1、立式螺旋型混合機(jī)學(xué) 生：楊豐赟指導(dǎo)老師：劉惠恩（閩南理工學(xué)院，學(xué)號(hào)101016124）摘 要：立式混合機(jī)是飼料加工廠(chǎng)一種常用的混合機(jī)械，特別在一些小型飼料加工廠(chǎng)應(yīng)用較廣。立式混合機(jī)由筒體和混合輸送兩大部分，筒體部分的結(jié)構(gòu)是根據(jù)物料的混合量和混合要求確定，而混合輸送部分基于立式螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)原理。本設(shè)計(jì)在給定的原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析和計(jì)算完成了立式混合機(jī)的總體設(shè)計(jì)，傳動(dòng)方案的選擇。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)物料的混合要求，進(jìn)行了混合機(jī)的攪龍、圓筒、電動(dòng)機(jī)、皮帶輪等的設(shè)計(jì)計(jì)算。整個(gè)機(jī)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗少，維護(hù)方便等。關(guān)鍵詞：立式；混合；混合機(jī)Design of Vertical Spiral Mix

2、er Student:Zeng YushengTutor:Tang Chouzhou (OrientalScience & TechnologyCollege of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract :The vertical mixer is a commonly used machinery in feed-processing factory, which is specially widely used in small feed-processing factory. The vertical mi

3、xer consist of two major parts including the tube body and the mixer transportation. the tube body is determined by the mixture request and material properties. Based on original data, the total structure and the transmission devices is designed and selected. On that basis, spiral shaft, cylinder, t

4、he electric motor, and the pulley was designed and selected. The mixer has such advantages as simple structure, low power consumption and well maintenance.Key words: vertical；mix; mixer1 前言配混合系統(tǒng)是飼料廠(chǎng)的重要工段, 混合機(jī)是飼料加工廠(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其中混合機(jī)的性能好壞與使用效果，直接影響生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。近十年來(lái),隨著飼料添加劑工業(yè)和成套飼料加工設(shè)備的發(fā)展，對(duì)混合機(jī)的要求越來(lái)越高。一般說(shuō)來(lái),要求混合精

5、度高、混合速度快、能耗低、粉塵密封性好、裝載系數(shù)大、出料干凈、噪音小、操作容易、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、清洗維修方便、使用壽命長(zhǎng)，對(duì)不同物混合料有較好的適應(yīng)性，混合后的制劑不產(chǎn)生離析分層現(xiàn)象，對(duì)某些混合料還要求不產(chǎn)生混合過(guò)熱等。隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程加快，我國(guó)已加入WTO，塑料制品及塑機(jī)行業(yè)都將面臨更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，面臨企業(yè)重組，優(yōu)存劣汰的局面。不斷提高混合機(jī)品質(zhì)，全面壯大企業(yè)實(shí)力是混合機(jī)制造企業(yè)的必然選擇。與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)相比，國(guó)產(chǎn)混合機(jī)無(wú)論在理論設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、材料技術(shù)、能耗指標(biāo)、配套器材等方面都存在較大的差距，國(guó)內(nèi)混合機(jī)制造企業(yè)要不斷壯大，必須研究混合機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀和技術(shù)差距，采取有效措施，不斷縮小差距，追

6、趕世界先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)混合機(jī)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該充分利用中國(guó)加入WTO的機(jī)遇，加強(qiáng)與國(guó)外的技術(shù)交流，汲取國(guó)外先進(jìn)混合機(jī)之長(zhǎng)，加快提高我國(guó)混合機(jī)自動(dòng)化控制程度、外觀質(zhì)量、成套性和功能組合性，縮小與國(guó)外產(chǎn)品的差距，提高我國(guó)產(chǎn)品在用戶(hù)中的信任度，使我國(guó)混合機(jī)不僅在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，而且在國(guó)外市場(chǎng)也能占據(jù)一席之地。我國(guó)現(xiàn)在已生產(chǎn)的混合機(jī)品種日益增加，適用范圍不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品水平及質(zhì)量正在迅速提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力正在不斷增強(qiáng)。特別是我國(guó)政府出臺(tái)了支持產(chǎn)品出口的各項(xiàng)相關(guān)政策，為國(guó)內(nèi)混合機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了極好的外部條件，這都表明我國(guó)混合機(jī)發(fā)展前景良好。1.1 選題研究的目的與意義混合機(jī)是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混

7、合起來(lái)的機(jī)械。混合機(jī)械廣泛用于各類(lèi)工業(yè)和日常生活中。混合機(jī)可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過(guò)混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻1。本論文是設(shè)計(jì)一種立式螺旋混合機(jī)，根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)要求必須有合理的結(jié)構(gòu)（包括制造工藝合理，攪龍的連接牢固可靠，檢修安裝方便等）和足夠的強(qiáng)度，同種混合機(jī)可用于幾種不同的混合過(guò)程，而且螺旋式由于其有可以使物料循環(huán)的能力，幾乎是應(yīng)用中最廣泛的一種類(lèi)型，這就決定了該混合機(jī)具有很好的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)價(jià)值。2 混合機(jī)的混合機(jī)理和類(lèi)型2.1 混合機(jī)的混合機(jī)理工作時(shí)，

8、將按比例配好的各種物料依次倒入進(jìn)料斗內(nèi)。由垂直攪龍將物料向上推送至攪龍頂部的敞開(kāi)口后，向四周甩出。物料下落到機(jī)器底部，再次被攪龍向上推。這樣經(jīng)過(guò)反復(fù)多次循環(huán)，飼料得到均勻混合，然后經(jīng)卸料斗排出2。2.2 混合機(jī)的分類(lèi)在生產(chǎn)工藝過(guò)程中，多采用機(jī)械混合。以下所述均為按機(jī)械混合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)物料混合的混合機(jī)。混合機(jī)可根據(jù)其布置形式、用途、結(jié)構(gòu)、工作原理及與配合器配合工作的方式來(lái)分類(lèi)。按混合機(jī)的布置形式，可分為立式混合機(jī)和臥式混合機(jī)；根據(jù)其適應(yīng)的飼料種類(lèi)，可分為干粉料，濕拌料和稀飼料混合機(jī)；按結(jié)構(gòu)和工作原理，可分為回轉(zhuǎn)筒內(nèi)無(wú)攪拌部M式、固定腔室(內(nèi)配攪拌部件)式兩類(lèi)，根據(jù)被混合物料的物態(tài)不同，采用不同工

9、作部件。用于粉料混合的有螺旋、葉片和螺帶式；用于稀飼料攪拌的有螺旋、槳葉和葉片式；對(duì)于潮濕料則用螺旋和葉片式。混合機(jī)主要分兩大類(lèi)，即旋轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)和固定式容器混合機(jī)，其中旋轉(zhuǎn)式混合機(jī)又包括圓筒混型合機(jī)、雙錐型混合機(jī)、V型混合機(jī)、正方體型混合機(jī)；固體容器式混合機(jī)分為螺旋帶式混合機(jī)、立式螺旋混合機(jī)，下面對(duì)這些混合機(jī)進(jìn)行介紹3。圓筒混型合機(jī)圓筒型混合機(jī)按其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)位置可分為水平型及傾斜型兩種。圖1所示為圓筒型混合機(jī)示意圖。當(dāng)水平型圓筒混型合機(jī)操作時(shí)，物料的流動(dòng)型簡(jiǎn)單，它缺乏沿水平軸線(xiàn)的橫向運(yùn)動(dòng)，容器兩端都有混合死角，且卸料不便，故混合效果不夠理想，一般不采用；傾斜型圓筒混型合機(jī)，由于容器與水平軸線(xiàn)

10、間存在一定的角度，這便減小了物料在水平型容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)的缺點(diǎn)，而使流型復(fù)雜化，混合能力增強(qiáng)。雙錐型混合機(jī)雙錐型混合機(jī)，它的容器由兩個(gè)錐筒和一段短圓柱筒焊接而成，其錐角是根據(jù)被混合散料的逆止角來(lái)確定，有和兩種結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)速底，橫流效應(yīng)良好，對(duì)流動(dòng)性好的物料混合較快，且消耗功率底。 V型混合機(jī)V型混合機(jī)，它的旋轉(zhuǎn)容器由兩個(gè)傾斜圓筒組成，兩筒軸線(xiàn)夾角在之間，容器與回轉(zhuǎn)軸非對(duì)稱(chēng)布置。起混合時(shí)間為4分鐘左右，轉(zhuǎn)速在625r/min，主要用于干粉類(lèi)食品物料的混合。 正方體型混合機(jī)正方體型混合機(jī)的容器為正立方體，而正方體對(duì)角線(xiàn)的位置，即旋轉(zhuǎn)容體的軸線(xiàn)，混合時(shí)間短，混合速度快，且沒(méi)有死角產(chǎn)生，卸料容易，適用于咖啡等

11、物料的混合。圖1 雙錐型混合機(jī)示意圖Fig1Dicone mixer schemes圖2 V型混合機(jī)示意圖Fig2 V mixer schemes3 立式混合機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.1 立式混合機(jī)結(jié)構(gòu)組成 立式螺旋混合機(jī)組要由：受料斗,攪龍,圓筒,攪龍外殼,卸料開(kāi)關(guān)4。3.2 立式混合機(jī)特點(diǎn)立式混合機(jī)的特點(diǎn)：1）配用動(dòng)力小，占地面積小2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)中緊湊，操作維修方便，噪音小，對(duì)物料的適應(yīng)性廣，不需要特殊的生產(chǎn)場(chǎng)地3）一次裝料量多，調(diào)批次數(shù)少4）每批料混合時(shí)間長(zhǎng)5）混合精度不高，腔內(nèi)物料殘留量較多。4 混合機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的確定4.1 原始數(shù)據(jù)混合機(jī)容量： 1 m3；主軸轉(zhuǎn)速：360 r/min；混

12、合時(shí)間：1520 min；功 率：3.6 kW。4.2 混合機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 立式螺旋混合機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)查農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P1222表18-1-121）混合室容積V(m3) 0.622）圓筒直徑D（m） 0.81.83）圓錐部分的錐角 4）圓筒高度H（m） （0.42）D5）垂直螺旋的直徑d （0.250.35）D6）螺旋與套管的間隙（mm） 8107）套管頂端與頂板的間距 0.75d8）套管底端與圓錐內(nèi)壁板的間距 0.75d圓筒直徑：1000 mm高度：2166.5mm 生產(chǎn)率立式螺旋混合機(jī)的生產(chǎn)率Q為：Q=60V/T (kg/h)（1）式中 V混合室容積（m3）混合室充滿(mǎn)系數(shù)，=0.750

13、.85混合飼料的容積質(zhì)量，=500550（kg/m3） T生產(chǎn)一批飼料所用時(shí)間，一般為620minQ=1584004.3 電動(dòng)機(jī)選擇  1）小型三相異步電動(dòng)機(jī)（封閉式）,型號(hào)Y(IP44)，作一般用途的驅(qū)動(dòng)源，即用于驅(qū)動(dòng)對(duì)驅(qū)動(dòng)性能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)差率無(wú)特殊要求的機(jī)器和設(shè)備；亦用于灰塵較多，水土飛濺的場(chǎng)所。適用與無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床，風(fēng)機(jī)，運(yùn)輸機(jī)，攪拌機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械等，額定電壓380V，頻率50HZ。2）小型三相異步電動(dòng)機(jī)（防護(hù)式）,型號(hào)Y(IP23)，作一般用途的驅(qū)動(dòng)源，即用于驅(qū)動(dòng)對(duì)驅(qū)動(dòng)性能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)差率無(wú)特殊要求的機(jī)器和設(shè)備，但必須要求周?chē)h(huán)境比較干凈，防護(hù)要求較低的場(chǎng)所。3

14、）YZR、YZ系列冶金及起重機(jī)用三相異步電動(dòng)機(jī)。YZR系列為繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，YZ為籠型轉(zhuǎn)子動(dòng)機(jī)。冶金及起重用電動(dòng)機(jī)大多采用繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子。單對(duì)于30KW以下電動(dòng)機(jī)預(yù)計(jì)在啟動(dòng)不是很頻繁而電網(wǎng)量有許可滿(mǎn)壓?jiǎn)?dòng)的場(chǎng)合，也可采用籠型轉(zhuǎn)子。4）YL系列單相雙值電容余部電動(dòng)機(jī)，具有轉(zhuǎn)矩高，效率高，功率高的特點(diǎn)，但是適用與啟動(dòng)力矩較大的空氣壓縮機(jī)、木工機(jī)械、粉碎及其他小型機(jī)械5。 工作機(jī)所需功率PwPw= 3.6 kW（2） 電動(dòng)機(jī)輸出功率PdPw/（3）=帶軸承 =0.960.99=0.9504（4）Pd=3.787KW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇按照工作機(jī)轉(zhuǎn)速要求和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理傳動(dòng)比范圍，推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍，V帶傳動(dòng)

15、比為24。nd（i1·i2in）nw初選為異步轉(zhuǎn)速為1440r/min的電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定根據(jù)上述對(duì)幾種常用電動(dòng)機(jī)的分析，綜合考慮到立式混合機(jī)屬于無(wú)特殊要求，配用動(dòng)力小的一種農(nóng)業(yè)機(jī)械，采用小型三相異步電動(dòng)機(jī)（封閉式）,型號(hào)Y(IP44)。已知混合機(jī)的功率后，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，由于考慮到功率應(yīng)當(dāng)比計(jì)算值大一些，查閱標(biāo)準(zhǔn)，選取Y112M4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率4KW，額定電壓380V，頻率50HZ，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min。基本符合題目所需的要求6。5 傳動(dòng)方案的確定 結(jié)合本設(shè)計(jì)的要求，現(xiàn)有三種傳動(dòng)方案如圖3所示：1、電動(dòng)機(jī) 2、減速器 3、套筒 4、聯(lián)軸器 5、聯(lián)軸器

16、6、電動(dòng)機(jī) 7、料筒 8、滑塊聯(lián)軸器 9、小帶輪 10、大帶輪 11、減速器 12、電動(dòng)機(jī) 13、套筒圖3 三種傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖Fig3Three transmissions scheme diagram方案a采用了帶有電機(jī)的擺線(xiàn)針輪減速器，大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，由于減少了功率的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，功率傳遞損失較小，工作效率較高。它的缺點(diǎn)是價(jià)格較其它減速器稍高、制造精度要求較高，傳相對(duì)于鏈傳動(dòng)較低，使用時(shí)需要張緊，作用于軸上的徑向壓力較大，不能在高溫下使用。方案b是電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)和減速器，將動(dòng)力傳至螺旋軸。傳動(dòng)裝置的外形尺寸大，且?guī)鲃?dòng)不適合在低速和大傳動(dòng)比下使用，有彈性滑動(dòng)或打滑現(xiàn)象，難以保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。方

17、案c的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接用v帶連接，有很好的過(guò)載保護(hù)作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝處理。經(jīng)過(guò)比較，和考慮本設(shè)計(jì)立式混合機(jī)的實(shí)用情況，選用方案c。由于混合攪拌機(jī)的工作環(huán)境以及外形的要求，傳動(dòng)方案應(yīng)簡(jiǎn)化和輕化，且混合機(jī)安裝形式的影響，故選擇帶傳動(dòng)為其驅(qū)動(dòng)方式7。6 三角皮帶輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的基本組成零件為帶輪（主動(dòng)輪和從動(dòng)輪）和傳動(dòng)帶。當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用帶輪和傳動(dòng)帶間的摩擦或嚙合作用，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞給從動(dòng)帶輪。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)。按照工作原理的不同，帶傳動(dòng)可分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)。在摩擦型帶傳動(dòng)中，根據(jù)傳動(dòng)帶的橫截面形狀的不同

18、，又可以分為平帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和多帶傳動(dòng)。平帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用較多。圓帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其材料為皮革、棉、麻等多用于小功率傳動(dòng)。多鍥帶兼有平帶柔性好和V帶摩擦力大的優(yōu)點(diǎn)，并解決了多根V帶長(zhǎng)短不一而使各帶受力不均的問(wèn)題。多鍥帶主要用于傳遞功率較大同時(shí)要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。嚙合型帶傳動(dòng)一般也稱(chēng)為同步帶傳動(dòng)。它通過(guò)傳動(dòng)帶內(nèi)表面上等距分布的橫向齒和帶輪上的相應(yīng)齒槽的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)。與摩擦型帶傳動(dòng)比較，同步帶傳動(dòng)的帶輪和傳動(dòng)帶之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，能夠保證嚴(yán)格傳動(dòng)比。但同步帶傳動(dòng)對(duì)中心距及尺寸穩(wěn)定性要求較高。在帶傳動(dòng)類(lèi)型選擇中，因?yàn)閂帶的橫截面呈等腰梯

19、形，帶輪上也做了相應(yīng)的輪槽。傳動(dòng)時(shí)，V帶只與輪槽的兩個(gè)側(cè)面接觸，即以?xún)蓚?cè)面為工作面。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。這是V帶傳動(dòng)性能上的主要優(yōu)點(diǎn)。加上V帶傳動(dòng)允許傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)緊湊，以及V帶傳動(dòng)多已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而V帶的傳動(dòng)應(yīng)用比平帶傳動(dòng)廣泛的多，故在這里選用V帶傳動(dòng)。6.1 設(shè)計(jì)功率Pd的計(jì)算計(jì)算功率Pd=P是根據(jù)傳遞功率P和帶的工作條件而確定的式中：Pd計(jì)算功率，KW；工作情況系數(shù)； P所傳遞的額定功率，即電動(dòng)機(jī)的額定功率，KW。根據(jù)混合機(jī)的工作情況，載荷變動(dòng)較小。查機(jī)械設(shè)計(jì)P156表8-7選擇其工況系數(shù)KA=1.1Pd=PKA=41

20、.1=4.4 KW （P為電動(dòng)機(jī)功率）6.2 選擇帶型電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為1440 r/min,根據(jù)設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪的轉(zhuǎn)速即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速查機(jī)械設(shè)計(jì)P156圖8-11確定選用A型帶8。6.3 計(jì)算傳動(dòng)比傳動(dòng)比大，會(huì)減少帶輪的包角。當(dāng)帶輪的包角減少到一定程度時(shí)，帶傳動(dòng)就會(huì)打滑，從而無(wú)法傳遞規(guī)定的功率。因此帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般為i7，一般取值i=25。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)P155。由電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n1=1440r/min；大帶輪的轉(zhuǎn)速n2=360r/min；所以帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：（5）6.4 小帶輪的尺寸確定為防止帶的彎曲應(yīng)力過(guò)大而導(dǎo)致帶的壽命降低，小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1大于等于最小直徑，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P19

21、3表11-7取小帶輪直徑d1=90mm9。6.5大帶輪的尺寸確定因?yàn)椋? （6）一般取帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)率為：1%2%；我們?nèi)鲃?dòng)的彈性滑動(dòng)率為：=1.5%。所以：=··（1-） =4×90×（1-0.015） =354.6 mm則由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P193表11-7注取大帶輪直徑d2=355mm6.6 驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差對(duì)于V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比誤差范圍一般在： ±5% 。因?yàn)椋?4.004（7）=×100%=×100%=0.1 %所以：故符合的取值范圍。6.7 帶輪帶速的驗(yàn)算當(dāng)帶傳動(dòng)的功率一定時(shí)，提高帶速，可以降低帶傳動(dòng)的有效拉力，相

22、應(yīng)地減少帶的根數(shù)或者V帶的橫截面積，總體上減少帶傳動(dòng)的尺寸；但是，提高帶速，也提高了V帶的離心應(yīng)力，增加了單位時(shí)間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，不利于提高帶傳動(dòng)的疲勞強(qiáng)度和壽命。降低帶速則有相反地利弊。因此，帶速不宜過(guò)高或過(guò)低，一般v=525 m/s，最高帶速30 m/s。V帶速度v=6.78 m/s帶速在525m/s范圍內(nèi)，符合。6.8 V帶傳動(dòng)的中心距的確定及小帶輪的包角驗(yàn)算 中心距大，可以增加帶輪的包角，減少單位時(shí)間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，有利于提高帶的壽命。但是中心距過(guò)大，則會(huì)加劇帶的波動(dòng)，降低帶傳動(dòng)的平穩(wěn)性，同時(shí)增大帶傳動(dòng)的整體尺寸9。中心距小，則有相反地利弊。一般初選帶傳動(dòng)的中心距為0.7（d1+d2）

23、<a0<2(d1+d2),式中，為初選的帶傳動(dòng)中心距。為了考慮到混合機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的緊湊性，所以a0的值不宜過(guò)大，初定中心距=700mm 計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：對(duì)于V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度我們可以用下公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算：（8） =2700 + (90+355) + =2123.73mm查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P190表11-2選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2240mm。 計(jì)算實(shí)際中心距a= a0 + = 700 + = 758.135 760mm（9）6.9 V帶傳動(dòng)的皮帶根數(shù)的確定為了使各根V帶受力均勻，帶的根數(shù)不能過(guò)多，一般少于10根。否則，應(yīng)選擇橫截面積較大的帶型，以減少帶的根數(shù)。查機(jī)械設(shè)計(jì)P158式（9-25）

24、Z= = = 3.55（10）取Z=4根-計(jì)算功率。-單根V帶所能傳遞的功率。；單根V帶的功率增量。-包角系數(shù)。-V帶長(zhǎng)度系數(shù)。6.10 小帶輪包角查機(jī)械設(shè)計(jì)P148式（8-7），小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角。又查機(jī)械設(shè)計(jì)P148式（8-6），小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動(dòng)的工作能力。應(yīng)使9010。= 160.02120（11）因此包角合適。6.11 V帶傳動(dòng)的張緊力= = 136.952 N（12）6.12 軸上荷載為了設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承，需要計(jì)算傳動(dòng)作用在軸上的荷載（查機(jī)械設(shè)計(jì)P159圖8-13）= 2Zsin（查機(jī)械設(shè)計(jì)P

25、159式8-28）（13）= 2Zsin = 24136.9520.9848 = 1078.96 N6.13 V帶傳動(dòng)的帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑和帶輪轉(zhuǎn)速等已知條件，確定帶輪的材料，結(jié)構(gòu)形式，輪槽、輪輻和輪轂的幾何尺寸、公差和表面粗糙度以及相關(guān)技術(shù)要求。V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)不同，V帶輪可以分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。對(duì)于V帶輪的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好；無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。V帶輪的技術(shù)要求：鑄造、焊接或燒結(jié)的

26、帶輪在輪緣、腹板及輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之要做動(dòng)平衡。V帶輪的輪槽與所選用的V帶的型號(hào)相對(duì)應(yīng)，查機(jī)械設(shè)計(jì)P161表8-10.帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用的材料牌號(hào)為HT150 或 HT200；轉(zhuǎn)速較高可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。小功率的可采用鑄鋁或塑料。帶速V30m/s的傳動(dòng)帶，其帶輪一般用HT200制造，高速時(shí)宜采用鋼制帶輪，速度可達(dá)到45m/s。對(duì)于本混合機(jī)我們選用V帶輪的材料為：鑄鐵 HT200。小、大帶輪的各部分尺寸計(jì)算，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)P160圖8

27、-14。小、大帶輪的示意圖如圖4和圖5所示： 圖4 小帶輪Fig4Small pulley圖5 大帶輪Fig5Big pulley6.14 V帶傳動(dòng)的鍵的選擇 在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，選擇圓頭普通平鍵聯(lián)接。因?yàn)閳A頭普通平鍵宜放在軸在上指狀銑刀銑出的鍵槽內(nèi)，從而使鍵在鍵槽內(nèi)固定良好。這種鍵用途廣泛。缺點(diǎn)是鍵的端部側(cè)面與輪轂并不接觸，不能參與傳遞轉(zhuǎn)矩，而且軸上鍵槽端部的應(yīng)力集中較大。本設(shè)計(jì)中加工的鍵槽用端銑刀加工的，故可選用A型鍵槽11。由上述可知電動(dòng)機(jī)的輸出軸的伸出長(zhǎng)度為：E=60mm=；軸徑為d28mm；選用平鍵來(lái)進(jìn)行V帶傳動(dòng)的徑向定位。經(jīng)查表得：小帶輪上的為：鍵8×7 GB/T10

28、962003；表示為：圓頭普通平鍵（A型）；b=8 mm，h=7 mm；L=46 mm，材料為鋼,許用擠壓應(yīng)力 = 100 MPa；7 攪龍的設(shè)計(jì)與計(jì)算一般軸的長(zhǎng)度與直徑之比均較大，屬于相對(duì)細(xì)長(zhǎng)類(lèi)零件。一般軸所受的力有扭轉(zhuǎn)力矩和徑向力，有時(shí)也會(huì)受到軸向力。這些力使軸產(chǎn)生切應(yīng)力和彎曲正應(yīng)力（以及軸向壓應(yīng)力）。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這些應(yīng)力，使軸有足夠的承載能力。有些精密的軸要求控制其在受力以后的彈性變形量，則還應(yīng)著重考慮其剛度。但在實(shí)際使用過(guò)程中，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)某些靜強(qiáng)度和剛度足夠的軸會(huì)發(fā)生非預(yù)料的失效（例如斷列、過(guò)量塑性變形和摩擦表面剝落等現(xiàn)象），致使機(jī)器報(bào)廢、或發(fā)生重大事故。造成失效的原因很多，主要是由于

29、軸的疲勞強(qiáng)度不足等。因此設(shè)計(jì)軸時(shí)除了有足夠的短時(shí)承載能力外，還應(yīng)考慮有長(zhǎng)期的使用壽命。軸可分為回轉(zhuǎn)軸和非回轉(zhuǎn)軸兩類(lèi)：回轉(zhuǎn)軸一般是兩個(gè)支點(diǎn)支承（個(gè)別也有多支承），作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。它在扭轉(zhuǎn)力矩和徑向力的作用下，產(chǎn)生切應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。多數(shù)軸均屬于此類(lèi)。但有少數(shù)軸在理論上不承受或很少承受徑向力和軸向力，僅承受扭轉(zhuǎn)力矩，設(shè)計(jì)是應(yīng)另行考慮。軟軸也屬于此類(lèi)，但由于它有其特殊性，故單獨(dú)考慮。非回轉(zhuǎn)軸一般是兩個(gè)支點(diǎn)支承，不作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，理論上只承受徑向力和所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。例如銷(xiāo)軸和心軸均屬于此類(lèi)。但有時(shí)也有軸向力。設(shè)計(jì)軸時(shí)不能只孤立地考慮一根軸本身，也不能僅僅考慮強(qiáng)度計(jì)算。它必須和軸系以及整個(gè)機(jī)器整體結(jié)合起來(lái)。因此

30、設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)考慮下列問(wèn)題：1）所選材料的強(qiáng)度、硬度以及熱處理狀態(tài)，在特殊情況下還應(yīng)考慮耐腐蝕性和高溫性等。此外，還應(yīng)考慮材料的價(jià)格、加工容易程度和采購(gòu)是否容易等等。2）軸是否滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度要求和規(guī)定的使用壽命。3）軸和軸系的尺寸、結(jié)構(gòu)和配置等是否與整個(gè)機(jī)器相適應(yīng)。4）軸上各種零件如齒輪、帶輪等的聯(lián)結(jié)方法、位置、固定、裝配和拆卸等是否合理。5）軸的加工。6）軸及軸系在正常情況下的振動(dòng)，應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。7）軸承的裝配方案、安裝、拆卸及其潤(rùn)滑是否合理。8）軸的密封裝置的選擇是否合理。9）聯(lián)軸器的形式、位置以及其在軸上的固定方式是否合理。10）軸上個(gè)零件間的相互位置及其安裝和拆卸順序。11）裝配時(shí)的軸

31、向位置調(diào)整方法和檢測(cè)手段。12）運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)異常現(xiàn)象如振動(dòng)、噪聲、發(fā)熱時(shí)的處理12。7.1 計(jì)算攪龍軸的最小直徑 軸的材料選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。d = = 23.268 mm（14）考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱的影響，軸徑應(yīng)加大5%，則d = 23.268*1.05 = 24.43 mm圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑，因d為轉(zhuǎn)矩的輸入端軸徑，屬有配合要求的軸段，查表取標(biāo)準(zhǔn)直徑d = 25 mm13。7.2 大帶輪上的鍵選擇大帶輪上的為：鍵 8X7 GB10962003；表示為：圓頭普通平鍵（A型）；b=8 mm，h=7 mm；L=40 mm，材料為鋼,許用擠壓應(yīng)力 = 100 MPa。7.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、

32、定位圖6 軸Fig6 Shaft7.4軸的校核  圖7 扭矩 Fig7 Torque picture許用彎曲應(yīng)力 = 60 Mpa（15）葉片上圓周 = 1232.22 N（16）軸向力 = 330.17 N（17）= = = 616.11 N水平彎矩= = 585.77 Nm垂直彎矩= 25.58Nm輸入轉(zhuǎn)矩T = 95.5Nm合成彎矩= 586.33Nm當(dāng)量彎矩= 587.03Nm強(qiáng)度校核 = = = = 0.027 MPa < = 60 MPa所以軸安全14。（18）8 軸上螺旋葉片設(shè)計(jì)根據(jù)混合機(jī)的要求，參照農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表18-1-12 立式螺旋混合機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，螺旋

33、葉片外徑D = 250 mm，軸 = 60 mm,螺距P = 250 mm15。9 螺栓聯(lián)接混合機(jī)采用普通螺栓聯(lián)接，主要考慮軸承盒與槽蓋板之間的連接，在外荷載R的作用下，每個(gè)螺栓所需的預(yù)緊力為：= = 2967.25 N（19）可靠性系數(shù) （1.11.3）R橫向外荷載Z螺栓數(shù)目接合面間摩擦系數(shù) （0.100.16）m接合面數(shù)預(yù)先選用性能等級(jí)為4.8的螺栓，其屈服極限 = 340 Mpa，因不能?chē)?yán)格控制預(yù)緊力，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)S取6.5，螺栓許用應(yīng)力為： = = = 52.3 Mpa（20）螺栓小徑的計(jì)算= = 9.69 mm （21）查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P147表10-1得公稱(chēng)直徑d為12，即M1

34、2螺栓。因其余螺栓受力要求并不高，只起到聯(lián)接作用，因此選擇M8螺栓即可16。10 大小帶輪鍵的校核要使鍵滿(mǎn)足要求，則要滿(mǎn)足擠壓應(yīng)力（22）T軸傳遞的轉(zhuǎn)矩d軸的直徑h鍵的高度l鍵的工作長(zhǎng)度10.1 小帶輪鍵= 14.34 MPa = 100 Mpa因此適合。10.2 大帶輪鍵= 28.21 MPa = 100 Mpa因此合適。11 滾動(dòng)軸承及軸承座的確定 11.1 類(lèi)型選擇混合機(jī)的螺旋軸在混合物料時(shí)受到物料給與其施加的向下的軸向反作用力，因此軸下的軸承選擇推力球軸承。根據(jù)軸徑的大小 = 35 mm，選擇軸承51207 GB/T 301-1995.由于螺旋軸的長(zhǎng)度與直徑之比大，安裝時(shí)不能

35、很好的確保軸兩端的同軸度，且上端只受徑向力，再根據(jù)軸徑的大小 = 45 mm,選擇軸承1209 GB/T 281-199417。11.2 滾動(dòng)軸承座尺寸圖8 軸承端蓋Fig8 Bearing cover圖9 軸承座Fig9 Bearing bas圖10 軸承端蓋Fig10 Bearing cover圖11軸承座Fig11Bearing base12 潤(rùn)滑選擇軸承處用滾珠軸承潤(rùn)滑,SH0386-199213 結(jié)論通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我充分認(rèn)識(shí)到，這次設(shè)計(jì)其實(shí)是綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它選修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)知識(shí)的過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，我逐步樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)

36、思想，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)了我分析和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，使我進(jìn)行了全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。另外通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我領(lǐng)悟出機(jī)械設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程為：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算、裝配軒設(shè)計(jì)、零件工作圖設(shè)計(jì)、編制寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。如果隨意打亂這個(gè)過(guò)程則在設(shè)計(jì)過(guò)程中肯定會(huì)多走彎路。在設(shè)計(jì)過(guò)程事我們?cè)讵?dú)立完成的同時(shí)，要時(shí)刻跟指導(dǎo)老師溝通和請(qǐng)教，要掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度，認(rèn)真設(shè)計(jì)。每個(gè)階段完成后要認(rèn)真檢查，有錯(cuò)誤要認(rèn)真修改，精益求精。畢業(yè)設(shè)計(jì)的和個(gè)階段是相互聯(lián)系的。設(shè)計(jì)時(shí)，零、部件的結(jié)構(gòu)尺寸不是完全由計(jì)

37、算確定的，還要考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等要求。由于影響零、部件尺寸的因素很多，隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)展，考慮的問(wèn)題要更全面和合理，故后階段設(shè)計(jì)要對(duì)前階段設(shè)計(jì)中的不合理結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行必要的修改所以，設(shè)計(jì)要邊計(jì)算、邊修改設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖交替進(jìn)行。在設(shè)計(jì)中要貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化可以保證互換性、減低成本、縮短設(shè)計(jì)周期，是機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則之一，也是設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)熟悉和正確采用各種有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，并應(yīng)注意一些尺寸需圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。同時(shí)設(shè)計(jì)中應(yīng)減少材料的品種和標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格。另外，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我運(yùn)用和種機(jī)械繪圖軟件的技能得到了很大的提高，也正是運(yùn)用了先進(jìn)繪圖軟件，才使我整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程大大的簡(jiǎn)化了，設(shè)計(jì)速度也得到了很大的提高。不能說(shuō)這次設(shè)計(jì)是非常圓滿(mǎn)的完成的，因?yàn)檫€有一些考慮欠妥的地方，希望老師批評(píng)指教，但至少可以視為一個(gè)進(jìn)步，以后還能因此有更大的進(jìn)步！經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為四年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。參考文獻(xiàn)1 沈再春主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備M.北京.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.1993:23-562 李良藻、劉惠恩主編. 農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械M.長(zhǎng)沙：湖南教育出版社，1989:46-893 無(wú)錫輕工業(yè)學(xué)