机械原理搅拌机设计
小型混凝土搅拌机毕业设计
小型混凝土搅拌机毕业设计设计背景：混凝土是建筑工程中常用的材料之一，搅拌机是混凝土搅拌的主要设备之一、目前市场上的混凝土搅拌机大多体积庞大，操作复杂，不适合一些小型建筑工地使用。
因此，本设计旨在设计一种小型混凝土搅拌机，满足小型建筑工地对混凝土搅拌的需求。
设计原理：小型混凝土搅拌机的设计原理是通过旋转搅拌罐体和搅拌叶片，使混凝土均匀混合。
搅拌罐体采用特殊的结构设计，以提高混凝土的搅拌效果。
搅拌机主要由电机、减速机和搅拌罐体组成。
电机提供动力，减速机降低电机的转速，并通过轴传动将动力传递给搅拌叶片，从而实现混凝土的搅拌。
设计步骤：1.确定设计要求：根据小型建筑工地对混凝土搅拌的需求，确定搅拌机的容量、转速和功率等设计要求。
2.选取电机和减速机：根据设计要求选取合适的电机和减速机。
电机的功率应能满足混凝土搅拌的需要，而减速机的传动比要能使电机输出的转速适合搅拌叶片的旋转速度。
3.设计搅拌罐体和搅拌叶片：根据搅拌机的容量和混凝土的搅拌效果要求，设计合适的搅拌罐体和搅拌叶片。
搅拌罐体应具有合适的形状和内部结构，以提高混凝土的搅拌效果。
4.设计传动系统：根据电机和减速机的选取结果，设计合适的传动系统，将动力传递给搅拌叶片，实现混凝土的搅拌。
5.制造和安装：根据设计结果，制造搅拌机的各个部件，并进行安装和调试。
6.性能测试和评价：对设计的小型混凝土搅拌机进行性能测试，包括搅拌效果、转速稳定性和能耗等方面的评价。
设计特点：1.小型化：相比市场上的混凝土搅拌机，本设计的搅拌机体积更小，便于在小型建筑工地使用。
2.简化操作：本设计的搅拌机操作简单，方便工人使用。
3.搅拌效果好：通过特殊的搅拌罐体和搅拌叶片设计，搅拌效果更好，混凝土搅拌均匀。
总结：通过设计一款小型混凝土搅拌机，能够满足小型建筑工地对混凝土搅拌的需求。
这对于提高小型建筑工地的施工效率，降低人力成本具有重要意义。
同时，本设计可以为混凝土搅拌机的技术创新提供参考和借鉴。
搅拌器的机械设计
搅拌器的机械设计搅拌器是一种常见的工业设备，用于将不同物料进行搅拌、混合或均匀。
机械设计在搅拌器的设计过程中起到了重要的作用，确保搅拌器具有良好的性能和可靠性。
以下是搅拌器机械设计的一般流程和关键考虑因素。
首先，搅拌器的机械设计需要确定所需的搅拌容量和搅拌速度。
搅拌容量取决于所需的生产量以及材料的粘度和密度。
搅拌速度应根据物料的特性，如黏稠度和流动性来确定。
通常，高黏度的物料需要较低的搅拌速度，而低黏度的物料则需要较高的搅拌速度。
其次，机械设计师需要选择适当的搅拌器类型。
常见的搅拌器类型包括搅拌桨、涡轮搅拌器和锥形搅拌器等。
选择合适的搅拌器类型需要考虑物料的特性以及所需的混合效果。
例如，搅拌桨适合混合低黏度液体，而锥形搅拌器适合混合高黏度的物料。
接下来，机械设计师需要设计搅拌器的轴和轴承系统。
轴的设计需要考虑所需的扭矩和强度。
通常，搅拌器的轴由高强度材料制成，如不锈钢或碳钢。
轴承系统的设计要保证轴的平稳运转，并能承受搅拌器产生的扭矩。
轴承通常采用滚动轴承或滑动轴承，具体选择要考虑搅拌器的负载条件和环境要求。
此外，搅拌器的机械设计还需要考虑搅拌器的传动装置。
传动装置通常由电动机、减速器和联轴器等组成，用于提供搅拌器所需的动力和扭矩。
电动机的选择应根据搅拌器的运行要求和工作环境来确定。
减速器通常用于减小电动机输出的转速，并提供所需的输出扭矩。
联轴器则用于连接电动机和搅拌器的轴，以传递动力。
最后，机械设计师还需要考虑搅拌器的安全和维护性。
例如，搅拌器应采用合适的封闭结构，以防止物料溢出。
此外，搅拌器的零部件应易于更换和保养，以确保设备的正常运行和延长使用寿命。
在搅拌器的机械设计中，还需要考虑其他一些因素，如结构的刚性和稳定性、阻力的分布以及设备的运行噪音等。
这些因素都需要与所需的搅拌效果和工作环境相匹配。
总之，搅拌器的机械设计是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
通过合理的设计和选择，搅拌器可以实现预期的搅拌效果，并满足生产要求和安全标准。
机械原理课程设计 搅拌机
机械设计课程设计说明书设计题目：搅拌机学院：机械与运载学院专业：机械设计制造及其自动化班级学号：20110401823设计者：柯曾杰（组长）同组员：许鹏、黄晨晖、李南指导教师：吴长德2010年1月14日目录一、机构简介 (2)二、设计数据 (2)三、设计内容 (3)四、设计方案及过程 (4)1.做拌勺E的运动轨迹 (4)2.做构件两个位置的运动简图 (4)3.对构件处于位置3和8时进行速度和加速度分析 (6)五、心得体会 (9)六、参考文献 (10)一、机构简介搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1-1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。
当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E 即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。
工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1-1（b）所示。
附图1-1 搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图二、设计数据设计数据如附表1-1所示。
附表1-1 设计数据三、设计内容连杆机构的运动分析x y l AB l BC l CD l BES3S4n 2mm r/minⅠ5254002405754051360位于BE中点位于CD中点70Ⅱ530405240580410138065Ⅲ535420245590420139060Ⅳ545425245600430140060连杆机构的运动分析已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n2。
要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E的运动轨迹。
以上内容画在2号图纸上。
附表1-2 机构位置分配图学生编号1234567891011121314位置编号123456788’9101111’12 6788’9101111’1212345曲柄位置图的做法，如图1-2所示：取摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12个位置。
搅拌器的机械设计
4．锚式搅拌器
结构简单。 适用于粘度在100Pa·s 以下的流体搅拌，当流 体粘度在10～100Pa·s 时，可在锚式桨中间加 一横桨叶，即为框式搅 拌器，以增加容器中部 的混合。
图9-6 锚式搅拌器
17
主要应用
锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于对混合 要求不太高的场合。
由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它搅拌器 大，能得到大的表面传热系数，故常用于传热、 晶析操作。 常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。 当搅拌粘度大于100Pa·s 的流体时，应采用螺带 式或螺杆式。
填料中含有润滑剂，在对搅拌轴产生径向压紧力的 同时，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到 润滑，另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体 的渗入，达到密封的目的。
32
2、机械密封
定义
把转轴的密封面从轴向改为径向，通过动环和静 环两个端面的相互贴合，并作相对运动达到密封 的装置，又称端面密封。
特点
泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用寿命长， 在搅拌反应器中得到广泛地应用。
2
搅拌装置
搅拌设备
轴封
搅拌罐
传动装置 搅拌轴 搅拌器
罐体 附件
3
第二节 搅拌器的型式及选型 一、常见型式
图9-2 典型的搅拌器图
4
二、搅拌器的功能 提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动 状态，以达到搅拌过程的目的。
浆叶旋转运动，产生能量，作用于液体， 形成流动状态。关键在浆叶，也与其它 因素有关，如介质特性，搅拌器的工作 环境等。
33
机械密封的结构及工作原理 结构
由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定 在设备上的静环以及辅助密封圈组成。
34
1—弹簧； 2—动环； 3—静环
混凝土搅拌机的工作原理及优化设计
混凝土搅拌机的工作原理及优化设计一、引言混凝土搅拌机是建筑工程中常用的一种机械设备，其主要作用是将水泥、沙子、石子等原材料混合搅拌成为混凝土。
混凝土搅拌机的工作原理及优化设计是建筑工程中非常重要的一环，本文将详细介绍混凝土搅拌机的工作原理及优化设计。
二、混凝土搅拌机的工作原理混凝土搅拌机是由电动机、减速器、齿轮、搅拌筒、进料装置、卸料装置、水泵等组成的复杂机械设备。
混凝土搅拌机的工作原理如下：1.电动机通过减速器和齿轮驱动搅拌筒旋转；2.原材料通过进料口进入搅拌筒内，水泥、沙子、石子等原材料按照一定比例混合在一起；3.混合好的原材料在搅拌筒内不断翻转，经过一定时间后形成混凝土；4.当混凝土达到一定程度时，通过卸料口卸出搅拌筒。
三、混凝土搅拌机的优化设计混凝土搅拌机的优化设计可以从以下几方面进行：1.搅拌筒设计混凝土搅拌机的搅拌筒设计应该符合混凝土搅拌的要求。
搅拌筒的容积应该与混凝土的需要量相匹配，搅拌筒内部应该光滑平整、没有凹凸不平的地方。
此外，为了提高混凝土的均匀性和搅拌效率，搅拌筒的设计应该考虑到混凝土的流动特性。
2.进料装置和卸料装置设计进料装置和卸料装置是混凝土搅拌机的重要组成部分之一。
进料装置应该能够保证原材料的准确投入搅拌筒中，卸料装置应该保证混凝土能够迅速、顺利地从搅拌筒中卸出。
3.电动机和减速器设计电动机和减速器是混凝土搅拌机的驱动部分，其设计应该能够满足搅拌筒的工作需求。
电动机的功率应该与搅拌筒的容积、混合材料的比例等有关，减速器的转速应该与搅拌筒的转速相匹配。
4.配件设计混凝土搅拌机的配件设计应该考虑到机器的整体性能和使用寿命。
例如，水泵的设计应该考虑到混凝土的含水量和搅拌筒的容积，齿轮的设计应该考虑到机器的使用寿命和运行效率。
5.安全保护措施设计混凝土搅拌机的安全保护措施设计应该做到全面、周到。
例如，应该设置防护罩来防止人员误入，应该设置紧急停止开关来保证人员的安全。
四、总结混凝土搅拌机在建筑工程中扮演着重要的角色，其工作原理和优化设计是建筑工程中不可或缺的一环。
机械原理课程设计---自动喂料搅拌机装置设计
目录一、题目及要求 (1)二、功能分解 (2)三、机构选用 (4)四、机构运动循环图 (5)五、根据电机参数拟定机械传动方案 (6)六、机械传动的评价 (10)七、最终选择方案及机构运动简图 (11)八、心得体会…………………………………………………………九、参考文献…………………………………………………………一、题目及要求1、设计题目：自动喂料搅拌机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按一定轨迹运动，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、关闭动作与搅拌机同步。
表1 拌勺E的搅拌轨迹数据表2、功能要求：a、要求物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器饶垂直轴缓慢整周转动；同时固连在容器内拌勺将容器中拌料均匀搅动。
b、要求喂料动作为：物料呈粉状或颗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。
c、喂料机的开启、关闭动作要和搅拌机同步。
物料搅拌好后的输出不考虑。
3、设计说明书内容要求：a、本设计应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。
b、设计传动系统并确定其传动比分配,画出机器运动循环简图。
c、机构的造型及实现配合,选择和评价运动方案。
d、根据电机参数拟定机械传动方案,画出运动简图。
4、设计提示a、此题包含较丰富的机构设计与分析内容，如平面连杆机构实现运动轨迹的设计、平面连杆机构的运动分析与动态静力分析、飞轮转动惯量确定，以及齿轮机构设计、凸轮机构设计等。
由于题量较大，教师可根据情况确定全部或部分完成该题的设计任务，也可以由一组学生完成全题。
b、可使固联在铰链四杆机构连杆上的某点作为拌勺的E点，实现预期的搅料轨迹。
由于E点轨迹仅要求实现8点坐标，可以用多种方法设计该平面连杆机构。
二、功能分解：1.容器带动里面的物料一起做匀速转动，是电动机带动减速装置，减速装置在带动直轴容器缓慢进行整周转动实现的。
课程设计 搅拌机
l
1
w
2 1
cosθ
1
=l
3
ɑ
3
sinθ
3
+l
3
w
2 3
cosθ
3
+l
2
ɑ
2
sinθ
2
+l
2
w
2 2
cosθ
2
-l
1
w
2 1
sinθ
1
=l
3
ɑ
3
cosθ
3
-l
3
w
2 3
sinθ
3
+l
2
ɑ
2
cosθ
2
-l
2
w
2 2
sinθ
2
······· （3）
解得ɑ
2
=
l1w12
cos(1
3) l2w22 cos(2 l2 sin(2 3)
3
)
l3w32
ɑ
3
=
l1w12
cos(1
2 ) l3w32 cos(3 l3 sin(3 2 )
2
)
l2 w22
所以
a
n C
=l
3
w
2 3
a
t C
=l
3
ɑ
3
a
n E
=w
2 2
l
BE
+w
2 1
l
1
cos(
-1
2
)
a
t E
=w
2 1
l
1
sin(
-1
2
)
可得 a C = aCn 2 aCt 2
机械原理课程设计--- 搅拌机
齐齐哈尔大学普通高等教育机械原理课程设计题目题号：_________搅拌机____________学院：机电工程学院_______专业班级: 机电112班_________学生姓名：曹冬冬_____________指导教师：包丽_______________2013年6月11日成绩：机械原理课程设计成绩评阅表注：1.评价等级分为A.B.C.D四级，低于A高于C为B,低于C为D.2.每项得分=分值x等级系数（等级系数：A为1.0,B为0.8，C为0.6.D为0.4)3：总体评价栏填写“优”“良”“中”“及格”“不及格”之一齐齐哈尔大学机械电子专业机械原理课程设计任务书一．设计题目:搅拌机给定数据及要求机构运动简图设计数据方案连杆机构的运动分析连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定x y l AB l BC l CD l BES3S4n2G3G4J s3J s4Q max Q minδMm r/min N Kg.m2N1 540 425 245 595 425 1400 60 1300 470 20 0.7 2500 630 0.04二．应完成的工作1速度、加速度和机构受力分析图一张（画在A0图纸上）2设计说明书1份学生姓名：曹冬冬班级：机电112学号：2011113040指导教师：包丽目录摘要 (1)第一章机构实体模型 (3)第二章搅拌机的用途和设计要求 (4)2.1 设计目的 (4)2.2 机构用途 (4)2.3 技术方法 (4)第三章机构简介与设计数据 (5)3.1机构简介 (5)3.2 机构数据 (5)第四章运动设计与运动分析 (6)4.1 曲柄摇杆机构的运动分析 (6)4.1.1 机构运动简图 (6)4.1.2 速度分析 (7)4.1.3 加速度分析 (8)4.2 曲柄摇杆机构的动态静力分析 (9)4.2.1 阻力曲线 (9)4.2.2 确定惯性力和惯性力偶锯 (9)4.2.3 机构的动态静力分析 (9)4.2.4 曲柄平衡力矩 (12)结论 (17)参考文献 (18)摘要搅拌机，是一种带有叶片的轴在圆筒或槽中旋转，将多种原料进行搅拌混合，使之成为一种混合物或适宜稠度的机器。
机械原理课程设计之搅拌机
机
欢迎来到本次机械原理课程设计的演示，我们将深入探讨搅拌机的定义、用
途以及设计原则和要求。
搅拌机的定义和用途
搅拌机是一种用于将不同物质混合或混合剪切的机械设备。它在各种领域广泛应用，包括化工、食品加工和制
药等行业。
设计原则和要求
1
3
稳定性
2
效率
搅拌机的设计应具备足够的稳定性，以确保
根据不同物质的混合方式选择适合的搅拌机类
适当的搅拌机功率。
型，如齿轮驱动、磁力搅拌等。
搅拌机的常见故障和维护
1
轴承故障
2
电气故障
3
密封故障
定期检查和润滑轴承以避
检查电路连接和开关以确
定期检查和更换搅拌机的
免过热和损坏。
保正常使用。
密封件，以防止泄漏。
搅拌机设计的案例分析
1
案例一
某化工公司采用新型搅拌机，成功提高产品混合质量。
搅拌机应具备高效的混合能力和低能量损耗，
在高速运转时不会发生意外。
以确保工艺过程的效率。
可靠性 ️
4
安全性
搅拌机应具备坚固耐用的特性，以减少维护
搅拌机的设计应符合安全标准，以确保操作
和损坏的风险。
人员的安全。Βιβλιοθήκη 搅拌机的结构和工作原理搅拌器
搅拌容器
传动系统
搅拌机通常由一个或多个搅拌器
搅拌容器是搅拌机中容纳物质的
搅拌机的传动系统使搅拌器能够
组成，用于搅动物质以达到混合
部分，通常是一个坚固的容器或
旋转，以实现混合作用。
的目的。
槽。
搅拌机的性能参数和选择
搅拌速度
搅拌容量
机械原理搅拌机设计
搅拌机设计一、设计题目搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作。
如图3-28a 所示，电动机经过带传动减速、齿轮减速，(电动机与带传动图中未画)带动曲柄2顺时针回转，驱动曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢转动。
当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E 即沿图中虚线所示而将容器中的拌料均匀搅动。
工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如图3-28b 所示。
二、原始数据及设计要求 1、设计数据，见表3－4。
2、设计要求2.1要求构思机构设计方案，实现拌勺对拌料的均匀搅动；2.2位达到较好的效果，要求拌勺的运动轨迹在容器底部有一段近似直线； 2.3容器能够缓慢转动。
2.4要求机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。
表3-4 设计数据表三．设计方案及讨论根据前述设计要求，拌勺的速度比较均匀，且在容器底部的轨迹有一段为近似直线。
由此出发构思方案。
一般情况下，电动机应该水平放置。
搅拌机搅拌机构的传动方案与容器转动机构的传动方案的不同组合，可以得到搅拌机不同的总体方案。
1、图3-28所示，搅拌机构的传动方案为带传动、一级圆柱齿轮传动减速，圆柱齿轮与曲柄摇杆机构的曲柄同轴；曲柄摇杆机构的连杆上某一点为拌勺位置；结构比较简单，加工制造比较容易。
容器转动机构的传动方案为电动机通过联轴器与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆相联，通过蜗轮蜗杆减速以后带动容器转动。
图3-282、如图3-29搅拌机构的传动方案为，电动机的输出轴通过联轴器与齿轮1相联，经两级圆柱齿轮传动机构减速；低速级大齿轮与曲柄摇杆机构的曲柄同轴，曲柄摇杆机构的连杆上某一点为拌勺位置。
容器转动机构的传动方案为电动机的转动通过联轴器与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆相联，通过蜗轮蜗杆减速以后带动容器转动。
3、如图3-30所示，搅拌机构的传动方案为，电动机的输出轴通过联轴器与齿轮1相联，经两级圆柱齿轮传动机构减速；低速级大齿轮与曲柄摇杆机构的曲柄同轴，曲柄摇杆机构的连杆上某一点为拌勺位置。
机械原理课程设计之搅拌机
图1-1 机构简图
三、主要机构图 曲柄摇杆机构1-2-3-4
齿轮机构
根据选定的数据m=10,a=20,z1=20,z2=65这些数 据计算出大小齿轮的分度圆，齿顶高，齿跟高， 等一些数据，画出大小齿轮，然后进行啮合。
飞轮
此飞轮的作用：为了 减小机器的速度的波 动，在曲柄轴A上安装 的一个调速飞轮。
Solidworks三维图
四、动画
谢谢观赏
二 、设计数据及方案选择
01 设计数据
方案选择
02
选择第三组数据（x=535mm，y=420mm，lAB=245mm，lBC=590mm，
lCD=420mm，lBE=1390mm，n2=60，m=10,a=20）进行设计
拌勺及连杆的运动轨迹
做拌勺E的运动轨迹
首先，做出摇杆在左极限位置（即AB与 BC杆共线时）所对应的曲柄位置1，然 后按转向将曲柄圆周作十二等分，得12 个位置。再根据其他各杆的长度找出连 杆上拌勺E的各对应点E1,E2…E12,绘 出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹的最低 点向下量40mm定出容器地面位置，再根 据容器高度定出容积顶面位置。
机ห้องสมุดไป่ตู้指 小
导组 老成 师员
械 ： ：
康许 志小 成文
原 理 课 程 设 计
搅拌机的设计
壹
工 作 原 理
貳
设 计 数 据 及 方 案 选 择
叁
主 要 机 构 图 及 搅 拌 机 全 图
肆
动 画
一、工作原理
搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进 行搅拌工作如附图1-1所示，电动机经过齿轮减 速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带 动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4 运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢 旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿 图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨 动。
搅拌机课程设计
ab
=(
2 * * 60 2 2n2 2 ) * 0 . 245 m / s 2 9 . 67 m / s 2 ) * l ab = ( 60 60
a
n c
v c2
l cd
1 . 83
2
0 . 43
m / s 2 7 . 79 m / s 2
a
n cb
2 vcb
lbc
2 0 . 60
0.6
m / s 2 0.15m / s 2
取极点 P’，按比例尺 μa=0.4835( m / s 2 )/mm 作加速度图（与构件 简图和速度分析矢量图绘在同意图样上） ，如图所示，用影像原理求 得构件 3 上 E 和 C 点加速度,由加速度合成公式求得：
8
t ac a * c ' b " =0.4835*3.17 m / s
图 9-9 搅拌机机构简图及阻力线图（a）
3
（b）
二.设计数据 设计数据见表 9-8。
内 容 符 号 单 位 方 案 IV 内 容 连杆机构设计及运动分析 n2 r/mi n 60 545 425 245 600 430 x y lAB lBC lCD lBE mm 140 0 lBS3/lB lDS4/lD
CD
t aC 3 . 56 rad / s CD
BC
t a BC 7 . 32 rad / s BC
（2）由运动已知的曲柄上 A 点开始，列两构件重合点间加速度矢量 方程，求构件 3 上 C 点和 E 点的加速度。因为加速度的矢量合成 如图:曲柄向右上与竖直方向成 30°
ab2= w l
其中 a ， r 为 F r , F a 与 X 轴正方向夹角 以上的六个方程，解出六个未知量： FBx=-1123.9N FBy=1947N FCx=-1836N FCy=-995.5N FDx=-308.9N FDy=-551.4N 曲柄上的平衡力矩 M=-476.97n•m 六.计算机编程 1.解析法结果
化工设备机械基础：第九章 搅拌器的机械设计
9.1 概 述 9.2 搅拌器的型式及选型 9.3 搅拌器的功率 9.4 搅拌罐结构设计 9.5 传动装置及搅拌轴 9.6 轴 封
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2020/12/14
9.1 概 述
9.1.2 结构 搅拌设备
搅轴 搅
拌 装
拌
置封 罐
传搅搅 罐 附
动 装
拌
拌
置轴器 体 件
一般取0.6～0.85 。物料在反应过程中要起泡 沫或呈沸腾状态，装料系数取低值，约为0.6～0.7 ；物料反应平稳，可取0.8～0.85，物料粘度较大可 取大值。
2）初步计算筒体直径
Di
3
4Vg
H
DiΒιβλιοθήκη 3）确定筒体直径和高度H
V V0
4
Di2
Vg
4
V0 Di2
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2020/12/14
9.3 搅拌器的功率
2.影响搅拌器功率的因素 1）搅拌器的几何参数与运转参数 2）搅拌槽的几何参数; 3）搅拌介质的物性参数。 3.从搅拌作业功率的观点决定搅拌过程的功率 1）液体单位体积的平均搅拌功率的推荐值(表9－2)
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2020/12/14
搅拌器功率：为使搅拌器连续运转所需要的功率 称为搅拌器功率。不包括机械传动和轴封部分所消耗 的功率。此功率的涉及因素较多，与搅拌器几何参数 ，搅拌器运行参数有关。
搅拌作业功率：搅拌器使搅拌槽中的液体以最佳 方式完成搅拌过程所需要的功率叫做搅拌作业功率。
最理想状态：搅拌器功率＝搅拌作业功率
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机械原理课程设计——自动喂料搅拌机
机械原理课程设计说明书设计题目：自动喂料搅拌机设计姓名：学号：院系：同组者：指导教师：2010年月日目录一、机器的工作原理及外形图 (1)二、原始数据 (1)三、设计要求 (2)四、运动循环图 (3)五、传动方案设计 (3)六、机构尺寸的设计 (3)1、实现搅料拌勺点E轨迹的机构的设计 (3)2、设计实现喂料动作的凸轮机构 (4)七、飞轮转动惯量的确定 (6)八、机器运动系统简图 (7)九、机械运动方案评价 (9)十、心得体会 (11)参考文献 (12)自动喂料搅拌机方案设计（方案A）一、机器的工作原理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。
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1.1为自动喂料搅拌机拌勺E的搅拌轨迹数据。
表1.2为自动喂料搅拌机运动分析数据。
表1.3为自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据。
表1.1 拌勺E的搅拌轨迹数据表位置号i 1 2 3 4 5 6 7 8方案Aix525 300 470 395 220 100 40 167 iy148 427 662 740 638 460 200 80表1.2 自动喂料搅拌机运动分析数据表表1.3 自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据表三、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1.2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）。
机械设计基础机械设计中的搅拌器设计
机械设计基础机械设计中的搅拌器设计机械设计基础机械设计中的搅拌器设计一、搅拌器的作用和分类搅拌器是一种广泛应用于工业领域的机械设备，其主要作用是将不同物料混合均匀或将液体溶解、分散，常见于化工、制药、食品等行业。
根据不同的使用需求，搅拌器的设计形式多种多样。
下面将介绍一些常见的搅拌器分类：1. 桨叶式搅拌器：桨叶搅拌器通过旋转的桨叶将物料进行搅拌和混合，常用于液体混合，例如化工生产中的反应容器。
2. 螺旋桨式搅拌器：螺旋桨搅拌器主要用于高粘度液体的搅拌，通过螺旋桨的旋转提供剪切力，使物料达到均匀混合。
3. 锚式搅拌器：锚式搅拌器适用于高粘度物料和易聚结物料的搅拌和破碎，常见于涂料、胶黏剂等工业领域。
二、搅拌器的设计要点在进行搅拌器的设计时，需要考虑以下几个要点：1. 搅拌器运行参数的确定：包括搅拌器的转速、功率、搅拌速率等，这些参数需要根据实际情况和搅拌物料的特性进行合理的选择。
2. 搅拌器结构的设计：搅拌器的结构包括主轴、桨叶、传动装置等部分，需要根据搅拌物料的特性和使用环境进行合理设计，保证其耐磨、耐腐蚀、耐压等性能。
3. 搅拌器的安装和调试：搅拌器在安装时需要考虑到与容器的连接、密封等问题，并进行合理的调试，确保搅拌器的正常运行。
三、搅拌器设计中的注意事项在进行搅拌器设计时，需要注意以下几个方面：1. 物料特性的分析：不同的物料具有不同的物理特性，包括粘度、密度、均一度等，需要对这些特性进行分析，为搅拌器设计提供数据支持。
2. 强度和刚度的考虑：搅拌器在工作时会面临一定的负载和力矩，因此在设计时需要考虑到其强度和刚度，保证其在工作过程中不会出现过大的变形或破坏。
3. 搅拌器与容器的匹配：搅拌器与容器的匹配度直接影响到搅拌效果，需要根据容器的形状和大小选择合适的搅拌器类型和尺寸。
四、搅拌器的优化设计为了提高搅拌器的工作效率和性能，可以采取以下优化设计方法：1. 桨叶形状的优化：通过改变桨叶的形状和数量，可以增加搅拌器的搅拌强度和均匀度。
机械原理课程设计之搅拌机
螺旋搅拌器
• 高效混合效果，适用于 多种材料的混合
• 常用于食品、化工和制 药等行业
飞刀搅拌器
• 快速切割和搅拌材料， 研磨效果好
• 常用于制备鱼饲料、果 酱等产品
搅拌机的应用领域
食品工业 制药工业 建材工业
化工工业 冶金工业 环保工业
搅拌机设计案例及效果
工业级搅拌机
1
容量
搅拌机的容量应根据生产需求和材料特性来确定，既满足搅拌效果，又提高生产 效率。
2
结构
搅拌机的结构设计要考虑到机械强度、稳定性、易于清洁和维护等因素。
3
控制系统
先进的控制系统能够实现搅拌过程的自动化控制和监测，提高生产的稳定性和一 致性。
常见的搅拌机类型
搅拌桶
• 容量大，适用于混合大 批量原料
搅拌机和搅拌器
常常与搅拌机混淆，实际上采用 的是切割和研磨的工作原理。
搅拌机的工作原理
传动系统
电动马达或传动机构通过动力传递给搅拌器或搅拌杆，使其产生旋转运动。
材Байду номын сангаас混合
旋转的搅拌器与材料接触，通过剪切、牵引和混合等动作，将材料均匀混合。
加热或冷却
某些搅拌机还具备加热或冷却功能，可根据需要对材料进行温度调控。
食品搅拌机
通过合理的结构设计和控制系统， 实现了高效、稳定和安全的生产 调配。
专为食品加工而设计，能够满足 食品行业对卫生和品质的要求。
实验室搅拌机
小型搅拌机，适用于实验室研究 和小批量样品的混合。
搅拌过程中的物理原理
1 牛顿流体力学
根据牛顿流体力学定律，搅拌过程中的力学行为可以通过简化的数学模型进行描述。
搅拌设备的构成及原理
搅拌设备的构成及原理搅拌设备是一种常见的机械设备，用于混合、搅拌、分散、乳化等工艺操作。
它的主要构成部分包括搅拌机身、搅拌装置、传动装置、控制系统等，其工作原理主要是通过搅拌装置将物料进行搅动，从而实现混合均匀的效果。
搅拌设备的构成部分及原理如下：一、搅拌机身搅拌机身是搅拌设备的主体部分，通常为圆筒形状或方形，其中设有进料口、出料口、搅拌装置等。
机身的材质通常选用不锈钢、碳钢等，以确保设备的耐用性和卫生性。
二、搅拌装置搅拌装置主要包括搅拌桨、搅拌叶片、搅拌齿轮等，其作用是将物料进行搅拌、混合以及分散。
搅拌装置的设计和安装位置对于搅拌效果起着至关重要的作用，通常需要根据物料的粘度、密度等参数来选择合适的搅拌装置。
三、传动装置传动装置是搅拌设备的动力来源，通常包括电机、减速机、联轴器等。
电机通过减速机驱动搅拌装置进行旋转，从而实现搅拌设备的正常运转。
传动装置不仅需要保证搅拌设备的稳定性和可靠性，还需要考虑节能和环保等方面的因素。
四、控制系统控制系统包括操作面板、PLC控制器、传感器等，其作用是对搅拌设备进行自动化控制，实现设备的启动、停止、转速调节等功能。
控制系统能够提高设备的精度和稳定性，提高生产效率和产品质量。
根据不同的搅拌原理和工艺要求，搅拌设备可以分为多种类型，包括搅拌槽、搅拌桶、搅拌罐、搅拌缸等。
根据不同的应用领域和工艺要求，搅拌设备可以进行定制设计，以满足不同用户的需求。
搅拌设备的工作原理主要包括以下几个方面：一、剪切力原理搅拌设备通过搅拌装置的旋转运动产生剪切力，使得物料在搅拌容器中发生相对运动，从而实现物料的分散、乳化、均匀等过程。
剪切力的大小取决于搅拌装置的结构、转速、物料的粘度和流变性质等因素。
二、离心力原理搅拌设备在高速旋转时产生的离心力可以将物料向外抛出，并形成一定的离心场。
离心场可以加速物料的混合和分散过程，提高搅拌效果，并降低搅拌时间。
三、湍流原理搅拌设备通过搅拌装置的运动形成湍流，使得物料在搅拌容器中形成旋涡和涡流，从而实现物料的混合和均匀。
搅拌机机械原理课程设计
搅拌机机械原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解搅拌机的定义、分类及其在工程中的应用。
2. 学生能描述搅拌机的主要部件及其作用，掌握各部件之间的配合原理。
3. 学生能掌握搅拌机工作原理，解释搅拌过程中物料变化的科学规律。
技能目标：1. 学生能通过观察和分析，识别搅拌机不同部件，并说明其功能。
2. 学生能够运用物理知识，分析搅拌机在操作过程中的能量转换。
3. 学生能够设计简单的搅拌实验，通过实际操作，验证搅拌效果与各参数之间的关系。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对搅拌机机械原理的兴趣，激发其探索工程技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在实验和探索过程中相互协作、共同解决问题的能力。
3. 通过学习搅拌机在现代工业中的应用，树立学生的创新意识，理解科技对生活和社会发展的贡献。
课程性质：本课程属于工程技术类课程，以理论与实践相结合的方式进行教学。
学生特点：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：通过课程学习，实现知识与技能的融合，注重培养学生的实践能力和创新精神，同时关注情感态度价值观的引导。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 搅拌机概述- 搅拌机的定义与分类- 搅拌机在工程中的应用2. 搅拌机主要部件及其功能- 电机与传动系统- 搅拌筒与搅拌叶- 控制系统3. 搅拌机工作原理- 物料的混合与分散过程- 搅拌过程中的能量转换- 影响搅拌效果的因素4. 搅拌机操作与实验- 搅拌机的操作流程- 实验设计：验证搅拌效果与转速、时间等参数的关系- 实验操作与数据分析5. 搅拌机在现代工业中的应用案例- 建筑行业中的应用- 食品工业中的应用- 化工行业中的应用教学内容依据课程目标制定，涵盖搅拌机的基本概念、结构、原理以及应用等方面，保证内容的科学性和系统性。
教学大纲明确指出教材相关章节，确保教学内容与课本紧密关联。
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搅拌机设计
一、设计题目
搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作。
如图3-28a 所示，电动机经过带传动减速、齿轮减速，(电动机与带传动图中未画)带动曲柄2顺时针回转，驱动曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢转动。
当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E 即沿图中虚线所示而将容器中的拌料均匀搅动。
工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如图3-28b 所示。
二、原始数据及设计要求 1、设计数据，见表3－4。
2、设计要求
2.1要求构思机构设计方案，实现拌勺对拌料的均匀搅动；
2.2位达到较好的效果，要求拌勺的运动轨迹在容器底部有一段近似直线； 2.3容器能够缓慢转动。
2.4要求机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。
表3-4 设计数据表
三．设计方案及讨论
根据前述设计要求，拌勺的速度比较均匀，且在容器底部的轨迹有一段为近似直线。
由此出发构思方案。
一般情况下，电动机应该水平放置。
搅拌机搅拌机构的传动方案与容器转动机构的传动方案的不同组合，可以得到搅拌机不同的总体方案。
1、图3-28所示，搅拌机构的传动方案为带传动、一级圆柱齿轮传动减速，圆柱齿轮与曲柄摇杆机构的曲柄同轴；曲柄摇杆机构的连杆上某一点为拌勺位置；结构比较简单，加工制造比较容易。
容器转动机构的传动方案为电动机通过联轴器与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆相联，通过蜗轮蜗杆减速以后带动容器转动。
图3-28
2、如图3-29搅拌机构的传动方案为，电动机的输出轴通过联轴器与齿轮1相联，经两级圆柱齿轮传动机构减速；低速级大齿轮与曲柄摇杆机构的曲柄同轴，曲柄摇杆机构的连杆上某一点为拌勺位置。
容器转动机构的传动方案为电动机的转动通过联轴器与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆相联，通过蜗轮蜗杆减速以后带动容器转动。
3、如图3-30所示，搅拌机构的传动方案为，电动机的输出轴通过联轴器与齿轮1相联，经两级圆柱齿轮传动机构减速；低速级大齿轮与曲柄摇杆机构的曲柄同轴，曲柄摇杆机构的连杆上某一点为拌勺位置。
容器转动机构的传动方案为电动机的转动通过一对圆锥齿轮和一对圆柱齿轮减速以后，带动容器转动。
图 3-29
图 3-30
4、如图3-31所示，搅拌机构的传动方案为电动机的转动，通过联轴器用蜗轮蜗杆动机构减速，蜗杆与曲柄摇杆机构的曲柄同轴，曲柄摇杆机构的连杆上某一点为拌勺位置。
容器转动机构的传动方案为电动机的转动通过一对圆柱齿轮和一对圆锥齿轮减速以后，带动容器转动。
其它设计方案可由学生自行构思。
图 3-31
四、设计步骤
1、设计和选择方案
搅拌机搅拌机构传动方案的设计与选择，可根据原始数据和没计要求，并充分考虑各种方案的特点进行。
此外，还应考虑以下几个方面的问题：
1.1铰链四杆机构的尺度时，应考虑参考连杆曲线图谱或采取其它的相应方法； 1.2机构的结构简单，工作可靠； 1.3传力特性。
2、确定设计路线
以搅拌机设计方案Ⅰ为例，来说明设计路线。
首先根据表4-19的要求，设计齿轮机构。
搅拌机构的电动机转速1440r/min,可以取带传动的传动比i 带31
2
==
d d ，确定齿轮机构的传动级数，各齿轮的齿数(直齿圆柱齿轮的传动比5≤i ，斜齿圆柱齿轮的传动比8≤i )。
然后，由搅拌机拌勺的运动轨迹要求并考虑有急回特性的要求，设计曲柄摇杆机构(可以考虑使用连杆曲线图谱，确定拌勺位置)。
搅拌机容器转动的转速可取为53-r/min(必要时，查有关资料)，确定蜗轮蜗杆机构的传动比及蜗杆头数1z 、蜗轮齿数2i 。
3、设计搅拌机的曲柄摇杆机构
3.1根据曲柄每分钟转数2n 、表4-19所给的各构件尺寸设计出曲柄摇杆机构的机构运动简图。
根据图4-25b ，画出拌勺所受载荷与拌勺深度的()h Q -关系图；
3.2在完成曲柄摇杆机构设计的基础上，进行运动分析；由各构件的重量3G 、4G ，转动惯量3S J 、4S J 进行动态静力分析(仅考虑连杆3和摇杆4的惯性力)，拌勺E 所受阻力的方向与E 点的速度方向相反(由搅拌容器的自传引起的分速度忽略不计)，求出加于曲柄上的平衡力矩。
包括用解析法建立数学模型，绘制程序框图，用计算机打印源程序与计算结果，并根据计算结果绘制运动线图(位移、速度、加速度线图)和平衡力矩线图。
4、飞轮设计
根据表4-19中机器运转的不均匀系数δ，具有定传动比的各构件的重量3Q 、4Q 及转动惯量3S J 、4S J ，曲柄的转速2n 及某些齿轮的参数1z 、2z ；由动态静力分析所得的平衡力矩b M ，驱动力矩为常数，将飞轮安装在曲柄轴上，进行飞轮计算。
5、设计驱动搅拌机容器转动的蜗轮蜗杆机构 由2．，蜗轮蜗杆机构的电动机转速为970r/min,计算蜗轮蜗杆机构的传动比以及蜗轮蜗杆的参数。
6、设计搅拌机的齿轮机构
取小带轮1001=d ，直径大带轮直径mm d 3002=，齿轮模数mm m 4=，齿轮分度圆压力角
20=α；齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，进行齿轮机构的设计计算。
五、建议完成工作量
建议对搅拌机的曲柄摇杆机构用计算机进行辅助设计。
为此，要求学生在熟悉各子程序功能、标识符的意义及调用方法的情况下，编制并调试主程序，然后用自己调试好的程序系统算出结果。
学生应完成：
1、搅拌机搅拌机构、容器转动机构的3种运动方案选择，运动循环图；
2、搅拌机的3种运动方案的机构运动简图，所选定的运动方案的位移、速度、加速度线图；
3、打印学生自己编写的运动分析主程序、主程序流程图及计算结果；
4、设计说明书1份。
1、，2、绘于1张1号图纸上。
完成上述任务需1.5周，其中上机机时约为8～10小时。
若课程设计的学时为2周，可以将动态静力分析和飞轮设计的内容加进去，3号图纸1张(平衡力矩图)及相应的程序和计算内容。