌部分包括攪拌槳、攪拌容器以及附屬的止動(dòng)扳手、聯(lián)軸器等零件。攪拌槳是機(jī)械攪拌設(shè)備的關(guān)鍵部件，攪拌操作涉及流體的流動(dòng)、傳質(zhì)和傳熱，所進(jìn)行的物理和化學(xué)過程對(duì)攪拌效果的要求也不同[7]；攪拌容器是物料攪拌操作的場(chǎng)所，設(shè)計(jì)時(shí)要求體積符合工作需要，但是質(zhì)量不能太大，否則會(huì)造成不必要的材料浪費(fèi)和功率損失；止動(dòng)扳手是用來限制攪拌容器運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)；聯(lián)軸器是用來連接攪拌槳和傳動(dòng)系統(tǒng)輸出軸的，以下為設(shè)計(jì)過程。
3.3.1 攪拌槳機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
至今對(duì)混合機(jī)的研究還不夠，因而混合機(jī)的設(shè)計(jì)工作均帶有一定的經(jīng)驗(yàn)性，從已有的產(chǎn)品選用或適當(dāng)改進(jìn)?；旌蠙C(jī)的選用設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾方面考慮：
①有類似應(yīng)用，而且攪拌效果較滿意的可以選用相同混合機(jī)；
②生產(chǎn)過程對(duì)攪拌有嚴(yán)格要求又無類似混合機(jī)型式可以參考時(shí)，則應(yīng)對(duì)工藝、設(shè)備、攪拌要求、經(jīng)濟(jì)性等作全面評(píng)價(jià)，找出操作的主要控制因素，選擇合適的混合機(jī)型式；
③生產(chǎn)規(guī)模較大或新開發(fā)的攪拌設(shè)備，需進(jìn)行一定的試驗(yàn)研究，尋求最佳的混合機(jī)型式、尺寸及操作條件，并經(jīng)中試后才能應(yīng)用于工業(yè)裝置中[8]。
為了獲得較好的混合效果，本設(shè)計(jì)采用了雙螺帶混合機(jī)，因?yàn)榇朔N混合機(jī)有較好的循環(huán)性能，使得整個(gè)容器內(nèi)的混合效果比較好[9]。
攪拌的大槳葉半徑240mm，攪拌的小槳葉半徑120mm，槳葉傾角27.36°，螺距240mm[10]，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖3-6所示
圖3-6 雙螺旋攪拌結(jié)構(gòu)
中間的軸鑄造，軸上的支撐架焊接上去，帶由不銹鋼板彎曲后焊接到支架上，焊接后對(duì)接縫處進(jìn)行處理，使表面盡可能的光滑[11]。
3.3.2 攪拌容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
攪拌容器作用是為物料攪拌提供合適的空間，攪拌容器的幾何尺寸主要指容器的容積V，筒體的高度H、內(nèi)徑D，以及壁厚等。前面在設(shè)定工作參數(shù)時(shí)已經(jīng)初步確定了容器的容積，在這里以前面的設(shè)定為基礎(chǔ)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，由于攪拌葉片運(yùn)轉(zhuǎn)起來是一個(gè)圓柱形的工作空間，而且為了達(dá)到較好的攪拌效果，槳片與容器壁之間的距離又不能太大，一般是在2~5mm之間，本設(shè)計(jì)屬于中小型機(jī)械，取用2mm的間隙，容器底部大致為一個(gè)半圓柱形狀；為了裝料方便，容器上面采用揭蓋式結(jié)構(gòu)；為了出料方便省力，在容器底部設(shè)置出料口；為了減輕容器的重量同時(shí)還要保證必要的強(qiáng)度，取用10mm的壁厚[12]；容器采用鑄造的制造方式，最后表面鍍上防腐金屬材料[13]。5
4
3
3.3.3 聯(lián)軸器的選用
本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)需要使用兩個(gè)聯(lián)軸器。第一個(gè)是主傳動(dòng)系統(tǒng)中電機(jī)與小帶輪之間，因?yàn)樾л唽?duì)電機(jī)軸伸出部分而言較長(zhǎng)，所以小帶輪的軸和電機(jī)兩個(gè)軸與軸需要連接聯(lián)軸器，這里沒有什么特殊結(jié)構(gòu)上的要求，使用普通聯(lián)軸器即可；第二個(gè)聯(lián)軸器用在攪拌軸和主傳動(dòng)系統(tǒng)之間，此處為了主傳動(dòng)系統(tǒng)的拆裝方便以及系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)零件的靈活拆裝，攪拌軸和主傳動(dòng)系統(tǒng)之間有較大的距離，這么長(zhǎng)的距離如果使用一根軸就要求加工和安裝精度很高，否則軸上就會(huì)產(chǎn)生很大的附加約束力，因此在此處將軸斷開，用一個(gè)彈性聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，這樣對(duì)兩個(gè)軸的同軸度要求降低了，并且還有吸震作用，降低了傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪受到的沖擊力[14]。
3.3.4 止動(dòng)扳手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)的攪拌容器是可以擺動(dòng)的，但是在攪拌運(yùn)動(dòng)進(jìn)行時(shí)是不需要也不允許攪拌容器擺動(dòng)的，因此需要設(shè)計(jì)一處止動(dòng)裝置，使得混合機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，攪拌容器被固定，當(dāng)攪拌運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，打開裝置，容器能夠恢復(fù)運(yùn)動(dòng)。
3
對(duì)于自動(dòng)化程度沒有要求的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，此功能可以簡(jiǎn)單的由一個(gè)扳手實(shí)現(xiàn)，此結(jié)構(gòu)圖如下圖3-7所示
4
5
6
2
1
1.攪拌桶 2.支架 3.扳手支座 4.彈簧 5.插銷 6.扳手
圖3-7 止動(dòng)扳手結(jié)構(gòu)
圖中狀態(tài)攪拌容器沒有被卡住，可以擺動(dòng)，當(dāng)扳手向右或左扳動(dòng)時(shí)，扳手的轉(zhuǎn)軸與彈簧安裝底座的距離就會(huì)拉小，銷在彈簧力的作用下就會(huì)向左移動(dòng)，深入到容器壁的孔中去，攪拌箱體被卡住，當(dāng)扳手復(fù)位后，銷又伸出來，攪拌容器的運(yùn)動(dòng)又恢復(fù)正常。
4 安全性計(jì)算與校核
4.1 軸承的校核
本設(shè)計(jì)中多處采用滾動(dòng)軸承，且有些地方的軸承轉(zhuǎn)速很高，有些地方徑向力很大，為了保證混合機(jī)能在規(guī)定的工作壽命內(nèi)正常工作，不能盲目進(jìn)行安裝使用，否則可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的事故和現(xiàn)象。因此，必須對(duì)軸承進(jìn)行一系列的校核和驗(yàn)算，具體驗(yàn)算內(nèi)容如下。
對(duì)于小帶輪軸處的深溝球軸承，軸承軸向載荷，徑向載荷
當(dāng)量動(dòng)載荷
選擇載荷系數(shù)，定為無沖擊或輕載荷，1.0-1.2。
設(shè)軸承工作壽命與機(jī)器的設(shè)定壽命相同，
軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷
而本設(shè)計(jì)選用的軸承61907，其基本額定動(dòng)載荷，符合要求。
對(duì)于其他的軸承也采用類似的方法校核，均可以正常工作。
4.2 軸的校核
本設(shè)計(jì)的軸要么承受明顯的轉(zhuǎn)矩，要么承受明顯的徑向力，受力情況比較簡(jiǎn)單。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)軸時(shí)雖然考慮到了在載荷影響下的最小軸徑，但是有些軸承受很大的轉(zhuǎn)矩，上面附加的各種傳動(dòng)零件在運(yùn)動(dòng)中也會(huì)產(chǎn)生更大的載荷影響，因此需要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核。
由前面的計(jì)算已經(jīng)知道，攪拌半徑，所以作用在攪拌葉片上的力可以粗略計(jì)算為，
此力為Fa和Ft的合力，螺旋帶傾角30°，所以，
攪拌軸重量粗略估計(jì)為，那么
所以，攪拌軸是安全的。
總 結(jié)
本課題結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外臥式混合機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向，具體闡述了一種用于食品加工產(chǎn)業(yè)的臥式混合機(jī)的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程。本文主要完成的工作如下：
（1）臥式混合機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案的確定。分析了臥式混合機(jī)的特點(diǎn)，確定了設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)，并根據(jù)工作參數(shù)確定一些必要的設(shè)計(jì)基本尺寸。
（2）驅(qū)動(dòng)元件的選擇。通過計(jì)算選出滿足混合機(jī)使用要求的交流異步電動(dòng)機(jī)，并詳細(xì)列出其技術(shù)參數(shù)。
（3）主傳動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。對(duì)混合機(jī)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析計(jì)算，設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)零件，并利用SOLIDWORKS進(jìn)行三維建模。
（4）混合機(jī)其他重要零部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，如機(jī)架和外殼等，確定零件結(jié)構(gòu)，繪制零件圖和裝配圖，并利用SOLIDWORKS進(jìn)行三維建模。
（5）零件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算與校核。對(duì)各個(gè)已設(shè)計(jì)零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，確保滿足使用要求，使混合機(jī)具有足夠的可靠性。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成，首先感謝母校---塔里木大學(xué)的辛勤栽培，感謝學(xué)校給我一個(gè)難得的學(xué)校環(huán)境和機(jī)會(huì)。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到了新的知識(shí)，讓我開闊眼界，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，明白了學(xué)習(xí)的可貴和艱辛。在此，我深深的感謝蘭海鵬導(dǎo)師給我的幫助，在他的建議下，我確定設(shè)計(jì)的整體方案。蘭老師督促我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我耐心的指導(dǎo)和幫助，讓我能夠跟上設(shè)計(jì)進(jìn)度。同時(shí)也感謝這幾年給予我?guī)椭睦蠋?，是他們辛勤的教?dǎo)，我才有了設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)和理論，是他們的培育，我才有今天的成就。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到理論知識(shí)的重要性，在多次對(duì)設(shè)計(jì)的方案和數(shù)據(jù)的修改中，明白理論和實(shí)際相結(jié)合的重要。做設(shè)計(jì)的過程中，我向老師和同學(xué)請(qǐng)教，把自己不明白的地方弄明白，同學(xué)向我提問的時(shí)候我也耐心解答，大家形成一個(gè)很好的互相學(xué)習(xí)氛圍。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我感到平時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械了解的程度不夠，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械知識(shí)的欠缺，在老師和同學(xué)的講解下，我對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械有一個(gè)全面的了解。在設(shè)計(jì)過程中，遇到種種困難，沒有老師和同學(xué)的幫助，我絕對(duì)不可能完成，他們的幫助我會(huì)銘記在心。
最后，真誠(chéng)的感謝學(xué)校給我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，感謝各位老師的幫助，學(xué)校和老師給予的知識(shí)讓我受用一生。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳志平，章序文，林興華.攪拌與混合設(shè)備設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[M] .北京:化學(xué)工業(yè)出版社，工業(yè)裝備與信息工程出版社，2004:383.
[2] 許學(xué)勤，王海鷗.食品工廠機(jī)械與設(shè)備[M] .北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2008:164-181.
[3] 韓丹，李龍，程云山，徐峰.現(xiàn)代攪拌技術(shù)的研究進(jìn)展[J] .OOD＆MACHEINEY，2004，20(4A):31-34.
[4] 陳登豐.混合機(jī)和攪拌容器的發(fā)展[J] .壓力容器，2008，25(2A):33-46.
[5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)－常用工程材料[M] .北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:26-78.
[6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第3卷)[M] .北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004:98-118.
[7] 孔凡國(guó)，鄒慧君.工業(yè)用和面機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法[J] .機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，1995，(4):25-27.
[8] 趙悟.攪拌裝置參數(shù)優(yōu)化的研究[D] .長(zhǎng)安:長(zhǎng)安大學(xué)，2005:17-29.
[9] 趙利軍.攪拌低效區(qū)及其消除方法的研究[D] .長(zhǎng)安:長(zhǎng)安大學(xué)，2005:13-47.
[10] 顧維憶.臥式螺旋攪拌葉片的螺旋角參數(shù)探討[J] .漁業(yè)機(jī)械儀器，1988，6(5):9-47.
[11] Smith J J，F(xiàn)arrar R A.Influence of Microsructure and Composition on Mechanical Properties of AISI 300Series Weld Metals [A] .Intemational Materials Reviews，1993,38(1):25-51.
[12] 馬瑞.和面機(jī)強(qiáng)度計(jì)算的商榷[J] .包裝與食品機(jī)械，1987，(Z1):22-24.
[13] Kallqvist J.Micranalysis of a Stabilized Austenitic Stainless Steel after long term ageing[J] .Mater Sci Eng，1999，A270:27-32.
[14] 單國(guó)邦.和面機(jī)噪聲及其控制對(duì)策[J] .鶴城環(huán)境，1992，16(3):18-19.
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