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附錄1 Mixing equipment in the industrial production of a wide range of applications, especially in the chemical industry, many production are more or less application of mixing operation. A variety of chemical changes in chemical process, is fully mixed in the reaction material premise. For the heating, cooling and liquid extraction with gas absorption physical process,also often used for mixing operation in order to get good results. Mixing equipment is used as reactor application on many occasions. For example,in the three major synthetic materials production, mixing equipment as the reactor accounted for about 90% of the total number of reactor. Other such as dyestuff, medicine, pesticide, paint and other industries, the use of mixing equipment is also very widely. Nonferrous Metallurgy Department of mixing equipment nationwide in non-ferrous metal metallurgy industry to do an investigation and determination of the power, is the result of power consumption of many wet workshop more than 50% is used in mixing operation. The scope of application of mixing equipment is so widely, but also because of the operating conditions (such as temperature,concentration of mixing equipment, the residence time of the controllablerange). To adapt to the diversification of production. The following mixing equipment: 1) the raw materials are mixed evenly; 2)to make the gas well dispersed in the liquid phase; 3) the solid particles(such as catalyst) evenly suspended in liquid phase; 4) the other liquidimmiscible phase homogeneous suspension after fully emulsified; 5)strengthen the same mass transfer (such as absorption); 6) heat transfer enhancement. For the homogeneous reaction, mainly 1, 6) 2). Mixingspeed, uniformity and heat transfer is good or bad, will affect the reaction results. As for the heterogeneous system, it also affects the mass transfer velocity of phase interface and the size of the phase, the situation is more complex. So the mixing conditions change, often very sensitive to affect the product quality and yield, production is very common in this example. Insolution polymerization and bulk polymerization of liquid phase reactiondevice, the main role is: to promote the stirring reactor material flow. The material is uniformly distributed in the reactor, increasing the mass and heat transfer coefficient. In the polymerization process, often with increasing the conversion rate, polymerization liquid viscosity also increased. If the mixing situation is not good, it will cause the drop of the heat transfer coefficient or local overheating, materials and catalysts is unevenly distributed, quality effect of polymerization product, also easily lead to polymer sticking to the wall, so that the polymerization reactionoperation cannot go down well. The interaction between immiscible liquid or liquid and solid, mixing plays a very important role in accelerating reaction. Because the increase of onephase into another phase velocity, the contact surface will be increased,the material with wide speed interaction. In some cases, the mixing is an important factor to create good conditions in the reaction process. For example, the heat transfer effect is strengthening, reduce local overheating, the material and the heating process of coking. Such as high pressure polyethylene production, because the stirring effect, so that thematerial has a certain residence time in the reactor, it is more important that the catalyst are evenly distributed in the reactor, to prevent localviolent polymerization caused by explosion. Therefore, mixing equipmentplays a very important role in industrial production. The stirring device is used in the petrochemical industry productionmaterial mixing, dissolution, heat transfer, preparation of suspensionpolymerization, catalyst preparation, etc.. For example, in the oil industry,crude oil and refined xenogeneic mixed adjustment, adding tetraethyl leadin gasoline by mixing additives and raw material or producthomogenization. Production of styrene in chemical production,, aniline dyeand paint process, are equipped with various types of mixing equipment. In the oil industry because of the large number of application of catalyst,additive, so the demand for mixing equipment greatly. Because of the complexity of operating conditions, material diversity, the mixing equipment requirements are complex. Such as chemical industry used siliconaluminum reactor, beating tank reactor, barium, phosphorus reactor,alkylation reaction kettle, white mud stirred tanks are equipped withvarious types of mixing equipment. In the paper industry, and its wideapplication in mixing equipment, pulp, alkali recovery process are used inmixing equipment. Mixing equipment has a long history, wide application but for scientific research of mixing operation is not enough. Mixing operation appears to besimple, but in fact, he involved are extremely complex. The stirrer typeselection. From the point of view of process views and mechanics, so farinsufficient study. Along with the progress of the society, the development of science and technology, to improve the mixing equipment and newdesign will be greatly improved. The trend in recent years has a large scale equipment, also requires mixing equipment. As the volume of polymerization kettle abroad has expanded from the initial 8~40m to 60~100m 3 3 3, maximum has reached 200m. The large polymerization kettle can greatly reduce the operating and maintenance personnel, isbeneficial to automation, reduce investment, increase productivity, stable product quality. With a large volume, kettle type gradually developed from elongated to squat type, and the bottom stirring way more and more use. Multipurpose trefoil sweepback agitator, trefoil sweepback agitator is a good mixer current large-scale polymerizer used. Because the discharge amount is large, circular phase reactor liquid full, up to 5~10 per minute, can promote the reaction kettle uniform. In addition, the practice has proved that this blade must be with the baffle plate, in order to improve the shear stress function, can play a better role. Mixing can also be in the pipeline, the device in the pipeline of gas liquidand liquid - liquid system. 附錄2 攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用范圍很廣，尤其是化學(xué)工業(yè)中，很多的生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作?；瘜W(xué)工藝過(guò)程的種種化學(xué)變化，是以參加反應(yīng)物質(zhì)的充分混合為前提的。對(duì)于加熱、冷卻和液體萃取以氣體吸收等物理變化過(guò)程，也往往要采用攪拌操作才能得到很好的效果。攪拌設(shè)備在許多場(chǎng)合是作為反應(yīng)器來(lái)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90%。其他如染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、油漆等行業(yè)，攪拌設(shè)備的使用亦很廣泛。有色冶金部門對(duì)全國(guó)有色冶金行業(yè)中的攪拌設(shè)備做了調(diào)查及功率測(cè)定，結(jié)果是許多濕法車間的動(dòng)力消耗50%以上是用在攪拌作業(yè)上。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（如溫度、濃度、停留時(shí)間等）的可控范圍較廣。能適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)。 攪拌設(shè)備的作用如下：1）使物料混合均勻；2）使氣體在液相中很好地分散；3）使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻地懸??；4）使不相溶的另一液相均勻懸浮后充分乳化；5）強(qiáng)化相同的傳質(zhì)（如吸收等）；6）強(qiáng)化傳熱。對(duì)于均相反應(yīng)，主要是1）、6）兩點(diǎn)?；旌系目炻?、均勻程度和傳熱情況好壞，都會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果。至于非均相系統(tǒng)，則還影響到相界面的大小和相間的傳質(zhì)速度，情況就更復(fù)雜。所以攪拌情況的改變，常常很敏感地影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，生產(chǎn)中的這種例子非常普遍。在溶液聚合和本體聚合的液相反應(yīng)裝置中，攪拌的主要作用是：促進(jìn)釜內(nèi)物料流動(dòng)。使反應(yīng)器內(nèi)物料均勻分布，增大傳質(zhì)和傳熱系數(shù)。在聚合反應(yīng)過(guò)程中，往往隨著轉(zhuǎn)化率的增加，聚合液的黏度也增加。如果攪拌情況不好，就會(huì)造成傳熱系數(shù)下降或局部過(guò)熱，物料和催化劑分散不均勻，影響聚合產(chǎn)品的質(zhì)量，也容易導(dǎo)致聚合物粘壁，使聚合反應(yīng)操作不能很好地進(jìn)行下去。 在互不相溶的液體之間或液體與固體之間相互作用時(shí)，攪拌在加速反應(yīng)的進(jìn)行方面起著非常重要的作用。因?yàn)樵黾右晃锵嗷烊肓硪晃锵嗟乃俣?，接觸面就會(huì)增大，物質(zhì)就以較大速度相互作用。在某些情況下，攪拌是在反應(yīng)過(guò)程中創(chuàng)造良好條件的一個(gè)重要因素。例如，使傳熱作用加強(qiáng)，減少局部過(guò)熱，以及加熱過(guò)程中物質(zhì)焦化等。如高壓聚乙烯生產(chǎn)中，由于攪拌的作用，使物質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)有一定的停留時(shí)間，更重要的是使催化劑在器內(nèi)分布均勻，以防止局部猛烈的聚合作用而造成爆炸。因此攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。 攪拌設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中被用于物料混合、溶解、傳熱、制備懸浮物、聚合反應(yīng)、制備催化劑等。例如石油工業(yè)中，異種原油的混合調(diào)整和精制，汽油中添加四乙基鉛添加物而進(jìn)行混合使原料液或產(chǎn)品均勻化?；どa(chǎn)中，制造苯乙烯，苯胺染料和油漆顏料等工藝過(guò)程，都裝備著各種型式的攪拌設(shè)備。 在石油工業(yè)中因?yàn)榇罅繎?yīng)用催化劑、添加劑，所以對(duì)攪拌設(shè)備的需要量很大。由于物料操作條件的復(fù)雜性、多樣性，對(duì)攪拌設(shè)備的要求也復(fù)雜化了。如化工行業(yè)用到的硅鋁反應(yīng)器、打漿罐、鋇化反應(yīng)器、硫磷反應(yīng)釜、烴化反應(yīng)釜、白泥攪拌槽等都是裝有各種不同型式攪拌器的攪拌設(shè)備。在造紙行業(yè)中，攪拌設(shè)備應(yīng)用及其廣泛，在制漿，堿回收等工藝過(guò)程都用到攪拌設(shè)備。 攪拌設(shè)備使用歷史悠久，應(yīng)用廣泛但對(duì)攪拌操作的科學(xué)研究卻很不夠。攪拌操作看來(lái)似乎簡(jiǎn)單，但實(shí)際上，他所涉及的因素卻極為復(fù)雜。對(duì)于攪拌器型式的選擇。從工藝的觀點(diǎn)以及力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，迄今都研究得不夠。隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于攪拌設(shè)備的改進(jìn)和新型的設(shè)計(jì)會(huì)有很大的提高。在近幾年來(lái)設(shè)備有大型化的發(fā)展趨勢(shì)，也要求攪拌設(shè)備大型化。如國(guó)外聚合釜的容積已由最初的8~40m3擴(kuò)大到60~100m3,最大的已達(dá)到200m3。采用大型聚合釜可大大減少操作和檢修人員，有利于自動(dòng)化，減少投資，提高生產(chǎn)率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。隨著容積的大型化，釜型逐漸由細(xì)長(zhǎng)型向矮胖型發(fā)展，而且采用底部攪拌的方式越來(lái)越多。多用三葉后掠式攪拌器，三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用的一種較好攪拌器。因排出量大，釜內(nèi)液相循環(huán)充分，每分鐘可達(dá)5~10次，能促釜內(nèi)反應(yīng)均勻一致。另外，經(jīng)實(shí)踐證明此槳葉必須配合擋板使用，以提高剪切力功能，才能更好地發(fā)揮作用。 攪拌也可以在管路中進(jìn)行，采用在管路中安裝裝置的辦法對(duì)氣—液系和液—液系進(jìn)行混合。例如采用噴射泵對(duì)水及醋酸丁酯進(jìn)行混合。在石油精制中，也采用使液體設(shè)置在管路中的銳孔板或擋板，以便使兩種液體進(jìn)行接觸。還有在管路中放入攪拌器的，即所謂管道攪拌。 管道攪拌設(shè)備能連續(xù)輸送一切流體，也能輸送含有固體的流動(dòng)化的半流體。此種攪拌型式，相當(dāng)于攪拌設(shè)備的筒體部分，容積較小，液體在此停留時(shí)間極短的情況比較多。在其內(nèi)部為了充分進(jìn)行混合分散或傳熱等需要極強(qiáng)的攪拌，由于管道攪拌設(shè)備空間很小，裝置小，可使攪拌力均勻作用，可減少過(guò)剩的攪拌，所以對(duì)整個(gè)液體減少了功率消耗。對(duì)于連續(xù)化、自動(dòng)化。特別是對(duì)成本有嚴(yán)格要求的，要求特別小的形狀和高性能時(shí)，使用管道攪拌設(shè)備是很有效的。正因?yàn)楣艿罃嚢柙O(shè)備有這些優(yōu)點(diǎn)，所以在石油精制、石油化工，化學(xué)纖維、食品等工業(yè)和水處理技術(shù)中廣泛被用于液—液混合、濃度調(diào)整、液—液萃取、油脂乳化、液—液稀釋溶解、固—液溶解、液—液和氣—液反應(yīng)等場(chǎng)合。 40 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名： 　 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院： 專業(yè)：機(jī)械電子工程 任務(wù)起止時(shí)間： 2016 年 2 月 29 日至 2016 年6 月 26 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 臥式攪拌機(jī)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 1、熟悉課題、調(diào)研、收集資料、撰寫開題報(bào)告 (第1-2周) 2、方案設(shè)計(jì) (第3-6周) 3、總體設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算 (第7-8周) 4、繪裝配圖及主要零件圖 (第9-13周) 5、撰寫說(shuō)明書、翻譯資料、準(zhǔn)備答辯 (第14-16周) 資料： 1、 龔溎義．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M]. 北京：高等教育出版社 2、 澲良貴．.紀(jì)明鋼. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京：高等教育出版社 3、 王衛(wèi)中．雙臥軸攪拌機(jī)工作裝置的試驗(yàn)研究[D]. 長(zhǎng)安大學(xué)，碩士論文，2004 指導(dǎo)教師意見： 簽名： 年 月 日 系主任意見： 簽名： 年 月 日 教務(wù)處制表 學(xué)士學(xué)位論文 XX 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目：臥式攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 院、 系： 機(jī)械工程系 姓 名： 指導(dǎo)教師： 系 主 任： 年 月 日 - 29 - 臥式攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 臥式攪拌機(jī)具有悠久的歷史，它的應(yīng)用范圍極其廣泛，在化學(xué)，機(jī)械，建筑，輕工業(yè)，重金屬領(lǐng)域都會(huì)看見攪拌機(jī)的應(yīng)用。從不同的角度可以把攪拌機(jī)分為立式和臥式兩種，其中臥式攪拌機(jī)主要是指攪拌機(jī)的軸線與攪拌機(jī)回旋軸線都在水平的位置。 本文設(shè)計(jì)的臥式攪拌器在分析國(guó)內(nèi)外攪拌機(jī)械的發(fā)展的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新的臥式攪拌器，這種新的新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可用于面粉，飼料等粒狀物質(zhì)的攪拌和混合，相比傳統(tǒng)的攪拌裝置更加快速簡(jiǎn)單并且工作效率高。設(shè)計(jì)的攪拌器具有兩個(gè)水平的傳送方式，第一個(gè)是V型皮帶和齒輪結(jié)合的第一主變速器，以實(shí)現(xiàn)混合操作。第二個(gè)是采用楔帶和凸輪組成的傳動(dòng)方式，以提高攪拌工作效率。 在該課題中，對(duì)臥式攪拌器的基本結(jié)構(gòu)，基本尺寸的詳細(xì)設(shè)計(jì)和對(duì)攪拌器結(jié)構(gòu)的建模和運(yùn)動(dòng)模擬，更為真實(shí)簡(jiǎn)單的體現(xiàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程和結(jié)構(gòu)分析，再進(jìn)行安全分析校核的計(jì)算，攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算，功率檢查，從而確保該攪拌器穩(wěn)定可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。 關(guān)鍵詞 臥式攪拌器；混合設(shè)備；攪拌機(jī)；上料裝置 Structure Design of Horizontal Mixer Abstract This design introduced the development course of the domestic and foreign mixer machinery and domestic and foreign research trends，and the design of the mixer. Based on this topic agitator in the domestic and foreign research and development，design a new with vibratory mixing and row material function of horizontal agitator structure design scheme to be used for dry mixing operation．The horizontal mixer has two transmission systems，the first main drive system uses V belt and gear drive to achieve mixing operation． In this paper, the design of horizontal agitator in the analysis of the domestic and foreign mixing based on the development of mechanical, design a new horizontal mixer, this new structure design can be used for flour, feed and other particulate matter and stir the mixture compared to the traditional stirring device is more simple and fast and high work efficiency. The design of the mixer has two levels of transmission, the first is the V type belt and gear combination of the first main transmission, in order to realize the mixed operation. The second is the use of the drive mode of the wedge and the cam to improve the efficiency of mixing In the paper, the basic structure of horizontal agitator, the detailed design of the basic dimensions and the agitator structure modeling and motion simulation, more simple and true embodiment of the design process and structural analysis, and security analysis and checking calculation, agitator structure design, parameter calculation, check power, so as to ensure the stirrer is stable and reliable operation. Keywords Horizontal mixer, mixing equipment, mixer, feeding device 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 課題研究意義 1 1.2 攪拌器國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3 臥式攪拌器發(fā)展趨勢(shì) 4 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容 5 1.5 本章小結(jié) 5 第2章 總體方案設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì) 6 2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 6 2.2 攪拌機(jī)容量確定 7 2.3 攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 8 2.4 攪拌功率的計(jì)算 11 2.5 傳動(dòng)裝置工作參數(shù)計(jì)算 13 2.6 帶傳動(dòng)的計(jì)算 14 2.7 本章小結(jié) 19 第3章 臥式攪拌機(jī)零件設(shè)計(jì) 20 3.1 攪拌軸的設(shè)計(jì) 20 3.2 攪拌軸的校核 22 3.3 攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 3.4 三維建模 26 3.5 本章小結(jié) 27 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 第1章 緒論 1.1 課題研究意義 工程添加混合物在整個(gè)攪拌過(guò)程中的重點(diǎn)和被稱為臥式攪拌機(jī)自動(dòng)完成的機(jī)械裝置，攪拌機(jī)在各個(gè)行業(yè)具有廣泛應(yīng)用，在食品行業(yè)更是必不可少的。目前，食品加工餐飲行業(yè)仍然是社會(huì)中非常主導(dǎo)的地位，食品加工工藝有非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，投資相對(duì)較小，但是攪拌混合技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域仍然存在很多問題，如攪拌效率低功耗大鑄造成本高等。但更復(fù)雜的攪拌技術(shù)國(guó)內(nèi)還達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)施工人員技術(shù)也是有限的，建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生難以發(fā)展，生產(chǎn)不了高質(zhì)量的產(chǎn)品不利于購(gòu)買者的健康，同時(shí)也降低了臥式攪拌機(jī)的攪拌質(zhì)量。在自動(dòng)化設(shè)計(jì)和選型問題上長(zhǎng)期依靠專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)人工完成，智能化過(guò)于低下、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、人力物力消耗巨大[1]。因此，臥式攪拌機(jī)技術(shù)的研究和推廣似乎迫在眉睫，尤其是在以下三個(gè)方面： 1．從技術(shù)層面出發(fā)，在經(jīng)濟(jì)上，提高了工作效率； 2．市場(chǎng)的迫切需求和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的水平，以及市場(chǎng)需求滿足食品加工行業(yè)和餐飲業(yè)的日常需求的發(fā)展； 3．從環(huán)保節(jié)約方面入手，提高攪拌機(jī)效率，滿足市場(chǎng)高技術(shù)攪拌要求。 運(yùn)作原理，每個(gè)狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液體）的材料下均勻混合召開混合操作，但通常的固體材料或固體材料之間的混合物通常被稱為混合，作為固體、液體或與液體材料稱為操作混合物質(zhì)下攪拌[2]。攪拌混合操作是使用最廣泛的工藝裝置的操作之一，在化工，石油化工規(guī)模大，輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、造紙、農(nóng)藥、涂料、冶金、廢水和其他行業(yè)的應(yīng)用。近年來(lái)發(fā)展迅速攪拌技術(shù)和混合設(shè)備正向著規(guī)?；?，標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)能型機(jī)電一體化，智能化和專業(yè)化的方向發(fā)展。在這種形式下，技術(shù)人員如何利用現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)對(duì)新的變化，運(yùn)行在不同條件下的正確設(shè)計(jì)和攪拌的選擇和混合裝置，以安全，可靠，高效，節(jié)能的要求相遇，是非常重要的。 攪拌設(shè)備是為各種工業(yè)反應(yīng)不可缺少的重要工具。由于多樣性和復(fù)雜性反應(yīng)不一，流動(dòng)，攪拌和混合攪拌技術(shù)的目的，還存在一些問題。由于低混合效率，高功率，高拉成本，在自動(dòng)選擇和設(shè)計(jì)問題，長(zhǎng)期以來(lái)一直依賴于專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上完成的經(jīng)驗(yàn)人工智能水平不高，較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期，消耗巨大的資金和人力資源等。因此，主要任務(wù)開發(fā)新的攪拌裝置，提高攪拌效率，和使用在混合過(guò)程研究復(fù)雜的流量測(cè)量技術(shù)。 1.2 攪拌器國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 在谷物混合粉末混合，面粉加在食品添加劑的配件和添加劑并干燥調(diào)味粉和速溶飲料生產(chǎn)等活動(dòng)中使用的混合器，該目標(biāo)是有兩個(gè)或兩個(gè)以上的粉末顆粒通過(guò)動(dòng)作流，各組分的濃度，以形成均勻的混合物。 近年來(lái)，隨著提高和科學(xué)技術(shù)和成熟的理論，設(shè)計(jì)的進(jìn)一步開發(fā)和制造攪拌器獲得了快速發(fā)展。但它也面臨著必須達(dá)到合理利用資源，節(jié)約能源和環(huán)境挑戰(zhàn)的要求?；诮档涂偖a(chǎn)品成本，減少維護(hù)成本，提高設(shè)備的產(chǎn)品服務(wù)間隔要求，設(shè)備運(yùn)行壽命大大提高?；跐M足衛(wèi)生和清潔的費(fèi)用和消毒用于CIP（清洗）和SIP（滅菌）來(lái)，提高自動(dòng)化與產(chǎn)品人體接觸的程度，要求使人工操作和待機(jī)時(shí)間，大大提高了產(chǎn)品的衛(wèi)生。這些研究是現(xiàn)代新舵系統(tǒng)，其中許多豐碩的成果在某些方面取得了很好的發(fā)展。 傳統(tǒng)的攪拌裝置有四種基本組成，填料密封，機(jī)械密封，液壓密封件和唇形密封件。類似于密封泵密封，最簡(jiǎn)單的密封與至少一個(gè)混合器。這種密封結(jié)構(gòu)的密封件只適用于低壓力，灰塵，蒸汽等密封，是最常用密封件。但是機(jī)械密封件的成本高，泄漏率高，易損壞。 根據(jù)電極和攪拌器與磁驅(qū)動(dòng)聯(lián)接連接之間靜態(tài)密封件的特征的磁耦合攪拌器連接結(jié)構(gòu)，沒有接觸的扭矩傳遞，可以解決機(jī)械密封和泄漏填料密封。在國(guó)內(nèi)山東威海可控電抗器，開元化工機(jī)械磁力反應(yīng)釜廠，溫州味全磁性密封裝置，生產(chǎn)的磁力攪拌器在國(guó)內(nèi)享有很高的信譽(yù)。瑞典NA型磁攪拌釜反應(yīng)器，攪拌器安裝在反應(yīng)器中，攪拌器的底部和漂洗罐底，容易去除，可靠，耐用，易于維修。但缺點(diǎn)是對(duì)于某些磁力攪拌器或大量粘稠液體或固體部件的反應(yīng)仍然不好，其中機(jī)械攪拌器應(yīng)作為驅(qū)動(dòng)能量。 新的舵葉的發(fā)展，許多企業(yè)正積極生產(chǎn)適用于攪拌高粘度材料，其中美國(guó)研制出一種新型雙行星混合機(jī)就是其中之一。傳統(tǒng)的矩形細(xì)長(zhǎng)的行星片（見圖1-1a）與新高粘度的刀片不同（見圖1-1b）在精確的立體角，旋轉(zhuǎn)葉片的軌道，不僅有力地推動(dòng)了高粘度物料向前移動(dòng)并推向下運(yùn)動(dòng)，并比傳統(tǒng)的行星葉片阻力更小[3]。傳統(tǒng)的行星垂直刀片具有兩組兩個(gè)垂直葉片的扁長(zhǎng)，在容器中形成一個(gè)很大的剪切阻力浪涌。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有助于提高攪拌機(jī)的工作效率并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于加工。大大的提高了攪拌機(jī)的工作效率，相比于傳統(tǒng)的攪拌機(jī)葉片具有更多的優(yōu)越性。 （a） 傳統(tǒng)的行星式槳葉 （b） 新型HV槳葉 圖1-1 新舊攪拌槳葉對(duì)比 傳統(tǒng)的行星式攪拌葉攪拌效率低，攪拌阻力大，受到攪拌物質(zhì)的限制等因素。因?yàn)樾碌母邏簲嚢鐷V葉片交替地導(dǎo)通時(shí)的橫截面是在材料的基本上一直連續(xù)，負(fù)載連續(xù)處于平衡狀態(tài)，從而消除了電流浪涌現(xiàn)象。德國(guó)采用的主錐度攪拌混合的原理在圖（1-2），攪拌兩個(gè)低粘度和一個(gè)高粘度材料同時(shí)攪拌， 圖1-2 攪拌低粘度和高粘度物料的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌頭 這種混合頭顯著優(yōu)勢(shì)是攪拌一個(gè)比較低的速度但攪拌時(shí)間短，不吸入空氣攪拌不起泡不加熱，物料動(dòng)作柔和、節(jié)能、完整易于安裝，既可用于攪拌的化學(xué)物質(zhì)，可以也可以用于攪拌食物。 新的轉(zhuǎn)子定子攪拌技術(shù)的進(jìn)步也非?？?，轉(zhuǎn)子定子混合技術(shù)可以產(chǎn)生不同的乳化劑亞微米，美國(guó)羅斯公司生產(chǎn)攪拌機(jī)。其原理是在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子尖端速度是大的，因?yàn)檗D(zhuǎn)子和定子之間的速度差，可以產(chǎn)生高剪切力和湍流動(dòng)能在定子和轉(zhuǎn)子的間隙，在攪拌容器中的材料研磨至亞微米級(jí)。自動(dòng)化多功能和混合過(guò)程是提高21世紀(jì)的攪拌產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)并與主導(dǎo)環(huán)保要求的方向相適應(yīng)[4]。 多軸混合器配備有三個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)攪拌裝置。沿三個(gè)翼錨式攪拌器的緩慢旋轉(zhuǎn)的圓周將攪拌容器中，從而使材料激烈軸向和徑向流動(dòng)，其中混合材料特性和傳熱允許生產(chǎn)，在轉(zhuǎn)子剪刀裝置和高速分送頭的工作下。這樣與變速驅(qū)動(dòng)雙行星式混合器的組合，能夠獲得更好的攪拌效果，即使在非常低的速度大的轉(zhuǎn)矩[5]。 行星槳葉與高速分散葉片行星組合，利用攪拌器的這種組合，攪拌材料的粘度可以達(dá)到120萬(wàn)厘泊。行星和刀具頭自身的旋轉(zhuǎn)軸線分散容器周圍，將材料在行星式槳葉將物料傳送到分散頭。由于傳統(tǒng)粘性材料人工卸料困難，很多廠商都采取自動(dòng)措施解決。自動(dòng)卸料系統(tǒng)減少手工卸載的停機(jī)時(shí)間，不僅大大提高了產(chǎn)量，消滅了質(zhì)量差的產(chǎn)品，同時(shí)也確保了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。由于操作者與產(chǎn)品的接觸被顯著降低，產(chǎn)品沒有被污染的安全性大大提高了。 1.3 臥式攪拌器發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)在近幾年的快速發(fā)展，進(jìn)一步完善相關(guān)的理論，攪拌器的設(shè)計(jì)和制造將取得更大的發(fā)展，這也將發(fā)揮在社會(huì)生產(chǎn)中的作用越來(lái)越重要播放范圍。并在服從的攪動(dòng)裝置規(guī)模和品種豐富的同時(shí)效應(yīng)，未來(lái)將滿足更多新產(chǎn)品，以合理利用資源，節(jié)能和環(huán)保要求的。目前，在化工，醫(yī)藥，石油等領(lǐng)域，攪拌機(jī)已經(jīng)扮演著舉足輕重的作用，這一點(diǎn)是不可忽視的。但是隨著施工作業(yè)的日趨復(fù)雜性，傳統(tǒng)的攪拌機(jī)已經(jīng)很難滿足日趨復(fù)雜的工作要求。因此市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種各樣的攪拌機(jī)，攪拌機(jī)也日趨大型化，微型化和集成化。通常而言大型攪拌機(jī)有很多的優(yōu)點(diǎn)：可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和均一性，可以減少裝置的占地面積。降低裝置的生產(chǎn)管理和維修費(fèi)用。同樣有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 近幾年來(lái)，高粘度流體混合設(shè)備已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的單軸立式混合設(shè)備之外，還出現(xiàn)了雙軸的臥式混合設(shè)備。單軸的混合設(shè)備雖然制造工藝簡(jiǎn)單方便，但是工作效率低下已經(jīng)滿足不了市場(chǎng)上高工作效率的要求。因此，雙軸攪拌設(shè)備的出現(xiàn)很好的填補(bǔ)了這塊市場(chǎng)空白[6]。中國(guó)的攪拌機(jī)設(shè)備研發(fā)起步較晚，缺乏系統(tǒng)的理論與實(shí)踐的指導(dǎo)，整體的創(chuàng)新研發(fā)能力不是很強(qiáng)，鑒于國(guó)內(nèi)外的發(fā)展形勢(shì)，未來(lái)的攪拌機(jī)發(fā)展仍有很多難題需要解決，未來(lái)的攪拌機(jī)也將朝著智能化，節(jié)能化，連續(xù)化和微型化的方向發(fā)展。攪拌設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)扮演著不可或缺的角色，各行各業(yè)也要求自己的公司擁有更好更快的攪拌技術(shù)，這必將為攪拌機(jī)的發(fā)展提供動(dòng)力。在現(xiàn)代技術(shù)的推動(dòng)下，新型高效和造型合理的攪拌設(shè)備不斷地被開發(fā)出來(lái)，攪拌機(jī)的發(fā)展必將走向一個(gè)更新的階段。 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容 臥式攪拌裝置由三部分組成：主軸，傳動(dòng)裝置和電機(jī)。主部分包括異步電機(jī)和齒輪系統(tǒng)。帶孔矩形狀的攪拌舵葉，以便使混合材料是在混合過(guò)程中更有效。動(dòng)力部分包括異步電動(dòng)機(jī)和擺動(dòng)的系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容： 1.整體方案設(shè)計(jì)：國(guó)內(nèi)外研究攪拌機(jī)，基于食品加工設(shè)備和學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)原則的發(fā)展?fàn)顩r，學(xué)習(xí)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也增加了一些其他的改進(jìn)，開發(fā)自己的設(shè)計(jì)。 2.攪拌器詳細(xì)參數(shù)設(shè)計(jì)：與整體設(shè)計(jì)相比，攪拌器的一個(gè)主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，擺動(dòng)系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)和外部設(shè)計(jì)四部分，并且分別對(duì)四個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)參數(shù)。 3.零件安全校核：完成零件設(shè)計(jì)后，對(duì)于安全檢查的設(shè)計(jì)部分要進(jìn)行校核。本文主要是對(duì)處在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)的軸的校核，其他零件的校核如鍵、軸承等并沒有寫到論文中。 4.三維建模：設(shè)計(jì)攪拌器安全檢查的計(jì)算后，未發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的部分，然后來(lái)完成三維實(shí)體建模。 1.5 本章小結(jié) 從對(duì)相關(guān)參數(shù)攪拌機(jī)攪拌機(jī)實(shí)際生產(chǎn)工程技術(shù)的研究，主要研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備的確定，閱讀國(guó)內(nèi)外攪拌機(jī)組相關(guān)文獻(xiàn)，了解他們的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。確定大體的研究?jī)?nèi)容，為后面的計(jì)算工作打下基礎(chǔ)。 第2章 總體方案設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì) 2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 食品行業(yè)設(shè)備的特點(diǎn)是原料和加工方式，加工過(guò)程和食品所含成分的反應(yīng)。所以該行業(yè)的加工設(shè)備大體具有移動(dòng)性強(qiáng)防水防腐衛(wèi)生程度高和自動(dòng)化的特點(diǎn)。橫軸攪拌器用在水平位置旋轉(zhuǎn)攪拌器軸攪拌容器，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、卸貨、清洗，維修方便等設(shè)備來(lái)完成連續(xù)生產(chǎn)，但一般面積較大。這樣的機(jī)器容量范圍通常在25kg-400kg。這是一個(gè)大量國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的所有類型的面食各食品廠最常用的設(shè)備。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，易于清潔保養(yǎng)，從而使食品加工，如面包、餅干、蛋糕，以及一些在大規(guī)模使用的酒店業(yè)面食的生產(chǎn)。 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定，在攪拌器的工作方式的采取上，此課題設(shè)計(jì)為臥式攪拌器，鑒于攪拌器的工作形式和具有的水平混合的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇，攪拌，同時(shí)考慮到形狀和使用固定水平混合器的容器的目的，采取了容器固定的工作形式的臥式攪拌結(jié)構(gòu)。 在攪拌器傳動(dòng)方式的確定上，對(duì)攪拌器攪拌速度的要求不高，成熟產(chǎn)品攪拌速度已經(jīng)在市場(chǎng)上有了很好的決定性的效果，約30-60r/min之間攪拌速度，具有較高的速度產(chǎn)生良好的混合性能，但它也將導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。不過(guò)，雖然低速扭矩大時(shí)，根據(jù)選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，2000r/min的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所以使用較大的減速比的傳動(dòng)系，由于機(jī)器的振動(dòng)和噪聲要求的尺寸利用傳動(dòng)皮帶和齒輪機(jī)構(gòu)的總和。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放在如圖2-1所示初步的示意圖。動(dòng)力傳動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)是困難的重點(diǎn)，只有兩個(gè)具有原動(dòng)機(jī)，不共線傳輸問題兩個(gè)軸的輔助軸的運(yùn)動(dòng)。以特定的操作環(huán)境下的情況，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，防爆電機(jī)，為增加安全系數(shù)，由電機(jī)耦合傳遞的扭矩，以減速，通過(guò)一合適的傳動(dòng)比的減速機(jī)，速度產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)需要，由裝置傳遞到攪拌器聯(lián)軸器。攪拌器工作參數(shù)不僅反映其所能勝任的工作，更重要的是決定設(shè)計(jì)方向和一些設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇范圍。對(duì)于主傳動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)定正常工作轉(zhuǎn)速60r/min，啟動(dòng)時(shí)加速時(shí)間4s，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間5min，減速時(shí)間6s，停歇時(shí)間2min。對(duì)于擺動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)定擺角幅度15°，擺動(dòng)周期1s，運(yùn)行時(shí)間1min，停歇時(shí)間6min。擺動(dòng)機(jī)構(gòu)確定，擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)有多種機(jī)構(gòu)形式，對(duì)桿的強(qiáng)度要求高。 圖2-1 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 2.2 攪拌機(jī)容量確定 1.攪拌機(jī)額定容量 攪拌機(jī)的各種不同含義的容量之間有如下關(guān)系，進(jìn)料容量是干物質(zhì)引入混合管不攪拌的量。出料容量是指一罐次攪拌物出料后搗實(shí)的體積。它是攪拌機(jī)的主要性能指標(biāo)，它決定了混合器的生產(chǎn)率的最重要的指標(biāo)，所述混合器是對(duì)于選擇的重要依據(jù)。各種容量的關(guān)系：攪拌筒的幾何容積的關(guān)系，以及容量V1，攪拌好后卸出的混凝土體積和裝進(jìn)干料容量的關(guān)系。 (3-1) (3-2) 式中為出料系數(shù)。 2.攪拌機(jī)工作時(shí)間和生產(chǎn)率計(jì)算 混合物進(jìn)料的時(shí)間是從饋送裝置向在所述混合管中的漏斗全部時(shí)間混合干燥成分漏斗的開始，材料攪拌缸排出的不是額定容量[7]?；旌蠒r(shí)間干飼料混合粗骨料都在啟動(dòng)消息混合器混合管的直至得到均勻的混合物攪拌的時(shí)間混凝土段。工作周期從一開始就排料完成家庭作業(yè)的經(jīng)過(guò)時(shí)間。使用上料斗進(jìn)料時(shí)，往往設(shè)8-15s，隨混凝土坍落度和攪拌機(jī)容量的大小而不同，可參考攪拌機(jī)有關(guān)性能參數(shù)出料時(shí)間往往設(shè)10-30s，對(duì)混凝土往往設(shè)0.65-0.7s，砂漿設(shè)0.85-0.95s設(shè)20s，設(shè)45s，設(shè)20s，設(shè)0.68。攪拌機(jī)的生產(chǎn)率的式子為： (3-3) (3-4) 式中：Q—生產(chǎn)率； —進(jìn)料容量； —上料時(shí)間。 3.容積利用率的分析 主要基于攪拌質(zhì)量的優(yōu)劣，在保證的前提下攪拌質(zhì)量選擇的容積率越大越好，這樣的幾何結(jié)構(gòu)，可以充分的發(fā)揮[8]。另外，尺寸也勢(shì)必其他條件：首先，攪拌機(jī)設(shè)計(jì)需要在固定的或超載，第二過(guò)載10％的容量，根據(jù)設(shè)計(jì)，該卷的比和進(jìn)料0.65的體積，而在混合管的幾何體積必須比在混合進(jìn)料的體積大。因此，在上述兩個(gè)條件，以便不超過(guò)0.59的上限。同時(shí)根據(jù)有關(guān)資料可以得出應(yīng)小于0.6，否則攪拌質(zhì)量將受到影響。 (3-5) 2.3 攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 1.攪拌機(jī)筒體設(shè)計(jì) 混合器用于大致圓柱形的容器中，該容器和前后端蓋的主要結(jié)構(gòu)和固定框架上的托架，在混合過(guò)程中的氣缸，壓力和汽缸體的體積有規(guī)定一個(gè)。考慮煤礦特殊的工作環(huán)境，在這里選擇圓柱形滾筒[9]。根據(jù)工作要求，氣缸標(biāo)稱容量的需求達(dá)到0.3-0.5m3。選擇圓柱體寬高比。氣缸寬高比的選擇取決于以下因素：長(zhǎng)徑比對(duì)攪拌功率的影響，長(zhǎng)徑比對(duì)物料特性的影響，長(zhǎng)徑比對(duì)攪拌質(zhì)量的影響，筒體外觀結(jié)構(gòu)。上述因素外，混合質(zhì)量，混合在縱橫比外觀結(jié)合分析角度考慮不宜過(guò)大刀片裝置的效果，因?yàn)樵摼嚯x過(guò)長(zhǎng)軸向攪動(dòng)，攪拌該材料特性甚至損失，并且由于葉片的運(yùn)動(dòng)始終是圓形運(yùn)動(dòng)圍繞軸，該材料的軸向運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生僅依靠與一定的軸向推力舵葉角度，這個(gè)力的大小始終是有限的。在很短的時(shí)間，從而使物料攪拌以實(shí)現(xiàn)在軸向上均勻的效果，寬高比應(yīng)于合適控制。對(duì)于單橫軸攪拌機(jī)中，縱橫比小于1，外觀不好，是不穩(wěn)定的感覺。以上經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的國(guó)內(nèi)外模特因素的共同作用，縱橫比的波動(dòng)范圍應(yīng) D = 1-3范圍內(nèi)得到控制，考慮到具體情況和煤礦巷道，最終取L/D = 3最適合的。圓形桶罐的縱橫比，也是不同形式的混合管允許超時(shí)的基礎(chǔ)上，選擇充電系數(shù)η適量后，則需要經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算，最終確定直徑簡(jiǎn)化和長(zhǎng)度。汽缸和汽缸完全體積V額定容積的如下的關(guān)系：(m3)。為了提高設(shè)備利用率，圓筒設(shè)計(jì)選擇合適的客座率η值是非常重要的。一般混合設(shè)備通常為0.6?0.85η可取的[10]。當(dāng)攪拌過(guò)程中，化學(xué)反應(yīng)物是相對(duì)激烈，作為負(fù)載系數(shù)η可采取比較低，一般范圍為0.6-0.7，如果在混合過(guò)程中該材料，該材料的狀態(tài)是基本上不變化，然后系數(shù)η算可取0.8-0.85?？紤]到整體的混凝土攪拌過(guò)程中幾乎沒有劇烈反應(yīng)，所以采取η= 0.8。 圖3-1 筒體的直徑與長(zhǎng)度示意圖 求得則L=3x0.52=1.56m。對(duì)求得的筒體長(zhǎng)度與直徑驗(yàn)證，驗(yàn)證式子如上：從相關(guān)引用書目得出，代到式子（3-5），算出結(jié)果為0.78與所選的=0.8很接近，因此說(shuō)攪拌機(jī)筒的長(zhǎng)度直徑設(shè)計(jì)是合理的。 (3-6) (3-7) (3-8) 式中：—公稱容積； —筒體長(zhǎng)徑比，設(shè)=3； —裝料系數(shù)，設(shè)=0.8。 (3-9) 2.攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 攪拌葉片的存在形式，根據(jù)工作環(huán)境以及特性，選用槳葉式攪拌舵的尺寸和安裝角度調(diào)整。圖像尺寸和葉片的數(shù)目有關(guān)的葉片長(zhǎng)度有效的工作原理數(shù)目的葉片的大小在軸向上重疊，以便一方面保證排放干凈，而刀片壽命與一些磨損?？梢岳霉剑?-10）近似計(jì)算。 圖3-2 攪拌葉片示意圖 （3-10） 結(jié)合攪拌功率及質(zhì)量影響，葉片高度，設(shè)葉片數(shù)目，找出相關(guān)引用書目式子，得出結(jié)論是葉片長(zhǎng)度。那么從式子3-11，算出葉片高度：圖3-2所示圖葉片結(jié)構(gòu)。葉片安裝角度選擇國(guó)內(nèi)外使用的15°是合適的，攪拌葉安裝攪拌軸上的效果如圖3-3。 （3-11） （3-12） （3-13） 圖3-3 攪拌軸三維圖 為了確定最大線速度攪拌葉片。如圖（3-3）將攪拌速度的確定，該材料因子的移動(dòng)速度是一個(gè)關(guān)鍵的材料不位置下落的移動(dòng)指示的大小，否則下列材料的運(yùn)動(dòng)已為混合質(zhì)量嚴(yán)重后果[11]。因此，它不能超過(guò)限速設(shè)計(jì)。極限運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)用應(yīng)力分析，如圖（3-4）。 圖3-4 物料運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析簡(jiǎn)圖 (3-14) (3-15) (3-16) (3-17) 式中：—重力加速度； —攪拌筒半徑； —物料下滑時(shí)的初始水平夾角； —物料滾動(dòng)時(shí)的阻力系數(shù)。 同時(shí)通過(guò)的關(guān)鍵因素一些變化的混合質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的實(shí)力，分析的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和最新的產(chǎn)品參數(shù)那么可知=1.2-1.4m/s。 2.4 攪拌功率的計(jì)算 1. 攪拌機(jī)構(gòu)的參數(shù)分析 通過(guò)對(duì)攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析，確定了攪拌機(jī)構(gòu)的受力方式和攪拌葉的最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度。進(jìn)而可以求得攪拌機(jī)的功率大小，由公式（3-18）可以求得攪拌機(jī)的功率。 （3-18） （3-19） （3-20） （3-21） （3-22） （3-23） （3-24） 再?gòu)氖阶?-24，算出j=0.678，再根據(jù)式子3-27，算出結(jié)果為9.32。將已經(jīng)計(jì)算得到的各個(gè)參數(shù)代入式子3-25，代入各參數(shù)，得出結(jié)論是攪拌功率為9.48kW。 2.攪拌軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 從式子3-21，代入已經(jīng)知道的數(shù)據(jù)得到攪拌軸轉(zhuǎn)速為 （3-25） 從式子3-20，經(jīng)過(guò)移項(xiàng)得到，平均阻力矩等于 （3-26） 3.攪拌軸轉(zhuǎn)速的確定 因?yàn)榛旌掀骱洼斔蜋C(jī)的混合共享一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，兩個(gè)機(jī)械軸線的交叉耦合的連接，將保護(hù)需要工作，并進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)混合器和攪拌輸送器。這兩種轉(zhuǎn)速n=46.6r/ min的確定。 4.攪拌結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 在實(shí)踐中，一般不考慮材料軸材料的影響，并因此軸向運(yùn)動(dòng)速度滑槽Vsn/60。 （3-27） 式中：—攪拌葉片直徑； —攪拌軸轉(zhuǎn)速； —為填充系數(shù)； —物料的單位容積質(zhì)量。 上述為攪拌葉片的直徑，λ為填充系數(shù)，材料的相的質(zhì)量對(duì)體積的單元中，當(dāng)該材料輸送量被確定，則可以調(diào)整攪拌，攪拌速度的外徑，和視補(bǔ)的四個(gè)參數(shù)因子，以滿足要求。作為攪拌器軸的速度適于被當(dāng)前確定遵守其他參數(shù)。在這個(gè)時(shí)候，應(yīng)該是其他參數(shù)的基礎(chǔ)上，來(lái)設(shè)置攪拌的直徑。因?yàn)槭褂梦锢砘旌?，?=0.8。結(jié)合上面所算結(jié)合D攪拌直徑D=350mm,S=KD=0.8x350mm=280mm攪拌筒體厚度Z=10mm。D=342mmD=350mm S=0.8D=3500mm 。 （3-28） 2.5 傳動(dòng)裝置工作參數(shù)計(jì)算 1.電動(dòng)機(jī)的選型計(jì)算 所需的總驅(qū)動(dòng)力之前必須認(rèn)識(shí)到，在機(jī)械加工，如摩擦損失，熱損失等的總功率損耗，停止機(jī)器的正常運(yùn)行時(shí)，在選擇了發(fā)動(dòng)機(jī)，這些損失應(yīng)該被考慮。機(jī)械加工時(shí)間，有時(shí)會(huì)暫時(shí)過(guò)載，所有上述考慮確定的發(fā)動(dòng)機(jī)功率： （3-29） 式中：—電機(jī)額定功率； —主軸所需功率； —另外一根主軸所需功率； η—總的機(jī)械效率。 普遍的一種情況下，密封裝置的功率損失可以看成是攪拌機(jī)主軸功率的0.1倍，其他傳動(dòng)裝置的效率可以按照機(jī)械零件手冊(cè)設(shè)出聯(lián)軸器減速器軸承萬(wàn)向聯(lián)軸器算出總的機(jī)械效率。由之前的計(jì)算可以知道，攪拌機(jī)主軸功率為9.48kW。 圖3-5 電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 通過(guò)計(jì)算，P為14.8kW，所以電機(jī)型號(hào)為Y160L-4，額定功率為15kW，轉(zhuǎn)速為1460轉(zhuǎn)。圓形功率15KW結(jié)合特殊工作環(huán)境和限制使用的開關(guān)條件，選擇Y160L-4防爆交流電動(dòng)機(jī)，主軸攪拌器器和混合輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為一個(gè)整體。 2.減速器的選型計(jì)算 減速器整個(gè)混合器設(shè)置主齒輪，攪拌器和用于傳輸功能可以工作的不正常和穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用的電源，根據(jù)速度扭矩電機(jī)和混合器軸，饋送裝置攪拌器速度輸送軸轉(zhuǎn)矩是必要的，以確定什么樣的選擇該適配器[12]。根據(jù)先前計(jì)算得到的值的數(shù)目是不難知道，和攪拌器軸的攪拌速度是46.6r/min，主軸電機(jī)速度1460r/min，總機(jī)械效率的基礎(chǔ)上，該總傳動(dòng)比： （3-30） 延遲時(shí)間，皮帶傳動(dòng)比的i1= 1.5，減速比I2 =21。因此，最終傳動(dòng)齒輪比可設(shè)定為21，考慮到工作條件和工作環(huán)境的條件下，選擇ZL減速器JZQ50-20，以及帶驅(qū)動(dòng)馬達(dá)由過(guò)渡彼此連接。 2.6 帶傳動(dòng)的計(jì)算 1.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)輸出功率P=15kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min ，根據(jù)V帶的載荷平穩(wěn)特點(diǎn)，設(shè)KA＝1.1。主要根據(jù)工作機(jī)載荷大小和工作機(jī)一天的工作時(shí)間來(lái)確定這個(gè)參數(shù)。工作時(shí)間分為三個(gè)時(shí)間段0-10為第一個(gè)時(shí)間段，10-16為第二個(gè)時(shí)間段，16-24為第三個(gè)時(shí)間段。載荷大小又可分為載荷平穩(wěn)、載荷變動(dòng)小、載荷變動(dòng)較大、載荷變動(dòng)很大四種。 表3-1工作情況系數(shù) 工作機(jī) 原動(dòng)機(jī) 軟啟動(dòng) 負(fù)載啟動(dòng) 一天工作時(shí)間/h 0-10 10~16 16-24 0-10 10~16 16-24 載荷 平穩(wěn) 液體攪拌機(jī)；離心式水泵；通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)；離心式壓縮機(jī)；輕型運(yùn)輸機(jī) 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷 變動(dòng)小 運(yùn)送石頭，谷物的帶式運(yùn)輸設(shè)備；剪切機(jī)床；印刷裝置；水泵等設(shè)備 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷 變動(dòng)較大 攪拌式運(yùn)輸機(jī)；斗式上料機(jī)；往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)；鍛錘；磨粉機(jī)；鋸木機(jī)和木工機(jī)械；紡織機(jī)械 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 載荷 變動(dòng)很大 各種形式的破碎機(jī)；起重設(shè)備和挖掘機(jī)等 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 2.選擇帶型 往往來(lái)說(shuō)，要按照功率以及小帶輪的轉(zhuǎn)速這二個(gè)方面來(lái)設(shè)定整形類型的，看圖3-6。 圖3-6 V帶型圖 憑算出的結(jié)果Pd，再加上知道小帶輪的轉(zhuǎn)速1440r/min ，從圖中就可看到：選A型V帶。 3.計(jì)算所選帶輪的直徑和所選帶輪的速度 從相關(guān)引用書目第頁(yè)表格中13-7找到，小帶輪基準(zhǔn)尺寸，設(shè)得dd1=280mm> ddmin=75 mm。從相關(guān)引用書目表格13-4找出V帶輪的基準(zhǔn)直徑，設(shè)=400mm．速度等于6.79m/s，滿足5m/s300mm，應(yīng)該用E型輪輻式帶輪。所以小帶輪用H型板式，大帶輪用E型輪輻式的構(gòu)造。帶輪的材料灰鑄鐵HT200 。 圖3-7帶輪的相關(guān)參數(shù) 7.帶輪的相關(guān)參數(shù) 從相關(guān)引用書目從找到，所選帶輪形狀為V型帶，上面已得到帶輪中心距713mm，帶輪根數(shù)z為3，根據(jù)表（3-5），可以設(shè)計(jì)出帶輪的具體結(jié)構(gòu)。 項(xiàng)目 符號(hào) 槽型 Y Z A B C D E 基準(zhǔn)寬度 b p 5.3 8.5 11 14 19 27 32 基準(zhǔn)線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準(zhǔn)線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19．9 23．4 槽間距 e 8 12 15 19 25.5 37 44.5 第一槽對(duì)稱面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 ζmin 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f ? z —輪槽數(shù) 外徑 d a 輪槽 角 32° 對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)直徑 d 60 - - - - - - 34° - 80 118 128 315 - - 36° 60 - - - - 475 600 38° - 80 118 128 315 475 600 極限偏差 ± 1 ± 0．5 3-5 所選帶輪的相關(guān)參數(shù) V帶輪腹板可以分成以下幾種形式如圖(3-6)：實(shí)心帶輪用于尺寸較小的帶輪，腹板帶輪用于中小尺寸的帶輪，孔板帶輪用于尺寸較大的帶輪，橢圓輪輻帶輪用于尺寸大的帶輪。根據(jù)結(jié)果：小帶輪可以用實(shí)心帶輪，大帶輪可以選孔板帶輪。 (a)實(shí)心帶輪 (b)腹板帶輪 (c)孔板帶輪 (d)橢圓輪輻帶輪 圖3-6 帶輪結(jié)構(gòu)類型 2.7 本章小結(jié) 本章主要對(duì)臥式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定和傳動(dòng)裝置的選擇以及攪拌功率的計(jì)算，得到了攪拌機(jī)的整體參數(shù)和多選帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸，并得到了攪拌軸所受到的軸壓力。 第3章 臥式攪拌機(jī)零件設(shè)計(jì) 3.1 攪拌軸的設(shè)計(jì) 1.攪拌軸材料的設(shè)計(jì)和計(jì)算 攪拌軸是設(shè)備核心零件，它負(fù)責(zé)的混合器驅(qū)動(dòng)，攪拌葉片的磨損的工作的一部分，使旋轉(zhuǎn)攪拌葉片，并允許它以到達(dá)混合器到達(dá)混合器混合功能被設(shè)計(jì)為為了生產(chǎn)該服務(wù)，以滿足設(shè)計(jì)要求。攪拌器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)與減速器耦合帶來(lái)的攪拌軸的旋轉(zhuǎn)，以便軸和攪動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，其目的是實(shí)現(xiàn)攪拌的混凝土的目的混合的完成。該研究混合器攪拌棒軸承安裝在兩端，從攪拌葉片安裝相同的距離的中間。45號(hào)鋼密度每立方厘米是7.89克，楊氏數(shù)據(jù)的模量為210GPa，泊松數(shù)據(jù)比為0.31。為了使舵軸冷卻淬火，回火雙熱處理的目的有更好的機(jī)械性能。45號(hào)鋼成熟的加工技術(shù)和大規(guī)模使用攪拌軸45作為鋼材的選擇，也被推遲。45鋼是一種中碳鋼，具有良好的機(jī)械性能，且價(jià)格便宜，廣闊的原料來(lái)源[13]。他的弱點(diǎn)是比較大的固化性低。攪拌軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度式子如下：把式子（4-1）移項(xiàng)化簡(jiǎn)單點(diǎn)，得出軸的直徑式子是公式（4-2）。 （4-1） （4-2） 把已算出得的P=9.48kW，n=46.6r/min，設(shè)的，代到式子(4-2)里面，求得到軸的最小軸徑是d≥42mm。 2.依照扭轉(zhuǎn)剛度來(lái)計(jì)算軸徑 隨著軸勁度不足混合器混合過(guò)程中，在工作過(guò)程中，有可能發(fā)生變形，這使安裝在攪拌軸上的攪拌葉片無(wú)法按照正常的路徑，這將導(dǎo)致所分配的材料來(lái)進(jìn)行影響不均，質(zhì)量參差不齊或不預(yù)先的要求，使生產(chǎn)失敗。軸變形將這種損害軸類零件，經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的安全隱患，甚至威脅廠房所有的人身安全。根據(jù)材料力學(xué)確定該軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算旋轉(zhuǎn)的最大允許角度可以按照每單位長(zhǎng)度的旋轉(zhuǎn)角度，以及作為剛性的條件公式[14]是（4-3），將公式（4-3）帶入公式（4-4），這樣就度得到了軸徑。 （4-3） 式中：—軸的扭轉(zhuǎn)變形扭轉(zhuǎn)角； —慣性矩扭曲角大小。 （4-4） 這樣便會(huì)得到攪拌軸的直徑，值的直徑攪拌器功率的數(shù)目不僅要滿足條件必須符合剛性。常見的是的情況下，根據(jù)其比較大的計(jì)算出的攪拌軸軸剛性的條件下，使攪拌軸，必須的軸徑值剛度條件的大小的基礎(chǔ)上確定因?yàn)榈谝患?jí)使用，以便根據(jù)與力矩馬達(dá)的最小軸直徑的第一階段，通過(guò)控制連接主軸的直徑的方法[15]，相對(duì)于該機(jī)械的零件的手動(dòng)變速裝置，所論述的軸的第一部分，該軸通過(guò)計(jì)算的直徑D1 =45mm，柄基基礎(chǔ)上準(zhǔn)值長(zhǎng)度確定的第一段為55mm。 圖4-1 攪拌軸結(jié)構(gòu)示意圖 3.初步確定軸的各段長(zhǎng)度及直徑 由于軸的第一部分是用來(lái)連接聯(lián)軸器，發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損和齒輪的轉(zhuǎn)矩和速度，并且通過(guò)軸肩的軸的軸線的第一部分的第二段與過(guò)渡，第二段還軸軸承蓋的安裝，安裝第三軸的軸承，并在第二軸和第三軸是選擇下直徑軸肩過(guò)渡問題，被認(rèn)為是上述作為第三軸這兩種情況60mm，根據(jù)第三部分的預(yù)定長(zhǎng)度軸線35mm，所述軸的所述第二部分中的所述軸承的寬度[16]。軸的第四部分，用于根據(jù)所述軸的直徑的安裝攪拌葉片的，確定的D4 =75mm攪拌葉片必要的，因?yàn)樵诎惭b舵葉，考慮配備有攪拌葉片的L4=1455mm，隨后的第五段的應(yīng)用車軸，懸浮液通過(guò)軸承的選擇在內(nèi)，D5= 60mm的選擇，由下段的寬度不得不軸的第四長(zhǎng)度組35mm。軸第六段和過(guò)渡軸的最后一段，考慮到設(shè)計(jì)自從最后一節(jié)將要連接萬(wàn)向軸直徑和第一組的軸的最后部分的長(zhǎng)度，四方輪軸短連接的尾端，以便于調(diào)節(jié)。 3.2 攪拌軸的校核 1.通過(guò)彎扭合成應(yīng)力來(lái)校核軸的強(qiáng)度 為了使該軸可以安全使用，并沒有任何意外的使用，有必要增加該軸的強(qiáng)度，可根據(jù)彎曲和扭轉(zhuǎn)控制裝置，用于合成在軸的最典型的方法軸強(qiáng)度校核檢查負(fù)載。算出軸所受轉(zhuǎn)矩已知參數(shù)攪拌軸功率[17]P為9.48kW。攪拌軸轉(zhuǎn)速：。攪拌軸所受的扭矩的求解公式（4-5）。 （4-5） 式中：—攪拌軸功率； —攪拌軸轉(zhuǎn)速。 將的值代到式子（4-1）中算出來(lái)算出軸所受阻力矩由求得的攪拌軸的扭矩為前提，求解軸所承受的動(dòng)力。攪拌軸設(shè)備可承受的動(dòng)力求解公式（4-6）。 （4-6） （4-7） 式中：—攪拌軸所受扭矩； —攪拌軸所受動(dòng)力； —攪拌葉片半徑。 通過(guò)力的平衡條件可以知道，攪拌機(jī)的攪拌軸在運(yùn)行的環(huán)節(jié)當(dāng)中，一定受到一個(gè)阻力和一個(gè)動(dòng)力，這個(gè)力可以理解為大小相等，方向相反的阻力，這個(gè)阻力應(yīng)為，另外還要考慮混合物的粘滯作用產(chǎn)生的力，查找相關(guān)文獻(xiàn)得出結(jié)論，所以攪拌軸整個(gè)攪拌過(guò)程受到的阻力[18] 。 （4-8） （4-9） 由上面的計(jì)算得到攪拌過(guò)程所受到的阻力，由之前確定的基準(zhǔn)軸的參數(shù)結(jié)構(gòu)，畫出軸的載荷分析圖，如下圖(4-2)中間截面進(jìn)行彎扭合成應(yīng)力來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度校核，校核的式子（4-10）。 圖4-2 攪拌軸的載荷分析圖 （4-10） 式中：—軸的計(jì)算應(yīng)力； —軸所受的彎矩； —軸所受的扭矩； —軸的抗彎截面系數(shù)； —引入折合系數(shù)。 圖里顯示，軸的最大彎矩是，軸所的扭矩為1972789N·M，軸的扭轉(zhuǎn)求應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，因此的值應(yīng)設(shè)為0.6，又因?yàn)檩S是實(shí)心的，所以，可知此段中間軸的直徑是d=75mm。將上面敘述的各數(shù)量值代入公式（4-6）。 （4-11） 因此這個(gè)截面一定是安全的，既按照彎扭合成應(yīng)力對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核滿足條件。 2.根據(jù)軸的臨界轉(zhuǎn)速校核軸徑 當(dāng)軸的運(yùn)行速度是非常接近臨界速度攪拌軸會(huì)產(chǎn)生的振動(dòng)的現(xiàn)象[19]，可造成損害生產(chǎn)延誤，組件的尺寸之間的質(zhì)量的混合，為了防止這種情況發(fā)生，想監(jiān)視軸的臨界速度，必須保證工作速度。式子根據(jù)軸的體積，密度和攪拌葉片攪拌連桿安裝套的體積，算得軸的質(zhì)量為，攪拌葉片的質(zhì)量為，軸的長(zhǎng)度L=1740mm，畫出最小軸徑及它的力學(xué)模型。軸的長(zhǎng)度L=1740mm，因此所設(shè)計(jì)的軸是滿足設(shè)計(jì)條件的。 （4-12） （4-13）3.軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算 通過(guò)得到的相關(guān)條件，可以利用扭轉(zhuǎn)角的公式計(jì)算出所用軸的扭轉(zhuǎn)角的大小，進(jìn)而得到扭轉(zhuǎn)剛度的校核計(jì)算。軸的扭轉(zhuǎn)剛度變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角。圓柱軸的扭轉(zhuǎn)角的式子是： （4-14） 式中： — —； — （4-15） （4-16） 因此依照計(jì)算軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核結(jié)果顯示，該軸符合條件。 3.3 攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.攪拌機(jī)筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 被送到計(jì)算混合器槍管縱橫比和長(zhǎng)度和直徑混合器筒，氣缸組通用技術(shù)4-16mm的厚度，在這里選擇的氣缸10mm的厚度，混合器混合材料，從而使攪拌，并且在與出料流的攪拌工作實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能[20]，同時(shí)，使混凝土光束被攪拌速凝效果后保護(hù)外壁直接注入隧道，混合過(guò)程既需要加入促進(jìn)劑，因?yàn)槌绦蚶玫暮箴佀驮O(shè)備直接參與前端混合器，即由輸送材料直接進(jìn)入混合器用于混合裝置，從而使前門取混合器進(jìn)料口。 2.攪拌機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從混合器筒混合機(jī)，攪拌軸，攪拌葉片，加水通過(guò)焊接到容器中的固定句子意味著加速器加法器，懸掛支撐，攪拌軸軸承固定到懸架的左端，下支撐臂攪拌，因?yàn)橛袙煊奢S承材料鄰近混凝土，從而使密封裝置借此設(shè)計(jì)的密封裝置是在暫停期結(jié)束安裝程序軸承蓋，軸承加入封面氈密封，以防止軸承，軸承的承載結(jié)構(gòu)損傷壽命縮短的混凝土?；旌掀鲾嚢栎斔徒K級(jí)的左端，入口筒后剩余直接進(jìn)入混合器的材料，參與生產(chǎn)除了水的實(shí)現(xiàn)和攪拌器，添加單元的水可基于生產(chǎn)條件，材料，因此人工修飾，以生產(chǎn)要求，攪拌葉片由焊接滿足，然后通過(guò)固定攪拌軸應(yīng)用，攪拌器右船尾化合物螺栓螺釘混頻器的內(nèi)部工作的影響之外結(jié)構(gòu)和混合防止混凝土的質(zhì)量。有添加加速器和出口孔中[21]。 3.攪拌機(jī)密封裝置 攪拌軸凸出部分采取密封的內(nèi)部和獨(dú)立的外部攪拌機(jī)，攪拌保證正常的內(nèi)部，在不影響內(nèi)部攪拌均勻攪拌混凝土的完成質(zhì)量。這里密封蓋，毛氈密封等，密封蓋與裝在攪拌機(jī)桶帽四個(gè)螺絲帽板插槽，安裝毛氈密封槽，該裝置的核心部分毛氈油封。通過(guò)對(duì)密封效果毛氈油封。 圖4-4攪拌機(jī)密封裝置 4．?dāng)嚢铏C(jī)的密封設(shè)備 移動(dòng)的傳送帶端軸承防滲蓋密封，密封的另一邊毛氈圈密封，密封裝置，用于全身月底法蘭，法蘭這種特殊部位單獨(dú)編輯。非標(biāo)準(zhǔn)組件，端部法蘭可以用作攪拌輸送氣缸蓋上面與軸承的固定軸的端部形成。以不透水蓋的螺絲上月底法蘭端法蘭與攪拌相關(guān)的輸送機(jī)筒一起被螺母和螺栓。 圖4-5 攪拌輸送機(jī)端部密封裝置 3.4 三維建模 通過(guò)對(duì)臥式攪拌機(jī)的整體方案設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和有關(guān)軸的相關(guān)計(jì)算，得到了攪拌機(jī)的具體工作參數(shù)，通過(guò)三維模型更加直觀方便的的體現(xiàn)臥式攪拌機(jī)的工作過(guò)程。圖（4-6）。 圖4-6 三維設(shè)計(jì)效果圖