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双轴搅拌机的设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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图纸-CAD
减速器中间齿轮-A3.dwg
减速器低速轴-A3.dwg
同步齿轮-A2.dwg
大带轮-A2.dwg
总装配图-A0.dwg
搅拌叶-A2.dwg
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摘 要

   双轴搅拌机为螺旋式搅拌机,它的搅拌部件是两根形状对称的同步螺旋转子,两根螺旋轴在旋转时速度同步、方向相反。双轴搅拌机的主要部件包括:底架、搅拌槽体、两根搅拌轴、搅拌刀片、前后支承体、齿轮、联轴器、减速机、离合器、传动三角带、电动机、水管和盖板等。

   本次设计主要针对双轴搅拌机进行设计。首先,通过对双轴搅拌机结构及原理进行分析,在此分析基础上提出了总体结构方案;接着,对主要技术参数进行了计算选择;然后,对各主要零部件进行了设计与校核;最后,通过AutoCAD制图软件绘制了双轴搅拌机装配图及主要零部件图。

   通过本次设计,巩固了大学所学专业知识,如:机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等;掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD制图软件,对今后的工作于生活具有极大意义。

   

关键词:搅拌机,混凝土,齿轮,电机


Abstract

   The double shaft mixer is a spiral type mixer, and the mixing component is a two shape symmetrical synchronous spiral rotor. Biaxial mixer main parts include: chassis, mixing tank, two stirring shaft, a stirring blade, the front and the rear supporting body, gears, couplings, speed reducer, clutch, transmission triangle belt, a motor, a water pipe and a cover plate. 

   This design mainly aims at the double axle mixer to carry on the design. First of all, based on the structure and the principle of biaxial mixer analysis, this analysis is proposed based on the overall structure of the program; then, the main technical parameters were calculated to select; then, of the main parts were designed and checked. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn biaxial mixer assembly and major parts of the map. 

   Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance. 

   

Key words: mixer, concrete, gear, motor



目   录

摘 要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 双轴搅拌机结构及工作原理 1

1.2.1 结构特点 1

1.2.2 工作原理 2

1.3 国内外研究及发展现状 2

2 总体方案设计 4

2.1 设计要求 4

2.2 方案选定 4

2.2.1 传动机构方案 4

2.2.2 轴与叶片安装方案 4

2.2.3 密封装置方案 5

2.2.4 外壳形式方案 5

2.3 最终方案及原理 5

3 整机参数选定与计算 7

3.1 整机参数选定 7

3.2 主轴转速计算 7

3.3 主轴直径d计算 7

3.4 物料轴向运动速度计算 7

3.5 功率计算 8

4 主要零部件设计 10

4.1电动机的选择 10

4.1.1选择电动机类型 10

4.1.2 选择电动机容量 10

4.1.3 选择电动机转速 10

4.2 传动参数计算 10

4.2.1 传动比 10

4.2.2各轴的转速 11

4.2.3各轴的输入功率 11

4.2.4各轴的输入转矩 11

4.3 V带传动的设计 11

4.3.1 V带的基本参数 11

4.3.2 带轮结构的设计 13

4.4 齿轮传动设计 14

4.4.1 减速器低速级齿轮设计 14

4.4.2 减速器高速级齿轮设计 17

4.4.3双轴同步齿轮设计 17

4.5 减速器轴及轴上零件的设计 18

4.5.1 轴1的设计 18

4.5.2 轴2的设计 20

4.5.3 轴3的设计 21

4.6 筒体和搅拌轴的设计 22

4.6.1 筒体 22

4.6.2 搅拌轴 22

结论 23

参考文献 24

致谢 25



 1 绪论

1.1 研究背景与意义

   随着工业化发展的日益加剧,国内外搅拌设备的发展也异常激烈。以前人们都用人工搅拌,现在发展为机械搅拌或磁力搅拌。由于每一种搅拌器都不是万能的,只有在某一特定的应用范围内才是高效的。因此人们在不断的探索和研究,希望开发出更高效的搅拌设备,以便于能够更好的提高产品的质量,降低设备能耗和生产成本。近年来,各国学者采用各种理论和方法对搅拌设备进行了深入的探讨和研究,并取得了卓越的成就,并不断把新的技术应用实际。比如,世界著名的美国莱宁(LIGHTNIN)公司新研制出了新型轴向流搅拌叶轮A310叶轮,这是一种新型高节能、低造价且易于大型化的轴向流叶轮,A310叶轮的叶片由钢板按一定规律弯曲制成,不必使用铣或精密浇铸等成型工艺。且三枚叶片用螺栓固定在轮毂上,易于装配出较大型叶轮。尺寸较小的A310叶轮也有铸造成型的。当用于固液悬浮操作时,达到同样悬浮效果。A310叶轮比传统上使用的45°折叶蜗轮要节能50%。又如,近些年日本开发出数种在很宽的粘度范围均能进行高效混合的搅拌叶轮,且叶轮结构相当简单,还不需要复杂的传动机构。其粘度适用范围为1~100000m 。与此同时,欧洲和日本又相继开发了很多种卧式搅拌设备,这些设备大多是用于高粘度物质的反应设备。如瑞士LIST公司开发的卧式单轴自清洁型搅拌设备和日本住友重机公司开发的全相型自清洁卧式双轴搅拌设备。这些搅拌设备都是一种全相型,它们对粘性液体和粉体都能够高效的进行混合。更有特点的是美国ROSS公司开发的真空乳化釜搅拌器,它是目前搅拌设备中机电一体化程度最高的搅拌设备之一,全自动的真空乳化釜已经能在无人操作条件下,自动准确的履行原料的计量、加热、溶解、乳化及冷却等制造工艺中的温度控制、搅拌机变速、真空吸收、脱气等全部操作。并能使冷却过程按一定的冷却曲线进行,以正确的重现冷却速度过程。这比传统的搅拌设备技术先进的多,是一种多功能高智能化的生产搅拌设备。但是,这种技术在世界范围内应用的较少。由此可以看出,国外搅拌混合技术水平在搅拌设备日益更新的前提下不断提高。混合技术的发展不断推动工业化脚步迅猛向前[1]。

1.2 双轴搅拌机结构及工作原理

1.2.1 结构特点

   双轴搅拌机的主要部件包括:底架、搅拌槽体、两根搅拌轴、搅拌刀片、前后支承体、齿轮、联轴器、减速机、离合器、传动三角带、电动机、水管和盖板等。双轴搅拌机的搅拌槽体为结构件,外加盖板,密封性较好,在搅拌机搅拌各种粉状物料时,可避免物料粉尘外漏和飞扬的问题。双轴搅拌机的搅拌轴是重要的部件,两根搅拌轴的旋转方向相反,都具有轴承座、轴承套、轴承盖、护轴套、搅拌刀片和保持同步相反运动的齿轮。双轴搅拌机的搅拌轴在运行过程中受到的磨损较为严重,在轴上安装耐磨材料护套来保证搅拌轴的使用寿命。

   

1.2.2 工作原理

   当定量的生料粉由下料口流入搅拌槽中,经若干个具有一定压力的水(20kp)雾化洒向生料粉,由定性长度的轴经搅拌均匀后,形成大小不等松散的球核,将整个搅拌机的搅拌时间分为三个区域,即雾化区、搅拌区、卸料区。这样使料粉在充分湿润又松散的状况下完成它的工作后,迅速地转入下道工序。

1.3 国内外研究及发展现状

   20世纪90年代末,四川西昌锌业公司在中浸工段使用了一台美国莱宁公司的搅拌机,浸出槽容积50m,配备电机功率715kW,取代了原国产1815k搅拌机。经过试用,该机性能优越。此后,美国莱宁搅拌机在国内许多工厂得到应用,均获得一致好评。进口高效节能搅拌机得到了充分的肯定,其优越的运行性能及节能性能为有目共睹。然而,其市场普及应用速度远不如想像的快,国内低效能搅拌机仍然占据主要地位。究其原因,其实很简单:进口高效搅拌机价格不菲,大量使用令生产厂家不堪承受。同时,国内许多厂家并不期望长的使用效果,更主关心尽可能小的投资及短期的经济效益。另外,过高的价格大大削弱了高效搅拌机的节能性能。国内厂家迫切需要一种新型的搅拌机,它具有与进口高效搅拌机相同或接近的运行性能及节能性能,同时具有与常规搅拌机竞争的市场价格。

   浙江恒丰泰减速机制造有限公司是一家颇具实力的国内减速机及搅拌机制造公司在向市场推销其产品时,他们看到了国外先进的搅拌机,也意识到了与别人的差距,立志开发高效节能型搅拌机,与国外企业竞争。昆明有色冶金设计研究院长期从事有色冶金工厂的设计工作,对冶炼工艺及搅拌机有着丰富的技术资源及实践经验,可与恒丰泰一起进行高效节能搅拌机的开发。罗平锌电股份有限公司长期进行电锌生产,有着丰富的经验,他们在2002年使用了5台美国莱宁公司的高效节能搅拌机,对高效节能搅拌机体会颇深,希望看到国产高效节能且价格便宜的搅拌机投入使用。上述3家单位决定共同开发新型高效节能搅拌机,由恒丰泰公司进行投资试制,昆明院提供技术支持,罗平锌电提供试验槽及样机测试并提供运行报告,对样机提出修改意见等。

   2002年初,恒丰泰生产的第一台高效节能搅拌机抵达罗平,安装在50m搅拌槽上,取代原1815kW搅拌机。经过一段时间的试运行,其运行性能良好,搅拌性能基本达到设计要求。然而,这台机器离大家的期望值尚远。主要缺点是:机体大而高,外形与原用的摆线针轮式搅拌机相差不大,与相邻的莱宁搅拌机更是不堪一比;搅拌效果不如原来使用的好,与莱宁机也有一定的差距。虽然电机功率达到国外先进水平,但此机尚不能称为成功。在第一台样机的基础上,三方提出了各自的看法及改进意见,经过充分讨论及技术分析,产生了一个综合的改进方案:减速机部分重新设计,采用体积小、性能优越的LFY型减速机,使搅拌机外观小巧,提高转速增加搅拌强度;搅拌浆叶进行改进,提高搅拌性能。2002年9月,恒丰泰公司制造的第一台LFY型硬齿面减速机式搅拌机配备该公司研制的高效GBT螺旋搅拌器抵达罗平安装在另一台50m浸了槽上,配备电机功率为715kW,取代原1815kW搅拌机。经过试运行,该机的各项性能均达到设计要求。经过几个月的生产使用,罗平锌电公司对该机作出运行使用报告,确认其具有运行(平稳、噪声小其附近操作人员无明显噪声)感觉、搅拌性能优越的特点。该机的整体性能已基本达到进口机的水平。罗平锌电公司随后向恒丰泰公司订购了一批LFY型搅拌机。在取得成功后,恒丰泰公司再接再厉,进一步对样机进行了局部的改进,使该机更为小巧美观。在产品推向市场的过程中,该机受到使用厂家的重视,许多厂家纷纷订购,表示出今后购买的意向。目前,该机已在国内十几个厂家使用。

   20世纪90年代以后,世界先进的搅拌机制造公司陆续亮相中国,美国、德国、法国、芬兰等国际知名的搅拌机制造公司,逐渐被国人所了解。它们的产品美观精致、噪声小、经久耐用,更为令人惊叹的是,这些机器异乎寻常地节能。以50m搅拌槽为例,国内普遍生产使用的搅拌机配备的电动机功率为1815~22kW,而美国莱宁公司配备的电机只需715~11kW。再如100m净化槽,国内产品配备37~45kW的电动机,美国莱宁公司只配备22kW的电机。以德国IKA公司及瑞士KIEMATICAAG公司为代表的欧洲各国,在搅拌、分散、混合的技术领域,创新与发展走在了世界的前列。从流体力学的角度分析流动混合特性,可将欧洲搅拌机分为二类。一类是以改善宏观循环状态为目的,在搅拌机上装有抽气罩壳。另一类是以流体内部的局部区域产生剪切流为目的的高剪切搅拌机。


2 总体方案设计

2.1 设计要求

   设计建筑用双轴搅拌机。

2.2 方案选定

2.2.1 传动机构方案

   传动装置是双轴搅拌机工作过程中的关键。

   设计的传动路线为电机皮带减速机联轴器齿轮传动装置搅拌轴。                             

2.2.2 轴与叶片安装方案

   在轴的搅拌进口端焊接两螺旋叶片使粉料不断向前输送,减少槽体端部密封处的积料。这样有利于防止打坏叶片、折断轴。在搅拌轴上正确安装带有刀片的叶片,调整好了角度后,再将叶片安装在钻有莫氏锥度孔的轴上,如图2-1所示。

   叶片在双轴上三个部位的安装角度是各不相同,叶片安装角度一般选用α=20度左右,双轴搅拌机叶片角度必须要与粘土可塑性相适应。


内容简介:
河北科技师范学院 本科毕业 论文(设计) 双轴搅拌机的设计 院(系、部) 名 称 : 专 业 名 称 : 学 生 姓 名 : 学 生 学 号: 指 导 教 师: 2016 年 5 月 20 日 河北科技师范学院教务处制 摘 要 I 摘 要 双轴搅拌机螺旋搅拌器,搅拌部件是转子同步两个对称的两个螺旋形,螺旋轴同步旋转的速度和方向主要成分包括:底盘、双轴搅拌机搅拌罐,两棵树搅拌轴,搅拌叶片,前、后支撑体、齿轮、联轴器、减速器、离合器、传动带、电机、水管和盖板。 本设计主要是针对双轴搅拌机的设计。首先,从结构和原理的双轴搅拌机,在此基础上提出了程序的总体结构;然后,主要技术参数的选择计算;然后,主要部件的设计与验证;最后用 件绘制双轴搅拌机装配图和零件。 通过这次设计,建设大学的专业 知识,例如:、机械设计、材料力学、宽容和互换性和机械制图,掌握机械产品设计方法和经验,利用 件,在今后的工作生活具有重要的意义。 关键词 :搅拌机 , 混凝土 ,齿轮,电机 摘 要 he is a is a a a a a at to on of on of is on of to of of of of of of be to in is of 录 录 摘 要 . I . 绪论 . 1 究背景与意义 . 1 轴搅拌机结构及工作原理 . 1 构特点 . 1 作原理 . 2 内外研究及发展现状 . 2 2 总 体方案设计 . 4 计要求 . 4 案选定 . 4 动机构方案 . 4 与叶片安装方案 . 4 封装置方案 . 5 壳形式方案 . 5 终方案及原理 . 5 3 整机参数选定与计算 . 7 机参数选定 . 7 轴转速 n 计算 . 7 轴直径 . 7 料轴向运动速度 算 . 7 率计算 . 8 4 主要零部件设计 . 10 . 10 机类型 . 10 择电动机容量 . 10 择电动机转速 . 10 动参数计算 . 10 动比 . 10 . 11 目 录 各轴的输入功率 . 11 . 11 带传动的设计 . 12 带的基本参数 . 12 轮结构的设计 . 13 轮传动设计 . 14 速器低速级齿轮设计 . 14 速器高速级齿轮设计 . 17 . 17 速器轴及轴上零件的设计 . 18 1的设计 . 18 2的设计 . 20 3的设计 . 21 体和搅拌轴的设计 . 22 体 . 22 拌轴 . 22 结论 . 23 参考文献 . 24 致谢 . 25 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 1 1 绪论 究背景与意义 随着工业化进程的不断深入,搅拌装置的内部和外部的人也手动搅拌,发展到现在的机械搅拌或磁搅拌器都不是万能的,只有在一定的范围内的应用是有效的。所以人们在不断的探索和尝试,希望发展出更有效的混合设备, 以提高产品质量,降低生产成本和能源消耗过去的几年中,研究人员利用各种方法的理论 取得了巨大的成功,并继续把新技术的应用。例如,世界著名的美国科瓦莱宁(了油的闪电劈过)的新公司开发了新一轮的轴流式搅拌桨 是一个新的节能型高,成本低,易于大型轴流涡轮叶片轮,按照一定的规则 钢板弯曲,不使用铣削或精密铸造等铸造方法。与三刀固定在轮毂轮、装配容易大轮 积小,成型是用于固了获得相同的效果 45轮常规使用 0%如果经济,近年来 ,日本开发了一系列的粘度范围非常广泛的可能是一轮混合效率,轮子的结构比较简单,不需要复杂的控制机制。它适用的粘度范围为 1 100000m。与此同时,欧洲和日本还开发了许多类型的设备是的表达水平,这些设备主要用于反应装置粘度物质发展水平的瑞士公司列表单轴式自清洗搅拌设备的发展和住友化工有限公司重相型全自动清洗水平双轴搅拌机搅拌装置。这是一种阶段,他们身上的液体和粘粉可有效特点真空搅拌反应器是美国社会发展的罗斯,是机电一体化程度大的搅拌 合装置更自动化设备的真空乳化锅已经可以在无人操作条件下,测量,准确和自 动填充原料的溶解热,和其他的制造工艺和乳液冷却温度控制;混合吸收速度的变化,所有操作真空脱气等。和冷却过程的冷却曲线,正确再现的冷却速度是传统混合设备技术先进,生产多功能智能混合设备。至少,这种技术在世界中我们可以看到,技术水平条件下搅拌混合更新混合设备不断增加。调技术的发展进一步促进工业化快速向前走 1 。 轴搅拌机 结构及工作原理 构特点 主要 构成 :双轴搅拌机,包括机架、搅拌罐、两根搅拌轴,搅拌叶片,前、后支撑体、齿轮、联轴器、减速器、离合器、传动带、电机、水管和盖板。双轴搅拌 机的搅拌槽的结构元件、盖板、密封性好、搅拌器,在各种粉状物料的泄漏,避免灰尘的材料和飞。双卧轴搅拌机搅拌轴是很重要的组件、轴旋转方向搅拌。相反,与轴承座、轴承套、套筒、轴承盖、搅拌叶片的保护和保持同步运动的齿轮双卧轴搅拌机搅拌轴在运行过程中的磨损更严重的是,在护套材料耐磨轴上安装,以保证使用寿命的搅拌轴。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 2 作原理 当原粉的定量给料口流入搅拌槽中,由多个具有一定压力的水( 20在生料,轴的长度由核定性搅拌均匀,形成不同尺寸的球松散,混合时间机分为三个区域,即雾化区,搅拌区,面积使粉末完 成他的工作在拥挤的条件下的水分和松,然后迅速的程序。 内外研究 及发展 现状 20世纪 90年代,公司在西昌锌浸出工段采用美国公司搅拌浸出槽 50卷,配有发动机动力 715换 1815k 试验、机械性能优良。然后,混频器科瓦莱宁美国发现应用在许多国家得到了工厂,进口搅拌机节能已收到,其优良的操作性能和节能性能是,市场普遍应用的速度远比快速混合器产量低,仍然占据主导地位。原因很简单:进口价格有效的混频器的钱,大量使用使制造商无法忍受。与此同时,国内众多厂家不期望使用效果越长,利益主体尽可能小的投资和短期的 经济效益。此外,过高的价格大大削弱了节能性能的有效厂家迫切需要一种新型搅拌机,搅拌机的性能,具有有效的进口和性能节能运行相同或接近,同时具有市场价格竞争与传统的混合器。 浙江恒泰减速机制造有限公司是一个很大的阻力和减速器和混合器制造公司销售他们的产品在市场上,他们看到的是一个先进的混合,是有意识的差异等,混合型高效节能、发展、竞争和企业学院有色冶金设计设计工作长期有色冶金工厂、熔炼工艺和混合器的技术资源和实践经验,发展和恒丰泰进行高效节能搅拌机。亲锌电解还原罗平锌电股份有限公司,从长远来看,有丰富的经验 ,他们在 2002 年使用高性能的混频器节能的美国,莱宁搅拌器,高效节能的深刻体验,我希望看到一个内部混合器高效、低成本和三单位共同决定搅拌器高效节能的泰国公司恒丰投资审判、昆明、提供技术支持、槽罗平锌电测试和原型测试和运行提供报告,提出对原型我的修改 等。 2002 年,第一台搅拌机节能高效生产罗平恒丰泰发生时,安装在搅拌罐 50,更换混合器 1815试期间,运作良好的混合性能,基本满足设计要求。然而,本机还远没有大家的期望值。主要缺点:体大、形状、针轮摆线混合器差异不大,混频器是最难河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 3 以忍受的,科瓦莱宁 相邻搅拌效果比原来的使用;和机器是否也有一定的差距。发动机的功率达到国际先进水平,但这台机器是不被视为一个的第一个原型,提出了自己的观点和第三方的改进建议,通过分析充分讨论和技术,以产生一个综合方案的改进:重新设计的减速器,一个小的体积、减速器类 混合器结构紧凑,增加旋转速度增加搅拌强度;搅拌浆叶,从而提高 2002 年 9 月,螺旋搅拌器搅拌有效 一类 还原其泰国社会恒丰配备本公司制造的发展和到达罗平安装在另一个 50 浸渍槽上装有发动机的功率,混合 7151815试机器性能 满足几个月的生产;使用,罗平锌电机的使用报告确认其操作,运行稳定,噪音低,接近其操作人员没有感觉的噪音),混合性能整体绩效水平,本机基本上达到了锌电力公司因恒丰泰公司订购了一批式混合器 果成功,加倍努力,恒丰泰公司,进一步对样机进行了局部的改进,这是更紧凑,非常美丽的本机的方法。产品在市场上,注意使用机器制造商,很多厂家都表示打算秩序,未来,机器已经在全国十几个厂家。 自 1990年以来,世界制造企业的混合了中国、美国、德国、法国、芬兰混合器,国际知名的公司,已经逐渐理解。产品精致美观、噪声低、耐 久性,越来越多的令人惊奇的是,这些机器非常经济搅拌罐 50米,例如,生产和发动机功率通用搅拌机配备 1815年 22美国公司仅 715 00米。净化槽内设有电机产品37 45动机,美国也有 2国、欧洲、德国、瑞士和 该领域的技术创新和发展中世界的观点。流体力学特性的分析,可以混合流混合器,欧洲分为两类改善交通状况的宏,在混合器具有一个壳体局部区域内流体产生的剪切流动对高剪切混合器。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 4 2 总体方 案设计 计要求 设计建筑用双轴搅拌机 。 案 选定 动机构 方案 传动装置是双轴搅拌机工作过程中的关键, 设计的传动路线为 : 电机 皮带 减速机 联轴器 齿轮传动装置 搅拌轴。 与叶片安装 方案 在轴输入端混合焊接两个螺旋叶片,使粉末不断向前端部的输送槽,降低存款材料,有助于防止刀轴搅拌棒安装正确的叶片,叶片角度的 调节,刀片安装在轴孔莫氏锥,如图 2所示。 叶片安装角三部分不同,叶片安装角一般选用 =20左右,双轴搅拌机叶片的角度和粘土的可塑性,必须适应。 图 2拌机工作简 其中每个刀片焊接在刀杆,并根据需求调整角度的焊接部的处理,叶片的角度促进材料时,没有混乱,而且肩轴搅拌轴 止应力集中,如图 2所示。 图 2片安装图 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 5 封装置 方案 对密封装置的要求比较高,可以采用双重密封装置的密封橡胶石棉石墨填料,每一侧的压缩,炉衬内、外盖和密封盖是 由沉头螺栓固定 , 见图 2 图 2封装置 1 密封圈; 2 压板 1; 3 密封盖; 4 端面板; 5 垫板; 6 轴套 壳形式 方案 底部的 而使过载断裂两个轴。此外,他们将墙板的两端焊接在外壳上,使轴的叶片或损坏不易维修,工作量大。 槽底和双轴搅拌机在(),以防止搅拌死角。槽两端焊接墙板机没有死在壳体上,而是通过螺栓连接,外壳,使目的为了便于轴在损伤修复的问题,暂停无叶空间,增加,减少维修工作量,而且两端轴孔直径减小,便于密封防泄 , 如图 2 图 2拌槽壳体 终方案及原理 基于这些选择方案的每个子集,最后如下图 2原理是:双轴搅拌机的搅拌轴,在推进方向安装在螺杆轴组成的混合叶混合体系和搅拌罐,以达到顶部的成型材料,在混合料端后,有一个供水装置,使材料形成更多的材料块在旋转球两个轴方向由内向外,材料和电子邮件天使不安,推动叶片旋转的搅拌叶片和轴之间的角度的搅拌轴 10到 20度)形成的材料流,螺旋前进,最后由材料的料箱带内漏,在步骤处理设备。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 6 图 2轴搅 拌机结构示意 1 轴承座; 2 出料口; 3 搅拌叶; 4 搅拌轴; 5 搅拌槽; 6 齿轮座; 7 联轴器; 8 减速器; 9 三角带轮; 10 驱动电动机 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 7 3 整 机参数选定与计算 机参数选定 本次设计 参照如下 整机参数 进行 : 表 3轴搅拌机技术性能 型 号 拌叶片回转直径 D (550 进出料口中心距 L (3000 两轴中心距 a (360 生产能力 Q (t/h) 30 功率 P ( 22 轴转速 n 计算 )(总 90/1co s)s i 1()s i n4( )90/151(15c o s)15s 1 ( n n = 35.8 (r 取 n = 40 r 轴直径 d 计 算 此时, 实际Q )( 90/1c o s)s i 1()s i n4( 15s i 实际Q )90/151(15c o s)15s 1 ( 实际Q = ( 又 )(4602 22 实际602 d d = (m 然而,由于叶片的实际工作时可能在两树可以互相干扰,使轴的直径适当减少的情况下,保证足够的强度; 取 d = m 。 料轴向运动速度 算 材料的轴向位移,位移和圆周方向,主要形式的运动轨迹的圆周的轴向位移近似螺旋线的一部分,作为一个混合器中物料运动, 如图 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 8 图 料受力图 螺旋系数 )ta n (ta )3015t a n (15t a 79.0k s 1 40 . 5 6 2 50 . 7 940s 50 . 1 5 (m 式中 物料运动速度, m/ b - 叶片平均宽度, b = - 叶片安装角度, 15; n - 搅拌轴转速, r/ - 螺旋系数 1 1 = z 1个螺距内叶片片数, z =4片。 率计算 如下图 片叶片推动物料前进的轴向推力 于 1叶片对物料的周向推力 反作用力 = 得 )ta n ( 如图 片前方的料柱体积是 ,料柱同机槽槽壁的摩擦力 : 2c o s k 式中 2 是旁侧阻力影响系数,取 , b 、 s 、 皆为定值,摩擦系数 。 从图 用在叶片上有 1 = 摩擦力 1 ( 1 f + 2f ),1 f 是滑动摩擦系数, 2f 是止推轴承摩擦系数。 由 1f + 2f =2得叶片周向力: 2F 1F 2t a n)t a n ( F 由 2以计算出单片叶片消耗的功率 P: 单片9550 式中 单片P - 单片叶片消耗的功率, 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 9 2- 叶片的周向力; 0R - 叶片上单片物料重心与搅拌轴中心的距离, m, 50 。 图 片受力 已知 1z =8, 2z =20, 3z =12, 1 =25, 2 =15, 3 =20, R=m, =b= s=4= =1.2 t/ 3m , 5 7 a nt a n , 2 = 121 o )( N 222 c 0 o )( N 323 c o s o )( N 22t a n)t a n ( 111 F 2 30t a 025t a n( 392 )( N 2t a n)t a n ( 222 F 2 30t a 015t a n( 392 )( N 2 2t a n)t a n ( 333 F 2 30t a 020t a n( )( N 1单片P 02 9550 5 2 )( 2单片P 02 9550 )( 3单片P 02 9550 )( 332211 单片单片单片总 )( 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 10 4 主要零部件设计 动机 的选择 择电动机类型 电机是标准件。因为工作腔,运动负荷稳定,所以选择通用系列全封闭自扇冷式三相异步电动机鼠笼。 择 电动机容量 择 电动机转速 动参数计算 动比 满载转速 440 rn m 。故总传动比为: 4 0 015届本科毕业 论文 (设计) 11 则: ; 轴的转速 1轴 m m 带; 2轴 m 4112 ; 3轴 m 8223 鼓轮轴 m w 轴的输入功率 1轴 0 ; 2轴 ; 3轴 ; 轴的输入转矩 电机 轴 4 5 09 5 5 0000 ; 1轴 03 6 5 09 5 5 0111 ; 2轴 41 9 5 09 5 5 0222 ; 3轴 2 5 09 5 5 0333 ; 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 12 带传动的设计 带的基本参数 06315()315106()(22202122100对于 d 1800 ( 3)实际中心距: 602 0 6) 验算主动轮上的包角 1 : 由 1 8 0121 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 13 得 06315(1801 02209) 计算作用在轴上的压轴力 1 2 0 0s 2422s 0轮结构的设计 1) 带轮的材料: 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 14 采用铸铁带轮(常用材料 轮传动设计 速器 低 速级齿轮 设计 811 83 0 08( 86060 N M P i 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 15 M P i ( 9)计算 3311 ( 11)计算模数 6/ 11 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 16 0 1 4 6 8 0 1 2 5 3 222111大齿轮的数据大 ( 5)设计计算 3 ( 1)计算分度圆直径 ( 2)计算中心距 6 02/)3 9 51 2 5(2/)(21 ( 3)计算齿宽宽度 d 1 0 01 2 取 05;100 12 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 17 速器 高 速级齿轮 设计 同上述计算过程,减速器 高 速级齿轮 结果如下: 32481(2/)( 21 d 取 65 双轴同步齿轮设计 同上述计算过程,双轴同步齿轮设计结果如下: 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 18 速器轴及 轴上零件 的设计 1 的设计 1)尺寸与结构设计计算 右端轴承与齿轮之间应有一套同固定, - 长应为:取套同长 12河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 19 L -= 32 o st NF p ( 2)轴荷载( 2轴的过程,例如,其他类似的轴不重复) 首先,根据方案的决策树结构计算简图的确定轴承的旋转位置,教材中提取有价值的。 6207型球轴承,通过研究手册中的 a 17此,范围支撑轴的 172毫米。 根据计算做图轴弯矩和扭矩图的树图结构板的弯曲和扭转的 C 部分是危险截面的轴。 先计算出截面 H、 的值列于下表。 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F H 11431 , H 12622 V 22371 , V 15162 C 截面弯矩 M 8 5 1 8 532 1 4 5 5 5 1 32 总弯矩 168 646145 551851 85 2222m a 86910 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 20 2 的设计 1) 轴 2的转 速和功率转矩: ) 求作用在齿轮上的力 ( 1)求作用在低速级小齿轮上的力 圆周力: 3123 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 21 径向力: 3 420t a 9 0t a 轴向力: 03 322 其他计算过程同 1 的设计,此处不再一一复述。 3 的设计 1) 3 轴上 的功率 速 转矩 T3 , 作用在齿轮上的力 圆周力: 3 54041 1 2 8 6 4 022234 径向力: 1 420t a 3 5t a 轴向力: 04 322 其他计算过程同 1 的设计,此处不再一一复述。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 22 体和搅拌轴的设计 体 筒体包括一个排气孔,侧面板与气缸的长度根据搅拌轴固定长度 4354宽度1046度 593了增强缸体、角钢两侧可以增加时间长。生命安全筒体, 如下图所示。 图 4筒体 1侧板 2角钢 3伴筒 4出料口 5圆弧板 拌轴 不考虑轴的材料太重,所以形式的管轴。其长度为 4300 毫米,内径 116径140 毫米,留下了 24 毫米厚,叶片轴的两端分别与两个引脚固定连接孔直径为 30片焊接是最简单方便的优势,叶片焊接修复也容易脱落。搅拌轴管 的光轴,从而节省材料,维修方便,在生活的普遍应用,使这一选择的搅拌轴的设计为长春格后,叶片的搅拌轴,每个螺旋叶片的叶片板加固确保刀片。 图 4搅拌轴 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 23 结论 设计是一个回顾大学的知识,综合运用过的知识的能力,独立思考我们的独立,解决技术问题的能力、绘图、理论知识手册中的实际生产加工。 主要特点在于创新双轴搅拌机,搅拌叶片的安装方法,外壳两端焊接盖板,以叶片中损坏或断轴拆装方便,减少工作量,可降低成本,具有一定的经济。 在这之前,甚至在四年的大学学习很多知识,但没有机会使用和掌握这 些东西。通过这种做法,我设计的机械设计过程的全面理解,计算能力和整体设计和改进培训但我感兴趣的机器更强大,更坚定了我的信心在工业开始设计网站,去图书馆,我下载了许多文献中,水果和蔬菜引脚捏炼机理解并开始准备我的开题报告,任务书和方法的总体结构设计,我也遇到了很多困难,经过多次修改的数据在总体方案确定,开始画画。在设计过程中得到老师的帮助,我想的过程中与老师交流,我可以学到很多东西,老师从另一个角度的灵感,我给了我很大的帮助,鼓励和设计的这段时间里,我基本上是按设计要求设计的 双轴搅拌机 ,但因为我的水平知识是有 限的,没有工作经验,在实践中,这种设计的关键不足,请老师和同学提出宝贵的意见,以正确的时间。当然,我知道所有的设计还没有结束,因为我们需要防守而且防务问题和老师的意见,我的毕业设计终于可以结束了。因此,我还需要继续努力,认真准备辩护,检查我的论文,提高一个满意的结论画在我的大学。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 24 参考文献 1 许林发主编 . 建筑材料机械设计 (一 ) 汉工业大学出版社 , 1990 2 褚瑞卿主编 . 建材通用机械与设备 汉理工大学出版社 , 1996 3 朱昆泉,许林发 M汉工业大学出版社, 4 潘村禾 J1997(10), 215 彭其雨 J. 福建建材 ), 186 刘玉金 J. 水泥 2), 23. 7邵小华 . 再谈双轴搅拌机叶片的固定方法 J. 水泥 ,1998,05:43. 8杨保平 . 双轴搅拌机下料管堵塞的处理 J. 四川水泥 ,1998,06:12. 9凤发 . 双轴搅拌机轴向密封的技术改进 J. 四川水泥 ,1999,02:40. 10马德生 ,孔祥勇 ,吴德山 . 改进双轴搅拌机结构 提高料球质量 J. 新世纪水泥导报 ,1999,06:4711刘兴华 . 新型断开螺旋双轴搅拌机电机功率计算公式探讨 J. 中州煤炭 ,1999,02:1612曾祥平 ,王治平 . 双轴搅拌机的几点改造及自制 J. 水泥 ,2007,01:65. 13李荣波 . 双轴搅拌机叶片上耐磨合金的焊接方法改进 J. 水泥 ,2007,02:64. 14辛世国 . 双轴搅拌机故障分析及改造 J. 中国建材装备 ,2000,04:26. 15黄华大 . 延长双轴搅拌机叶片使用寿命的新方法 J. 硅酸盐建筑制品 ,1983,02:24. 16森海 ,薛维军 . 双轴搅拌机刀片固定方式的改进 J. 水泥 ,2003,10:6117邵文祥 ,孔繁臣 . 关于 J. 化工设备设计 ,1992,01:2818郭学政 . 关于双轴搅拌机生产能力的理论估算 J. 中国建材装备 ,1997,09:3119闫一均 ,谢序文 . 双轴搅拌机断轴原因分析及处理措施 J. 水泥 ,1995,05:1020郎桐 . 双轴搅拌机的结构原理与用途 J. 砖瓦 ,2013,07:24河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 25 致谢 四年的大学生活即将结束,设计是一个关键环节的本科教育,圆满地完成了本次毕业是分不开的,帮助教 河北科技师范学院 本科毕业 论文(设计) 双轴搅拌机的设计 院(系、部) 名 称 : 专 业 名 称 : 学 生 姓 名 : 学 生 学 号: 指 导 教 师: 2016 年 5 月 20 日 河北科技师范学院教务处制 摘 要 I 摘 要 双轴搅拌机为螺旋式搅拌机,它的搅拌部件是两根形状对称的同步螺旋转子,两根螺旋轴在旋转时速度同步、方向相反 。 双轴搅拌机的主要部件包括 :底架、搅拌槽体、两根搅拌轴、搅拌刀片、前后支承体、齿轮、联轴器、减速机、离合器、传动三角带、电动机、水管和盖板等。 本次设计主要针对 双轴搅拌机 进行设计。首先,通过对 双轴搅拌机 结构及原理进行分析,在此分析基础上提出了总体结构方案;接着,对主要技术参数进行了计算选择;然后,对各主要零部件进行了设计与校核;最后,通过 图软 件绘制了 双轴搅拌机 装配图及主要零部件图。 通过本次设计,巩固了大学所学专业知识,如:机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等;掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用图软件,对今后的工作于生活具有极大意义。 关键词 :搅拌机 , 混凝土 ,齿轮,电机 摘 要 he is a is a a a a a at to on of on of is on of to of of of of of of be to in is of 录 录 摘 要 . I . 绪论 . 1 究背景与意义 . 1 轴搅拌机结构及工作原理 . 1 构特点 . 1 作原理 . 2 内外研究及发展现状 . 2 2 总体方案设计 . 4 计要求 . 4 案选定 . 4 动机构方案 . 4 与叶片安装方案 . 4 封装置方案 . 5 壳形式方案 . 5 终方案及原理 . 5 3 整机参数选定与计算 . 7 机参数选定 . 7 轴转速 n 计算 . 7 轴直径 . 7 料轴向运动速度 算 . 7 率计算 . 8 4 主要零部件设计 . 10 . 10 . 10 择电动机容量 . 10 择电动机转速 . 10 动参数计算 . 10 动比 . 10 . 11 目 录 各轴的输入功率 . 11 . 11 带传动的设计 . 11 带的基本参数 . 11 轮结构的设计 . 13 轮传动设计 . 14 速器低速级齿轮设计 . 14 速器高速级齿轮设计 . 17 . 17 速器轴及轴上零件的设计 . 18 1的设计 . 18 2的设计 . 20 3的设计 . 21 体和搅拌轴的设计 . 22 体 . 22 拌轴 . 22 结论 . 23 参考文献 . 24 致谢 . 25 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 1 1 绪论 究背景与意义 随着工业化发展的日益加剧,国内外搅拌设备的发展也异常激烈。以前人们都用人工搅拌,现在发展为机械搅拌 或磁力搅拌。由于每一种搅拌器都不是万能的,只有在某一特定的应用范围内才是高效的。因此人们在不断的探索和研究,希望开发出更高效的搅拌设备,以便于能够更好的提高产品的质量,降低设备能耗和生产成本。近年来,各国学者采用各种理论和方法对搅拌设备进行了深入的探讨和研究,并取得了卓越的成就,并不断把新的技术应用实际。比如,世界著名的美国莱宁( 司新研制出了新型轴向流搅拌叶轮 轮,这是一种新型高节能、低造价且易于大型化的轴向流叶轮, 必使用铣或精密浇铸 等成型工艺。且三枚叶片用螺栓固定在轮毂上,易于装配出较大型叶轮。尺寸较小的 轮也有铸造成型的。当用于固液悬浮操作时,达到同样悬浮效果。 轮比传统上使用的 45折叶蜗轮要节能 50%。又如,近些年日本开发出数种在很宽的粘度范围均能进行高效混合的搅拌叶轮,且叶轮结构相当简单,还不需要复杂的传动机构。其粘度适用范围为 1100000m 。与此同时,欧洲和日本又相继开发了很多种卧式搅拌设备,这些设备大多是用于高粘度物质的反应设备。如瑞士 司开发的卧式单轴自清洁型搅拌设备和日本住友重机公司开发的 全相型自清洁卧式双轴搅拌设备。这些搅拌设备都是一种全相型,它们对粘性液体和粉体都能够高效的进行混合。更有特点的是美国 司开发的真空乳化釜搅拌器,它是目前搅拌设备中机电一体化程度最高的搅拌设备之一,全自动的真空乳化釜已经能在无人操作条件下,自动准确的履行原料的计量、加热、溶解、乳化及冷却等制造工艺中的温度控制、搅拌机变速、真空吸收、脱气等全部操作。并能使冷却过程按一定的冷却曲线进行,以正确的重现冷却速度过程。这比传统的搅拌设备技术先进的多,是一种多功能高智能化的生产搅拌设备。但是,这种技术在世界范围内 应用的较少。由此可以看出,国外搅拌混合技术水平在搅拌设备日益更新的前提下不断提高。混合技术的发展不断推动工业化脚步迅猛向前 1。 轴搅拌机 结构及工作原理 构特点 双轴搅拌机的主要部件包括 :底架、搅拌槽体、两根搅拌轴、搅拌刀片、前后支承体、齿轮、联轴器、减速机、离合器、传动三角带、电动机、水管和盖板等。双轴搅拌机的搅拌槽体为结构件,外加盖板,密封性较好,在搅拌机搅拌各种粉状物料时,可避免物料粉尘外漏和飞扬的问题。双轴搅拌机的搅拌轴是重要的部件,两根搅拌轴的旋转方向相反,都具有轴承座、 轴承套、轴承盖、护轴套、搅拌刀片和保持同步相反运动的河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 2 齿轮。双轴搅拌机的搅拌轴在运行过程中受到的磨损较为严重,在轴上安装耐磨材料护套来保证搅拌轴的使用寿命。 作原理 当定量的生料粉由下料口流入搅拌槽中,经若干个具有一定压力的水( 20化洒向生料粉,由定性长度的轴经搅拌均匀后,形成大小不等松散的球核,将整个搅拌机的搅拌时间分为三个区域,即雾化区、搅拌区、卸料区。这样使料粉在充分湿润又松散的状况下完成它的工作后,迅速地转入下道工序。 内外研究 及发展 现状 20 世纪 90 年代末,四川西 昌锌业公司在中浸工段使用了一台美国莱宁公司的搅拌机,浸出槽容积 50m,配备电机功率 715代了原国产 1815k 搅拌机。经过试用,该机性能优越。此后,美国莱宁搅拌机在国内许多工厂得到应用,均获得一致好评。进口高效节能搅拌机得到了充分的肯定,其优越的运行性能及节能性能为有目共睹。然而,其市场普及应用速度远不如想像的快,国内低效能搅拌机仍然占据主要地位。究其原因,其实很简单 :进口高效搅拌机价格不菲,大量使用令生产厂家不堪承受。同时,国内许多厂家并不期望长的使用效果,更主关心尽可能小的投资及短期的经济效益。另 外,过高的价格大大削弱了高效搅拌机的节能性能。国内厂家迫切需要一种新型的搅拌机,它具有与进口高效搅拌机相同或接近的运行性能及节能性能,同时具有与常规搅拌机竞争的市场价格。 浙江恒丰泰减速机制造有限公司是一家颇具实力的国内减速机及搅拌机制造公司在向市场推销其产品时,他们看到了国外先进的搅拌机,也意识到了与别人的差距,立志开发高效节能型搅拌机,与国外企业竞争。昆明有色冶金设计研究院长期从事有色冶金工厂的设计工作,对冶炼工艺及搅拌机有着丰富的技术资源及实践经验,可与恒丰泰一起进行高效节能搅拌机的开发。罗平锌电股份 有限公司长期进行电锌生产,有着丰富的经验,他们在 2002 年使用了 5 台美国莱宁公司的高效节能搅拌机,对高效节能搅拌河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 3 机体会颇深,希望看到国产高效节能且价格便宜的搅拌机投入使用。上述 3家单位决定共同开发新型高效节能搅拌机,由恒丰泰公司进行投资试制,昆明院提供技术支持,罗平锌电提供试验槽及样机测试并提供运行报告,对样机提出修改意见等。 2002年初,恒丰泰生产的第一台高效节能搅拌机抵达罗平,安装在 50代原 1815拌机。经过一段时间的试运行,其运行性能良好,搅拌性能基本达到设计要求。然而,这台机器 离大家的期望值尚远。主要缺点是 :机体大而高,外形与原用的摆线针轮式搅拌机相差不大,与相邻的莱宁搅拌机更是不堪一比 ;搅拌效果不如原来使用的好,与莱宁机也有一定的差距。虽然电机功率达到国外先进水平,但此机尚不能称为成功。在第一台样机的基础上,三方提出了各自的看法及改进意见,经过充分讨论及技术分析,产生了一个综合的改进方案 :减速机部分重新设计,采用体积小、性能优越的 搅拌机外观小巧,提高转速增加搅拌强度 ;搅拌浆叶进行改进,提高搅拌性能。 2002年 9月,恒丰泰公司制造的第一台 机配备该公司研制的高效 旋搅拌器抵达罗平安装在另一台 50备电机功率为 715代原 1815拌机。经过试运行,该机的各项性能均达到设计要求。经过几个月的生产使用,罗平锌电公司对该机作出运行使用报告,确认其具有运行 (平稳、噪声小其附近操作人员无明显噪声 )感觉、搅拌性能优越的特点。该机的整体性能已基本达到进口机的水平。罗平锌电公司随后向恒丰泰公司订购了一批 搅拌机。在取得成功后,恒丰泰公司再接再厉,进一步对样机进行了局部的改进,使该机更为小巧美观。在产品推向市场的过程中,该机 受到使用厂家的重视,许多厂家纷纷订购,表示出今后购买的意向。目前,该机已在国内十几个厂家使用。 20 世纪 90 年代以后,世界先进的搅拌机制造公司陆续亮相中国,美国、德国、法国、芬兰等国际知名的搅拌机制造公司,逐渐被国人所了解。它们的产品美观精致、噪声小、经久耐用,更为令人惊叹的是,这些机器异乎寻常地节能。以 50m 搅拌槽为例,国内普遍生产使用的搅拌机配备的电动机功率为 1815 22美国莱宁公司配备的电机只需 715 11如 100m 净化槽,国内产品配备 37 45电动机,美国莱宁公司只配备 22电机。以德国 司及瑞士 司为代表的欧洲各国,在搅拌、分散、混合的技术领域,创新与发展走在了世界的前列。从流体力学的角度分析流动混合特性,可将欧洲搅拌机分为二类。一类是以改善宏观循环状态为目的,在搅拌机上装有抽气罩壳。另一类是以流体内部的局部区域产生剪切流为目的的高剪切搅拌机。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 4 2 总体方案设计 计要求 设计建筑用双轴搅拌机 。 案 选定 动机构 方案 传动装置是双轴搅拌机工作过程中的关键。 设计的传动路线为电机 皮 带 减速机 联轴器 齿轮传动装置 搅拌轴。 与叶片安装 方案 在轴的搅拌进口端焊接两螺旋叶片使粉料不断向前输送,减少槽体端部密封处的积料。这样有利于防止打坏叶片、折断轴。在搅拌轴上正确安装带有刀片的叶片,调整好了角度后,再将叶片安装在钻有莫氏锥度孔的轴上,如图 2 叶片在双轴上三个部位的安装角度是各不相同 ,叶片安装角度一般选用 =20 度左右,双轴搅拌机叶片角度必须要与粘土可塑性相适应 。 图 2拌机工作简 其中每个叶片焊牢在叶片杆上,然后按照要求调整角度焊接在方垫片上。经过这样的处理后,叶片在推动物料时就不会出现角度混乱,另外把搅拌轴头的轴肩 小应力,防止应力集中,如图 2 图 2片安装图 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 5 封装置 方案 对密封装置的要求相当高,可采用双道压盖填料密封装置,填料采用橡胶石墨石棉盘根,两边采用压盖压紧,内压盖、外压盖和密封盖固定采用 沉头螺栓紧固,见图 2 图 2封装置 1 密封圈; 2 压板 1; 3 密封盖; 4 端面板; 5 垫板; 6 轴套 壳形式 方案 传统的 而导致两轴负载过大以致断裂。另外他们将两端墙板焊死在机壳上,这样就使得在轴或叶片受损维修时很不方便,工作量也相当大。 将双轴搅拌机槽底做成欧米嘎型() ,以防止搅拌死角。机槽两端墙板不是焊死在机壳上,而是通过螺栓与机壳联结,这样做的目的是为了在维修时便于将损坏的轴吊起,省去拆叶片麻烦,检修空间增大,工 作量减小,还可缩小两端轴孔直径,便于密封防漏,如图 2 图 2拌槽壳体 终方案及原理 根据上述选定的各分总成方案,最终得到如下图 2原理为: 双轴搅拌机由两根搅拌轴,轴上按螺旋推进方向安装搅拌叶及搅拌槽组成的搅拌系统,为使原料达到成型的需要,在搅拌机入料端稍后处的上部,设有加水装置,使得物料形成较大的球状块料旋转时两轴的方向由内向外,将物料搅起,靠搅拌叶旋转时的推力 (搅拌叶与搅拌轴轴线夹角为 10形成物料流,螺旋向前推进 ,最后物料经漏料箱进入承接皮带,进入到下台处理设备中。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 6 图 2轴搅 拌机结构示意 1 轴承座; 2 出料口; 3 搅拌叶; 4 搅拌轴; 5 搅拌槽; 6 齿轮座; 7 联轴器; 8 减速器; 9 三角带轮; 10 驱动电动机 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 7 3 整 机参数选定与计算 机参数选定 本次设计 参照如下 整机参数 进行 : 表 3轴搅拌机技术性能 型 号 拌叶片回转直径 D (550 进出料口中心距 L (3000 两轴中心距 a (360 生产能力 Q (t/h) 30 功率 P ( 22 轴转速 n 计算 )(总 90/1co s)s i 1()s i n4( )90/151(15c o s)15s 1 ( n n = 35.8 (r 取 n = 40 r 轴直径 d 计 算 此时, 实际Q )( 90/1c o s)s i 1()s i n4( 15s i 实际Q )90/151(15c o s)15s 1 ( 实际Q = ( 又 )(4602 22 实际602 d d = (m 但是考虑到实际工作时有可能两轴上的叶片会相互干扰,所以将轴径适当的缩小,在保证强度足够的情况下,取 d = m 。 料轴向运动速度 算 物料既有轴向位移,也有圆周方向的位移,其主要表现形式为轴向位移,其圆周位移的轨迹近似于一段螺旋线,是搅拌机中物料实际运动的形式,如图 示。 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 8 图 料受力图 螺旋系数 )ta n (ta )3015t a n (15t a 79.0k s 1 40 . 5 6 2 50 . 7 940s 50 . 1 5 (m 式中 物料运动速度, m/ b - 叶片平均宽度, b = - 叶片安装角度, 15; n - 搅拌轴转速, r/ - 螺旋系数 1 1 = z 1个螺距内叶片片数, z =4片。 率计算 如下图 片叶片 推动物料前进的轴向推力 于 1叶片对物料的周向推力 反作用力 = 得 )ta n ( 如图 片前方的料柱体积是 ,料柱同机槽槽壁的摩擦力 : 2c o s k 式中 2 是旁侧阻力影响系数,取 , b 、 s 、 皆为定值,摩擦系数 。 从图 用在叶片上有 1 = 摩擦力 1 ( 1 f + 2f ),1 f 是滑动摩擦系数, 2f 是止推轴承摩擦系数。 由 1f + 2f =2得叶片周向力: 2F 1F 2t a n)t a n ( F 由 2以计算出单片叶片消耗的功率 P: 单片9550 式中 单片P - 单片叶片消耗的功率, 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 9 2- 叶片的周向力; 0R - 叶片上单片物料重心与搅拌轴中心的距离, m, 50 。 图 片受力 已知 1z =8, 2z =20, 3z =12, 1 =25, 2 =15, 3 =20, R=m, =b= s=4= =1.2 t/ 3m , 5 7 a nt a n , 2 = 121 o )( N 222 c 0 o )( N 323 c o s o )( N 22t a n)t a n ( 111 F 2 30t a 025t a n( 392 )( N 2t a n)t a n ( 222 F 2 30t a 015t a n( 392 )( N 2 2t a n)t a n ( 333 F 2 30t a 020t a n( )( N 1单片P 02 9550 5 2 )( 2单片P 02 9550 )( 3单片P 02 9550 )( 332211 单片单片单片总 )( 河北科技师范学院 2015届本科毕业 论文 (设计) 10 4 主要零部件设计 动机 的选择 择电动机类型 电动机是标准部件。因为 室内工作 ,运动载荷平稳,所以选择 择 电动机容量 经分析计算得双轴搅拌机所需消耗的总功率 P 电动机所需功率 总0由经验及 实践选择,整个传动过程中有 6 对轴承, 1 对齿轮,二级减速器一部,一对联轴器,电机采用 V 带传动 ,它们的传动效率可查阅参考资料 15得出如下表 4 从电动机至搅拌机的主轴的总效率 为 : 联轴器减速器齿轮轴承带 6 总( 选取电动机的额定功率 使 0 PP m )( 查参考资料 15得,取 18.5 择 电动机转速 取 342 ii 齿轮带 , (减速器) 总传动比的合理范围 i =18 100,故电动机转速的可选范围为 010018 )(主轴 00020 (r 查 参考资料 13,符合这一转速范围的同步转速有 750r/000 r/500 r/000四种。 综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性,选用同步转速 1500r/电机。 型号为 载转速 460 rn m ,功率 动参数计算 动比 满载转速 440 rn m 。故总传动比为: 4 0 015届本科毕业 论文 (设计) 11 为使传动装 置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现
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本文标题:双轴搅拌机的设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】
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