10L真空攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)說明書要點(diǎn)

1、畢業(yè)論文（設(shè)十）論文（設(shè)計(jì)）題目：10L真空攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)姓 名沈委學(xué)號(hào)11051012034院系機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)2011級(jí)指導(dǎo)教師劉文平2015年5月8日摘要錯(cuò)誤！未定義書簽錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。4錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。ABSTRAC工第1章引言1.1選題的目的和意義.1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢(shì)第2章設(shè)計(jì)參數(shù)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)2.2產(chǎn)品的用途及使用范圍2.3主要工作原理 2.4關(guān)鍵問題及解決辦法2.4.1傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇2.4.2機(jī)構(gòu)的功能特點(diǎn)

2、錯(cuò)誤！未定義書簽第3章設(shè)計(jì)計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽3.1總體方案設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書簽3.2傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 73.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇錯(cuò)誤！未定義書簽3.2.2選擇電動(dòng)機(jī)錯(cuò)誤！未定義書簽3.2.3選擇聯(lián)軸器錯(cuò)誤！未定義書簽3.2.4選擇減速器103.2.5旋轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書簽3.2.6旋轉(zhuǎn)盤上鍵槽及鍵選擇13327軸承的選擇3.3箱體的設(shè)計(jì)14錯(cuò)誤！未定義書簽3.4攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)163.4.1 攪拌桶的設(shè)計(jì)16342桶蓋的設(shè)計(jì)173.4.3 攪拌葉片的設(shè)計(jì) 19344攪拌軸的設(shè)計(jì)203.5橫梁組件的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書簽3.6公差等級(jí)和粗糙度 錯(cuò)誤！未定義書簽3.6.1公差等級(jí)的選擇

3、錯(cuò)誤！未定義書簽3.6.2粗糙度的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽27第4章真空攪拌機(jī)使用說明書4.1真空攪拌機(jī)使用規(guī)程274.2真空攪拌機(jī)使用注意事項(xiàng) 274.3真空攪拌機(jī)的維護(hù)注意事項(xiàng) 272829第5章結(jié)論30參考文獻(xiàn) 致謝新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）摘要對(duì)化工材料，食品，和大理石等人工石材的攪拌加工中，考慮到不同的加工 量和特定環(huán)境，于是設(shè)計(jì)了 10升的真空攪拌機(jī)。首先，針對(duì)加工量 ，確定了攪 拌機(jī)的容量，然后根據(jù)加工過程及加工環(huán)境，要求等確定機(jī)器的動(dòng)力系統(tǒng)，傳動(dòng) 系統(tǒng)，箱體的設(shè)計(jì)。其次，對(duì)機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算然后， 對(duì)各個(gè)零件的加工，以及加工公差等級(jí)進(jìn)行了確定。為了提高機(jī)器零

4、件的互換性 和減少成本，本機(jī)器的一些零件采用了標(biāo)準(zhǔn)件，可是市場(chǎng)采購(gòu)。關(guān)鍵詞：真空；攪拌機(jī)；高溫樹脂5ABSTRACTFor chemical material, food, such as artificial stone and marble mixing process ing, con sideri ng the differe nt process ing capacity and the specific en vir onment, so the 10 litres of vacuum mixer is designed. identified by the manufacturi

5、ng capacity of the mixer, and then in the process and on the basis of the processing conditions, such as determ ining the power supply system of the mach ine, the desig n of the drive system. Secondly, the design and calculation of each portion of the motor drive system of all the words, parts of th

6、e process ing, and the tolera nee level of process ing provided by the mach ine parts .In order to improve the compatibility of the machi ne parts and reduce the cost, the mach ine in a few parts of the sta ndard parts, but the market purchase.Keywords： Vacuum； Mixer ； High temperature resin第1章引言1.1

7、選題的目的和意義社會(huì)發(fā)展，時(shí)代變遷，人們對(duì)產(chǎn)品需求也在逐漸變化。對(duì)攪拌行業(yè)來說，涉 足的領(lǐng)域在增加擴(kuò)大，攪拌產(chǎn)品多樣化成為了發(fā)展潮流。如新興起的真空攪拌， 就可以對(duì)有特殊要求的食材、石材、化學(xué)材料，進(jìn)行抽真空攪拌，從而達(dá)到需求 標(biāo)準(zhǔn)。真空攪拌不僅能夠保證材料的均勻， 還可以在攪拌中抽出多余的、 有害的 氣體，使得產(chǎn)品更加的完善，精確，同時(shí)在攪拌的過程中由于是在真空環(huán)境下進(jìn) 行，減少了輔料的用量。所以，這次設(shè)計(jì)的目的，就是要設(shè)計(jì)的真空攪拌機(jī)可以滿足攪拌高溫樹脂這 一特定的加工環(huán)境。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢(shì)攪拌機(jī)是一種通過旋轉(zhuǎn)葉片或桶來使材料混合均勻，滿足需求的機(jī)器。而真 空攪拌機(jī)就是滿足特定加

8、工環(huán)境下的一種特殊攪拌機(jī)。隨著我國(guó)攪拌機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展，攪拌機(jī)的技術(shù)的研發(fā)和市場(chǎng)狀況成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。了解國(guó)內(nèi)外攪拌機(jī)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)狀況對(duì)于企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力十分關(guān)鍵。由于攪拌技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)成為跨學(xué)科的、有眾多應(yīng)用領(lǐng)域的傳統(tǒng)學(xué)科。據(jù)聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng) 濟(jì)委員會(huì)（ECE和國(guó)際攪拌技術(shù)聯(lián)合會(huì)（IFR）的統(tǒng)計(jì)，攪拌機(jī)在世界工業(yè)中占 據(jù)很重要的地位，它以強(qiáng)勁的增長(zhǎng)速度加快世界工業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程。 隨著工業(yè)自 動(dòng)化程度的提高，攪拌機(jī)將在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。詳情可參考中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的2013-2018年中國(guó)攪拌機(jī)行業(yè)市場(chǎng) 行情動(dòng)態(tài)及未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析報(bào)告。第2章設(shè)計(jì)參數(shù)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)

9、目前,在我國(guó)已有真空攪拌機(jī)，但是根據(jù)各個(gè)原料的加工條件，以及加工量 的不同，對(duì)真空攪拌機(jī)的要求也不盡相同，因此決定設(shè)計(jì)一個(gè)10升的真空攪拌機(jī)。 2.2產(chǎn)品的用途及使用范圍此次設(shè)計(jì)的攪拌機(jī)用來攪拌高溫樹脂。隨著社會(huì)的發(fā)展，一些產(chǎn)品的加工不再局限于從前的加工條件， 而是需要更 加精細(xì)的加工條件。對(duì)一些石材，化學(xué)材料，食材就需要同時(shí)進(jìn)行攪拌和除雜質(zhì)。 這就需要一臺(tái)可以勝任這樣工作的機(jī)器，于是真空攪拌機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。通過對(duì)市場(chǎng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在大多企業(yè)在加工這些特定的材料時(shí)用的是真空 攪拌機(jī)，通過氣缸將攪拌過程中產(chǎn)生的氣體， 有效的排除。使得在攪拌的過程中 原材料不受其他氣體的影響，減少變質(zhì)的可能，減少了輔

10、料的使用量，降低了成 本。主要技術(shù)參數(shù)：長(zhǎng)為737mm,寬為390mm，高為 961mm.功率：1kW攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速：60r/mi n變速要求：?jiǎn)渭?jí)傳動(dòng)：圓柱蝸桿傳動(dòng)2.3主要工作原理真空攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速在60r/min,功率w 1kW,因此用異步電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，通過 減速器來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。因?yàn)椴捎眯D(zhuǎn)攪拌桶，固定攪拌軸的形式，所以減速器置于 機(jī)器的下方，通過圓柱蝸桿減速器來帶動(dòng)攪拌桶轉(zhuǎn)動(dòng)，為了便于攪拌桶裝料、卸料，攪拌桶要隨時(shí)可以拿下來，在攪拌桶與減速器之間加一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤， 旋轉(zhuǎn)盤與 減速器通過鍵連接，與攪拌桶卡在一起，便于裝卸，由于要抽真空，因此攪拌桶 必須密封，由捅蓋加密封圈實(shí)現(xiàn)密封，并且固定在攪拌軸

11、，攪拌軸中空，外接真 空泵，實(shí)現(xiàn)抽真空。2.4關(guān)鍵問題及解決辦法2.4.1傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇此次設(shè)計(jì)的真空攪拌器體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，節(jié)省材料，因?yàn)檎婵諗嚢铏C(jī) 對(duì)傳動(dòng)比精度要求不高，采用一級(jí)齒輪傳動(dòng)就可以滿足，由于需要改變傳動(dòng)方向， 所以采用圓柱蝸桿減速器。2.4.2機(jī)構(gòu)的功能特點(diǎn)1. 該攪拌機(jī)體積小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單緊湊，無污染，使用方便。2蝸桿減速器的特點(diǎn)是在體形小，傳動(dòng)比大，工作平穩(wěn)，噪聲小。3. 攪拌桶用用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性， 塑性和焊接性。4. 為了方便裝料，和卸料真空攪拌機(jī)的攪拌桶可以拆下來，在攪拌桶的下 面有一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤。5. 為了方便攪拌及攪

12、拌均勻，攪拌機(jī)的攪拌葉片設(shè)計(jì)成空間S型葉片。新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第3章設(shè)計(jì)計(jì)算3.1總體方案設(shè)計(jì)計(jì)劃設(shè)計(jì)的10L真空攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速是60r/min,功率w 1kW,以異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)力 源，用圓柱蝸桿減速器來調(diào)速。此次設(shè)計(jì)選擇固定攪拌軸，旋轉(zhuǎn)攪拌桶，減速器 布置在箱體里面，在攪拌桶的下方，攪拌桶采用可拆卸式便于裝卸料，攪拌桶固 定在旋轉(zhuǎn)盤上，旋轉(zhuǎn)盤聯(lián)接在減速器輸出軸上，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤和攪拌桶轉(zhuǎn)動(dòng)， 由于抽真空的要求，攪拌桶要考慮其密封性，在捅蓋適當(dāng)部位加密封圈，攪拌軸 設(shè)計(jì)成中空，下端連接攪拌葉片，上端外接真空泵?？傮w設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)圖如圖3-1所示。0 0電哉掘制圖3-1方案簡(jiǎn)圖#新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢

13、業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3.2傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇各類傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)如表3-1表3-1傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)傳動(dòng)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比平穩(wěn)，效率咼，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。精度要求咼，價(jià)格貴，傳動(dòng) 過程中有瞬時(shí)沖動(dòng)的現(xiàn)象。帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音較小，價(jià)格便宜。壽命短，傳動(dòng)比不恒定。蝸桿傳動(dòng)沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低，能夠改向， 結(jié)構(gòu)緊湊。當(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙 合面的當(dāng)量摩擦角時(shí)，有自鎖 性。綜上所述，考慮相關(guān)要求，選擇蝸桿傳動(dòng)，采用圓柱蝸桿減速器。因?yàn)榭偟膫鲃?dòng)比要求不高，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1400r/min,攪拌桶的最終轉(zhuǎn)速是 60r/min，減速比：i=1400 - 60=23.3

14、。3.2.2選擇電動(dòng)機(jī)1 、選擇電機(jī)類型及結(jié)構(gòu)形式一般工作選用的是交流電源，工作條件要求是防灰塵，鐵屑異物等進(jìn)入電機(jī)， 載荷不大工作環(huán)境溫度不超過40 C。額定電壓380V,考慮以上條件，選用三相鼠 籠式異步電動(dòng)機(jī)。2、選擇電機(jī)的容量一般用額定功率表示電動(dòng)機(jī)的容量。電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)不小于工作要求的 功率。如果容量過大，則增加經(jīng)濟(jì)成本，并且功率因數(shù)、效率過低，容易造成資 源浪費(fèi)。如果容量過小，機(jī)器則不能正常工作，還會(huì)燒壞電機(jī)。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱情況和其容量大小息息相關(guān)，在恒定或變化很小的載荷下 長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)器，如果電機(jī)在額定功率范圍內(nèi)工作，通常不考慮發(fā)熱和起 動(dòng)力矩的校驗(yàn)。所需電動(dòng)機(jī)功率為(

15、1)PdKW式中:Pd :工作機(jī)實(shí)際所需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率，KW ；Pw :工作機(jī)所需輸入功率，KW;:電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率。工作機(jī)所需功率P應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得式中:P= FV KW 或 P=1000 wF工作機(jī)的阻力，N;v工作機(jī)的線速度,T工作機(jī)的阻力矩,m/s;nw工作機(jī)的轉(zhuǎn)速,r/mi n;Tnw kw9550 w9w 工作機(jī)的效率?？傂?w1 2 3n 其中1、2、3n分別為傳動(dòng)裝置中對(duì)應(yīng)蝸桿、軸承、聯(lián)軸器的效率，結(jié)果取中間值由于攪拌機(jī)體積小，轉(zhuǎn)速低，功率小于 1kw,綜合所述，查10表12-1選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)丫90S-4,額定功率1.1kw，滿載轉(zhuǎn)速1

16、400r/min.質(zhì)量22kg。選丫系列三相異步電動(dòng)機(jī)(JB3074-82)既滿足設(shè)計(jì)攪 拌機(jī)的要求，又比較經(jīng)濟(jì)，造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于日常維護(hù)。電機(jī)的輸出軸中心距離底座高度 h =90mm，電機(jī)整體尺寸是長(zhǎng)l=315mm，寬b= 250mm，輸出軸端E=50mm,底座有4個(gè)M10的螺紋孔。323選擇聯(lián)軸器1 、聯(lián)軸器的類型的選用原則：一般按工作條件選擇合適的類型，再按轉(zhuǎn)矩,軸徑和轉(zhuǎn)速選擇聯(lián)軸器的具體尺寸，必要時(shí)校核聯(lián)軸器內(nèi)薄弱件的承載能力。彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，裝拆更換彈性元件方便，有微量補(bǔ)償兩軸 線偏移和緩沖吸振能力，用于載荷較平穩(wěn)。啟動(dòng)頻繁，對(duì)緩沖要求不高的中，低 速軸系運(yùn)

17、動(dòng)，工作溫度為-20 C +70C?？梢钥紤]作為本次設(shè)計(jì)的選擇對(duì)象。2、載荷計(jì)算：電機(jī)額定功率p=1.1KW滿載轉(zhuǎn)速n=1400r/min，最大轉(zhuǎn)矩2.3，效率 =78%查10表12-3知Y90S-4電動(dòng)機(jī)的軸徑 D=24mm查10表8-5選擇LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，J型孔。所選聯(lián)軸器如下圖3-3。LO+I寸S圖3-3聯(lián)軸器新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）324選擇減速器由于總的傳動(dòng)比要求不高，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1400r/min,攪拌桶所需要的最終轉(zhuǎn)速為 60 轉(zhuǎn) r/min，減速比 i= 1400-60 = 23.3。前面總體設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定選擇圓柱蝸桿減速器，目前減速器已經(jīng)是實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，查減速器選

18、用手冊(cè)，選用CW 80-25-1 F JB/T7935-1999 型圓弧圓柱蝸桿減速器。查減速器選用手冊(cè)表3.1知：減速器輸入軸中心距離底座高度h2 =80m m,底座有 4個(gè)M 12螺紋孔。減速器整體尺寸是高H = 280mm，長(zhǎng)B =170mm，寬B2=160mm，輸出軸伸出端長(zhǎng)J =58mm軸徑為38mm輸入軸端長(zhǎng)h =36mm直徑為24mm傳遞效率耳=83.5%。查減速器選用手冊(cè)表3.4知額定輸入功率 P,=2.47KW，額定輸出轉(zhuǎn)矩T2 =316N *m 中心距 a=80mm。查15表3.7知選用系數(shù) =1.0，查15表3.8啟動(dòng)頻率系數(shù)f2 =1.0，查15表3.9小時(shí)載荷系數(shù)f

19、0.94，查15表3.10環(huán)境溫度系數(shù)f1.14F2j =T2Bf1f2 =2.3 1 1 =2.3N m(3)F2r 二 T2Bf3f4 =2.3 0.94 1.14 = 2.464N m(4)由選取的減速器轉(zhuǎn)矩T2 =316Nm，大于要求值，符合要求。對(duì)減速器輸出軸軸端載荷及最大尖峰載荷的校核也均滿足要求。325旋轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)盤就是用于連接減速器和攪拌桶達(dá)到傳遞動(dòng)力目的的一個(gè)零件，旋轉(zhuǎn)盤的作用相當(dāng)于一個(gè)傳動(dòng)軸，因此按造軸類零件的設(shè)計(jì)要求來設(shè)計(jì)。主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮安裝、定位，制造工藝等要求，合理確定軸的結(jié)構(gòu)形式 和尺寸。1.1擬定裝配

20、方案箱體內(nèi)部從右到左依次是電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器，減速器。從下至上依次是與減速器輸出軸之間鍵連接、旋轉(zhuǎn)盤、攪拌桶。箱體上方從左到右依次是攪拌軸、橫梁組件，氣泵、支架液壓泵組件，電氣控制箱。1.2軸上零件的定位查減速器手冊(cè)表3.1知減速器輸出軸軸徑為38mm輸出軸端長(zhǎng)58mm查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2知旋轉(zhuǎn)盤的倒角C取1.2，圓角半徑R取1.6。旋轉(zhuǎn)盤軸套內(nèi)開鍵槽10*5的鍵槽。旋轉(zhuǎn)盤具體結(jié)構(gòu)如下圖3-5所示。圖3-5旋轉(zhuǎn)盤簡(jiǎn)圖旋轉(zhuǎn)盤選擇毛坯鑄件加工而成，通過下端軸套鍵連接在減速器的低速端， 旋 轉(zhuǎn)盤上攻有3個(gè)M10螺紋孔，用把手螺絲來連接攪拌桶的焊接圓環(huán)，傳遞動(dòng)力。把手螺絲采用市場(chǎng)購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)零件，選 M1Q

21、B型，D=50,L=25,l=33。結(jié)構(gòu)形式及尺寸規(guī)格如圖3-6所示訂絨恭例： 五搓手C 1 叔- dXDXLO社：* 1MS620=20M632iO.BO.as=3023MB40as.35*gMIO5030.34AO-50-100,12033ea全6島6SO1OOas圖3-6把手螺絲尺寸規(guī)格由于采用45鋼，毛坯采用鑄造模成型，表面粗糙度3.2，經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)IT8, 外圓加工方案采用粗車-半精車，IT8,表面粗糙度3.2，螺紋孔加工方案鉆-絞孔。2.旋轉(zhuǎn)盤的計(jì)算2.1軸的傳遞功率，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的確定P=1.1 0.8 0.8 = 0.704Kw(5)n = 1400 23.3 = 60r/min

22、(6)T =9550 0704 -112.05N mm(7)602.3旋轉(zhuǎn)盤校核只考慮按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的驗(yàn)算扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算，轉(zhuǎn)矩T =112.05N *mm,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力T T 1000 112.053 二3=3.98N mm 乞t =25N mm(8)Wt0.2 d 0.2 52對(duì)于空心軸來說”n (1-B4)AO =3124.070.2 t(9)P =d138060.6 d 60(10)0.7044= 29.528mm(11)P =124.07 3所以旋轉(zhuǎn)盤扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合要求。旋轉(zhuǎn)盤的三維圖如圖3-7所示圖3-7旋轉(zhuǎn)盤三維圖133.2.6旋轉(zhuǎn)盤上鍵槽及鍵選擇鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩方面。鍵

23、的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)、使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇。此次設(shè)計(jì)中，減速器輸出軸和旋轉(zhuǎn)盤的軸向定位選擇半圓平鍵聯(lián)結(jié)。鍵的兩側(cè)面是工作表面，工作時(shí)，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩。 鍵的表面和軸套 的鍵槽底面間留有間隙。平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝卸方便、對(duì)中性好等優(yōu)點(diǎn)， 因而得到廣泛的應(yīng)用。這種鍵不能承受軸向力，因而對(duì)軸上的零件不能起到軸向 固定的作用。查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1，減速器輸出軸38mm勺直徑，查手冊(cè)得半圓普通平鍵的 截面尺寸為：b h=10 8(GB/T1095-1979)(12)2000Tkld= 67MPa _ 90MPa(13)新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）故鍵

24、強(qiáng)度校核通過鍵槽用鍵槽銑刀加工，鍵長(zhǎng) L為32mm同時(shí)為了保證旋轉(zhuǎn)盤與軸的配合具有良好的對(duì)中性，故選擇旋轉(zhuǎn)盤與軸的配合為H 8k7173.2.7軸承的選擇根據(jù)受力類型來看，查機(jī)械設(shè)計(jì)表 13-1應(yīng)選調(diào)心滾子軸承，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-4，確定軸承代號(hào)為22212C/W33 GB/T288-1994,內(nèi)徑d =60mm，安裝尺寸 dn min =69mm，外徑 D =110mm。3.3箱體的設(shè)計(jì)箱體是負(fù)荷機(jī)器，布置傳動(dòng)裝置的殼體。箱體上零件主要有電機(jī)，聯(lián)軸器和減速器，箱體的上板合適位置開孔，減速器的低速軸從此伸出，電機(jī)和減速器的 空間布置要合理，保證箱體的四腳受力均勻。根據(jù)以上的要求，確定

25、箱體的總體尺寸，大體取其內(nèi)部空間尺寸長(zhǎng)為 680mm, 寬為350mm高為280mm外部尺寸為長(zhǎng) 737mm寬為390mm高為325mm箱體的上板在左側(cè)開有空，在右側(cè)固定支撐軸，上面對(duì)稱布置4個(gè)螺孔，由于 減速器和電動(dòng)機(jī)的尺寸不同，他們的軸不在同一高度，因此在下板上墊鋼板來達(dá) 到需要的要求，使減速器和電動(dòng)機(jī)的軸在同一直線上，方便聯(lián)軸器連接，在下板上 焊接若干個(gè)適當(dāng)大小的鋼板并在其上開 4個(gè)螺孔,用來固定電動(dòng)機(jī)，減速器直接 通過螺栓聯(lián)接在箱體側(cè)板上，并在減速器下方墊上合適的鋼板支架使減速器輸出 軸保持豎直。具體結(jié)構(gòu)如圖3-6圖3-6箱體的結(jié)構(gòu)圖由于攪拌機(jī)比較小，要求不高，因此不需要使用鑄件，箱體

26、就可以采用Q235 鋼板和規(guī)格尺寸60 “ 40 “ 5 GB6728 -2002結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼標(biāo)準(zhǔn)方管，焊接而 成，這些鋼材在市場(chǎng)上可以買到，節(jié)約大量的時(shí)間和降低了成本。 為了能承受通 過支撐軸傳下來的壓力，不至于使桶體變形，四周用方管焊接作為框架，支撐下 板，取厚度為15mn鋼板,支撐上板取5mm其余側(cè)板取3mn，另外在支撐上板上 合適位置開一個(gè)直徑為110mmfL，并在該孔焊接一個(gè)內(nèi)徑為110mm厚度為3mm 高度為31mm的有底圓柱筒，用來限定放置外徑為110mm的軸承。在圓柱筒底開 一個(gè)64mm的孔，支撐下板合適位置打 4個(gè)d =10mm的通孔用來固定電機(jī)，其 中一個(gè)側(cè)板合適位置

27、打4個(gè)d =12mm通孔用來固定減速器。Q235屬于低碳鋼，其wc低于0.25%,塑性較好，淬硬傾向小，不易產(chǎn)生裂 紋，所以焊接性好。可以得到優(yōu)質(zhì)的焊縫。由于鋼板厚度不同，焊接結(jié)構(gòu)不同，焊接時(shí)應(yīng)注意重要結(jié)構(gòu)件要進(jìn)行應(yīng)力退 火以消除焊接應(yīng)力。所以箱體采用焊接件。鋼板材料選用Q235焊接接頭不僅具有好的力學(xué)性能，還具有好的密封性。焊接方法參見下表3-2表3-2焊接材料用表焊接方法焊接材料應(yīng)用情況手工電弧焊J421、 J422、 J423、 J426、 J427、 J506、焊接承受動(dòng)載荷、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和J507 等厚板重要結(jié)構(gòu)，或一般結(jié)構(gòu)埋弧焊H08 配 HJ430、H08A配 HJ431、H08Mn

28、A配焊接一般結(jié)構(gòu)HJ431CO2氣體保護(hù)焊H08 Mn 2SiA焊接一般結(jié)構(gòu)新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))3.4攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.4.1攪拌桶的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的真空攪拌機(jī)主要是用來攪拌制造人造石材的高溫樹脂的，所以對(duì)攪拌桶的材料有很高的要求，必須耐高溫，耐腐蝕。攪拌桶采用焊接形式，故必 須具有良好的焊接性，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2.此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。由于此次設(shè)計(jì)的攪拌桶小，只有10L， 因此裝料時(shí)可以手工取下，故不應(yīng)太重；桶壁厚取 3mm，桶底厚取10mm，桶內(nèi) 徑 R = 115mm，桶高 H = 260mm?？紤]到桶的耐用性和強(qiáng)度的要求，

29、需要在桶上加上加強(qiáng)肋和加強(qiáng)環(huán)。在桶體 上加兩道長(zhǎng)5mm加強(qiáng)肋，在桶口加一道長(zhǎng)30mm加強(qiáng)環(huán).加強(qiáng)肋和加強(qiáng)環(huán)均厚 7mm都是焊接在攪拌桶壁上。桶的結(jié)構(gòu)圖如3-7所示圖3-7桶的結(jié)構(gòu)圖攪拌桶的三維示意圖如3-8所示圖3-8桶的三維示意圖攪拌桶在每次攪拌前后都要取下，所以不能與攪拌軸通過鍵直接連接，因此 設(shè)計(jì)一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤來連接桶和軸，其作用是支撐攪拌桶，并且傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌桶與旋 轉(zhuǎn)盤采取活性連接，便于裝卸，具體連接方式是：在攪拌桶底部焊接3個(gè)圓環(huán),對(duì) 應(yīng)旋轉(zhuǎn)盤上3個(gè)螺紋孔，可以設(shè)計(jì)蓋上桶蓋時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)良好的密封，橫梁可以向 下施加一定的壓力，使攪拌桶和旋轉(zhuǎn)盤裝配良好，防止發(fā)生滑動(dòng)或攪拌桶眺出，保 證機(jī)

30、器的順利工作。攪拌桶容積 LR% =3.14 1.152 2.5 = 10.3、10 升(14)3.4.2桶蓋的設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)的是真空攪拌機(jī)，在攪拌高分子材料的同時(shí)，又要防止空氣進(jìn)入攪 拌材料內(nèi)，形成氣泡，影響材料的質(zhì)量，因此，在外接真空泵的同時(shí)，要對(duì)攪拌桶密 封。密封通過加一個(gè)桶蓋來實(shí)現(xiàn)，通過在桶蓋內(nèi)圈固定一個(gè)密封圈 ，實(shí)現(xiàn)蓋好蓋 子后,施加一個(gè)壓力在蓋子上，就能實(shí)現(xiàn)很好的密封的要求。為了蓋頂上實(shí)現(xiàn)密封，要在桶蓋頂上也要加密封圈，并用4個(gè)內(nèi)六角圓柱頭 螺釘連接固定。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 7-14，旋轉(zhuǎn)唇形密封圈B 30 47 GB/T13871.1 。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-14，選規(guī)

31、格M6螺釘公稱長(zhǎng)度為25.6mm查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-13,選0型密封圈238x7 -A-N GB/T3452.1-2005。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3-22得，選彈簧墊圈GB/T93 6。桶蓋上的密封，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-14選B型旋轉(zhuǎn)軸唇密封圈，因適用本機(jī)器時(shí)一般所放的攪拌料都在桶容積的三分之一左右；桶蓋的材料要求就沒有必要向桶的那樣高。桶蓋材料能耐壓力，和具有良好的焊接性能即可。 因次，桶蓋材料選用焊接性較好的Q235具體結(jié)構(gòu)如下圖3-9所示19圖3-9桶蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖由于攪拌機(jī)比較小，要求不高，桶蓋直接采用鋼板和鋼環(huán)焊接而成， 由于鋼 板和鋼環(huán)，可以在市場(chǎng)上買到，節(jié)約時(shí)間并

32、降低了成本。在裁剪好的圓形鋼板中 間位置開32mm勺孔，并在適當(dāng)位置攻4個(gè)M6的均布螺紋孔，為了能承受通過橫 梁傳下來的壓力，不至于使桶蓋變形，在桶蓋上加4道肋板，用來加強(qiáng)桶蓋的剛 度。當(dāng)攪拌桶旋轉(zhuǎn)時(shí)，桶蓋隨其一起旋轉(zhuǎn)，為了裝卸方便，又在桶蓋上設(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)構(gòu)，可以使桶蓋和固定的攪拌軸連在一起， 當(dāng)取出攪拌軸時(shí)，可以同時(shí)取走桶蓋，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率。桶蓋和桶的配合選取間隙配合精度等級(jí) IT10?；字艸80f7新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）343攪拌葉片的設(shè)計(jì)真空攪拌機(jī)是用來攪拌制造人造石材的高溫樹脂的。這些材料具有很高的腐 蝕性和很高的粘性性，使攪拌葉片在工作中易腐蝕，有時(shí)甚至被折斷。因此對(duì)

33、制作攪拌葉片的材料有很高的要求，必須耐高溫，耐腐蝕，還應(yīng)具有一定的剛度。同時(shí)，由于攪拌桶采用焊接的形式，所以還必須具有良好的焊接性， 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。為了達(dá)到充分?jǐn)嚢璨牧系哪康?，攪拌器的葉片應(yīng)設(shè)計(jì)成空間S型。其結(jié)構(gòu)圖 如圖3-10所示。圖3-10葉片結(jié)構(gòu)圖在攪拌葉片的上端是一個(gè)軸套，通過焊接，把葉片連接在軸套上，軸套和軸 下端通過螺紋連接配合在一起。21新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))344攪拌軸的設(shè)計(jì)1、軸的一般設(shè)計(jì)原則(1)軸的設(shè)計(jì)包括軸工作能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。軸的加工工藝等因?yàn)橛绊戄S的結(jié)構(gòu)的因素多，如：位置

34、、形勢(shì)、零件的類型、尺寸、數(shù)量、載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)時(shí)，具體情況具體分析。軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和安裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝坼和調(diào)整；應(yīng)具有良好的制造工藝性等。(3)軸的工作能力是指在強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性方面的計(jì)算。(4)擬訂軸上零件的裝配方案攪拌軸下端連接攪拌葉片，軸中段和桶蓋配合，上端和橫梁連接固定。2、零件的軸向定位軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證的。軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類。定位軸肩的高度h 一般取h=(0.07-0.1)d，d配合出直徑，單位為mm。軸肩的高度可查手冊(cè)中軸承

35、的安裝尺寸。為了使零件能靠緊軸肩而得到準(zhǔn)確可靠的定位，孔端部的圓角半徑R或倒角尺寸G非定位軸肩一般取為1-2mm。軸承端蓋用螺釘與箱體連接而使?jié)L動(dòng)軸承的外圈得到軸向定位。在一般情況下，整個(gè)軸的軸向定位也常用軸承端蓋來實(shí)現(xiàn)。3 、各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定3.1輸出軸的功率Pi，轉(zhuǎn)速m，轉(zhuǎn)矩Tip廠 p 2 =1.1 0.8352 = 0.77KW(15)n1400- 60r/mini23.3(16) =9550000 巳=122558N *mm3.2確定軸各段長(zhǎng)度確定軸最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，取A0 =112(17)23新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))dmin二 A0 3Y niJ1

36、2 汽 607 = 26.22mm(18)確定d j段最小軸徑為d =28mm并在d 段攻大徑為28mm小徑為24mn,牙型角o =60的雙線螺紋，螺紋長(zhǎng)度為23mm d 段長(zhǎng)度為25mmd匸段長(zhǎng)度為30mm直徑32mm軸肩高為2mm圓角1.6 ； d皿段長(zhǎng)50mm軸徑47mn軸肩7.5mm dp段長(zhǎng)110mm軸徑為62mm軸肩高為7.5mm，倒角2.0，圓角2.0。有配合要求的軸段，選取合適的配合的公差，女口d 段與葉片的連接,d段與桶蓋的連接，d v段與支撐橫梁的連接均是間隙配合H8f7，為了使與軸做27過盈配合的零件易于裝配，相配軸段的壓入斷應(yīng)制出錐度；或在同一軸段的兩個(gè) 部分上采用不同

37、的尺寸公差。3.3扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核R9550000口= 27.92MPa E45MPa(19)Tn13W 0.2d3故強(qiáng)度校核通過4、提高軸的強(qiáng)度的措施軸和軸上零件的結(jié)構(gòu)、工藝以及軸上零件的安裝布置等影響軸的強(qiáng)度。(1) 合理布置軸上零件以減小軸的載荷。(2) 傳動(dòng)件盡量靠近軸承，減小軸所承受的彎矩，并盡可能不采用懸臂的支 撐形式，力求縮短支撐跨矩及懸臂長(zhǎng)度等。(3) 改善軸的結(jié)構(gòu)。(4) 改善軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強(qiáng)度。軸的表面粗糙度和表面強(qiáng)化處理方法對(duì)軸的疲勞也產(chǎn)生影響。軸的表面愈粗糙，疲勞強(qiáng)度也愈低。因此，應(yīng)合理減小軸的表面及圓角處的加工粗糙度值。表 面強(qiáng)化處理的方法有：表面高頻淬火等熱

38、處理；表面滲碳、氮化、氰化等化學(xué)熱 處理；噴丸等強(qiáng)化處理。&軸的結(jié)構(gòu)工藝性為了便于裝配，要去掉毛刺處理，軸端應(yīng)制出 45的倒角；需要磨削加工的 軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽，尺寸查標(biāo)準(zhǔn)或 手冊(cè)。攪拌軸是連接攪拌器的裝置；因?yàn)楸緳C(jī)采用桶旋轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)的傳動(dòng)， 所以抽 真空的裝置設(shè)在攪拌軸上，軸內(nèi)開直徑為8mm勺通孔，孔的下口開在與桶蓋下端 相連的最小軸徑下面，蓋好桶蓋時(shí)，孔正好處于攪拌桶的上端，順利的實(shí)現(xiàn)抽真 空的操作，軸的距離上端30mn處銑出一個(gè)31 20mm勺平面，在該平面上開一個(gè) 公稱直徑為6mm深度為22mn螺紋孔，與外螺紋管接頭連結(jié)，管接頭接真空管。 攪拌軸

39、的結(jié)構(gòu)圖如圖3-11所示。一 25 土 41 .圖3-11攪拌軸的結(jié)構(gòu)圖3.5橫梁組件的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)橫梁的作用主要是固定攪拌軸，因?yàn)楸緳C(jī)采用桶轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)的傳動(dòng)，因 此攪拌軸必須固定，因此設(shè)計(jì)橫梁來固定攪拌軸。同時(shí)與攪拌軸相連的真空管，以及上面的真空表，都固定在橫量組件上。為了方便取下攪拌桶，同時(shí)從攪拌桶中取出攪拌葉片，橫梁設(shè)計(jì)成可以上下 移動(dòng)的形式，即橫梁一端固定在液壓泵輸出軸上，具有一個(gè)上下移動(dòng)的自由度， 而固定攪拌軸的一端懸空，可以上下的移動(dòng)，這樣就可以在攪拌結(jié)束后，方便的 取出攪拌葉片，進(jìn)行下一步工序。橫梁材料選取優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)35 (GB/T 699-1999)選用小型氣泵來實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌

40、桶內(nèi)的抽真空的目的，氣壓儀表放置在橫梁上合適位置。氣泵實(shí)圖如圖3-12圖3-12 氣泵實(shí)圖用小型液壓泵來控制橫梁上下移動(dòng)的幅度，實(shí)現(xiàn)壓勁桶蓋和打開桶蓋的操 作，而壓緊的目的是來加強(qiáng)密封性能。 提高攪拌質(zhì)量。液壓泵其他輔助裝置如儀 表等直接裝在規(guī)定地方，這里不再詳細(xì)敘述。小型液壓泵用焊接鋼支架豎直固定在箱體上，結(jié)構(gòu)圖如圖3-13所示mm-h-hke圖3-13支架液壓泵結(jié)構(gòu)圖液壓泵實(shí)圖如圖3-14所示圖3-14液壓泵結(jié)構(gòu)圖橫梁由于要滿足上下移動(dòng)的要求，并且保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)不偏移，因而在 一端開凸型槽口，與支架滑槽配合。在最邊端開直徑為20的通孔用來懸掛配重新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是橫梁保持平

41、衡。具體結(jié)構(gòu)如圖3-15所示333.6公差等級(jí)和粗糙度3.6.1公差等級(jí)的選擇選擇公差等級(jí)時(shí)，要正確處理使用要求、制造工藝合成本之間的關(guān)系。IT9、IT10用于一般精度要求的配合，例如鍵寬和鍵槽寬的配合。配合的類型分為基孔制配合與基軸制配合，一般優(yōu)先選用基孔制配合，而配合又分為間隙配合，過度配合，和過盈配合。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-2知：本次設(shè)計(jì)中攪拌軸與桶蓋的配合，桶蓋 與攪拌桶的配合等就屬于基本偏差為d的基孔制間隙配合 H8，公差等級(jí)在f7IT10。旋轉(zhuǎn)盤與軸承的配合 H8，公差等級(jí)IT8f7減速器軸與電機(jī)軸的聯(lián)軸器配合屬于基本偏差為js的基孔制過度配合H 7k6公差等級(jí)在IT7。3.

42、6.2粗糙度的選擇加工方法的不同其表面粗糙度 Ra隨之變化，詳細(xì)情況參見機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì)手冊(cè)表9-15 加工方法與表面粗糙度 Ra值的關(guān)系。表面粗糙度的選用實(shí)例如表3-3所示表3-3表面粗糙度表面粗糙度參數(shù) Ra值（卩m應(yīng)用實(shí)例50-12.5粗加工表面，應(yīng)用比較廣泛，如軸端面、倒角、 穿螺紋孔等。10-2.5半精加工面，支架，箱體，離合器，等非接 觸面的自由表面與螺紋頭接觸的表面，所有 軸的退刀槽。1.6-0.8精加工表面，中型機(jī)床工作臺(tái)面，箱體的箱蓋和箱座的結(jié)合面，低速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸頸。第4章真空攪拌機(jī)使用說明書4.1真空攪拌機(jī)使用規(guī)程使用真空攪拌機(jī)時(shí)，先檢查攪拌機(jī)是否平穩(wěn)，電源的連接是否存在漏電現(xiàn)象， 以及各部件的連接是否完好。將攪拌桶取下，將要攪拌的原材料放入其中，原材 料的量最好是攪拌桶高度的三分之一， 將攪拌桶裝好，接通電源，打開橫梁上的 小型液壓泵，使其壓緊攪拌桶蓋，方便抽真空。打開電源開關(guān)，打開小型氣泵， 3分鐘完成攪拌桶內(nèi)部抽真空，再打開攪拌開關(guān)，完成對(duì)原材料的攪拌。攪拌完 成后，先關(guān)掉電源，卸下攪拌桶，將攪拌后的材料封存保管，清洗攪拌桶。4.2真空攪拌機(jī)使用注意事項(xiàng)1、攪拌機(jī)應(yīng)安置在水平地面上。2、接通電源后，必須檢查無誤，方可使用。3、合理擺放材料，做到完工過后保持機(jī)器臺(tái)面整潔干凈。4