自動喂料攪拌機--課程設計

1、<p><b>　　機械原理課程設計</b></p><p><b>　　自動喂料攪拌機</b></p><p><b>　　小組成員</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設計題目（包括設計條件、要求）<

2、;/p><p><b>　　二、功能分析</b></p><p><b>　　三、機構選用</b></p><p>　　四、方案評價（要求二種方案，多者不限） </p><p>　　五、機構組合（繪制機械運動簡圖）</p><p>　　六、機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖</p>

3、<p>　　八、機構幾何尺寸計算和運動分析</p><p>　　九、 運用三維動畫驗證機構運動設計的合理性（部分機構）</p><p><b>　　十、設計總結</b></p><p>　　十一、主要參考文獻。</p><p><b>　　一.設計題目</b></p>&l

4、t;p>　　設計用于化學工業(yè)和食品工業(yè)的自動喂料攪拌機。物料的攪拌動作為：電動機通過減速裝置帶動容器繞垂直軸緩慢整周轉動；同時，固連在容器內拌勺點E沿圖1虛線所示軌跡運動，將容器中拌料均勻攪動。物料的喂料動作為：物料呈粉狀或粒狀定時從漏斗中漏出，輸料持續(xù)一段時間后漏斗自動關閉。喂料機的開啟、關閉動作應與攪拌機同步。物料攪拌好以后的輸出可不考慮。工作時假定拌料對拌勺的壓力與深度成正比，即產生的阻力呈線性變化，如圖1示。</p&

5、gt;<p>　　圖1 喂料攪拌機外形及阻力線圖</p><p><b>　　二. 功能分解</b></p><p>　　該機器是為了完成自動喂料攪拌功能，需實現(xiàn)以下的運動功能要求：</p><p>　　呈粉狀或粒狀的物料定時從漏斗中漏出輸料一段時間后漏斗自動關閉。因此需要設計相應的擺動從動件凸輪機構來實現(xiàn)。</p>

6、<p>　　容器在電動機的帶動下通過減速裝置繞垂直軸轉動。因此需要設計適當?shù)凝X輪機構來實現(xiàn)。</p><p>　　固連在容器內拌勺按照規(guī)定的軌跡運動，將容器中拌料均勻攪動。因此需要合適的四桿機構來實現(xiàn)。</p><p>　　通過對這三個機構的運動功能作進一步分析，可知道他們應該分別實現(xiàn)以下基本運動：</p><p>　　擺動從動件凸輪機構的基本運動有：運

7、動形式的變換，運動停歇，運動方向交替變換。</p><p>　　齒輪機構的運動形式有：運動縮小，齒輪回轉運動，運動軸線變換。</p><p>　　四桿機構的運動形式有：連桿的的回轉運動。</p><p><b>　　三．機構選用</b></p><p><b>　　四．方案評價</b></p&

8、gt;<p>　　根據(jù)拌勺E的攪拌軌跡、攪拌機的運動分析和動態(tài)靜力分析及飛輪轉動慣量產生A、B兩種方案，如下表</p><p>　　表1拌勺E的攪拌軌跡數(shù)據(jù)</p><p>　　表2自動喂料攪拌機運動分析數(shù)據(jù)</p><p>　　表3自動喂料攪拌機動態(tài)靜力分析及飛輪轉動慣量數(shù)據(jù)</p><p><b>　　方案評價：&

9、lt;/b></p><p>　　一． 機構的復雜性 緊湊性</p><p>　　方案A中 蝸桿頭數(shù)z1=1 蝸輪齒數(shù)z2=240 輪系齒數(shù) z1=z2`=17 z2=34 z3=85</p><p>　　方案B中 蝸輪頭數(shù)z1=1 蝸輪齒數(shù)z2=160 輪齒系數(shù) z1=17 z2`=24 z2=102 z3=72</p><p>　　

10、所以方案B的齒輪比方案A的齒輪緊湊</p><p><b>　　二． 運動平穩(wěn)性</b></p><p>　　從表3可看出 A方案所受的阻力小于B方案，A中最大力與最小力之差較小</p><p>　　所以運動過程A較平穩(wěn)</p><p><b>　　三． 從效率來看</b></p>&

11、lt;p>　　由表2可看出A方案電動機轉速大于B方案的電動機轉速，且A方案每次攪拌時間較少</p><p>　　所以A方案的效率更高</p><p><b>　　四 經(jīng)濟性 可行性</b></p><p>　　從效率、平穩(wěn)性來看A方案的經(jīng)濟性和可行性更高</p><p>　　所以綜合來看，A方案較好</p&g

12、t;<p>　　五、機構組合（繪制機械運動簡圖）</p><p>　　圖1為蝸輪蝸桿減速機構簡圖</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　圖2為擺動從動件盤形凸輪機構簡圖（控制進料）</p><p><b>　　圖2</b></p><p>

13、;　　圖3為鉸鏈四桿機構簡圖</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　圖4為機構組合圖（其中四桿機構和凸輪機構之間有輪系連接如圖5所示）</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　圖5為連接四桿機構和凸輪機構的輪系</p><p>　

14、　六、機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖</p><p>　　凸輪基 0 90 180 270 360</p><p><b>　　圓轉角</b></p><p>　　七．機構幾何尺寸計算和運動分析</p><p>　　1.容器旋轉功能中蝸輪蝸桿的參數(shù)</p><

15、;p>　　2.輪系傳動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　A方案</b></p><p>　　曲柄的轉速6r/min 每次攪拌90秒 即轉9周 </p><p>　　蝸桿齒數(shù) z1=1 渦輪齒數(shù) z2=240</p><p>　　蝸輪蝸桿減速傳動比 i=ω發(fā)動機/ω蝸輪=z2/z1=1440/6=240/1

16、</p><p>　　物料裝入時間為50秒 凸輪近休止程為 π </p><p>　　所以凸輪基圓周期為100秒 即轉速為0.6r/min</p><p>　　所以傳動比 i=ω1/ω凸輪=6/0.6=10/1</p><p>　　所以用輪系傳動ω1/ω凸輪=(z2z3)/(z1z4)=(34*85)/(17*17)=10/1</p&g

17、t;<p><b>　　B方案</b></p><p>　　曲柄的轉速9r/min 每次攪拌100秒 即轉15周 </p><p>　　蝸桿齒數(shù) z1=1 渦輪齒數(shù) z2=160</p><p>　　蝸輪蝸桿減速傳動比 i=ω發(fā)動機/ω蝸輪=z2/z1=1440/9=160/1</p><p>　　物料裝入

18、時間為60秒 凸輪近休止程為 π </p><p>　　所以凸輪基圓周期為120秒 即轉速為0.5r/min</p><p>　　所以傳動比 i=ω1/ω凸輪=9/0.5=18/1</p><p>　　所以用輪系傳動ω1/ω凸輪=(z2z3)/(z1z4)=(102*72)/(17*24)=18/1</p><p>　　八、 運用三維動畫驗證

19、機構運動設計的合理性（部分機構）</p><p>　　見文件《部分三維動畫》</p><p><b>　　九．設計總結</b></p><p>　　該設計機構主要包括三方面的運動：1.電動機帶動容器旋轉 2.擺動從動件盤形凸輪機構執(zhí)行進料口的開啟和閉合 3.鉸鏈四桿機構執(zhí)行攪拌運動。需要掌握齒輪，渦輪蝸桿機構，連桿機構，凸輪機構的有關知識。在設

20、計容器旋轉的過程中，重點是要對電動機的轉速進行減速，減速裝置可以是渦輪蝸桿機構。在設計進料口的開啟與閉合時，由于要和攪拌機同步，故兩者之間可以通過輪系來進行傳動，而后要根據(jù)擺桿的運動軌跡確定凸輪的基圓半徑和外形輪廓，這比較復雜?？偟膩碚f，要完成設計，必須了解機構的運動規(guī)律。經(jīng)過對一些工具書的參考后完成設計。通過這次設計，鞏固了我們機械原理的知識，也開發(fā)了我們的創(chuàng)新設計能力。</p><p><b>