自动喂料搅拌机课程设计

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1、 机械原理课程设计 自动喂料搅拌机 小组成员 目录 一、设计题目（包括设计条件、要求）一、设计题目（包括设计条件、要求） 二、功能分析二、功能分析 三、机构选用三、机构选用 四、方案评价（要求二种方案，多者不限）四、方案评价（要求二种方案，多者不限） 五、机构组合（绘制机械运动简图）五、机构组合（绘制机械运动简图） 六、机械系统运动循环图六、机械系统运动循环图 八、机构几何尺寸计算和运动分析八、机构几何尺寸计算和运动分析 九、九、 运用三维动画验证机构运动设计的合理性运用三维动画验证机构运动设计的合理性（部分（部分 机构）机构） 十、设计总结十、设计总结 十一、主要参考文献。十一、主要参考文献

2、。 一一.设计题目设计题目 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。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。 图 1 喂料搅拌机外形及阻力线图 二二. 功能分解功能分解 该机器是为了完成自动喂料搅拌功能，需实现以下的运动 功能要求： （1）

3、呈粉状或粒状的物料定时从漏斗中漏出输料一 段时间后漏斗自动关闭。因此需要设计相应的 摆动从动件凸轮机构来实现。 （2） 容器在电动机的带动下通过减速装置绕垂直轴 转动。因此需要设计适当的齿轮机构来实现。 （3） 固连在容器内拌勺按照规定的轨迹运动，将容 器中拌料均匀搅动。因此需要合适的四杆机构 来实现。 通过对这三个机构的运动功能作进一步分析，可知道他们 应该分别实现以下基本运动： (1) 摆动从动件凸轮机构的基本运动有：运动形式的 变换，运动停歇，运动方向交替变换。 (2) 齿轮机构的运动形式有：运动缩小，齿轮回转运 动，运动轴线变换。 (3) 四杆机构的运动形式有：连杆的的回转运动。 三机

4、构选用三机构选用 功能 执行构件 工艺动作 执行机构 喂料 摆杆 间歇摆动 摆 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构 旋转 回转轴 回转运动 蜗 轮 蜗 杆 机 构 搅拌 拌勺 回转运动 曲 柄 摇 杆 机 构 四方案评价四方案评价 根据拌勺 E 的搅拌轨迹、搅拌机的运动分析和动态静力分析及 飞轮转动惯量产生 A、B 两种方案，如下表 表 1 拌勺 E 的搅拌轨迹数据 位置号 i 1 2 3 4 5 6 7 8 方 案 A x 520 495 467 370 260 72 15 150 y 150 310 570 750 705 462 200 82 方 案 B x 505 493 475

5、373 196 75 13 185 y 185 332 524 763 660 480 225 103 表 2 自动喂料搅拌机运动分析数据 方 案 号 固定铰链 A、D 位置 电动机 转速 /(r/min) 容器转 速 /(r/min) 每 次 搅 拌 时 间 /s 物 料 装 入 容 器 时 间 /s XA/mm YA/mm XD/mm YD/mm A 1730 410 1200 0 1440 60 90 50 B 1735 420 1200 0 720 60 100 60 表 3 自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据 方 案 号 QMAX /N QMIN /N S2 S3 M2 /

6、kg M3 /kg JS2 /(kgm2) JS3 /(kgm2) A 2400 600 0.04 位于 连杆 2 中 点 位 于 从 动 连 架 杆 3 中 点 130 45 1.95 0.07 B 2600 650 0.04 135 48 2.00 0.075 方案评价： 一 机构的复杂性 紧凑性 方案A中 蜗杆头数z1=1 蜗轮齿数z2=240 轮系齿数 z1=z2=17 z2=34 z3=85 方案 B 中 蜗轮头数 z1=1 蜗轮齿数 z2=160 轮齿系数 z1=17 z2=24 z2=102 z3=72 所以方案 B 的齿轮比方案 A 的齿轮紧凑 二 运动平稳性 从表 3 可看出 A 方案所受的阻力小于 B 方案，A 中最大力与 最小力之差较小 所以运动过程 A较平稳 三 从效率来看 由表 2 可看出 A 方案电动机转速大于 B 方案的电动机转速， 且 A方案每次搅拌时间较少 所以 A方案的效率更高 四 经济性 可行性 从效率、平稳性来看 A 方案的经济性和可行性更高 所以综合来看，A 方案较好 五、机构组合（绘制机械运动简图五、机构组合（绘制机