10L真空攪拌機的設(shè)計說明書要點

1、畢業(yè)論文（設(shè)十）論文（設(shè)計）題目：10L真空攪拌機的設(shè)計姓 名沈委學(xué)號11051012034院系機電工程學(xué)院專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化年級2011級指導(dǎo)教師劉文平2015年5月8日摘要錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。4錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。ABSTRAC工第1章引言1.1選題的目的和意義.1.2國內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢第2章設(shè)計參數(shù)2.1設(shè)計依據(jù)2.2產(chǎn)品的用途及使用范圍2.3主要工作原理 2.4關(guān)鍵問題及解決辦法2.4.1傳動系統(tǒng)的選擇2.4.2機構(gòu)的功能特點

2、錯誤！未定義書簽第3章設(shè)計計算 錯誤！未定義書簽3.1總體方案設(shè)計 錯誤！未定義書簽3.2傳動系統(tǒng)總體設(shè)計 73.2.1傳動系統(tǒng)的選擇錯誤！未定義書簽3.2.2選擇電動機錯誤！未定義書簽3.2.3選擇聯(lián)軸器錯誤！未定義書簽3.2.4選擇減速器103.2.5旋轉(zhuǎn)盤的設(shè)計錯誤！未定義書簽3.2.6旋轉(zhuǎn)盤上鍵槽及鍵選擇13327軸承的選擇3.3箱體的設(shè)計14錯誤！未定義書簽3.4攪拌系統(tǒng)的設(shè)計163.4.1 攪拌桶的設(shè)計16342桶蓋的設(shè)計173.4.3 攪拌葉片的設(shè)計 19344攪拌軸的設(shè)計203.5橫梁組件的設(shè)計 錯誤！未定義書簽3.6公差等級和粗糙度 錯誤！未定義書簽3.6.1公差等級的選擇

3、錯誤！未定義書簽3.6.2粗糙度的選擇 錯誤！未定義書簽27第4章真空攪拌機使用說明書4.1真空攪拌機使用規(guī)程274.2真空攪拌機使用注意事項 274.3真空攪拌機的維護注意事項 272829第5章結(jié)論30參考文獻 致謝新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）摘要對化工材料，食品，和大理石等人工石材的攪拌加工中，考慮到不同的加工 量和特定環(huán)境，于是設(shè)計了 10升的真空攪拌機。首先，針對加工量 ，確定了攪 拌機的容量，然后根據(jù)加工過程及加工環(huán)境，要求等確定機器的動力系統(tǒng)，傳動 系統(tǒng)，箱體的設(shè)計。其次，對機器的傳動系統(tǒng)的各個零件進行了設(shè)計計算然后， 對各個零件的加工，以及加工公差等級進行了確定。為了提高機器零

4、件的互換性 和減少成本，本機器的一些零件采用了標準件，可是市場采購。關(guān)鍵詞：真空；攪拌機；高溫樹脂5ABSTRACTFor chemical material, food, such as artificial stone and marble mixing process ing, con sideri ng the differe nt process ing capacity and the specific en vir onment, so the 10 litres of vacuum mixer is designed. identified by the manufacturi

5、ng capacity of the mixer, and then in the process and on the basis of the processing conditions, such as determ ining the power supply system of the mach ine, the desig n of the drive system. Secondly, the design and calculation of each portion of the motor drive system of all the words, parts of th

6、e process ing, and the tolera nee level of process ing provided by the mach ine parts .In order to improve the compatibility of the machi ne parts and reduce the cost, the mach ine in a few parts of the sta ndard parts, but the market purchase.Keywords： Vacuum； Mixer ； High temperature resin第1章引言1.1

7、選題的目的和意義社會發(fā)展，時代變遷，人們對產(chǎn)品需求也在逐漸變化。對攪拌行業(yè)來說，涉 足的領(lǐng)域在增加擴大，攪拌產(chǎn)品多樣化成為了發(fā)展潮流。如新興起的真空攪拌， 就可以對有特殊要求的食材、石材、化學(xué)材料，進行抽真空攪拌，從而達到需求 標準。真空攪拌不僅能夠保證材料的均勻， 還可以在攪拌中抽出多余的、 有害的 氣體，使得產(chǎn)品更加的完善，精確，同時在攪拌的過程中由于是在真空環(huán)境下進 行，減少了輔料的用量。所以，這次設(shè)計的目的，就是要設(shè)計的真空攪拌機可以滿足攪拌高溫樹脂這 一特定的加工環(huán)境。1.2國內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢攪拌機是一種通過旋轉(zhuǎn)葉片或桶來使材料混合均勻，滿足需求的機器。而真 空攪拌機就是滿足特定加

8、工環(huán)境下的一種特殊攪拌機。隨著我國攪拌機市場的發(fā)展，攪拌機的技術(shù)的研發(fā)和市場狀況成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點。了解國內(nèi)外攪拌機技術(shù)發(fā)展和市場狀況對于企業(yè)提高市場競爭力十分關(guān)鍵。由于攪拌技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)成為跨學(xué)科的、有眾多應(yīng)用領(lǐng)域的傳統(tǒng)學(xué)科。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng) 濟委員會（ECE和國際攪拌技術(shù)聯(lián)合會（IFR）的統(tǒng)計，攪拌機在世界工業(yè)中占 據(jù)很重要的地位，它以強勁的增長速度加快世界工業(yè)的自動化進程。 隨著工業(yè)自 動化程度的提高，攪拌機將在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。詳情可參考中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)發(fā)布的2013-2018年中國攪拌機行業(yè)市場 行情動態(tài)及未來發(fā)展趨勢預(yù)測分析報告。第2章設(shè)計參數(shù)2.1設(shè)計依據(jù)

9、目前,在我國已有真空攪拌機，但是根據(jù)各個原料的加工條件，以及加工量 的不同，對真空攪拌機的要求也不盡相同，因此決定設(shè)計一個10升的真空攪拌機。 2.2產(chǎn)品的用途及使用范圍此次設(shè)計的攪拌機用來攪拌高溫樹脂。隨著社會的發(fā)展，一些產(chǎn)品的加工不再局限于從前的加工條件， 而是需要更 加精細的加工條件。對一些石材，化學(xué)材料，食材就需要同時進行攪拌和除雜質(zhì)。 這就需要一臺可以勝任這樣工作的機器，于是真空攪拌機應(yīng)運而生。通過對市場的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在大多企業(yè)在加工這些特定的材料時用的是真空 攪拌機，通過氣缸將攪拌過程中產(chǎn)生的氣體， 有效的排除。使得在攪拌的過程中 原材料不受其他氣體的影響，減少變質(zhì)的可能，減少了輔

10、料的使用量，降低了成 本。主要技術(shù)參數(shù)：長為737mm,寬為390mm，高為 961mm.功率：1kW攪拌機轉(zhuǎn)速：60r/mi n變速要求：單級傳動：圓柱蝸桿傳動2.3主要工作原理真空攪拌機的轉(zhuǎn)速在60r/min,功率w 1kW,因此用異步電動機提供動力，通過 減速器來實現(xiàn)調(diào)速。因為采用旋轉(zhuǎn)攪拌桶，固定攪拌軸的形式，所以減速器置于 機器的下方，通過圓柱蝸桿減速器來帶動攪拌桶轉(zhuǎn)動，為了便于攪拌桶裝料、卸料，攪拌桶要隨時可以拿下來，在攪拌桶與減速器之間加一個旋轉(zhuǎn)盤， 旋轉(zhuǎn)盤與 減速器通過鍵連接，與攪拌桶卡在一起，便于裝卸，由于要抽真空，因此攪拌桶 必須密封，由捅蓋加密封圈實現(xiàn)密封，并且固定在攪拌軸

11、，攪拌軸中空，外接真 空泵，實現(xiàn)抽真空。2.4關(guān)鍵問題及解決辦法2.4.1傳動系統(tǒng)的選擇此次設(shè)計的真空攪拌器體積小，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，節(jié)省材料，因為真空攪拌機 對傳動比精度要求不高，采用一級齒輪傳動就可以滿足，由于需要改變傳動方向， 所以采用圓柱蝸桿減速器。2.4.2機構(gòu)的功能特點1. 該攪拌機體積小，結(jié)構(gòu)比較簡單緊湊，無污染，使用方便。2蝸桿減速器的特點是在體形小，傳動比大，工作平穩(wěn)，噪聲小。3. 攪拌桶用用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性， 塑性和焊接性。4. 為了方便裝料，和卸料真空攪拌機的攪拌桶可以拆下來，在攪拌桶的下 面有一個旋轉(zhuǎn)盤。5. 為了方便攪拌及攪

12、拌均勻，攪拌機的攪拌葉片設(shè)計成空間S型葉片。新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）第3章設(shè)計計算3.1總體方案設(shè)計計劃設(shè)計的10L真空攪拌機的轉(zhuǎn)速是60r/min,功率w 1kW,以異步電動機動力 源，用圓柱蝸桿減速器來調(diào)速。此次設(shè)計選擇固定攪拌軸，旋轉(zhuǎn)攪拌桶，減速器 布置在箱體里面，在攪拌桶的下方，攪拌桶采用可拆卸式便于裝卸料，攪拌桶固 定在旋轉(zhuǎn)盤上，旋轉(zhuǎn)盤聯(lián)接在減速器輸出軸上，從而帶動旋轉(zhuǎn)盤和攪拌桶轉(zhuǎn)動， 由于抽真空的要求，攪拌桶要考慮其密封性，在捅蓋適當部位加密封圈，攪拌軸 設(shè)計成中空，下端連接攪拌葉片，上端外接真空泵。總體設(shè)計方案簡圖如圖3-1所示。0 0電哉掘制圖3-1方案簡圖#新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢

13、業(yè)論文（設(shè)計）3.2傳動系統(tǒng)總體設(shè)計3.2.1傳動系統(tǒng)的選擇各類傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點如表3-1表3-1傳動系統(tǒng)優(yōu)缺點傳動類型優(yōu)點缺點齒輪傳動傳動比平穩(wěn)，效率咼，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。精度要求咼，價格貴，傳動 過程中有瞬時沖動的現(xiàn)象。帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，噪音較小，價格便宜。壽命短，傳動比不恒定。蝸桿傳動沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪音低，能夠改向， 結(jié)構(gòu)緊湊。當蝸桿的螺旋線升角小于嚙 合面的當量摩擦角時，有自鎖 性。綜上所述，考慮相關(guān)要求，選擇蝸桿傳動，采用圓柱蝸桿減速器。因為總的傳動比要求不高，電機轉(zhuǎn)速為1400r/min,攪拌桶的最終轉(zhuǎn)速是 60r/min，減速比：i=1400 - 60=23.3

14、。3.2.2選擇電動機1 、選擇電機類型及結(jié)構(gòu)形式一般工作選用的是交流電源，工作條件要求是防灰塵，鐵屑異物等進入電機， 載荷不大工作環(huán)境溫度不超過40 C。額定電壓380V,考慮以上條件，選用三相鼠 籠式異步電動機。2、選擇電機的容量一般用額定功率表示電動機的容量。電動機的額定功率應(yīng)不小于工作要求的 功率。如果容量過大，則增加經(jīng)濟成本，并且功率因數(shù)、效率過低，容易造成資 源浪費。如果容量過小，機器則不能正常工作，還會燒壞電機。電動機運行時發(fā)熱情況和其容量大小息息相關(guān)，在恒定或變化很小的載荷下 長期連續(xù)運行的機器，如果電機在額定功率范圍內(nèi)工作，通常不考慮發(fā)熱和起 動力矩的校驗。所需電動機功率為(

15、1)PdKW式中:Pd :工作機實際所需要的電動機輸出功率，KW ；Pw :工作機所需輸入功率，KW;:電動機至工作機之間傳動裝置的總效率。工作機所需功率P應(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)計算求得式中:P= FV KW 或 P=1000 wF工作機的阻力，N;v工作機的線速度,T工作機的阻力矩,m/s;nw工作機的轉(zhuǎn)速,r/mi n;Tnw kw9550 w9w 工作機的效率?？傂?w1 2 3n 其中1、2、3n分別為傳動裝置中對應(yīng)蝸桿、軸承、聯(lián)軸器的效率，結(jié)果取中間值由于攪拌機體積小，轉(zhuǎn)速低，功率小于 1kw,綜合所述，查10表12-1選擇電動機型號丫90S-4,額定功率1.1kw，滿載轉(zhuǎn)速1

16、400r/min.質(zhì)量22kg。選丫系列三相異步電動機(JB3074-82)既滿足設(shè)計攪 拌機的要求，又比較經(jīng)濟，造價低，結(jié)構(gòu)簡單，利于日常維護。電機的輸出軸中心距離底座高度 h =90mm，電機整體尺寸是長l=315mm，寬b= 250mm，輸出軸端E=50mm,底座有4個M10的螺紋孔。323選擇聯(lián)軸器1 、聯(lián)軸器的類型的選用原則：一般按工作條件選擇合適的類型，再按轉(zhuǎn)矩,軸徑和轉(zhuǎn)速選擇聯(lián)軸器的具體尺寸，必要時校核聯(lián)軸器內(nèi)薄弱件的承載能力。彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，裝拆更換彈性元件方便，有微量補償兩軸 線偏移和緩沖吸振能力，用于載荷較平穩(wěn)。啟動頻繁，對緩沖要求不高的中，低 速軸系運

17、動，工作溫度為-20 C +70C。可以考慮作為本次設(shè)計的選擇對象。2、載荷計算：電機額定功率p=1.1KW滿載轉(zhuǎn)速n=1400r/min，最大轉(zhuǎn)矩2.3，效率 =78%查10表12-3知Y90S-4電動機的軸徑 D=24mm查10表8-5選擇LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，J型孔。所選聯(lián)軸器如下圖3-3。LO+I寸S圖3-3聯(lián)軸器新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）324選擇減速器由于總的傳動比要求不高，電機轉(zhuǎn)速為1400r/min,攪拌桶所需要的最終轉(zhuǎn)速為 60 轉(zhuǎn) r/min，減速比 i= 1400-60 = 23.3。前面總體設(shè)計時已經(jīng)確定選擇圓柱蝸桿減速器，目前減速器已經(jīng)是實現(xiàn)了標準化，查減速器選

18、用手冊，選用CW 80-25-1 F JB/T7935-1999 型圓弧圓柱蝸桿減速器。查減速器選用手冊表3.1知：減速器輸入軸中心距離底座高度h2 =80m m,底座有 4個M 12螺紋孔。減速器整體尺寸是高H = 280mm，長B =170mm，寬B2=160mm，輸出軸伸出端長J =58mm軸徑為38mm輸入軸端長h =36mm直徑為24mm傳遞效率耳=83.5%。查減速器選用手冊表3.4知額定輸入功率 P,=2.47KW，額定輸出轉(zhuǎn)矩T2 =316N *m 中心距 a=80mm。查15表3.7知選用系數(shù) =1.0，查15表3.8啟動頻率系數(shù)f2 =1.0，查15表3.9小時載荷系數(shù)f

19、0.94，查15表3.10環(huán)境溫度系數(shù)f1.14F2j =T2Bf1f2 =2.3 1 1 =2.3N m(3)F2r 二 T2Bf3f4 =2.3 0.94 1.14 = 2.464N m(4)由選取的減速器轉(zhuǎn)矩T2 =316Nm，大于要求值，符合要求。對減速器輸出軸軸端載荷及最大尖峰載荷的校核也均滿足要求。325旋轉(zhuǎn)盤的設(shè)計旋轉(zhuǎn)盤就是用于連接減速器和攪拌桶達到傳遞動力目的的一個零件，旋轉(zhuǎn)盤的作用相當于一個傳動軸，因此按造軸類零件的設(shè)計要求來設(shè)計。主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作能力計算兩方面的內(nèi)容。1、結(jié)構(gòu)設(shè)計軸類的結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮安裝、定位，制造工藝等要求，合理確定軸的結(jié)構(gòu)形式 和尺寸。1.1擬定裝配

20、方案箱體內(nèi)部從右到左依次是電動機、聯(lián)軸器，減速器。從下至上依次是與減速器輸出軸之間鍵連接、旋轉(zhuǎn)盤、攪拌桶。箱體上方從左到右依次是攪拌軸、橫梁組件，氣泵、支架液壓泵組件，電氣控制箱。1.2軸上零件的定位查減速器手冊表3.1知減速器輸出軸軸徑為38mm輸出軸端長58mm查機械設(shè)計表15-2知旋轉(zhuǎn)盤的倒角C取1.2，圓角半徑R取1.6。旋轉(zhuǎn)盤軸套內(nèi)開鍵槽10*5的鍵槽。旋轉(zhuǎn)盤具體結(jié)構(gòu)如下圖3-5所示。圖3-5旋轉(zhuǎn)盤簡圖旋轉(zhuǎn)盤選擇毛坯鑄件加工而成，通過下端軸套鍵連接在減速器的低速端， 旋 轉(zhuǎn)盤上攻有3個M10螺紋孔，用把手螺絲來連接攪拌桶的焊接圓環(huán)，傳遞動力。把手螺絲采用市場購買標準零件，選 M1Q

21、B型，D=50,L=25,l=33。結(jié)構(gòu)形式及尺寸規(guī)格如圖3-6所示訂絨恭例： 五搓手C 1 叔- dXDXLO社：* 1MS620=20M632iO.BO.as=3023MB40as.35*gMIO5030.34AO-50-100,12033ea全6島6SO1OOas圖3-6把手螺絲尺寸規(guī)格由于采用45鋼，毛坯采用鑄造模成型，表面粗糙度3.2，經(jīng)濟精度等級IT8, 外圓加工方案采用粗車-半精車，IT8,表面粗糙度3.2，螺紋孔加工方案鉆-絞孔。2.旋轉(zhuǎn)盤的計算2.1軸的傳遞功率，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的確定P=1.1 0.8 0.8 = 0.704Kw(5)n = 1400 23.3 = 60r/min

22、(6)T =9550 0704 -112.05N mm(7)602.3旋轉(zhuǎn)盤校核只考慮按扭轉(zhuǎn)強度的驗算扭轉(zhuǎn)強度條件計算，轉(zhuǎn)矩T =112.05N *mm,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力T T 1000 112.053 二3=3.98N mm 乞t =25N mm(8)Wt0.2 d 0.2 52對于空心軸來說”n (1-B4)AO =3124.070.2 t(9)P =d138060.6 d 60(10)0.7044= 29.528mm(11)P =124.07 3所以旋轉(zhuǎn)盤扭轉(zhuǎn)強度符合要求。旋轉(zhuǎn)盤的三維圖如圖3-7所示圖3-7旋轉(zhuǎn)盤三維圖133.2.6旋轉(zhuǎn)盤上鍵槽及鍵選擇鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩方面。鍵

23、的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)的結(jié)構(gòu)特 點、使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸按標準規(guī)格選擇。此次設(shè)計中，減速器輸出軸和旋轉(zhuǎn)盤的軸向定位選擇半圓平鍵聯(lián)結(jié)。鍵的兩側(cè)面是工作表面，工作時，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩。 鍵的表面和軸套 的鍵槽底面間留有間隙。平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝卸方便、對中性好等優(yōu)點， 因而得到廣泛的應(yīng)用。這種鍵不能承受軸向力，因而對軸上的零件不能起到軸向 固定的作用。查機械設(shè)計表6-1，減速器輸出軸38mm勺直徑，查手冊得半圓普通平鍵的 截面尺寸為：b h=10 8(GB/T1095-1979)(12)2000Tkld= 67MPa _ 90MPa(13)新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）故鍵

24、強度校核通過鍵槽用鍵槽銑刀加工，鍵長 L為32mm同時為了保證旋轉(zhuǎn)盤與軸的配合具有良好的對中性，故選擇旋轉(zhuǎn)盤與軸的配合為H 8k7173.2.7軸承的選擇根據(jù)受力類型來看，查機械設(shè)計表 13-1應(yīng)選調(diào)心滾子軸承，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表6-4，確定軸承代號為22212C/W33 GB/T288-1994,內(nèi)徑d =60mm，安裝尺寸 dn min =69mm，外徑 D =110mm。3.3箱體的設(shè)計箱體是負荷機器，布置傳動裝置的殼體。箱體上零件主要有電機，聯(lián)軸器和減速器，箱體的上板合適位置開孔，減速器的低速軸從此伸出，電機和減速器的 空間布置要合理，保證箱體的四腳受力均勻。根據(jù)以上的要求，確定

25、箱體的總體尺寸，大體取其內(nèi)部空間尺寸長為 680mm, 寬為350mm高為280mm外部尺寸為長 737mm寬為390mm高為325mm箱體的上板在左側(cè)開有空，在右側(cè)固定支撐軸，上面對稱布置4個螺孔，由于 減速器和電動機的尺寸不同，他們的軸不在同一高度，因此在下板上墊鋼板來達 到需要的要求，使減速器和電動機的軸在同一直線上，方便聯(lián)軸器連接，在下板上 焊接若干個適當大小的鋼板并在其上開 4個螺孔,用來固定電動機，減速器直接 通過螺栓聯(lián)接在箱體側(cè)板上，并在減速器下方墊上合適的鋼板支架使減速器輸出 軸保持豎直。具體結(jié)構(gòu)如圖3-6圖3-6箱體的結(jié)構(gòu)圖由于攪拌機比較小，要求不高，因此不需要使用鑄件，箱體

26、就可以采用Q235 鋼板和規(guī)格尺寸60 “ 40 “ 5 GB6728 -2002結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼標準方管，焊接而 成，這些鋼材在市場上可以買到，節(jié)約大量的時間和降低了成本。 為了能承受通 過支撐軸傳下來的壓力，不至于使桶體變形，四周用方管焊接作為框架，支撐下 板，取厚度為15mn鋼板,支撐上板取5mm其余側(cè)板取3mn，另外在支撐上板上 合適位置開一個直徑為110mmfL，并在該孔焊接一個內(nèi)徑為110mm厚度為3mm 高度為31mm的有底圓柱筒，用來限定放置外徑為110mm的軸承。在圓柱筒底開 一個64mm的孔，支撐下板合適位置打 4個d =10mm的通孔用來固定電機，其 中一個側(cè)板合適位置

27、打4個d =12mm通孔用來固定減速器。Q235屬于低碳鋼，其wc低于0.25%,塑性較好，淬硬傾向小，不易產(chǎn)生裂 紋，所以焊接性好?？梢缘玫絻?yōu)質(zhì)的焊縫。由于鋼板厚度不同，焊接結(jié)構(gòu)不同，焊接時應(yīng)注意重要結(jié)構(gòu)件要進行應(yīng)力退 火以消除焊接應(yīng)力。所以箱體采用焊接件。鋼板材料選用Q235焊接接頭不僅具有好的力學(xué)性能，還具有好的密封性。焊接方法參見下表3-2表3-2焊接材料用表焊接方法焊接材料應(yīng)用情況手工電弧焊J421、 J422、 J423、 J426、 J427、 J506、焊接承受動載荷、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和J507 等厚板重要結(jié)構(gòu)，或一般結(jié)構(gòu)埋弧焊H08 配 HJ430、H08A配 HJ431、H08Mn

28、A配焊接一般結(jié)構(gòu)HJ431CO2氣體保護焊H08 Mn 2SiA焊接一般結(jié)構(gòu)新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計)3.4攪拌系統(tǒng)的設(shè)計3.4.1攪拌桶的設(shè)計本次設(shè)計的真空攪拌機主要是用來攪拌制造人造石材的高溫樹脂的，所以對攪拌桶的材料有很高的要求，必須耐高溫，耐腐蝕。攪拌桶采用焊接形式，故必 須具有良好的焊接性，查機械設(shè)計手冊，選用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2.此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。由于此次設(shè)計的攪拌桶小，只有10L， 因此裝料時可以手工取下，故不應(yīng)太重；桶壁厚取 3mm，桶底厚取10mm，桶內(nèi) 徑 R = 115mm，桶高 H = 260mm?？紤]到桶的耐用性和強度的要求，

29、需要在桶上加上加強肋和加強環(huán)。在桶體 上加兩道長5mm加強肋，在桶口加一道長30mm加強環(huán).加強肋和加強環(huán)均厚 7mm都是焊接在攪拌桶壁上。桶的結(jié)構(gòu)圖如3-7所示圖3-7桶的結(jié)構(gòu)圖攪拌桶的三維示意圖如3-8所示圖3-8桶的三維示意圖攪拌桶在每次攪拌前后都要取下，所以不能與攪拌軸通過鍵直接連接，因此 設(shè)計一個旋轉(zhuǎn)盤來連接桶和軸，其作用是支撐攪拌桶，并且傳遞轉(zhuǎn)動，攪拌桶與旋 轉(zhuǎn)盤采取活性連接，便于裝卸，具體連接方式是：在攪拌桶底部焊接3個圓環(huán),對 應(yīng)旋轉(zhuǎn)盤上3個螺紋孔，可以設(shè)計蓋上桶蓋時，為了實現(xiàn)良好的密封，橫梁可以向 下施加一定的壓力，使攪拌桶和旋轉(zhuǎn)盤裝配良好，防止發(fā)生滑動或攪拌桶眺出，保 證機

30、器的順利工作。攪拌桶容積 LR% =3.14 1.152 2.5 = 10.3、10 升(14)3.4.2桶蓋的設(shè)計由于設(shè)計的是真空攪拌機，在攪拌高分子材料的同時，又要防止空氣進入攪 拌材料內(nèi)，形成氣泡，影響材料的質(zhì)量，因此，在外接真空泵的同時，要對攪拌桶密 封。密封通過加一個桶蓋來實現(xiàn)，通過在桶蓋內(nèi)圈固定一個密封圈 ，實現(xiàn)蓋好蓋 子后,施加一個壓力在蓋子上，就能實現(xiàn)很好的密封的要求。為了蓋頂上實現(xiàn)密封，要在桶蓋頂上也要加密封圈，并用4個內(nèi)六角圓柱頭 螺釘連接固定。查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表 7-14，旋轉(zhuǎn)唇形密封圈B 30 47 GB/T13871.1 。查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表3-14，選規(guī)

31、格M6螺釘公稱長度為25.6mm查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表7-13,選0型密封圈238x7 -A-N GB/T3452.1-2005。查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表 3-22得，選彈簧墊圈GB/T93 6。桶蓋上的密封，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表7-14選B型旋轉(zhuǎn)軸唇密封圈，因適用本機器時一般所放的攪拌料都在桶容積的三分之一左右；桶蓋的材料要求就沒有必要向桶的那樣高。桶蓋材料能耐壓力，和具有良好的焊接性能即可。 因次，桶蓋材料選用焊接性較好的Q235具體結(jié)構(gòu)如下圖3-9所示19圖3-9桶蓋結(jié)構(gòu)簡圖由于攪拌機比較小，要求不高，桶蓋直接采用鋼板和鋼環(huán)焊接而成， 由于鋼 板和鋼環(huán)，可以在市場上買到，節(jié)約時間并

32、降低了成本。在裁剪好的圓形鋼板中 間位置開32mm勺孔，并在適當位置攻4個M6的均布螺紋孔，為了能承受通過橫 梁傳下來的壓力，不至于使桶蓋變形，在桶蓋上加4道肋板，用來加強桶蓋的剛 度。當攪拌桶旋轉(zhuǎn)時，桶蓋隨其一起旋轉(zhuǎn)，為了裝卸方便，又在桶蓋上設(shè)計了一個機構(gòu)，可以使桶蓋和固定的攪拌軸連在一起， 當取出攪拌軸時，可以同時取走桶蓋，節(jié)省了時間，提高了效率。桶蓋和桶的配合選取間隙配合精度等級 IT10?；字艸80f7新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）343攪拌葉片的設(shè)計真空攪拌機是用來攪拌制造人造石材的高溫樹脂的。這些材料具有很高的腐 蝕性和很高的粘性性，使攪拌葉片在工作中易腐蝕，有時甚至被折斷。因此對

33、制作攪拌葉片的材料有很高的要求，必須耐高溫，耐腐蝕，還應(yīng)具有一定的剛度。同時，由于攪拌桶采用焊接的形式，所以還必須具有良好的焊接性， 查機械設(shè)計手冊可選用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。為了達到充分攪拌材料的目的，攪拌器的葉片應(yīng)設(shè)計成空間S型。其結(jié)構(gòu)圖 如圖3-10所示。圖3-10葉片結(jié)構(gòu)圖在攪拌葉片的上端是一個軸套，通過焊接，把葉片連接在軸套上，軸套和軸 下端通過螺紋連接配合在一起。21新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計)344攪拌軸的設(shè)計1、軸的一般設(shè)計原則(1)軸的設(shè)計包括軸工作能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。軸的加工工藝等因為影響軸的結(jié)構(gòu)的因素多，如：位置

34、、形勢、零件的類型、尺寸、數(shù)量、載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況，所以軸沒有標準的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計時，具體情況具體分析。軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和安裝在軸上的零件要有準確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝坼和調(diào)整；應(yīng)具有良好的制造工藝性等。(3)軸的工作能力是指在強度、剛度和穩(wěn)定性方面的計算。(4)擬訂軸上零件的裝配方案攪拌軸下端連接攪拌葉片，軸中段和桶蓋配合，上端和橫梁連接固定。2、零件的軸向定位軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證的。軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類。定位軸肩的高度h 一般取h=(0.07-0.1)d，d配合出直徑，單位為mm。軸肩的高度可查手冊中軸承

35、的安裝尺寸。為了使零件能靠緊軸肩而得到準確可靠的定位，孔端部的圓角半徑R或倒角尺寸G非定位軸肩一般取為1-2mm。軸承端蓋用螺釘與箱體連接而使?jié)L動軸承的外圈得到軸向定位。在一般情況下，整個軸的軸向定位也常用軸承端蓋來實現(xiàn)。3 、各軸段直徑和長度的確定3.1輸出軸的功率Pi，轉(zhuǎn)速m，轉(zhuǎn)矩Tip廠 p 2 =1.1 0.8352 = 0.77KW(15)n1400- 60r/mini23.3(16) =9550000 巳=122558N *mm3.2確定軸各段長度確定軸最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，取A0 =112(17)23新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計)dmin二 A0 3Y niJ1

36、2 汽 607 = 26.22mm(18)確定d j段最小軸徑為d =28mm并在d 段攻大徑為28mm小徑為24mn,牙型角o =60的雙線螺紋，螺紋長度為23mm d 段長度為25mmd匸段長度為30mm直徑32mm軸肩高為2mm圓角1.6 ； d皿段長50mm軸徑47mn軸肩7.5mm dp段長110mm軸徑為62mm軸肩高為7.5mm，倒角2.0，圓角2.0。有配合要求的軸段，選取合適的配合的公差，女口d 段與葉片的連接,d段與桶蓋的連接，d v段與支撐橫梁的連接均是間隙配合H8f7，為了使與軸做27過盈配合的零件易于裝配，相配軸段的壓入斷應(yīng)制出錐度；或在同一軸段的兩個 部分上采用不同

37、的尺寸公差。3.3扭轉(zhuǎn)強度校核R9550000口= 27.92MPa E45MPa(19)Tn13W 0.2d3故強度校核通過4、提高軸的強度的措施軸和軸上零件的結(jié)構(gòu)、工藝以及軸上零件的安裝布置等影響軸的強度。(1) 合理布置軸上零件以減小軸的載荷。(2) 傳動件盡量靠近軸承，減小軸所承受的彎矩，并盡可能不采用懸臂的支 撐形式，力求縮短支撐跨矩及懸臂長度等。(3) 改善軸的結(jié)構(gòu)。(4) 改善軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強度。軸的表面粗糙度和表面強化處理方法對軸的疲勞也產(chǎn)生影響。軸的表面愈粗糙，疲勞強度也愈低。因此，應(yīng)合理減小軸的表面及圓角處的加工粗糙度值。表 面強化處理的方法有：表面高頻淬火等熱

38、處理；表面滲碳、氮化、氰化等化學(xué)熱 處理；噴丸等強化處理。&軸的結(jié)構(gòu)工藝性為了便于裝配，要去掉毛刺處理，軸端應(yīng)制出 45的倒角；需要磨削加工的 軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽，尺寸查標準或 手冊。攪拌軸是連接攪拌器的裝置；因為本機采用桶旋轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)的傳動， 所以抽 真空的裝置設(shè)在攪拌軸上，軸內(nèi)開直徑為8mm勺通孔，孔的下口開在與桶蓋下端 相連的最小軸徑下面，蓋好桶蓋時，孔正好處于攪拌桶的上端，順利的實現(xiàn)抽真 空的操作，軸的距離上端30mn處銑出一個31 20mm勺平面，在該平面上開一個 公稱直徑為6mm深度為22mn螺紋孔，與外螺紋管接頭連結(jié)，管接頭接真空管。 攪拌軸

39、的結(jié)構(gòu)圖如圖3-11所示。一 25 土 41 .圖3-11攪拌軸的結(jié)構(gòu)圖3.5橫梁組件的設(shè)計設(shè)計橫梁的作用主要是固定攪拌軸，因為本機采用桶轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)的傳動，因 此攪拌軸必須固定，因此設(shè)計橫梁來固定攪拌軸。同時與攪拌軸相連的真空管，以及上面的真空表，都固定在橫量組件上。為了方便取下攪拌桶，同時從攪拌桶中取出攪拌葉片，橫梁設(shè)計成可以上下 移動的形式，即橫梁一端固定在液壓泵輸出軸上，具有一個上下移動的自由度， 而固定攪拌軸的一端懸空，可以上下的移動，這樣就可以在攪拌結(jié)束后，方便的 取出攪拌葉片，進行下一步工序。橫梁材料選取優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號35 (GB/T 699-1999)選用小型氣泵來實現(xiàn)對攪拌

40、桶內(nèi)的抽真空的目的，氣壓儀表放置在橫梁上合適位置。氣泵實圖如圖3-12圖3-12 氣泵實圖用小型液壓泵來控制橫梁上下移動的幅度，實現(xiàn)壓勁桶蓋和打開桶蓋的操 作，而壓緊的目的是來加強密封性能。 提高攪拌質(zhì)量。液壓泵其他輔助裝置如儀 表等直接裝在規(guī)定地方，這里不再詳細敘述。小型液壓泵用焊接鋼支架豎直固定在箱體上，結(jié)構(gòu)圖如圖3-13所示mm-h-hke圖3-13支架液壓泵結(jié)構(gòu)圖液壓泵實圖如圖3-14所示圖3-14液壓泵結(jié)構(gòu)圖橫梁由于要滿足上下移動的要求，并且保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)不偏移，因而在 一端開凸型槽口，與支架滑槽配合。在最邊端開直徑為20的通孔用來懸掛配重新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）是橫梁保持平

41、衡。具體結(jié)構(gòu)如圖3-15所示333.6公差等級和粗糙度3.6.1公差等級的選擇選擇公差等級時，要正確處理使用要求、制造工藝合成本之間的關(guān)系。IT9、IT10用于一般精度要求的配合，例如鍵寬和鍵槽寬的配合。配合的類型分為基孔制配合與基軸制配合，一般優(yōu)先選用基孔制配合，而配合又分為間隙配合，過度配合，和過盈配合。查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表9-2知：本次設(shè)計中攪拌軸與桶蓋的配合，桶蓋 與攪拌桶的配合等就屬于基本偏差為d的基孔制間隙配合 H8，公差等級在f7IT10。旋轉(zhuǎn)盤與軸承的配合 H8，公差等級IT8f7減速器軸與電機軸的聯(lián)軸器配合屬于基本偏差為js的基孔制過度配合H 7k6公差等級在IT7。3.

42、6.2粗糙度的選擇加工方法的不同其表面粗糙度 Ra隨之變化，詳細情況參見機械設(shè)計課程設(shè) 計手冊表9-15 加工方法與表面粗糙度 Ra值的關(guān)系。表面粗糙度的選用實例如表3-3所示表3-3表面粗糙度表面粗糙度參數(shù) Ra值（卩m應(yīng)用實例50-12.5粗加工表面，應(yīng)用比較廣泛，如軸端面、倒角、 穿螺紋孔等。10-2.5半精加工面，支架，箱體，離合器，等非接 觸面的自由表面與螺紋頭接觸的表面，所有 軸的退刀槽。1.6-0.8精加工表面，中型機床工作臺面，箱體的箱蓋和箱座的結(jié)合面，低速轉(zhuǎn)動的軸頸。第4章真空攪拌機使用說明書4.1真空攪拌機使用規(guī)程使用真空攪拌機時，先檢查攪拌機是否平穩(wěn)，電源的連接是否存在漏電現(xiàn)象， 以及各部件的連接是否完好。將攪拌桶取下，將要攪拌的原材料放入其中，原材 料的量最好是攪拌桶高度的三分之一， 將攪拌桶裝好，接通電源，打開橫梁上的 小型液壓泵，使其壓緊攪拌桶蓋，方便抽真空。打開電源開關(guān)，打開小型氣泵， 3分鐘完成攪拌桶內(nèi)部抽真空，再打開攪拌開關(guān)，完成對原材料的攪拌。攪拌完 成后，先關(guān)掉電源，卸下攪拌桶，將攪拌后的材料封存保管，清洗攪拌桶。4.2真空攪拌機使用注意事項1、攪拌機應(yīng)安置在水平地面上。2、接通電源后，必須檢查無誤，方可使用。3、合理擺放材料，做到完工過后保持機器臺面整潔干凈。4