機械原理課程設(shè)計-攪拌機

1、21齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育 機械設(shè)計課程設(shè)計 題目題號： 攪拌機 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 成 績： 2011 年 09 月 20 日機械設(shè)計課程設(shè)計成績評閱表題目評分項目分值評價標(biāo)準評價等級得分A級（系數(shù)1.0）C級（系數(shù)為0.6）選題合理性題目新穎性20課題符合本專業(yè)的培養(yǎng)要求，新穎、有創(chuàng)新基本符合，新穎性一般內(nèi)容和方案技術(shù)先進性20設(shè)計內(nèi)容符合本學(xué)科理論與實踐發(fā)展趨勢，科學(xué)性強。方案確定合理，技術(shù)方法正確有一定的科學(xué)性。方案及技術(shù)一般文字與圖紙質(zhì)量30設(shè)計說明書結(jié)構(gòu)完整，層次清楚，語言流暢。設(shè)計圖紙質(zhì)量高，錯誤較少。設(shè)計說明書結(jié)構(gòu)一般，層次較清楚，無重

2、大語法錯誤。圖紙質(zhì)量一般，有較多錯誤獨立工作及創(chuàng)造性10完全獨立工作，有一定創(chuàng)造性獨立工作及創(chuàng)造性一般工作態(tài)度10遵守紀律，工作認真，勤奮好學(xué)。工作態(tài)度一般。答辯情況10介紹、發(fā)言準確、清晰，回答問題正確，介紹、發(fā)言情況一般，回答問題有較多錯誤。評價總分總體評價注：1、評價等級分為A、B、C、D四級，低于A高于C為B，低于C為D。2、每項得分分值×等級系數(shù)（等級系數(shù)：A為1.0，B為0.8，C為0.6，D為0.4）3、總體評價欄填寫“優(yōu)”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”之一。齊齊哈爾大學(xué)機械電子工程專業(yè)機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名：宋進宇 班級：機電092 學(xué)號：200911

3、3037一 設(shè)計題目：設(shè)計一用單相電動機作動力源的攪拌機給定數(shù)據(jù)要求（1）機構(gòu)運動簡圖設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計內(nèi)容連桿機構(gòu)的運動分析符號n2LABLBCLCDLDEDOAO單位/minmmmmmmmmmmmm數(shù)據(jù)812385954101350520410（2）機構(gòu)動態(tài)靜力分析設(shè)計數(shù)據(jù)連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析符號S3S4Js3Js4G3G4單位位于BE中點位于CD中點··NN數(shù)據(jù)190.51100420二 應(yīng)完成的工作1 速度、加速度和機構(gòu)受力分析圖1張（畫在A0圖紙上）2 設(shè)計說明書1份。指導(dǎo)教師：包麗發(fā)題日期 2011年 9月 10日完成日期 2011年 9月 20日 目 錄摘要.5第

4、一章 機構(gòu)實體模型.6第二章 攪拌機多用途和設(shè)計要求.7 2.1機械簡介.7 2.2機構(gòu)用途.7 2.3技術(shù)方法.7第三章 機構(gòu)簡介與設(shè)計.8 3.1 機構(gòu)簡介.8 3.2 機構(gòu)簡圖.8 3.3設(shè)計數(shù)據(jù).9 3.4速度、加速度析.10第四章 靜力分析.12結(jié)論.17心得體會.18致謝.19參考文獻.20 摘要老式攪拌機體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，效率低。先進的攪拌技術(shù)設(shè)備，是降低生產(chǎn)成本，提高成品質(zhì)量做了很大的改進。該機采用單相電動機做動力源，可在光大的農(nóng)村使用，不用擔(dān)心需要較高的的動力電壓的問題。文中較詳細的介紹了攪拌機的傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)，并對曲柄搖桿進行了詳細的速度和加速度分析。本機在滿

5、足生產(chǎn)需要的同時，改變了以往的復(fù)雜設(shè)計模式，大大縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本價格，提高了效率。關(guān)鍵詞： 攪拌機 曲柄搖桿機構(gòu) 第一章 機構(gòu)實體模型 攪拌機機構(gòu) 第二章 攪拌機的用途和設(shè)計要求2.1 機構(gòu)設(shè)計目的 1）改進現(xiàn)有的攪拌機模式，使攪拌機更加容易生產(chǎn)使用；2）使機構(gòu)的結(jié)構(gòu)更加簡單，更容易拆卸安裝；3）使用簡單，使用者更容易掌握操作流程；4）更好的使同學(xué)把所學(xué)的東西應(yīng)用到實際的生活中去。2.2 機構(gòu)用途 攪拌機是一種對物料進行混合均勻的機器，該機可代替人工在不方便或完成不了時使用，具有生產(chǎn)效率高，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，容易操作等特點。攪拌機是用于對物料進行混合所用。它能使物料在進行加熱或在其

6、他行業(yè)中能足夠的進行混合，達到兩種或兩種以上的物料在攪拌下混合的非常均勻。達到人們滿意的程度。該機構(gòu)也可用在進行農(nóng)藥的混合。2.3 課題研究的內(nèi)容及擬采取的技術(shù)、方法本課題是對攪拌機的成型機的設(shè)計。設(shè)計主要針對執(zhí)行機構(gòu)的運動展開。該機構(gòu)應(yīng)用了機械原理中的曲柄搖桿機構(gòu)，我們所要研究的畫出該機構(gòu)的運動簡圖并且對連桿機構(gòu)進行運動分析和動態(tài)靜力分析。繪出機構(gòu)上拌勺的運動軌跡，和各個點上的速度與加速度。 第三章 機構(gòu)簡介與設(shè)計3.1 機構(gòu)簡介攪拌機常應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)中對拌料進行攪拌工作如圖所示，電動機經(jīng)過齒輪減速，通過聯(lián)軸節(jié)（電動機與聯(lián)軸節(jié)圖中未畫）帶動曲柄順時針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使曲柄搖桿機構(gòu)運動，同時

7、通過蝸輪蝸桿帶動容器繞垂直軸緩慢旋轉(zhuǎn)。當(dāng)連桿運動時，固聯(lián)在其上的拌勺即沿圖中虛線所示軌跡運動而將容器中的拌料均勻撥動。工作時，假定拌料對拌勺的壓力與深度成正比，即產(chǎn)生的阻力按直線變化，如圖所示。3.2 攪拌機機構(gòu)簡圖3.3 設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計內(nèi)容連桿機構(gòu)的運動分析符號n 2LABLBCLCD單位r/minmmmmmm數(shù)據(jù)81238595410連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析符號Js3Js4G3G4單位··NN數(shù)據(jù)110.511004203.4 做構(gòu)件處于位置3的速度多邊形和加速度多邊形1 速度分析2=2n/60=2×81/60=8.41rad/sVB=2LAB=8.41×

8、;0.240=2.08m/sVC = VB + VCB大?。?？ 2×LAB ? 方向：CD AB BC選取速度比例尺v=0.05m/s/mm做速度多邊形求出2和3，再用速度影像求出E3點的速度。c=VC/LCD=v ·pc/LCD=0.05×28.3/0.410=3.45rad/s3 =VCB/LBC=v ·bc/LBC =0.05×10.8/0.5=1.08rad/s VEf=v ·pe =0.05×24.5 =1.23m/s2 加速度分析aC = aCt + aCn = aB + aCBt + aCBn大小： ？ c

9、²LCD 2 ² LAB ？ 3 ²LBC方向：CD CD BA CB CBaCBn= 3 ²LBC = 0.9489²×0.5 = 0.45m/s ²aB =2 ² LAB = 8.41 ²×0.240 = 16.97 m/s ²aCn=c ²LCD = 3.387 ²×0.460 = 5.28 m/s ²選比例尺a=0.25 m/s ²mm作圖，并用加速度影像求Ef點的加速度 aEf= a·pe=0.25×71.

10、42=17.86 m/s ² 第四章 靜力分析 4.1曲柄搖桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析已知： 各構(gòu)件的重量G及對重心軸的轉(zhuǎn)動慣量JS (構(gòu)件2的重量和轉(zhuǎn)動慣量濾去不計)，阻力線圖（拌勺E所受阻力的方向與E點的速度方向相反）運動分析中所得結(jié)果。要求： 確定機構(gòu)兩個位置（同運動分析）的各運動副反力及加于曲柄上的平衡力矩。以上內(nèi)容作在運動分析的同一張在紙上。4.2 畫阻力線圖1.選取阻力比例尺，畫阻力線圖Q=25N/mm 見1號圖紙。2.確定慣性力PI和慣性力矩MI根據(jù)各構(gòu)件重心的加速度及角速度，確定各構(gòu)件的慣性力PI和慣性偶矩MI其合成一力，求出該力至重心的距離hI1 Ef點：作用在連桿3上的

11、慣性力及慣性力偶矩由加速度多邊形得：MI3=JS3·a3=JS3·acb/LCB=JS3··nbc/LCB =17×0.25×39.34/0.5=334.39N·MPI3=m3·aS3=G3/g·a·ps3 =(1100/9.81)·0.25·41.352=1159.21Nh3=MI3/PI3=334.39/1159.21 =0.288m桿2作用在連架桿4上的慣性力偶矩由加速度多邊形得：PI4=m4·aS4=G4/g·a·ps4 =410/9.8

12、1×0.25×20.220=203.317MI4=JS4·a4=JS4·acb/LCD=JS4·a·ncc/LCD =0.5×35.515×0.25/0.5=8.88N·M H4=MI4/PI4=13.53/203.317=0.067m4.3 機構(gòu)的動態(tài)靜力分析選比例尺1=0.005/mm作圖，見1號圖紙3-4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)構(gòu)件上，并按靜力分析見1號圖紙。先將機構(gòu)3,4上作用的外G3、G4，總慣性力Pi3、Pi4，然后將運動副B、D中帶求的反力分解為沿CD和CB方向的法向

13、分力及垂直CD及CB的切向分力，再分別就構(gòu)件3、4對C點取矩，則根據(jù)力矩平衡條件得Ef點：3桿：R23TLBC-G3h1-PI3h3+QLf=0于是R23T=314.41N4桿：R23tLCD-G4h1-PI$h4=0于是R14T=172.32N再根據(jù)整個構(gòu)件組3、4的力平衡條件得：Q+R14n+R14T+G4+PI$+R23+G3+PI3=0選取比例尺p=10N/mm用作圖法作圖見1號圖紙Ef點：R14=p×ig=2631N R23=p×eg=357N最后取構(gòu)件2為分離體，對A點列力矩平衡方程Ef點：Mg=R32×L×1 =33.56N.m即：Mg=3

14、3.56N.m根據(jù)構(gòu)件4的平衡條件PI4+G3+R14+R34=0畫力的多邊形求R34得：R34=p×da=2120N(Ef點) 4.4曲柄平衡方程l=0.01998m M平=R32×l=68.31N.m 結(jié)論 本文通過對老式攪拌機的結(jié)構(gòu)形狀進行分析，針對老式攪拌機的缺點，提出了一種新式的攪拌機，并對新式攪拌機的動力源、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)進行了方案討論，得出了最后的總體方案。按總體方案對各種零部件的運動關(guān)系進行分析得出攪拌機的整體結(jié)構(gòu)尺寸，再重新調(diào)整整體結(jié)構(gòu)，整理得出最后的設(shè)計圖紙和說明書。此次設(shè)計的攪拌機和老式的攪拌機相比，具有生產(chǎn)效率高，結(jié)構(gòu)簡單，性能更穩(wěn)定，更容易操作

15、，適用范圍更廣的特點。通過對攪拌機的設(shè)計，使我對成型機械的設(shè)計方法、步驟有了較深的認識。熟悉了進行速度和加速度分析的多種常用方法，并掌握了如何選用標(biāo)準件，如何查閱和使用手冊，如何繪制曲柄搖桿機械運動簡圖。這次設(shè)計貫穿了函授所學(xué)的專業(yè)知識，綜合運用了各學(xué)科專業(yè)的內(nèi)容。我相信這次設(shè)計對以后的工作學(xué)習(xí)都會有很大的幫助。 心得體會課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程，必須要自己思考，自己動手實踐，才能提升自己觀察、分析和解決問題的實際工作能力。通過這次為期三周的課程設(shè)計，我拓寬了知識面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)

16、得到較大提高。 對我們機械專業(yè)的本科生來說，實際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠遠不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。通過課程設(shè)計，讓我們找出自身狀況與實際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時補充相關(guān)知識，為求職與正式工作做好充分的知識、能力準備，從而縮短從校園走向社會的心理轉(zhuǎn)型期。在這三周的課程設(shè)計之后，我們普遍感到不僅實際動手能力有所提高，更重要的是通過對機械設(shè)計流程的了解，進一步激發(fā)了我們對專業(yè)知識的興趣，并能夠結(jié)合實際存在的問題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進行更深入的學(xué)習(xí)。由于水平和所學(xué)知識有限，而機械設(shè)計又是一門非常深奧的學(xué)科，設(shè)計中有許多不足和需要改進的地方，希望老師指出，我們必定再接再厲，努力完善。 致謝特別感謝我們的指導(dǎo)老師-包麗老師，她對我們的設(shè)計花費了許多的努力和心血，她嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的知識，給我們留下了極為深刻的印象，也為我今后的工作和生活樹立了良好的榜樣。 參考文獻1.機械原理課程設(shè)計手冊鄒慧君主編，高等教育出版社，19982.機械原理課程設(shè)計曲繼方主編，機械工業(yè)出版社3.機械原理>>黃茂林，秦偉主編.  .  北京：機械工