干粉混拌機(jī)設(shè)計【臥式軸旋轉(zhuǎn)物料上下翻轉(zhuǎn)】【雙軸槳葉混合機(jī)】
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黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文 第 20 頁單位代碼 0 2 學(xué) 號 080105088 分 類 號 TH6 密 級 畢業(yè)設(shè)計說明書干粉混拌機(jī)設(shè)計 院(系)名稱工學(xué)院機(jī)械系 專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師2012年5月15日1緒 論1.1 課題的背景及目的干粉混拌機(jī)有強烈、高效的特點,混合時間短,設(shè)計混合時間不等,臥式筒體內(nèi)兩根攪拌軸等速反向旋轉(zhuǎn),軸上特殊角度布置的槳葉確保物料徑向、環(huán)向、軸向三向拋灑運動,形成復(fù)合循環(huán),在極短的時間內(nèi)達(dá)到均勻混合。干粉混拌機(jī)可以使兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散,從而達(dá)到均勻混合;也可以加速傳熱和傳質(zhì)過程。在工業(yè)生產(chǎn)中,攪拌操作時從化學(xué)工業(yè)開始的,圍繞食品、纖維、造紙、石油、水處理等,作為工藝過程的一部分而被廣泛應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)中,大多數(shù)的攪拌操作均系機(jī)械攪拌,以中、低壓立式鋼制容器的攪拌設(shè)備為主。攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大部分組成。其中干粉砂漿混拌機(jī)結(jié)構(gòu)形式如下圖:攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣,尤其是化學(xué)工業(yè)中,很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作。攪拌設(shè)備在許多場合時作為反應(yīng)器來應(yīng)用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)中,攪拌設(shè)備作為反應(yīng)器約占反應(yīng)器總數(shù)的99%。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以這樣廣泛,還因攪拌設(shè)備操作條件(如濃度、溫度、停留時間等)的可控范圍較廣,又能適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)。攪拌設(shè)備的作用如下:使物料混合均勻;使氣體在液相中很好的分散;使固體粒子(如催化劑)在液相中均勻的懸??;強化相間的傳質(zhì)(如吸收等);強化傳熱。從上述情況看出,干粉混拌機(jī)是今后機(jī)械干粉砂漿混合行業(yè)發(fā)展的趨勢,干粉混拌機(jī)的應(yīng)用會越來越廣泛,發(fā)展干粉混拌技術(shù)有著十分重要的意義。1.2 國內(nèi)干粉砂漿技術(shù)發(fā)展的狀況我國干粉混拌技術(shù)研究始于20世紀(jì)80年代,直到90年代末期,才開始出現(xiàn)具有一定規(guī)模的干粉砂漿生產(chǎn)企業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,在市場推動和政策干預(yù)的雙重作用下,我國干粉砂漿行業(yè)已逐步從市場導(dǎo)入期向快速成長期過渡。隨著國家相關(guān)政策的推動,國外先進(jìn)理念和先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn),以及各級政府、生產(chǎn)企業(yè)、用戶的積極努力,我國干粉砂漿行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。干粉砂漿科研開發(fā)、裝備制造、原料供應(yīng)、產(chǎn)品生產(chǎn)、物流及產(chǎn)品應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成。2007年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全國兩萬噸規(guī)模以上的干粉砂漿生產(chǎn)企業(yè)196家,設(shè)計能力2177.1萬噸,實際產(chǎn)量為640.06萬噸,干粉砂漿罐車252輛,移動筒倉646個。具體體現(xiàn)在以下幾方面:(一)在政策和管理層面上。2007年6月6日,商務(wù)部、公安部、建設(shè)部、交通部、質(zhì)檢總局、環(huán)??偩值?部門聯(lián)合頒布了關(guān)于在部分城市限期禁止現(xiàn)場攪拌砂漿工作的通知(商改發(fā)2007205號).要求北京市等127個城市將從2007年9月1日起,分3年時間、先后分3批分別實施禁止在施工現(xiàn)場攪拌砂漿。8月1日,商務(wù)部在北京召開“全國部分城市限期禁止現(xiàn)場攪拌砂漿工作現(xiàn)場會”,姜增偉副部長在會上作了貫徹節(jié)能減排方針抓好城市“禁現(xiàn)”工作促進(jìn)散裝水泥發(fā)展再上新臺階的講話,進(jìn)一步強調(diào)了充分認(rèn)識開展“禁現(xiàn)”和發(fā)展散裝水泥的重要意義,對全國“禁現(xiàn)”工作作了全面部署并提出了具體要求。為做好“禁現(xiàn)”;工作,各地采取了一系列有效措施將“禁現(xiàn)”工作落實到位。相繼建立了相應(yīng)的部門協(xié)調(diào)機(jī)制;出臺了切實可行的政策法規(guī);根據(jù)試點先行、穩(wěn)妥起步的原則,組織開展干粉砂漿工程項目應(yīng)用試點工作;將使用干粉砂漿納入工程建設(shè)項目相關(guān)要求中;編制操作規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);大力開展科研攻關(guān),為干粉砂漿產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐;編寫培訓(xùn)教材,組織人員培訓(xùn)等。到2007年末,全國干粉砂漿生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到196家,設(shè)計生產(chǎn)能力2177.13萬噸,實際產(chǎn)量為640.06萬噸,干粉砂漿罐車252輛,移動筒倉646個。目前已有江蘇等20余個地區(qū)制定、頒布了使用干粉砂漿的相關(guān)政策法規(guī)。特別是在2008年8月29日正式頒布的中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法中明確規(guī)定了“鼓勵使用散裝水泥,推廣使用預(yù)拌混凝土和干粉砂漿”.這就為干粉砂漿的發(fā)展提供了有力的法律依據(jù)和行政執(zhí)法保證,對進(jìn)一步提高干粉砂漿的推廣力度起到極為重要的積極作用;在組織管理上,全國941家散裝水泥辦公室的5000多專職管理人員,積極配合各級政府部門,全面落實科學(xué)發(fā)展觀。堅持以促進(jìn)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),實施節(jié)能減排戰(zhàn)略為指導(dǎo)思想,為推動干粉砂漿產(chǎn)業(yè)發(fā)展扎實工作,成為促進(jìn)我國干粉砂漿健康快速發(fā)展最積極、最活躍的力量。 (二)在技術(shù)層面上。干粉砂漿發(fā)展初期,先是世界知名企業(yè)在中國建干粉砂漿生產(chǎn)企業(yè),如德國maxit集團(tuán)、漢高公司、法國圣哥班等,這些公司不僅給中國帶來了先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,同時也帶來了國際先進(jìn)的管理經(jīng)驗,對推動我國干粉砂漿的發(fā)展提供了很大的幫助。隨后,我國的企業(yè)家也向干粉砂漿領(lǐng)域滲透,起初主要是引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)、使用干粉砂漿,投資大,生產(chǎn)成本較高。近幾年在國家及各級政府的扶持和政策引導(dǎo)下,一些企業(yè)協(xié)同科研院所和大專院校的科技力量,紛紛投資自主研發(fā)干粉砂漿生產(chǎn)、流通、使用的相關(guān)設(shè)施設(shè)備,并與相關(guān)行業(yè)協(xié)會共同努力,在標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品認(rèn)定、市場準(zhǔn)入等方面取得了突破性進(jìn)展。目前全國主要干粉砂漿生產(chǎn)設(shè)備企業(yè)20余家,物流設(shè)施制造企業(yè)十幾家,施工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)10余家,技術(shù)水平正逐步達(dá)到國外先進(jìn)水平,初步形成了我國干粉砂漿相關(guān)設(shè)施設(shè)備的國產(chǎn)化,大大降低了干粉砂漿的生產(chǎn)、物流、施工成本,基本滿足了國內(nèi)干粉砂漿市場的需求。無錫江加科技發(fā)展有限公司、南京天印科技有限公司等企業(yè)已成為干粉砂漿設(shè)施設(shè)備的領(lǐng)軍企業(yè),產(chǎn)品的市場份額相當(dāng)高。 (三)在市場層面上。目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海地區(qū)仍然是干粉砂漿發(fā)展最快的三個地區(qū),80%以上的干粉砂漿企業(yè)都集中在此。上海市是我國開展建筑砂漿科研工作最早的城市之一,也是目前發(fā)展干粉砂漿生產(chǎn)量最大的地區(qū);北京市近幾年干粉砂漿市場異?;钴S。特別是北京奧運工程對干粉砂漿的使用,如國家體育場(鳥巢)和國家游泳中心(水立方)建設(shè)都被北京市建委作為干粉砂漿應(yīng)用示范項目率先使用干粉砂漿;廣州市干粉砂漿市場穩(wěn)步發(fā)展;天津市以建筑施工示范工程為市場拉動點,干粉砂漿市場發(fā)展速度也較為速猛;近兩年,鄭州、成都、蘇州、南昌等地干粉砂漿市場得到了較快發(fā)展,上海、北京、廣州、常州等城市的干粉砂漿市場相對趨于成熟。1.3 干粉混拌機(jī)的分類及特點該干粉混拌機(jī)由兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)子組成,轉(zhuǎn)子上焊有多個特殊角度的槳葉,槳葉帶動物料一方面沿著機(jī)曹內(nèi)壁逆時針旋轉(zhuǎn):一方面帶動物料左右翻動;在兩轉(zhuǎn)子的交叉重疊處,形成了一個失重區(qū),在此區(qū)域內(nèi),不論物料的形狀、大小和密度如何,都能使物料上浮,處于瞬間失重狀態(tài),以此使物料在機(jī)槽內(nèi)形成全方位連續(xù)循環(huán)翻動,相互交錯剪切,從而達(dá)到快速柔和混合均勻的效果?;旌显O(shè)備市場常用的設(shè)備有雙螺旋混拌機(jī),犁刀混拌機(jī),螺帶混拌機(jī),無重力混拌機(jī)。雙螺旋錐形混拌機(jī)的工作原理及應(yīng)用:雙螺旋錐形混拌機(jī)是適用于固體粉末與液體物料、固體粉末之間混合的一種攪拌設(shè)備,雙螺旋錐形混拌機(jī)的料筒倒錐形,內(nèi)設(shè)有兩個非對稱的提升螺旋,在物料混合時兩只螺旋自轉(zhuǎn)對物料產(chǎn)生提升力,于是物料隨螺旋運動到料筒上部向中心凹陷處匯合下落,填充混拌機(jī)底部的物料空缺,之后再受到螺旋的提升形成往復(fù)過程。雙螺旋錐形混拌機(jī)是采用螺旋旋轉(zhuǎn)方式完成物料攪拌和混合,不會對攪拌的顆粒性物料擠壓和碾磨而造成顆粒物料的粉碎。轉(zhuǎn)臂也會延筒壁呈慢速轉(zhuǎn)動狀態(tài),推動未進(jìn)入螺旋的物料,在不同高度上進(jìn)入螺柱,使料筒內(nèi)的物料能全方位的得到混合和攪拌,也加快了物料的更新和擴(kuò)散速度。雙螺旋錐形混拌機(jī)的廣泛應(yīng)用:在化工、食品、建材、稀土、食品、農(nóng)藥和染料等生產(chǎn)行業(yè)都有非常廣泛的應(yīng)用。臥式犁刀混拌機(jī)是一種新型、高效粉體混合設(shè)備。臥式犁刀混拌機(jī)可應(yīng)用于化工、涂料、醫(yī)藥、食品、飼料、燃料、冶金、礦山等行業(yè)的固-固(即粉體內(nèi)添加液體)混合,以及濕造粒、干燥、濃縮等復(fù)合工藝。臥式犁刀混拌機(jī)結(jié)構(gòu)主要由傳動部分、臥式筒體、犁刀組軸、飛刀組、出料閥、噴液裝置等組成。傳動部分包括帶電機(jī)擺線針輪減速機(jī)、聯(lián)軸器,主要把電機(jī)的運動變?yōu)樾枰乃俣群团ぞ貍鹘o復(fù)雜刀軸。臥式筒體由鋼板卷制而成,作盛物料用,筒體上開有若干孔,供進(jìn)出料,觀察用。犁刀軸支承座固定在筒體二端的蓋。犁刀組軸由犁刀,犁刀臂和主軸組成,犁刀用犁刀臂安裝在主軸上,并作為哈夫結(jié)構(gòu),便于拆裝。飛刀組由多把飛刀組成,通過付電機(jī)直接驅(qū)動,安裝在筒體側(cè)面,為了防止粉塵進(jìn)入軸承,飛刀軸采用多道密封結(jié)構(gòu)。出料閥裝在筒體的底部(連續(xù)出料除外),用于關(guān)閉和放出物料,其工作是通過手柄和四連桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)的。噴液裝置固定筒體圓周上,噴嘴采用農(nóng)用噴頭,噴散效果好。臥式螺帶混拌機(jī)的工作原理:臥式螺帶混拌機(jī)以高效、快速混合物料,在攪拌軸的螺旋帶運動下,使內(nèi)外螺旋帶在較大范圍內(nèi)翻動物料,內(nèi)螺旋帶將物料向兩側(cè)運動,外螺旋帶將物料由兩側(cè)向內(nèi)運動,使物料來回?fù)交?,另部分物料在螺旋帶推動下,沿軸向徑向運動,從而形成對流循環(huán)。上述運動的攪拌,物料在較短時間內(nèi)獲得快速均勻混合。臥式螺帶混拌機(jī)的廣泛應(yīng)用:廣泛適用于化工、醫(yī)藥、食品、復(fù)合肥、保健品、染料、顏料、橡膠、建材、奶粉、飼料、添加劑、養(yǎng)殖業(yè)、生物工程、精細(xì)化工、陶瓷、耐火材料、稀土、塑料玻璃以及新材料、核能材料等行業(yè)的固固(即粉體與粉體)、粉體與膠槳液的物料混合。臥式螺帶混拌機(jī)的性能特點:1、該機(jī)為臥式筒體,內(nèi)外二層螺旋帶具有獨特的結(jié)構(gòu),運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、質(zhì)量可靠,噪音低,使用壽命長,安裝維修方便,并有多種攪拌器結(jié)構(gòu),用途廣泛的多功能混合設(shè)備。2、混合速度快,混合均勻度高,特別是粘性,螺旋帶上可以安裝刮板,更適應(yīng)稠狀、糊狀的混合。3、在不同物料的混合要求下(特殊物料必須每次混合清洗),采用不同螺旋帶結(jié)構(gòu),可加熱、干燥的夾套型。4、特種霧化液體,可設(shè)特種噴頭。臥式機(jī)體上也可以設(shè)有活動門,以便供用戶清洗。無重力混拌機(jī)的工作原理:無重力混拌機(jī)為臥式機(jī)體,內(nèi)裝雙軸多漿葉的反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子,漿葉成一定角度,帶動物料旋轉(zhuǎn)。每根攪拌軸有多根迫使物料作螺旋運動的葉片,物料到達(dá)機(jī)體一側(cè)時攪拌軸有一根改向漿葉將物料翻向另一根攪拌軸一側(cè),同樣另一根攪拌軸迫使物料做相同運動。同時兩根攪拌軸上的漿葉相互交叉,中央部分形成一個流態(tài)化的失重區(qū)和旋轉(zhuǎn)渦流區(qū)。總之,無重力混拌機(jī)中,物料的運動軌跡可分為三個區(qū):自轉(zhuǎn)區(qū)(旋轉(zhuǎn)運動)、公轉(zhuǎn)區(qū)(環(huán)向運動)和失重區(qū)。從而形成一個全方位復(fù)合循環(huán)運動,迅速達(dá)到混合均勻之目的。無重力混拌機(jī)的廣泛應(yīng)用:化工、化妝品、精細(xì)化工、化肥、農(nóng)藥、冶金、礦山、建材、陶瓷、耐火材料、干粉砂漿、食品、飼料、涂料、染料等粉體、固與液、固與漿的物料混合設(shè)備。1.4 干粉混拌機(jī)的適用范圍適用范圍:主要用于化工、建材、涂料、農(nóng)藥、油漆、電纜、電線、塑料、陶瓷、玻璃、干粉砂漿、干粉膩子等,多種干粉物料的配比攪拌混合。全自動立式干粉機(jī),有不銹鋼和普通型兩種產(chǎn)品,亦可根據(jù)用戶需要定做加工。主要用于各種干粉原料的攪拌混合。設(shè)備適用于建筑砌筑砂漿抹灰砂漿、粘結(jié)砂漿、抗裂砂漿、自流平砂漿、飛機(jī)跑道、修補砂漿、高速公路修補砂漿、瓷磚勾縫劑、填縫劑、外墻柔性膩子、內(nèi)墻裝飾膩子等多種物料的干粉混合。干粉混拌機(jī)是利用機(jī)械力和重力等,將兩種或兩種以上粉體料均勻混合起來的機(jī)械。干粉混拌機(jī)廣泛用于干粉砂漿、化工、農(nóng)藥、洗滌劑、顏料食品、味精、奶粉、食鹽、飼料、化學(xué)品、陶瓷、塑料、橡膠添加劑等粉料的干燥與混合。干粉混拌機(jī)混合時要求所有參與混合的物料均勻分布。混合的程度分為理想混合、隨機(jī)混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混拌機(jī)械中的混合程度,取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性,以及所用混拌機(jī)械的類型和混合操作持續(xù)的時間等因素。 干粉混拌機(jī)可以將多種物料配合成均勻的混合物;還可以增加物料接觸表面積,以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng);還能夠加速物理變化,例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑,通過混拌機(jī)械的作用可加速溶解混勻??梢苿由捣稚C(jī)主要是匯龍混合設(shè)備針對不同粘度漿狀的液體原料進(jìn)行粉碎、分散、混合,通過分散盤上下劇齒的高速運轉(zhuǎn),從而達(dá)到迅速混合、溶解、分散、細(xì)化的功能。同時讓你徹底擺脫多桶多機(jī)性的操作,完全實現(xiàn)一機(jī)多桶操作,節(jié)省消耗,更環(huán)保。粒子和液體基料之間的特性互動決定了濕潤和絮凝的助力.固體顆粒和液體基料之間的互動關(guān)系決定了濕潤和抗絮凝效果.運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、噪音小,可連續(xù)使用,對物料可進(jìn)行快速分散和溶解。針對不同物料的粘度及處理量有不同的功率及型號。用液體的基料把固體的粒子表面濕潤.用機(jī)械能把顆粒打散成為較小的粒子.。2 總體方案設(shè)計2.1 工藝方案的分析與設(shè)計根據(jù)干粉混拌原理,就其粉末易粘連攪拌槳葉這一情況,本設(shè)計考慮到了鏈傳動具有的多變性效應(yīng),故采用鏈傳動有效地解決了粉末粘連槳葉的問題。本設(shè)計共有兩次攪拌,即預(yù)攪拌和總體攪拌。所謂預(yù)攪拌即失重粒子混拌機(jī)主要用在保溫砂漿,抗裂砂漿,粘結(jié)砂漿,抹面砂漿,地坪砂漿,混凝土外加劑,化工粉體,飼料等各種混合均勻度要求高的場合。投入纖維量較大的場合,可以在無重力混拌機(jī)上添加高效飛刀組,飛刀組可以在較短的時間內(nèi)將纖維類物料打散、分散,從而得到更加滿意的混合效果。圖1-1 雙臥軸攪拌機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 傳動方案分析與設(shè)計傳動方案有兩個:一,預(yù)攪拌傳動,即(電機(jī)鏈傳動攪拌系統(tǒng));二,主攪拌傳動,即(電機(jī)減速器鏈傳動攪拌系統(tǒng))。其傳動簡圖分別如下: 圖1-2 預(yù)攪拌示意圖圖1-3 主攪拌示意圖2.3 電動機(jī)的選擇主電機(jī)初步選定型號為:Y160L-4,額定功率15KW,滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min小電機(jī)選定型號為:Y132M1-6,額定功率4KW,滿載轉(zhuǎn)速為960r/min2.4 減速器的選擇型號:MX50微型行星齒輪減速器:外徑50mm行星齒輪減速器,速比為1:5.5-1:5032,效率68%。2.5 鏈輪的計算及鏈條的選擇本設(shè)計涉及到的鏈傳動共計兩種,一種是預(yù)攪拌的單鏈條傳動,另一種是主攪拌的三鏈條攪拌。鏈輪的端面齒形是標(biāo)準(zhǔn)齒形,由弧aa、ab、cd、和直線bc構(gòu)成-三圓弧一直線齒形。當(dāng)選用這種齒形并用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)刀具加工時,鏈輪齒形在工作圖上不畫出,只需注明鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸(節(jié)距p,節(jié)圓直徑d,齒頂圓直徑da,齒根圓直徑df和齒數(shù)z),并注明“齒形按3R GB124485規(guī)定制造”即可。節(jié)圓鏈輪上鏈條的銷軸中心所在的圓,直徑用d表示。若已知p、z 鏈輪軸向齒廓及尺寸,應(yīng)符合GB124485的規(guī)定。在零件的工作圖上應(yīng)繪出鏈輪的軸面齒形,以便制造鏈輪切齒前的毛坯。鏈條整體是一撓性體,但對單個鏈節(jié),卻是剛性體。所以鏈條繞在鏈輪上時,并非沿輪周彎曲成圓弧性,而是折成正多邊形的一部分,此正多邊形的邊長為,邊數(shù)為鏈輪的齒數(shù)。鏈輪每轉(zhuǎn)一周,帶動鏈條轉(zhuǎn)過的長度為zp,所以鏈條的速度為 實際工作時,即使主動鏈輪以等角速轉(zhuǎn)動,瞬時速度和瞬時傳動比是變化的。一 單鏈條滾子鏈傳動的設(shè)計計算已知;傳動用途、工作情況、原動機(jī)種類、傳遞的功率P、鏈輪轉(zhuǎn)速n1、n2(或i),結(jié)構(gòu)尺寸要求等。設(shè)計內(nèi)容:鏈條節(jié)距p、列數(shù)、鏈條鏈節(jié)數(shù)Lp、傳動中心距a;大、小鏈輪齒數(shù)z1 、z2;軸壓力Q;潤滑方式。設(shè)計步驟:1 鏈輪齒數(shù)z1 、z2和傳動比i小鏈輪齒數(shù)z1對鏈傳動的平穩(wěn)性和使用壽命有較大影響。齒數(shù)少,外廓尺寸小,但齒數(shù)過少,運動不均勻性加劇,動載荷和沖擊加大;鏈條進(jìn)入和退出嚙合時,鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增大,鉸鏈的磨損加?。绘渹鬟f的圓周力增大,加速了鏈條和鏈輪的損壞。齒數(shù)過多,將增大傳動尺寸和質(zhì)量,鏈條磨損后節(jié)距的伸長容易發(fā)生跳齒和脫鏈,同樣會縮短鏈條的使用壽命。齒數(shù)的選取原則:(1)鏈傳動速度高時,齒數(shù)多些;(2)為考慮磨損均勻,鏈輪齒數(shù)應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù),并優(yōu)先選用以下數(shù)列:17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。(取整),且。試選v選取z1,z1盡量用奇數(shù)。,推薦=23.5。當(dāng)v2m/s且載荷平穩(wěn)時,可達(dá)10。過大時,鏈條在小鏈輪上的包角過小,將減少嚙合齒數(shù),因而易出現(xiàn)跳齒或加速輪齒的磨損,故可用二級或二級以上的傳動。這里取Z1=21=Z22 確定計算功率Pca計算功率Pca是根據(jù)傳遞的功率P,并考慮到載荷性質(zhì)和原動機(jī)的種類而確定,即KZ Kw由表查得KA=1.4,KZ=1.25,單排鏈,則計算功率KZ=1.4*1.25*4=6.08KW3 初選中心距a0a小,傳動結(jié)構(gòu)緊湊,但a太小,鏈條總長太短,單位時間里每一鏈節(jié)參與嚙合次數(shù)過多,加劇鏈的磨損和疲勞。a過大,承載好,但鏈條長,橫向振動大。一般(張緊或托板),中心距不可調(diào)時,。根據(jù)Pca =6.08及n1=960r/min,可選10A-1,查表得p=15.875mm。這里取a0=(30-50)p=(30-50)*15.875=476.25-793.75mm,取a0=700mm。4 鏈節(jié)數(shù)Lp=2*700/15.875+(21+21)/2+0=109.2取整,最好取偶數(shù)即108節(jié)。5 節(jié)距和排數(shù)的確定一定條件下,節(jié)距越大,鏈傳動承載能力越強,但節(jié)距越大,鏈傳動的多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重,動載荷、沖擊、振動越嚴(yán)重。所以,為使鏈傳動結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長,盡量取小節(jié)距的單排鏈。若傳動速度高,傳遞的功率大;或傳動中心距小,傳動比大,取小節(jié)距的多排鏈。若傳動中心距大而傳動比小,取大節(jié)距的單排鏈。設(shè)計時,先定傳動的列數(shù)查表9-11得Kp由上式計算得P0由圖9-13查得鏈號查表9-1得節(jié)距p。6 驗算鏈速 由=960*21*15.875/60000=5.33可判斷與假設(shè)符。7 確定實際中心距=690mm。8 小鏈輪轂孔最大直徑當(dāng)確定了鏈條節(jié)距和小鏈輪齒數(shù)后,鏈輪的結(jié)構(gòu)和各部分尺寸已可定出(表9-3),轂孔的最大直徑dkmax也可定出,但dkmax不小于安裝鏈輪處的軸徑;若不能滿足要求時,可采用特殊結(jié)構(gòu)的鏈輪(如鏈輪軸)或重新選擇鏈傳動參數(shù)(增大z1或p)。9 計算壓軸力QFe=P/v=1000*4/5.33=750N=750*1.05=787.5N式中:Fe-鏈傳遞的有效圓周力,N; KQ-壓軸力系數(shù),對于水平傳動,KQ=1.15;對于垂直傳動KQ=1.05。二 單鏈條滾子鏈傳動的設(shè)計計算1.鏈輪齒數(shù)z1 、z2和傳動比i齒數(shù)的選取原則:(1)鏈傳動速度高時,齒數(shù)多些;(2)為考慮磨損均勻,鏈輪齒數(shù)應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù),并優(yōu)先選用以下數(shù)列:17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。(取整),且。由表9-8,試選v選取z1,z1盡量用奇數(shù)。,推薦=23.5。當(dāng)v2m/s且載荷平穩(wěn)時,可達(dá)10。過大時,鏈條在小鏈輪上的包角過小,將減少嚙合齒數(shù),因而易出現(xiàn)跳齒或加速輪齒的磨損,故可用二級或二級以上的傳動。這里取Z1=21,Z2=57,i=Z2/Z1=57/21=2.72.確定計算功率Pca計算功率Pca是根據(jù)傳遞的功率P,并考慮到載荷性質(zhì)和原動機(jī)的種類而確定,即Kz/Kp Kw由表查得KA=1.4,Kz=1.25,三排鏈,取Kp=2.5,P=15*68%=10.2KW則計算功率Kz/Kp=1.4*1.25*10.2=17.85KW3.初選中心距a0a小,傳動結(jié)構(gòu)緊湊,但a太小,鏈條總長太短,單位時間里每一鏈節(jié)參與嚙合次數(shù)過多,加劇鏈的磨損和疲勞。a過大,承載好,但鏈條長,橫向振動大。一般(張緊或托板),中心距不可調(diào)時,。根據(jù)Pca =17.85及n1=1460/5.5=265r/min,可選24A-1,查表得p=38.1mm。這里取a0=(30-50)p=(30-50)*38.1=1143-1905mm,取a0=1500mm。4.鏈節(jié)數(shù)Lp=2*1500/25.4+(21+57)/2+0.9=158取整,最好取偶數(shù)即158節(jié)。5.節(jié)距和排數(shù)的確定一定條件下,節(jié)距越大,鏈傳動承載能力越強,但節(jié)距越大,鏈傳動的多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重,動載荷、沖擊、振動越嚴(yán)重。由于本設(shè)備的特殊性采用三排鏈。設(shè)計時,先定傳動的列數(shù)查表9-11得Kp由上式計算得P0由圖9-13查得鏈號查表9-1得節(jié)距p。6.驗算鏈速 由=265*21*38.1/60000=3.53可判斷與假設(shè)符。7.確定實際中心距=1500mm。8.小鏈輪轂孔最大直徑當(dāng)確定了鏈條節(jié)距和小鏈輪齒數(shù)后,鏈輪的結(jié)構(gòu)和各部分尺寸已可定出(表9-3),轂孔的最大直徑dkmax也可定出,但dkmax不小于安裝鏈輪處的軸徑;若不能滿足要求時,可采用特殊結(jié)構(gòu)的鏈輪(如鏈輪軸)或重新選擇鏈傳動參數(shù)(增大z1或p)。9.計算壓軸力QFe=P/v=1000*10.2/3.53=2890N=2890*1.15=3323N式中:Fe-鏈傳遞的有效圓周力,N; KQ-壓軸力系數(shù),對于水平傳動,KQ=1.15;對于垂直傳動KQ=1.05。2.6 軸的設(shè)計與計算這里就主攪拌軸進(jìn)行設(shè)計計算其危險截面在連接鏈輪那一軸段,即外徑為58mm的有鍵槽的地方。下面對其進(jìn)行計算:1.彎矩受力計算 由上一步驟已經(jīng)算出鏈輪的壓軸力,即:Q=3323N。(1) 軸上的扭矩=609421(2) 作用在鏈輪上的圓周力 Ft(3) 作用在齒輪上的徑向力Fr(4) 作用在齒輪上的軸向力Fa2,計算作用于軸上的支反力,彎矩。(1) 求垂直面的支承反力(2) 求水平面的支承反力(3) 繪垂直面的彎矩圖(4) 水平面的彎矩(5) 合成彎矩2.軸的校核計算(1)1軸上的圓周力,徑向力,軸向力(2) 求垂直面的支承反力(3) 求水平面的支承反力(4) 繪垂直面的彎矩圖(5) 繪水平面的彎矩圖(6) 合成彎矩3.校核軸的強度由軸的扭距、彎距圖可知,齒輪軸的輪齒處存在危險截面,因此在該處計算應(yīng)力 (因扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力不是對稱循環(huán)應(yīng)力,故引入折合系數(shù))取抗彎截面系數(shù) 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的彎扭強度條件為 查表15-1得 MPa所以 符合彎扭強度條件。結(jié) 論 干粉混拌機(jī)是現(xiàn)代機(jī)械制造發(fā)展的方向,干粉混拌技術(shù)又為機(jī)械加工提供了新的、高效的加工方法。本文設(shè)計的無重力雙軸干粉混拌機(jī)為制造業(yè)提供了一種全新的設(shè)備方案。在設(shè)計的開始,因為對干粉混拌機(jī)不太了解,不知道干粉混拌機(jī)應(yīng)是什么樣的,總體設(shè)計也就不知道應(yīng)該從那里入手。后來,在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下見到了干粉混拌機(jī),并親眼目睹了干粉混拌機(jī)的工作過程,以及選用鏈傳動是因為其多邊形效應(yīng),對干粉混拌機(jī)機(jī)架總體設(shè)計有了基本概念。設(shè)計過程中我遇到一些問題,如干粉混拌機(jī)電機(jī)的選擇,鏈條的設(shè)計,軸承座的選用等等。在老師和同學(xué)們的幫下我解決了電機(jī)、鏈傳動系統(tǒng)設(shè)計中所遇見的問題,以及軸承座的選擇。由于本設(shè)計中用到不少標(biāo)準(zhǔn)件,通過設(shè)計我學(xué)會了怎樣去選擇一些標(biāo)準(zhǔn)件,什么地方用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)件更合適。經(jīng)過一個多月的忙碌,我已設(shè)計出基本符合要求的干粉混拌機(jī)機(jī)架。由于能力有限,又是初次設(shè)計加工機(jī)械,我的設(shè)計之中難免有一些不足之處,還望老師給予指導(dǎo)。 致 謝本文在康紅偉老師的悉心指導(dǎo)下完成,導(dǎo)師對專業(yè)的一絲不茍,對學(xué)生嘔心瀝血,使我很受感動,在此向尊敬的康紅偉老師致以最崇高的敬意和衷心的感謝。感謝與我共同學(xué)習(xí)的馮偉、王濤、劉貝等同學(xué)!在畢業(yè)設(shè)計過程中我們不止一次的對各種遇到的問題進(jìn)行討論,我們的相互促進(jìn)和提高使得我們不斷克服很多難題。感謝所有曾經(jīng)給我理解、關(guān)心和幫助的朋友們!參考文獻(xiàn)1 王 凱. 攪拌設(shè)備M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003 2 陳工宇. 攪拌設(shè)備設(shè)計M. 上海: 上??茖W(xué)技術(shù)出版社, 19853 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(第6版).北京:高等教育出版社,1996. 4 王凱,馮連芳?;旌显O(shè)備設(shè)計M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000;52. 5 陳志平,章序文,林興華。攪拌預(yù)混合設(shè)備設(shè)計選用手冊K. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2004:4046 白明華,何云華。大型橡膠輪胎傳動圓筒混拌機(jī)力學(xué)性能及傳動形式研究.中國機(jī)械工程,2002,13(2):108-1107 汪用澎,張信.大型燒結(jié)設(shè)備。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997;11-578 白明華,關(guān)益民。圓筒混拌機(jī)內(nèi)物料運動分析。東北重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報,1992,16(2):110-1169 紀(jì)名剛,機(jī)械設(shè)計(第八版),北京:高等教育出版社,2006.10 孫 桓,陳作模主編. 機(jī)械原理. 北京:高等教育出版社 2000.11 李振清主編.機(jī)械設(shè)計簡明手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1993.12王新民,李頌。新型建筑干拌砂漿指南M.北京:中國建筑出版社,200413 Jakob Wolfisberg,張量.用于干拌砂漿產(chǎn)品的添加劑和可分散聚合物粉末的作用M. 14 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干粉
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