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设计
10
真空
搅拌机
cad
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(设计)10L真空搅拌机设计带CAD图,设计,10,真空,搅拌机,cad
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- 毕业设计（论文） 第30页共30页目录摘 要 - 3前 言 - 4设计题目 - 4第一章总体方案设计 - 4第二章传动系统总体设计 - 5 第一节传动系统的选择 - 5 第二节 电动机选择 - 6 第三节 联轴器的选择 - 7 第四节 减速器的选择 - 9 第五节 旋转盘的设计 - 13 第六节 轴上键和键槽的选择 - 14第三章 箱体的设计 - 16第四章 搅拌系统的设计 - 18 第一节 搅拌桶的设计 - 18 第二节 桶盖的设计 - 19 第三节 搅拌叶片的设计 - 21 第四节 搅拌轴的设计 - 22第五章 横梁组件的设计 - 26第六章 支撑轴的设计 - 27第七章 其他 - 28 第一节 公差等级的选择 - 28 第二节 粗糙度的选择 - 28第八章 设计心得与致谢辞 - 29参考文献 - 30摘要摘要:真空搅拌机是生产人造玛瑙.人造大理石.人造花岗岩等高分子合成材料的专用设备。他能抽掉浆料搅拌过程中产生的气泡，又能很好的防止空气二次混入浆内。只有用它做出的人造石板材截面，背面才能真正的消除气泡的存在。板材才能在耐水.耐磨方面大大提高，做出的产品才能坚实；细腻；光亮；高雅，才能充分体现出产品的魅力所在。搅拌过程中因为空气的不存在，辅料的用 量还可以大大减少.关键字:真空搅拌机Summary:The vacuum mixer is used to produce the high mark son synthesizes the appropriation equipments of the material.such as the artificial gate,Artificial marble,Artificial granite etc. It can take out the syrup to anticipate to mix blend the process to steep in the output spirit, again good preventfrom the air sneaking into the syrup two times inside. Only make the artificial slab of stone material of to cut the noodles with it, back then can the existence of the real cancellation spirit bubble. The plank material then can at bear the water.Bear to whet the aspect to raise consumedly, the product that do then can solid,Delicate,Shining,Elegant, then can well the body appears the magic power place of the product.the process of the mix blend the process in because of the nonentity of the air, the dosage that assists to anticipate can also reduce consumedly.Key word: Vacuum mixer前言随着社会的发展，人们的生活水平的提高，人造玛瑙、人造大理石、花岗岩等树脂合成人造石材装饰材料越来越受到消费者的喜爱，越来越多的家庭在装潢上倾向于使用这些人造石材而真空搅拌机是人造石材制造的关键设备之一，适用于人造石材料的搅拌，并在搅拌中抽除气泡，从而达到既均匀又除气泡的理想效果。设计题目10L真空搅拌机设计。搅拌筒容积为10L,适用于人造玛瑙、人造大理石、人造花岗岩等高分子合成材料的搅拌，能抽掉浆料搅拌过程中产生的气泡，又能很好的防止空气二次混入浆内.第一章总体方案设计由设计内容和要求可知，要设计的真空搅拌机的转速在60r/min,功率1kw,因此用异步电动机提供动力，通过减速器来实现调速。由于采用搅拌桶转，而搅拌轴固定的形式，所以减速器置于机器的下方，通过圆柱蜗杆减速器来带动搅拌桶转动，为了便于搅拌桶装料、卸料，搅拌桶要随时可以拿下来，在搅拌桶与减速器之间加一个旋转盘，旋转盘与减速器通过键连接，与搅拌桶卡在一起，便于装卸，由于要抽真空，因此搅拌桶必须密封，由捅盖加密封圈实现密封，并且固定在搅拌轴，搅拌轴中空，外接真空泵，实现抽真空。总体设计方案简图如下第二章传动系统总体设计第一节传动系统的选择比较各种传动系统的优缺的 优点缺点齿轮传动承载能力和速度范围大，传动比较平稳，效率高，外廓尺寸小，工作平稳，寿命长。 制造及安装精度要求高，价格教贵，不适用于传动距离较远的场合，传动过程中有瞬时冲动的现象。 链传动能保持准确的传动比，传动效率高，作用与轴上的径向压力小，结构较为紧筹。只能用于通向的传动，运转不能保持瞬时传动比，工作有噪音。带传动结构简单，传动平稳，噪音较小，价格便宜。传动比不恒定，寿命短本搅拌器体积比较小，结构比较简单，要求结构要紧凑，如果选用带传动则机座体积过于庞大，而上面搅拌桶等体积小，不美观而且浪费材料，真空搅拌机不需要像链传动那样保持精确的传动比，而且链传动工作时有噪音，因此使用齿轮传动。由于总的传动比要求不高，电机转速为1390r/min,搅拌桶所需要的最终转速为60转r/min.减速比139060=23.17。采用一级齿轮传动就可以满足，由于需要改变传动方向，所以采用圆柱蜗杆减速器。第二节 电动机的选则：选择电动机的内容包括：电动机类型、结构型式、容量和转速，要确定电动机具体型号。1、 选择电动机类型和结构型式电动机类型和结构型式要根据电源（交流或直流）、工作条件（温度、环境、空间尺寸等）和载荷特点（性质、大小、启动性能和过载情况）来选择。没有特殊要求时均选用交流电动机，其中以三相鼠笼式异步电动机用得最多。2、选择电动机的容量标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应等于火烧大于工作要求的功率。容量小于工作要求，则不能保证工作机正常工作，或是电动机长期过载、发热而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因数过低造成浪费。 电动机的容量主要由运行时发热条件限定，在不便或变化很小的载荷下长期连续运行的机械，只要电动机的负载不超过额定值，电动机便不会过热，通常不必校验发热和起动力矩。所需电动机功率为 P=KW式中： P_工作机实际所需要的电动机输出功率，KW；P-工作机所需输入功率，KW;-电动机至工作机之间传动装置的总效率。工作机所需功率批P应由机器工作阻力和运动参数计算求得，例如P=KW 或P=KW式中： F工作机的阻力，N;v工作机的线速度，m/s;T工作机的阻力矩，Nm;n工作机的转速，r/min;工作机的效率。总效率按下式计算：其中分别为传动装置中每一传动副（齿轮、蜗杆、带或链）、每对轴承、每个联轴器的效率，选用此值时一般选用中间值。本搅拌机负载不高和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等没有要求，因此可以选用普通三相异步电动机。电动机工作环境良好，不用考虑由于温度、湿度、灰尘、雨水、瓦斯以及腐蚀和易爆炸气体等原因，所采取的必要的保护方式本搅拌机体积小，要求功率低，低于1千瓦，要求转速也不高。综合以上几点，选用Y系列三相异步电动机（JB3074-82）Y系列三相异步电动机是按照国际电工委员会（IEC）标准设计的，具有国际互换性的特点，其中Y系列（IP44）电动机为一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电机内部之特点，B级绝缘，工作环境温度不超过+40相对湿度不超过95%，海拔高度不超过1000米，额定电压380伏，频率50Hz。适用于无特殊需要的机械上。机床、泵、风机、运输机、搅拌机、农业机械上等。Y系列三相异步电动机完全符合所设计搅拌机的要求，且造价低，结构简单，便于日常维护。 Y系列三相异步电动机简图 根据转速，功率的选择电动机型号。选择Y801-4，具体工作参数如下：额定功率0.55千瓦，满载转速1390r/min.质量17千克.第三节 联轴器的选择（一）选择联轴器的类型的原则根据传递载荷的大小，轴转速的高低，被连接力量部件的安装，参考各联轴器特性，选择一种合用的联轴器类型。具体选择时可考虑以下几点：1、 所需传递的扭矩的大小和性质以及对缓冲减震功能的要求。例如，对大功率的重载传动，可选用齿式联轴器；对严重冲击载荷或要求消除轴系扭转振动的传动，可选用轮胎式联轴器等具有高弹性的联轴器。2、 联轴器的工作转速高低和引起的离心力的大小。对于高速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器，例如默片联轴器等，而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等。3、 两轴相对位移的大小和方向。当安装调整后，难以保持两轴严格精确对中，或工作过程中两轴将产生较大的附加相对位移时，应选用挠性联轴器。例如当径向位移较大时，可选用滑块联轴器，角位移较大或相交两周的联接可选用万向联轴器等。4、 联轴器的可靠性和工作环境。通常由金属元件制成的不需润滑的联轴器比较可靠；需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的影响，且可能污染环境。含有橡胶等非金属元件的联轴器对温度、腐蚀性介质及强光灯比较敏感，而且容易老化。5、 联轴器的制造、安装、维护和成本。在满足使用性能的前提下，应选装拆方便、维护简单成本低的联轴器。例如港性联轴器不但结构简单，而且装拆方便，可用于低速、刚性大的传动轴。一般的非金属弹性元件联轴器，由于具有良好的综合性能，广泛适用于一般的中小功率传动。常用的联轴器多已标准化和规格化了。选用时，首先按工作条件选择合适的类型，再按转矩，轴径和转速选择联轴器的具体尺寸，必要时校核联轴器内薄弱件的承载能力。若无具体规范时，亦可参照推荐的主要尺寸定出全部的结构尺寸，然后进行必要的校核计算。根据传递载荷的大小，轴转速的高低，被连接两部件的安装精度等，各类联轴器的特性，选择一种合用的联轴器类型。具体选择时需考虑以下几点：所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减振功能的要求。例如，对大功率的 重载传动，可选用齿式联轴器。联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器。两轴相对位移的大小和方向。当安装和调整后，难以保持两轴严格精度对中，或工作过程中两轴将产生较大的附加相对位移时，应选用挠性联轴器。联轴器的可靠性和工作环境。通常由金属元件制成的不需润滑的联轴器比较可靠；需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的影响，且可能污染环境。联轴器的制造、安装、维护和成本。在满足使用性能的前提下，应选用装拆方便、维护简单、成本低的联轴器。例如，刚性联轴器不但结构简单，而且装拆方便，可用于低速、刚性大的传动轴。根据设计要求选择弹性柱销联轴器。这种联轴器结构简单，制造容易，装拆更换弹性元件方便，有微量补偿两轴线偏移和缓冲吸振能力，主要用于载荷较平稳。启动频繁，对缓冲要求不高的中，低速轴系运动，工作温度为-20-+70。 2载荷计算 公称转矩 T=9550P/n 电机额定功率为0.55KW 满载转速为1390 rP=0.55kw n=1390r/minT=95500.55/1390Nm=3.778Nm 由表14-1查得K=1.7，故由公式计算转矩为 Tca=kt=1.73.778Nm=6.42 Nm根据电动机的轴径d=19mm，选择HL1型弹性柱销联轴器。所选联轴器如下图所示:第四节 减速器的选择本搅拌器体积比较小，结构比较简单，要求结构要紧凑，如果选用带传动则机座体积过于庞大，而上面搅拌桶等体积小，不美观而且浪费材料，真空搅拌机不需要像链传动那样保持精确的传动比，而且链传动工作时有噪音，因此使用齿轮传动。由于总的传动比要求不高，电机转速为1390r/min,搅拌桶所需要的最终转速为60转r/min.减速比139060=23.17。采用一级齿轮传动就可以满足，由于需要改变传动方向，所以采用圆柱蜗杆减速器。蜗杆减速器的特点是在外廓尺寸不大的情况下，可以获得大的传动比，工作平稳，噪声较小，但效率较低。其中应用较广的是单级蜗杆减速器，蜗杆配置方案的选取，亦视传动装置组合的方便与否而定。选择时，应尽可能的选用下蜗杆的结构。以为此时的润滑和冷却问题都较易解决，同时蜗杆轴承的润滑也很方便。当蜗杆的圆周速度大于4-5m/s时，为了减少搅油和飞溅时损耗的功率，可采用上蜗杆结构。根据机器要求直接选用标准的蜗杆，直接购买，不再另外设计。根据标准Q/ZB125-73介绍此为一级传动的WD(蜗杆下置)WS(蜗杆上置)型阿基米德圆柱蜗杆减速器,其适范围:蜗杆啮合处滑动速度不大于7.5m/s:蜗杆转速不超过157rad/s(1500rpm);工作的环境温度为-40-+40;可用于正反两向运动.电机转速为1390r/min,所需要的转速为60转r/min.传动比为23.17，查QQ/ZB125-73选用传动比23.5,查到中心距80mm.1. 已知：中心距80 mm，模数4，速比23.5,由机械手册查表q=10,m=4, 中心距80 mm.中心距：a=0.5m(q+Z2+2x2)=0.54(q+Z2)=80(mm)变位系数： X=a/m-（d1+ d2）/2m= 0.5 蜗轮齿数发生变化： X=（Z2- Z2）/2Z2=32导程： m Z1=25.12(mm)蜗杆分度圆直径： d1= qm=40(mm)蜗杆齿顶圆直径：轴向和法向压力角（齿型角）取标准 =20蜗杆轴向齿矩： m=12.56(mm)蜗杆齿顶圆直径： = d1+2m=48(mm)蜗杆齿根圆直径： = d1-2=-2（mc）=30(mm)蜗杆顶隙： c= cm=1渐开线蜗杆基圆直径： = d1 tan/ tanb=19.05(mm)蜗杆齿顶圆高： 1=m=4蜗杆齿根圆高： =（c）=5(mm)蜗杆齿高： =1=9(mm)d1= d12x2 m=36(mm)= d1+2m=44(mm)= d1-2=-2（mc）=26(mm)蜗杆齿宽： （80.06 Z2）m=39.44(mm)取齿宽40(mm) 2由GB1356-88规定： =2，=3蜗轮分度圆： d2=mZ2=431=124(mm)蜗轮喉圆直径： = d2=128(mm)蜗轮齿根圆直径： = d2-=110(mm)蜗轮齿顶高： =0.5（- d2）=2(mm)蜗轮齿根高： =0.5（d2-）=7(mm)蜗轮齿高： =9(mm)蜗轮咽喉母圆直径： =16(mm)蜗轮宽度： B=0.75=36(mm) B取36(mm)蜗轮齿宽角： =2=128蜗杆轴向齿厚： m=6.28(mm)蜗杆法向齿厚： =6.16(mm)蜗杆节圆直径： d1= d12x2 m=36(mm)蜗轮节圆直径： =124(mm) 1.5 m=134(mm) 取134(mm) 蜗轮蜗杆简图 2. 蜗轮蜗杆的校核1 选择蜗杆传动根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）。2 选择材料考虑蜗杆传动功率不大，故蜗杆用45钢淬火；因速度V=0.35m/s2m/s.所以蜗轮用铸铝铁青铜金属模铸造。3按齿面接触疲劳强度进行设计由H=ZEZP(1)确定作用在蜗轮上的转矩T2Z1=2,取效率=0.8则 T2=9550000=68574.3N.mm(2)确定载荷系数K 因工作载荷稳定故取KB=1，由机械设计P250表115取KA=1.15;由于冲击不大，取动载荷系数KV=1.05则 K=KA*KB*KV=1.15*1.05*1=1.21(3)确定弹性系数ZE 由机械设计课程设计手册可得ZE=105MPa(4)确定接触系数ZP有d1/a=36/80=0.45可查的ZP=2.7(5)确定许用接触H由VS=0.58m/S，蜗杆为45钢，蜗轮为铸铝铁青铜查表可知H=240MPa.H=1052.7=113.4MPaH4校核齿根弯曲疲劳强度=YFa2Y当量齿数Zv2=34.04根据x2=-0.5,Zv2=34.04,从图11-9种可得YFa2=3.1螺旋角系数Y=1-=0.9192查表11-8可得许用弯曲应力=90MPa. =3.10.9192MPa=20.25MPa所以弯曲强度满足5 精度等级公差和表面粗糙度的确定从略7热平衡核酸（从略）.第五节 旋转盘的设计为了保证动力的传递,在减速器和搅拌桶之间要设计一个机构来传递运动和转距，因此设计一个旋转盘来带动搅拌桶旋转。旋转盘就相当于一个传动轴。1.轴的结构设计包括定出轴合理外形和全部结构设计。2.轴的结构主要取决于以下因素：轴在机器中的按照位置及形势；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴连接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况、轴的加工工艺等。由于影响轴的结构的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。设计时，必须针对不同情况进行具体的分析。但是，不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和安装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于装坼和调整；周应具有良好的制造工艺性等。3. 拟订轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提，它取决着轴的基本形式。所谓装配方案，就是预定出轴上主要零件的装配方向，顺序和相互关系。轴上零件的定位。4.为了防止轴上零件受力十发生沿轴向或周向的相对运动，轴上零件除了有游动或空转的要求者外，都必须进行轴向定位和周向定位，以保证其准确的工作位置。具体结构如下图所示. 旋转盘采用的是铸件的下端是一个轴套，通过键套在减速器的低速端，在旋转盘的上端有4个孔，可以和搅拌桶下端的4个突起配合，传递动力。1首先确定轴的传递功率，转矩和转速 P=0.550.80.8=0.352kw n=1390r/min23.5=59r/minT=9550=2.轴校核按弯扭合成强度条件计算扭转强度计算转矩T=56.98Nm扭转切应力=Nd=126=30.44mm所以符合要求第六节 轴上键槽及键选择键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。键的类型应根据键联的结构点、使用要求和工作条件来选择；键的尺寸则按符合标准规格和强度要求来决定。根据设计的要求在本次设计中，均采用平键联接。键的两侧面是工作表面，工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩。键的表面和轴套的键槽底面间留有间隙。平键联接具有结构简单、装卸方便、对中性好等优点，因而得到广泛的应用。这种键不能承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。 旋转盘与转子和轴的周向定位均采用半圆平键联结。根据轴1的直径，查手册得半圆平键的截面尺寸为： p= =31.22 MPa1020粗加工表面比较精密的一级,应用比较广泛,如轴端面、倒角、穿螺纹孔等。510半精加工面，支架，箱体，离合器，凸轮侧面等非接触面的自由表面与螺纹头接触的表面，所有轴的退刀槽。2.55半精加工面，箱体，支架，盖面套筒等和其它零件的表面。1.252.5基面及表面要求较高的表面，中型机床工作台面，箱体的箱盖和箱座的结合面，低速转动的轴颈。设计心得与致谢辞毕业设计是培养学生独立思考和科学工作方法的实践过程，是学生四年所学东西的综合性训练和培养学生工作能力与创造能力的一次重要实践活动。毕业设计正式将自己所学的专业知识和具体实际机械结合起来，从而能增强学生解决实际问题的能力。我所设计真空搅拌机是生产人造玛瑙、人造大理石、花岗岩等树脂合成装饰材料的专用设备。该机结构简单，操作维修方便，能在抽真空搅拌运转过程中，避免空气进入桶内，减少物料搅拌时间和物料中的气泡缺陷，提高产品的强度，增强产品的耐水性的耐磨性。 在短短的两个月内，作为一名没有实际生产经验的学生，要把设计作的成熟是不可能的。因此在设计中我进了最大的努力，力求做的更好，但是设计中仍会不可避免的出现错误。虽然出现了很多错误，然而设计中，在修改错误中，我体会到了掌握知识的快乐，收获的快乐，相互交流的快乐。每出现一处错误，也就是自己对一部分知识的不理解，或理解错误，在导师的耐心讲解下，改正了错误，留下深刻的印象，以后再犯的机会就很小，整个的毕业设计，几乎涉及到了大学4年学到的所有知识，也是对专业知识进行了较为全面的复习。通过设计，我们对设计的一整套程序有了较为深刻得体会。并领会了作为设计人员应具有的素质。激励我们继续去学习。三个多月的毕业设计很快过去了，整个设计对我来说是对大学五年所学知识的一次综合和检测，是我们将理论知识运用到实际中去的又一次最好的机会。在我的论文工作期间，得到了许多老师、同学的帮助，没有他们无私的帮助，我的论文是难以完成的，在此，由衷地表示感谢。在这设计过程中从查阅资料，到设计方案的确定，再到写作方案，实际设计等，每一个环节都渗透着我们辛勤的汗水，都少不了一番的冥思苦想和努力工作，但是更离不开老师们的细心指导和不吝指教。在这里我要特别感谢我的指导老师：马正先老师，感谢他在审题、构思、设计工作中给予我的帮助和支持，如果没有他们的指导，就可能没有我设计的产生。特别给我留下深刻印象的是渊博的学识、严谨的治学态度、实事求是的作风和巨细入微的风范，并将成为我的终生受益的精神财富。在百忙之中，老师们还是抽出大量的时间给我指点迷津，在老师们的指点下使我整个设
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