自动喂料搅拌机-正文

一、机器的工作原理及原始数据

工作原理

设计用于化学工业和食品工业的自动喂料搅拌机。物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容

器绕垂直轴缓慢整周转动：同时，固连在容器内拌勺点E沿图1虚线所示轨迹运动，将容器中拌料均匀

搅动。物料的喂料动作为：物料呈粉状或粒状定时从漏斗中漏出，输料持续一段时间后漏斗自动关闭。

喂料机的开启、关闭动作应与搅拌机同步。物料搅拌好以后的输出可不考虑。

原始数据

工作时假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力呈线性变化，如图1示。

表1.1拌勺£的搅拌轨流数据表

位置号i12345678

xi5253C047039522010040167

方案A

入14842766274063846020080

方案B王5104874543802058423192

表1.2自动喂料搅拌机运动分析数据表

固定较链A、D位置每次

电动机转物料装入

方案容器转速搅拌

速容器时间

号x/nun力/血x/mmy/mm/(r/min)时间

ADD/(r/min)/s

/s

A1700400120001440706040

B1725405120001440658050

二、功能要求

1）功能要求

a、要求物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器饶垂直轴缓慢整周转动：同时固定连在容器

内拌匀将容器中拌料均匀搅动。

b、要求喂料动作为：物料呈粉状和颗粒状定时从漏斗中漏出，输出持续一段时间后漏斗自沟关闭。

c、喂料机的开启、关闭动作和搅拌机同步。

2）功能分解

为满足设计要求需要实现以下运动功能：

电动机带动下容器绕垂直轴缓慢整周运动。

b、在电动机带动下拌勺沿搅拌数据要求的轨迹搅拌

c、在电动机带动下实现填料机自动填料的功能，即使漏斗出料口开关左右移动。

d、通过不同的机构、轮系的特点到达课题任务的减速要求和多部位运转的时间要求。

三、机构运动循环图

循环图1：拌匀的轨迹方案

搅拌勺不搅拌搅拌

容器匀速转动

喂料口开启40s关闭60s

小140°220°

凸轮的机构的设计；

实现喂料动作的凸轮机构在运动中受轻载而且低速运转，故只需采用等速变化规律的盘型直动从动

凸轮机构即可到达要求。凸轮机构的推程与喂料系统开口的大小相同，设其为120mm,喂料系统的开启

和关闭过程是一个快速的过程，故设其推程角和回程角为20度，根据物料喂入时间和每次搅拌时间即

可确定远近休止角的大小，其远休止角为200度，近休止角为120度。根据机构的整体尺寸设定凸轮的

基圆半径为350所，为尽最减小压力角而设定凸轮的偏心距为150mm。

凸轮设计具体如下：

由得凸轮的基圆半径彳）=350〃"〃，偏心距e=150m帆，凸轮以等角速度3沿逆时针方向回转，推

杆的行程〃=12（加加o

其运动规律为：

5=（）〜20°推杆等角速度上升/?;

20-220°推杆远休；

220〜240°推杆等速下降人；

240〜360°推杆近休。

用作图法，取比列尺必，先根据尺寸作出基圆与偏距圆，然后用反转法作图设计。

推程段凸轮轮廓线：

1）确定推杆在反转运动中占据的个位置；

2）计算推杆推程在反转运动中的预期位移；

s=h6/5。瓦=20

5/（。）05101520

s!nun0306090120

3）确定推杆在复合运动中占据的位置；

4）连接各点成一光滑曲线，即为凸轮轮廓线。

5）计算推杆回程在反转运动中的预期位移；

s=/品品=20

5/（。）05101520

slmm1209060300

6）重复上面的步骤就可得到凸轮完整曲线。凸轮设计如下图:

四；机构的选用

1;容器周转机构的选用:

12一锥齿轮3一传动轴4一容器5—皮带轮6—皮带7—发动机

这个周转机构是通过经电动机传出动力，通过皮带带动两个带轮运动，固定在带轮上的传动轴3也

一起运转。传动轴再把运动传递给锥齿轮2,锥齿轮2再把运动传递给锥齿轮1,锥齿轮1就和容器做

周转运动，到达传递的H的。

2；填料盒开关的选用

2

1一滑块2—填料盒3、4一连杆5一凸轮

这个机构为填料开关的选用机构。利用了凸轮、连杆、滑块机构来到达控制开关的能力。凸轮5的

匀速传动，推动杆4上下运动，连杆4带动连杆3运动，从而使滑块左右滑动，起到控制填料盒1开关

的目的。

3;电动机带动填料盒开关和拌匀运动机构选用

1—传动轴2—蜗杆3—涡轮4—凸轮5、6—齿轮7—发动机8—发动机9—皮带

这个控制机构为填料盒开关和搬运机构的选用。用了电动机、涡轮蜗杆、齿轮、凸轮、皮带来到达

控制目的。动力发动机7经皮带9带动皮带8的传动，经过轮轴1带动蜗杆2转动，从而使混轮3转动,

同时带动与涡轮3相连的齿轮6转动，齿轮6又带动齿轮（

5转动，从而带动固定在齿轮5上的凸轮4转动，就到达控制的目的。

4；输出局部机构选用

10

119

12

诊

30

勿VA

13

14

3

4

1500

0

17

03

1—电动机2—皮带3—皮带轮4一传动轴5、6一齿轮7、13、14一锥齿轮8一取料勺

9、10、11一连杆15一涡轮12,、16—凸轮17一蜗杆

电动机1通过皮带2带动皮带轮3转动，同时带动传动轴4的转动，传动轴4带动齿轮5和蜗杆17的

转动,齿轮5带动齿轮6转动同时带动固定在齿轮6上的锥齿轮7转动，而蜗杆17那么带动涡轮15转

动同时带动固定在涡轮15上的凸轮16转动，使得连杆11上下运动，从而使取料勺8在容器中提取物

料，当凸轮15从最高点转到最低点时，取料勺8进入容器装入物料，当齿轮转到最高点时，锥齿轮10、

7相接触，带动连杆11转动，同时锥齿轮13、14相接触，带动固定在锥齿轮13上的凸轮11转动，使

连杆10上下运动，从而使连杆9推动取料勺开与合，而连杆11的转动与连杆10的上升是同步的，从

而使物料沉着器中输出。

五；根据电动机参数拟定方案

方案A

1—皮带轮2—皮带3—电动机4一传动轴5、26一蜗杆6、24—涡轮7、8、24、27、28一齿轮9、22、

25—凸轮1()、II、12、13、14、18、19、20一连杆15—填料盒16—取料勺17—滑块21、23、29、

31、32一锥齿轮30—容器33—扮勺

动力由电动机3输出，经皮带2带动皮带轮1转动，动力传给传动轴4,有三个分路来完成整个动作流

程。

一、传动轴4传给锥齿轮32,锥齿轮32带动锥齿轮31的转动，从而使与锥齿轮31同心的容器30转动，

从而带动容器30转动。

二、传动轴4传给蜗杆5,从而使涡轮6转动，同时带动齿轮7转动，齿轮7又带动齿轮8转动，从而

带动固定在齿轮8上的凸轮9转动。凸轮9的匀速转动，推动连杆10上下运动，连杆10带动连杆15

的运动，从而使滑块17左右滑动，起到控制填料盒16开关的目的。而凸轮9的转动乂带动了旋接在它

上的连杆13的运动，从而带动连杆12、14的运动，带动了拌匀的运动，到达控制目的。

三、传动轴4带动齿轮27和蜗肝26的转动，齿轮27带动齿轮28转动何时带动固定轮28上的锥齿轮

29转动；而蜗杆26那么带动涡轮24转动同时带动固定在涡轮24上的凸轮25转动，使连杆20上下运

动，当凸轮25从最高点直到最低点时，取料勺16进入容器3()装入物料；当凸轮转到最高点时，锥齿

轮23,29想接触，带动连杆20转动，同时直齿轮21,23想接触，带动固定齿轮在锥齿轮21上的凸轮

22转动，使连杆19上下运动，从而使连杆18推动取料勺开与合，而连杆20的转动与连杆19的上升是

同步的，从而使物料沉着器中输出。

方案B：

IG

12、26、27----锥齿轮#电动机4----传动轴5、23----蜗杆6、21----涡轮7、8、24、25----

齿轮9、22——凸轮10、II、12、13、14、15、19——连杆16——填料盒17——滑块18——容器28

——拌勺20——取料勺

-：动力由电动机输入，传给锥齿轮，再由锥齿轮带动容器的转动。

二：动力由电动机经传动轴传给蜗杆，从而使涡轮转动，同时带动齿轮转动，齿轮传递，从而带动固定

在齿轮上的凸轮转动。凸轮的匀速转动，推动连杆上下运动，从而使滑块左右移动，起到填料盒开关的

目的。而齿轮的转动又带动了固定在它上的连杆的运动，由四杆机构，带动了拌勺的运动。

三：动力由电动机经传动轴传给涡轮和蜗杆，从而使锥齿轮和涡轮转动，涡轮转动同时带动潮轮上的凸

轮转动，使连杆上下运动，当凸轮转到最低点，取料勺进入容器装入物料，当凸轮转到最高点，取料勺

转出容器，同时控制取料勺的开与合，是物料沉着器中输出。

六；机械传动方案的评定与选择

方案A：

优点：1、涡轮传动结构紧凑，体积小，重量轻，工作平稳，冲击震动、噪音小。

2、锥齿轮平稳，噪声小。

3、齿轮传动能保证瞬时传动比恒定，平稳性高，传递准确可靠；传动功率和速度范围大；结构

紧凑、可实现较大传动比，使用寿命长。