【正文】 中機(jī)械密封成本較高,但泄漏率低；維修頻度是填料密封的二分之一到四分之一。磁力攪拌器的缺點(diǎn)是對(duì)于一些粘稠液體或有大量固體參加或生成的反應(yīng)尚不能順利使用,此時(shí)必須使用機(jī)械攪拌器作為驅(qū)動(dòng)能源。這個(gè)問題一直是傳統(tǒng)行星式垂直槳葉的要害所在。在新型轉(zhuǎn)子定子攪拌技術(shù)方面進(jìn)展也很迅速，轉(zhuǎn)子定子攪拌技術(shù)可制造亞微米級(jí)的各種乳化劑,美國ROSS和IKA公司生產(chǎn)的這種攪拌器,其產(chǎn)量約比相同功率的膠體磨或均質(zhì)機(jī)大十倍。（2）雙行星攪拌器與變速驅(qū)動(dòng)裝置的組合，這一構(gòu)想使得即使在極低轉(zhuǎn)速下也可獲得極大扭矩。高速分散頭則對(duì)物料施加剪切力。由于操作人員與產(chǎn)品的接觸大大減少,產(chǎn)品不受污染的安全性也大大提高了。主傳動(dòng)部分包括一個(gè)異步電機(jī)和減速系統(tǒng)。（2）臥式攪拌器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了總體的設(shè)計(jì)方案，將攪拌器的結(jié)構(gòu)分成主傳動(dòng)系統(tǒng)、擺動(dòng)系統(tǒng)、攪拌部分和機(jī)架四大部分，然后分別對(duì)這四部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)， （3）零件安全性校核當(dāng)完成各部分的零件設(shè)計(jì)后，還要進(jìn)行安全性校核。第2章　臥式攪拌器總體方案設(shè)計(jì)　引言食品機(jī)械與設(shè)備的特點(diǎn)是食品原料、加工過程和食品成分方面的特殊性的反映。它是國內(nèi)大量生產(chǎn)各種面食制品的各食品廠應(yīng)用最廣泛的一種加工設(shè)備。但是雖然轉(zhuǎn)速低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻很大，選用符合啟動(dòng)要求的電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速約2000r/min，因此傳動(dòng)系統(tǒng)要采用較大減速比，考慮機(jī)器尺寸和振動(dòng)噪聲要求，采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組合機(jī)構(gòu)。有了以上尺寸設(shè)定，合理布局電動(dòng)機(jī)的位置，傳動(dòng)裝置的布局，完成總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。對(duì)于擺動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)定擺角幅度15176。 攪拌容器外殼尺寸　本章小結(jié)本章通過分析研究食品工業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)制造要求，確定了用于面粉攪拌的臥式攪拌機(jī)基本結(jié)構(gòu)方案和基本結(jié)構(gòu)尺寸，并對(duì)臥式攪拌機(jī)的部分工作參數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)設(shè)定，為下一步的詳細(xì)計(jì)算做好準(zhǔn)備。（2） 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，合理選擇電動(dòng)機(jī)容量，并確定冷卻通風(fēng)方式。根據(jù)上述原則，綜合考慮本設(shè)計(jì)的工作條件要求，確定電機(jī)類型為異步電機(jī)，防護(hù)方式防塵、防水濺以及防異物伸入。（4） 其他附屬裝置，如控制器等消耗的功率。對(duì)于本設(shè)計(jì)，物料設(shè)定為面粉和砂糖的混合物，攪拌葉片與攪拌桶內(nèi)壁間隙為2mm，根據(jù)查詢的資料，估算混合物料的表觀密度，粒子直徑等參數(shù)，最后計(jì)算數(shù)值確定如下：大螺帶轉(zhuǎn)矩而對(duì)于小螺帶，小螺帶轉(zhuǎn)矩?cái)嚢栎S上總轉(zhuǎn)矩?cái)嚢栎S功率 （）式中各參數(shù) P—功率，W； n—回轉(zhuǎn)速度，r/s，本設(shè)計(jì)取值n=1r/s； T—軸力矩。攪拌設(shè)備的電動(dòng)機(jī)功率必須同時(shí)滿足攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)及傳動(dòng)裝置和密封系統(tǒng)功率損耗的要求，此外還需考慮在操作過程中出現(xiàn)的不利條件造成功率過大等因素。本設(shè)計(jì)忽略海拔高度和濕度的影響，只考慮環(huán)境溫度造成的影響，電機(jī)額定功率按照下式進(jìn)行修訂： （）式中 —校正溫度影響后的電動(dòng)機(jī)功率，kW； —電動(dòng)機(jī)額定功率，kW，由前面計(jì)算PN=； —溫度校正系數(shù)，根據(jù)表格查詢對(duì)應(yīng)25℃。下面將進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。所以 （2）選擇帶型，普通V帶Z型，節(jié)寬bp=，頂寬b=10mm，高度h=6mm，截面積A=47mm2 （3）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，因此外徑，轉(zhuǎn)速為=2840r/min，驗(yàn)算帶的速度其中的取值范圍是25~30m/s。單根V帶所需預(yù)緊力 （）其中 v—帶的線速度取最大值，m/s，； q—傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，kg/m。大帶輪38176。 大帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 大帶輪三維仿真齒輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)比的分配為，齒輪材料鍛鋼，直齒圓柱齒輪，7級(jí)精度。按照齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪。符合前面的假設(shè)，所以設(shè)計(jì)合理。大帶輪所用的軸就是前面涉及過的齒輪軸，因此在這里不再贅述。　基本結(jié)構(gòu)的確定與選材在這里，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)很多，但是為了盡量降低噪音，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性，在擺動(dòng)部分決定采用擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，而電機(jī)轉(zhuǎn)速一般都偏高，需要用帶輪進(jìn)行減速，甚至需要用齒輪或渦輪蝸桿進(jìn)行二級(jí)減速，前面的計(jì)算已經(jīng)選擇了一種同步轉(zhuǎn)速比較低的電機(jī)了，但是其轉(zhuǎn)速相對(duì)于本設(shè)計(jì)來說依然很高，綜合考慮電機(jī)的安裝方向和傳動(dòng)比的分配，決定采用帶輪斜齒輪凸輪機(jī)構(gòu)，最終傳動(dòng)比，帶輪傳動(dòng)比比較大，使用多楔帶，帶輪材料HT150，斜齒輪承受震動(dòng)沖擊，要采取硬度較大的材料，使用40Cr，調(diào)質(zhì)。帶每楔傳遞的基本額定功率，功率增量，查表得包角修正系數(shù)，帶長(zhǎng)修正系數(shù)，通過計(jì)算并且最終查表取整，多楔帶的楔數(shù)有效圓周力帶的緊邊拉力帶的松邊拉力作用在軸上的拉力帶輪的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，小帶輪總長(zhǎng)度，取120mm，小帶輪輪轂內(nèi)徑，外徑；大帶輪采用輪輻式機(jī)構(gòu)，輪輻數(shù)目m=4，輪輻寬度軸徑定為d=45mm，厚度。初選螺旋角=14176。按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)等不必修正?！　X輪設(shè)計(jì)好后，利用三維軟件進(jìn)行仿真。π/12π/12t/s1 凸輪位移曲線然而，在設(shè)計(jì)時(shí)不能直接應(yīng)用此條曲線，因?yàn)樵谇€的拐點(diǎn)處，速度變化快，加速度很大，因此那些點(diǎn)處的沖擊也非常大，會(huì)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)造成極大損害，所以要對(duì)上述曲線進(jìn)行修正[9]。sπ/12 凸輪修正位移曲線凸輪勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，上述圖線橫坐標(biāo)為凸輪轉(zhuǎn)角，與時(shí)間是一一對(duì)應(yīng)的，設(shè)從動(dòng)件靜止時(shí)間是運(yùn)動(dòng)時(shí)間的1/3。當(dāng)設(shè)計(jì)好后，利用PRO/ENGINEER軟件進(jìn)行仿真，進(jìn)一步檢查是否有不妥之處。攪拌槳是機(jī)械攪拌設(shè)備的關(guān)鍵部件，攪拌操作涉及流體的流動(dòng)、傳質(zhì)和傳熱，所進(jìn)行的物理和化學(xué)過程對(duì)攪拌效果的要求也不同[10]；攪拌容器是物料攪拌操作的場(chǎng)所，設(shè)計(jì)時(shí)要求體積符合工作需要，但是質(zhì)量不能太大，否則會(huì)造成不必要的材料浪費(fèi)和功率損失；止動(dòng)扳手是用來限制攪拌容器運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)；聯(lián)軸器是用來連接攪拌槳和傳動(dòng)系統(tǒng)輸出軸的。為了獲得較好的混合效果，本設(shè)計(jì)采用了雙螺帶式攪拌器，因?yàn)榇朔N攪拌器有較好的循環(huán)性能，使得整個(gè)容器內(nèi)的混合效果比較好[12]?！嚢枞萜鞯慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)攪拌容器作用是為物料攪拌提供合適的空間，攪拌容器的幾何尺寸主要指容器的容積V，筒體的高度H、內(nèi)徑D，以及壁厚等。第一個(gè)是主傳動(dòng)系統(tǒng)中電機(jī)與小帶輪之間，因?yàn)樾л喯鄬?duì)電機(jī)軸伸出部分而言，比較長(zhǎng)，所以小帶輪的軸和電機(jī)軸之間需要連接聯(lián)軸器，這里沒有什么特殊結(jié)構(gòu)上的要求，使用普通聯(lián)軸器即可；第二個(gè)聯(lián)軸器用在攪拌軸和主傳動(dòng)系統(tǒng)之間，此處為了主傳動(dòng)系統(tǒng)的拆裝方便以及系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)零件的靈活拆裝，攪拌軸和主傳動(dòng)系統(tǒng)之間有較大的距離，這么長(zhǎng)的距離如果使用一根軸的話就要求加工和安裝精度很高，否則軸上就會(huì)產(chǎn)生很大的附加約束力，因此在此處將軸斷開，用一個(gè)彈性聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，這樣對(duì)兩個(gè)軸的同軸度要求降低了，并且還有吸震作用，降低了傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪受到的沖擊力[17]?！”菊滦〗Y(jié)本章把臥式攪拌器的設(shè)計(jì)進(jìn)行模塊化，并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，繪制其零件圖、裝配圖，并用PRO/ENGINEER對(duì)臥式攪拌器進(jìn)行了三維建模，使設(shè)計(jì)更直觀的表現(xiàn)出來?！≥S承的校核本設(shè)計(jì)中多處采用滾動(dòng)軸承，且有些地方的軸承轉(zhuǎn)速很高，有些地方徑向力很大，為了保證攪拌器能在規(guī)定的工作壽命內(nèi)正常工作,不能盲目進(jìn)行安裝使用,否則可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的事故和現(xiàn)象。對(duì)于其他的軸承也采用類似的方法校核，均可以正常工作?！℃I的校核本設(shè)計(jì)中在齒輪、帶輪以及凸輪中均使用了普通平鍵，有些部位傳遞的扭矩非常大，對(duì)于鍵的安全性需要校核?！”菊滦〗Y(jié)本章對(duì)設(shè)計(jì)后的電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、軸承壽命以及載荷、鍵受力參數(shù)以及攪拌軸等軸類零件進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，對(duì)部分初選的關(guān)鍵零件進(jìn)行了校核分析，充分保證臥式攪拌器的可靠運(yùn)行。2．驅(qū)動(dòng)元件的選擇。4．?dāng)[動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。對(duì)各個(gè)已設(shè)計(jì)零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，確保滿足使用要求，使攪拌器具有足夠的可靠性。我在學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中的每一點(diǎn)進(jìn)步，無不凝聚著導(dǎo)師的