【文章內(nèi)容簡介】 選擇及電機參數(shù)的確定攪拌功率的計算在正常情況下，混合設備運轉(zhuǎn)時所消耗的功率包括以下幾部分：（1） 使容器內(nèi)的粉粒體運動消耗的功率。（2） 軸承、減速裝置和傳動裝置摩擦消耗的功率。（3） 連續(xù)驅(qū)動容器本身或攪拌槳葉等回轉(zhuǎn)消耗的功率。（4） 其他附屬裝置，如控制器等消耗的功率。對于容器固定型混合設備，當這類混合設備的螺帶葉片或攪拌槳回轉(zhuǎn)時，對于流動良好的粉粒體，可以通過實驗等到軸力矩。 （）式中 K—實驗系數(shù)，查表取K=45； Dp—粒子直徑，m，查表取m； —表觀密度，kg/m3，查表取kg/m3； —內(nèi)摩擦系數(shù)，查表取=； Z—接觸螺帶的粉粒體層的高度或長度，m，本設計Z=； d—葉片外徑，m，本設計d=； s—螺帶節(jié)距，m，本設計s=； b—葉片寬度，m，本設計b=； f—裝料系數(shù)，本設計取值f=。 參考已有實驗測出的參數(shù)表格，選擇機型為臥式螺帶，則指數(shù)值如下：=0；=；=；=；=；=；=；=。對于本設計，物料設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)，最后計算數(shù)值確定如下：大螺帶轉(zhuǎn)矩而對于小螺帶，小螺帶轉(zhuǎn)矩攪拌軸上總轉(zhuǎn)矩攪拌軸功率 （）式中各參數(shù) P—功率，W； n—回轉(zhuǎn)速度，r/s，本設計取值n=1r/s； T—軸力矩。所以攪拌軸功率電動機額定功率的計算電動機額定功率是根據(jù)它的發(fā)熱情況來選擇的，在允許范圍內(nèi)，電動機絕緣材料的壽命為15~25年。如果超過了容許溫度，電動機使用壽命就要縮短。而電動機的發(fā)熱情況，又與負載大小及運行時間長短有關(guān)。攪拌設備的電動機功率必須同時滿足攪拌器運轉(zhuǎn)及傳動裝置和密封系統(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。電動機額定功率可按下式確定： （）式中各參數(shù) PN—電動機功率，kW； P—攪拌器功率，kW，由前面計算P=； PS—軸封裝置的摩擦損失功率，kW； —傳動裝置的機械效率。軸封裝置摩擦造成的功率損失因密封系統(tǒng)的機構(gòu)而異，一般來說，填料密封功率損失大，機械密封的功率損失相對較小。但是考慮到設計的目標功能與成本有機結(jié)合，最終采用了填料密封，作為粗略的估算，填料密封功率損失約為攪拌器功率的5%~10%，%，即軸封摩擦損失功率為傳動機構(gòu)的效率是齒輪軸承帶這些零部件的效率乘積，，所以電機額定效率電動機功率的修正計算電動機用于海拔高度超過1000m或環(huán)境溫度超過40℃、相對濕度超過95%時，均在訂貨時注明，并計算功率的降低程度，這是因為海拔高度、溫度和濕度都會對電動機的工作產(chǎn)生很大影響。本設計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，電機額定功率按照下式進行修訂： （）式中 —校正溫度影響后的電動機功率，kW； —電動機額定功率，kW，由前面計算PN=； —溫度校正系數(shù)，根據(jù)表格查詢對應25℃。所以電機額定功率電動機的選擇為保證系統(tǒng)滿足啟動要求和穩(wěn)定運行要求?！〗涣鳟惒诫姍C的部分技術(shù)參數(shù)名稱額定功率kW額定電流A額定轉(zhuǎn)速r/min效率%質(zhì)量kgY290S2228407922　副電機的選擇及電機參數(shù)的確定與前面計算主電機的過程相似，首先設定工作條件：擺動系統(tǒng)的擺動周期T=1s，擺動幅角，工作過程可以假設為整體箱體質(zhì)量集中為一點的擺動運動，該點距離回轉(zhuǎn)中心的距離L=R/2=，攪拌桶作為鑄造件，設密度均勻，值為，并且作為粗略估算，將其外形假設為外部mm且內(nèi)壁厚10mm的長方體，所以，整個攪拌桶質(zhì)量為將所有質(zhì)量集中到攪拌桶外壁某一點，那么擺動過程中的轉(zhuǎn)矩為擺動的等效角速度擺動功率計算電機功率，其中效率包括帶傳動、齒輪傳動、軸承以及擺動臂和凸輪之間的效率乘積，即選擇電機Y132M8?！〗涣鳟惒诫姍C的部分技術(shù)參數(shù)名稱額定功率kW額定電流A額定轉(zhuǎn)速r/min效率%質(zhì)量kgY132M87108279　主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計電動機已經(jīng)初步選定，轉(zhuǎn)速2840r/min，攪拌軸的轉(zhuǎn)速60r/min，傳動比大約為48，考慮到電機和攪拌軸的距離以及整個攪拌機的體積，采用一級帶輪傳動，傳動比初定為3，兩級傳動比為4的齒輪傳動。下面將進行詳細計算。　基本結(jié)構(gòu)的確定與選材對于傳動比為3的帶傳動，傳動比不是很高，傳遞的功率也不是很大，使用普通V帶輪，材料HT200；齒輪傳動比為4，材料40Cr[5]。　帶輪與齒輪的詳細設計帶輪的詳細設計為計算帶傳動的結(jié)構(gòu)參數(shù)，首先設定一些工作條件，本設計載荷變動微小，帶負載啟動，每天工作小于10小時。（1）計算帶輪的計算功率[7] （）式中 —計算功率，kW； —動載荷系數(shù)，； P—電機額定功率，kW。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）初選小帶輪的基準直徑，因此外徑，轉(zhuǎn)速為=2840r/min，驗算帶的速度其中的取值范圍是25~30m/s。計算從動輪的基準直徑查表圓整后，外徑。 （4）確定帶輪的中心距和帶的基準長度初定中心距 （） 初定 帶的基準長度取，實際中心距中心距的變動范圍 （5）驗算主動輪上包角包角滿足要求。 （6）確定V帶的根數(shù) （）式中 所以， （7）確定帶的預緊力。單根V帶所需預緊力 （）其中 v—帶的線速度取最大值，m/s，； q—傳動帶單位長度質(zhì)量，kg/m。所以，由于新帶輪容易松弛，所以對于非自動張緊的帶傳動。 （8）計算帶傳動作用在軸上的力 （9）V帶輪設計，關(guān)于V帶輪的形式：，帶輪一般采用實心式；當帶輪基準直徑小于等于300mm時可以采用腹板式；當帶輪基準直徑大于300mm時，可以采用輪輻式。帶輪槽型Z型，基準寬度，基準線上槽深，下槽深，槽間距，第一槽對稱面至端面的距離，最小輪緣厚，輪槽角小帶輪34176。，大帶輪38176。所以，帶輪寬小帶輪設計，小帶輪軸徑d=34mm，采用實心式。 小帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 小帶輪三維仿真大帶輪設計，,由于其基準直徑已經(jīng)非常大，為了減少質(zhì)量，更重要的是降低轉(zhuǎn)動慣量，采用孔板式。 大帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 大帶輪三維仿真齒輪的詳細設計齒輪傳動比的分配為，齒輪材料鍛鋼，直齒圓柱齒輪，7級精度。傳動系統(tǒng)輸入功率小齒輪轉(zhuǎn)速 齒數(shù)比u=4，設定工作壽命10年，每年工作300天，每天工作6小時。選擇小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS，二者材料硬度差40HBS。初定小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)。按照齒面接觸強度設計齒輪。 （）確定其中計算參數(shù)，計算應力循環(huán)次數(shù)查表[6]得接觸疲勞壽命系數(shù)，KHN1=，KHN2=，取失效概率1%，安全系數(shù)S=1，計算接觸許用應力將上述兩個數(shù)值中較小的值帶入公式中計算小齒輪分度圓直徑計算圓周速度計算齒寬模數(shù)齒高因此，齒寬比，計算載荷系數(shù)，根據(jù)v=，7級齒輪精度，查得動載荷系數(shù)Kv=，假設，查表知，使用系數(shù)(輕微沖擊)，因此由，查彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)圖，得[7]，所以，載荷系數(shù)按實際載荷系數(shù)校正分度圓直徑計算模數(shù)按齒根彎曲強度設計 （）確定式中各參數(shù)，計算彎曲許用應力，安全系數(shù)S=，計算載荷系數(shù)查取齒形系數(shù)查取應力校正系數(shù)計算大小齒輪的值，并比較大小。大齒輪數(shù)值大，取用大齒輪的數(shù)值，取m=，分度圓直徑，齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。齒輪幾何尺寸及安裝尺寸計算分度圓直徑中心距齒輪寬取小齒輪寬，大齒輪寬。