畢業(yè)論文定稿-立式飼料混合機的仿真設計

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原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763摘 要隨著現(xiàn)代科學技術的日益發(fā)展，飼料混合機的應用也越來越廣泛。飼料混合機主要有以下部分組成：電機、進料斗、卸料板、料箱、觀察口、攪龍，撒料板。可將飼料按照一定的比例混合，制成符合豬食用的，營養(yǎng)豐富的飼料，適用于中小型的養(yǎng)殖場，適用于工作量大，需求量大的養(yǎng)殖場，大大提高的工作效率，和節(jié)省勞動力，減輕勞動強度。高效的養(yǎng)殖，滿足人們對物質的要求。本設計已市場現(xiàn)有的立式飼料混合機為研究對象，對其進行了改進。本設計將攪龍直徑增大到 400mm 以便于提高混合效率；并且為了解決了現(xiàn)有混合機送料裝置依靠重力進料而物料容易卡在死角的不足在進料斗添加了橫向攪龍；同時為了提高混合程度還在攪龍上端出料口增設了撒料板，提高了拋撒混合效率。關鍵詞：飼料；混合機；螺旋攪龍；設計AbstractWith the development of modern science and technology, feed mixer applications are increasingly widespread. Mixer consists of the following main components: motor, feed hopper, stripper plate, bins, viewing port, auger, sprinkle plate. The feed can be mixed according to a certain proportion, made in line with pigs eating nutritious fodder for small and medium sized farms for workload demand large farms, greatly improve work efficiency, and save labor, reduce labor intensity. Efficient farming, meet people for material requirements. This design has a vertical feed mixer available in the market as the research object, its improvements. The design will be increased to 400mm diameter auger in order to improve the mixing efficiency; and in order to solve the existing mixer feeding device relies on gravity feed and less easily stuck in dead material in the hopper add lateral auger; same time in order improve the degree of mixing auger still spout the addition of the upper plate Caesar, improved throw mixing efficiency. Keywords: feed; mixer; screw auger; design原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763目 錄摘 要 1Abstract 1第一章 緒論 31.1 課題的背景及意義 .31.2 國內外研究現(xiàn)況及發(fā)展趨勢 .4第二章 總體設計 52.1 設計要求 .52.2 立式混料機原理分析 .52.3 立式混料機的改進設計 .62.4 改進后的立式混料機混合原理分析 .7第三章 傳動系統(tǒng)設計 83.1 豎直絞龍傳動系統(tǒng)設計 .83.1.1 電動機的選擇 .83.1.2 傳動比計算 .93.1.3 運動和動力參數(shù)計算 .93.1.4 V 帶傳動的設計 .103.1.5 攪龍螺旋葉片的設計 133.1.6 攪龍軸的設計 143.1.7 軸承及鍵的校核 .173.1.8 軸承的潤滑與密封 193.2 橫向絞龍傳動系統(tǒng)設計 .193.2.1 電動機的選擇 .193.2.2 傳動比計算 .203.2.3 運動和動力參數(shù)計算 .203.2.4 V 帶傳動的設計 .20原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633.2.5 攪龍螺旋葉片的設計 233.2.6 攪龍軸的設計 253.2.7 軸承及鍵的校核 .283.2.8 軸承的潤滑與密封 28第四章 立式混料機主體設計 294.1 料箱設計 .294.2 攪龍?zhí)淄驳脑O計 .294.3 撒料板設計 .294.4 進、出料斗設計 .304.4.1 進料斗設計 .304.4.2 出料斗設計 .314.5 機架設計 .31第五章 立式混料機的維護與保養(yǎng) 32結 論 34致 謝 35參考文獻 36原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第一章 緒論1.1 課題的背景及意義為了滿足對人們對豬肉的需求，就得擴大養(yǎng)殖場，從而就加大了飼料的需求，飼料混合機在這個時候問世了，為了能給好給豬配置營養(yǎng)豐富、均勻的飼料，豬是種雜食動物，很多飼料都可以喂養(yǎng)，通過利用飼料混合機將多種飼料按照一定的比例混合，來達到均衡營養(yǎng)的作用，極大的提高了工作效率和生產效率。飼料混合機主要有以下部分組成：電機、進料斗、卸料板、料箱、觀察口、攪龍，撒料板?？蓪暳习凑找欢ǖ谋壤旌?，制成符合豬食用的，營養(yǎng)豐富的飼料，適用于中小型的養(yǎng)殖場，適用于工作量大，需求量大的養(yǎng)殖場，大大提高的工作效率，和節(jié)省勞動力，減輕勞動強度。高效的養(yǎng)殖，滿足人們對物質的要求?，F(xiàn)代生活中，人們對豬肉的需求越來越多。在傳統(tǒng)的養(yǎng)殖過程中，切割飼草和混合配方是不連續(xù)的。單靠人工將這些不連續(xù)的養(yǎng)殖工序銜接起來，不但需要耗費很多勞動力而且效率不高，配出的配方營養(yǎng)程度不高。顯然這嚴重影響了養(yǎng)殖的質量和數(shù)量，飼料混合機的應用很好的解決了這一問題。在養(yǎng)殖過程中，飼料混合機的應用具有以下意義：（1）可以提高養(yǎng)殖過程中的自動化程度。（2）可以改善勞動條件，減少勞動強度。（3）可以減少勞動力，提高養(yǎng)殖質量。（4）可以為豬配置營養(yǎng)均勻的養(yǎng)殖配方。對于目前的飼料混合機而言，攪拌直徑不是很完善可以適當增大，而且送料裝置還是靠重力進料，飼料容易卡在死角上。飼料混合機一般都是由執(zhí)行機構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成的，其中執(zhí)行系統(tǒng)包括料斗、料箱、攪龍螺旋葉片等。而驅動系統(tǒng)是驅動攪龍轉動。它由動力裝置、調節(jié)裝置組成。一般采用電機當動力源，至于控制系統(tǒng)電閥控制器。1.2 國內外研究現(xiàn)況及發(fā)展趨勢（1） 國外研究現(xiàn)況原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763最早的飼料加工機械是從糧食加工業(yè)發(fā)展而來的。其中英國飼料加工機械最早，自 1860 年世界上第一臺錘片式粉碎機被發(fā)明出來，1875 年美國成立了世界上最早的飼料公司，直到 1910 年出現(xiàn)了第一臺體積式飼料混合機問世，到1913 年蜜糖飼料混合機之后 5 年第一臺立式飼料混合機問世。世紀三十年代到四十年代，是飼料工業(yè)發(fā)展較為迅速的階段。到 1927 年批次混合系統(tǒng)問世，1957 年第一臺活底（drop—bottom）臥式混合機問世。（2）國內研究現(xiàn)況從 1890 年，我國從英國引進了瓜式粉碎機。上世紀 20—30 年代，英國、法國、德國分別在上海建立了奶牛飼料加工廠。1949 年后，新中國成立，為了發(fā)展我國的養(yǎng)豬業(yè)各地開始研究飼料混合機，1965 年建立了中國第一個飼料加工廠，生產混合飼料。 （1）七十年代中后期：我國飼料加工業(yè)開始興起。 （2）到八十年代中后期：成飛速發(fā)展階段，到 1981 年第一臺加工機組研制成功。（3）到九十年代中后期：蓬勃發(fā)展，中國成為世界上第二飼料生產國。（3）國內外發(fā)展趨勢圖 1.2 自落式攪拌機工作原理圖 圖 1.3 強制式混合機工作原理圖隨著技術的發(fā)展強制式攪拌機在德國 BHS 公司和 ELBA 公司、美國的JOHNSON 公司和 REX WORKS 公司、意大利的 SICOMA 公司和 SIMEN 公司、等企業(yè)快速發(fā)展。到 80 年代末我國已經制造出了三種飼料混合機；第一代：漿式飼料混合機，因其結構簡單、所需動力小和攪拌動作輕柔而受到青睞，但因其不能處理成捆飼草，一旦飼草過多機器無法承受，而且攪拌時間較長。第二代：臥式飼料混合機有臥式雙攪龍、三攪龍、四攪龍和滾輪式等類型，臥式機的多個刀可以有效快速的切割飼料，臥式機型無法太大，因更大的機器需更大的攪龍，從而使料箱容量減少。臥式機型還在于切割太快在處理纖維類飼料時一旦把握不好，就會過短的切割纖維，無法刺激動物的胃；第三代：立式飼料混合機，有立式單攪龍、雙攪龍、三攪龍等。一經問世，就因其結構簡單、可靠行強等特點得到用戶的認可。飼料可在料箱內，從底部到頂部，再從頂部到底部，不斷循環(huán)切割。不但能處理成捆飼草，更適用也多種配方，但其料箱較高，且沒有后部料斗。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763自攪拌混合機問世到飼料混合機生產制造至今已有 50 多年，經過這么多年發(fā)展，飼料混合機已經成為禽畜養(yǎng)殖業(yè)中重要的機械設備，目前還有很多養(yǎng)殖戶再用臥式飼料混合機，這代混合機容量大，高度較矮，但成本較高，動力需求大。第二章 總體設計2.1 設計要求（1）最大裝料量：1000kg 左右；（2）進料斗處：添加橫向攪龍，電機和皮帶；（3）攪龍直徑：400mm。2.2 立式混料機原理分析立式飼料混合機又稱垂直螺旋式混合機，適用于粉狀配合飼料的混合。其結構如下圖示，圓柱部分用來容納飼料，圓錐部分用來集中飼料。圖 2-1 立式飼料混合機1-進料口 2-豎直攪龍 3-圓筒 4-攪龍?zhí)淄?5-卸料口工作時，將已計量好的各種飼料分組依次倒入進料口，由攪龍將飼料垂直向上運送，到達螺旋角龍端部后拋出，再沿殼體圓筒和錐形部分的內壁下滑，流至底部，并再一次由垂直攪龍向上提升拋撒，如此經過多次反復循環(huán)，能獲原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763得混合均勻的飼料?；旌贤戤吅蟠蜷_卸料活門，將飼料卸出。機殼與上下兩部分組成，上部為圓柱形，主要用來容納物料，下部分為圓錐形用來集中飼料。機殼正中間有垂直安裝的螺旋攪龍，用來在殼體內連續(xù)提升飼料。為使垂直螺旋有效地提升和提高輸送效率，攪龍應采用較高轉速，一般為 200~400r/min。傳動裝置設置在機殼圓柱部分的頂部，由三角帶或錐齒輪傳動，機架由角鋼焊接而成。2.3 立式混料機的改進設計（1）適當增加攪龍直徑根據立式混合機機理可知，攪龍直徑與混合效率正正比關系，適當?shù)奶岣邤圐堉睆?，可減少混合時間，提高混合機的工作效率?，F(xiàn)市面上的混合機攪龍直徑多為 200mm，現(xiàn)增加到 400mm。（2）進料斗添加橫向攪龍普通立式混合機采取自流喂入式，物料流動緩慢加之螺旋攪龍的旋轉對側邊喂入的飼料有排斥作用，不利于攪龍的抓取，因而在進料口底部增設一個橫向攪龍強制喂料，提高了原有的自流喂入的裝料效率，縮短時間，從而縮短混合周期，也避免在進料斗內存在的喂入死角。（3）增設撒料板在攪龍上部飼料出口處上部設計一個葉片狀的撒料板，由于撒料板能將飼料及時拋出，有助于降低攪龍?zhí)淄矁蕊暳铣涑潭?，從而使轉矩在一定范圍內降低。物料的拋撒情況變好，拋撒距離也增加，改善了物料在整個混合室的分布，加強拋撒飼料的能力，混合速度有所提高，增大飼料的運動空間，提高混合效果。2.4 改進后的立式混料機混合原理分析原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 2-1 立式飼料混合機結構示意圖飼料在攪龍和撒料板的作用下不斷地進行循環(huán)拋撒，因而打破了飼料在混合室中的層狀結構，改變了同一平面上飼料顆粒的相互位置而達到混合。大直徑的攪龍?zhí)岣吡藬圐堖\輸速度，因而減少了混合時間，提高了混合機的工作效率；而進料斗添加橫向攪龍了提高了原有的自流喂入的裝料效率，縮短時間，從而縮短混合周期，也避免在進料斗內存在的喂入死角；增設撒料板又提高混合效果，因此改進后的混合機不僅混合效率得到較好的改善，也很好的增強了混合效果。改進后的立式飼料混合機工作流程為：開機→飼料原材料→進料斗→橫向攪龍→混合室圓錐部分→豎直攪龍→撒料板→混合室圓柱部分→混合室圓錐部分→豎直攪龍→撒料板→混合室圓柱部分→（多次循環(huán)）→混合室圓錐部分→停機→卸料口→混合完成的飼料，詳細工作流程圖如圖 2-2 所示。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 2-2 立式飼料混合機工作流程圖第三章 傳動系統(tǒng)設計3.1 豎直絞龍傳動系統(tǒng)設計3.1.1 電動機的選擇（1）選擇電動機類型電動機是標準部件。因為室內工作，運動載荷沖擊不大，所以選擇 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。（2）電動機容量的選擇立式混料機在動力方面的優(yōu)點就是配套動力小，目前市場上 1t 容量的立式混合機約需配置 3.75KW 的動力，電動機額定功率 只需略大于 即可，查mP0《機械設計手冊》表 19-1 選取電動機額定功率為 4 kw。 原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（3）電動機轉速的選擇立式混合機中攪龍豎直安裝，為使豎直的螺旋有效地提升和提高運輸效率（在一定時間內增加飼料循環(huán)次數(shù)） ，螺旋應采用較高的轉數(shù)，一般為200~400r/min。而攪龍轉數(shù)與單位時間內運輸?shù)娘暳铣烧龋虼诉m當?shù)靥岣邤圐堔D數(shù)可以加快飼料的循環(huán)速度，提高生產率。本立式混合機豎直攪龍選用轉數(shù) 300r/min。V 帶推薦的傳動比為： 4~2?帶i所以電動機實際轉速的推薦值為： min/1206rinw符合這一范圍的同步轉速為 750、1000r/min。綜合考慮經濟性，選用同步轉速 1000r/min 的電機。綜合上述（1） （2） （3）電機型號為 Y132M1-6，其額定功率 4 ，滿載轉kw速 。min/960rn?3.1.2 傳動比計算（1）總傳動比滿載轉速 。故傳動比為：in/960rnm?2.3096?wmi總滿足 V 帶推薦的傳動比為： 的范圍，因此豎直攪龍可以直接采4~帶i用單級 V 帶傳動，不需再增加其他減速傳動裝置。即 2.3?帶i3.1.3 運動和動力參數(shù)計算（1）各軸的轉速電機軸 min/9600rnm?攪龍軸 i/32.1i帶（2）各軸的輸入功率電機軸 ；kwP40?攪龍軸 ；kwV84.396.01????原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（3）各軸的輸入轉矩電機軸 ；mNnPT ????8.39604959500攪龍軸 ；?2.1.11（4）整理列表軸名 功率 kwP/轉矩 mNT?/轉速 in)/(?r傳動比電機軸 4 39.8 960攪龍軸 3.84 122.24 3003.23.1.4 V 帶傳動的設計（1）V 帶的基本參數(shù)1）確定計算功率 ：cP已知： ； ；kw4?min/960rn查《機械設計基礎》表 13-8 得工況系數(shù)： ；25.1?AK則： kwPKAc 542.1???2）選取 V 帶型號：根據 、 查《機械設計基礎》圖 13-15 選用 A 型 V 帶，cmn3）確定大、小帶輪的基準直徑 d（1）初選小帶輪的基準直徑：；md125?（2）計算大帶輪基準直徑： midd 392030.12 ??????）（）（帶圓整取標準值 ，誤差小于 5%，是允許的。424）驗算帶速： ssndvm /)25,(/8.6106925.3106 ??????原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763帶的速度合適。5）確定 V 帶的基準長度和傳動中心距：中心距： )(2)(7.021021 dda???初選中心距 ma?（2）基準長度： maddLd3.251704)125()0125(4.70222??????   ?對于 A 型帶選用 Ld（3）實際中心距： mad 69523.1407200 ???????6）驗算主動輪上的包角 ：1?由 ad?? 3.57)(18012???得 ???? 120.695.)4(1 ???主動輪上的包角合適。7）計算 V 帶的根數(shù) ：zLArKPc ?)(0???， 查《機械設計基礎 》表 13-3 得：min/960rnm?md125；kwP37.10（2） ，查表得： ；.3i/?帶，rm kwP1.0??（3）由 查表得，包角修正系數(shù)?.51??94?K（4）由 ，與 V 帶型號 A 型查表得： Ld240 6.l原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763綜上數(shù)據，得 4.306.19).037.1(425????z取 合適。04?z8）計算預緊力 （初拉力）：F根據帶型 A 型查《機械設計基礎》表 13-1 得： mkgq/1.0?NvkzvPc1.6928.61094.528501.???????????     ?9）計算作用在軸上的壓軸力 ：QFNZ4.132623.157sin9i0??   ??其中 為小帶輪的包角。1?10）V 帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：帶型 帶輪基準直徑 (mm) 傳動比 基準長度(mm)A125?d403.2 2240中心距（mm） 根數(shù) 初拉力 (N) 壓軸力 (N)695 4 169.1 1326.4（2）帶輪結構的設計1）帶輪的材料：采用鑄鐵帶輪（常用材料 HT200）2）帶輪的結構形式：V 帶輪的結構形式與 V 帶的基準直徑有關。小帶輪接電動機，較小，所以采用腹板式結構；大帶輪 較大采用輪輻md15? md402?式結構。查機械設計手冊帶輪寬度 ，詳細結B653121???原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763構如下圖示：圖 3-1 豎直攪龍大小帶輪結構3.1.5 攪龍螺旋葉片的設計根據連續(xù)輸送機生產率的公式； 360QF????式中：F—— 被輸送飼料層的橫斷面積 [m2]；ρ——被輸送飼料的堆積密度[kg/m3] ；ν——被輸送物材的軸向輸送速度[m/s]。料層橫斷面面為： 24DFc????式中：D——螺旋直徑[m]；ψ——充填系數(shù)，其值與物材的特性有關，見下表中的 ψ、K 及 A的值；c——傾斜修正系數(shù)，見表 4－5。在料槽中，飼料的充填系數(shù)影響輸送過程和能量的消耗。當充填系數(shù)較小(即 ψ=5%)時，飼料堆積的高度低矮且大部分飼料靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運動的滑移面幾乎平行于輸送方向(圖 4－10a) 。飼料顆粒沿軸向的運動要較圓周方向顯著得多。所以，這時垂直于輸送方向的附加飼料流不嚴重，單位能量消耗也較小。但是，當充填系數(shù)提高(即 ψ=13%或 40%)時，則飼料運動的滑移面將變陡( 圖 4－10b、c) 。此時，在圓周方向的運動將比輸送方向的運動強，導致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，對于水平立式混料機來說，飼料的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取 ψ＜50%。各種微粒飼料的充填系數(shù) ψ 值可參考表 4－4。飼料的軸向輸送速度 ν 按下式計算：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 130413976360shn??式中：h---螺旋節(jié)距[m] ；ns---螺旋轉速 [r/min]；螺距 h 通常為：h1=k1D式中：k1---螺旋節(jié)距與螺旋直徑的比值，與飼料性質有關，通常取k1=0.7~1，對于摩擦系數(shù)大的飼料，取小值（k1=0.7~0.8） ；對于流動性較好，易流散的飼料，可取 k1=1。表 4－5 立式混料機傾斜修正系數(shù) c傾斜角 β 0° ≤5° ≤10° ≤15° ≤20°c 1.00 0.90 0.80 0.70 0.65圖 3-2 不同充填系數(shù)時飼料層堆積情況及其滑移面將上式結合起來，則有：Q=47ψck1D3nsρ即：3147sQckDn???（1）螺旋直徑根據設計要求該立式混合機攪龍直徑選用 400mm即：D=400mm（2）螺距h1=D取 h1=D=400mm，所以螺距為 400mm。（3）軸徑d=(0.2~0.35)D取 d=0.2D=0.2×400=80mm，所以軸徑為 80mm。3.1.6 攪龍軸的設計（1）尺寸與結構設計計算1）攪龍軸上的功率 P，轉速 n 和轉矩 T， ，kw84.3?mi/30rmN??24.1原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397632）初步確定軸的最小直徑先按式 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料 45 鋼，調質處理。3PdCn??根據機械設計表 11.3，取 ，于是得：12?md2.63084.???該軸需焊接螺旋攪龍，連接攪龍部分軸徑應滿足 d=(0.2~0.35)D，其中 D 為攪龍直徑，該軸連接攪龍部分軸徑選 d=0.2D=0.2×400=80mm，因此考慮到軸的連續(xù)性，最小直徑選 md45in?最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑 。為了保證大帶輪的軸向定位準確，1d該段軸長應比輪轂短 1~2mm，前述已算得帶輪寬 ，因此選大帶輪與mB652?軸配合的長度 。mL631?3）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（a）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求 2 軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度 ，取 故取 2 段的直徑 ，長度dh07.?h5?md5?。mL32?(b) 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。根據 ，查機械設計手冊選取 0 基本游隙組，標準精md52?度級的單列圓錐滾子軸承 7212C，其尺寸為 ，故216???mTDd， ，軸承采用軸肩進行軸向定位，軸肩高度d603?L63，取 ，因此，取 。h7.?5hd704?4）軸上零件的周向定位查機械設計表，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面 ；攪龍mlhb56810???與軸采用焊接連接。（2）強度校核計算1）求作用在軸上的力已知大帶輪的直徑為 ，則md40?原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763NFdTQt4.13262.610.3????2）求軸上的載荷首先根據軸的結構圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取 a 值。對于 7212C 型角接觸球軸承，由手冊中查得 a=21mm。因此，軸的支撐跨距為 mL201??根據軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C 是軸的危險截面。先計算出截面 C 處的 MH、MV 及 M 的值列于下表。載荷 水平面 H 垂直面 V支反力F NNH143?， NF126?NFNV2371??，56C 截面彎矩 M mLNH??8532 mMLaNV????1432總彎矩 MV ?????6858222max扭矩 T?10原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633）按彎扭合成應力校核軸的強度根據式(15-5)及上表中的數(shù)據，以及軸單向旋轉，扭轉切應力，取 6.0??，軸的計算應力 ??MpaWTMca 1.28451.02068)(3222 ??????＝已選定軸的材料為 45Cr，調質處理。由表 15-1 查得 7P][1-??。因此][1-ca?，故安全。3.1.7 軸承及鍵的校核（1）軸承的校核1）選擇的軸承為 7212C 型角接觸球軸承，尺寸為，基本額定動載荷 。mTDd2106??? NC40?2）當量動載荷前面已求得， ， ，NFNH3.190NFH2.10852?FV8231NV6.23軸承 1、2 受到的徑向載荷為：原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763NFNVHr 12383.19022211 ?????r 67.5222軸承 1、2 受到的軸向載荷為：查簡明機械工程手冊-表 7.7-39 得 .1?YNYFrd 9.3506.121???rd 782Fda93501?N.22軸承的當量動載荷為：)(arPFYXf????按機械設計查得 2.1?Pf NFfarP 8.12)9.3506.40(.)(111 ??????YXr 3778.22??3）驗算軸承壽命因為 ，所以按軸承 1 的受力驗算。21P?對于滾子軸承， 。3/0??hCnLh 45028)8.1240(.76)(603/113 ????預定壽命 hh95??，合適。hL??（2）鍵的校核1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸大帶輪處選用單圓頭平鍵，尺寸為 mlhb56812???2)校核鍵聯(lián)接的強度鍵、軸材料都是鋼，由機械設計查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 。??MPaP120??原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763鍵的工作長度： mbl502161???合適??PP MadlkT??????2.748.0233.1.8 軸承的潤滑與密封（1）潤滑方式軸承潤滑選用 ZL－3 型潤滑脂（GB 7324－1987）用油量為軸承間隙的1/3～1/2 為宜。（2）密封方式由于軸與軸承接觸處的線速度 ，故選用半粗羊毛氈加以密封。smv3?3.2 橫向絞龍傳動系統(tǒng)設計3.2.1 電動機的選擇（1）選擇電動機類型電動機是標準部件。因為室內工作，運動載荷沖擊不大，所以選擇 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。（2）電動機容量的選擇立式混料機在動力方面的優(yōu)點就是配套動力小，目前市場上 1t 容量的立式混合機橫向進給電機約需配置 1.5KW 的動力，電動機額定功率 只需略大于mP即可，查《 機械設計手冊》表 19-1 選取電動機額定功率為 1.5kw。 0P（3）電動機轉速的選擇攪龍轉數(shù)與單位時間內運輸?shù)娘暳铣烧?，因此適當?shù)靥岣邤圐堔D數(shù)可以加快飼料的循環(huán)速度，提高生產率。本立式混合機橫向進給攪龍選用轉數(shù)500r/min。V 帶推薦的傳動比為： 4~2?帶i所以電動機實際轉速的推薦值為： min/01rinw符合這一范圍的同步轉速為 1000、1500r/min。綜合考慮經濟性，選用同步轉速 1500r/min 的電機。綜合上述（1） （2） （3）電機型號為 Y90L-4，其額定功率 1.5 ，滿載轉kw原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763速 。min/140rnm?3.2.2 傳動比計算（1）總傳動比滿載轉速 。故傳動比為：in/140rnm?8.25014?wmi總滿足 V 帶推薦的傳動比為： 的范圍，因此橫向攪龍可以直接采~帶i用單級 V 帶傳動，不需再增加其他減速傳動裝置。即 8.2?帶i3.2.3 運動和動力參數(shù)計算（1）各軸的轉速電機軸 min/1400rnm?攪龍軸 i/58.21i帶（2）各軸的輸入功率電機軸 ；kwP.0?攪龍軸 ；kwV4.196.051 ????（3）各軸的輸入轉矩電機軸 ；mNnPT ??23.0145.900攪龍軸 ；???.75.511（4）整理列表軸名 功率 kwP/轉矩 mNT?/轉速 in)/(?r傳動比電機軸 1.5 10.23 1400攪龍軸 1.44 27.5 5002.83.2.4 V 帶傳動的設計原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（1）V 帶的基本參數(shù)1）確定計算功率 ：cP已知： ； ；kw5.?min/140rnm查《機械設計基礎》表 13-8 得工況系數(shù)： ；2.1?AK則： kwPKAc 82???2）選取 V 帶型號：根據 、 查《機械設計基礎》圖 13-15 選用 A 型 V 帶，cmn3）確定大、小帶輪的基準直徑 d（1）初選小帶輪的基準直徑：；md10?（2）計算大帶輪基準直徑： mdid 4.270.8.2.12 ?????? ）（）（帶圓整取標準值 ，誤差小于 5%，是允許的。024）驗算帶速： ssndvm /)25,(/3.71064.3106 ??????帶的速度合適。5）確定 V 帶的基準長度和傳動中心距：中心距： )(2)(7.021021 dda???初選中心距 ma4?（2）基準長度： maddLd9.14640)128()10(2.3020220??????   ?對于 A 型帶選用 Ld原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（3）實際中心距： mLad 392.14604200 ???????6）驗算主動輪上的包角 ：1?由 ad?? 3.57)(18012???得 ???? 120.39.)(1 ???主動輪上的包角合適。7）計算 V 帶的根數(shù) ：zLArKPc ?)(0???， 查《機械設計基礎 》表 13-3 得：min/140rnm?md1；kwP3.0（2） ，查表得： ；8.2i/?帶，rm kwP17.0??（3）由 查表得，包角修正系數(shù)?.157??93?K（4）由 ，與 V 帶型號 A 型查表得： Ld240 6.l綜上數(shù)據，得 4.196.03.)17.03(52???z取 合適。102??z8）計算預緊力 （初拉力）：F根據帶型 A 型查《機械設計基礎》表 13-1 得： mkgq/1.0?NvkzvPc1093.71093.5278.51.02???????????     ?9）計算作用在軸上的壓軸力 ：QF原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763NZFQ6.4227.153sin09??   ??其中 為小帶輪的包角。1?10）V 帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：帶型 帶輪基準直徑 (mm) 傳動比 基準長度(mm)A10?d282.8 1400中心距（mm） 根數(shù) 初拉力 (N) 壓軸力 (N)392 2 109 424.6（2）帶輪結構的設計1）帶輪的材料：采用鑄鐵帶輪（常用材料 HT200）2）帶輪的結構形式：V 帶輪的結構形式與 V 帶的基準直徑有關。小帶輪接電動機，較小，所以采用腹板式結構；大帶輪 較大采用輪輻md15? md402?式結構。查機械設計手冊帶輪寬度 ，詳細結B351121???構如下圖示：圖 3-3 橫向攪龍大小帶輪結構3.2.5 攪龍螺旋葉片的設計原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763根據連續(xù)輸送機生產率的公式； 360QF????式中：F—— 被輸送飼料層的橫斷面積 [m2]；ρ——被輸送飼料的堆積密度[kg/m3] ；ν——被輸送物材的軸向輸送速度[m/s]。料層橫斷面面為： 24DFc????式中：D——螺旋直徑[m]；ψ——充填系數(shù)，其值與物材的特性有關，見下表中的 ψ、K 及 A的值；c——傾斜修正系數(shù)，見表 4－5。在料槽中，飼料的充填系數(shù)影響輸送過程和能量的消耗。當充填系數(shù)較小( 即 ψ=5%)時，飼料堆積的高度低矮且大部分飼料靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運動的滑移面幾乎平行于輸送方向(圖 4－10a)。飼料顆粒沿軸向的運動要較圓周方向顯著得多。所以，這時垂直于輸送方向的附加飼料流不嚴重，單位能量消耗也較小。但是，當充填系數(shù)提高(即 ψ=13%或 40%)時，則飼料運動的滑移面將變陡(圖 4－10b、c) 。此時，在圓周方向的運動將比輸送方向的運動強，導致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，對于水平立式混料機來說，飼料的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取 ψ＜50%。各種微粒飼料的充填系數(shù) ψ 值可參考表 4－4。飼料的軸向輸送速度 ν 按下式計算： 60shn??式中：h---螺旋節(jié)距[m] ；ns---螺旋轉速 [r/min]；螺距 h 通常為：h1=k1D式中：k1---螺旋節(jié)距與螺旋直徑的比值，與飼料性質有關，通常取k1=0.7~1，對于摩擦系數(shù)大的飼料，取小值（k1=0.7~0.8） ；對于流動性較好，易流散的飼料，可取 k1=1。表 4－5 立式混料機傾斜修正系數(shù) c傾斜角 β 0° ≤5° ≤10° ≤15° ≤20°c 1.00 0.90 0.80 0.70 0.65原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 3-4 不同充填系數(shù)時飼料層堆積情況及其滑移面將上式結合起來，則有：Q=47ψck1D3nsρ即：3147sQckDn???（1）螺旋直徑選定橫向進給攪龍的 ?=30m3/h，取 ψ=0.25，取 k1=1.0，c=1，n s=500r/min.代入式(4.14) 得：30=47×0.25×1×1.0×D 3×500求得：D=172.2mm ，因為立式混料機的螺旋直徑應根據下列的標注系列進行圓整：D=150；200；250；300； 400；500；600[mm]取 D=200mm所以螺旋直徑為 200mm。（2）螺距h1=D取 h1=D=200mm，所以螺距為 200mm。（3）軸徑d=(0.2~0.35)D取 d=0.2D=0.2×40=40mm，所以軸徑為 40mm。3.2.6 攪龍軸的設計（1）尺寸與結構設計計算1）攪龍軸上的功率 P，轉速 n 和轉矩 T， ，kw4.1?mi/50rmN??5.272）初步確定軸的最小直徑先按式 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料 45 鋼，調質處理。3dCn??根據機械設計表 11.3，取 ，于是得：12?原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763md9.1504.123???該軸需焊接螺旋攪龍，連接攪龍部分軸徑應滿足 d=(0.2~0.35)D，其中 D 為攪龍直徑，該軸連接攪龍部分軸徑選 d=0.2D=0.2×200=40mm，因此考慮到軸的連續(xù)性，最小直徑選 md24in?最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑 。為了保證大帶輪的軸向定位準確，1d該段軸長應比輪轂短 1~2mm，前述已算得帶輪寬 ，因此選大帶輪與mB352?軸配合的長度 。mL31?3）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（a）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求 2 軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度 ，取 故取 2 段的直徑 ，長度dh07.?h?md8?。mL32?(b) 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。根據 ，查機械設計手冊選取 0 基本游隙組，標準精md28?度級的單列圓錐滾子軸承 7206C，其尺寸為 ，故17623???mTDd， ，軸承采用軸肩進行軸向定位，軸肩高度 ，md30?L173 dh0.?取 ，因此，取 。5.2hd54?4）軸上零件的周向定位查機械設計表，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面 ；攪龍mlhb3278???與軸采用焊接連接。（2）強度校核計算1）求作用在軸上的力已知大帶輪的直徑為 ，則md280?NFNTQt6.44.1965.273???2）求軸上的載荷首先根據軸的結構圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取 a 值。對于 7206C 型角接觸球軸承，由手冊中查得 a=17mm。因此，軸原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763的支撐跨距為 mL5021??根據軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C 是軸的危險截面。先計算出截面 C 處的 MH、MV 及 M 的值列于下表。載荷 水平面 H 垂直面 V支反力F NNH143?， NF126?NFNV2371??，56C 截面彎矩 M mLNH??8532 mMLaNV????1432總彎矩 MV ?????6858222max扭矩 T?703）按彎扭合成應力校核軸的強度根據式(15-5)及上表中的數(shù)據，以及軸單向旋轉，扭轉切應力，取 6.0??，軸的計算應力原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763??MpaWTMca 6.23241.075068)(3222 ???????＝已選定軸的材料為 45Cr，調質處理。由表 15-1 查得 70P][1-?。因此][1-ca?，故安全。3.2.7 軸承及鍵的校核（1）軸承的校核初步選擇滾動軸承型號 7206C 角接觸球軸承，其基本額定動載荷為Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為 C0r=63.8KN。徑向當量動載荷 NFNVHr 43.06.187.5432221211 ?????Fr 859222動載荷為 ，查得 ，則有arYP4.0.Nr 012.315643.0. ???? hrh LPCnL '4928601 6???????????????滿足要求。（2）鍵的校核1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為 mlhb3278???2)校核鍵聯(lián)接的強度鍵、軸材料都是鋼，由機械設計查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 ??MPaP10??鍵的工作長度 mbl2831???，合適PP MadlkT?????4.375.02113.2.8 軸承的潤滑與密封（1）潤滑方式軸承潤滑選用 ZL－3 型潤滑脂（GB 7324－1987）用油量為軸承間隙的1/3～1/2 為宜。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763（2）密封方式由于軸與軸承接觸處的線速度 ，故選用半粗羊毛氈加以密封。smv3?第四章 立式混料機主體設計4.1 料箱設計料箱主要影響裝料量，即批次混合質量。本混合機要求最大裝料量：1000kg（飼料容量為 500Kg/m3） ，考慮到飼料混合時需要有一定的富余空間便于飼料混合過程中的拋撒，因此取料箱容積為 2.5m3。料箱采用整體式結構，為了便于卸料設計成上半部分為圓柱體下半部分為圓錐體，由 5mm 冷軋鋼板卷制后焊接而成，料箱整體結構及尺寸如下圖 4-1 示：圖 4-1 料箱4.2 攪龍?zhí)淄驳脑O計攪龍?zhí)淄才c攪龍之間的距離通常為 8~12mm，間距過大攪龍對飼料運輸?shù)男氏陆?，間距過小則會導致攪龍與套筒磨損加劇，為了兼顧效率與磨損，本立式混合機攪龍?zhí)淄才c攪龍之間的距離取 10mm。由于攪龍?zhí)淄仓皇窃跀圐垖︼暳舷蛏线\輸?shù)倪^程中起到導向作用，所承受的壓力和扭矩均比較小，因此采用 5mm 冷軋鋼板卷制焊接而成，而后通過六根