回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)設(shè)計【含8張CAD圖紙】

喜歡這套資料就充值下載吧。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。下載后都有，請放心下載，文件全都包含在內(nèi)，有疑問咨詢QQ:1064457796

開題報告書 題　　目 回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)設(shè)計 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職　　稱 副教授 1 研究目的意義 混合機(jī)的生產(chǎn)率決定了整個系統(tǒng)規(guī)模，其產(chǎn)量也決定著飼料加工廠的生產(chǎn)規(guī)模，因此混合機(jī)是飼料加工中最關(guān)鍵的設(shè)備之一。通過合理的設(shè)計，可以不斷的提高提高混合機(jī)的性能，節(jié)能、省料、少廢,可卸、可回收、可維護(hù)和可重復(fù)利用,并試圖讓設(shè)備向智能化(計算機(jī)化)和機(jī)、電、聲、光等綜合一體化、綠色產(chǎn)品化的方向發(fā)展,這是一個多元化的發(fā)展，相信在以后會實現(xiàn)?；旌蠙C(jī)的研究對以后飼料業(yè)的發(fā)展將會有很大的意義。 2 國內(nèi)、外研究狀況和應(yīng)用前景 隨著我國的發(fā)展,飼料年產(chǎn)已超過5 000萬t以上,成為世界上第二飼料生產(chǎn)大國[2]。由于飼喂配合飼料比單一飼喂糧食飼料可減少消耗25%～30%,2000年我國工業(yè)配合飼料年產(chǎn)量達(dá)8000余萬t;濃縮飼料產(chǎn)量達(dá)300萬～400萬t;飼料添加劑預(yù)混料產(chǎn)量達(dá)到150萬~200萬t,顆料飼料比重超過配合飼料總量的50%。飼料加工機(jī)械設(shè)備是飼料工業(yè)發(fā)展的重要工具,目前在我國飼料加工機(jī)械和添加劑技術(shù)還相對發(fā)展滯后。養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)模化,需要飼料工業(yè)發(fā)展作支撐。飼料的加工手段對飼料產(chǎn)品質(zhì)量,飼料的轉(zhuǎn)化率有重要影響。飼料微粒大小、配合飼料的均勻度,顆粒料的質(zhì)量等,對喂養(yǎng)對象的生長影響頗大。先進(jìn)的加工方法可提高飼料消化率、利用率、降低飼料系數(shù)。同時蛋白飼料的開源節(jié)流也離不開飼料機(jī)械。自飼料工業(yè)出現(xiàn)了制粒加工方法以來,由于其眾多長處而發(fā)展很快,至今顆粒飼料在發(fā)達(dá)國家早已普及。美國顆粒料占60%以上,瑞士占70%,德國80%,我國的顆料飼料只占25%。即使是顆粒飼料,也由于加工中的工藝參數(shù),如調(diào)質(zhì)溫度、時間、水分、顆粒堅實度等的不同,飼料轉(zhuǎn)化率也不相同。 飼料加工中出現(xiàn)過擠壓膨化技術(shù)，此技術(shù)開始與美國，到了80年代,擠壓技術(shù)已成為國外發(fā)展速度最快的飼料加工新技術(shù)。它在加工特種動物飼料、水產(chǎn)飼料、早期斷奶仔豬料及飼料資源開發(fā)等方面,具有傳統(tǒng)加工方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。在過去幾年中美國的工業(yè)界已開始研究高剪切調(diào)質(zhì)作為改進(jìn)顆粒質(zhì)量、飼料廠產(chǎn)量、飼料衛(wèi)生的一種途徑,并研究它最終對動物生產(chǎn)性能的影響。國內(nèi)采用膨化機(jī)始于20世紀(jì)70年代末,主要是單螺桿膨化機(jī)。對膨化機(jī)理論和技術(shù)的研究還很膚淺,機(jī)器性能不穩(wěn)定,控制不便,容易悶車,裝拆清理麻煩,膨化產(chǎn)品質(zhì)量波動較大。 近年來我國飼料加工廠數(shù)量和規(guī)模呈明顯上升趨勢,1.5萬余家飼料廠中,時產(chǎn)5 t以上的達(dá)1.5千余家,特別是出現(xiàn)了不少時產(chǎn)30,40,60 t的大型廠。飼料工業(yè)集中度不斷提高,產(chǎn)銷量向優(yōu)勢企業(yè)和名牌產(chǎn)品集中。飼料機(jī)械制造企業(yè)不斷強(qiáng)化質(zhì)量管理,加快新產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造步伐,改變了過去關(guān)鍵設(shè)備依靠進(jìn)口的局面。一些產(chǎn)品的性能和質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到或接近國外先進(jìn)水平,有的已出口,打入國際市場。近幾年來為了改善調(diào)質(zhì)質(zhì)量,進(jìn)一步提高飼料轉(zhuǎn)化率,國外已將環(huán)隙膨化工藝引入飼料加工過程,使淀粉的糊化度進(jìn)一步提高到80%～90%。由于物料在膨化機(jī)內(nèi)瞬間溫度可達(dá)105～140℃,所以可以殺滅沙門氏菌等有害生物,并使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活,從而大大提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高飼料轉(zhuǎn)化率。 歐洲有些國家為改進(jìn)顆粒質(zhì)量通常采用先混合后粉碎的工藝,顆粒飼料質(zhì)量有所改進(jìn),但能耗和成本增加很多。美國在最近落成的世界最大飼料廠里,只用了一臺錘片式粉碎機(jī),用來粉碎已粉碎谷物篩選器上的滯留物,其他該用錘片式粉碎機(jī)的地方,全由一種輥筒式粉碎機(jī)來替代。但在其他飼料廠,吸風(fēng)式錘片粉碎機(jī)依然流行。 現(xiàn)代社會追求高效必然導(dǎo)致養(yǎng)殖的高密度、集約化、規(guī)?；?。設(shè)計產(chǎn)品時應(yīng)努力追求小型化(滿足要求,少用材料)和多功能化(一機(jī)多用,少占地),并且可回收利用(考慮環(huán)保,減少廢棄物數(shù)量和污物)。也就是說要節(jié)能、省料、少廢,可卸、可回收、可維護(hù)和可重復(fù)利用,并試圖讓設(shè)備向智能化(計算機(jī)化)和機(jī)、電、聲、光等綜合一體化、綠色產(chǎn)品化的方向發(fā)展,這是一個多元化的發(fā)展，相信在以后會實現(xiàn)。 隨著飼料工業(yè)的發(fā)展,干燥機(jī)的作用日趨重要。飼料原料,普通顆粒料,水產(chǎn)料,膨化料等都需干燥。而所選用的干燥機(jī)類型又不盡相同,目前用得最多且有效的飼料干燥機(jī)有:立式振動干燥機(jī)、臥帶式烘干機(jī)、流化床干燥機(jī)等。在提高熱效率方面需深入研究。世界各地飼料廠使用液體飼料的數(shù)量正在不斷增長,在工業(yè)化國家尤為明顯。使用液體飼料可節(jié)省原料的運(yùn)輸,加工和儲存費(fèi)用;在營養(yǎng)、質(zhì)量和飼料產(chǎn)品的加工方面同樣大有益處。國內(nèi)需要能適應(yīng)不同液體原料(如油脂、糖蜜)的加工和使用設(shè)備,如高速糖蜜摻合機(jī)和壓模油脂技術(shù),精確計量和噴霧設(shè)備等。要提高飼料質(zhì)量需對飼料原料進(jìn)行熱處理,其方法很多。設(shè)備主要包括調(diào)質(zhì)器、制粒機(jī)、膨脹器及穩(wěn)定器。膨脹器,國外早將它作為制粒前的調(diào)質(zhì)設(shè)備來增加產(chǎn)量,可利用廉價原料提高顆粒耐水性,還能添加更多的液體,以及殺滅沙門氏菌等各種病菌,所以膨化工藝在全世界受到普遍的歡迎。我國希望集團(tuán)在原40 t/h制粒機(jī)組上增加了膨脹工藝,開創(chuàng)了應(yīng)用推廣的美好前景。膨化機(jī)的淀粉糊化度為80%～95%;膨脹器為80%左右;擠壓機(jī)為60%～70%;硬顆粒制粒機(jī)為25%～40%。而加工成本排序正好相反。國外最近推出一種制粒-膨化兩用機(jī),可以制作從硬顆粒到浮性魚飼料等多種產(chǎn)品,其加工的淀粉糊化度在25%～95%范圍。工業(yè)管理系統(tǒng)的基本點(diǎn),是將產(chǎn)品質(zhì)量控制在生產(chǎn)過程中,從而降低成本,提高效益。首先要提高原料因素(原料所含成分、粒度、水分等);其次是提高調(diào)質(zhì)質(zhì)量(調(diào)質(zhì)時間、調(diào)質(zhì)均勻度、蒸汽品質(zhì)、水、汽添加量,有儀表顯示及反饋);第三是均勻可調(diào)的飼料供給量,這些對提高生產(chǎn)率,提高度電產(chǎn)量都是有益的,這方面應(yīng)加強(qiáng)投入。有些飼料工業(yè)公司和研究單位正試圖研究開發(fā)一套系統(tǒng),該系統(tǒng)可快速分析飼料營養(yǎng)成分,并將分析結(jié)果迅速輸入電腦,及時調(diào)整配方;還有些飼料技術(shù)開發(fā)公司正著手研究膨化飼料產(chǎn)品中水分的控制,克服飼料霉變,建立一個反饋?zhàn)詣涌刂葡到y(tǒng),減少烘干過程的產(chǎn)品水分變異。這些都是需多學(xué)科人員合作的系統(tǒng)工作研究。膨化機(jī)可用于羽毛、血粉、大豆、食品下腳料等蛋白源的開發(fā),以及膨化制粒;還可用于食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、釀造發(fā)酵業(yè)、建筑業(yè)等。在我國的食品行業(yè),已開始使用膨化機(jī)。但食品膨化的現(xiàn)狀仍處于低水平,主要表現(xiàn)在設(shè)備比較差,生產(chǎn)廠家少、品種單調(diào)、產(chǎn)銷量小等方面。另外對膨化技術(shù)研究和設(shè)備開發(fā)工作做得很不夠,今后應(yīng)加強(qiáng)膨化機(jī)的物料適應(yīng)性、降低能耗、新工藝、新配方及減少損失等方面的研究。在單螺桿機(jī)加工困難的情況下,采用雙螺桿膨化機(jī)來替代。在美國水產(chǎn)用顆粒料100%是膨化飼料,而在國內(nèi)還不到10%。由于膨化飼料的生產(chǎn)度電產(chǎn)量只是硬顆粒料的1/3(膨化飼料13 kg/(kW·h)而硬顆粒料40 kg/(kW·h))所以不易被接受。美國和歐共體各有300多種和260多種添加劑,而我國只有80多種[3]。在開發(fā)添加劑的同時,需要研究它們的粉碎與混合的工藝及設(shè)備,提高細(xì)度,降低溫度,減少損失,提高混合均勻度,降低變異系數(shù),無殘留量,操作控制自動可靠。 總之，飼料加工工藝和設(shè)備的研究與產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益密切相關(guān)。應(yīng)把總體系統(tǒng)研究和單機(jī)具體設(shè)計相結(jié)合,營造出一個有市場需要、技術(shù)可靠、經(jīng)費(fèi)保證、試驗條件充足的運(yùn)行環(huán)境,讓中國的飼料機(jī)械穩(wěn)定快速地向大型化、集團(tuán)化、一體化的趨勢發(fā)展。 參考文獻(xiàn) 【1】 李忠平.飼料加工工藝與設(shè)備研究進(jìn)展【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，糧食與飼料工業(yè).2006年05期：第32-35頁 【2】 鄧春香.近十年飼料混合機(jī)的發(fā)展概況【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，湖南飼料 .2001年03期：第23-24頁 【3】 顧維憶.飼料加工機(jī)械領(lǐng)域的現(xiàn)狀與發(fā)展前景【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，糧食與飼料工業(yè).2002年02期：第22-23頁 【4】何延?xùn)|，王 宇，高連興.飼料混合機(jī)的混合機(jī)理及工作性能的評定【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，農(nóng)機(jī)化研究 .2006年02期：第70-72頁 【5】張裕中.藏其梅.食品加工技術(shù)裝備【M】. 中國輕工業(yè)出版社，2000 主要內(nèi)容、研究方法和思路： 1、研究內(nèi)容： （1）根據(jù)任務(wù)書查閱相關(guān)資料，進(jìn)行總體分析和設(shè)計。 （2）根據(jù)批量和公差要求進(jìn)行相關(guān)分析計算。 （3）利用AutoCAD等繪圖軟件進(jìn)行總裝圖的繪制。 （4）詳細(xì)結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計以及計算。 2、研究方法： 根據(jù)給定的任務(wù)書的要求，完成零部件設(shè)計，包括裝配圖和零件圖繪制，完成設(shè)計說明書。 3、 思路： （1）按照指導(dǎo)教師下發(fā)的設(shè)計任務(wù)書，前期完成開題報告、論文綜述、外文翻譯等工作。 （2）完成設(shè)計說明書的排版、整理工作。 （3）其他元件及裝置的設(shè)計，總裝配圖等的繪制。 總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）： 1、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書必須在2010年3月3日前下達(dá)給學(xué)生； 2、2010年4月15日前完成畢業(yè)實習(xí)工作，并完成畢業(yè)設(shè)計開題報告工作； 3、2010年6月5日前，完成畢業(yè)設(shè)計、英文翻譯、論文綜述等所有工作，準(zhǔn)備好畢業(yè)答辯； 4、2010年6月15日完成畢業(yè)設(shè)計答辯工作。 指導(dǎo)教師意見（研究的意義、創(chuàng)新點(diǎn)、前期基礎(chǔ)工作、存在的難點(diǎn)和困難、建議等）： 指導(dǎo)教師簽名：　　　　　　　 年　　月　　日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)組意見： 簽名：　　　　 年　　月　　日 5 回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)的設(shè)計 指導(dǎo)老師 摘要：飼料的混合是加工中一個重要的工序，而混合的好壞取決于混合機(jī)，其工作性能顯得尤其重要。本文系統(tǒng)介紹了國內(nèi)外各種混合機(jī)的機(jī)理以及混合機(jī)能的評價指標(biāo)體系，討論了混合均勻度的表示方法和測定方法，分析了飼料混合機(jī)以后發(fā)展的方向。 關(guān)鍵詞：混合;飼料混合機(jī);混合機(jī)理 1 混合機(jī)的作用和特點(diǎn) 混合在飼料生產(chǎn)中是一步重要的環(huán)節(jié)，是按一定比例把各種粉狀物料攪拌均勻，在外力作用下，各種物料互相滲合，使之在任何容積里每種成分的微粒均勻分布，所以混合是確保飼料產(chǎn)品質(zhì)量以提高飼養(yǎng)效果的重要環(huán)節(jié)，而混合的關(guān)鍵設(shè)備是混合機(jī)，所以混合機(jī)的生產(chǎn)率決定了整個系統(tǒng)規(guī)模，其產(chǎn)量也決定著飼料加工廠的生產(chǎn)規(guī)模，因此混合機(jī)是飼料加工中最關(guān)鍵的設(shè)備之一。根據(jù)飼養(yǎng)實踐表明，飼料中的各種成份特別是微量添加成份如果混合不均勻．將顯著影響畜禽、魚類的生長發(fā)育，輕者降低飼養(yǎng)效果，重者造成疾病甚至死亡。因此，飼料混合機(jī)的設(shè)計和以后的發(fā)展都將會更加創(chuàng)新。 混合機(jī)的性能好壞與使用效果，直接影響生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。近十年來，隨著飼料加工業(yè)的發(fā)展，對混合機(jī)的性能要求越來越高。當(dāng)今對混合機(jī)的要求是，混合精度高、混合速度快、能耗低、粉塵密封性好、裝載系數(shù)大、出料干凈、噪音小、操作容易、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、清洗維修方便、使用壽命長，對不同物性混合料有較好的適應(yīng)性，混合后的制劑不產(chǎn)生離析分層現(xiàn)象，對某些混合料還要求不產(chǎn)生混合過熱等。為了適應(yīng)這些要求，混合機(jī)的制造業(yè)出現(xiàn)了很多樣式。按不同分類劃分，有單軸結(jié)構(gòu)與雙軸結(jié)構(gòu);有立式與臥式;有分批式與連續(xù)式;有錐形、V形或圓筒形;有攪拌式與無攪拌式;還可劃分為兩大類，容器回轉(zhuǎn)型:滾筒型、V型、雙圓錐型、正立方型、S型。容器固定型，臥式螺帶型、立式螺帶型、行星型、犁刀型、錐式螺帶型、無重力型。這些類型的混合機(jī)分別用在不同領(lǐng)域。 物料混合種類很多，以攪拌最為常見。其混合作用主要有剪切混合、對流混合、擴(kuò)散混合、沖擊混合和粉碎混合5種。5種混合方式在每一個混合過程中都同時存在，但起主導(dǎo)作用的是剪切混合、對流混合及擴(kuò)散混合方式。 為了適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)已初步應(yīng)用到混合機(jī)上，以后可能會有更多的自動控制系統(tǒng)應(yīng)用到混合機(jī)械上，使其形成全自動控制系統(tǒng)?；旌蠙C(jī)的加料方式、加料次序、加料速度，以及混合攪拌部件混合機(jī)回轉(zhuǎn)速度，回轉(zhuǎn)時間等等，為一個全自動控制系統(tǒng)，完全實現(xiàn)無人式。 目前我國混合機(jī)均向著混合精度高、速度快、殘留量小、低耗肓效、系列化和適用范圍廣等方向發(fā)展。國外流行的翻轉(zhuǎn)式雙軸槳葉式混合機(jī)是在普通雙軸槳葉式混合機(jī)基礎(chǔ)之上研制而成的，其進(jìn)出料口合二為一，卸料時機(jī)體翻轉(zhuǎn)180，實現(xiàn)了快速無殘留卸料，它將為國內(nèi)飼料行業(yè)發(fā)展的前景。 2 國內(nèi)外飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀 隨著我國的發(fā)展,飼料年產(chǎn)已超過5 000萬t以上,成為世界上第二飼料生產(chǎn)大國。由于飼喂配合飼料比單一飼喂糧食飼料可減少消耗25%～30%,2000年我國工業(yè)配合飼料年產(chǎn)量達(dá)8000余萬t;濃縮飼料產(chǎn)量達(dá)300萬～400萬t;飼料添加劑預(yù)混料產(chǎn)量達(dá)到150萬~200萬t,顆料飼料比重超過配合飼料總量的50%。飼料加工機(jī)械設(shè)備是飼料工業(yè)發(fā)展的重要工具,目前在我國飼料加工機(jī)械和添加劑技術(shù)還相對發(fā)展滯后。養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)?；?需要飼料工業(yè)發(fā)展作支撐。飼料的加工手段對飼料產(chǎn)品質(zhì)量,飼料的轉(zhuǎn)化率有重要影響。飼料微粒大小、配合飼料的均勻度,顆粒料的質(zhì)量等,對喂養(yǎng)對象的生長影響頗大。先進(jìn)的加工方法可提高飼料消化率、利用率、降低飼料系數(shù)。同時蛋白飼料的開源節(jié)流也離不開飼料機(jī)械。自飼料工業(yè)出現(xiàn)了制粒加工方法以來,由于其眾多長處而發(fā)展很快,至今顆粒飼料在發(fā)達(dá)國家早已普及。美國顆粒料占60%以上,瑞士占70%,德國80%,我國的顆料飼料只占25%。即使是顆粒飼料,也由于加工中的工藝參數(shù),如調(diào)質(zhì)溫度、時間、水分、顆粒堅實度等的不同,飼料轉(zhuǎn)化率也不相同。 飼料加工中出現(xiàn)過擠壓膨化技術(shù)，此技術(shù)開始與美國，到了80年代,擠壓技術(shù)已成為國外發(fā)展速度最快的飼料加工新技術(shù)。它在加工特種動物飼料、水產(chǎn)飼料、早期斷奶仔豬料及飼料資源開發(fā)等方面,具有傳統(tǒng)加工方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。擠壓膨化是一個復(fù)雜的物理、化學(xué)、生物反應(yīng)過程。國外有人稱膨化機(jī)為反應(yīng)器,同一飼料配方,由于膨化加工工藝(或工藝系數(shù))不同,飼喂效果的差異很大。在過去幾年中美國的工業(yè)界已開始研究高剪切調(diào)質(zhì)作為改進(jìn)顆粒質(zhì)量、飼料廠產(chǎn)量、飼料衛(wèi)生的一種途徑,并研究它最終對動物生產(chǎn)性能的影響。國內(nèi)采用膨化機(jī)始于20世紀(jì)70年代末,主要是單螺桿膨化機(jī)。對膨化機(jī)理論和技術(shù)的研究還很膚淺,機(jī)器性能不穩(wěn)定,控制不便,容易悶車,裝拆清理麻煩,膨化產(chǎn)品質(zhì)量波動較大。 近年來我國飼料加工廠數(shù)量和規(guī)模呈明顯上升趨勢,1.5萬余家飼料廠中,時產(chǎn)5 t以上的達(dá)1.5千余家,特別是出現(xiàn)了不少時產(chǎn)30,40,60 t的大型廠。飼料工業(yè)集中度不斷提高,產(chǎn)銷量向優(yōu)勢企業(yè)和名牌產(chǎn)品集中。飼料機(jī)械制造企業(yè)不斷強(qiáng)化質(zhì)量管理,加快新產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造步伐,改變了過去關(guān)鍵設(shè)備依靠進(jìn)口的局面。一些產(chǎn)品的性能和質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到或接近國外先進(jìn)水平,有的已出口,打入國際市場。如溧陽正昌、揚(yáng)州牧羊、松江申德、上海漁機(jī)所、廣東華達(dá)等一批擁有產(chǎn)品質(zhì)量好,技術(shù)先進(jìn),競爭能力強(qiáng)的知名企業(yè),代表了我國飼料機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平,有能力參與國際競爭。近幾年來為了改善調(diào)質(zhì)質(zhì)量,進(jìn)一步提高飼料轉(zhuǎn)化率,國外已將環(huán)隙膨化工藝引入飼料加工過程,使淀粉的糊化度進(jìn)一步提高到80%～90%。由于物料在膨化機(jī)內(nèi)瞬間溫度可達(dá)105～140℃,所以可以殺滅沙門氏菌等有害生物,并使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活,從而大大提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高飼料轉(zhuǎn)化率。 歐洲有些國家為改進(jìn)顆粒質(zhì)量通常采用先混合后粉碎的工藝,顆粒飼料質(zhì)量有所改進(jìn),但能耗和成本增加很多。美國在最近落成的世界最大飼料廠里,只用了一臺錘片式粉碎機(jī),用來粉碎已粉碎谷物篩選器上的滯留物,其他該用錘片式粉碎機(jī)的地方,全由一種輥筒式粉碎機(jī)來替代。但在其他飼料廠,吸風(fēng)式錘片粉碎機(jī)依然流行。 3 飼料加工機(jī)械的發(fā)展前景 現(xiàn)代社會追求高效必然導(dǎo)致養(yǎng)殖的高密度、集約化、規(guī)模化。工業(yè)化養(yǎng)魚和網(wǎng)箱養(yǎng)魚是21世紀(jì)養(yǎng)魚業(yè)發(fā)展的主流,是投資熱點(diǎn)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。設(shè)計產(chǎn)品時應(yīng)努力追求小型化(滿足要求,少用材料)和多功能化(一機(jī)多用,少占地),并且可回收利用(考慮環(huán)保,減少廢棄物數(shù)量和污物)。也就是說要節(jié)能、省料、少廢,可卸、可回收、可維護(hù)和可重復(fù)利用,并試圖讓設(shè)備向智能化(計算機(jī)化)和機(jī)、電、聲、光等綜合一體化、綠色產(chǎn)品化的方向發(fā)展,這是一個多元化的發(fā)展，相信在以后會實現(xiàn)。 膨化機(jī)的螺桿為分段積木式,螺套成剖分式裝配,容易調(diào)換變動螺桿參數(shù)。加料器能根據(jù)主機(jī)的負(fù)載自動反饋改變送料量,克服送料脈沖現(xiàn)象。調(diào)質(zhì)器要保證有足夠的調(diào)質(zhì)時間和優(yōu)質(zhì)的蒸汽,可自動調(diào)控,讓調(diào)質(zhì)后的飼料溫度在70～80℃內(nèi),水分符合不同的制粒機(jī)的要求,對硬顆粒要有過載報警,過載保護(hù)裝置,加強(qiáng)監(jiān)控和喂料的反饋。并要加強(qiáng)顆粒飼料的油脂或微量元素成分的噴涂技術(shù)及后蒸煮穩(wěn)定處理,以低成本提高顆粒質(zhì)量。粉碎機(jī)的粉碎細(xì)度對現(xiàn)代養(yǎng)殖顯得越來越重要,其形式很多,需要試驗研究。在細(xì)度達(dá)到要求的前提下,如何提高生產(chǎn)的度電產(chǎn)量,降低粉碎室溫度,降低制造成本,便于推廣,目前需要研究。 隨著飼料工業(yè)的發(fā)展,干燥機(jī)的作用日趨重要。飼料原料,普通顆粒料,水產(chǎn)料,膨化料等都需干燥。而所選用的干燥機(jī)類型又不盡相同,目前用得最多且有效的飼料干燥機(jī)有:立式振動干燥機(jī)、臥帶式烘干機(jī)、流化床干燥機(jī)等。在提高熱效率方面需深入研究。世界各地飼料廠使用液體飼料的數(shù)量正在不斷增長,在工業(yè)化國家尤為明顯。使用液體飼料可節(jié)省原料的運(yùn)輸,加工和儲存費(fèi)用;在營養(yǎng)、質(zhì)量和飼料產(chǎn)品的加工方面同樣大有益處。國內(nèi)需要能適應(yīng)不同液體原料(如油脂、糖蜜)的加工和使用設(shè)備,如高速糖蜜摻合機(jī)和壓模油脂技術(shù),精確計量和噴霧設(shè)備等。要提高飼料質(zhì)量需對飼料原料進(jìn)行熱處理,其方法很多?；\統(tǒng)地說有制粒前的調(diào)質(zhì),雙制粒、膨化和制粒后的熱噴及穩(wěn)定干燥。設(shè)備主要包括調(diào)質(zhì)器、制粒機(jī)、膨脹器及穩(wěn)定器。膨脹器,國外早將它作為制粒前的調(diào)質(zhì)設(shè)備來增加產(chǎn)量,可利用廉價原料提高顆粒耐水性,還能添加更多的液體,以及殺滅沙門氏菌等各種病菌,所以膨化工藝在全世界受到普遍的歡迎。我國希望集團(tuán)在原40 t/h制粒機(jī)組上增加了膨脹工藝,開創(chuàng)了應(yīng)用推廣的美好前景。膨化機(jī)的淀粉糊化度為80%～95%;膨脹器為80%左右;擠壓機(jī)為60%～70%;硬顆粒制粒機(jī)為25%～40%。而加工成本排序正好相反。國外最近推出一種制粒-膨化兩用機(jī),可以制作從硬顆粒到浮性魚飼料等多種產(chǎn)品,其加工的淀粉糊化度在25%～95%范圍。顆粒飼料的質(zhì)量包括淀粉糊化率、粉化率、硬度、含水率及表觀質(zhì)量等方面。工業(yè)管理系統(tǒng)的基本點(diǎn),是將產(chǎn)品質(zhì)量控制在生產(chǎn)過程中,從而降低成本,提高效益。首先要提高原料因素(原料所含成分、粒度、水分等);其次是提高調(diào)質(zhì)質(zhì)量(調(diào)質(zhì)時間、調(diào)質(zhì)均勻度、蒸汽品質(zhì)、水、汽添加量,有儀表顯示及反饋);第三是均勻可調(diào)的飼料供給量,這些對提高生產(chǎn)率,提高度電產(chǎn)量都是有益的,這方面應(yīng)加強(qiáng)投入。有些飼料工業(yè)公司和研究單位正試圖研究開發(fā)一套系統(tǒng),該系統(tǒng)可快速分析飼料營養(yǎng)成分,并將分析結(jié)果迅速輸入電腦,及時調(diào)整配方;還有些飼料技術(shù)開發(fā)公司正著手研究膨化飼料產(chǎn)品中水分的控制,克服飼料霉變,建立一個反饋?zhàn)詣涌刂葡到y(tǒng),減少烘干過程的產(chǎn)品水分變異。這些都是需多學(xué)科人員合作的系統(tǒng)工作研究。膨化機(jī)可用于羽毛、血粉、大豆、食品下腳料等蛋白源的開發(fā),以及膨化制粒;還可用于食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、釀造發(fā)酵業(yè)、建筑業(yè)等。在我國的食品行業(yè),已開始使用膨化機(jī)。但食品膨化的現(xiàn)狀仍處于低水平,主要表現(xiàn)在設(shè)備比較差,生產(chǎn)廠家少、品種單調(diào)、產(chǎn)銷量小等方面。另外對膨化技術(shù)研究和設(shè)備開發(fā)工作做得很不夠,今后應(yīng)加強(qiáng)膨化機(jī)的物料適應(yīng)性、降低能耗、新工藝、新配方及減少損失等方面的研究。在單螺桿機(jī)加工困難的情況下,采用雙螺桿膨化機(jī)來替代。在美國水產(chǎn)用顆粒料100%是膨化飼料,而在國內(nèi)還不到10%。由于膨化飼料的生產(chǎn)度電產(chǎn)量只是硬顆粒料的1/3(膨化飼料13 kg/(kW·h)而硬顆粒料40 kg/(kW·h))所以不易被接受。采用膨脹器可折衷它們的長處和短處。飼料添加劑是飼料高效與安全的關(guān)鍵,是高新技術(shù)的集合點(diǎn)。美國和歐共體各有300多種和260多種添加劑,而我國只有80多種。在開發(fā)添加劑的同時,需要研究它們的粉碎與混合的工藝及設(shè)備,提高細(xì)度,降低溫度,減少損失,提高混合均勻度,降低變異系數(shù),無殘留量,操作控制自動可靠。 總之，飼料加工工藝和設(shè)備的研究與產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益密切相關(guān)。應(yīng)把總體系統(tǒng)研究和單機(jī)具體設(shè)計相結(jié)合,營造出一個有市場需要、技術(shù)可靠、經(jīng)費(fèi)保證、試驗條件充足的運(yùn)行環(huán)境,讓中國的飼料機(jī)械穩(wěn)定快速地向大型化、集團(tuán)化、一體化的趨勢發(fā)展。智能化混合機(jī)是以后發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，混合機(jī)的前景會更加的敞亮。 參考文獻(xiàn) 【1】鄧春香.近十年飼料混合機(jī)的發(fā)展概況【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，湖南飼料 .2001年03期：第23-24頁 【2】顧維憶.飼料加工機(jī)械領(lǐng)域的現(xiàn)狀與發(fā)展前景【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，糧食與飼料工業(yè).2002年02期：第22-23頁 【3】何延?xùn)|，王 宇，高連興.飼料混合機(jī)的混合機(jī)理及工作性能的評定【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，農(nóng)機(jī)化研究 .2006年02期：第70-72頁 【4】殷肇君.飼料混合機(jī)的設(shè)計分析【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，漁業(yè)現(xiàn)代化.1998年04期：第34-35頁 【5】袁洪嶺，趙永安.飼料混合機(jī)混合性能的評定【J】.農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學(xué)，中國飼料.1999年10期：第17-18頁 4 姓 名：班 級：指導(dǎo)教師：2 回轉(zhuǎn)容器的回轉(zhuǎn)容器的設(shè)計設(shè)計5 三角帶輪的三角帶輪的傳動設(shè)計傳動設(shè)計9 混合機(jī)機(jī)架混合機(jī)機(jī)架的設(shè)計的設(shè)計1 總體方案的總體方案的設(shè)計設(shè)計4 減速器的選減速器的選擇擇8 軸承選擇與軸承選擇與 軸承座設(shè)計軸承座設(shè)計3 電動機(jī)的動電動機(jī)的動力配備力配備7選擇聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器10 混合機(jī)電控混合機(jī)電控圖的確定圖的確定6強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核(軸軸)CrNi188屈服強(qiáng)度S=196 MPa 抗拉強(qiáng)度b=411 Mpa原計算的i=33.10固定方式：鍵1040 GB109679圓頭普通平鍵（A型）考慮經(jīng)濟(jì)原因選擇45鋼這種鋼可以用于強(qiáng)度要求較高的、韌性中等的機(jī)械零件b=600 MPas=355 MPa軸承端蓋軸承盒聯(lián)軸器和端蓋裝配示意圖機(jī)架考慮到混合機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊性及結(jié)合各傳動的本身的特點(diǎn)，機(jī)架的簡圖如下所示：合上閘刀Qs/按下起動按鈕SB2/接觸器KM的吸引線圈通電/其主觸點(diǎn)KM閉合/電動機(jī)起動按停止按鈕SB1/接觸器KM的吸引線圈失電釋放/所有KM常開觸點(diǎn)斷開/KM主觸點(diǎn)斷開/電動機(jī)失電停轉(zhuǎn)/KM輔助觸點(diǎn)斷開/消除自鎖電路/清除“自鎖功能”目錄 前 言 .1 1 總體方案的設(shè)計 .2 1.1 原始參數(shù) .2 1.2 箱體方案的設(shè)計 .2 1.3 傳動方案的選取 .2 2 回轉(zhuǎn)容器的設(shè)計 .3 2.1 混合機(jī)的進(jìn)、出料口的設(shè)計 .3 2.2 容器的材料選擇 .3 2.3 回轉(zhuǎn)容器各部分的計算與壁厚確定 .4 3 電動機(jī)的動力配備 .6 3.1 電動機(jī)的功率計算 .6 3.2 電動機(jī)的選擇 .8 4 減速器的選擇 .9 4.1 總傳動比及各級傳動比 .9 4.2 按設(shè)計的需要選擇減速器的型號 .10 5 三角帶輪的傳動設(shè)計 .11 5.1 確定大、小帶輪的尺寸 .11 5.2 V帶傳動的中心距的確定及小帶輪的包角驗算 .13 5.3 確定V帶根數(shù) .14 5.4 V帶傳動的安裝及張緊 .14 5.5 V帶的安裝要求 .16 5.6 V帶傳動的帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 .16 5.7 鍵聯(lián)接強(qiáng)度的校核 .18 6 強(qiáng)度校核 .19 6.1 驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度校核及尺寸確定 .19 7 選擇聯(lián)軸器 .21 7.1 確定聯(lián)軸器的類型 .21 7.2 選擇聯(lián)軸器的鍵 .22 8 軸承的選擇與軸承座的設(shè)計 .23 8.1 軸承的選擇 .23 8.2 軸承端蓋的設(shè)計 .24 9 混合機(jī)機(jī)架的設(shè)計 .26 10 混合機(jī)電控圖的確定 .26 結(jié) 論 .27 致 謝 .27 參考文獻(xiàn) .28 英文翻譯 .29 1 回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)設(shè)計 機(jī)電技術(shù)教育 指導(dǎo)老師 摘要：本課題所設(shè)計的回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)為傾斜式，此混合機(jī)為飼料加工所設(shè)計的?；剞D(zhuǎn)容器 型混合機(jī)的組成主要有混合室、機(jī)架、傳動部分和控制部分。本次設(shè)計通過原始數(shù)據(jù)和現(xiàn)實生 產(chǎn)相結(jié)合、方案的論證比較選擇和有關(guān)數(shù)據(jù)的分析計算，完成了回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)的總體設(shè)計 。并且對混合機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)尺寸、聯(lián)軸器、減速器、V帶傳動進(jìn)行了設(shè) 計計算和選擇，系統(tǒng)說明了設(shè)計的依據(jù)和設(shè)計原則。 關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)容器；V帶傳動；減速器；混合機(jī)；設(shè)計 前 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，物料均勻地?fù)胶驮谝黄鸬牟僮?稱為混合，但習(xí)慣上常把固態(tài)物料之間的摻和或者固態(tài)物料加入少量液體的操作稱為混合 。 混合機(jī)是飼料加工的核心，在配合飼料的工藝中，飼料的混合是一項很重要的工序， 因為它直接關(guān)系到配合飼料的質(zhì)量，所以這個過程必須由飼料混合機(jī)來完成。其中混合機(jī) 的性能好壞與使用效果，直接影響生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著飼料添加劑工業(yè)和成套飼料加 工設(shè)備的發(fā)展，對混合機(jī)的要求越來越高。一般說來，要求混合精度高、混合速度快、能 耗低、粉塵密封性好、裝載系數(shù)大、出料干凈、噪音小、操作容易、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、清洗維修 方便、使用壽命長，對不同物性混合料有較好的適應(yīng)性，混合后的制劑不產(chǎn)生離析分層現(xiàn) 象，對某些混合料還要求不產(chǎn)生混合過熱等 1。為了適應(yīng)混合要求，飼料加工中使用的混 合機(jī)型多樣。按不同分類觀點(diǎn)劃分，有單軸結(jié)構(gòu)與雙軸結(jié)構(gòu)；有立式與臥式；有分批式與 連續(xù)式；有錐形、V形或圓筒形；有攪拌式與無攪拌式。還可劃分為兩大類 2:容器回轉(zhuǎn)型: 滾筒型、V型、雙圓錐型、正立方型、S型。容器固定型:臥式螺帶型、立式螺帶型、行星型 、犁刀型、錐式螺帶型、無重力型。這些類型的混合機(jī)各有各的特點(diǎn)及其適用范圍，混合 速度有快有慢，混合精度有高有低。 今后對于動物的飼養(yǎng)程度加大，對混合機(jī)的設(shè)計以及各種功能都是一項巨大的挑戰(zhàn)， 今后的混合機(jī)大發(fā)展方向會向著高速，低能耗，高效率而又節(jié)能，不污染環(huán)境方面發(fā)展， 人機(jī)結(jié)合，自動化生產(chǎn)也會出現(xiàn)在飼料混合機(jī)上面，混合機(jī)的前景還很廣闊。 2 1 總體方案的設(shè)計 1.1 原始參數(shù) 容重1.2噸/米 3；作業(yè)形式：間歇；物料名稱：飼料混合料； 生產(chǎn)能力：0.5t/ 次。 1.2 箱體方案的設(shè)計 對于回轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)的設(shè)計，回轉(zhuǎn)容器的放置有兩種，即：水平放置和傾斜放置。兩種 放置方式進(jìn)行比較： 水平放置時，混合物在箱體內(nèi)只沿徑向運(yùn)動，混合半徑小并且混合物在箱體內(nèi)不易 翻轉(zhuǎn)，物料混合不均勻。 傾斜放置時，混合物沿容器壁軸向和徑向和環(huán)向運(yùn)動，混合半徑大并且混合物易于 翻轉(zhuǎn)，使物料充分流動，擴(kuò)散，摻和，從而達(dá)到均勻混合的效果。 所以本次設(shè)計選擇傾斜式回轉(zhuǎn)容器。 1.3 傳動方案的選取 1電 動 機(jī) 4皮 帶2減 速 機(jī) 5聯(lián) 軸 器3帶 輪 6回 轉(zhuǎn) 箱 體方 案 1電 動 機(jī) 4皮 帶2減 速 機(jī) 5聯(lián) 軸 器3帶 輪 6回 轉(zhuǎn) 箱 體方 案 圖1 傳動方案 Fig.1 transmission project 3 如圖1所示兩種傳動方案，先比較兩種方案然后進(jìn)行選擇： 第一種方案：電動機(jī)與帶傳動系統(tǒng)之間由減速器相連，最后與工作機(jī)連接。由于電 動機(jī)直接與減速器相連，所以皮帶的傳動速度是電機(jī)減速后的速度，這時的速度非常低， 這樣在皮帶傳輸過程中，皮帶容易打滑 第二種方案：電動機(jī)首先與皮帶傳動系統(tǒng)連接，然后經(jīng)過減速機(jī)減速，最后與工作 機(jī)相連。采用電機(jī)的高速軸與皮帶相連，從而保證了皮帶的傳輸速度不小5m/s，也就是保 證皮帶在傳輸過程中保證速度不打滑。 由于本設(shè)計的傳動裝置采用的帶傳輸必須保證皮帶的速度不能太小，經(jīng)分析第一種方 案中存在帶速低，打滑缺點(diǎn)，而第二種方案回避了這一缺點(diǎn)所以本次設(shè)計選擇第二種傳動 方案。 2 回轉(zhuǎn)容器的設(shè)計 2.1 混合機(jī)的進(jìn)、出料口的設(shè)計 0.2m0.40.9m 圖2 回轉(zhuǎn)容器及尺寸 Fig.2 circumgyrate of case and size 對于進(jìn)料口的要求是：能夠使物料方便并且快速的放入回轉(zhuǎn)容器中；對于出料口的要 求是：能夠快速徹底地把混合好的物料從回轉(zhuǎn)容器中排出。其尺寸大小的確定如圖2所示： 進(jìn)、出料口的寬度為 B=0.2m ；長度為 L=0.4m；其進(jìn)口和出口面積都為S=0.2m0.2m+3.140.10.1m 2=0.0714m2。 2.2 容器的材料選擇 由于該混合機(jī)的主要用途是應(yīng)用在飼料加工這一方面，飼料也屬于食品類，所以應(yīng)該 確認(rèn)選擇的材料制成的容器加工出來的飼料無害并且耐腐蝕強(qiáng)等性能，目前材質(zhì)上多采用C 4 rNi188型，其優(yōu)點(diǎn)有：鑄造性能好，在硝、酸、有機(jī)酸等介質(zhì)中具有良好的耐腐蝕性 能；在固溶處理后具有良好的抗晶間腐蝕性能；低溫沖擊性好。 根據(jù)機(jī)械零部件手冊 3查得CrNi188的抗拉強(qiáng)度為b = 411 MPa；屈服強(qiáng)度為S= 196 MPa 。 2.3 回轉(zhuǎn)容器各部分的計算與壁厚確定 對回轉(zhuǎn)容器進(jìn)行設(shè)計時，我們要確定回轉(zhuǎn)容器的體積。合理的容器體積決定了每次物 料投入的對少，因此我們需要一個合理的體積數(shù)據(jù)，才能達(dá)到合理的物料投入量。我們通 常把回轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)的混合量（即每一次混合所投入容器的物料量）取容器體積的30% 50%。 回轉(zhuǎn)容器的原始數(shù)據(jù)：容重1.2噸/立方米；一次處理量0.5噸。 故由原始數(shù)據(jù)則可以計算出混合機(jī)的混合量為： V1 = 0.5/1.2 = 0.42 m3 根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗我們可以取混合量為容器體積的50%，由此可以確定出回轉(zhuǎn)容器的 體積V為： V = V1/50% = 0.42/0.50 = 0.84 m3 如果要使物料混合操作合理，那么在對回轉(zhuǎn)容器的尺寸進(jìn)行確定時，就必須要考慮其 轉(zhuǎn)速要低于混合機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速（即是指混合機(jī)在操作時物料混合與分離達(dá)到平衡時的容器 轉(zhuǎn)速），一般混合機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速n 1=42.3/ r/min，所以常取混合機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速 4的 90%即n=n 1*90%。又由于回轉(zhuǎn)容器式混合 機(jī)的工作轉(zhuǎn)速一般在n=40 100r/min，所以n 1=44110r/min ，由以上條件可以計算出： 容器直徑的取值范圍如下： D =（42.3/n 1） 2=（42.3/44） 2 m（42.3/110） 2 m = 0.92 0.148 m 容器底面面積的取值范圍如下： S = （D/2） 2 = 3.14（0.92/2） 2 m23.14 （0.148/2 ） 2 m2 = 0.66 0.018 m2 由于現(xiàn)在確定的是范圍，下面列舉三種方案進(jìn)行比較并分析選擇容器底面直徑和高度 ： 方案 ：取S=0.66 m 2 ；由 V=1.0 m 3；可得容器高度為： H = V/S = 0.84/0.66 = 1.2m 由計算可知容器的底面直徑與容器的高度之間的比例懸殊過小，不合適； 5 方案：取S=0.2 m 2 ；由 V=1.2 m 3；可得容器高度為： H = V/S = 0.84 /0.2 = 4.2 m 由計算可知容器的底面直徑與容器的高度之間的比例懸殊過大，不合適； 方案：取S=0.6m 2 ；由 V=1.0m 3；可得容器高度為： H = V/S = 0.84/0.6 = 1.4 m 由計算可知容器的底面直徑與容器的高度之間的比例比較合適。此時容器的底面直徑 為D=0.87 m 通過以上方案分析論證，方案（3）比較合適，所以本次設(shè)計選?。?）。為了在實際 生產(chǎn)過程中更便于設(shè)計和測量，因此取回轉(zhuǎn)容器的底面直徑 D=0.9m ，而容器的高度取整后為 H=1.3 m 。 回轉(zhuǎn)容器在旋轉(zhuǎn)的時候會受到彎矩和扭矩的作用，因此要合理的確定容器的壁厚以確 保安全和順利的生產(chǎn)工作。 混合機(jī)在工作時其回轉(zhuǎn)容器上的彎矩的最大值應(yīng)該在其中心處，其彎矩值為： M = R1L3= 25000.98= 2450 Nm 回轉(zhuǎn)容器上所受到的扭矩為： T = 9549 = 1307 NmnN 回轉(zhuǎn)容器上的抗彎截面系數(shù)為： W = 432dD 其中 D容器的外徑（0.9m）； d容器的內(nèi)徑。 又因為所選用的材料為CrNi188，其屈服強(qiáng)度為s=196 MPa；對于塑性材料的安全系數(shù)的取值范圍為：n S=1.22.5；為了確保安全我們可以選用安 全系數(shù) 5為n S=2.5。 則回轉(zhuǎn)容器的許用應(yīng)力為： = = Ssn5.2196 = 78.4 MPa 采用第四強(qiáng)度理論 1對塑性材料的強(qiáng)度進(jìn)行校核如下： 2275.01TMW 6 6224 104.7813075.0132d 由以上計算可得回轉(zhuǎn)容器的內(nèi)徑的取值范圍為：d0.886 m 取內(nèi)徑為d=0.87m；即回轉(zhuǎn)容器的壁厚t=D-d=0.9-0.87=0.03m,即t=3cm。 3 電動機(jī)的動力配備 3.1 電動機(jī)的功率計算 驅(qū)動混合機(jī)的電動機(jī)的功率主要消耗在兩個方面: 用來轉(zhuǎn)動需要混合的物料，使它達(dá)到一定的高度而拋出落下以達(dá)到均勻混合的目的 ，這部分的能量主要用來對物料的混合。 用來克服驅(qū)動軸承、所有傳動裝置上的機(jī)械摩擦力。 3.1.1 混合機(jī)所消耗的功率 對于傾斜式回轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)它的回轉(zhuǎn)軸線與容器軸線之間的夾角一般為=100150 左右，為了便于計算取=150；由回轉(zhuǎn)容器體積的計算我們知道筒體的直徑D=0.9m；筒體的 高度H=1.3m；而且混合物料的體積與回轉(zhuǎn)容器體積之比為30%50%，為了便于計算，取它 們的體積之比為35%。 如圖3所示，所以： %50321RL L1 = 1.3/cos15 = 1.35 m R1 = 1cos15 = 0.96 m 故 R 2L2 = 1.1 m2物 料 7 圖3 容器體積計算示意圖 Fig.3 hint picture of vol. with case 又因 （L 1+L2）（R 1-R2）/R 1L1 = 0.3 L2 0.96 = 1.65R2 故 R 2/R1 = 1.40 所以 R 2 = 0.80m L2 = 1.4R2 = 1.13m R3 = R內(nèi) = 0.15m R外 = 0.60m 所以根據(jù)回轉(zhuǎn)體動力學(xué)可知，縮集層的半徑為R 0： R0 = = = 0.44m2/2）（ 外內(nèi) 2/61.2）（ 設(shè)縮集層的重心O 1即混合物料的重心，其距轉(zhuǎn)筒的回轉(zhuǎn)中心距離 r；一般取 C=1200； 那么，r的值為： r = R0sin（ C/2）/（ C/2） = 0.44sin60 01800/600 = 0.44（0.8663/） = 0.37m 由上面計算可知，當(dāng) 0=600時，重心O 1對于筒體回轉(zhuǎn)中心的力臂為： a = rsin0 = 0.37sin600 = 0.32m 一般情況下，當(dāng)混合機(jī)的轉(zhuǎn)速n=90%n 1，混合物料的填充率為50%時，隨同筒體上升的 混合物料占物料總質(zhì)量的60%，是故被提升的混合物料在重心O 1上的垂直向上的分速度為 0 ，則 0 = an/30 = 3.140.32n/30 因為在回轉(zhuǎn)容器計算中我們可知道容器的回轉(zhuǎn)速度為： n = 90%n1 = 90%32.4/ D = 32.40.9 = 29.16r/min 取整為 n=29r/min； 即 0 = 3.140.3229/30 = 0.97r/min 所以混合機(jī)對提升物料所消耗的功率為P 1： P1 = G0 = 0.60.51000100.97 = 2.91KW 8 3.1.2 混合機(jī)為克服機(jī)械摩擦而消耗的功總的機(jī)械效率 由相關(guān)資料 6我們可以查出在整個機(jī)械傳動中所涉及的傳動的機(jī)械效率，其確定值如 下表1 表1 機(jī)械效率表 Table 1 mechanical efficiency table 對于混合機(jī)的傳動系統(tǒng),首先動力由電動機(jī)輸送到V帶傳動，然后依次為圓柱齒輪減速器、 聯(lián)軸器，最后是通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸而帶動筒體的旋轉(zhuǎn)。所以，在傳動過程中需要克服的摩擦力 的地方有：V帶傳動、減速器傳動、聯(lián)軸器以及驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的滾動軸承。 故總的機(jī)械效率為： = 1234 =0.950.970.990.98 =0.89 綜上所述，可得驅(qū)動混合機(jī)的電動機(jī)所需要的總功率大小為P： P = P1/ = 2.91/0.89 3.3 KW 3.2 電動機(jī)的選擇 對于電動機(jī)的選擇，如果沒有特殊要求,通常選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的 電動機(jī)。 由上面的計算知道，工作機(jī)即回轉(zhuǎn)容器的工作轉(zhuǎn)速n=29r/min；所以當(dāng)選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min的電動機(jī)時，則總的傳動比為 1： 1 = 1500/29 = 51.72 當(dāng)選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機(jī)時，則總的傳動比為 2： 2 = 1000/29 = 34.48 圓柱齒輪傳動的機(jī)械效率 1 97% V帶傳動的機(jī)械效率 2 95% 滾動軸承的機(jī)械效率 3 98% 聯(lián)軸器的機(jī)械效率 3 99% 9 所以，對二者進(jìn)行比較及考慮到傳動裝置，若選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機(jī)，其 傳動比過大，這樣會導(dǎo)致V帶傳動的總體尺寸過大，從而使混合機(jī)的整體尺寸過大，難以符 合傳動裝置緊湊性這一要求。所以我們認(rèn)為采用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機(jī)比較合理。 在加工工業(yè)上一般采用三相交流電動機(jī)。Y系列三相交流電動機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡單，價 格低廉，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用廣泛，經(jīng)查圖表 3得：選電動機(jī)型號為 Y132M16;功率為4 KW；總長L=515mm；總寬B=270mm；總高H=315mm；凈重G=75Kg輸出軸的直徑為D=38mm 。 其示意圖4如下所示： 圖4 電動機(jī)示意圖 Fig.4 The electromotor sketch map 10 4 減速器的選擇 4.1 總傳動比及各級傳動比 4.1.1各級傳動比的分配 由以上各個方面的計算知道，電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為n 1=960r/min，且工作機(jī)即回轉(zhuǎn)容器 的轉(zhuǎn)速為n 2=29r/min；所以我們可以得到傳動裝置的總傳動比為： = n1/n2 = 960/29 = 33.10 表2傳動比確定表 Table 2 transmission ratio to determine the table V帶傳動的傳動比范圍 常用值在24 最大值為15 圓柱齒輪傳動的傳動比范圍 常用值在740 最大值為80 合理地分配各級傳動比是傳動裝置總體設(shè)計中的一個重要的問題，它將直接影響到傳動裝 置的外部尺寸，質(zhì)量大小及潤滑條件等。一般原則是：各級傳動的傳動比都應(yīng)在常用的合 理范圍內(nèi)，以符合各種傳動形式的工作特點(diǎn)；使結(jié)構(gòu)比較緊湊；獲得較小的外部尺寸和較 小的質(zhì)量等。 所以，各級傳動的傳動比可作如下分配：V帶傳動的傳動比 1=2.0；圓柱齒輪傳動的傳 動比 2=18.33； 則總的傳動比 = 1 2 =2.018.33 =36.66 誤差在3%5%之間，故可取。 4.2 按設(shè)計的需要選擇減速器的型號 由上傳動比的分配可以知道，圓柱齒輪減速器的傳動比=18.33 ，則我們認(rèn)為可以選用的圓柱齒輪減速器型號為：ZLY 125型 3；其表示為兩級圓柱齒輪（硬齒面）減速器，低速級的中心距為125mm。其主要技 術(shù)特征參數(shù)如下： 低速級中心距a 1=180 mm； 高速級的中心距 a 2=90 mm； 實際傳動比為=18.33； 質(zhì)量為m=69 ； 高速軸直徑 d=24； 低速軸直徑 D=55； 軸離底面的高度為 H=200; 高速軸的伸出長度為36mm； 11 低速軸的伸出長度為82mm； Pd = P1KA 其中 P 1傳遞的功率； KA工況系數(shù) ； 經(jīng)查表得工況系數(shù) 4為1.25； 又因為： = 1Pn 其中 n 1許用輸入功率表中靠近 的轉(zhuǎn)速； 要求的輸入轉(zhuǎn)速； 經(jīng)查表得n 1=750r/min時；型號為 =480r/min； 折算許用輸入功率，即 時的許用輸入功率； PP1n1時的許用輸入功率，即P P1=10.5 KW； 所以 P d = P1KA = 40.951.25 = 4.75 KW； = = = 6.72 KW；1n5.0748 即P d ；故選用的型號為125是可以的。 4.2.1 減速器的熱功率 對于其熱功率的校核我們可以用下式來進(jìn)行： Pt = P1f1f2f3 PG 其中 f 1環(huán)境溫度系數(shù)為1；f 2小時載荷系數(shù)為0.94；f 3功率利用系數(shù)為1.1； Pt = P1f1f2f3 = 2.9110.941.1= 3.0KW； 經(jīng)查表 7得： ZLY125減速器的P G為2038 KW；所以符合要求。 綜上所述我們選擇 ZLT125型減速器。 5 三角帶輪的傳動設(shè)計 本設(shè)計中大帶輪和小帶輪之間我們選擇V帶傳動，因為帶輪傳動摩擦系數(shù)小所以機(jī)械效 率比較高，而且結(jié)構(gòu)比較簡單，經(jīng)濟(jì)又實惠。所以選擇選擇帶輪傳動，接下來的任務(wù)也就 12 是V帶的設(shè)計了?？紤]到所要設(shè)計的傾斜式回轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)的機(jī)械性能和經(jīng)濟(jì)性等因素 ，選用窄V帶 8。 5.1 確定大、小帶輪的尺寸 5.1.1 設(shè)計功率Pd的計算 由于混合機(jī)的載荷的變動范圍比較小，且工作時間不超過12小時，皮帶輪的設(shè)計功率P d=KAP (KA為工況系數(shù))，K A3的值選擇K A=1.1。又由于原動機(jī)Y132M1的輸出功率為P=4 KW；所以 Pd = PKA= 41.1= 4.4 KW 5.1.2 選擇帶型 因為由表8- 97可以查出原動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為n 1=960r/min；所以我們可以根據(jù)設(shè)計功率P d和小帶輪的轉(zhuǎn) 速即原動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n 1查出V帶的型號為：A型。 5.1.3 傳動比的計算 由原動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n 1=960r/min；大帶輪的轉(zhuǎn)速n 2=480r/min；所以帶傳動的傳動比為 ： i = n1/ n2 = dd2/ dd1(1-)= 960/480 = 2 5.1.4 大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑d d1 為提高V帶的使用壽命和減少帶的根數(shù)，d d1應(yīng)盡量選大一些，但又考慮到混合機(jī)的整體 安裝尺寸不易過大，故綜合考慮?？梢愿鶕?jù)圖8-9 7和表8-72 7，表8- 737選定，根據(jù) GB/T13575.192 選用，d d1=118mm； 因為： = = 21n2d 一般取帶傳動的彈性滑動率為：1%2%； 我們?nèi)鲃拥膹椥曰瑒勇蕿椋?1.5%。 所以： d d2 = dd！ （1-） = 2118（1-0.015 ） = 232 mm 則由GB/T13575.192中選用標(biāo)準(zhǔn)值為 d d2 = 224 mm； 5.1.5 傳動比誤差與帶速驗算 對于V帶傳動的傳動比誤差范圍一般在： 3%5% 。 13 因為： 1 = 2d = 015.84 = 1.927 所以： = 100%1 = 100%297. = 3.6% 故符合的取值范圍。 對于V帶傳動，為了防止打滑其帶速一般不低于5m/s；為了充分發(fā)揮帶的傳動能力，應(yīng) 盡量使帶的速度達(dá)到v=20m/s； 因為，V帶的帶速計算公式如下：帶速v= vmax（v max=2530m/s）106d2n = d = 106984.3 = 5.93 m/s 因為V帶的最大帶速為v max=2530m/s；所以V帶的帶速是符合要求的。 5.2 V帶傳動的中心距的確定及小帶輪的包角驗算 5.2.1 V帶傳動的中心距的初步確定 在V帶傳動中，一般取其中心距a 0 的范圍為： a00.7（d d1 +dd2）= 0.7（118+224）= 239.4mm a0 2（d d1 +dd2）=2（118+224 ）= 684 即 ： 239.4a 0684； 為了考慮到混合機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的緊湊性，所以a 0的值不宜過大，我們認(rèn)為其值取 a0=400 mm 較為合適。 5.2.2 V帶的基準(zhǔn)長度L d與實際中心距a的確定 對于V帶的基準(zhǔn)長度我們可以用下公式來進(jìn)行計算： 根據(jù) L d0 = 2a0+ /2（d d1 +dd2）+( dd2- dd1)2/4a0 = 2400+ /2(118+224)+1062/(4400) 14 得： L d0 =1343.96 mm 按照表8-18 7取L d=1400mm，其中V帶的極限偏差為：+23mm， -11mm；配組允差為 4mm；即所選的V帶可以作如下標(biāo)注： A 1400 GB1154489 對V帶傳動的實際中心距a可以用如下公式計算： 根據(jù)公式a = a 0+（L dLdo） /2得a = 400+56.04/2 = 428 mm 一般中心距應(yīng)能調(diào)整，在安裝時所需要的最小中心距為： amin = a 0.015Ld= 428-0.0151400= 407 mm； 張緊或補(bǔ)償帶伸長所需要的最大中心距為： amax = a 0.03L d= 4000.031400= 470 mm 5.2.3 小帶輪包角（rad ）的驗算 小帶輪的包角計算可以用如下公式進(jìn)行計算： ad12 = 48.3 = 2.892 rad； 一般 2.09 rad，最小不小于1.57 rad；如果取值較小應(yīng)增大V帶傳動的中心距a或采用張緊輪。所以對于本V帶傳動，其小帶 輪的包角 是滿足要求的。 5.3 確定V帶根數(shù) 5.3.1單根V帶所能傳遞的額定功率P0及其增加量P 0 由于我們所選用的帶型為： A 1400 GB1154489；且小帶輪的基準(zhǔn)直徑為d d1 =118mm ，轉(zhuǎn)速n 1=960r/min ；所以可以查表 3得知 P0 =1.68 KW ； 又由V帶的傳動比可查出 P 0 =0.44 KW 。 5.3.2 V帶傳動的帶根數(shù)的確定 皮帶的根數(shù)可以用如下公式來確定：根據(jù)公式 3： z = ladkP)(0 式中： ka：小帶輪包角修正系數(shù)（見表8-20 3） kl：帶長修正系數(shù)（見表 8-213） 15 可得： z = 96.04.068.1 = 2.25（根） 因此，V帶傳動所需要的皮帶根數(shù)為z =3 根。 5.4 V帶傳動的安裝及張緊 5.4.1 V帶的張緊和安裝 V帶的張緊方法有定期張緊和自動張緊兩種方法 8。所設(shè)計的傳動V帶用于電動機(jī)和減速 器之間的傳動，結(jié)合傾斜式回轉(zhuǎn)容器式混合的具體工作情況，采用張緊軸的定期張緊的方 法。如圖5所示。 圖5 定期張緊裝置 Fig.5 The reay time close fitting 5.4.2初拉力的控制 對于V帶的初拉力的檢測可以在帶的切邊的中點(diǎn)處加一規(guī)定的載荷Q，使切邊的邊長每1 00mm產(chǎn)生1.6mm的撓度，以保證V帶的初拉力。對于本V帶傳動，經(jīng)查表可得 Q=9.514 N/根；如下圖6所示： 16 圖6 V帶傳動示意圖 Fig.6 V strap transmission sketch map 對于本V帶傳動，其切邊的長度為： L= 4 212ad 其中， d a1小帶輪的外徑； d a2大帶輪的外徑； 且 d a1=123.5mm； d a2=229.5mm； 所以 L= 45.123.9428 =424.7 mm 故而撓度y為： y = = = 6.80 mm；106.L07.42. 即保證當(dāng)載荷Q=9.514 N/根時，每根V帶的撓度y=6.80 mm即可。 5.5 V帶的安裝要求 1）普通V帶和窄V帶不得混用； 2）各帶輪軸線應(yīng)相互平行，各帶輪相對應(yīng)的V形槽對稱平面應(yīng)重合，誤差不得超過20 ，如圖7所示。 3）帶輪嵌入輪槽前，應(yīng)先調(diào)小中心距，不得強(qiáng)行撬入； 4）中心距調(diào)定應(yīng)使帶的張緊適度，應(yīng)控制好初張緊力； 17 5.6 V帶傳動的帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.6.1 單根V帶的初拉力F0 對于單根V帶的初拉力計算可以按照以下公式進(jìn)行計算： 根據(jù)公式 4 Fv=500（2.5/ k a1）P d/Zv+mv2 圖7 V帶誤差示意圖 Fig.7 V strap error sketch map 其中，mV帶每米長的質(zhì)量（kg/m）；可由表查出本V帶傳動的V帶的m為：m= 0.10 kg/m 。所以， 得 7： F0= 293.51093.54196.25 =198361.027 N 5.6.2 作用于傳動軸上的力Fr 作用于傳動軸上的力F r我們可以用如下的公式進(jìn)行計算： Fr = 2F0zsin（/2） = 2198361.0273sin（2.89/2） = 1180645 N 由于考慮到新帶的最初拉力為正常帶的初拉力的1.5倍，所以作用于傳動軸上的最大作 用力為： Fr max = 1.5Fr = 1.51180645 = 1770967 N 5.6.3 V帶傳動帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用的材料牌號為HT150 或 HT200；轉(zhuǎn)速較高的宜采用鑄鋼；小功率的可采用鑄鋁或塑料。對于本混合機(jī)我們選用V帶 輪的材料為：鑄鐵 HT150； 18 對于V帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，當(dāng)帶輪的基準(zhǔn)直徑d d2.5d（d為軸的直徑）時可采用實心式；d d300mm時，可采用腹板式；d d 300mm時，可采用輪輻式； 所以：對于小帶輪其 d d=118mm ； 軸徑為d=38mm； 2.5d = 2.538 = 95dd （采用腹板式） 對于大帶輪其 dd=224；軸徑為 d=24mm；是故我們采用孔板式；小、大帶輪的示意圖如圖8和圖9所示： 圖8 小帶輪的示意圖 Fig.8 The small wheel sketch map 圖9 大帶輪的示意圖 Fig.9 The large wheel sketch map 5.6.4 V帶傳動的軸向固定 由上述可知電動機(jī)的輸出軸的伸出長度為：L=80mm；軸徑為d=38mm； 減速器的高速軸的伸出長度為L=36mm；軸徑為d=24mm；選用平鍵來進(jìn)行V帶傳動的徑向定位 19 。 經(jīng)查表得：小帶輪上的為： 鍵 1040 GB1096 79；表示為：圓頭普通平鍵（A型）；b=10mm，h=8mm；l=40mm； 大帶輪上的為：鍵 828 GB1096 79；表示為：圓頭普通平鍵（A型）；b=8mm，h=7mm；l=28mm； 5.7 鍵聯(lián)接強(qiáng)度的校核 5 jy= jydklT2 = bl 在式中： T-傳遞扭矩N.m； k-鍵與輪轂接觸高度 m d-軸的直徑m； jy-許用擠壓應(yīng)力Pa l-鍵的工作長度m； - 許用應(yīng)力Pa 計算得到大帶輪的鍵： jy=2132.616/3810-3（8-5）10 -3（56-26 ）10 -3=54.1MPa =2132.616/3810-31210-3（56-26 ）10 -3=13.5 MPa 在輪與軸徑聯(lián)接且輪不用熱處理的情況下，查表 3jy為60100之間，故上面的計算結(jié) 果滿足公式，符合要求。 帶輪的材料HT200，靜聯(lián)接，輕微沖擊的在100-120之間，也滿足要求。 綜上所述，選擇的鍵也滿足要求。同理小輪的鍵通過驗證也符合要求。 20 6 強(qiáng)度校核 6.1驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度校核及尺寸確定 6.1.1驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的受力示意圖 圖10 轉(zhuǎn)軸受力示意圖 Fig.10 The turn axis for force sketch map 圖11中R 1 、R 2 表示為軸承的支反力； P為混合物料的總質(zhì)量；T為驅(qū)動軸受到的扭矩。 6.1.2驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的尺寸確定與材料選擇 由于考慮到混合機(jī)的經(jīng)濟(jì)成本，故驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的材料在滿足強(qiáng)度的前提條件下應(yīng)選用成 本較低的 8。比較結(jié)構(gòu)合金鋼與優(yōu)質(zhì)碳素鋼我們選擇優(yōu)質(zhì)碳素鋼，牌號為45。這種鋼可以用 于強(qiáng)度要求較高的、韌性中等的機(jī)械零件。經(jīng)查表 5得：45鋼的抗拉強(qiáng)度為 b=600 MPa；屈服強(qiáng)度為 s=355 MPa。 如果要使驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度滿足工作條件的要求，則必須使驅(qū)動轉(zhuǎn)軸具有一個合理的尺 寸結(jié)構(gòu)。 由前文可知回轉(zhuǎn)容器的高度為H=1.3m；底面直徑為D=0.9m；又有上圖可知： L1 = 5cos8.0 = 0.825 mm 我們?nèi)?L 3=0.9m ；則 L 2=0.15 m； 所以由驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的受力平衡可得驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的支反力分別為： R1 = R2 = （已知P=0.5100010=5000 N）P = 2500 N 21 所以：驅(qū)動轉(zhuǎn)軸上受到的彎矩的最大值應(yīng)是離軸承最遠(yuǎn)處，其受到的彎矩值為： M = R1L2 = 25000.15 = 375 Nm 又因為驅(qū)動轉(zhuǎn)軸上受到的扭矩值為： T = 9549 nN 其中N驅(qū)動轉(zhuǎn)軸上的輸入功率； n驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速； 由上面的計算可以知道驅(qū)動轉(zhuǎn)軸上的輸入功率的值為： N = 40.950.970.980.99 = 40.89 = 3.56 KW； 且驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為： n=26 r/min； 所以 T = 9549 = 9549nN265.3 = 1307 Nm； 因為所選用的材料為45號碳素鋼，且其屈服強(qiáng)度 S=355 MPa；對于塑性材料的安全系數(shù)的取值范圍為：n S=1.22.5；為了安全起見我們選用安全 系數(shù) 3為n S=2.5。 則驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的許用應(yīng)力為 ： = = Ssn5.23 =142 MPa； 又因為驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的抗彎截面系數(shù)W為： W = 32d 對于塑性材料的強(qiáng)度校核我們可以采用第四強(qiáng)度理論 5，即： 2275.01TM 所以我們可得： 6223 10413.d 其中d即為驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的直徑； 解得驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的直徑的取值范圍為： 22 d0.044 m 我們?nèi)◎?qū)動轉(zhuǎn)軸的最大直徑為d=60 mm ； 對于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的長度的確定，我們結(jié)合混合機(jī)與之有關(guān)零件的尺寸大小，給予如圖11 確定： 圖11驅(qū)動轉(zhuǎn)軸 Fig.10 The turn axis of drive 7 選擇聯(lián)軸器 7.1 確定聯(lián)軸器的類型 根據(jù)混合機(jī)設(shè)計的需要，我們選擇滑快聯(lián)軸器連接皮帶輪和減速器以及減速器和電動 機(jī)。聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)傳動裝置的要求來選擇。在轉(zhuǎn)動方案中我們所用的聯(lián)軸器式聯(lián)接 減速器和電機(jī)的，因此應(yīng)具有一定的承載能力，轉(zhuǎn)速不是很低，且兩軸間具有一定的軸線 偏移，振動并不是很大。根據(jù)聯(lián)軸器的特點(diǎn)，選用十字滑塊聯(lián)軸器 3。 十字滑塊聯(lián)軸器適應(yīng)于低速大扭矩，因此我們選用十字滑塊聯(lián)軸器。 一般的聯(lián)軸器的選擇是根據(jù)其載荷情況、計算轉(zhuǎn)矩、軸的直徑和工作轉(zhuǎn)速等因素來進(jìn) 行的，應(yīng)使： nWCTPKT950 上式中： T C計算轉(zhuǎn)矩； K工作情況系數(shù)； PW驅(qū)動功率 n工作轉(zhuǎn)速； Tn公稱轉(zhuǎn)矩。 又因為： P W = P12= 40.950.98 = 3.56 KW 由表查得工作情況系數(shù)為： K = 1.5 23 所以 T C = K9550 =1.59550 = 1961.42 NmnPW265.3 故需要選擇的聯(lián)軸器應(yīng)使其公稱轉(zhuǎn)矩Tn大于它的計算轉(zhuǎn)矩 TC；可以從表1624 7金屬滑塊聯(lián)軸器的主要尺寸和特性參數(shù)我們可以查得，我選擇的聯(lián)軸器為：金屬滑塊聯(lián) 軸器。 其公稱轉(zhuǎn)矩 T n=2000 Nm； 工作溫度在 2070 ； 補(bǔ)償量分別為： 軸向 X= 1.5mm； 徑向 Y= 0.15mm； 角向 = 030； 該聯(lián)軸器的總體尺寸為： 總長L =287 mm； 最外徑D=220 mm；如12圖所示： 圖12 聯(lián)軸器的示意圖 Fig.12 The unite axis sketch map 7.2 選擇聯(lián)軸器的鍵 聯(lián)軸器的輸入端的長度為L=95mm；軸徑為D=55mm； 聯(lián)軸器的輸出端的長度為L=95mm；軸徑為D=50mm；選用平鍵作為其徑向定位；對于軸向則 采用聯(lián)軸器的內(nèi)孔與軸的過盈配合而達(dá)到軸向定位。 經(jīng)查表得：輸入端上的為： 鍵 1680 GB1096 79；表示為：圓頭普通平鍵（A型）；b=16mm，h=10mm，l=80mm； 輸出端上的為： 鍵B 1480 GB1096 79；表示為：平頭普通平鍵（B型）；b=14mm，h=9mm；l=80mm 。 24 8 軸承的選擇與軸承座的設(shè)計 8.1 軸承的選擇 8.1.1選擇軸承的類型與計算 對于徑向軸承其主要承受徑向載荷，同時也可以承受較小的單向軸向載荷或承受較小 的雙向軸向載荷；前者如內(nèi)圈或外圈擋邊的圓柱滾子軸承，后者的如深溝球軸承、調(diào)心滾 子軸承。根據(jù)比較我們認(rèn)為選擇深溝球軸承較為合適。 對于滾動軸承的當(dāng)量動載荷計算可以使用如下公式來進(jìn)行計算： P=fP（XF rYF a） 其中: f P載荷性質(zhì)系數(shù)； P 軸承的當(dāng)量動載荷； Fr軸承所受到的徑向載荷; F a軸承所受到的軸向載荷； X徑向系數(shù)； Y軸向系數(shù)。 經(jīng)查表得： f P=1.2； X=1； Y=0。 由上述計算可知：軸承的徑向載荷為F R = 2500 N，而軸向載荷Fa可以視為零，則： P = fP （XF rYF a）= 1.22500= 3000 N 對于滾動軸承的基本壽命計算可以使用如下公式來進(jìn)行： L10h = hPCn3601 其中：L 10h以小時數(shù)表示的軸承的基本額定壽命； n軸承的工作轉(zhuǎn)速； C基本額定動載荷； P軸承的當(dāng)量動載荷； 軸承的壽命指數(shù)（其中對于球軸承的壽命指數(shù)為=3；而對于滾子軸承的壽命指數(shù)為=10 /3）。 我們?nèi)≥S承的基本額定壽命為C=23.2 KN（即手冊中的Cr值）；則利用上公式可以計算出軸承的計算壽命為： L10h= =hPCn3601 83012.61 =237948.7 而查表得：符合該工作條件下的軸承所推薦的預(yù)期使用壽命為L h =4000050000；故 符合要求。綜上所述，所選用的軸承的代號為：6010 25 型；其外形的總體尺寸如圖13所示：其中； D=90mm; d=55mm； D1=79.4mm；d 1=66.5mm； 重量為0.383。 圖13 滾動軸承 Fig.13 The roll axletree 8.1.2 選擇軸承的潤滑方式 隨著工作機(jī)的軸轉(zhuǎn)動，摩擦?xí)馆S的溫度升高，需要潤滑使軸承冷卻，減小磨損，增 長使用壽命。由于工作條件是在有灰塵的環(huán)境下，又防止物料的粉末進(jìn)入軸承座，可以選 用脂潤滑。 滾動軸承工作中元件間既有相對滾動又有相對滑動，因此，為了減少摩擦和磨損，防 止燒傷和銹蝕，必須進(jìn)行潤滑。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂和固體潤滑劑，潤滑油的 性能優(yōu)于潤滑脂，適應(yīng)于高速高溫的條件下，在潤滑脂不能滿足要求的常選用潤滑油。潤 滑脂比潤滑油稠得多，有膜強(qiáng)度高，能承受較高的載荷，且不易流失，密封裝置簡單，一 次加油可使用較長時間，不必添加或更換，所以潤滑脂的應(yīng)用是比較廣泛的。 此設(shè)計中轉(zhuǎn)速很低且要承受一定的載荷而且一般是連續(xù)工作，所以選擇潤滑脂比較適 合。 8.2軸承端蓋的設(shè)計 8.2.1 確定軸承端蓋與軸承盒的尺寸 軸承端蓋在這里主要起到的作用是對滾動軸承的軸向定位以及對其進(jìn)行密封。這主要 是防止?jié)L動軸承在潤滑時潤滑油的泄漏而會污染到混合物料。結(jié)合到驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的尺寸和深 溝球軸承的外徑的具體尺寸，對軸承蓋的尺寸進(jìn)行如下設(shè)計 10。其示意圖見圖14所示。 由于軸承的外圈的配合精度要求較高，如果直接與機(jī)架進(jìn)行配合，則要求的精度較高 在機(jī)架上不便加工，故采用軸承盒比較合適。軸承盒的示意圖如圖15所示。 26 8.2.2 軸承端蓋的安裝 軸承端蓋 12在混合機(jī)中與其他零件的裝配關(guān)系如圖16所示。 圖14 軸承端蓋 Fig.14 The axletree top 圖15 軸承盒 Fig.15 The axletree box 聯(lián) 軸 器驅(qū) 動 軸 軸 承 端 蓋軸 承軸 承 盒 27 圖16 聯(lián)軸器和端蓋裝配示意圖 Fig.16 The unite axis and the top assemblage sketch map 9 混合機(jī)機(jī)架的設(shè)計 考慮到混合機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊性及結(jié)合各傳動的本身的特點(diǎn)，機(jī)架本身材料選擇如下：機(jī) 架底座平臺采用45鋼，其余部分采用HT200，機(jī)架 13的簡圖： 向A 圖17 機(jī)架 Fig.17 The machine frame 10 混合機(jī)電控圖的確定 混合機(jī)的電控 10主要是控制電動機(jī)的起動、停止，實現(xiàn)自動控制，并具有必要的保護(hù) 。其圖18如下所示： KM FRKMFRSB1FU12KM2L123QSPE 28 圖18 電控原理圖 Fig.18 The eletricity control principium picture 本設(shè)計采用控制器、熔斷器、熱繼電器和按鈕所組成的控制裝置對控制對象進(jìn)行控制 ?？刂蒲b置可根據(jù)生產(chǎn)工藝過程對控制對象所提出的基本要求實現(xiàn)其控制作用。 電動機(jī)，合上閘刀開關(guān)Qs，按下起動按鈕SB2，接觸器KM的吸引線圈通電，其主觸點(diǎn)KM 閉合，電動機(jī)起動。 使電動機(jī)停轉(zhuǎn)：按停止按鈕SB1，接觸器KM的吸引線圈失電釋放，所有KM常開觸點(diǎn)斷開 。KM主觸點(diǎn)斷開，電動機(jī)失電停轉(zhuǎn)；KM輔助觸點(diǎn)斷開，消除自鎖電路，清除“自鎖功能” 。 (1)線路保護(hù)環(huán)節(jié) 短路保護(hù) 短路時通過熔斷器FU1或FU2的熔體熔斷切斷主電路，使電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)，避免將電路和電 機(jī)燒壞; 過載保護(hù) 通過熱繼電器FR實現(xiàn)。當(dāng)發(fā)生過載運(yùn)行時，F(xiàn)R動作，其常閉觸點(diǎn)將控制電路切斷，KM吸引 線圈失電，切斷電動機(jī)主電路使電動機(jī)停轉(zhuǎn)； 零壓保護(hù) 通過接觸器KM的自鎖觸點(diǎn)來實現(xiàn)的。當(dāng)電源電壓消失（如停電），或者電源電壓嚴(yán)重下降 ，使接觸器KM由于鐵心吸力消失或減小而釋放，這時電動機(jī)停轉(zhuǎn)并失去自鎖。而電源電壓 又重新恢復(fù)時，要求電動機(jī)及其拖動的運(yùn)動機(jī)構(gòu)不能自行起動，以確保操作人員和設(shè)備的 安全性。由于自鎖觸點(diǎn)KM的作用，當(dāng)電網(wǎng)停電后自鎖觸點(diǎn)KM的自鎖已消除時，即不重新按 起動按鈕就不能起動電機(jī)，從而實現(xiàn)零壓保護(hù)作用。 結(jié) 論 本次所設(shè)計的混合機(jī)為回轉(zhuǎn)型傾斜式，針對飼料加工廠所設(shè)計。本次設(shè)計的混合機(jī)主 要由傳動方案的選擇；回轉(zhuǎn)容器的設(shè)計；滑塊聯(lián)軸器的計算和選擇；電動機(jī)的選用；軸承 的計算與設(shè)計；減速器的選擇；帶傳動的設(shè)計計算；電控原理圖的設(shè)計；零件圖與裝配圖 的繪制以及設(shè)計說明書的編寫等各項規(guī)定的任務(wù)所組成。 該類型混合機(jī)回轉(zhuǎn)振動噪聲較低，安裝比較方便，各個部件的通用性及互換性強(qiáng)，所 以便于維護(hù)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，效率高等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用在各種飼料混合加工中。 在這次設(shè)計中我學(xué)到了很多：理論與實踐相結(jié)合才能設(shè)計出實用的東西，我綜合運(yùn)用 29 以前學(xué)過的機(jī)械知識，電力知識，以及和具體實踐相結(jié)合，從整體向著局部進(jìn)行設(shè)計，順 利完成了本次回轉(zhuǎn)型混合機(jī)的設(shè)計，希望這次設(shè)計為以后的設(shè)計中打下一個堅實的基礎(chǔ)。 致 謝 本次設(shè)計能夠順利進(jìn)行并且完工，在這一路上，李慧老師付出了很大的心血，他為我 們提供詳細(xì)的資料，理清我們設(shè)計的思路，同時給予我們細(xì)心的指導(dǎo)，耐心的講解，可以 說我們成功的設(shè)計和李老師是一路走過來的。 同時也要感謝工學(xué)院的所有教師，這四年來傳授了我們很多知識，不管是理論還是實 踐的知識，對我們都有很大的影響，我現(xiàn)在能夠完成一個完整的機(jī)械設(shè)計，可以說是工學(xué) 院所有教師授予我專業(yè)知識疊加而來的。 工學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)對我們這次的畢業(yè)設(shè)計也十分重視，不斷的要求論文格式等相關(guān)內(nèi)容， 可以說付出了很多，為了讓我們順利完成畢業(yè)設(shè)計，為我們提供了最大程度的方便：CAD設(shè) 計機(jī)房向我們?nèi)扉_放，為我們查閱資料、編寫設(shè)計說明書、CAD繪圖提供了機(jī)會，圖書館 還特地為我們買進(jìn)了一些與我們設(shè)計有關(guān)的參考書，以解決資料不足的問題，使我們能夠 全身心的投入設(shè)計工作。所以，本人才能順利完成畢業(yè)設(shè)計。 在此，我對李慧老師，工學(xué)院所有教師，工學(xué)院所有的領(lǐng)導(dǎo)以及所有的同學(xué)表示最真 摯的感謝，祝他們工作順利、生活愉快! 參考文獻(xiàn) 【1】殷肇君.飼料混合機(jī)的設(shè)計分析【J】.農(nóng)業(yè)畜牧與動物醫(yī)學(xué)，漁業(yè)現(xiàn)代化.1998年04期：第34- 35頁 【2】袁洪嶺，趙永安.飼料混合機(jī)混合性能的評定【J】.農(nóng)業(yè)畜牧與動物醫(yī)學(xué)，中國飼料.1999年10 期：第17-18頁 【3】余夢生.吳宗澤等.機(jī)械零部件手冊：造型、設(shè)計、指南【M】. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 【4】蔣迪清.唐偉強(qiáng).食品通用機(jī)械與設(shè)備【M】. 華南理工大學(xué)出版社，1996.2 【5】高福成.食品分離重組工程技術(shù)【M】. 中國工業(yè)出版社，1998 【6】劉鴻文.材料力學(xué)（第三版 上冊）【M】.北京：高等教育出版社，1992 【7】卜炎.機(jī)械傳動裝置手冊（上冊）【M】. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 30 【8】張裕中.藏其梅.食品加工技術(shù)裝備【M】. 中國輕工業(yè)出版社，2000 【9】董均果.實用材料手冊【M】. 冶金工業(yè)出版社 機(jī)械工業(yè)出版社，2002 【10】毛新成.飼料加工工藝與設(shè)備【M】. 北京 中國商業(yè)出版社1994 【11】高福成.食品工程原理【M】. 中國輕工業(yè)出版社， 2001 【12】紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計【M】. 第七版 北京高等教育出版社， 2001 【13】吳宗澤.機(jī)械設(shè)計實用手冊【M】. 化學(xué)工業(yè)出版社，2003 英文翻譯 Design of rotary vessel type mixer Electrical and Technical Education Cui Jianjun Instructor Li Hui Abstract: This topic is designed to turn the container type mixer for the tilt, this mixer is designed for the feed processing. Rotating container type mixer is composed mainly of mixing chamber, rack, transmission and control parts. The design and actual production of the raw data through the combination of more choice demonstration program and the data analysis and calculation, and completed the overall design of rotary vessel type mixer. The structure and size of the mixer body, drive shaft of the structure size, coupling, reducer, V-belt drive for the design calculation and selection, the system shows the design basis and design principles. Key words: rotary vessel; V-belt drive; reducer; Mixer; design.