精粗飼料混合攪拌機的設計【立式電機驅動精粗飼料混合攪拌機】【優(yōu)秀含SW三維3D建模及9張CAD圖紙機械設計制造及其自動化課程畢業(yè)設計+帶任務書+開題報告+35頁加正文10500字】

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精粗飼料混合攪拌機的設計【立式電機驅動精粗飼料混合攪拌機設計】

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SW三維

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圓柱齒輪109×2.dwg

圓柱齒輪73×2.dwg

大帶輪-孔板輪.dwg

套筒.dwg

小帶輪-實心輪.dwg

開題報告.doc

料筒.dwg

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精粗飼料混合-裝配圖.dwg

精粗飼料混合攪拌機的設計.doc

精粗飼料混合攪拌機的設計【立式電機驅動精粗飼料混合攪拌機設計】

前 言

隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的成料已無法同時滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質基礎，直接關系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，己成為中國國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)之一。為了進一步提高養(yǎng)殖質量，養(yǎng)殖戶需要自行對飼料進行調整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶的要求的占地面積小、制造成本低的飼料混合攪拌機便迅速在市場中熱銷。

飼料混合攪拌機的發(fā)展至今已在飼料機械行業(yè)占有重要位置，對其所開展的理論分析和實驗研究也更加深入。對混合攪拌技術的研究主要圍繞著兩個方面展開：一方面是開發(fā)新型、高效的混合設備，另一方面是合理地選擇混合設備。為了提高飼料混合攪拌機的混合質量，本課題對市場上現(xiàn)有的精粗飼料混合攪拌機的進行改進研究，并設計了立式電機驅動精粗飼料混合攪拌機。

關鍵詞：養(yǎng)殖業(yè)；飼料；混合攪拌機；立式

目 錄

1 概述 1

1.1課題綜述 1

1.2 設計任務分析及方案選擇 3

2 結構設計 4

2.1 攪拌機總體結構設計 4

2.2 攪拌機主要結構詳細設計 4

3 傳動系統(tǒng)總體設計 8

    3.1 傳動方案的擬定 8

3.2 攪龍轉速的確定 8

3.3 電機的選擇 9

3.4傳動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配 11

3.5傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算 11

4 傳動零件的設計計算 13

4.1 帶輪傳動設計 13

4.2 減速器傳動設計 14

4.3 齒輪傳動設計 15

4.4 主軸的設計與校核 20

4.5 軸承的選定及校核 25

5 其他結構設計、密封及潤滑 28

5.1 料倉門設計 28

5.2 刀片的選擇 28

5.3 潤滑和密封 29

總 結 30

致 謝 31

參考文獻 32

工程概況

本文首先分析了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展狀況及當今飼料混合攪拌機的發(fā)展，根據(jù)設計要求，本課題設計的是電機驅動立式飼料混合攪拌機，飼料自動混合攪拌機制備動物飼料的機器，它的功能包括切割、混合攪拌各類飼料原料，該機擬采用電機帶動減速系統(tǒng)驅動機械傳動實現(xiàn)切割、混合各類飼料原料，通過機械傳動的結合，實現(xiàn)各種飼料混料的出料。

本次設計的精粗飼料混合攪拌機與傳統(tǒng)混合攪拌機相比，其葉片是錐形螺旋葉片，在混合攪拌的過程可以實現(xiàn)徑向及周向雙向混合攪拌，以達到快速混合攪拌均勻的目的。

塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）中期檢查記錄表 2016 年 4 月 18 日 學生姓名 何亮清 班級 機械設計 16題名稱 精粗飼料混合攪拌機的設計 課題完成進度（學生自述） 2 周：已確定總體設計方案，整體結構簡圖。 8 周：確定各零部件的結構和基本初定尺寸，畫裝配圖和零部件結構圖。 10 周：用 制了三維圖，完成了裝配圖可行性分析。 13 周：設計說明書的撰寫，繪制二維裝配圖零件圖。 15 周： 制作，圖紙的打印。 存在的問題及整改措施（學生自述） 震動，會導致機器運行不穩(wěn)定，所以在安裝的時候，機架要用螺栓固定在地表面。 以所設計的出料口是簡單的出料口，出料時有可能會有不少殘余量，所以設計的出料口尺寸應該大一些，方便處理殘余量。 指導教師意見（課題進展情況、優(yōu)缺點、整改措施等） 指導教師簽名 王龍 2016 年 4 月 18 日 學院意見 負責人簽名 2016 年 4 月 20 日 塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）任務書 學院 機械電氣化工程學院 班級 機械設計制造及其自動化16生姓名 何亮清 學號 8011212237 課題名稱 精粗飼料混合攪拌機的設計 起止時間 2015 年 10 月 15 日 —— 2016 年 6 月 2 日 指導教師 王龍 職稱 講師 本課題的主要內容為 精粗飼料混合攪拌機 的設計 ,該設備主要由動力裝置、傳動裝置、執(zhí)行裝置以及 輔助裝置 等主要部件構成；可實現(xiàn) 飼料的混合攪拌 的需求 ，并且 工作起來 效率高 ，功耗小， 飼料混合攪拌 效果 好 的特點。 擬 定工作 進度（以周為單位） 第 1～ 2 周：根據(jù)課題要求，查閱相關資料 , 確定研究對象 ,熟悉課題內容。 第 3～ 4 周：撰寫開題報告，了解飼料混合攪拌的工作原理。 第 5～ 6 周：確定總體設計方案，初步確定在立式精粗飼料混合攪拌的方案。 第 7～ 8 周：進行該精粗飼料混合攪拌機的研究工作，初步完成精粗飼料混合攪拌機的設計，并繪制出各個零部件的二維三維圖。 第 9～ 10 周：對于所設計的零部件進行校核和受力分析，修改設計圖。 第 11～ 12 周：整理設計過程，撰寫產(chǎn)品設計說明書。根據(jù)定型的產(chǎn)品結構，繪制出總裝配圖及各零件圖紙。 第 13～ 14 周：修改完善論文，制 作 備答辯。 6．主要參考文獻（不少于 7 篇） [1]朱世浩 J] 1985,(4):35[2]劉清萼 J]1986,(3):26[3]姚維禎 J]1984,(4):4[4]王民 ,楊悅乾 ,李漫江 J]2000(2):136- 138. [5]饒應昌 J]1983,(2):25 [6]劉娟 性能與工作特點 [J]1998(11):17- 18. [7]饒應昌 M]中國農(nóng)業(yè)出版社 ,1996:96- 139. [8]陳玉鳳 J]2002,23(2):8. [9]濮良貴 ,陳國定 ,吳立言 M] 高等教育出版社 ,2013:143[10]單輝祖 M] 高等教育出版社 ,2009:55[11]吳宗澤 ,羅圣國 設計手冊 [M] 高等教育出版社 ,2012:48 [12]孫恒 ,陳作模 ,葛文杰 M] 高等教育出版社 ,2013:113[13]龔桂義 M] 高等教育出版社 ,2012:48 [14 大連理工大學工程圖學教研室 M] 高等教育出版社 ,2011:2[15]張云鶴 ,王旭峰 M] 中國林業(yè)出版社 ,2012:25 [16]江洪 ] 機械工業(yè)出版社 ,2012:20 [17]曾令宜 ] 電子工業(yè)出版社 ,2008:46 [18]單輝祖 M] 高等教育出版社 ,2012:15[19]田河山 ,戎易 J]1995,18:30 [20]靳飛 ,朱銳 J]2011,05:38任務下達人（簽字） 王龍 2015 年 10 月 11 日 任務接受人意見 任務接受人簽名 何亮清 2015 年 10 月 14 日 注： 1、此任務書由指導教師填寫，任務下達人為指導教師。 2、此任務書須在學生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學生本人。 3、此任務書一式三份，一份留學院存檔，一份學生本人留存，一份指導教師留存。 塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 精粗飼料混合攪拌機的設計 學生姓名 何亮清 學 號 8011212237 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機械設計 16 指導教師 王龍 起止時間 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于 7 篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、 開題報告要求手寫體，字數(shù)在 3000 字以上，由學生在本報告冊內填寫，頁面不夠可自行添加 張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 開題報告正文 精粗飼料混合攪拌機 開題報告 一、選題背景及研究目的和意義 隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的成料已無法同時滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質基礎，直接關系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾 生活水平的提高，己成為中國國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)之一。為了進一步提高養(yǎng)殖質量，養(yǎng)殖戶需要自行對飼料進行調整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶的要求的占地面積小、制造成本低的 飼料 混合 攪拌 機便迅速在市場中熱銷。 飼料混合攪拌機的發(fā)展至今已在飼料機械行業(yè)占有重要位置，對其所開展的理論分析和實驗研究也更加深入。對混合 攪拌 技術的研究主要圍繞著兩個方面展開：一方面是開發(fā)新型、高效的混合設備，另一方面是合理地選擇混合設備。 為了 提高飼料混合攪拌機的混合質量，本 課題 對市場上現(xiàn)有的精粗飼料混合攪拌機的進行改進研究，并設計了新型立式精粗飼料混 合攪拌機。 二、國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展 狀況 目前，國內對飼料混合攪拌機械的研究處于剛剛起步的階段，其研制的飼料混合攪拌機仍屬于對現(xiàn)有機型的生產(chǎn)性制造，對于研究開發(fā)的飼料混合攪拌機尚未見詳細的研究報道。在該技術研究方面，華中農(nóng)學院的饒應昌對混合攪拌機混合機理進行了總結和分析，給出了攪龍式混合機的工藝算法；東北農(nóng)學院的姚維偵針對立式物料螺旋輸送，研究并分析了垂直攪龍的臨界轉速，通過試驗得出了螺旋攪龍結構參數(shù)；東北農(nóng)學院的朱世浩針對立式混合機，對其攪龍轉速、混合時間進行了深入分析；東北農(nóng)業(yè)大學的王德福、夏吉慶教授近 幾年對全混合日糧混合機進行了較為深入的研究，并取得了相應研究成果，然而在實際混合機應用中仍存在著一定問題。 單臥軸式混合技術：東北農(nóng)業(yè)大學王德福教授基于奶牛飼 料喂養(yǎng) 對單臥軸式全混合日糧飼喂裝置進行了總體方案設計和試驗研究。通過單軸葉板上所安裝的剪切刀、揉搓刀對奶?；旌巷暳线M行加工，以此滿足飼料剪切及揉搓作業(yè)要求；同時在軸的旋轉下，葉板對飼料進行推送以達到混合的要求。 雙軸槳葉式混合技術：兩根相向旋轉的攪龍軸和安裝在攪龍軸上方的槳葉，通過槳葉旋轉將槳葉一側物料提起至槳葉另一側，另一側物料隨槳葉反向移動。以 此物料便會落入對方區(qū)域內，從而使物料充分混合。 立式混合攪拌技術：石河子大學馮靜安等人對立式攪拌機結構進行了設計并對攪龍參數(shù)進行了優(yōu)化。通過立式攪龍軸上螺旋葉片提升物料，螺旋葉片上安裝的切刀對長草物料進行切割。 美國等畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達國家對飼料混合機械已進行了較為深入研究。六十年代末美國、英國、以色列等發(fā)達國家開始在生產(chǎn)中使用。目前，全混合日糧飼養(yǎng)技術在畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達國家已基本普及。在亞洲的日本和韓國，飼料混合攪拌設備的推廣和應用也已經(jīng)達到 50%。畜牧業(yè)發(fā)達國家在其研究過程中，不但對混合機的結構參數(shù)進行深入研 究，而且更為注重物料混合方式的研究。主要涉及物料的填裝順序、物理特性（如容重、粒度、摩擦角等）以及混合時間等對混合均勻度的影響。國外也對全混合日糧的評價進行了研究，如粒度測定及混合均勻度測定研究。 目前為止，國外就 料混合機生產(chǎn)廠家多達 20 多家。混合機按動力來源和行走方式不同可分為固定式、牽引式和自走式三種；按其結構型式分，大約有 8 種基本混合機型：即立螺旋式、單螺旋臥式、雙螺旋臥式、三螺旋臥式、四螺旋臥式、撥輪式、轉筒式和鏈漿式多種混合機。 立式螺旋混合機混合室由一個箱體型殼體和一個（或兩個）垂 直于料箱底面的中心錐形螺旋組成 ， 中心錐形螺旋通過齒輪變速箱來進行動力傳遞，螺旋葉片上裝有切刀，箱型殼體壁面提供剪切面，以完成長草物料的剪切。該種混合機可增加處理干草，甚至是大圓捆牧草，且不需要前處理干草。該種混合機型以擴散形式為主，其結構簡單，使用與維護保養(yǎng)方便。 臥式混合機是由水平布置單軸、雙軸、三軸或四軸和料箱箱體組成，對單、雙螺旋混合機物料在螺旋葉片作用下由混合機兩側中部運動并逐漸堆積。對多螺旋混合機，在混合過程中由一根或兩根反向螺旋反方向推送物料，以達到較高的混合均勻度。攪龍葉片上安裝有動刀，增強了 對長草物料的切割能力，以達到高效、快速的混合目的。 撥輪式混合機由一組相反方向運動的螺旋輸送器和一個撥輪組成。旋轉的撥輪通過螺旋輸送器所在面反方向旋轉提升箱體內物料進入一組旋向相反的螺旋輸送器工作區(qū)域，從而實現(xiàn)物料的對流混合。動刀部分的旋轉可對長莖桿飼料有效剪切和粉碎，可切至 3寸，從而很好的將不同種飼料加以混合。這種飼料混合機目前應用也較為廣泛。 三 、 本課題的提綱及重點內容 1）本課題的提綱（ 1） 粗精飼料混合攪拌機 外形的設計；（ 2） 粗精飼料混合攪拌機 工作裝置的總體設計；（ 3） 混合攪拌 系統(tǒng)的 設計。 2）本課題的重點內容 （ 1）混合飼料各組成成份物料特性研究 ， 從而為剪切、揉搓及混合室工作部件的幾何模型建立提供參數(shù)化依據(jù)。以飼料各組成份的含水率、摩擦角、休止角及容重等物料特性為影響因素，采用含水率測定儀等儀器按照 的測定規(guī)程，用常規(guī)的檢測方法對飼料個組成進行物料特性測定。 （ 2）物料運動混合過程分析研究 ， 利用 件建立混料系統(tǒng)虛擬樣機模型。對物料在混合過程中動態(tài)進行模擬并分析物料空間方向的速度情況，運用 件對混料系統(tǒng)進行描述， 分析混合過程中物料運動軌跡 ， 研究物料在攪龍螺旋不同轉速、螺距以及物料距離攪龍中軸線相對位置等前提條件下，物料的運動軌跡和速度變化情況。采用數(shù)據(jù)分析模塊將模擬混合仿真數(shù)據(jù)導出并計算，從而獲取混和物料理論變異系數(shù)，以此驗證總體方案的可行性。 （ 3）試驗研究分析 設計并試制混合攪拌機物理樣機，以混合均勻度和飼料剪切率為指標參數(shù)對混合攪拌機進行整機性能檢測；通過飼喂試驗，以肉羊增重效果和采食量為影響因素對飼喂效果進行研究，以此對飼料混合攪拌裝備進行評定。 四、研究本課題的指導思想及預計可能遇到的困難 1）指導思想 通過國內外資料的翻閱整理，掌握了現(xiàn)有 飼料混合攪拌機 工作裝置的特點，并且調研了周邊地區(qū) 飼料混合攪拌機 的使用情況及結合周邊 飼料品種 ，綜合國內外相關方面的成果，整理并分析了資料，針對現(xiàn)有 飼料混合攪拌機 存在著 操作復雜， 噪聲大， 效率低及混合攪拌效果不佳的特點 ，本課題主要對其主要部件 —— 主軸 、 攪拌葉片 和 混合攪拌 系統(tǒng)以及零部件的耐磨性等進行試驗研究，以提高 飼料混合攪拌機的 設計理論水平。 2） 遇到的問題 課題要求完成對 精粗飼料混合攪拌機的設計， 現(xiàn)有 飼料混合攪拌機 存在著 操作復雜， 噪聲大，效率低，成本高及混合攪拌效果不佳 的缺點 ，本次設計就會針對 提高飼料混合攪拌機的混合攪拌效率，降低成本，使混合攪拌后的飼料充分混合、營養(yǎng)均勻 為目的作出優(yōu)化和設計。 五、 完成本課題的工作方案及進度計劃 完成本課題必須要了解精粗飼料混合攪拌機的工作原理及各個機構的選擇原則， 電動機的選擇 ， 工作葉片 、 傳動機構 、 送料口及傳輸帶的設計 。且還需明白零件加工工藝的設計，這些問題均可從工具書，資料中查找的到，也可以向導師求教了解。對于課題設計圖紙的繪制需要用到計算機，上邊要安裝 繪圖軟件，用來完成課程設計二維三維圖紙的繪制。 第 1～ 2 周 ：根據(jù)課題要求，查閱相關資料 , 確定研究對象 ,熟悉課題內容。 第 3～ 4 周 ： 撰寫開題報告， 了解 飼料混合攪拌的工作原理 。 第 5～ 6 周 ： 確定總體設計方案 ， 初步確定在 立式 精粗飼料混合攪拌的方案。 第 7～ 8 周 ：進行該精粗飼料混合攪拌 機 的研究工作 ， 初步完成 精粗飼料混合攪拌 機 的設計，并繪制出各個零部件的二維三維圖。 第 9～ 10 周 ： 對于所設計的零部件進行校核和受力分析，修改設計圖。 第 11～ 12 周 ： 整理設計過程，撰寫產(chǎn)品設計說明書。根據(jù)定型的產(chǎn)品結構，繪制出總裝配圖及各零件圖紙。 第 13～ 14 周 ：修改完善論文，制作 備答辯。 六、 參考文獻 [1]饒應昌 M]中國農(nóng)業(yè)出版社 ,1996:96- 139. [2]陳玉鳳 J]2002,23(2):8. [3]劉娟 性能與工作特點 [J]1998(11):17- 18. [4]王民 ,楊悅乾 ,李漫江 J]2000(2):136- 138. [5]饒應昌 J]1983,(2):25 [6]姚維禎 J]1984,(4):4 [7]朱世浩 J] 1985,(4):35 [8]劉清萼 J]1986,(3):26[9]濮良貴 ,陳國定 ,吳立言 M] 高等教育出版社 ,2013:143[10]單輝祖 M] 高等教育出版社 ,2009:55[11]吳宗澤 ,羅圣國 M] 高等教育出版社 ,2012:48 [12]孫恒 ,陳作模 ,葛文杰 M] 高等教育出版社 ,2013:113[13]龔桂義 M] 高等教育出版社 ,2012:48 [14 大連理工大學工程圖學教研室 M] 高等教育出版社 ,2011:2[15]張云鶴 ,王旭峰 M] 中國林業(yè)出版社 ,2012:25 [16]江洪 ] 機械工業(yè) 出版社 ,2012:20 [17`]曾令宜 ] 電子工業(yè) 出版社 ,2008:46 [18]單輝祖 M] 高等教育出版社 ,2012:15[19]田河山 ,戎易 J]1995,18:30 [20]靳飛 ,朱銳 J]2011,05:38學生簽名 何亮清 20115 年 11 月 11 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 王龍 2015 年 11 月 16 日 畢業(yè)答辨題題 目：精粗飼料混合攪拌機的設計目：精粗飼料混合攪拌機的設計答辯人： 何亮清 專 業(yè)： 機械設計 16-2指導老師： 王龍老師01目錄CONTENT概述設計方案020403 工作原理總結Part 1概述1.選題背景2.研究意義 隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的飼料已無法同時滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質基礎，直接關系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，已成為中國國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)之一。為了進一步提高養(yǎng)殖質量，養(yǎng)殖戶需要自行對飼料進行調整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶要求的占地面積小、制造成本低的飼料混合攪拌機便迅速在市場中熱銷。行業(yè)大背景1.選題背景地區(qū)現(xiàn)狀1.選題背景全國現(xiàn)狀畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。隨著農(nóng)牧業(yè)改革的進一步深入，特別是 “ 十一五 ” 以來，中央提出發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)戰(zhàn)略后，畜牧業(yè)已成為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的突破口和農(nóng)牧民增收的重要途徑。作為全國畜牧業(yè)生產(chǎn)基地和五大牧區(qū)之一，雖然擁有發(fā)展畜牧業(yè)得天獨厚的條件，但畜牧業(yè)發(fā)展較為緩慢，而飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質基礎，直接關系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活水平的提高。2.研究意義研究意義010203提高飼料混合質量，使混合攪拌后的飼料充分混合、營養(yǎng)均勻；提高工作效率，減小噪音；減少功耗，降低成本。Part 2 設計方案1.設計要求及方案選擇2.傳動方案的設計3.整機結構演示1.設計要求及方案選擇方案選擇設計要求本 課題設計 要求飼料自動混合攪拌機的功能包括切割、混合攪拌各類飼料原料，該機擬采用電機帶動減速系統(tǒng)驅動機械傳動。電機驅動立式飼料混合攪拌機2傳動方案的選擇1電機TITLE TITLE2帶輪3減速器4齒輪5攪龍軸3.整機結構演示刀片 料筒傳動機構箱體螺旋葉片螺旋套筒整機結 構3.整機結構演示Part 3 工作原理混合攪拌原理混合攪拌原理工作原理本次設計的螺旋攪龍呈錐形，攪龍推動飼料轉動，將飼料從底部推至頂部，物料在上升過程中，部分物料被推至頂部下落到料箱底部，而另一部分在上升過程中就向周圍拋灑，落至料箱底部。隨著攪龍的旋轉，物料不斷被翻運，形成強烈的對流混合；為了在混合時能夠處理長草，在螺旋攪龍上安裝有動刀片，飼料在攪龍、切刀的共同作用下不斷的被剪切、揉搓、攪拌作用下實現(xiàn)飼料快速混合均勻。Part 4 總結核心設計感謝語核心設計主軸及攪龍葉片合理分配傳動比，保證該設備能正常并穩(wěn)定工作。傳動系統(tǒng)主軸及 攪龍葉片 要保證其強度，耐磨性，精度等要求。出料口出料簡單，殘留余料少。123感謝語THANKS!大學生活即將結束，在此，我要感謝所有教導我的老師和陪伴我一起成長的同學，他們在我的大學生涯給予了很大的幫助。本設計能夠順利完成，要特別感謝我的 指導老師 —— 王龍老師，從對該論文的選題，構思到最后設計的修改都給予細心指引與教導 ,使我得以最終完成畢業(yè) 設計！最后 ，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示 感謝 ！懇請各位老師批評指正 ！謝謝老師題題 目：精粗飼料混合攪拌機的設計目：精粗飼料混合攪拌機的設計答辯人： 何亮清 專 業(yè)： 機械設計 16-2指導老師： 王龍老師 16屆畢業(yè)設計 精粗飼料混合攪拌機的設計 學生姓名 何亮清 學 號 8011212237 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機械設計 16 指導教師 王龍 日 期 塔里木大學教務處制 前 言 隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的成料已無法同時滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質基礎，直接關系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，己成為中國國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)之一。為了進一步提高養(yǎng)殖質量，養(yǎng)殖戶需要自行對飼料進行調整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶的要求的占地面積小、制造成本低的 飼料 混合 攪拌 機便迅速在市場中熱銷。 飼料混合攪拌機的發(fā)展至今已在飼料機械行業(yè)占有重要位置，對其所開展的理論分析和實驗研究也更加深入。對混合 攪拌 技術的研究主要圍繞著兩個方面展開：一方面是開發(fā)新型、高效的混合設備，另一方面是合理地選擇混合設備。 為了 提高飼料混合攪拌機的混合質量，本 課題 對市場上現(xiàn)有的精粗飼料混合攪拌機的進行改進研究，并設計了立式 電機驅動 精粗飼料混合攪拌機。 關鍵詞 ：養(yǎng)殖業(yè)；飼料； 混合攪拌機；立式 目 錄 1 概述 ........................................................................................................................................................... 1 題綜述 ........................................................................................................................................... 1 計任務分析及方案選擇 .............................................................................................................. 3 2 結構設計 .................................................................................................................................................. 4 拌機總體結構設計 ...................................................................................................................... 4 拌機主要結構詳細設計 .............................................................................................................. 4 3 傳動系統(tǒng)總體設計 ................................................................................................................................ 8 動方案的擬定 .............................................................................................................................. 8 龍轉速的確定 .............................................................................................................................. 8 機的選擇 ...................................................................................................................................... 9 動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配 ......................................................................... 11 動裝置運動和動力參數(shù)的計算 ................................................................................................. 11 4 傳動零件的設計計算 ......................................................................................................................... 13 輪傳動設計 ................................................................................................................................ 13 速器傳動設計 ............................................................................................................................ 14 輪傳動設計 ................................................................................................................................ 16 軸的設計與校核 ........................................................................................................................ 20 承的選定及校核 ........................................................................................................................ 25 5 其他結構設計、密封及潤滑 ........................................................................................................... 28 倉門設計 .................................................................................................................................... 28 片的選擇 .................................................................................................................................... 28 滑和密封 .................................................................................................................................... 29 總 結 ........................................................................................................................................................... 30 致 謝 ........................................................................................................................................................... 31 參考文獻 .................................................................................................................................................... 32 工程概況 本文首先分析了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展狀況及當今飼料混合攪拌機的發(fā)展，根據(jù)設計要求，本課題設計的是電機驅動立式飼料混合攪拌機，飼料自動混合攪拌機制備動物飼料的機器，它的功能包括切割、混合攪拌各類飼料原料，該機擬采用電機帶動減速系統(tǒng)驅動機械傳動實現(xiàn)切割、混合各類飼料原料，通過機械傳動的結合，實現(xiàn)各種飼料混料的出料。 本次設計的精粗飼料混合攪拌機與傳統(tǒng)混合攪拌機相比，其葉片是錐形螺旋葉片，在混合攪拌的過程可以實現(xiàn)徑向及周向雙向混合攪 拌，以達到快速混合攪拌均勻的目的。 塔里木大學畢業(yè)設計 11 概述 目前，隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的成料已無法同時滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質基礎，直接關系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，為了進一步提高養(yǎng)殖質量，養(yǎng)殖戶需要自行對飼料進行調整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶的要求的占地面積小、制造成本低的 飼料 混合 攪拌 機便迅速在市場中熱銷。然而，現(xiàn)階段在我國大部分地區(qū)中小企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的攪拌機，這種攪拌機設備陳舊，工藝落后，生產(chǎn)水 平很低，顯然是不能夠滿足現(xiàn)代社會市場的競爭要求。 課題綜述 料 混合 攪拌機的類型及特點 飼料 混合 攪拌機根據(jù)攪龍的特點分為 立 式和 臥 式，根據(jù)動力源的不同又分牽引式，自走式和固定式。 （ 1）立式 混合 攪拌機 [1]。立式 混合 攪拌機的加工部件由 1～ 2 根垂直布置的攪龍構成，其優(yōu)點是可迅速打開并切碎大型圓、方形草捆，但混合時間較長（一般 20/左右），適合含水率相對高，粘附性較好的物料混合。立式攪拌機一般使用壽命較長，圓錐型料箱無死角，卸料干凈，不留余料。 （ 2）自走式 混合 攪拌機。自走式 混合 攪拌機 能完成除精料加工外的所有工作，即自動取料、自動稱質計量、混合攪拌、運輸和飼喂等，具有自動化程度高，效率高，視野開闊和駕駛舒適等優(yōu)點，是 混合 攪拌機中的理想產(chǎn)品，適合現(xiàn)代化 畜牧業(yè) 使用，但缺點是制造成本高。這種攪拌機由于可移動，因此又被稱為攪拌車。 （ 3）臥式 混合 攪拌機 [2]。臥式 混合 攪拌機由 2～ 3 根水平且平行布置的攪龍構成，優(yōu)點是攪拌時間短（一般 6～ 10），適合體積質量比差異大，松散和含水率相對較低的物料混合。另外，臥式混合攪拌設備外形通常較窄、較低，通過性好，也易于裝料。缺點是在處理，切割大草捆時不如立式攪拌機效率高，且攪龍容易磨損。容積相同的情況下，臥式攪拌機的配套動力一般大于立式攪拌機。 （ 4）固定式 混合 攪拌機。固定式 混合 攪拌機一般以三相電動機為動力，常見機型為臥式結構，通常放置在各種飼料儲存相對集中，取運方便的地點，將各種精粗飼料加工攪拌后，用手推車或小型機動車運至 養(yǎng)殖場 進行飼喂。該機型適合飼料加工配送中心和 養(yǎng)殖地 通道狹窄的養(yǎng)牛小區(qū)使用。 （ 5）牽引式 混合 攪拌機。牽引式 混合 攪拌機由拖拉機牽引作業(yè)，物料混合及運送的動力來自拖 塔里木大學畢業(yè)設計 2 拉機動力輸出軸和液壓控制系統(tǒng)。送料時，邊行走邊進行物料混合，行至 養(yǎng)殖地 時， 即可飼喂。該機可使攪拌和飼喂連續(xù)完成，并根據(jù)需要可加裝取料系統(tǒng)。牽引式混合喂料機適合通道較寬的 飼料廠 （寬度大于 喂作業(yè)。 立式 混合 攪拌機結構原理及特點 立式混合飼料攪拌機核心部件主要由料桶、箱體、螺旋套筒、錐形螺旋葉片和刀片組成。螺旋套筒中安裝有傳動軸，用來傳遞動力，帶動螺旋套筒旋轉。其結構如圖 1。 混合時飼料以先粗后精的加料順序，按照干草、青貯、糟渣類、精料順序加入，邊加料邊混合，其混合過程包含多種混合形式。立式混合攪 拌機的螺旋攪龍呈錐形，通常由 2～ 3 片螺旋葉片焊接在螺旋套筒上組成，其底部葉片直徑與料箱直徑幾乎相等。攪龍推動飼料轉動 2～ 3 圈，可將飼料從底部推至頂部，由于攪龍的錐形結構，物料在上升過程中，葉片承載面積逐漸減小，而料箱頂部的空間很寬大，使得一部分物料被推至頂部下落到料箱底部，而另一部分在上升過程中就向周圍拋灑，落至料箱底部。隨著攪龍的旋轉，物料不斷被翻運，形成強烈的對流混合。由于攪龍周圍也填滿了物料，所以物料在隨攪龍旋轉和上升的過程中，與周圍物料摩擦形成剪切面，物料在升運過程中與周圍物料發(fā)生剪切混合。物料在隨 攪龍旋轉的過程中，當?shù)竭_某一轉速時，由于離心力的作用使物料沿螺旋套筒徑向方向具有一分速度，受周圍物料的阻礙，而與周圍物料發(fā)生擴散混合。以上三種混合方式是立式混合攪拌機物料混合的主要形式。為了在混合時能夠處理長草，通常在螺旋攪龍上安裝有動刀片。飼料在攪龍、切刀的綜合作用下不斷的被剪切、揉搓、攪拌作用下快速混合均勻。 其優(yōu)點是可以快速打開并切碎大型圓、方形草捆，但混合時間較長 (一般 20左右 )，比較適合含水率相對較高、粘附性好的物料混合。立式攪拌機一般使用壽命較長，圓錐型料桶無死角，卸料時排料干凈，不留 余料。 圖 1料攪 混合 拌機外部結構 塔里木大學畢業(yè)設計 3 設計任務分析及方案選擇 械設計的基本原則 強度準則 要求機械零件的工作應力σ不超過許用應力 [σ ]，即σ ? [σ ]。 剛度準則 要求機械零件在載荷作用下的彈性變形 y 在允許的極限值 [y]以內，即 y? [y]。 可靠性準則 對于重要的機械零件要求計算其可靠度，作為可靠性的性能指標。 振動穩(wěn)定性準則 對于高速運動的機械零件，就避免發(fā)生振動。要求其激振源的頻率與零件的固有頻率錯開 。 此外，還有耐熱性準則、壽命準則等。 務要求 本課題設計的是電機驅動立式飼料混合攪拌機，飼料自動混合攪拌機制備動物飼料的機器，它的功能包括切割、混合攪拌各類飼料原料，該機擬采用電機帶動減速系統(tǒng)驅動機械傳動實現(xiàn)切割、混合各類飼料原料，通過機械傳動的結合，實現(xiàn)各種飼料混料的出料。 塔里木大學畢業(yè)設計 4 2 結構設計 拌機總體結構設計 立式飼料混合攪拌機主要由料桶和一個垂直的錐形螺旋攪龍組成，其結構如圖 2示。其攪龍的螺旋葉片焊接在螺旋套筒上，螺旋套筒中安裝有傳動軸，用來傳遞動力，帶動螺旋套筒旋轉。螺旋 葉片上安裝有刀片，從而實現(xiàn)對干草的剪切加工，因此，這種混合機幾乎能夠直接加工所有粗飼料皆為長草的全混合日糧。 圖 2粗 飼料 混合 攪拌機 拌機主要結構詳細設計 桶 材料尺寸的設計計算 物料的特性主要包括容重、摩擦系數(shù)、休止角都將影響到混合的過程，因此，參數(shù)的確定首先要確定研究的物料。飼料主要由粗料和精料組成。粗料：包括青干草、青綠飼料，農(nóng)作物秸桿等。精料：包括能量飼料、蛋白質飼料、以及糟渣類飼料。根據(jù)物料特性，確定物料的休止角為 55°，物料與螺旋葉片間摩擦角為 35° (系數(shù)為 為使合物料沿壁面順利下滑的要求，攪拌機的料倉壁與料倉底夾角取 100° (根據(jù)物料的結拱因素，料倉壁與料倉底夾角應在 105°～ 120°之間），螺旋葉片錐角α取 60°。 塔里木大學畢業(yè)設計 5 料箱結構尺寸如圖 2示，根據(jù)料箱容積 計算公式： )4 / 3V 212221 ???? ? （ 2 其中： h—— 裝料高度； 料箱底部半徑； 裝料高度 h 處半徑。 根據(jù)料倉壁與料倉底夾角 100°，可推出 ?801 ??? （ 2 即 ）（ 21 ? 若取 ,1 ?? 則 825.0?h , v= 綜合計算方便，加工容易和外形等因素，取 8 2 2 1 ??? h，這樣裝料高度小于料箱高度，飼料不會從箱頂飛出。 選料箱材料為 35 號鋼，料桶壁厚為 10厚為 80 尺寸結構如圖 2示 圖 2箱結構尺寸圖 塔里木大學畢業(yè)設計 6 圖 2 桶 結構尺寸 龍螺旋葉片參數(shù)的確定 立式混合攪拌機的螺旋攪龍呈錐形，通常由 2～ 3 片螺旋葉片（圖 2接在螺旋套筒上組成。而螺旋葉片的直徑、錐角、螺距是立式混合攪拌機核心部件 —— 攪龍的關鍵結構參數(shù)。根據(jù)對飼料中纖維飼料尺寸（ 4～ 10要求，一般取底部螺旋葉片最大直徑與料 箱壁面間隙為 15右，以避免對干草等纖維飼料過度切割，所以取葉片最大直徑 850。根據(jù)攪龍推動飼料轉動 2～ 3 圈，可將飼料從底部推至頂部的要求和螺旋錐角α =60°及攪龍總體高度 790參數(shù)，取螺旋葉片 1、 2螺距 300料用螺旋葉片 3 螺距 400此設計螺旋葉片樣圖，與套筒焊接效果如圖 2示。 圖 2龍螺旋葉片 圖 2龍 筒參數(shù)的確定 螺旋套筒用于焊接葉片，并能適于剛度的要求及螺旋葉片內徑的安裝要求。 為了節(jié)省材料和減 塔里木大學畢業(yè)設計 7 少功耗，把套筒設計成由直徑不同的兩部分組成。據(jù)此，設計下部螺旋套簡直徑 400度 550部螺旋套簡直徑 250度 790料選 60 鋼。形式如圖 2示。 圖 2套筒結構尺寸 塔里木大學畢業(yè)設計 8 3 傳動系統(tǒng)總體設計 動方案的擬定 攪拌機的傳動系統(tǒng)與整機的技術經(jīng)濟指標有密切關系，它影響攪拌機的結構、布局、包裝精度、傳動效率、制造以及制造成本、操作與調整是否方便等， 因此，設計傳動系統(tǒng)時必須注意滿足下列要求： （ 1）電機輸出軸和全部傳動機構需能滿足足夠的功率和扭矩，并且具有較高的傳動效率。 （ 2）各執(zhí)行件的位置、速度應有比較準確的相對關系 ,又要便于獨立調整。 （ 3）結構簡單、潤滑與密封良好 , 操作方便可靠 ,便于加工裝配 ,成本低。 （ 4）為便于調整試攪拌機 ,傳動系統(tǒng)中應設有調整機構。 該飼料攪拌機采用電機驅動，其進給與動力系統(tǒng)的動力均是由電機提供。其具體傳動形式如圖3： 圖 3動系統(tǒng)框圖 龍轉速的確定 臨界轉速是螺旋葉片 某一位置處的物料能被升運的最低轉速，同普通的垂直升運攪龍不同的是，物料在上升過程中，攪龍葉片任意物料所受到的摩擦力不是物料與料箱壁面的摩擦力，而是物料與物料之間的內摩擦力。根據(jù)垂直攪龍的臨界轉速 [1]公式可以計算出立式混合攪拌機工作的臨界轉速范圍。 假定螺旋葉片某點處有 1 個質量為 m 的物料粒，設此處螺旋直徑為 D，螺距為 S，螺旋升角為α， 攪龍以順時針旋轉，角速度為為ω，（ 3數(shù)為 f? ，根據(jù)垂直攪龍的臨界轉速公式： ? )2f ???? （ 3 得： 攪龍的臨界轉速 602n ?? ?? ??? )ta n (? 電機 帶輪 減速器 齒輪 絞龍 塔里木大學畢業(yè)設計 9 ?? )ta n (?（轉 / （ 3 式中：α為錐形攪龍任意點處的螺旋升角；s?錯誤 !未找到引用源。 為物料與螺旋葉片間的摩擦角。 由于旋葉片各點處的臨界轉速各不相同，由此式可計算出攪龍臨界轉速范圍，根據(jù)此攪龍的相關參數(shù)： 螺距 S=料與葉片間摩擦角s?=35°，物料休止角 f? =55° 。 d=算攪龍的臨界轉速。 a n ????? ??? 得 ? = ? ?? )t a n (? ≈ 53（ r/ ? ，計算攪龍的臨界轉速。 a n ????? ??? 得 ? = ? ?? )t a n (? ≈23（ r/ 由于螺旋攪龍有錐 角，與普通攪龍不同，旋葉片各點處的臨界轉速各不相同，此攪拌機的臨界轉速范圍為 23～ 53r／ 由于飼料攪拌機是用于物料混合，當攪拌機結構參數(shù)確定后，轉速及其效率之間的關系與用于物料升運的螺旋攪龍有所區(qū)別，其最佳轉速的確定還需要通過試驗進一步分析。 機的選擇 因為本傳動的工作狀況是：工作機空載啟動，有輕微振動；按功能工作要求選擇 壓為 380V。 塔里木大學畢業(yè)設計 10 根據(jù)本次設計要求設備重量為 250～ 300軸葉片最低載荷 4機所 需工作效率，按式計算為 wP P ?? （ 3 4321a ????? ???? （ 3 查表機械傳動和摩擦副效率概略值，確定部分效率為：帶輪效率 ? ，? ，圓錐滾子軸承傳動效率 ? ，齒輪傳動效率 η 4=入得 0 =0 ×0 ×0 ×0 =η a 所需電機功率為 錯誤 !未找到引用源。 500r/合以上信息，最終選擇型號為 可選取電機參數(shù)如下表所示：外形結構如圖 3 外形參數(shù)如表 3 表 3機外形參數(shù) 型號 A B C D E F G H K 16 178 89 38 80 10 33 132 12 圖 3機結構及尺寸 塔里木大學畢業(yè)設計 11 技術參數(shù)如表 3表 3機技術參數(shù) 電機型號 額定功率 /載轉速 /(r/額定轉矩 最大轉矩 440 動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配 由于該攪拌機的動力傳動系統(tǒng)的傳遞相對較簡單，傳遞的構建比較少，由于，電機選擇為速為 1440r／ 終攪龍的轉速要求為 23～ 53r／ 合到實際情況，確定總傳動比為 42，選擇帶輪傳動比為 2，減速器傳動比為 14，齒輪傳動比為 減速系統(tǒng)后攪龍轉速為 34.3 r／ 符合攪龍臨界轉速要求。 動裝置運動和動力參數(shù)的計算 在選定電動機的型號、分配傳動比之后，應計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)，即各軸的轉速，功率和轉矩，為后面進行傳動零 件的設計計算提供計算數(shù)據(jù)。 計算各軸運動和動力參數(shù)時，先將傳動裝置中各軸從高速到低速依次編號為電動機軸、Ⅰ軸（減速器輸入軸）、Ⅱ軸（減速器輸出軸）、Ⅲ軸（工作機軸）。 并設： 321 i,i,i—— 相鄰兩軸間的傳動比； 231201 ,, ???—— 相鄰兩軸間的傳動效率； 321 ，—— 各軸的輸入功率（ 321 T,T,T—— 各軸的輸入轉矩（ N· m）； 321 n,n,n—— 各軸的轉速（ r/ 則可由電機軸至工作機軸方向依次推算，計算得到各軸的參數(shù)。 (1)各軸的速度 01n 3 式中： 電機的滿載轉速（ r/ 塔里木大學畢業(yè)設計 12 0i—— 電機軸至Ⅰ軸的傳動比 。 同理 112n 23n 余類推 (2)各軸輸入功率 01?? 電機的實際輸出功率（ η 01—— 電機與一軸間的傳動效率。 同理 1212 ??? 其余類推 (3)各軸輸入轉矩 001d1 ?? ?式中： —— 電動機軸的輸出轉矩（ N· m）。 其中： —— 電動機實際輸出功率（ 電動機轉速（ r/ 所以 001d1 ?? ?11212 ?? ? 其余類推 將上述結果列入表 3后面的合計計算使用 。 表 3運動和動力參數(shù) 軸號 功率 P/矩 T（ N· m） 轉速 n（ r/ 傳動比 i 效率η 電動機軸 440 2 速器傳入軸 20 14 速器傳出軸 4 作機軸 — —— 塔里木大學畢業(yè)設計 13 4 傳動零件的設計計算 輪傳動設計 (1) 計算設計功率 由表查得工作情況系數(shù) K 故 c ???? (2) 選擇帶型號 根據(jù) 3kw,470r/手冊初步選用 A 型帶 (3) 選取帶輪基準直徑 由表選取小帶輪基準直徑 0d 1 ? ，則（設滑動率 ，傳動比 i=2） 1 5 8280)d)1(d 12 ???????? 取直徑系列值： 158(4) 驗算帶速 0060 1 4 70801 0 0060v 11 ?? ????? ?? nd d(4在 (5s)范圍內，帶速合適。 (5) 確定中心 a 和帶的 基準長度 在 ）（）（??? 選中心距 a=400 704121d ?????? ）（? 查圖選取 A 型帶的標準基準長度 670d ?8)(8)](2[)(2a 2122121 ??????? ?? (4代入數(shù)據(jù)可得， a≈400