自动喂料机构.

机械原理课程设计

说明书

设计题目：用于化学工业和食品工业自动

喂料搅拌机的设计（方案A ）系专业班

设计者：

指导老师：

年月日

目录

一、机器设计题目及外形图 (3)

二、原始数据 (3)

三、设计要求 (5)

四、运动循环图 (6)

五、传动方案设计 (6)

六、机构尺寸的设计 (7)

1、实现搅料拌勺点E轨迹的机构的设计 (7)

2、设计实现喂料动作的凸轮机构 (8)

七、飞轮转动惯量的确定 (10)

八、机器运动系统简图 (11)

九、机械运动方案评价 (13)

十、心得体会..................................... - 14 -参考文献......................................... - 14 - 附件I 机构运动简图

附件II 方案A机构系统运动简图

附件III 方案B机构系统运动简图

一、机器设计题目及外形图

设计用于化学工业和食品工业的自动喂料搅拌机:

物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器绕垂直轴缓慢整周转动；

同时，固连在容器内拌勺点E沿图<1>虚线所示轨迹运动，将容器中拌料均匀搅动。

物料的喂料动作为：物料呈粉状或粒状定时从漏斗中漏出，输料持续一段时间后漏斗自动关闭。喂料机的开启、关闭动作应与搅拌机同步。物料搅拌好以后的输出可不考虑。

具体运动如下图：

图<1> 喂料搅拌机外形及阻力线图

二、原始数据

工作时假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力呈线性变化，如图<1>示。表2.1为自动喂料搅拌机拌勺E的搅拌轨迹数据。表2.2为自动喂料搅拌机运动分析数据。表2.3为自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据。

表2.1 拌勺E的搅拌轨迹数

位置号i 1 2 3 4 5 6 7 8

方案A

i

x525 500 470 395 220 100 40 167 i

y148 427 662 740 638 460 200 80 表2.2 自动喂料搅拌机运动分析数据表

方案号

固定铰链A、D位置电动机

转速

/(r/mi

n)

容器转

速

/(r/mi

n)

每次

搅拌

时间

/s

物料装入

容器时间

/s mm

x

A

/mm

y

A

/mm

x

D

/mm

y

D

/

A 1700 400 1200 0 1440 70 60 40

表2.3 自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据表

方

案号

N

F

Q

/

max

N

F

Q

/

min 2s3

s

kg

m

/

2

kg

m

/

2

)

.

/(2

2

m

kg

J

s

)

.

/(2

3

m

kg

J

s

A 20005000.05

位于

连杆2

中点

位于从

动连架

杆3中点

120 40 1.85 0.06

三、设计要求

（1）机器应包括齿轮（或蜗杆蜗轮）机构、连杆机构、凸轮机构三种以上机构。

（2）设计机器的运动系统简图、运动循环图。

（3）设计实现搅料拌勺点E 轨迹的机构，一般可采用铰链四杆机构。该机构的两个固定铰

链A 、D 的坐标值已在表2.2给出（在进行传动比计算后确定机构的确切位置时，由于传动比限制，D 点的坐标允许略有变动）。

（5）飞轮转动惯量的确定。飞轮安装在高速轴上，已知机器运转不均匀系数δ（见表2.3）以及阻力变化曲线。注意拌勺进人容器及离开容器时的两个位置，其阻力值不同（其中一个为0），应分别计算。驱动力矩d M 为常数。绘制r M -ϕ

（全循环等效阻力矩曲线）、

d M -ϕ

（全循环等效驱动力矩曲线）、E-ϕ∆（全循

环动能增量曲线）等曲线。求飞轮转动惯量F J 。

（6）设计实现喂料动作的凸轮机构。根据喂料动作要求，并考虑机器的基本厂寸与位置，设计控制喂料机开启动作的摆动从动件盘形凸轮机构。确定其运动规律，选取基圆半径与滚子半径，求出凸轮实际廓线坐标值，校核最大压力角与最小曲率半径。绘制凸轮机构设计图。

（7）设计实现喂料动作的凸轮机构。根据喂料动作要求并考虑机器的基本尺寸与位置，设计开启饲料机动作的摆动从动件盘形凸轮机构确定其运动规律，选取基圆半径与滚子半径，求出凸轮实际轮廓线坐标值，校核最大压力角与最小曲率半径。绘制凸轮结构设计图。

（8）设计实现缓慢整周回转的凸轮机构（或蜗轮蜗杆机构）。 编写设计说明书。

四、运动循环图

方案A ：

喂料口 开启40s 关闭60s 搅拌勺 不搅拌

搅拌

容器 匀速转动

φ

144° 216°