课程设计说明书--双杆搅拌机.docVIP

编号： 课程设计说明书 题 目： 双杆搅拌机 院 （系）： 机电与交通工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 张娜、胡柯光、陆紫珊、陈家梅、邓诗意 学 号： 0800110305、0800110211、080010303、0800110301、0800110302 指导教师： 匡兵 职 称： 副教授 2011年 1月 16日 目 录 一 设计任务 1 1.1 设计背景 1 1.2 设计题目 2 1.3 电动机选择 2 1.4 设计要求及原始数据 2 二 设计方案的评价及选择 3 2.1 方案一 3 2.2 方案二 4 2.3 方案三 4 2.4 方案四 4 三 机构工作循环图 5 四 各运动构件的设计与计算 5 4.1 曲柄摇杆机构的尺寸计算 5 4.2 曲柄摇杆机构的运动分析 7 4.3 搅拌缸的设计 9 4.4 不完全齿轮的设计与计算 10 4.5 轮系的设计 11 五 传动比计算 13 5.1 料缸转速计算 14 5.2 轮系传动比计算 14 5.3 皮带转传动比计算 14 5.4 蜗轮蜗杆传动比的计算 15 5.5 半齿轮传动比的计算 15 5.6 综合 15 六 运动仿真 16 七 设计小结 16 八 参考文献 17 一 设计任务 1.1 设计背景 在我们的日常生活中，搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。搅拌式反应器使用虽然历史悠久，应用范围很广，但对搅拌操作的科学研究还很不够，搅拌操作看似简单，但实际上，它所涉及的因素极为复杂，对于搅拌器形式的选择，从工艺角度观点以及力学角度观点来说，都有值得研究的课题。 针对这个方面，我组经过详细讨论，研究设计了一种用于化学工业和食品工业的饲料搅拌机。电动机通过减速装置带动容器绕垂直轴缓慢整周转动，同时，固连在容器内拌勺点E沿图1.1虚线所示轨迹运动，将容器中拌料均匀搅动。对搅拌机构的选择我们专门采用了这学期学习的四杆机构，利用了其比凸轮机构简单，运动方便合理的特点，且连杆上某点的运动轨迹更为符合搅拌点的运动要求，拌勺的速度比较均匀，在容器底部的轨迹有一段为近似直线。以下将会具体分析我们的方案。 1.2 设计题目 双杆搅拌器的设计 1.3 电动机选择 由于本设计中的运动速度较慢，因此选用转速为720r/min的连续转动电动机 方案号 电动机转速 r/min A 1440 B 960 C 720 1.4 设计要求及原始数据 原始数据: 齿轮： 齿轮齿数 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 15 60 20 80 14 14 40 42 15 60 10 分度圆直径/mm d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 60 240 80 320 56 56 160 168 60 240 40 模数 m=4 皮带轮：r1=r3=84.375mm r2=r4=100mm 蜗杆：Z1=6 模数m=4 分度圆直径 d1=40mm 蜗轮：Z2=48 模数m=4 分度圆直径 d2=192mm 半齿轮：Z=20 模数m=4 分度圆直径 d=80mm 电动机转速：720r/min 曲柄摇杆轨迹图 LAB LBC LCD LAD PP Ui Vi 形状 1 0.5 1.31 0.89 1.3 29 2.8 -0.6 2 0.54 1.16 1.05 1.3 27 2.2 -0.6 3 0.4 0.9 1.5 1.2 88 -0.2 -0.6 4 0.6 1.24 0.96 1.2 30 3.1 -0.6 设计要求: (1)电动机通过减速装置设定合适的速度，带动容器绕垂直轴缓慢整周转动； (2)固连在容器内拌勺点E沿图1.1虚线所示轨迹运动，将容器中拌料均匀搅动。搅拌缸的速度尽量慢，拌勺的速度尽量快； (3)设计传动系统并确定其传动比分配，绘制机器的机构运动方案简图和运动循环图，并通过仿真确定其空间运动动态； (4) 设计组合机构实现运动要求，并对曲柄摇杆机构进行运动分析，列出详细的计算的过程并绘制其运动轨迹； (5)其他类型机构的分析与对比，联系多方面因素最终挑选出最佳的搅拌方案。 二 设计方案的评价及选择 2.1