1、 毕 业 论 文（设 计） 论文 (设计 )题目： 10L 真空搅拌机的设计 姓 名 沈委 学 号 11051012034 院 系 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2011 级 指导教师 刘文平 2015 年 5 月 8 日目 录 摘要 . 错误 !未定义书签。 ABSTRACT . 错误 !未定义书签。 第 1章 引言 . 错误 !未定义书签。 1.1 选题的目的和意义 . 错误 !未定义书签。 1.2 国内外发展概况及趋势 . 错误 !未定义书签。 第 2章 设计参数 . 4 2.1 设计依据 . 错误 !未定义书签。 2.2 产品的用途及使用范围 . 错误 !未定义
2、书签。 2.3 主要工作原理 . 错误 !未定义书签。 2.4 关键问题及解决办法 . 错误 !未定义书签。 2.4.1 传动系统的选择 . 错误 !未定义书签。 2.4.2 机构的功能特点 . 错误 !未定义书签。 第 3章 设计计算 . 错误 !未定义书签。 3.1 总体方案设计 . 错误 !未定义书签。 3.2 传动系统总体设计 . 7 3.2.1 传动系统的选择 . 错误 !未定义书签。 3.2.2 选择电动机 . 错误 !未定义书签。 3.2.3 选择联轴器 . 错误 !未定义书签。 3.2.4 选择减速器 . 10 3.2.5 旋转盘的设计 . 错误 !未定义书签。 3.2.6 旋
3、转盘上键槽及键选择 . 13 3.2.7 轴承的选择 . 14 3.3 箱体的设计 . 错误 !未定义书签。 3.4 搅拌系统的设计 . 16 3.4.1 搅拌桶的设计 . 16 3.4.2 桶盖的设计 . 17 3.4.3 搅拌叶片的设计 . 19 3.4.4 搅拌轴的设计 . 20 3.5 横梁组件的设计 . 错误 !未定义书签。 3.6 公差等级和粗糙度 . 错误 !未定义书签。 3.6.1 公差等级的选择 . 错误 !未定义书签。 3.6.2 粗糙度的选择 . 错误 !未定义书签。 第 4章 真空搅拌机使用说明书 . 27 4.1 真空搅拌机使用规程 . 27 4.2 真空搅拌机使用注
4、意事项 . 27 4.3 真空搅拌机的维护注意事项 . 27 第 5章 结论 . 28 参考文献 . 29 致谢 . 30 新乡学院本科毕业论文（设计） 1 摘 要 对化工材料 ,食品，和大理石等人工石材的搅拌加工中，考虑到不同的加工量和特定环境，于是设计了 10 升的真空搅拌机。首先，针对加工量 ，确定了搅拌机的容量，然后根据加工过程及加工环境，要求等确定机器的动力系统，传动系统，箱体的设计。其次，对机器的传动系统的各个零件进行了设计计算然后，对各个零件的加工，以及加工公差等级进行了确定。为了提高机器零件的互换性和减少成本，本机器的一些零件采用了标准件，可是市场采购。 关键词： 真空；搅拌机
5、；高温树脂 新乡学院本科毕业论文（设计） 2 ABSTRACT For chemical material, food, such as artificial stone and marble mixing processing, considering the different processing capacity and the specific environment, so the 10 litres of vacuum mixer is designed. identified by the manufacturing capacity of the mixer, and the
6、n in the process and on the basis of the processing conditions, such as determining the power supply system of the machine, the design of the drive system. Secondly, the design and calculation of each portion of the motor drive system of all the words, parts of the processing, and the tolerance leve
7、l of processing provided by the machine parts.In order to improve the compatibility of the machine parts and reduce the cost, the machine in a few parts of the standard parts, but the market purchase. Keywords： Vacuum； Mixer； High temperature resin 新乡学院本科毕业论文（设计） 3 第 1 章 引言 1.1 选题的目的和意义 社会发展，时代变迁，人们
8、对产品需求也在逐渐变化。对搅拌行业来说，涉足的领域在增加扩大，搅拌产品多样化成为了发展潮流。如新兴起的真空搅拌，就可以对有特殊要求的食材、石材、化学材料，进行抽真空搅拌，从而达到需求标准。真空搅拌不仅能够保证材料的均匀，还可以在搅拌中抽出多余的、有害的气体，使得产品更加的完善，精确，同时在搅拌的过程中由于是在真空环境下进行，减少了 辅料的用量。 所以，这次设计的目的，就是要设计的真空搅拌机可以满足搅拌高温树脂这一特定的加工环境。 1.2 国内外发展概况及趋势 搅拌机是一种 通过旋转叶片或桶来使材料混合均匀，满足需求 的 机器 。 而真空搅拌机就是满足特定加工环境下的一种特殊搅拌机。随着我国搅拌
9、机市场的发展，搅拌机的技术的研发和市场状况成为业内企业关注的焦点。了解国内外搅拌机技术发展和市场状况对于企业提高市场竞争力 十分关键。由于搅拌技术的飞速发展，现在它已经成为跨学科的、有众多应用领域的传统学科。据联合国欧洲经济委员会（ ECE）和国际搅拌技术联合会（ IFR）的统计，搅拌机在世界工业中占据很重要的地位，它以强劲的增长速度加快世界工业的自动化进程。随着工业自动化程度的提高，搅拌机将在更多的领域发挥更大的作用。 详情可参考中国产业研究报告网发布的 2013-2018年中国搅拌机行业市场行情动态及未来发展趋势预测分析报告。 新乡学院本科毕业论文（设计） 4 第 2 章 设计参数 2.1
10、 设计依据 目前 ,在我国已有真空搅拌机，但是根据各个原 料的加工条件，以及加工量的不同，对真空搅拌机的要求也不尽相同，因此决定设计一个 10升的真空搅拌机。 2.2 产品的用途及使用范围 此次设计的搅拌机用来搅拌高温树脂。 随着社会的发展，一些产品的加工不再局限于从前的加工条件，而是需要更加精细的加工条件。对一些石材，化学材料，食材就需要同时进行搅拌和除杂质。这就需要一台可以胜任这样工作的机器，于是真空搅拌机应运而生。 通过对市场的调查发现，现在大多企业在加工这些特定的材料时用的是真空搅拌机，通过气缸将搅拌过程中产生的气体，有效的排除。使得 在搅拌的过程中原材料不受其他气体的影响，减少变质的
11、可能，减少了辅料的使用量，降低了成本。 主要技术参数： 长为 737mm,宽为 390mm，高为 961mm. 功率： 1kW 搅拌机转速： 60r/min 变速要求：单级 传动：圆柱蜗杆传动 2.3 主要工作原理 真空搅拌机的转速在 60r/min,功率 1kW,因此用异步电动机提供动力，通过减速器来实现调速。因为采用旋转搅拌桶，固定搅拌轴的形式，所以减速器置于机器的下方，通过圆柱蜗杆减速器来带动搅拌桶转动，为了便于搅拌桶装料、卸料，搅拌桶要随时可以拿下来，在搅拌桶 与减速器之间加一个旋转盘，旋转盘与减速器通过键连接，与搅拌桶卡在一起，便于装卸，由于要抽真空，因此搅拌桶必须密封，由捅盖加密封
12、圈实现密封，并且固定在搅拌轴，搅拌轴中空，外接真空泵，实现抽真空。 新乡学院本科毕业论文（设计） 5 2.4 关键问题及解决办法 2.4.1 传动系统的选择 此次设计的真空搅拌器体积小，结构简单紧凑，节省材料，因为真空搅拌机对传动比精度要求不高，采用一级齿轮传动就可以满足，由于需要改变传动方向，所以采用圆柱蜗杆减速器。 2.4.2 机构的功能特点 1.该搅拌机体积小，结构比较简单紧凑，无污染，使用方 便。 2.蜗杆减速器的特点是在体形小，传动比大，工作平稳，噪声小。 3.搅拌桶用用不锈钢的材料中的 1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。 4.为了方便装料，和卸料 真空
13、搅拌机的搅拌桶可以拆下来 ，在搅拌桶的下面有一个旋转盘。 5.为了方便搅拌及搅拌均匀，搅拌机的搅拌叶片设计成空间 S型叶片。 新乡学院本科毕业论文（设计） 6 第 3章 设计计算 3.1 总体方案设计 计划设计的 10L真空搅拌机的转速是 60r/min,功率 1kW,，以异步电动机动力源，用圆柱蜗杆减速器来调速。此次设计选择固定搅拌 轴，旋转搅拌桶，减速器布置在箱体里面，在搅拌桶的下方，搅拌桶采用可拆卸式便于装卸料，搅拌桶固定在旋转盘上，旋转盘联接在减速器输出轴上，从而带动旋转盘和搅拌桶转动，由于抽真空的要求，搅拌桶要考虑其密封性，在捅盖适当部位加密封圈，搅拌轴设计成中空，下端连接搅拌叶片，
14、上端外接真空泵。总体设计方案简图如图 3-1所示。 图 3-1 方案简图 新乡学院本科毕业论文（设计） 7 3.2 传动系统总体设计 3.2.1 传动系统的选择 各类传动系统的优缺点如表 3-11。 表 3-1 传动系统优缺点 传动类型 优点 缺点 齿轮传动 传动比平稳，效率高，结构紧凑，工作可靠。 精度要求高，价格贵，传动过程中有瞬时冲动的现象。 带传动 结构简单，传动平稳，噪音较小，价格便宜。 寿命短，传动比不恒定。 蜗杆传动 冲击载荷小，传动平稳，噪音低，能够改向，结构紧凑。 当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，有自锁性。 综上所述，考虑相关要求，选择蜗杆传动，采用圆柱蜗杆减速器
15、。 因为总的传动比要求不高，电机转速为 1400r/min,搅拌桶的最终转速是60r/min，减速比： i=1400 60=23.3。 3.2.2 选择电动机 1、选择电机类型及结构形式 一般工作选用的是交流电源，工作条件要求是防灰尘，铁屑异物等进入电机，载荷不大工作环境温度不超过 40。额定电压 380V，考虑以上条件，选用三相鼠笼式异步电动机。 2、选择电机的容量 一般用额定功率表示电动机的容量。电动机的额定功率应不小于工作要求的功率。如果容量过大，则增加经济成本，并且功率因数、效率过低，容易造成资源浪费。如果容量过小，机器则不能正常工作，还会烧坏电机。 电动机运行时发热情况和其容量大小息息相关，在恒定或变化 很小的载荷下长期连续运行的机器，如果电机在额定功率范围内工作，通常不考虑发热和起动力矩的校验。所需电动机功率为 d= WPP KW（ 1）
