機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)---攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………1</p><p>　　第1章 機(jī)構(gòu)實(shí)體模型…………………………………………………3</p><p>　　第2章 攪拌機(jī)的用途和設(shè)計(jì)要求……………………………………4</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)目

2、的…………………………………………………………4</p><p>　　2.2 機(jī)構(gòu)用途…………………………………………………………4</p><p>　　2.3 技術(shù)方法…………………………………………………………4</p><p>　　第3章 機(jī)構(gòu)簡介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)…………………………………………5</p><p>　　3.1機(jī)構(gòu)簡介……………

3、……………………………………………5</p><p>　　3.2 機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)…………………………………………………………5</p><p>　　第4章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析…………………………………………6</p><p>　　4.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析………………………………………6</p><p>　　4.1.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖………………

4、………………………………6</p><p>　　4.1.2 速度分析……………………………………………………7</p><p>　　4.1.3 加速度分析…………………………………………………8</p><p>　　4.2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析…………………………………8</p><p>　　4.2.1 阻力曲線………………………………

5、……………………9</p><p>　　4.2.2 確定慣性力和慣性力偶鋸…………………………………9</p><p>　　4.2.3 機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析………………………………………9</p><p>　　4.2.4 曲柄平衡力矩………………………………………………12</p><p>　　心得體會(huì)………………………………………………………

6、…17</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………18</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　老式攪拌機(jī)體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，效率低。先進(jìn)的攪拌機(jī)技術(shù)設(shè)備，是降低生產(chǎn)成本，提高成品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，本設(shè)計(jì)從老式攪拌機(jī)出發(fā)，在傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)上都做了很大的改進(jìn)。該機(jī)采用單相電動(dòng)機(jī)做動(dòng)

7、力源，可在廣大的農(nóng)村使用，不用擔(dān)心需要較高的動(dòng)力電壓的問題。文中教詳細(xì)的設(shè)計(jì)了攪拌機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并對(duì)曲柄搖桿進(jìn)行了詳細(xì)的速度分析和加速度分析。本機(jī)在滿足生產(chǎn)需要的同時(shí)，改變了以往的復(fù)雜設(shè)計(jì)模式，大大縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本價(jià)格，提高了效率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：攪拌機(jī) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)</p><p>　　第2章 攪拌機(jī)的用途和設(shè)計(jì)要求</p><

8、;p><b>　　2.1機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　改進(jìn)現(xiàn)有的攪拌機(jī)模式，是攪拌機(jī)更加容易生產(chǎn)使用；</p><p>　　使機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更加簡單，更容易拆卸安裝；</p><p>　　使用簡單，使用者更容易掌握操作流程；</p><p>　　更好的使同學(xué)們把所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際的生活中去。</p&

9、gt;<p><b>　　2.2機(jī)構(gòu)用途</b></p><p>　　攪拌機(jī)是一種對(duì)物料進(jìn)行混合均勻的機(jī)器，該機(jī)可代替人工在不方便或完成不了時(shí)使用，具有生產(chǎn)效率高，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)固可靠，容易操作等特點(diǎn)。</p><p>　　攪拌機(jī)是用于對(duì)物料進(jìn)行混合所用。能使物料在進(jìn)行加熱或在其他行業(yè)中能足夠的進(jìn)行混合，達(dá)到兩種或是兩種以上的物質(zhì)在其攪拌下混合的非常均勻。

10、達(dá)到人們滿意的程度。該機(jī)構(gòu)也可用在進(jìn)行農(nóng)藥的混合。</p><p>　　2.3研究的內(nèi)容及擬采取的技術(shù)、方法課題</p><p>　　本課題是對(duì)攪拌機(jī)的成型機(jī)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要針對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)展開。該機(jī)構(gòu)應(yīng)用了機(jī)械原理中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，我們所研究的畫出該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖并且對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析。繪出機(jī)構(gòu)上攪拌的運(yùn)動(dòng)軌跡，和各個(gè)點(diǎn)上的速度與加速度。</p><

11、p>　　第3章 機(jī)構(gòu)簡介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　1、機(jī)構(gòu)簡介</b></p><p>　　攪拌機(jī)常應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)中對(duì)拌料進(jìn)行攪拌工作，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過齒輪減速，通過聯(lián)軸節(jié)（電動(dòng)機(jī)與聯(lián)軸節(jié)圖中未畫）帶動(dòng)曲柄2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過蝸輪蝸桿帶動(dòng)容器繞垂直軸緩慢旋轉(zhuǎn)。當(dāng)連桿3運(yùn)動(dòng)時(shí)，固聯(lián)在其上的拌勺E即沿圖

12、中虛線所示軌跡運(yùn)動(dòng)而將容器中的拌料均勻撥動(dòng)。</p><p>　　工作時(shí)，假定拌料對(duì)拌勺的壓力與深度成正比，即產(chǎn)生的阻力按直線變化。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</p><p>　?。?） 機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</p><p>　　第

13、4章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與動(dòng)力計(jì)算</p><p>　　4.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　4.1.1 做機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖</p><p>　　選取長度比例尺U=0.005m/mm，按兩個(gè)曲柄位置作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。</p><p>　　曲柄位置圖的做法： 首先，做出搖桿在左極限位置（即AB與BC桿共線時(shí)）所對(duì)應(yīng)的曲柄位置1，然后按轉(zhuǎn)向?qū)⑶鷪A

14、周作十二等分，得12個(gè)位置。再根據(jù)其他各桿的長度找出連桿上拌勺E的各對(duì)應(yīng)點(diǎn)E1,E2…E12,繪出正點(diǎn)軌跡。按拌勺的運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)向下量40mm定出容器地面位置，再根據(jù)容器高度定出容積頂面位置。容積頂面位置與拌勺E的軌跡的兩個(gè)交點(diǎn)E8’和E11’，其所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)曲柄位置8’和11’即為拌勺E離開及進(jìn)入容積時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置。如附圖1-3所示。</p><p>　　附圖1-3 拌勺E運(yùn)動(dòng)軌跡</p>

15、;<p>　　做構(gòu)件6位置的運(yùn)動(dòng)簡圖： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇7位置作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)簡圖。先對(duì)應(yīng)附圖1-2分別做出在位置7的曲柄AB，然后分別以B為圓心，BC長為半徑和以D為圓心，DC長為半徑畫圓弧，兩圓弧的交點(diǎn)即為C點(diǎn)位置。延長BC畫虛線至E點(diǎn)使BE長為1360mm,即作出了構(gòu)件在位置7的運(yùn)動(dòng)簡圖。如附圖1-4所示。</p><p>　　附圖1-4 （a） 構(gòu)件在7位置的運(yùn)動(dòng)簡圖</p>

16、<p>　　4.1.2 速度分析</p><p>　　選取速度比例尺= ，用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求曲柄在與水平重合時(shí)即7點(diǎn)時(shí)E點(diǎn)的速度。</p><p>　　對(duì)于C點(diǎn) VC = VB + VCB </p><p>　　方向： </p><p>　　大?。?？ √ ？<

17、/p><p>　　ω2=2πn/60 =7.33rad/s VB=ω2 AB=1.76m/s</p><p>　　VC=pc=0.05×40.168m/s=2.01m/s</p><p>　　ω4= VC/CD=2.01/0.405=4.959rad/s</p><p>　　VCB=bc=0.05×45.504m/

18、s=2.275m/s </p><p>　　ω3=VCB/BC=2.275/0.575=3.957rad/s</p><p>　　對(duì)于E點(diǎn) VE = VB + VEB </p><p>　　方向： ？ </p><p>　　大?。?？ √ √

19、 </p><p>　　VEB=ω3BE=5.38m/s VE=pe=0.05×93.784=4.689m/s</p><p>　　4.1.3加速度分析</p><p>　　選取加速度比例尺為= </p><p>　　對(duì)于C點(diǎn) = + = + + </p

20、><p>　　方向： C→D B→A C→B </p><p>　　大小： √ ？ √ √ ?</p><p>　　=ω42CD=4.9592×0.405=9.959m/s2</p><p>　　=ω22AB=7.332×0.240=12.895m

21、/s2</p><p>　　=ω32BC=3.9572×0.575=9.003m/s2</p><p>　　=×39.1mm=9.775m/s2</p><p>　　α3=/BC=9.775/0.575=17rad/s2 </p><p>　　對(duì)于E點(diǎn) =+ + </p>

22、<p>　　方向： ？ B→A E→B </p><p>　　大?。?？ √ √ √ </p><p>　　=ω22AB=12.895 m/s2</p><p>　　=ω32EB=3.9572×1.36=21.295 m/s2</p><p>　　=α3EB=17×1.36=23.12m

23、/s2</p><p>　　=p’e’=0.25×122.4789=30.619m/s2</p><p>　　4.2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析</p><p>　　已知： 各構(gòu)件的質(zhì)量G及對(duì)重心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS（構(gòu)件2的重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量濾去不計(jì)），阻力線圖(拌勺E所受阻力的方向與E點(diǎn)的速度方向相反)運(yùn)動(dòng)分析中所得結(jié)果。</p><p&

24、gt;　　要求： 確定機(jī)構(gòu)兩個(gè)位置（同運(yùn)動(dòng)分析）的各運(yùn)動(dòng)副反力及加于曲柄上的平衡力矩。以上內(nèi)容作在運(yùn)動(dòng)分析的同一張紙上.</p><p>　　4.2.1 畫阻力線圖</p><p>　　選取阻力比例尺，畫阻力線圖UQ=25N/mm見1號(hào)圖紙.</p><p>　　4.2.2 確定慣性力PI和慣性力矩MI</p><p>　　根據(jù)各構(gòu)件重心的加

25、速度及角速度，確定各構(gòu)件的慣性力PI和慣性力矩MI，其合成為一力，求出該力至重心的距離hi.</p><p>　　1, 作用在連桿3上的慣性力和慣性力偶矩由加速度多邊形得：</p><p>　　MI3=JS3·α3=JS3·/BC=18.5×17=314.5N·m</p><p>　　PI3=m3·as3=G3/g&

26、#183;·p’s3’=1200/9.8×0.25×68.476=2096.204N</p><p>　　h3= MI3/ PI3=314.5/2096.204=0.15m</p><p>　　2, 作用在連架桿4上的慣性力偶距由加速度多邊形得：</p><p>　　PI4= m4·as4=G4/g··p’

27、s4’=400/9.8×0.25×30.8129=314.417N</p><p>　　MI4=JS4·α4=0.6×0.25×46.9711/0.405=17.396N·m</p><p>　　h4= MI4 /PI4=17.396/314.417=0.055m</p><p>　　4.2.3 機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)

28、靜力分析</p><p>　　選比例尺=25N/m作圖，見1號(hào)圖紙組示力體。先將各構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力視為外力加于相應(yīng)當(dāng)構(gòu)件上，并按靜力分析如下圖。先將構(gòu)件3，4上作用的外力G3 ,G4，總慣性力PI3PI4然后將運(yùn)動(dòng)副BD中待求得反力R14,R13分解為沿CD及CB方向的法向分力R14n及R23n垂直CD及CB的切向分力R14t,R23t,再分別就構(gòu)件3,4 對(duì)C點(diǎn)取距。</p><p>　

29、　則根據(jù)力矩平衡條件得：</p><p>　　4桿： Rt4·LCD+G4·h5+p14·h4=0</p><p>　　Rt4=-(400×19.6039+314.417×30.8989)/81</p><p>　　=-216.749N </p><p>　　3桿：-RT23·LBC

30、+G3·h2+Q·h1-P13·h3=0</p><p>　　RT23=(1200×22.4138+1800×146.2431-2096.204×1.9)/115</p><p>　　=2488.237N</p><p>　　在根據(jù)整個(gè)構(gòu)件組3,4的力平衡條件得:</p><p>　

31、　Rn14+Rt14+Rt23+Rn23+G4+P14+P13+Q+G3=0</p><p>　　如圖可知：R14=·pn=25×140.667=3516.675N</p><p>　　R23=·en=25×108.5264=2713.16N</p><p>　　根據(jù)構(gòu)件4的平衡條件</p><p>　

32、　P14+G4+R34+R14=0’</p><p>　　畫力的多邊形求R34如下圖：</p><p>　　得：R34=·pn=25×163.0290=4075.725N</p><p>　　4.2.4 曲柄平衡力矩</p><p>　　最后取構(gòu)件2為分離體，對(duì)A點(diǎn)列力矩平衡方程：</p><p>

33、<b>　　MA=R32·L</b></p><p>　　=2713.16×8.599×0.005</p><p>　　=116.65N·m</p><p>　　因此應(yīng)在曲柄上要加的平衡力矩是MA=116.65N·m。如下圖</p><p><b>　　心得體會(huì)

34、</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程，必須要自己思考，自己動(dòng)手實(shí)踐，才能提升自己觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力。</p><p>　　通過這次為期一周的課程設(shè)計(jì)，我拓寬了知識(shí)面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到較大提高。 </p><

35、p>　　對(duì)我們機(jī)械專業(yè)的本科生來說，實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。</p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)，讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，為求職與正式工作做好充分的知識(shí)、能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。在這一星期的課程設(shè)計(jì)之后，我們普遍感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力有所提高，更重要的是通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)流程的了解

36、，進(jìn)一步激發(fā)了我們對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣，并能夠結(jié)合實(shí)際存在的問題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。</p><p>　　由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的機(jī)器。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】孫恒，

37、陳作模。機(jī)械原理。六版。北京；高等教育出版社，2001</p><p>　　【2】機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，新版，北京；機(jī)械工業(yè)出版社2004</p><p>　　【3】林景凡，王世剛，李世恒，互換性與質(zhì)量控制基礎(chǔ)，北京；中國大學(xué)技術(shù)出版社，1999</p><p>　　【4】劉鴻文，材料力學(xué)，3版，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1992</p>&l

38、t;p>　　【5】趙玉田，自動(dòng)機(jī)械自學(xué)入門，北京，冶金工業(yè)出版社1982</p><p>　　【6】龐啟淮，小功率電動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)，北京；機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　【7】王世剛，張秀親，苗淑杰，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2003</p><p>　　【8】徐灝，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，2版，北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p>

39、;<p>　　【9】陸玉，何在洲，佟延偉，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，3版，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)閱表</p><p>　　注：1.評(píng)價(jià)等級(jí)分為A.B.C.D四級(jí)，低于A高于C為B,低于C為D.</p><p>　　2.沒想得分=分值x等級(jí)系數(shù)（等級(jí)系數(shù)：A為1.0,B為0.8，C為0.6.D為0.4)<

40、/p><p>　　3：總體評(píng)價(jià)欄填寫“優(yōu)”“良”“中”“及格”“不及格”之一</p><p><b>　　齊齊哈爾大學(xué)</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　學(xué)生姓名：羅彬 班級(jí): 機(jī)械09

41、2 </p><p>　　學(xué)號(hào)：2009111011</p><p>　　設(shè)計(jì)題目: 設(shè)計(jì)一用單相電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力源的攪拌機(jī)</p><p><b>　　給定數(shù)據(jù)及要求</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</p><p>　　2） 機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)<