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卧式搅拌机的结构设计【含20张CAD图+说明书1.7万字47页,开题报告】

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卧式 搅拌机 结构设计 20 cad 说明书 仿单 47 开题 报告 讲演 呈文
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搅拌轴.dwg

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摘   要

    卧式搅拌机具有悠久的历史,它的应用范围极其广泛,在化学,机械,建筑,轻工业,重金属领域都会看见搅拌机的应用。从不同的角度可以把搅拌机分为立式和卧式两种,其中卧式搅拌机主要是指搅拌机的轴线与搅拌机回旋轴线都在水平的位置。

    本文设计的卧式搅拌器在分析国内外搅拌机械的发展的基础上,设计一种新的卧式搅拌器,这种新的新的结构设计可用于面粉,饲料等粒状物质的搅拌和混合,相比传统的搅拌装置更加快速简单并且工作效率高。设计的搅拌器具有两个水平的传送方式,第一个是V型皮带和齿轮结合的第一主变速器,以实现混合操作。第二个是采用楔带和凸轮组成的传动方式,以提高搅拌工作效率。

    在该课题中,对卧式搅拌器的基本结构,基本尺寸的详细设计和对搅拌器结构的建模和运动模拟,更为真实简单的体现设计的过程和结构分析,再进行安全分析校核的计算,搅拌器结构设计,参数计算,功率检查,从而确保该搅拌器稳定可靠的运转。



关键词  卧式搅拌器;混合设备;搅拌机;上料装置 




Structure Design of Horizontal Mixer

Abstract

This design introduced the development course of the domestic and foreign mixer machinery and domestic and foreign research trends,and the design of the mixer. Based on this topic agitator in the domestic and foreign research and development,design a new with vibratory mixing and row material function of horizontal agitator structure design scheme to be used for dry mixing operation.The horizontal mixer has two transmission systems,the first main drive system uses V belt and gear drive to achieve mixing operation.

In this paper, the design of horizontal agitator in the analysis of the domestic and foreign mixing based on the development of mechanical, design a new horizontal mixer, this new structure design can be used for flour, feed and other particulate matter and stir the mixture compared to the traditional stirring device is more simple and fast and high work efficiency. The design of the mixer has two levels of transmission, the first is the V type belt and gear combination of the first main transmission, in order to realize the mixed operation. The second is the use of the drive mode of the wedge and the cam to improve the efficiency of mixing

    In the paper, the basic structure of horizontal agitator, the detailed design of the basic dimensions and the agitator structure modeling and motion simulation, more simple and true embodiment of the design process and structural analysis, and security analysis and checking calculation, agitator structure design, parameter calculation, check power, so as to ensure the stirrer is stable and reliable operation.

Keywords  Horizontal mixer, mixing equipment, mixer, feeding device






目   录

摘要 I

Abstract II


第1章 绪论 1

1.1 课题研究意义 1

1.2 搅拌器国内外发展现状 2

1.3 卧式搅拌器发展趋势 4

1.4 论文主要研究内容 5

1.5 本章小结 5

第2章 总体方案设计及参数设计 6

2.1 传动机构方案设计 6

2.2 搅拌机容量确定 7

2.3 搅拌机结构参数确定 8

2.4 搅拌功率的计算 11

2.5 传动装置工作参数计算 13

2.6 带传动的计算 14

2.7 本章小结 19

第3章 卧式搅拌机零件设计 20

3.1 搅拌轴的设计 20

3.2 搅拌轴的校核 22

3.3 搅拌机结构设计 24

3.4 三维建模 26

3.5 本章小结 27

结论 28

致谢 29

参考文献 30

附录 - 32 -


内容简介:
课题题目及来源: 题目: 卧式搅拌机设计 题目来源: 自拟 课题研究的意义和国内外研究现状: 课题研究的意义: 理论上把任何状态下物料均匀掺和在一起的操作称为混合,但习惯上常把固态物料之间掺和或者固态物料加湿的操作称为混合,而把固态、液态或气态物料与液态物料混合的操作称为搅拌。 搅拌与混合操作是应用最广的过程单元操作之一,大量应用于化工、石化、轻工、医药、食品、采矿、造纸、农药、涂料、冶金、废水处理等行业中。近年来,搅拌与混合技术发展很快、搅拌与混合设备正向着大型化、标准化、高效节能化、机电一体化、 智能化和特殊化方向发展。在这种形势下,技术人员如何借鉴已有经验,掌握新的变化情况,正确设计与选用不同工艺条件下操作的搅拌与混合设备,使其满足安全、可靠、高效和节能的要求,就变得十分重要了。 搅拌混合设备是各种工业暗影不可或缺的重要工具。然而,由于搅拌目的多样性和混合反应的复杂性,当前,搅拌混合技术还存在着一些问题。例如搅拌效率低,功耗大,铸造成本高,在自动化选型和设计问题上,长期以来一直依靠专家根据经验知识人工完成,智能化水平不高。设计周期较长,资金和人力物力消耗巨大,等等。因此研制新型搅拌装置和采用先进流 场测量技术一直是搅拌过程所研究的主要课题。 国内外发展状况: 在食品工业中,混合是指两种或两种以上不同物料互相混合,成分浓度达到一定程度均匀性的单元操作。混合机应用于谷物混合、粉料混合、面粉中加辅料与添加剂、干制食品中加添加剂与调味粉及速溶饮品的制造等操作中,目的是使两种或两种以上的粉料颗粒通过流动作用,成为组分浓度均匀的混合物。 近年来,随着科学技术的发展和相关理论的完善和进一步成熟,搅拌器的设计和制造获得了飞速发展。但是,它也面临着必需满足合理利用资源、节能降耗和对环境 保护要求的严峻挑战。搅拌器在服从装置规模经济化和品种多样化的同时,正日趋大型化。基于节能要求,开发出变频调速电机、小剪切阻力桨叶、以新型密封代替机械密封和填料密封,以磁力驱动代替机械驱动。基于降低产品总体成本、减少维修保养成本和提高设备品均维修间隔时间的要求,大大提高设备运行寿命。基于满足卫生和降低清洗和杀菌成本的要求,实现 地清洗)和 地杀菌),提高自动化水平,避免人与产品接触,减少人工操作和待机时间,大大提高产品卫生水平。这些都是现代新型搅拌装置的研究方向,其中有许多方面已经取得丰硕成果 ,有些方面还在进一步研究当中。 目前市场上常用的卧式搅拌机,如图( a)。 双 s 加厚型桨片 ,如图( b) 图( a) 图( b) 课题研究的主要内容和方法,研究过程中的主要问题和解决办法: 课题研究的内容: 卧式搅拌装置主要由三部分组成:主传动部分、搅拌叶片及摆动部分。主传动部分包括一个异步电机和减速系统。搅拌叶片为螺带式搅拌叶片 ,的是能让物料在搅拌过程中更 高效率的混合。摆动部分包括一个异步电机和摆动系统。本论文的主要研究内容如下: ( 1)总体方案设计 通过对国内外的搅拌器发展现状的研究,以及对食品设备设计原则的学习,在吸取宝贵经验的同时也加入自己的一些改进,制定自己的设计方案。 ( 2)卧式搅拌器的结构设计 有了总体的设计方案,将搅拌器的结构分成主传动系统、摆动系统、搅拌部分和机架四大部分,然后分别对这四部分进行详细设计, ( 3)零件安全性校核 当完成各部分的零件设计后,还要进行安全性校核。本论文主要对处于最复杂受力状态下的轴、轴承、键以及电机进行了校核计算举 例,其他各个零件的校核计算并没有写到论文中。 ( 4)三维建模与运动仿真 对所设计的搅拌器进行安全性校核计算后,发现没有不符合要求的零件,然后利用 件完成三维实体建模。建模的目的便是让自己的设计更加直观,同时还很容易检查各处结构是否存在干涉现象,再进行运动仿真,观察运动状态是否符合设计目的。 课题研究的主要方法: ( 1) 搜集资料,了解并掌握 卧式搅拌机 的工作原理和各模块的功能。 ( 2) 确定设计大体思路,撰写开题报告,按照要求完成具体的设计内容。 ( 3) 根据设计任务书的要求,熟悉相关软件,确定设计方法及设 计要点。按要求完成完整的设计计划及预期达到的结果,进行相关设计及计算。 ( 4) 对所设计的 卧式搅拌机 进行样机的搭建与调试。 ( 5) 对设计说明书初稿进行相关格式修改,对设计图纸并进行修改。 研究过程中的主要问题和解决的方法: ( 1)搅拌机形式选择,本设计要求卧式搅拌,考虑搅拌形式与目的,采用容器固定式卧式搅拌机。 ( 2)传动方案确定,因对搅拌速度要求不高,市场上已有的成熟产品搅拌速度约为 3060r/高的转速并不会产生良好的搅拌效果,相反还会造成能量的浪费。但是虽然转速低,启动转矩却很大,选用符 合启动要求的电机,电机转速约 2000r/此传动系统要采用较大减速比,考虑机器尺寸和振动噪声要求,采用带传动和齿轮传动组合机构。初步设定的减速机构 ( 3)摆动机构确定 摆动运动的实现有多种机构形式,四连杆机构运动冲击大,对杆的强度要求高;凸轮通过优化运动轨迹则可以将运动冲击大幅度降低,所以决定采用摆动从动件凸轮机构。 2、 基本尺寸的确定 本设计为小型搅拌机,根据其工作容量和操作人员的最佳操作位置,暂定搅拌机的外形尺寸为 900*500*800中搅拌轴轴线高度 600拌容器 下半部分为直径 500半圆筒,上半部分为 200*500*800长方体,筒壁厚8拌器叶片边缘与筒壁间隙 2了实现更好的搅拌效果,采用双螺带式搅拌器,搅拌轴直径 30 1000螺带直径 480宽 40螺带直径 240宽 30有设定进料方式和出料方式,容器桶上部设盖子装填物料,下部开口卸放物料,为使物料快速卸放,安装振动装置使容器桶绕其轴进行左右小幅高频振动,动力由另一个电机提供,将电机的旋转运动转换成左右摆动。有了以上尺寸设定,合理布局电动机的位置,传 动装置的布局,完成总体结构方案的设计,绘制机构简图。 3、 搅拌器性能指标的设定 搅拌器工作参数不仅反映其所能胜任的工作,更重要的是决定设计方向和一些设计参数的选择范围。 对于主传动系统,设定正常工作转速 60r/动时加速时间 4s,稳定运行时间 5速时间 6s,停歇时间 2于摆动系统,设定摆角幅度 15,摆动周期 1s,运行时间 1歇时间 6 课题研究所需的参考文献: 1 陈志平,章序文,林兴华搅拌与混合设 备设计选用手册 M北京:化学工业出版社,工业装备与信息工程出版社 2 许学勤,王海鸥食品工厂机械与设备 M北京:中国轻工业出版社, 3 韩丹,李龙,程云山,徐峰现代搅拌技术的研究进展 J 4 陈登丰搅拌器和搅拌容器的发展 J压力容器 5 成大先机械设计手册常用工程材料 M北京:化学工业出社 6 杨黎明,黄凯,李恩至机械零件设计手册 M北京:国防工业出版社 7 机械设计手册编委会 第 3 卷 )M械工业 出版社 8 王刺梅 的平面盘形凸轮 统研究 D兰州理工大学 9 姚海蓉 D中国农业大学 10 孔凡国 ,邹慧君 J11 赵悟 D长安大学 12 赵利军 D长安大学 13 顾维忆 J14 J, 00A15 马瑞 J16 of a 17 单国邦 J指导教师审查意见: 课题选择可以使学生充分运用
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