毕业论文终稿-油漆搅拌装置设计[下载送CAD图纸 全套打包资料]

需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑宁毕业设计论文油漆搅拌装置设计【行星式】所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑摘要随着科学技术的进步，人们生活水平的提高，也就导致人们对居住和工作的环境有了更高的要求。作为建筑材料的一个分支涂料工业也得到突飞猛进的发展，涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料，广泛应用于各类建筑物、各种工业制品（如飞机、火箭、人造卫星、汽车、船舶、机械电子和轻工家电等）的装饰保护以及各类钢铁设施（如码头、海洋石油钻井平台、石油化工装备、输送管道、输变电塔和桥梁等）的防腐保护。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，涂料的应用范围不断扩大。涂料的消费水平已成为一个国家经济发展水平的重要标志之一。整机结构主要由电动机、机架、传动带、减速机构、搅拌装置构成。由电动机产生动力通过带轮将需要的动力传递到带轮上，带轮带动减速装置，减速装置将动力输出到卡盘和丝杠上面，从而带动整机装置运动本论文研究内容摘要1油漆搅拌装置设计总体结构设计。2油漆搅拌装置设计工作性能分析。3电动机的选择。4对油漆搅拌装置设计的传动系统、执行部件及机架设计。5对设计零件进行设计计算分析和校核。6运用计算机辅助设计，对设计的零件进行建模。7绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词油漆搅拌装置；旋转机构；结构设计需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑ABSTRACTWITHTHEPROGRESSOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,IMPROVEPEOPLESLIVINGSTANDARDS,ITLEDPEOPLETOLIVEANDWORKINANENVIRONMENTWITHHIGHERREQUIREMENTSASABRANCHOFBUILDINGMATERIALSPAINTINDUSTRYHASALSOBEENRAPIDDEVELOPMENT,THEPAINTISINDISPENSABLEFORNATIONALECONOMICSECTORSSUPPORTINGMATERIALS,WIDELYUSEDINALLTYPESOFBUILDINGS,VARIOUSINDUSTRIALPRODUCTSSUCHASAIRCRAFT,ROCKETS,SATELLITES,CARS,SHIPS,MACHINERYANDELECTRONICSANDLIGHTINDUSTRYANDHOMEAPPLIANCES,ETCANDAVARIETYOFDECORATIVESTEELPROTECTIONFACILITIESSUCHASDOCKS,OFFSHOREOILDRILLINGPLATFORMS,PETROCHEMICALEQUIPMENT,PIPELINES,POWERTRANSMISSIONTOWERSANDBRIDGES,ETCCORROSIONPROTECTIONWITHTHEDEVELOPMENTOFTHENATIONALECONOMYANDPEOPLESLIVINGSTANDARDSIMPROVE,COATINGSEXPANDINGRANGEOFAPPLICATIONSPAINTCONSUMPTIONHASBECOMEANIMPORTANTSYMBOLOFTHECOUNTRYSLEVELOFECONOMICDEVELOPMENTTHEWHOLESTRUCTURECONSISTSOFAMOTOR,CHASSIS,BELTS,GEAR,STIRRINGMEANSPOWERGENERATEDBYTHEELECTRICMOTORISTRANSMITTEDTOTHEWHEELSVIATHEPOWERPULLEYWOULDREQUIREDRIVEPULLEYDECELERATIONDEVICES,POWEROUTPUTREDUCTIONMEANSTOTHECHUCKANDSCREWTOP,SOASTODRIVETHEWHOLEDEVICEISMOVEDTHISTHESISSUMMARY1DESIGNARCHITECTUREDESIGNPAINTSTIRRINGDEVICESANALYSIS2PAINTSTIRRERDESIGNPERFORMANCE3SELECTTHEMOTOR4THEPAINTSTIRRERDRIVESYSTEMDESIGN,IMPLEMENTATIONCOMPONENTSANDCHASSISDESIGNS5CALCULATIONOFDESIGNPARTSDESIGNANDVERIFICATION6THEUSEOFCOMPUTERAIDEDDESIGN,MODELINGDESIGNOFTHEPARTS7TODRAWTHEWHOLEASSEMBLYDRAWINGSANDASSEMBLYDRAWINGSANDDESIGNANIMPORTANTCOMPONENTPARTOFPARTDRAWINGSKEYWORDSPAINTSTIRRERROTATIONAL需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑MECHANISMSTRUCTURALDESIGN需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑目录摘要IABSTRACTII目录III1绪论111课题研究的意义112涂料的现状113世界涂料工业现状及发展趋势2131生产、消费现状2132技术进展2133发展趋势314涂料生产设备现状4141调整涂料产品的结构4142提高技术装备水平4143传统涂料生产设备的结构515涂料生产设备的发展方向716本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施82油漆搅拌装置的总体方案设计921总体思路922课题的设计参数要求923研究的主要参数选择924传动机构的设计113带传动计算1231电机类型和结构形式的选择1232电机选择1233带传动设计13331选择带型15332确定带轮的基准直径并验证带速15需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑333确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角16334确定带的根数Z17335确定带轮的结构和尺寸17336确定带的张紧装置17337计算压轴力174油漆搅拌装置的行星式齿轮传动结构设计2041齿轮的设计计算2042低速级齿轮的设计计算2443轴的计算2744润滑与密封3545滚动轴承的选择和计算3546联轴器的选择和计算385油漆搅拌装置重要零部件的结构设计4051行星搅拌机构设计40511侧搅拌总成40512中心搅拌总成4152侧刮料机构设计41结论43参考文献44致谢4511绪论11课题研究的意义涂料工业得到突飞猛进的发展，对品质也有了一个更高的要求，从而对于生产涂料的机械设备的设计理念也需要达到一个水平，以适应社会生活，生产对这个方面的需求。所以对涂料的生产设备的设计和制造成为一个热门的课题。在以往相当长的时间里，涂料生产中的分散研磨设备是由分散机、砂磨机、三辊研磨机组成。这些传统设备有其各自不同的功用，实现涂料生产中的不同需要。但是，也有各自不同的局限性。比如传统设备中的分散机对于生产中高档涂料，只能用于预分散，而无法达到中高档涂料所需的浆料粉碎效果；砂磨机可连续生产，但不适于加工像碳黑、铁蓝等难分散的颜料；料浆粘度高时加工困难；换色时清洗困难、残留多更是砂磨机主要局限；三辊研磨机适用于加工高黏度的料浆和难于分散的颜料。但敞开式的操作，使工作环境恶劣，操作安全性差及分散的物料损失大。结构复杂，调试困难，生产效率低。从上面内容中可以看出，尽管传统的涂料生产设备已使用多年，但其局限性也很明显，需要进一步改进。12涂料的现状随着科学技术的进步，人们生活水平的提高，也就导致人们对居住和工作的环境有了更高的要求。作为建筑材料的一个分支涂料工业也得到突飞猛进的发展，涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料，广泛应用于各类建筑物、各种工业制品（如飞机、火箭、人造卫星、汽车、船舶、机械电子和轻工家电等）的装饰保护以及各类钢铁设施（如码头、海洋石油钻井平台、石油化工装备、输送管道、输变电塔和桥梁等）的防腐保护。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，涂料的应用范围不断扩大。涂料的消费水平已成为一个国家经济发展水平的重要标志之一。2涂料最基本的概念就是一种涂覆在物体（被保护和装饰对象）表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料，通常以树脂或油脂为主，添加或不添加颜料，填料，用有机溶剂或水调制而成的粘稠液体。413世界涂料工业现状及发展趋势131生产、消费现状1997年世界涂料总产量约2200万乙价值600亿美元。1997年世界涂料产量分布国家或地区产量（万T）比例西欧6208282北美6105277亚大地区6092272拉美130059东欧109050中东54525其它地区66030合计22001000世界各国按1997年涂料产量排序，美国第一，为517万T；日本第二，为2082万T；德国第三，为1987万T；我国第四，为1658万T。132技术进展在世纪之交，国外涂料工业正处于一个技术进步的重要时期。环保法规的强化，推动了涂料产品结构的调整传统溶剂型涂料逐渐减少，高性能、低污染涂料快速增长；限制铅、铬、锌等重金属颜料在涂料中的应用，促进了低毒性颜料的开发；有机锡防污剂的限制使用，促进了无锡低毒长效防污涂料的开发；激烈的军备竞赛又刺激了隐形涂料等特殊性能专用产品的发展。1998年市场分布2003年市场分布19982003年年均地区需求量/万T占有率需求量万T占有率增长率美洲8136367898736720欧洲6527294700028615亚大地区5345241605424825其它地区21769824129920合计22184100024453100020所谓高性能涂料，是指技术性能、使用性能和施工性能更好的涂料品种。其中，以乳胶漆为代表的水性涂料已占涂料总量的55，水性工业涂料已占工业涂料总量的26，而且仍呈增长之势。为适应高性能低污染的发展方向，国外通过各种方法对树脂改性，不断推出水性树脂，氟碳树脂，硅树脂，高固体分树脂，超细无机填料，各种低毒高装饰耐候性颜料，水性涂料专用原材料等。国外涂料生产企业不仅致力于涂料技术本身的提高，还特别重视涂料施工技术的发展，尤其对于OEM涂料施工（在线涂料涂装）的研究投入了巨额经费，远远超过对涂料产品生产本身的投入，做到了涂料技术开发与施3工技术研究的紧密结合。如日本关西涂料公司研究所，就装备有能实车涂装的电泳槽（容积为20），可大大缩短产业研发的周期，但运行费用是很可观的。3M4133发展趋势国内涂料行业存在着只重视生产环节而忽视施工应用研究的不良倾向，使得好产品得不到好的应用效果。我国涂料产品标准缺乏统一有效的监督管理手段，给假冒伪劣产品以可乘之机，扰乱了国内涂料市场，损害了国有涂料企业的生产积极性，破坏了民族工业形象。三废治理没有引起足够重视涂料行业三废主要来自涂料原料的生产、涂料的生产及涂料涂装过程。在涂料用树脂的生产过程中，有少量的挥发性有机物逃逸到大气中。如在生产氨基树脂时，有一定量的甲醛（3左右）挥发；在生产酚醛、环氧等树脂时，要产生一定量的废水。涂料生产过程中，由于含大量有机溶剂的产品还很多，必然会有溶剂挥发到大气中。传统防锈涂料含有铅、铬、锌等重金属盐，如使用不当，也会对环境造成污染。涂料施工中，特别是涂料烘烤固化过程中，有数十万吨有机溶剂挥发到大气中，严重污染环境。另外，市场上销售的聚氨酯涂料，游离单体异氰酸酯含量严重超标，施工时散发到大气中，污染环境，危害人类健康。向集团化、规模化、专业化4方向发展当今世界涂料工业发展的最显著特点，是一些世界级的大公司通过相互收购、合资合作、技术转让等方式，使涂料生产向集团化、规模化、专业化方向发展，以强化其在某一产品市场领域的竞争能力，从而达到全球化、合理化经营的目的。随着经济的发展和人类生活质量的提高，人们要求保护自我生存空间的呼声也越来越高，环保法规也越来越严格。建筑涂料水性化已成必然趋势。工业涂料也正在向着水性涂料、粉未涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料等方向发展。随着经济的发展和人类生活质量的提高，人们要求保护自我生存空间的呼声也越来越高，环保法规也越来越严格。建筑涂料水性化已成必然趋势。工业涂料也正在向着水性涂料、粉未涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料等方向发展。重视环保，发展“绿色涂料”，即传统的低固含量溶剂型涂料约含50的有机溶剂。4414涂料生产设备现状在以往相当长的时间里，涂料生产中的分散研磨设备是由分散机、砂磨机、三辊研磨机组成。这些传统设备有其各自不同的功用，实现涂料生产中的不同需要。但是，也有各自不同的局限性。如分散机对于生产中高档涂料，只能用于预分散，而无法达到中高档涂料所需的浆料粉碎效果；砂磨机可连续生产，但不适于加工像碳黑、铁蓝等难分散的颜料；料浆粘度高时加工困难；换色时清洗困难、残留多更是砂磨机主要局限；三辊研磨机适用于加工高黏度的料浆和难于分散的颜料。但敞开式的操作，使工作环境恶劣，操作安全性差及分散的物料损失大。结构复杂，调试困难，生产效率低。管传统的涂料生产设备已使用多年，但其局限性也很明显。而“高剪切涂料生产方法”其实还是沿用了高剪切乳化机卧式砂磨机的办法，性价比及分散研磨效果还不如分散机卧式砂磨机的传统方式，也仍然无法避免传统设备的局限性。根据我国涂料工业的发展现状及相关工业的发展要求，并借鉴世界涂料工业的技术进展和发展趋势，21世纪，我国涂料工业发展的指导思想应当是大力发展高性能、低污染的涂料品种，并促进涂料生产向专业化方向发展。141调整涂料产品的结构一是逐渐淘汰落后工艺、落后设备和品质低劣的产品如低档建筑涂料聚乙烯醇水玻璃内墙涂料（106）、聚乙烯醇缩甲醛涂料（107）、淀粉涂料、纤维素改性淀粉涂料等产品。二是大力发展高档合成树脂涂料，使高档合成树脂涂料的比例由目前的70，提高到2005年的80。三是大力发展节能低污染的水性涂料、高固体分涂料、粉未涂料、无溶剂涂料和辐射固化涂料。通过自主开发和消化吸收引进技术，实现通用树脂专业化、规模化生产；基础无机颜料、关键助剂实现国产化；提高原材料自给率，为改善涂料行业的产品结构创造条件。4142提高技术装备水平重点开发超耐候性（10年以上）建筑涂料，如有机硅、有机氟及其改性的丙烯酸酯类乳胶涂料；开发低能耗高性能的各类脂肪族和芳香族聚氨酯涂料及环氧树脂涂料。使汽车涂料、船舶涂料、集装箱涂料、建筑涂料、防腐涂料等方面的生产技术水平达到发达国家90年代初期的水平，基本上能够满足相关行业的发展5要求。注意环境保护并加大执法力。立足于市场，逐步改造现有生产装置，提高自动化水平和劳动生产率，降低劳动强度，改善操作环境。大宗产品生产实现设备大型化，高温树脂全面采用热媒加热系统。加强科研开发重点突破对国民经济有较大影响的专用涂料的研究开发以及配套的生产设备。41143传统涂料生产设备的结构从传统上的涂料生产设备的设计上看基本上由搅拌设备和混合设备组成。41431传统涂料生产设备搅拌设备历史悠久,被大量应用于化工,医药,食品,采矿,造纸,涂料,冶金,废水处理等行业中。但搅拌设备在许多场合是作为反应器的。而此处所谓的涂料生产设备也将搅拌设备作为反应器的。搅拌操作按作用方式可机械搅拌和气动搅拌两种。依据不同的操作目的,搅拌效果有不同的表示法和主要因素的确定,应该特别审慎。所选出的关系式的实验条件要尽可能符合给定条件,才能设计与选用的搅拌设备满足操作目的和经济性。141432搅拌设备的基本结构搅拌设备由搅拌容器和搅拌机两大部分组成搅拌器包括釜体,外夹套,内构件以及各种用途开孔接管，化工检测仪表等；搅拌机则包括搅拌器,搅拌轴,轴封,机架及传动装置等部件。搅拌容器搅拌容器常被称作搅拌釜，而作为反应器使用时又可称为搅拌釜式反应器，简称反应釜。根据工艺的传热要求，釜体外可加夹套，并通以蒸汽，冷却水等载热介质；当传热面积不足时，还可以在釜体内部设置盘管等。搅拌器与搅拌轴搅拌器又被称为叶轮或桨叶，它是搅拌设备的核心部件。根据搅拌器在搅拌釜内产生的流型，搅拌器基本上可以分为轴向流和径向流两种。例如，推进式叶轮，新型翼型叶轮等金属于轴向流搅拌器，而各种直叶，弯叶涡轮叶轮则属于径向流搅拌器。挡板为了消除搅拌容器内液体的打旋现象，使被搅拌物料能够上下轴向流动，形成全釜的均匀混合，通常需要在搅拌容器内加入若干挡板。化工检测设备6所谓检测就是利用专门的技术工具靠实验和计算找到被检测值（大小和正负）。在化工生产过程中，人们为了解生产过程的进行情况，总是要从各方面采用各种方法来获得研究生产过程所必需的信息，如温度的高低，压力的大小，产品的数量多少和质量的好坏等。这就要借助于检测手段。检测是获得各种物理量和描述物理量的数量的手段，它是自动检测和自动控制系统的“感觉器官”，这里主要讲温度检测。6导流筒导流筒为上下开口的圆筒，置于搅拌容器的中心，在搅拌混合中起导流的作用。通常导流筒的上端都低于静液面，且在筒身上开有槽或孔。当生产中液面降落时物料仍可以从槽或孔进入。通常，推进式搅拌器可以位于导流筒内或低于导流筒的下端；涡轮式或桨式搅拌器常置于导流筒的下端。当搅拌器置于导流筒之下，且筒体直径又较大时，筒的下端直径应当缩小，使下部开口小于搅拌器直径。轴封（或磁力传动装置）轴封是搅拌设备的一个重要组成部分。轴封属于动密封，其作用是保证搅拌设备内处于一定的正压或真空状态，防止被搅拌物料逸出和杂质的渗入，因而不是所有的转轴密封型式都能有用于搅拌设备。磁力传动装置又称为磁力联轴器，是全封闭密封中的一种。优点是可以实现零泄漏，但是制造成本较高，目前在中小设备中应用较多。搅拌设备的主要特征和工程技术特点搅拌过程是通过搅拌器的旋转向釜内流体输入机械能，使流体获得适宜的流动场，在流动场内进行动量，热量，质量的传递或同时进行化学反应的过程。因而流动场和输入能量是设计与选用搅拌设备时总是最关心的问题。一般情况下注意影响流动场和输入能量的主要因素。181433混合设备混合设备按不同的方法可以有以下分类1按对粉粒作用力的方式分为容器回转型，容器固定型（包括机械搅拌式，气流搅拌式，流体切割式）和复合型混合设备。2按操作方式可以分为连续式和间歇式。3按运动部件回转速度分为高速型和低速型。7混合设备的选型根据以下三个原则1根据过程要求进行选型。2根据混合物的质量进行选型。3根据混合费用选型。选用取决于过程物料，过程需要，混合效率以及混合费用等多方面因素。综上所述，正是由于涂料工业得到突飞猛进的发展，对品质和种类以及使用环境和范围也有了一个更高的要求，从而对于生产涂料的机械设备的设计理念有需要一个的水平以适应社会对该方面的需求。所以对涂料的生产设备的设计和制造成为一个热门的课题。1415涂料生产设备的发展方向由于传统涂料对环境与人体健康有影响，所以现在人们都在想办法开发绿色涂料，所谓“绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料或称无溶剂涂料和辐射固化涂料等。20世纪70年代以前，几乎所有涂料都是溶剂型的。70年代以来，由于溶剂的昂贵价格和降低VOC排放量的要求日益严格，越来越多的低有机机溶剂含量和不含有机溶剂的涂料得到了大发展。现在越来越多使用绿色涂料。由于现代社会越来越注重和谐发展，注重效率优先，兼顾公平。使得社会朝着又好又快的发展。所以也就对涂料生产设备的未来发展方向产生了重大的影响。所以涂料生产设备向绿色环保，成本少，效率高，技术含量高的方向发展。将砂磨技术和超细粉法结合使用，不仅可以保证涂料细度，不影响涂料白度，而导致对比率下降；产品质量较好，生产效率较高。采用高剪切技术的涂料生产设备，结合传统的高速分散机、砂磨机等设备。14其中由于液压传动装置具有功率密度高，易于实现直线运动，速度刚度大，便于冷却散热，动作实现容易等突出优点。相比于传统的机械传动，电力传动，在相同的条件下产生动力更大且在很大的范围内实现无级调速，工作准确平稳，结构简单，成本低廉，容易实现过载保护。所以适当运用液压技术不仅可以实现生产设备的高质量，高效率，小型化。真正实现了涂料生“一套设备，一机多用，一步到位“。816本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施在进行毕业设计的过程中，有以下几个问题值得注意（1）机械设计毕业设计是在教师指导下由我们自己独立完成的，也是对我们进行的第一次较全面的设计训练。我们应明确设计任务，掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后要认真检查，提倡独立思考，有错误要认真修改，精益求精。（2）毕业设计进程的各阶段是相互联系的。设计时，零部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、工艺性、经济性以及标准化、系列化等要求。由于影响零部件结构尺寸进行必要的修改。所以，毕业设计要边计算、边绘图，反复修改，设计计算和绘图交替进行。（3）学习和善于利用长期以来所积累的宝贵设计经验和资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务均可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，既要合理的吸取，又不可盲目的照搬、照抄。（4）在设计中惯彻标准化、系列化与通用化可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是机械设计应的原则之一，也是设计质量的一项评价指标。在毕业设计中应熟悉和正确采用各种有关技术标准与规范，尽量采用标准件，并应注意一些尺寸需圆整为标准尺寸。同时，设计中应减少材料的品种和标准件的规格。92油漆搅拌装置的总体方案设计21总体思路机器一般由原动机、传动机、工作机组成。传动装置在原动机和工作机之间传递运动和动力，并籍以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动、带传动、链传动等）和支承件（轴、轴承和机体等）两部分。它的重量和成本在机器中占很大的比例，其性能和质量对机器的工作影响也很大。因此合理设计传动方案具有重要意义。通过对现有立轴行星式搅拌机的结构和性能进行分析发现，现有机型的搅拌机构结立轴行星式搅拌机样机设计构形式简单，搅拌叶片布置在同一水平面，且均匀地分布在搅拌筒的最底端，这样的叶片分布使得拌筒内上层的物料不能在短时间内搅拌均匀，导致整体混合料不能很好的扩散，因此搅拌效果不理想，搅拌效率低下。而且大多数机型的传动装置存在着密封性不好、传动方式复杂、制作难度高、维护和修理困难的缺点。因此，要针对这些方面进行改进，以期获得更好地搅拌效果，提高经济效益。由于在立轴行星式搅拌机中，物料在高度方向由重力作用形成的下落运动较强，因此，拌筒高度方向的拌合比较快，而沿径向和周向方向的拌合则比较慢。为了使物料在三个方向能够达到同时拌合的效果，首先要增加拌筒的高径比，再者，应该考虑将搅拌叶片沿高度方向分层布置，这样不仅加快了物料沿径向方向的运动，也加强了沿轴向方向物料的拌合效果，使得搅拌更充分，效果更理想。对于传动机构的选择和设计，本着高效节能的要求，将减速机构和行星增速机构设计为一体式结构，采用变频电机驱动，使得输出转速能够无级可调，且能达到搅拌CA砂浆所需的要求。22课题的设计参数要求油漆搅拌装置采用一种行星式结构，大大提高了搅拌的效率。1、内压05MPA；2、罐体内径800MM；3、装料系数08；4、搅拌器行星式搅拌器；5、搅拌转速0125RPM，公转速度070RPM。23研究的主要参数选择1容积利用系数搅拌机的容积利用系数是指搅拌机的出料容积与几何容积之比，它的确定主要以搅10拌质量的优劣为依据。显然，在确保搅拌质量的前提下，容积利用系数越大越好。但是，容积系数的大小还受其它条件的制约，其一，搅拌机的设计需考虑应具备10的超载能力；其二，按设计标准规定，出料体积与进料体积之比为0625，而几何容积应该大于进料体积，这样容积系数最大不得超过058。一般用于搅拌混凝土的立轴圆盘式搅拌机的容积利用系数取030033。本设计中，考虑CA砂浆这种物料的进料容积与出料容积变化不大，且行星式搅拌机构的结构比较特殊，拌筒中央并没有圆盘，因此应该选取较高的容积利用系数。为了保证搅拌机的生产能力，根据设计要求，取容积利用系数为08。2、搅拌筒的高度H与直径D之比H/D的选取拌筒长宽比是搅拌机的基本几何参数，是设计机器时需要选定的首要参数，其取值合理与否直接决定着搅拌质量和搅拌效率。对不同的机型，长宽比的含义不同。对于双卧轴搅拌机，是指拌筒的长度与宽度之比；对于单卧轴搅拌机，是指拌筒的长度与直径之比；而对立轴搅拌机来说，是指拌筒的高度与直径之比在出料容量一定时，应考虑以最小的结构尺寸获得最大的空间容积，以利于收到节省制造材料、外形美观和搅拌质量好的综合效益。通常情况下，立轴式搅拌机的高、径比H/D宜在027046范围内取值。搅拌筒直径在2M以下取大值（033046），在2M以上取小值（02703）。显而易见，搅拌筒体的高度直接决定了行星搅拌机构搅轴的长短，而其直径决定了搅拌叶片的大小。理论表明，搅拌筒直径过大，会增大功率消耗；高度过高，则增加了搅拌臂的长度，这样不但增加制造成本，而且会极大地降低搅拌臂的刚度；高度太低，又限制了物料的轴向运动。为了保证物料搅拌均匀，就必须保证物料在拌筒内三个坐标方向同时达到较好的均匀性。综合考虑，选取较大值038。在选定了容积利用系数和拌筒高径比之后，便可以基本确定搅拌筒的直径和高度及搅拌臂的长度等重要的设计尺寸。运动参数搅拌机的运动参数，主要是指搅拌机的搅拌速度。搅拌速度是保证搅拌机正常工作的基本参数，其必须满足搅拌质量与搅拌效率等性能要求。搅拌质量就是生产出符合要11求的CA砂浆；搅拌效率就是在满足搅拌质量的前提下，搅拌时间要尽量短，以提高设备的生产率和利用率，降低生产成本。24传动机构的设计通过对已有行星式搅拌机的传动机构进行对比分析，选用了一种新型的搅拌机专用行星减速器作为立轴行星式搅拌机的传动机构，其外形如图32所示。此行星减速器由上减速机和下增速机组成，上减速机采用三级齿轮传动，下增速机采用一级齿轮传动，如图33所示为其机构运动简图。图33行星减速器的机构运动简图在该行星减速器中，上减速机的输入轴连接变频电机，输出轴通过机箱壳体上的轴承支承并与下增速机的下壳体固定在一起。下增速机中具有太阳齿轮和行星齿轮，其中太阳齿轮与上减速机输出轴同轴，并固定连接在上减速机壳体上，行星齿轮通过轴承固定在下增速机机箱上，并与太阳齿轮相啮合。下增速机的行星输出轴上连接了一个三角状的法兰盘，用于连接行星搅拌机构，下壳体外侧有专门的连接元件，用于连接侧刮料机构。安装在搅拌筒中时，要确保上减速机输出轴与搅拌筒的几何中心同轴。工作时，整个下增速机带动着行星搅拌机构和侧刮料机构围绕上减速机输出轴旋转，其中下增速机机箱和侧刮料机构只作公转运动，而随着太阳齿轮和行星齿轮的啮合，行星搅拌机构不仅围绕着上减速机输出轴作公转运动，也围绕着行星输出轴作自12转运动。133带传动计算31电机类型和结构形式的选择由于直流电机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此选择交流电动机。32电机选择本次设计为设计不变（或变化很小）下长期连续运行的机械，只有所选电机的额功率PED等于或稍大于所需的电动机工作功率PD,即PEDPD，电动机在工作时就不会过热，通常就不必校验发热和启动力矩。首先，一般应用建议选用交流电机。第二，根据功率确定是采用单相电机还是三相电机。一般几个千瓦以上的都建议采用三相电机，三相电机的转矩平稳性较好。再根据电网和实际功率选择电压等级和容量。第三，根据你对电机转速的稳定性的要求，比如说，负载变化后，是否允许转速有少量的变化，如果允许，建议选用异步电机，否则，只能选用同步电机。第四，根据转速范围选择电机极对数。本次设计为设计不变（或变化很小）下长期连续运行的机械，只有所选电机的额功率PED等于或稍大于所需的电动机工作功率PD,即PEDPD，电动机在工作时就不会过热，通常就不必校验发热和启动力矩。电机所需工作功率按式（1）为KWAWDP由式（2）KWW10FV因此ADVP由电机至运输带的总功率为14423A1弹性联轴器效率2滚动轴承效率（成对计算），3齿轮传动效率（成对计算），4弹性联轴器传动效率。5工作机的效率初步选择YVF225S4，功率37KW,额定转速1470R/MIN33带传动设计功率P37KW,按照11传动EDADPK表1工作情况系数AK15原动机类类一天工作时间/H工作机101016160101616载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（）；离75KW心式压缩机；轻型运输机101112111213载荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（）；75KW发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛111213121314载荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械121314141516载荷变动破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重13141515161816很大机；挖掘机；橡胶辊压机根据V带的载荷平稳，两班工作制（16小时），查机械设计P296表4，取KA11。331选择带型普通V带的带型根据传动的设计功率PD和小带轮的转速N1按机械设计P297图1311选取。根据算出的PD37KW及小带轮转速N11470R/MIN，查图得DD80100可知应选取A型V带。332确定带轮的基准直径并验证带速由机械设计P298表137查得，小带轮基准直径为80100MM则取DD1300MMDDMIN75MM（DD1根据P295表134查得）表3V带带轮最小基准直径MIND槽型YZABCDEMIND20507512520035550017由机械设计P295表134查“V带轮的基准直径”，得300MM2D误差验算传动比（为102DI误弹性滑动率）误差符合要求1058I误333确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角由式1201207DDA可得07（300300）2（300300）即4201200，选取600MM00所以有由机械设计P293表132查得LD1250MM表4包角修正系数K包角122021020019018015017016014013012011010090K120115110105100092098095089086082078073068表5弯曲影响系数BK带型BKZ302951A7B38C562102101024DDODLAA18D31950E7334确定带的根数Z根据三角带根数10CNZ式中N1为根三角带传动的功率，N0为单根三角带在、特定长度、180平稳工作情况下传递的功率，查表得N0270C1包角系数，查表得C1098三角带传递的功率N137KW所以，所需带轮的根数为2根335确定带轮的结构和尺寸根据V带轮结构的选择条件，电机的主轴直径为D28MM；由机械设计P293，“V带轮的结构”判断当3DDD190MM300MM，可采用H型孔板式或者P型辐板式带轮，这次选择H型孔板式作为小带轮。由于DD2300MM，所以宜选用E型轮辐式带轮。总之，小带轮选H型孔板式结构，大带轮选择E型轮辐式结构。带轮的材料选用灰铸铁，HT200。336确定带的张紧装置选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。337计算压轴力由机械设计P303表1312查得，A型带的初拉力F013346N，上面已得对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小,带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通V带两侧面间的夹角是40，为了适应V带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通V带轮槽角为32、34、36、38（按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺19寸见表73。装在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。表普通V带轮的轮槽尺寸（摘自GB/T13575192）槽型项目符号YZABCDE基准宽度BP5385110140190270320基准线上槽深HAMIN162027535488196基准线下槽深HFMIN477087108143199234槽间距E80312031503190425505370644507第一槽对称面至端面的距离FMIN679115162328最小轮缘厚555675101215带轮宽BBZ1E2FZ轮槽数外径DA32603480118190315366047560038对应的基准直径DD80118190315475600轮槽角极限偏差10520V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式（1）实心带轮用于尺寸较小的带轮DD253D时，如图42A。（2）腹板带轮用于中小尺寸的带轮DD300MM时，如图42B。（3）孔板带轮用于尺寸较大的带轮DDD100MM时，如图42C。（4）椭圆轮辐带轮用于尺寸大的带轮DD500MM时，如图42D。（A）（B）（C）（D）图42带轮结构类型根据设计结果，可以得出结论小带轮选择实心带轮，如图（A）,大带轮选择腹板带轮如图（B）214油漆搅拌装置的行星式齿轮传动结构设计该油漆搅拌装置依据如下传动方案进行设计，如下图41齿轮的设计计算按设计计算公式411选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数A根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。B运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度（GB1009588）C材料选择由表101选择小齿轮材料为40CR（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者硬度差为40HBS。D初选小齿轮的齿数，选124Z14029648IZ297Z412按齿面接触强度设计由设计公式（注脚标T表示试选或试算值,2131THTDKTUD下同）A确定公式内各计算数值1）试选载荷系数13TK2）计算小齿轮转矩225541190903720114PTNMN3）由表107选取齿宽系数（非对称布置）D4）由表106查取材料弹性影响系数1289EAZMP5）由图1021D按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大LIM160HAMP齿轮的接触疲劳强度LIM250HAP6）由式1013计算应力循环次数91601468306410HNNJL（J为齿轮转一圈，同一齿面啮合次数；为工作寿命）82905HL7）由图1019取接触疲劳寿命系数129,HNHNK8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S1，由式1012得1LIM2LI58HNAKMPSB计算1）试算小齿轮分度圆直径，代入较小值1TDH由计算式得，2312TTDKTZUDMM1485T2）计算圆周速度1365760TNMVS3）计算齿轮B1485DTBM4计算齿宽与齿高比H模数120154TTZ齿轮高478AHCMM23齿高比4851067BH5）计算载荷系数K根据，7级精度，由图108查得动载系数398MVS12V由表102查得A由表104用插值法，7级精度,小齿轮相对轴承为非对称布置查得1420HK由查图1013得14,6HBKH134FK故载荷系数1562AVHK6）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径，由式（1010A）得31517TTKDM7）计算模数1572149DZ413按齿根弯曲强度设计由式（105）132FASDYKTMZA确定计算参数1图1020C查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳150FEAMP强度极限为2380FEAMP2由图1018取弯曲疲劳寿命系数129,FNFNK3算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数由公式1012得14S1329FNAMPS2K244算载荷系数AVFKK12341505取齿形系数，应力校正系数由表105查得112265,8FSY6比较大小齿轮的大小ASF11032FASFY226AS大齿轮的数值大B设计计算3221564021549815MM对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，终合考虑，满足两方面，对模数就近取整，则M251572DZM大齿轮齿数取21408284Z414几何尺寸计算A计算中心距13125MM12ZMAB分度圆直径1250DZC算齿轮宽度1DB52M圆整后取20B415结构设计及齿轮零件草图见附件2542低速级齿轮的设计计算421选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。A根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。B运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度（GB1009588）C材料选择由表101选择小齿轮材料为40CR（表面淬火），硬度为4855HRC,大齿轮材料为40CR（调质），硬度为280HBSD初选小齿轮齿数，。124Z1372Z422按齿面接触强度设计按设计计算公式（109A）22311THTDKTZUDA确定公式内各计算数值1）试选13TK2）计算小齿轮转矩55522910690M1640382PTNNMN3）由表107选取齿宽系数D4）由表106查取材料弹性影响系数1289EAZMP5）由图1021D按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；LIM190HAMP大齿轮的接触疲劳强度LIM2650HAP6）由式1013计算应力循环次数816081364710HNNJL8247620I7）由图1019取接触疲劳寿命系数12096,08HNHNK8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S1，由式1012得1LIM2LI096864537HNAAKMPS26B计算1）试算小齿轮分度圆直径，由计算式1TD得，MM212312THTDKTIZD16758T2）计算圆周速度2321267600TNMVS3）计算齿轮B108754DTM4计算齿宽与齿高比H模数14625TTMZ齿轮高6085ATHCM齿高比5406178B5）计算载荷系数K由102查得使用系数，；A根据，7级精度，由图108查得动载系数18MVS03VK因为是直齿轮所以；1,HFK由表104用插值法查的7级精度,小齿轮相对轴承为非对称轴承时1426HK由查图1013得3FK故载荷系数1469103426AVHK6）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径，由式（1010A）得7039MM3314697581TTKDM277）计算模数170392384DMMZ423按齿根弯曲强度设计由式（105）132FASDYKTA确定计算参数1图1020C查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳强度160FEAMP极限为250FEAMP21018取弯曲疲劳寿命系数12083,7FNFNK3算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数由公式1012得4S108363571FNEAAKMPS27104AA4算载荷系数13693AVFK5取齿形系数，应力校正系数由表105查得112265,8976FSY6较大小齿轮的大小FAS116580173FASFY229726AS大齿轮的数值大B设计计算53221964106854MM对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，终合考虑，满足两方面，对模数就近取整，则28M3取大齿轮齿数17039246DZM124Z2137Z424几何尺寸计算A计算中心距1272164ZAMB分度圆直径1276DZMC算齿轮宽度1DB0872560MM圆整后取26,B所以，计算得齿轮的参数为DZABAHC大2108455高速级小52525211312550大2167265低速级小72324144601025243轴的计算按照如下原则进行轴的的结构设计431初步确定计算轴径。其计算公式MAPD3式中P轴所传递的功率，KW29N轴的转速，R/MINA由轴的许用切应力所确定的系数，其值可查相关教材。432输入轴A求高速轴上的功率，转速N1和转矩T1由上表可知1PBN11440T14202MINRMNC求作用在齿轮上的受力FT12TD4021375RTAN695280COS2032TTFN433按152初步估算轴的最小直径。选取的材料为40CR（调质）。根据表153，取，于是得012A133MIN628540PDAM输入轴的最小直径显然要考虑安装联轴器处轴的直径，为了使所选轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。联轴器的计算转矩，查表141，1CAATK15AAATKNM按照计算转矩应小于联轴器的公称转矩的条件，查设计手册，选用CAYL8（钢制）联轴器，公称转矩为250，电机轴孔径为D42MM，84。L输入轴孔径为D32MM,与轴配合的长度60。故取。L123DM434轴的结构设计A拟定轴设计方案，如下