《面向中小型养殖场的饲料混合机设计及SolidWorks建模研究》15000字（论文）

面向中小型养殖场的饲料混合机设计及SolidWorks建模研究摘要混合机是一种用于日常生产工作中的机器。但是由于传统的混合机的存在清洗困难而且混合的质量也存在缺陷，如果采用人工混合的话不仅效率低，而且消耗的成本也较大，出于这点考虑，饲料混合机的设计就变得十分有意义且必要。本次设计的乳鸽饲料混合机对现有市场上的V型混合机进行研究分析，V型混合机可分为动力部分、传动部分、工作部分、进料部分、出料部分、支撑部分六个系统组成。根据设计思路，采用交流电动机为整机提供动力，解决了电动机正反转问题。经查资料计算及设计方案，传动部分设有减速器、链轮、皮带传动、传动轴，这一系列的传动，带动主搅拌轴和V型筒工作，解决了传动系统配合问题。根据设计思路和市场上的混合机对比，将进料口设在两个圆形筒的上方，可以同时填充两种以上的物料，方便快捷；而出料部分设在V型筒底部，出料时可以更加彻底的排料与传统的卧式混合机相比较效果更好，解决了残余物料问题。根据设计参数，它主要适用于中型乳鸽养殖场，可以有效混合两种或者两种以上的物料，采用真空进料或者人工进料的方式填料。本次论文设计采用SolidWorks2021建模，最终实现了乳鸽饲料混合机的建模，采用中间定位与V型筒的反向转动，对于物料的清洗以及混合质量有了提高，在V型混合机的领域上有了新颖的创新。关键字：饲料混合机；传动装置设计；V筒搅拌装置设计；三维建模；运动仿真目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章绪论 11.1课题研究背景 11.2课题研究意义 11.3国内的发展现状 11.4国外的发展现状 21.5本课题设计内容及解决的问题 21.6本章小结 3第二章总体方案设计 42.1设计要求 42.2设计方案 42.3设计参数 52.4工作原理 62.5整体混合机结构设计 72.6本章小结 8第三章V型筒传动装置设计 93.1传动电机的选型 93.2变速箱选型 93.3带传动装置设计 93.4电机皮带轮设计 113.5链传动装置设计 133.6链轮的校核 153.7轴的设计 163.8右传动轴的校核 183.9本章小结 19第四章搅拌系统和机架设计 204.1主架体的设计 204.2搅拌电机的选型 204.3右传动轴设计 204.4焊接轴座的设计 204.5搅拌轴的设计 214.6左驱动轴头设计 214.7左传动轴的设计 224.8本章小结 22第五章V型系统设计 235.1V型筒设计 235.2入料孔盖设计 235.3阀体设计 245.4翻板阀设计 245.5出料法兰设计 255.6本章小节 25第六章基于SolidWorks三维建模 266.1乳鸽饲料混合机三维图 266.2右传动系统三维图 266.3左传动系统三维图 276.4V型筒搅拌系统三维图 276.5主搅拌轴三维图 286.6V型筒三维图 286.7本章小结 29第七章总结与展望 30参考文献 31第一章绪论1.1课题研究背景混合机在我们日常的生产中有着至关重要的作用，随着现代社会经济的高速发展，在饲料养殖行业中早已得到了应用。物料混合技术，成品和半成品的制备加工都有着很大的关系，如果饲料在混合的时候，一些微量成分没有充分的混合的话，会影响的动物的生长和健康，严重的话可能给养殖户带来经济损失等。这侧面反映了混合机的搅拌性能有待提高，应该向着安全化、使用寿命高和高质量的发展，本设计也是朝着这个方向进行创新设计。1.2课题研究意义本课题所研究V型混合机的结构参数对混合度的影响并对结构进行优化，以实现提高物料（饲料）混合的效率，因此V型滚筒饲料混合机就由此产生。本机采用了更加平稳合理的传动搅拌系统，以及在进料口所选用的旋压式法兰机构，而出料口处则采用挡板阀来控制，因为内部饲料在转动过程中会受到离心力的作用，所以采用了比较创新设计的方式，在工作时，高精度的混合可以减少用户的劳动力，给饲喂带来了方便快捷。混合机对于饲料混合的过程中有着很大的重要性，如果混合的质量不达不到标准的话，会给喂养工作带来影响。目前，许多国内外的专家和学者等企业在饲料混合机的技术开发上都非常的努力，而对于高效率、工作可靠、混合精度高的饲料混合机也是国内发展的趋势。1.3国内的发展现状国内的混合机对于发达国家相比起步较晚，技术也不是很高级。现如今国内成熟的混合机有圆锥型混合机等机器，主要依靠轴转动，而V筒不停的进行转动，虽然筒体内有挡板和粉碎系统，但是对于物料的混合精度不高，筒体内也会有残余的死角料，对于清理也有需要过大的人力。随着国家的发展强大，各行各业有了新的发展，因此传统的饲料混合机已不能满足于高效率工作，新颖的混合机逐步的发展起来。国内一些企业对于混合机的研究非常重视，不断的提高与国际先进水平的距离。能了解到，我国混合机的发展到了今天，在国家和企业不断的努力下已经超越了简单的照搬并吸收的一个阶段。为了更深入的寻求技术的发展，应该借鉴国外先进的混合机结构设计对比以及分析，还要清楚的对以后饲料混合机的定位和未来高级先进设备混合机的技术发展方向，不断的突破技术困难，争取开发出自己在这领域的先进技术以及拥有知识产权的优秀产品。V型混合机很广泛的应用在国计民生的领域当中，为了能够适应多种不同环境的条件，为此混合机的产品的类型数量多种多样，这也体现了我国混合机制造业的庞大，可以看出制造研究混合机的企业数以千计，全国都有它身影，从目前的市场来看，我国混合机的需求产量慢慢的成为最多的国家之一。有好的也有不好，由于我国的混合机行业大多都是中小型企业，良莠不齐等情况，每年的产量过亿元的企业很少，与国内的其他行业的机械相比较，不管是在技术发展还是在装备系统发展上也有着很大的差距，真正拥有自己研究开发的产品能力企业不多，为此在大型的工程项目中，配套的混合机还得依靠国外先进的产品。综合来看，我国的混合机技术与国外先进的技术还有一定差距。混合作业虽然重要，但到目前看来还没有系统的定性，虽然我国混合机的多种多样，在工业上多依靠经验习惯来选择，没有一定的标准可以作为混合机的依据，并且大多数混合机器存在着混合效率低、生产周期长、工作可靠性低等状况，这满足不了现代工业迅速发展的需求。1.4国外的发展现状近年来国外的饲料混合机向着微型化发展、混合精度高、而且饲料残余量少等方面进行研究设计，就比如国外敏沙企业的TUROB型混合机，它有着较先进的高精度技术、可靠性能好、自动化程度高、工作效率高。主要体现在艺流程的自动化中以及设备生产效率高，能够满足了工艺流程成本的降低；也有的企业向着混合机大型化研究，比如美国的DayMixing企业开发的立式较大功率的混合机，以及法国企业与日本先进国家共同研发的多功能T8混合机。国外企业IJK-LKMK开发了第一款翻转式双轴桨叶混合机，因为此产品混合效果好、工作可靠性高、工作效率高，所以我国一些企业拿此混合机分析研究对比，已然成为中大型企业生产车间里面的必备的产品。荷兰的DNNISSEN在此产品的基础上自主开发了混合轴的速度调结，桨叶型的搅拌轴替换叶式轴混合机，桨叶式具有柔性混合和高性能剪切混合物料的功能，能够适应于多种不同的物料以及需求，而且混合时间在（4~52s）内；如SLHSJ型号序列的混合机，具有柔性混合的同时不会破坏物料的特性，并且工作效率高、混合需要的时间短、混合均匀系数低于5、在市场口碑非常好，混合机产品的大量出口国外。整体来看国外的混合机都有着较为完善的一套体制，并且在研究方面的费用，付出比我国的要多，所以国外的一些人才在技术上和研究设备上都要比我们的先进、高级、精度好等，为此国外在如此好的环境中，研发了各种各样的先进机器。此外美国、法国、荷兰等国家都有各自的优势，都拥有自己自主研发开放的先进技术，它们都在不断的研究新型混合机的开发，向着高智能、工作效率高、混合精度高等方向发展。1.5本课题设计内容及解决的问题1.5.1课题的设计内容（1）、对乳鸽饲料混合机进行模块设计；其主要分为动力模块、传动模块、工作模块、支撑架模块、进料排料模块；（2）校核机械结构设计，优化机械结构；（3）进料口与排料口的设计，方便进料和排料；（4）传动轴之间的设计和校核，传动轴之间的配合链接；（5）传动方案的设计（皮带、链轮的设计）；（6）电机功率的选择，选择合理的动力；1.5.2拟解决的主要问题：（1）根据设计要求，构想混合机的总体设计；（2）画出传动简图，参考有关资料，选择最优机构，确定最佳方案；（3）对链轮传动设计、皮带传动设计选择合理的传动装置；（4）对各种传动轴进行相关的设计计算和校核；（5）减速装置的选用、确保能起到合理的变速作用，能保证其传动较大扭矩；（6）使用SolidWorks软件进行建模仿真和零件设计，同时使用CAD绘制二维图；1.5.3课题研究的方法、步骤及措施（一）研究方法：首先确定饲料混合机相关的原始参数数据，然后根据中型乳鸽饲料混合机的设计相对应的机构。动力部分、传动部分、工作部分、进料和出料部分、支撑部分的设计。（二）步骤和措施：（1）查阅相关的文献和资料，确定好设计的题目；（2）整体方案的设计和相关实施；（3）确定每个机构的设计参数和计算；（4）设计各个模块，并在设计中完善每个模块的功能；（5）对设计的零件进行三维建模然后配合成一个整体，并且进行运动仿真测试；（6）对机器的系统调试运行、修改，最后达到实现混合饲料的目的；1.6本章小结本次设计主要是研究了饲料混合机的设备结构的工作可靠性和对传动系统结构的可行性进行研究，同时介绍了饲料混合机的背景意义以及主要解决的问题，完成机器的措施和步骤。第二章总体方案设计2.1设计要求每年我国消耗的饲料量很大，但是在加工过程中多数依靠传统机器加工或者人工加工，从而导致效率低、人力投入多，而且混合精度达不到标准要求，因此不能满足现状况。因此研究设计一种可以减少人力、提高混合精度均匀、增加生产效率。本设计主要根据乳鸽饲料市场需求为此设计的混合机，乳鸽饲料混合机设计目标如下：1.用于小型、中型乳鸽工厂以及其他用途。2.可以根据标准要求混合不等的饲料品种。3.改进现有的饲料混合机，提高生产效率和混合精度、减少劳动力4.饲料混合机在正常工作时，利用离心力在外力的作用下混合，一开始时局部的混合在外力以及离心力的过程中，从而达到整体的均匀混合状态。5.V型筒的设计便于清洗和出料，从而提高了工作效率。6.乳鸽饲料混合机的主要混合系统由多个高速转动搅拌杆及低速转动的V型筒来进行混合，出料口和进料口都设有挡板，防止物料流失和空气流串，在工作是物料可以达到标准的混合效果。7.饲料混合机正常工作时可达每小时80L的生产量，采用真空进料或者人工进料。8.饲料混合机的原动力有两个交流电机，一个带有减速装置电机的主要负责V型筒的转动，另一个原电机主要负责搅拌杆的高速运转，两个电机之间的转动互不干预。2.2设计方案=1\*Arabic1、型筒传动装置设计方案V筒传动装置的设计，在V型筒在工作时（装有饲料）由于电机的转速很高，如果直接皮带轮的动力传到V型筒的话，使V筒的周转频率过大或者转速过快时，其中心平衡点可能产生位移，可能使V型筒，发生一些不良影响，所以应采用变速箱作为V筒的减速，然后通过链条传动传输稳定的动力，然后链条将动力传递到左驱动轴上来使V型筒工作，工作时的转速应保证在合适的范围内才是最佳的。=2\*Arabic2、搅拌装置传动装置设计方案搅拌装置的传动装置，目的主要是为了给桨叶式搅拌轴，提供高速的旋转动力，其设计由传动系统提供原动力然后通过皮带传动传递动力到右驱动轴上，因为搅拌主要工作是混合饲料，因此高速的旋转可以很好的混合饲料。=3\*Arabic3、搅拌系统设计方案搅拌系统由两个圆筒组成的封闭的V型筒，在内部设有搅拌杆进行混合，在V筒的上方设进料口，其V筒的动力来源于左驱动轴传输，右驱动轴作为主搅拌轴的动力传输，其两两动力传输互不干预，这样设计目的是为了让饲料混合更充分，乳鸽饲料混合机设计方案图如下图2-1所示：图2-1乳鸽饲料混合机设计方案图1、电机12、从动带轮13、皮带14、主动带轮25、搅拌输入轴6、轴承座7、孔盖支架8、压板9、孔盖10、手柄11、丝杆12、小搅拌轴13、叶式搅拌14、V型筒15、翻板阀16、法兰17、V筒输入轴18、链轮119、链条20、链轮221、圆柱齿轮322、圆柱齿轮423、皮带轮424、皮带225、皮带轮326、电机22.3设计参数本次设计一台中型饲料混合机，用于乳鸽养殖场的饲料等营养添加剂混合，其操作简单、可靠性能好。主要由动力部分、传动部分、工作部分、进料部分、出料部分、支撑部分组成机器的主要设计数据如下表2-2所示：表2-2乳鸽饲料混合机设计技术参数基本参数参考值电机型号Y100L1—4额定功率2.2kW转速n=1430rmp肉鸽破碎饲料（长度）4.0-15mm谷物类饲料（长度）6.0-12mm有效搅拌容积20~80L最大装料容积200LV型筒转速9-12rpm2.4工作原理2.4.1V型筒传动装置工作原理本课题设计研究的V型筒饲料搅拌机主要是由动力部分、传动部分、工作部分、进料部分、出料部分、支撑六大部分组成。饲料混合机的工作原理：饲料混合机设备是两个圆筒相互配合焊接而成V字型的料筒，而且材料采用的是AISI-304不锈钢，并且内壁采用针对性增加如防腐、防粘结、耐磨等功能性涂层或者保护层等措施。并在圆筒的两侧安装焊接两只轴，轴安装是在轴承套上面，依靠轴承套的支撑并且转动，轴承座具有很好的传动效率，从达到搅拌功能。另外在两个圆筒的上方设有两个饲料、物料的进料筒，在两个圆筒所和成的V字型下端，则是设为出料口，因为大型的V型混合机的交锥形部分，常用作于卸料或者装料，将不同的物料放入到其筒内，如果饲料混合完成后，打开翻板阀进行卸料，V型筒负重工作时，它的转速很慢，在9~12转之间，为此使用减速装置进行减速，V型筒传动装置设计如下图2-3所示。图2-3V筒传动装置1、电机22、带轮33、皮带24、带轮45、减速装置6、链轮17、链条8、链轮29、右传动轴10、V型筒2.4.2搅拌传动装置工作原理当V型混合机正常工作时，筒内的饲料（物料）在筒的转动下，会受到一个离心力的作用以及筒内的阻力所牵制，前面筒内的颗粒状饲料先作圆周运动，运动到一定点式，筒内的颗粒饲料离开了圆周运动就会在V筒内形成无规则运动，不管两边的物料如何运动都会流到V型筒的交锥形底下进行激烈的混合，然后在分开，随着混合机的不断的反复运动，于是在筒内颗粒或者其他的饲料互相的交替、不断的激烈冲击，然后在短时间内就可以达到标准、良好的混合状态。如果说为了使混合机长时间、不断反复的混合饲料，不仅对于标准值的饲料来说是没有意义的，这可能会导致饲料过热而改变自有的特性，以免发生不必要的化学反应，所以正确合理的混合饲料也是非常重要的，搅拌传动传动装置设计如下图2-4所示。图2-4搅拌传动装置1、电动机12、带轮13、皮带14、带轮25、左传动轴6、焊接轴座7、联轴器8、搅拌轴2.4.3搅拌系统工作原理由电机提供动力，动力通过电机的从动带轮和主动带，上面的皮带，在将动力传到搅拌输入轴，最后将动力传到输出轴上面焊接安装的叶式搅拌杆，这一系列则完成了内搅拌机构的传动。电机作为原动力提供，传到皮带轮和，皮带上面的动力在传递到二级减速器里面，在由减速器的输出轴将动力传动到链轮和链轮中的链条动力，在将动力传到V筒输入轴，从而完成动力传递。利用叶式搅拌齿和V型筒的转动进行饲料混合，叶式搅拌轴有很的搅拌特性，并且进料口与出料口搅拌在工作时均为关闭状态,两端饲料向中间充分激烈的流动然后充分混料,因为小搅拌叶与V型筒转动方向相反固而更快速更均匀的搅拌,当混合机的不断的工作运转时，就会在短时间内很好的混合两种（多种）不一样的饲料，接着可以在出口阀门进行饲料收集工作，此时已经完成饲料混合整个流程。对于饲料混合应当按照标准的化来完成饲料的混合工作。2.5整体混合机结构设计经过上面的介绍可以知道，本课题设计的乳鸽饲料混合机可以实现自动搅拌饲料、也可以实现真空进料或者人工进料以及自动卸料的工作效率，还可以节约人工成本饲料混合。乳鸽饲料搅拌机主要是由动力部分、传动部分、工作部分、进料部分、出料部分、支撑六大部分组成的,下图2-5为整体混合机的结构图。图2-5整体混合机的结构图1、减速装置2、动力装置3、链条传动4、支撑部分5、进料口6、出料口7、皮带传动2.6本章小结本章主要介绍了乳鸽饲料混合机设计的一个设计目标已经设计方案，并且绘制了饲料混合机的方案设计简图已经设计参数，详细的介绍了饲料混合机的工作原理和传动工作原理，并且利用CAD软件绘制并展示了乳鸽饲料混合机的结构设计图，让大家有一个简单的认识和了解。第三章V型筒传动装置设计3.1传动电机的选型选型的电动机主要根据工作机械中的工作特性以及工作的环境、温度、通风等情况来判断和有没有冲击、过载情况、调速范围，以及起动和制动的次数较多的程度还要根据当地电网供电状况等。而且在工作的环境中一般采用三相交流电源，对于没有特殊要求的均采用三相交流电动机供电，在其中三相异步电动机用的比较大，因为其结构简单，操作简单和保养方便，经济较低等优点。经常用的多为Y型电动机。在国内的一些企业有严格按照标准进行生产的电动机整机，然后只需要根据机器工作的要求来选择输出功率、经济、转速等方面进行选择合理的电动机就行，因此不再进行单独的设计电动机。下表3-1根据市场上混合机电机的规格型号选型。表3-1电动机性能型号Y100L1—4型转速n=1430rmp额定功率2.2kW3.2变速箱选型变速箱实际就是将原动机传动的动力进行变换的方式，从而达到合理的转速和扭矩。在此设计采用的是单级蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆也具有较好的工作稳定性能、其传动比也大、结构也紧凑。因为V型筒在工作时，为了使V筒的转速不能过快，综合各方面的经济性能考虑以及工作要求特性等方面，而且市面上的一些先进混合机也采用了蜗轮蜗杆减速器，因此选择它作为V型筒传动系统中的减速部分。所以不进行单独的设计。3.3带传动装置设计带传动是利用挠性带传递运动和动力的机械传动的形式，在各种机械行业中应用广泛。之所以选择V带作为传动系统的一部分，因为 V带的成本低、结构紧凑、并且具有良好的弹性以及可以缓冲、传动平稳，并且本设计混合机的V带传动没有特殊要求。根据皮带的工作属性，计算功率。经查文献[16]选取：选择V带的类型，根据，，经查文献[16]可知坐标点位于A区，所以选用A型V带进行计算。（1）由表3-2选择小带轮的直径，验算带速V：m/s由于5<V<30m/s,所以小带轮带速合适。表3-2V带的带轮最小直径型号OABCDEF71(63)100(90)140(125)200355500800（2）在计算大带轮的基准直径：mm由机械设计（表7-4取）：（3）确定中心距以及V带的基准长度，初定中心距。初定的中心距应当满足（3-6）条件：（3-1）式中：—小带轮基准直径—大带轮基准直径—中心距带入公式计算得参数：（4）计算V带的基准长度：（3-2）因此，V带的基准长度经查文献[16]：取计算实际中心距：然后在验算小带轮上的包角：（3-3）（5）确定V带的根数：基本的额定功率系数查文献[16]选取：额定功率的增量系数查文献[16]选取：小带轮三维包角系数查文献[16]选取：带长的修正系数查文献[16]选取：V带根数：所以应当取V带的根数为2根。（6）计算作用在轴上的载荷，每一米带长的质量，查文献[16]选取得计算初拉力：(3-4)则在轴上的载荷为：3.4电机皮带轮设计（1）先求出带的设计功率：上式中的为工况系数，查文献[16]选取为上式的额定功率，根据，小链轮的转数得经查文献[16],[22-17]图22.1—1，应当选B型皮带。（2）计算传动比：（3）确定带轮的基准直径：=1\*GB3①查文献[16]以及[22-31]表22.1—14和[22-17]图22.1—1选取小带轮的基准直径为=2\*GB3②而大带轮的基准直径为，经查文献[16][11,22-31]表22.1—14应当取值为计算带速，通常皮带带速在，将数值带入下式计算得：m/s（4）确定中心距以及带的基准长度。=1\*GB3①初定中心距，初定的中心距应当满足下式条件：（3-5）式中：—小带轮基准直径—大带轮基准直径—中心距选取，所以有436.81280,选=760mm。=2\*GB3②所需要带的基准长度：（3-6）将数据带入上式，经查文献[16],[22-13]表22.1—6应选取基准长度为。=3\*GB3③计算实际的中心距：需要安装时的最小中心距：补偿应当需要的最大中心距：=4\*GB3④计算小带轮的包角：=5\*GB3⑤计算单根带基本的额定功率：已知，经查文献[16],[22-25]表22.1—13f应当取得，考虑到其传动比的因素，额定功率的增量由[机械设计手册第三卷,22-25]表22.1—13f经查得。=6\*GB3⑥计算皮带的根数：（3-7）所以应当取V带的根数为2根。上式中的为小带轮包角系数修正，经查文献[16],[22-18]表中22.1—10取得=0.96。上式中的为带长的修正系数，从[机械设计手册第三卷,22-19],表22.1—11,查得应取=0.98。=7\*GB3⑦求单根的预紧力：（3-8）上式中的为每一米带长的质量，从文献[16],[22-19]表中22.1—12得，将数据带入下式中计算求得：表3-3由以上计算得出带的设计参数皮带型号B型带轮轴间距770mm最大轴间距844mm最小轴间距740mm带的根数2根预紧力352.6N小带轮直径220mm大带轮直径400mm3.5链传动装置设计因为V型筒在工作时（装饲料的情况下），转速在8~12转每分钟，这就需要较大转矩，所以V型筒的转动采用滚子链轮传递动力，滚子链轮由滚子、销轴、套筒以及内链板和外链板构成的，它采用的材料碳钢或者合金钢等，设计的链轮如下说明：（1）取小齿轮的齿数为:：查文献[16]选取小链轮转速取大齿轮的齿数为：：查文献[16]选取大链轮转速计算实际传动比：齿轮的功率:（3-9）（2）确定链轮的结数，初定中心距。一般情况下中心距选择在：，故初定中心距：链轮的结数计算：（3-10）（3）选择链节距：确定工况系数，查文献[16]选取：齿数系数，查文献[16]选取：单排链系数，查文献[16]选取：接下来计算它的额定功率：（3-11）根据以及并且看图10-14确定滚子链轮（它与链板疲劳假设相符合）。查文献[16]选取得：（4）计算实际的中心距。理论上的中心距：（3-12）（5）计算中心距的结量：经计算实际的中心距：另外验算链条的转速：（3-13）

（6）作用在轴上的载荷。工作的拉力：轴上的载荷：3.6链轮的校核下式为链轮的静强度校核公式：（3-14）式中：——链的抗拉载荷，单位N.——为上式的工况系数——为悬垂拉力，计算公式为：——为有效圆周力，计算公式为：查文献[16]选取，,忽略不计,即，所以经过计算的,符合设计的相关要求。表3-4滚子链的拉伸载荷参数及尺寸链条号链结距P滚子直径D1max销轴直径D2max链结内宽B1min链结外宽B2min内链板高度排距单排每米质量q/(kg/m)单排链极限拉伸载荷16A25.40015.87.9215.8822.6124.1329.292.655903.7轴的设计轴在机械行业领域中，使用的比较广泛，因为它是组成机械部件的重要零件之一，各种做回转运动的传动零件都是依靠它来传递动力以及运动的，然后通过各种各样的联轴器来实现运动和传递动力的，在设计轴是必须与其他有关的零部件的设计要求一致。材料选用45号碳素钢的轴，因为其成本较低没有合金钢那样贵，并且具有较高的综合力学性能等好处，如果根据工作精度要求轴的材料可以选择精度高的方面，轴的设计如下图3-5所示。图3-5右传动轴的结构及尺寸（1）确定电动机的额定功率以及满载的转速，由型号查标准得:,（2）蜗轮蜗杆减速器的效率查文献[16]选取其效率为： 采用凸缘联轴器，查文献[16]选取其效率为：采用滚动轴承，查文献[16]选取其效率为：（3）计算主动轴输入的功率：（4）计算主轴的转速：计算主动轴的转矩:（5）轴上的零件的装配方案，如图3-3所示，链轮从小端装入，然后在确定轴的最小直径，如图3-3所示，右端直径小。（6）估算轴的，查文献[16]选取C值，取计算联轴器的转矩，查文献[16]选取工况系数,转矩变化和冲击载荷中等，则联轴器的转矩计算为：（7）确定轴的各段尺寸，具体如下例所示：=1\*GB3①1-2段的轴头长度为了联轴器的轴向定位可靠，应该小于，=2\*GB3②2-3段轴的直径和5-6段的直径这两端地方上需要安装轴承，所以应当符合轴承的内径较好。=3\*GB3③联轴器的平键选用，初选用A型的额普通平键，经查文献[16]-平键截面尺寸=8(mm)×7(mm),键长为64(mm)。=4\*GB3④小链轮的平键选用，选A型普通平键，由d34查文献[16]平键截面尺寸=10(mm)×9(mm)，键长36(mm)。=5\*GB3⑤为了保证小链轮与轴的配合精度，采用过渡配合较好，配合精度为配合为K7/h6。=6\*GB3⑥为了联轴器能够与轴头之间的配合较好，应采用过渡配合，配合精度为配合为K7/h6。=7\*GB3⑦轴的倒角以及圆角确定，采用的导角，较为好，绘制的结构尺寸图，如上图3-3所示。3.8右传动轴的校核一直以来，轴在机械设备中有着至关的重要地位，在正常工作时，轴的强度不达标的话，轻则可能会发生断轴危险，重则会碰到工作人员。因此右传动轴的强度校核是很有必要的。轴强度的计算有三种方式，第一则是按扭转的强度来计算，第二则是按按弯扭合成强度计算，第三则是当量弯矩法（按扭转强度计算）和安全系数法校核轴。按扭转强度计算只要明白转矩的大小，就可以校核，但计算的精度不是较高，它适用于以下的三种情况：（1）传递轴的转矩或者转矩为主的传递轴校核；（2）初步估算轴径，然后进行结构设计；（3）一些精度不需要很高的轴的最终计算。分析主轴的受力状况，为此选用当量弯矩法来计算方式来校核轴的强度，其重要的一点是传动主轴主要是通过传递转矩为主的特点。（1）轴的扭转强度的公式：（3-15）上式中：—为轴的所传递的扭矩，单位为；—抗扭矩截面系数，单位为；—功率，单位为；—则是传动轴的转速，单位为；—许用应力，单位为；上式中，为空心轴的内径与外径比；将上式带入（3-15）公式中，得，所以得出此，因此右传动轴的强度设计符合要求。3.9本章小结本章主要经过查阅文献和书籍，选择了合理的电动机的型号和减速器的型合，以及对于重要零部件（带传动、链传动、轴类零件）的计算和校核。并且根据设计已有的数据参数，带入公式计算并且得出合理的数据，设计出合理的零部件。第四章搅拌系统和机架设计4.1主架体的设计一个机器机架设计可重可轻，重则体现在当你所以得零部件都设计好了，却发现在安装到主架体上时，有的安装出现尺寸误差以及安装不进去等情况；轻则，如果设计的不合理、规范，你也可以进行修改，但是前提是在规定的时间内进行改动，所以在设计机架时，应该一次设计过的原则，从而达到合理规范、没有出现设计尺寸误差等。本次设计的机架采用铸铁材料制作，使用此材料的好处是可以适用结构形状复杂，并且有较好的吸振性功能及机加工性能，在市面上常用于中小型的箱体结构设计。4.2搅拌电机的选型电机分别采用的是两个三相交流电动机，设计混合机机的初衷是为了饲料混合时更均匀，V筒与搅拌轴反向转动，这样目的是为了混合更均匀，因此得采用可以正反转控制启动的三相交流电动机，两个电机的控制为单独控制，为了防止两个电机之间的干预4.3右传动轴设计右搅拌轴是用于支承转动的零部件，并且可以与零部件一起回转传递运动和扭矩以及弯矩的轴。从下图可以看出搅拌轴右边是连接整体式轴座，而整体式轴座是安装在机架上面的，用以传递运动；右搅拌轴的左边是与搅拌主轴连接传递运动，它们之间用固定盘固定；而中间部分则是经过轴承套来支撑两个轴承的连接。这样设计的目的在于可以很好的传递运动，而成本也不会太高。设计简图如下图4-1所示：图4-1右传动轴设计图4.4焊接轴座的设计焊接轴座的选材长度为100mm长的圆管，壁厚为25mm的304圆管，采用304圆管的问题是，由于混合好的饲料是供给乳鸽饲养的，如果采用45号钢材质的话，使用久后会发生氧化生锈情况，如果生锈的锈铁掉落到V型筒里面，会造成乳鸽严重的伤害，因此使用没有卫生隐患的304材质。而焊接轴座的左端加工轴承孔，右端加工轴头，与左驱动轴头的连接，具体设计如下图4-2所示。图4-2轴承座的结构设计图4.5搅拌轴的设计作为整个搅拌工作中重要的搅拌轴，它的设计极其重要也是关系到混合饲料均匀的关键零件。在机械行业中常用的搅拌器有桨叶式、涡轮式搅拌、推进式搅拌、框式叶轮式等搅拌器。在搅拌器设计中采用叶式，之所以选择这种方式，是因为其利于流体的循环，在正常物料混合工作之时具有轴向以及径向分流的效果，可以使饲料更充分的混合均匀，从而达到饲料混合的标准值。叶式搅拌器结构简单，耐用性良好、成本合理，并且适用于饲料颗粒状的溶解，如下图4-3所示。图4-3搅拌轴的设计图4.6左驱动轴头设计从下图4-4轴头设计图看出，左轴头的部分与固定盘焊接为一体，这样设计目的是为了能够安装在整体式轴承座里面，可以更好的传递运动，而右边轴头是与左搅拌轴连接的，它们之间通过固定盘固定好，在工作时可以传递回转的运动或者扭矩等，如下图4-4所示。图4-4左驱动轴头设计图4.7左传动轴的设计左搅拌轴的设计意义与右搅拌轴的意义大体相同，轴是用以支撑零部件做回转运动以及传递扭矩和弯矩的。与右搅拌轴相比，左搅拌轴的左端需要连接到左驱动轴头，而不是直接连接到机架，不同之处就在于此，如下图4-5所示：图4-5左传动轴设计图4.8本章小结本章以乳鸽饲料混合机的机架、搅拌电机的选型、左右搅拌轴设计、焊接轴座设计、左驱动轴头设计进行介绍，先采用CAD绘图参数，并在绘图过程中进行改进原参数，然后在利用三维软件进行实体创作。第五章V型系统设计5.1V型筒设计V型筒的材料采用的是AISI-304不锈钢，采用不锈钢的原因是动物吃的东西也要保证一个卫生安全，其二V筒外壁作抛光处理，内部抛光防腐、防粘结等处理，V型筒由两个单面横截的形状圆筒构成，两个圆形料筒题目之间的夹角为，外观像V字母一样美观，在有饲料正常工作时，可以无死角的流动饲料、混合均匀，在清洗V型筒时更加方便，如下图5-1所示。图5-1V型筒结构设计图5.2入料孔盖设计V型筒的是由两个单向横截的圆筒所构成，因此两个圆筒的上方都设有一个进料口，在进料口上需要安装孔盖。在进料口处采用旋压式法兰将其合在进料口法兰上，由于V型筒的转动内部的饲料在离心力的作用下，则进料口处会受到饲料的冲击较大，因此采用这样的机构可以防止震开进料口。具体机构原理设计：孔盖支架是焊接在V型筒上与压板铰接，压板在与孔盖铰接，在压板的另一侧设有U型豁口，丝杆与V型筒铰接，上方设有螺纹，手柄与丝杆螺纹配合，旋转的手柄可以使手柄压紧压板。这样设计的目的在于防止长时间的连续工作的内部饲料冲击而设计的防震机构，如下图5-2所示。图5-2入料孔盖设计图5.3阀体设计阀体的设计主要是为了防止空气流窜到V筒里面同时也是一个控制开合的阀，如果空气一旦窜到饲料V筒里面，将会使饲料的特性发生改变，一些不确定的元素存在饲料上，有的可能会伤害到动物，因此防止空气流窜的同时也防止饲料掉落，其结构设计如下图5-3所示。图5-3阀体的设计图5.4翻板阀设计翻板阀是安装在阀体里面的一个重要零部件，其作用是在饲料的重力作用下会自动开启，在饲料下落完成时，在翻板阀里面的配重杠杆装置则会自动复位，也可以野风进入，从而完成饲料的排出，因为它是安装在阀体里面的，所以阀体可以控制其开合，也可以称为出料口，结构设计如下图5-4所示。图5-4翻板阀设计图5.5出料法兰设计出料法兰是安装在阀体一端的贴合面他们之间构成出料口的排料系统，排料系统则安装在V型筒的下方，这样的设计的方式是为了让饲料在重力下，排料更加彻底，其结构设计如下图5-5所示。图5-5出料法兰设计图5.6本章小节本章主要介绍采用AutoCAD创作的V型筒零件绘图，以及入料孔盖的设计绘图、阀体和翻板阀的设计绘图、出料法兰的设计，最终经过设计改进的原参数图纸，然后下一步的实体建模。第六章基于SolidWorks三维建模6.1乳鸽饲料混合机三维图本课题设计研究的乳鸽饲料混合机主要是为了实现可以更快速、混合效果高的工作。本次设计的乳鸽饲料混合机机构简单、战地面积小、应用的范围广，属于食品行业的范畴，有较好的研究价值。下图6-1为乳鸽饲料混合机整体机器三维模型展示。图6-1乳鸽饲料混合机整机三维展示6.2右传动系统三维图右传动系统主要由原动机、皮带传动、右传动轴组成，可以看出没有左传动系统复杂，因为右传动的最终目的是带动主搅拌轴转动，搅拌轴是安装在V型筒的内部，从而在工作时可以混合饲料，所以右传动轴不需要经过减速器减速，体积方面也没有V型筒笨重，这样设计的目的不仅减少了一些没有必要的零部件，而且还节约了经济成本，并且右传动电机与左传动电机互不干预，三维模型如下图6-2所示。图6-2左传动系统三维图6.3左传动系统三维图左传动系统主要有原动机、皮带轮系统、减速器、链轮以及左传动轴组成的。左传动系统最终带动转动的是V型筒，由于V筒在工作时转速不能过高，所以在此传动系统中设有减速器，减速器可以降低转速增加转矩，对于工作中的V型筒起到很好的安全作用，如下图6-3所以。图6-3右传动系统三维图6.4V型筒搅拌系统三维图V型内搅拌系统主要有主搅拌轴、入料孔盖、阀体、阀板、进料口、以及左传动轴和右传动轴组成。入料孔盖设计的目的，V型筒在工作转动时在离心力的作用下可以有效的防止被震开。左传动轴主要是驱动V筒的转动，而右驱动轴是与搅拌轴连接，用于驱动主搅拌轴转动，它们之间的传动，两两互不干预，如下图6-4所示。图6-4V筒搅拌系统三维图6.5主搅拌轴三维图主搅拌轴的动力靠右传动系统带动，然后带动主搅拌轴转动，搅拌轴的转动依靠另一端的交流电动机提供的动力，与另一端的电动机互不干预，饲料混合机在工作时，搅拌轴的转向与V型筒的转向恰恰相反，这样设计的目的是为了能更好的混合饲料，使饲料之间能够充分的达到混合的标准，如下图6-5所示。图6-5主搅拌轴三维图6.6V型筒三维图V型筒由两个圆形筒横截面组成的V型筒，在两个圆筒的上方设有进料口，便于多种饲料同时放入，两个圆形筒之间的夹角一般为，其壁内做抛光处理、仿粘结等，混合时可以无死角的混合饲料，并且便于清洗和物料排出，从而提高了工作效率，其三维如下图6-6所示。图6-6V型筒三维图6.7本章小结本章主要介绍了采用SolidWorks2021三维软件创作的整体乳鸽饲料混合机、左传动系统和右传动系统的三维实体零件图，以及V型筒搅拌系统和其他重要零部件的三维实体零件图介绍。第七章总结与展望自从2018年9月来到梧州学院，内心充满美好的期待，期待我可以在大学四年里面有所改变，改变我的坏习惯、培养我的身心素质、提高我的思想觉悟以及知识觉悟。从最开始在到现在的毕设任务，一开始我不知道如何做好这个毕设，甚至还有些害怕做不好，我慢慢的开始向去了解，去向学长们请教、向优秀的同学请教、以及在老师的讲解下才豁然开朗，才发现毕业设计是我们毕业当中的最后一关，也是极其重要的一次任务，每一次开会老师总会说：“你们把毕设做好了，出去外面工作就得心应手了，就不怕困难了。”我非常相信我导师的话，也非常的从心底尊敬，因为刘兆红老师是一个知识渊博、上课专心教学、对工作的态度及其认真以及对同学很友好的一个老师。我记得在每一次的开合时，老师总会给我们鼓励，让我们做好这最后一份任务。从放暑假回家的第三天，我开始下载查看了指导老师以及同学发给我的资料文件，在经过自己认真的查看后，对于自己方向有了很大的帮助，我定制的目标是先做完三维然后到图纸最后到论文，这样的方向很适合帮助我完成毕业设计。不仅仅是在这一方面下功夫，还要对指导老师的要求及如何去做应当熟记于心，还要按照标准的文件去更正，对于本身所研究的东西，应当要查阅相关的学术期刊等专业的知识来为自己的研究课题起到关键性的作用，这也是对自己一个资料的整理能力的认知。在做毕设过程中，不会有相关专业知识的难点出现，有了困难自己就会有想去解决它的动力，以此循环自己的能力就会等到提升，这也是为什么指导老师说只有自己做过之后，才能知道这个东西是怎么的一个原理，知道原理那就好解决了。我发现做毕业设计不仅仅是为了毕业而设计，它更像是对于一个学生的综合能力方方面面的评价，但是在这前面更重要的是一个态度，有的人说：“态度决定一切。”这一说法确实是正确的。它就好比是做好毕设前的一种辅助手段。好的态度相对应完成了一半，在加上自己所掌握的专业知识以及其他软件的知识把握能力，有了这些的加成，在做起事情来总会得心应手的。俗话说路要一步一步走，饭要一口一口吃，从中不难看出，人在做什么事情应当顺其自然、脚踏实地的去做好，哪怕有遗憾，那么遗憾也是美好的，因为自己付出了最大的努力，正如有