10L真空攪拌機的設(shè)計
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畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要
真空攪拌機的設(shè)計
摘 要 在對食品，化工材料以及大理石等人工石材的加工中，針對不同的加工量，于是設(shè)計了10升的真空攪拌機。首先，針對加工量 ，確定了攪拌機的容量，然后根據(jù)加工過程及加工環(huán)境，要求等確定機器的動力系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，箱體的設(shè)計。其次，對機器的傳動系統(tǒng)的各個零件進行了設(shè)計計算然后，對各個零件的加工，以及加工公差等級進行了確定，為了提高機器零件的互換性和減少成本，本機器的一些零件采用了標準件。
關(guān)鍵詞 真空 攪拌機 設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要
The design of the vacuum mixer
Abstract
In the food, chemical materials and artificial stone and marble processing, in view of the different design, and the 10 manufactured litres of vacuum mixer. First of all, to determine the mixer, manufactured capacity, and then based on the processing process and processing conditions, such as the requirement to determine the machine power system, the design of the drive system. Second, on the machine drive system of each part of the design and calculation of all, then parts processing, and tolerance grade to processing were determined by machine parts, in order to improve the interchangeability and reduce cost, some of the machine parts used standard parts.
Keywords Vacuum Mixer Design
目 錄
1 引言 1
1.1選題的目的和意義 1
1.2國內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢 1
2 設(shè)計任務(wù)書 1
2.1設(shè)計依據(jù)： 1
2.2產(chǎn)品的用途及使用范圍 2
2.3主要工作原理： 2
2.4關(guān)鍵問題及解決辦法： 2
2.4.1 傳動系統(tǒng)的選擇：使用齒輪傳動 2
2.4.2 機構(gòu)的功能特點： 3
3 設(shè)計計算說明書 4
3.1總體方案設(shè)計 4
3.2傳動系統(tǒng)總體設(shè)計 5
3.2.1傳動系統(tǒng)的選擇 5
3.2.2電動機的選擇： 5
3.2.3聯(lián)軸器的選擇 7
3.2.4 減速器的選擇 10
3.2.5 旋轉(zhuǎn)盤的設(shè)計 14
3.2.6 軸上鍵槽及鍵選擇 16
3.3箱體的設(shè)計 16
3.4 攪拌系統(tǒng)的設(shè)計 18
3.4.1 攪拌桶的設(shè)計 18
3.4.2 桶蓋的設(shè)計 20
3.4.3 攪拌葉片的設(shè)計 21
3.4.4 攪拌軸的設(shè)計 23
3.5 橫梁組件的設(shè)計 27
3.6 支撐軸的設(shè)計 27
3.7 其他 28
3.7.1 公差等級的選擇 28
3.7.2 粗糙度選擇 29
4 使用說明書 29
4.1使用規(guī)程： 29
4.2使用注意事項： 30
4.2真空攪拌機的維護 31
5標準化審查報告 31
5.1產(chǎn)品圖樣的審查 31
5.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 31
5.3 標注件的使用情況 32
參 考 文 獻 34
致 謝 35
真空攪拌機的設(shè)計
1 引言
1.1選題的目的和意義
隨著社會的進步，科學的發(fā)展，人們對于一些產(chǎn)品的精度要求越來越高，在化工材料，食品以及人工大理石等石材產(chǎn)品的加工工藝中，對于材料的攪拌不再僅僅是滿足均勻就可以，還需要一些特定的加工環(huán)境，比如真空攪拌。真空攪拌不僅能夠保證材料的均勻，還可以在攪拌中抽出多余的、有害的氣體，使得產(chǎn)品更加的完善，精確，同時在攪拌的過程中由于氣體的不存在，還可以減少輔料的用量等。
目前，我國的真空攪拌機已經(jīng)應(yīng)用在各種各樣的原材料加工中，但是由于加工的條件差異，對真空攪拌機的要求不盡相同，所以，通過這次設(shè)計，使得真空攪拌機可以滿足一些特定的加工環(huán)境。
1.2國內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢
攪拌機，是一種帶葉片的軸在圓筒或槽中旋轉(zhuǎn)，用以混合或揉和物質(zhì)使成所需稠度的機器。隨著我國攪拌機市場的發(fā)展，攪拌機的技術(shù)的研發(fā)和市場狀況成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點。了解國內(nèi)外攪拌機技術(shù)發(fā)展和市場狀況對于企業(yè)提高市場競爭力十分關(guān)鍵。由于攪拌技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)成為跨學科的、有眾多應(yīng)用領(lǐng)域的傳統(tǒng)學科。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會（ECE）和國際攪拌技術(shù)聯(lián)合會（IFR）的統(tǒng)計，攪拌機在世界工業(yè)中占據(jù)很重要的地位，它以強勁的增長速度加快世界工業(yè)的自動化進程。隨著工業(yè)自動化程度的提高，攪拌機將在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
2 設(shè)計任務(wù)書
2.1設(shè)計依據(jù)：
目前在我國已有真空攪拌機，但是根據(jù)各個原料的加工條件，以及加工量的不同，對真空攪拌機的要求也不盡相同，因此決定設(shè)計一個10升的真空攪拌機。
2.2產(chǎn)品的用途及使用范圍
隨著社會的發(fā)展，一些產(chǎn)品的加工不再局限于從前的加工條件，而是需要更加精細的加工條件。在一些食品，化工材料以及人工石材的加工攪拌中，不再僅僅局限于以前的均勻就可以，還需要在攪拌的過程中清除有害的氣體，雜質(zhì)。這就需要一臺可以勝任這樣工作的機器。
通過對市場的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在大多企業(yè)在加工這些特定的材料時用的是真空攪拌機，通過氣缸將攪拌過程中產(chǎn)生的氣體，有效的排除。使得在攪拌的過程中原材料不受其他氣體的影響，減少變質(zhì)的可能，以及由于多余氣體的排除，更加的減少了輔料的使用量，減少成本。
主要技術(shù)參數(shù)：
長為680mm,寬為450mm，高為755mm..
功率：1kW
攪拌機轉(zhuǎn)速：60r/min
變速要求：單級
傳動：一級齒輪傳動
2.3主要工作原理：
真空攪拌機的轉(zhuǎn)速在60r/min,功率≤1kW,因此用異步電動機提供動力，通過減速器來實現(xiàn)調(diào)速。由于采用攪拌桶轉(zhuǎn)，而攪拌軸固定的形式，所以減速器置于機器的下方，通過圓柱蝸桿減速器來帶動攪拌桶轉(zhuǎn)動，為了便于攪拌桶裝料、卸料，攪拌桶要隨時可以拿下來，在攪拌桶與減速器之間加一個旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤與減速器通過鍵連接，與攪拌桶卡在一起，便于裝卸，由于要抽真空，因此攪拌桶必須密封，由捅蓋加密封圈實現(xiàn)密封，并且固定在攪拌軸，攪拌軸中空，外接真空泵，實現(xiàn)抽真空。
2.4關(guān)鍵問題及解決辦法：
2.4.1 傳動系統(tǒng)的選擇：使用齒輪傳動
本攪拌器體積比較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，要求結(jié)構(gòu)要緊湊，如果選用帶傳動則機座體積過于龐大，而上面攪拌桶等體積小，不美觀而且浪費材料，真空攪拌機不需要像鏈傳動那樣保持精確的傳動比，而且鏈傳動工作時有噪音，因此使用齒輪傳動。采用一級齒輪傳動就可以滿足，由于需要改變傳動方向，所以采用圓柱蝸桿減速器。
2.4.2 機構(gòu)的功能特點：
1該攪拌機體積比較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，要求結(jié)構(gòu)要緊湊，無污染，使用方便。
2 蝸桿減速器的特點是在外廓尺寸不大的情況下，可以獲得大的傳動比，工作平穩(wěn)，噪聲較小
3攪拌桶用用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。
4 為了方便裝料，和卸料 真空攪拌機的攪拌桶可以拆下來 ，在攪拌桶的下面有一個旋轉(zhuǎn)盤
5為了方便攪拌及攪拌均勻，攪拌機的攪拌葉片設(shè)計成空間葉片形式的
3 設(shè)計計算說明書
3.1總體方案設(shè)計
由設(shè)計內(nèi)容和要求可知，要設(shè)計的真空攪拌機的轉(zhuǎn)速在60r/min,功率≤1kW,因此用異步電動機提供動力，通過減速器來實現(xiàn)調(diào)速。由于采用攪拌桶轉(zhuǎn)，而攪拌軸固定的形式，所以減速器置于機器的下方，通過圓柱蝸桿減速器來帶動攪拌桶轉(zhuǎn)動，為了便于攪拌桶裝料、卸料，攪拌桶要隨時可以拿下來，在攪拌桶與減速器之間加一個旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤與減速器通過鍵連接，與攪拌桶卡在一起，便于裝卸，由于要抽真空，因此攪拌桶必須密封，由捅蓋加密封圈實現(xiàn)密封，并且固定在攪拌軸，攪拌軸中空，外接真空泵，實現(xiàn)抽真空?？傮w設(shè)計方案簡圖如下
圖3-1 方案簡圖
3.2傳動系統(tǒng)總體設(shè)計
3.2.1傳動系統(tǒng)的選擇
比較各種傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點：
表3-1 傳動系統(tǒng)優(yōu)缺點
優(yōu)點
缺點
齒輪傳動
承載能力和速度范圍大，傳動比較平穩(wěn)，效率高，外廓尺寸小，工作平穩(wěn)，壽命長。
制造及安裝精度要求高，價格教貴，不適用于傳動距離較遠的場合，傳動過程中有瞬時沖動的現(xiàn)象。
鏈傳動
能保持準確的傳動比，傳動效率高，作用與軸上的徑向壓力小，結(jié)構(gòu)較為緊籌。
只能用于通向的傳動，運轉(zhuǎn)不能保持瞬時傳動比，工作有噪音。
帶傳動
結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，噪音較小，價格便宜。
傳動比不恒定，壽命短
本攪拌器體積比較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，要求結(jié)構(gòu)要緊湊，如果選用帶傳動則機座體積過于龐大，而上面攪拌桶等體積小，不美觀而且浪費材料，真空攪拌機不需要像鏈傳動那樣保持精確的傳動比，而且鏈傳動工作時有噪音，因此使用齒輪傳動。
由于總的傳動比要求不高，電機轉(zhuǎn)速為1440r/min,攪拌桶所需要的最終轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)r/min.減速比1390÷60=23.17。
采用一級齒輪傳動就可以滿足，由于需要改變傳動方向，所以采用圓柱蝸桿減速器。
3.2.2電動機的選擇：
選擇電動機的內(nèi)容包括：電動機類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速，要確定電動機具體型號。
選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)型式
電動機類型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源（交流或直流）、工作條件（溫度、環(huán)境空間尺寸等）和載荷特點（性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況）來選擇。沒有特殊要求時均選用交流電動機，其中以三相鼠籠式異步電動機用得最多。
2、選擇電動機的容量
標準電動機的容量由額定功率表示。所選電動機的額定功率應(yīng)等于火燒大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機正常工作，或是電動機長期過載、發(fā)熱而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)過低造成浪費。
電動機的容量主要由運行時發(fā)熱條件限定，在不便或變化很小的載荷下長期連續(xù)運行的機械，只要電動機的負載不超過額定值，電動機便不會過熱，通常不必校驗發(fā)熱和起動力矩。所需電動機功率為
P=KW （3-1）
式中： P_工作機實際所需要的電動機輸出功率，KW；
P--工作機所需輸入功率，KW;
--電動機至工作機之間傳動裝置的總效率。
工作機所需功率批P應(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)計算求得，例如
P=KW
或P=KW
式中： F—工作機的阻力，N;
v—工作機的線速度，m/s;
T—工作機的阻力矩，Nm;
n—工作機的轉(zhuǎn)速，r/min;
—工作機的效率。
總效率按下式計算：…
其中…分別為傳動裝置中每一傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈）、每對軸承、每個聯(lián)軸器的效率，選用此值時一般選用中間值。
本攪拌機負載不高和生產(chǎn)工藝對電動機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等沒有要求，因此可以選用普通三相異步電動機。
電動機工作環(huán)境良好，不用考慮由于溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易爆炸氣體等原因，所采取的必要的保護方式
本攪拌機體積小，要求功率低，低于1千瓦，要求轉(zhuǎn)速也不高。
綜合以上幾點，選用Y系列三相異步電動機（JB3074-82）
Y系列三相異步電動機是按照國際電工委員會（IEC）標準設(shè)計的，具有國際互換性的特點，其中Y系列（IP44）電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電機內(nèi)部之特點，B級絕緣，工作環(huán)境溫度不超過+40℃相對濕度不超過95%，海拔高度不超過1000米，額定電壓380伏，頻率50Hz。適用于無特殊需要的機械上。機床、泵、風機、運輸機、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械上等。
Y系列三相異步電動機完全符合所設(shè)計攪拌機的要求，且造價低，結(jié)構(gòu)簡單，便于日常維護。
圖3-2 Y系列三相異步電動機簡圖
根據(jù)轉(zhuǎn)速，功率的選擇電動機型號。
選擇Y801-4，具體工作參數(shù)如下：額定功率4千瓦，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min.質(zhì)量17千克.
3.2.3聯(lián)軸器的選擇
1 選擇聯(lián)軸器的類型的原則
根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被連接力量部件的安裝，參考各聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時可考慮以下幾點：
所需傳遞的扭矩的大小和性質(zhì)以及對緩沖減震功能的要求。例如，對大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器；對嚴重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力的大小。對于高速傳動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如默片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。
兩軸相對位移的大小和方向。當安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴格精確對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當徑向位移較大時，可選用滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩周的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。
聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)及強光燈比較敏感，而且容易老化。
聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選裝拆方便、維護簡單成本低的聯(lián)軸器。例如港性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器，由于具有良好的綜合性能，廣泛適用于一般的中小功率傳動。
常用的聯(lián)軸器多已標準化和規(guī)格化了。選用時，首先按工作條件選擇合適的類型，再按轉(zhuǎn)矩，軸徑和轉(zhuǎn)速選擇聯(lián)軸器的具體尺寸，必要時校核聯(lián)軸器內(nèi)薄弱件的承載能力。若無具體規(guī)范時，亦可參照推薦的主要尺寸定出全部的結(jié)構(gòu)尺寸，然后進行必要的校核計算。
根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被連接兩部件的安裝精度等，各類聯(lián)軸器的特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時需考慮以下幾點：
所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減振功能的要求。例如，對大功率的 重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器。
兩軸相對位移的大小和方向。當安裝和調(diào)整后，難以保持兩軸嚴格精度對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。
聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選用裝拆方便、維護簡單、成本低的聯(lián)軸器。例如，剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動軸。
根據(jù)設(shè)計要求選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。
這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，裝拆更換彈性元件方便，有微量補償兩軸線偏移和緩沖吸振能力，主要用于載荷較平穩(wěn)。啟動頻繁，對緩沖要求不高的中，低速軸系運動，工作溫度為-20--+70。
2載荷計算
公稱轉(zhuǎn)矩 T=9550×P/n
電機額定功率為0.55KW 滿載轉(zhuǎn)速為1390 r
P=0.55kw n=1390r/min
T=9550×0.55/1390N·m=3.778N·m
由表14-1查得K=1.7，故由公式計算轉(zhuǎn)矩為
Tca=kt=1.7×3.778N·m=6.42 N·m
根據(jù)電動機的軸徑d=19mm，選擇HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器。
所選聯(lián)軸器如下圖所示:
圖3-3 聯(lián)軸器
3.2.4 減速器的選擇
本攪拌器體積比較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，要求結(jié)構(gòu)要緊湊，如果選用帶傳動則機座體積過于龐大，而上面攪拌桶等體積小，不美觀而且浪費材料，真空攪拌機不需要像鏈傳動那樣保持精確的傳動比，而且鏈傳動工作時有噪音，因此使用齒輪傳動。
由于總的傳動比要求不高，電機轉(zhuǎn)速為1390r/min,攪拌桶所需要的最終轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)r/min.減速比1390÷60=23.17。
采用一級齒輪傳動就可以滿足，由于需要改變傳動方向，所以采用圓柱蝸桿減速器。
蝸桿減速器的特點是在外廓尺寸不大的情況下，可以獲得大的傳動比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率較低。其中應(yīng)用較廣的是單級蝸桿減速器，
蝸桿配置方案的選取，亦視傳動裝置組合的方便與否而定。選擇時，應(yīng)盡可能的選用下蝸桿的結(jié)構(gòu)。以為此時的潤滑和冷卻問題都較易解決，同時蝸桿軸承的潤滑也很方便。當蝸桿的圓周速度大于4-5m/s時，為了減少攪油和飛濺時損耗的功率，可采用上蝸桿結(jié)構(gòu)。
根據(jù)機器要求直接選用標準的蝸桿，直接購買，不再另外設(shè)計。
根據(jù)標準Q/ZB125-73介紹
此為一級傳動的WD(蝸桿下置)WS(蝸桿上置)型阿基米德圓柱蝸桿減速器,其適范圍:
蝸桿嚙合處滑動速度不大于7.5m/s:
蝸桿轉(zhuǎn)速不超過157rad/s(1500rpm);
工作的環(huán)境溫度為-40--+40℃;
可用于正反兩向運動.
電機轉(zhuǎn)速為1390r/min,所需要的轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)r/min.傳動比為23.17，查QQ/ZB125-73選用傳動比23.5,查到中心距80mm.
1. 已知：中心距a=80 mm，模數(shù)m=4，速比23.5,由機械手冊查表q=10,m=4, 中心距80 mm.
中心距：a=0.5m(q+Z2+2x2)=0.5×4(q+Z2)=80(mm)
°
變位系數(shù)(X)： X=a/m-（d1+ d2）/2m= 0.5
蝸輪齒數(shù)發(fā)生變化： X=（Z2- Z2′）/2
Z2′=32
導(dǎo)程： πm Z1=25.12(mm)
蝸桿分度圓直徑： d1= qm=40(mm)
蝸桿齒頂圓直徑：軸向和法向壓力角（齒型角）取標準 α=20°
蝸桿軸向齒矩： πm=12.56(mm)
蝸桿齒頂圓直徑： = d1+2﹡m=48(mm)
蝸桿齒根圓直徑： = d1-2=-2（﹡m＋c）=30(mm)
蝸桿頂隙： c= c﹡m=1
漸開線蝸桿基圓直徑： = d1 tanγ/ tanγb=19.05(mm)
蝸桿齒頂圓高： 1=﹡m=4
蝸桿齒根圓高： =（﹡＋c﹡）=5(mm)
蝸桿齒高： =1＋=9(mm)
d1′= d1＋2x2 m=36(mm)
= d1′+2﹡m=44(mm)
= d1′-2=-2（﹡m＋c）=26(mm)
蝸桿齒寬： （8＋0.06 Z2）m=39.44(mm)
取齒寬40(mm)
2由GB1356-88規(guī)定： =2，=3
蝸輪分度圓： d2=mZ2=4×31=124(mm)
蝸輪喉圓直徑： = d2＋=128(mm)
蝸輪齒根圓直徑： = d2-=110(mm)
蝸輪齒頂高： =0.5（- d2）=2(mm)
蝸輪齒根高： =0.5（d2-）=7(mm)
蝸輪齒高： =＋=9(mm)
蝸輪咽喉母圓直徑： ==16(mm)
蝸輪寬度： B=<0.75=36(mm)
B取36(mm)
蝸輪齒寬角： θ=2=128°
蝸桿軸向齒厚： πm=6.28(mm)
蝸桿法向齒厚： γ=6.16(mm)
蝸桿節(jié)圓直徑： d1′= d1＋2x2 m=36(mm)
蝸輪節(jié)圓直徑： ′==124(mm)
＋1.5 m=134(mm)
取134(mm)
圖3-4 蝸輪蝸桿簡圖
2. 蝸輪蝸桿的校核
1 選擇蝸桿傳動
根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）。
2 選擇材料
考慮蝸桿傳動功率不大，故蝸桿用45鋼淬火；因速度V=π=0.35m/s<2m/s.所以蝸輪用鑄鋁鐵青銅金屬模鑄造。
3按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計
由H=ZEZP[]
(1)確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2
Z1=2,取效率=0.8則
T2=9550000=68574.3N.mm
(2)確定載荷系數(shù)K
因工作載荷穩(wěn)定故取KB=1，由機械設(shè)計P250表11—5取KA=1.15;由于沖擊不大，取動載荷系數(shù)KV=1.05則
K=KA*KB*KV=1.15*1.05*1=1.21
(3)確定彈性系數(shù)ZE
由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊可得ZE=105MPa
(4)確定接觸系數(shù)ZP有d1/a=36/80=0.45可查的ZP=2.7
(5)確定許用接觸[H]
由VS=π=0.58m/S，蝸桿為45鋼，蝸輪為鑄鋁鐵青銅查表可知
[H]=240MPa.
H=1052.7=113.4MPa<[H]
4校核齒根彎曲疲勞強度
=YFa2Y[]
當量齒數(shù)Zv2===34.04
根據(jù)x2=-0.5,Zv2=34.04,從圖11-9種可得YFa2=3.1
螺旋角系數(shù)Y=1-=0.9192
查表11-8可得許用彎曲應(yīng)力[]=90MPa.
=3.10.9192MPa=20.25MPa[]
所以彎曲強度滿足
5 精度等級公差和表面粗糙度的確定從略
7熱平衡核酸（從略）.
3.2.5 旋轉(zhuǎn)盤的設(shè)計
為了保證動力的傳遞,在減速器和攪拌桶之間要設(shè)計一個機構(gòu)來傳遞運動和轉(zhuǎn)距，因此設(shè)計一個旋轉(zhuǎn)盤來帶動攪拌桶旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)盤就相當于一個傳動軸。
1.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括定出軸合理外形和全部結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2.軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機器中的按照位置及形勢；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況、軸的加工工藝等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標準的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計時，必須針對不同情況進行具體的分析。但是，不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和安裝在軸上的零件要有準確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝坼和調(diào)整；周應(yīng)具有良好的制造工藝性等。
3. 擬訂軸上零件的裝配方案是進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，它取決著軸的基本形式。所謂裝配方案，就是預(yù)定出軸上主要零件的裝配方向，順序和相互關(guān)系。軸上零件的定位。
4.為了防止軸上零件受力十發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進行軸向定位和周向定位，以保證其準確的工作位置。
具體結(jié)構(gòu)如下圖所示
. 圖 3-5 旋轉(zhuǎn)盤簡圖
旋轉(zhuǎn)盤采用的是鑄件的下端是一個軸套，通過鍵套在減速器的低速端，在旋轉(zhuǎn)盤的上端有4個孔，可以和攪拌桶下端的4個突起配合，傳遞動力。
1．首先確定軸的傳遞功率，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速
P=0.550.80.8=0.352kw
n=1390r/min23.5=59r/min
T=9550=
2.軸校核
按彎扭合成強度條件計算
扭轉(zhuǎn)強度計算
轉(zhuǎn)矩T=56.98Nm
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=N
d≥=126=30.44mm
所以符合要求
3.2.6 軸上鍵槽及鍵選擇
鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個方面。鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)的結(jié)構(gòu)特點、使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸則按符合標準規(guī)格和強度要求來決定。
根據(jù)設(shè)計的要求在本次設(shè)計中，均采用平鍵聯(lián)接。鍵的兩側(cè)面是工作表面，工作時，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩。鍵的表面和軸套的鍵槽底面間留有間隙。平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝卸方便、對中性好等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用。這種鍵不能承受軸向力，因而對軸上的零件不能起到軸向固定的作用。
旋轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)子和軸的周向定位均采用半圓平鍵聯(lián)結(jié)。
根據(jù)軸1的直徑，查手冊得半圓平鍵的截面尺寸為：
p= =31.22 MPa<70 MPa
鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為36mm，同時為了保證帶輪與軸的配合具有良好的對中性，故選擇旋轉(zhuǎn)盤與軸的配合為H8/k7。
3.3箱體的設(shè)計
箱體主要作用是承受機器的重量，并且在箱體里布置傳動裝置，其中的零件主要包括電動機,聯(lián)軸器和減速器.在箱體的上蓋的上開有孔,減速器的低速軸從這里伸出連接旋轉(zhuǎn)盤和攪拌桶,由于攪拌桶是圓柱體,為了美觀和承載均勻,因此,此孔必須位于箱體上板的軸線上.由于蝸桿的偏心性,為了保證攪拌桶在中央,因此箱體內(nèi)的機構(gòu)的中心線就不可能在箱體的中心線上,具有一定的偏心.
根據(jù)以上的要求,以及箱體內(nèi)標準件的尺寸,就可以確定箱體的總體尺寸,可以大體取它的尺寸長為680mm,寬為255mm，高為252mm..
箱體的上板在左側(cè)開有空,伸出軸,在右側(cè)固定支撐軸,上面對稱布置4個螺孔,由于減速器和電動機的尺寸不同,他們的軸不在同一高度,因此下板設(shè)計成臺階的形式,使減速器和電動機的軸在同一直線上,方便聯(lián)軸器連接.在下板開4個螺孔,固定電動機,減速器直接焊接在箱體底板上,
由于攪拌機比較小，要求不高，因此不需要使用鑄件，箱體就可以采用鋼板焊接而成，這些鋼板，可以直接在市場上買到，不需要像鑄件那樣需要專門定做，因此節(jié)約大量的時間和降低了成本。為了能承受通過支撐軸傳下來的壓力，不至于使桶體變形，上板和支撐上板的兩側(cè)的兩塊板，取厚度為15mm,另外兩塊取3mm即可,
Q235A屬于低碳鋼，是應(yīng)用最廣的焊接結(jié)構(gòu)材料，由于其wc低于0.25%，塑性較好，淬硬傾向小，不易產(chǎn)生裂紋，所以焊接性好。焊接時，可以得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。
由于鋼板厚度不同，焊接結(jié)構(gòu)不同，焊接時應(yīng)注意以下問題。
1. 焊接厚度大、剛性大的件時（如80mm的鋼板），應(yīng)進行預(yù)熱，否則容易產(chǎn)生裂紋。
2. 重要結(jié)構(gòu)件要進行應(yīng)力退火以消除焊接應(yīng)力。
焊接時應(yīng)注意以下幾個方面
1.節(jié)省金屬材料，結(jié)構(gòu)重量輕。
2.能以小拼大，化大為小，制造重型，復(fù)雜的機器零部件，簡化鑄造，鍛造及切削加工工藝，獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟效果。
3.焊接接頭不僅具有良好的力學性能，還具有良好的密封性。
4.能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用。
焊接方法沒有限制，可根據(jù)實際情況選用手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊等。采用電弧焊時，焊接材料可參見下表：
表3-2 焊接材料用表
焊接方法
焊接材料
應(yīng)用情況
手工電弧焊
J421、J422、J423等
焊接一般結(jié)構(gòu)
手工電弧焊
J426、J427、J506、J507等
焊接承受動載荷、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和厚板重要結(jié)構(gòu)
埋弧焊
H08配HJ430、H08A配HJ431
焊接一般結(jié)構(gòu)
埋弧焊
H08MnA配HJ431
焊接一般結(jié)構(gòu)
CO2氣體保護焊
H08Mn2SiA
焊接一般結(jié)構(gòu)
所以箱體采用焊接件。鋼板材料選用Q235A，具體鋼板焊接鋼板布置箱體零件圖如下
圖3-6 箱體零件圖
3.4 攪拌系統(tǒng)的設(shè)計
3.4.1 攪拌桶的設(shè)計
真空攪拌機是用來攪拌高溫樹脂，用于制造人造石材。所以對攪拌桶的材料有很高的要求，必須耐高溫，耐腐蝕。由于攪拌桶采用焊接的形式，所以必須具有良好的焊接性，查機械設(shè)計手冊可選用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2. 此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。因本次設(shè)計的攪拌桶不大，只有10L，因此裝料時可以手工取下，所以不應(yīng)太重；桶壁厚取3mm。
考慮桶的耐用性和強度，需要在桶上加上加強肋和加強環(huán)。在桶體上加兩道加強肋,在桶口加一道加強環(huán).都是焊接在攪拌桶壁上。桶的結(jié)構(gòu)簡圖如下:
圖3-7 桶的結(jié)構(gòu)簡圖
攪拌桶在每次攪拌前后都要取下,因此不能與攪拌軸通過鍵直接連接,因此設(shè)計一個旋轉(zhuǎn)盤來放置,支撐攪拌桶,并且傳遞轉(zhuǎn)動,攪拌桶與旋轉(zhuǎn)盤采取活性連接,便于裝卸,具體連接方式是:在攪拌桶底部焊接4個圓環(huán),在旋轉(zhuǎn)盤對應(yīng)的位置有4個孔,采用過渡配合即可,可以設(shè)計蓋上桶蓋時,為了實現(xiàn)良好的密封,橫梁可以向下施加一定的壓力,使攪拌桶和旋轉(zhuǎn)盤裝配良好,防止發(fā)生滑動或攪拌桶眺出.保證機器的順利工作.
攪拌桶容積L=3.1410.4931L
由于鋼板厚度不同，焊接結(jié)構(gòu)不同，焊接時應(yīng)注意以下問題。
1. 焊接厚度大、剛性大的件時（如80mm的鋼板），應(yīng)進行預(yù)熱，否則容易產(chǎn)生裂紋。
2. 重要結(jié)構(gòu)件要進行應(yīng)力退火以消除焊接應(yīng)力。
焊接時應(yīng)注意以下幾個方面
1.節(jié)省金屬材料，結(jié)構(gòu)重量輕。
2.能以小拼大，化大為小，制造重型，復(fù)雜的機器零部件，簡化鑄造，鍛造及切削加工工藝，獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟效果。
3.焊接接頭不僅具有良好的力學性能，還具有良好的密封性。
4.能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用。
焊接方法沒有限制，可根據(jù)實際情況選用手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊等。采用電弧焊時，可參見表3-2
3.4.2 桶蓋的設(shè)計
本次設(shè)計的是真空攪拌機,既在攪拌高分子材料的同時,要防止空氣進入攪拌材料內(nèi),形成氣泡,影響材料的質(zhì)量,因此,在外接真空泵的同時,要對攪拌桶密封.密封通過加一個桶蓋來實現(xiàn).在桶蓋內(nèi)圈固定一個密封圈,在蓋好蓋子后,施加一個壓力在蓋子上,就能實現(xiàn)很好的密封.
因適用本機器時一般所放的攪拌料都在桶容積的三分之一左右；桶蓋的材料要求就沒有必要向桶的那樣高。桶蓋材料能耐壓力,和具有良好的焊接性能即可。因次,桶蓋材料選用焊接性較好的Q235A。
Q235A屬于低碳鋼，是應(yīng)用最廣的焊接結(jié)構(gòu)材料，由于其wc低于0.25%，塑性較好，淬硬傾向小，不易產(chǎn)生裂紋，所以焊接性好。焊接時，可以得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。
具體結(jié)構(gòu)如下圖所示
圖3-8 桶蓋結(jié)構(gòu)簡圖
由于攪拌機比較小，要求不高，因此不需要使用鑄件，桶蓋就是采用鋼板和鋼環(huán)焊接而成，這些鋼板和鋼環(huán)，可以直接在市場上買到，不需要像鑄件那樣需要專門定做，因此節(jié)約大量的時間和降低了成本。為了能承受通過橫梁傳下來的壓力，不至于使桶蓋變形，因此在桶蓋上加了4道肋板，用來加強桶蓋的鋼度
由于鋼板厚度不同，焊接結(jié)構(gòu)不同，焊接時應(yīng)注意以下問題。
1. 焊接厚度大、剛性大的件時（如80mm的鋼板），應(yīng)進行預(yù)熱，否則容易產(chǎn)生裂紋。
2. 重要結(jié)構(gòu)件要進行應(yīng)力退火以消除焊接應(yīng)力。
焊接時應(yīng)注意以下幾個方面
1.節(jié)省金屬材料，結(jié)構(gòu)重量輕。
2.能以小拼大，化大為小，制造重型，復(fù)雜的機器零部件，簡化鑄造，鍛造及切削加工工藝，獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟效果。
3.焊接接頭不僅具有良好的力學性能，還具有良好的密封性。
4.能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用。
焊接方法沒有限制，可根據(jù)實際情況選用手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊等。采用電弧焊時，焊接材料可參見表3-2
當攪拌桶旋轉(zhuǎn)時，桶蓋隨其一起旋轉(zhuǎn)，為了裝卸方便，又在桶蓋上設(shè)計了一個機構(gòu)，可以使桶蓋和固定的攪拌軸連在一起，當取出攪拌軸時，可以同時取走桶蓋，這樣大大節(jié)省了時間，提高了效率。
3.4.3 攪拌葉片的設(shè)計
真空攪拌機是用來攪拌高溫樹脂，用于制造人造石材。所以對攪拌器是在高溫樹脂等高分子的材料中工作的，這些材料具有很高的腐蝕性，同時有的具有很高的粘性性，使攪拌葉片在工作中易腐蝕，有時甚至被折斷。
因此這就對制作攪拌葉片的材料有很高的要求，必須耐高溫，耐腐蝕，還應(yīng)具有一定的剛度，同時，由于攪拌桶采用焊接的形式，所以還必須具有良好的焊接性，查機械設(shè)計手冊可選用不銹鋼的材料中的1Gr20Ni14Si2. 此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。
為了達到充分攪拌材料的目的，攪拌器的葉片應(yīng)設(shè)計成空間角。其結(jié)構(gòu)簡圖如下
圖3-9 葉片結(jié)構(gòu)簡圖
建立如下圖所示的坐標系
圖3-10 三位坐標系
參照上面的坐標系，上葉片和空心管焊接時與XOY面成60度；單板和上葉片焊接是垂直XOY面；中間葉片和單板焊接與XOY成-60度角；下葉片和單板焊接時與XOY面成60度角。
在攪拌葉片的上端是一個軸套，軸套上開有一個孔，通過螺釘固定在攪拌軸上，因為本機采用桶旋轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)的傳動，因此，不需要承擔很大的力，并且鍵連接對尺寸等各方面都要求比較嚴格的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了簡化結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，選擇螺栓連接，而不選擇鍵連接。
3.4.4 攪拌軸的設(shè)計
軸的一般設(shè)計原則：
1.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括定出軸合理外形和全部結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2.軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機器中的按照位置及形勢；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況、軸的加工工藝等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標準的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計時，必須針對不同情況進行具體的分析。但是，不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和安裝在軸上的零件要有準確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝坼和調(diào)整；周應(yīng)具有良好的制造工藝性等。
擬訂軸上零件的裝配方案
3.擬訂軸上零件的裝配方案是進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，它取決著軸的基本形式。所謂裝配方案，就是預(yù)定出軸上主要零件的裝配方向，順序和相互關(guān)系。軸上零件的定位。
4.為了防止軸上零件受力十發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進行軸向定位和周向定位，以保證其準確的工作位置。
零件的軸向定位
軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證的。軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類。利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但采用軸肩就必然會使軸的直徑加大，而且軸肩外將因截面突變而引起應(yīng)力集中。另外，軸肩定位多用于軸向力較大的場合。定位軸肩的高度h一般取h=（0.07-0.1）d，d為與零件相配處的軸向直徑，單位為mm。滾動軸承的定位軸肩高度必須低于軸承內(nèi)圈端面的高度，以便坼卸軸承，軸肩的高度可查手冊中軸承的安裝尺寸。為了使零件能靠緊軸肩而得到準確可靠的定位，軸肩外的過度圓角半徑r必須小于與之相配的零件鴻孔端部的圓角半徑R或倒角尺寸C。軸和零件上的倒角和圓角尺寸的常用范圍可以查表。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的，其高度沒有嚴格的規(guī)定，一般取為1-2mm。
套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上零件不需要開槽，鉆孔和切制螺紋，因而不影
軸的疲勞強度，一般用于軸上兩個零件的定位。如兩個零件的間距較大時，不宜采用套筒定位，以免增大套筒的質(zhì)量及材料用量。因套筒與軸的配合較松，如軸的轉(zhuǎn)速很高時，也不宜用套筒定位。
軸端擋圈上適用于固定軸端零件，可以承受較大的軸向力。軸端擋圈可采用單螺釘固定，為了防止軸端擋圈轉(zhuǎn)動造成螺釘松脫，可加圓柱銷鎖定軸端擋圈，也可采用雙螺釘加止動墊片放松等固定方法。
圓螺母定位可承受大的軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會降低軸的疲勞強度，故一般用于固定軸端的零件，有雙圓螺母和圓螺母與止動墊圈兩種形式。當軸上兩零件間距較大不宜使用套筒定位時，也常用圓螺母定位。
軸承端蓋用螺釘與箱體連接而使?jié)L動軸承的外圈得到軸向定位。在一般情況下，整個軸的軸向定位也常用軸承端蓋來實現(xiàn)。
利用彈性擋圈，緊定螺釘及鎖緊擋圈等進行軸向定位，只適用于零件上的軸向力不大之外。緊定螺釘和鎖緊擋圈常用于光軸上的零件的定位。此外，對于承受沖擊載荷和同心度要求較高的軸端零件，也可采用圓錐面來定位。
零件的周向定位
周向定位的目的是限制零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。常用的周向定位零件有花鍵、鍵、銷、緊定螺釘以及過盈配合等，其中緊定螺釘只用在傳力不大之處。
3）.各軸段直徑和長度的確定
零件在軸上的定位和裝坼方案確定后，軸的形狀便大體確定。各軸段所需要的直徑與軸上的載荷大小有關(guān)。初步確定軸的直徑時，通常還不知道支反力的作用點，不能決定彎距的大小與分布情況，因而還不能按軸受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來確定軸的直徑。但在進行周的結(jié)構(gòu)設(shè)計前，通常已能求得軸所受的扭距。因此，可按軸上眼受的扭距初步估算軸所需的直徑。將初步求出的直徑作為承受扭距的軸段的最小直徑d，然后再按軸 上零件的裝配方案和定位要求，從d處起琢一確定各軸段的直徑，在實際設(shè)計中，軸的直徑也可憑設(shè)計者的經(jīng)驗取定，或者參考同類機器用類比的方法確定。
有配合要求的軸段，應(yīng)盡量采用標準直徑。安裝標準件（如滾動軸承、聯(lián)軸器、密封圈等）部位的軸徑，應(yīng)取為相應(yīng)的標準值及所選配合的公差。
為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件裝卸方便，并減少配合表面的察傷，在配合軸段前應(yīng)采用較小的直徑。為了使與軸做過盈配合的零件易于裝配，相配軸段的壓入斷應(yīng)制出錐度；或在同一軸段的兩個部分上采用不同的尺寸公差。
確定各軸段長度是，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。軸的各段長度主要是根據(jù)各零件與軸配和部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的間隙來確定的。為了保證軸向定位可靠，與齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪廓長度短2-3mm。
4).提高軸的強度的常用措施
軸和軸上零件的結(jié)構(gòu)、工藝以及軸上零件的安裝布置等對軸的強度有很大的影響，
以應(yīng)在下列方面進行充分考慮，以利于提高軸的承載能力，以減小軸的尺寸和機器的質(zhì)量，以降低制造成本。
(1).合理布置軸上零件以減小軸的載荷
(2).為了減小軸所承受的彎矩，傳動件應(yīng)盡量靠近軸承，并盡可能不采用懸臂的支撐形式，力求縮短支撐跨矩及懸臂長度等。
(3).進軸上零件的結(jié)構(gòu)以減小軸的載荷。
(4).進軸的結(jié)構(gòu)一減小應(yīng)力集中的影響。
軸通常是在變應(yīng)力條件下工作的，軸的截面尺寸發(fā)生突變處要產(chǎn)生應(yīng)力集中，軸的疲勞強度破壞往往在此處發(fā)生。為了提高軸的疲勞強度，應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中源和降低應(yīng)力集中的程度。為此，軸肩處應(yīng)采用較大的過度圓角半徑r來減低應(yīng)力集中。但對定位軸肩，還必須保證零件得到可靠的定位。當靠軸肩定位的零件的圓角半徑很小時（如滾動軸承內(nèi)圈的圓角），為了增大軸肩處的圓角半徑，可采用內(nèi)凹圓角或加裝隔離環(huán)。
當軸與輪轂為過盈配合時，配合邊緣處會產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中。為了減小應(yīng)力集中，可在輪轂上或軸上開減載槽；或者加大配合部分的直徑。由于配合得過盈量愈大，引起的應(yīng)力集中也愈嚴重，因而在設(shè)計中應(yīng)合理選擇零件與軸的配合。
用盤銑刀加工的鍵槽比用鍵槽銑刀加工的鍵槽在過度處對軸的截面銷弱較為平緩，因此應(yīng)力集中較??；漸開線花鍵在齒根處的應(yīng)力集中小，在作軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)妥加考慮。此外，由于切制螺紋處的應(yīng)力集中較大，故應(yīng)盡可能避免在軸上受載荷較大的區(qū)段切制螺紋。
(5).改進軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強度
軸的表面粗糙度和表面強化處理方法也會對軸的疲勞遷都產(chǎn)生影響。軸的表面愈粗糙，疲勞強度也愈低。因此，應(yīng)合理減小軸的表面及圓角處的加工粗糙度值。當采用對應(yīng)力集中甚為敏感的高強度材料制作時，表面質(zhì)量尤以注意。
表面強化處理的方法有：表面高頻淬火等熱處理；表面滲碳、氮化、氰化等化學熱處理；碾壓、噴丸等強化處理。通過碾壓、噴丸進行強化處理時，可使軸的表層產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，從而提高軸的抗疲勞能力。
5).軸的結(jié)構(gòu)工藝性
軸的結(jié)構(gòu)工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上的零件，并且生產(chǎn)率高，成本低。一般地說，軸的結(jié)構(gòu)越簡單，工藝性越好。因此，在滿足使用條件的前提下，周的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡化。
為了便于裝配令兼并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出450的倒角；需要磨削加工的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽，尺寸查標準或手冊。
為了減少加工刀具種類和提高勞動生產(chǎn)率，同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置（或投影）在軸的統(tǒng)一母線上。為了減少加工刀具種類和提高勞動生產(chǎn)率，軸上直徑相近的圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度和退刀槽寬度等應(yīng)盡可能采用相同的尺寸。
攪拌軸是連接攪拌器的裝置；因為本機采用桶旋轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)的傳動，所以抽真空的裝置設(shè)在攪拌軸上，軸內(nèi)開直徑為8的孔，孔的下口開在與桶蓋下端相連的軸的下面，蓋好桶蓋時，孔正好處于攪拌桶的上端，順利的實現(xiàn)抽真空的操作，軸的上端于公稱直徑為15的外螺紋管接頭連結(jié) ，管接頭接真空管。攪拌軸的結(jié)構(gòu)簡圖如下
圖3-11 攪拌軸的結(jié)構(gòu)簡圖
3.5 橫梁組件的設(shè)計
設(shè)計橫梁的作用主要是固定攪拌軸，因為本機采用桶轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)的傳動，因此攪拌軸必須固定，因此設(shè)計橫梁來固定攪拌軸。 同時與攪拌軸相連的真空管，以及上面的真空表，都固定在橫量組件上。
為了方便取下攪拌桶，同時從攪拌桶中取出攪拌葉片，橫梁設(shè)計成可以上下移動的形式，即橫梁一端固定在支撐軸上，具有一個上下移動的自由度，而固定攪拌軸的一端懸空，可以上下的移動，這樣就可以在攪拌結(jié)束后，方便的取出攪拌葉片，進行下一步工序。
為了限制橫梁上下移動的幅度，在支撐軸和橫梁之間加裝一個小型氣泵，來限制橫梁的運動，同時在蓋上桶蓋時，可以施加一個壓力，來加強密封性能。提高攪拌質(zhì)量。
體現(xiàn)設(shè)計方法中的人性化設(shè)計，因此在橫梁可移動的一端加裝一個把手。方便控制橫梁移動。
具體結(jié)構(gòu)如下圖所示
圖3-12 衡量結(jié)構(gòu)簡圖
3.6 支撐軸的設(shè)計
支撐軸的作用主要是支撐橫梁以及其上安裝的組件，與橫梁連接時，保證衡量的懸空端可以上下的運動，因此在與橫梁連接的那一端焊接了兩個小鋼板，通過雙頭螺栓與橫梁連接，保證橫梁的運動。
在取下攪拌桶時發(fā)現(xiàn)，雖然攪拌葉片已經(jīng)取出，但是橫梁上下移動的幅度有限，攪拌葉片在攪拌桶上方不遠處，仍然不是很方便，因此，支撐軸設(shè)計成可旋轉(zhuǎn)的，并且要固定在箱體上?？梢园阎屋S設(shè)計成兩段，下面一段固定在箱體上，上面一段與下面一段相連，并且可以轉(zhuǎn)動，這樣，攪拌完成后，把攪拌葉片等，從攪拌桶中取出，再轉(zhuǎn)到一邊，這樣就可以方便的取下攪拌桶。
具體設(shè)計結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖3-13 支撐軸的結(jié)構(gòu)簡圖
3.7 其他
3.7.1 公差等級的選擇
選擇公差等級時，要正確處理使用要求、制造工藝合成本之間的關(guān)系。因此選擇公差等級。
IT5~IT10用于精度要求的重要和較重要配合。IT5的軸和IT6的孔用于高精度的重要配合在機械制造中應(yīng)用很廣，用于較高的重要配合。
IT7、IT8通常用于中等精度要求的配合，也用于重型機械和農(nóng)用機械中較重要的配合。
IT9、IT10用于一般精度要求的配合，例如鍵寬和鍵槽寬的配合。
用類比法選擇公差等級時，還應(yīng)考慮下面幾個問題。
1、同一配合中孔與軸的工藝等價性是指孔和軸的加工難易程度應(yīng)基本相同，同一配合中的孔和軸的公差等級應(yīng)以IT8為界。
公差等級為7級的孔應(yīng)與高一級的軸相配合，公差等級為8級孔可以和同一級的軸配合。公差等級為9級或低于9級的孔應(yīng)于同一級的軸相配合。
2、配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度
某些孔、軸的公差等級決定于相配件的結(jié)構(gòu)和精度。例如，與軸承相配合的軸頸和箱體
孔的公差登等級決定于相配件滾動軸承的類型和公差等級以及配合尺寸的大小。
3、配合的性質(zhì)以及加工成本
過盈、過渡的平均間隙較小的間隙配合中孔的公差等級應(yīng)不低于8級。間隙較大的間隙配合中，由于某種原因，孔和軸必須選用較高的的公差等級可以低二、三級以便在滿足使用要求的前提下降低加工成本。
3.7.2 粗糙度選擇
表面粗糙度的選用實例
表3-3表面粗糙度
表面粗糙度參數(shù) Ra值（μm）
應(yīng)用實例
>10~20
粗加工表面比較精密的一級,應(yīng)用比較廣泛,如軸端面、倒角、穿螺紋孔等。
>5~10
半精加工面，支架，箱體，離合器，凸輪側(cè)面等非接觸面的自由表面與螺紋頭接觸的表面，所有軸的退刀槽。
>2.5~5
半精加工面，箱體，支架，蓋面套筒等和其它零件的表面。
>1.25~2.5
基面及表面要求較高的表面，中型機床工作臺面，箱體的箱蓋和箱座的結(jié)合面，低速轉(zhuǎn)動的軸頸。
4 使用說明書
4.1使用規(guī)程：
真空攪拌機的操作手應(yīng)熟悉本機械的構(gòu)造、性能、操作方法，并持有勞動局頒發(fā)的特種作業(yè)人員的操作證。
使用真空攪拌機時，應(yīng)先檢查攪拌機是否平穩(wěn)，電源的連接是否有漏電現(xiàn)象，以及各部件的連接是否完好。將攪拌桶取下，將要攪拌的原材料放入其中，原材料的量最好是攪拌桶高度的三分之一，將攪拌桶裝好，接通電源，打開橫梁上的小型氣泵，使其壓緊攪拌桶蓋，方便真空。打開電源開關(guān)，打開真空泵，等3~5分鐘完成對攪拌桶的真空，再打開攪拌開關(guān)，完成對原材料的攪拌。攪拌完成后，先關(guān)掉電源，卸下攪拌桶，將攪拌后的材料封存保管，清洗攪拌桶。
主要參數(shù)：
長為680mm,寬為450mm，高為755mm..
功率：1kW
攪拌機轉(zhuǎn)速：60r/min
變速要求：單級
傳動：一級齒輪傳動
4.2使用注意事項：
1、攪拌機應(yīng)設(shè)置在平坦堅實位置，用方木墊起前后輪軸，使輪胎擱高架空，以免在開動時發(fā)生走動。攪拌機架高使用時必須設(shè)操作平臺，講設(shè)防護攔桿。
2、電源接通后，必須仔細檢查，經(jīng)空車試轉(zhuǎn)認為合格。方可使用。試運轉(zhuǎn)時應(yīng)校驗拌筒轉(zhuǎn)速是否合適，一般情況下，空車速度比重車(裝料后)稍快2~3轉(zhuǎn)，如相差較多，應(yīng)調(diào)整動輪與傳動輪的比例。
3、拌筒的旋轉(zhuǎn)方向符合箭頭指示方向，如不符時，應(yīng)更正電機接線。
4、開機后，經(jīng)常注意攪拌機各部件的運轉(zhuǎn)是否正常，停機時，經(jīng)常檢查攪拌機葉片是否打彎、螺絲有否打落或松動。
5、攪拌機料斗提升后，斗下不能有人過往，以免因制動器失靈發(fā)生意外。如確須在斗下檢修或清理，須停機并將料斗用保險鏈條掛牢。
6、組裝平臺技術(shù)方案和安全技術(shù)交底制度。煙囪升模平臺組裝作業(yè)指導(dǎo)書(必須有詳細的承載力、結(jié)構(gòu)受力計算書)經(jīng)批準后，向施工班組進行詳細的安全技術(shù)交底并簽字形成文件記錄，指出平臺安裝順序及過程中的危險點和相應(yīng)的防護技術(shù)措施；組裝時，設(shè)專人負責指揮，安全員現(xiàn)場監(jiān)護。部分構(gòu)件在地面組裝完畢，采用吊車配合安裝。
7、材料堆放合理，做到“工完料盡場地清”。平臺上的工器具要合理布置、均勻擺放，放在筒壁外側(cè)的工器具要鋪好平臺，固定在外鋼圈或欄桿上以防傾倒傷人。工序一旦施工結(jié)束，應(yīng)及時清除多余材料，不得在平臺上積余施工用材料。
8、開機后，經(jīng)常注意攪拌機各部件的運轉(zhuǎn)是否正常。挺及時，經(jīng)常檢查攪拌機葉片是否打彎，螺絲是否打落松動。
9、攪拌機要注意經(jīng)常檢查攪拌機的橫梁，真空泵，以及橫梁上的小氣缸，看是否能完成對攪拌桶的真空。
10、真空攪拌機在未使用的時候要注意，關(guān)掉電源。在每次使用后要注意清洗攪拌桶內(nèi)。使用前，可將攪拌桶拆下來進行裝卸加工料。攪拌機在工作的時候切勿試圖將攪拌桶拿下來。
4.2真空攪拌機的維護
1、機器在使用的工程中，嚴禁敲、砸、磕、碰，尤其是在調(diào)整的過程中要輕拿輕放。
2、機器在長時間不用的時候，要進行妥善保管。
3、真空攪拌機在使用一段時間后，注意在攪拌軸和減速器的連接處適量的加潤滑油，減輕對軸的損壞。
4、經(jīng)常檢查真空攪拌機的旋轉(zhuǎn)盤與箱體之間連接的建是否完好，避免在機器運行時發(fā)生打滑或誤傷。
5、每次使用完攪拌機時，要檢查攪拌葉片的狀況，看其是否完好，并檢查攪拌軸的氣孔有沒有堵塞。
5標準化審查報告
5.1產(chǎn)品圖樣的審查
（1） 產(chǎn)品的圖樣完整、統(tǒng)一、表達準確清楚、圖樣清楚。符合GB4440-84、GB-83《機械制圖》的規(guī)定。
（2） 產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標準符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
（3） 產(chǎn)品圖樣的編號符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國機械行業(yè)標準》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計的完整性。
（4） 產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合GB324-80《焊縫代號》的規(guī)定。
5.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查
（1） 產(chǎn)品的技術(shù)文件名稱、術(shù)語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件術(shù)語》及有關(guān)標準的規(guī)定。
（2） 量和單位符合GB3100—GB3102-93的規(guī)定。
（3）技術(shù)文件所用的編碼符合JB/T8823-1998《機械工業(yè)企業(yè)計算機輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。
5.3 標注件的使用情況
本設(shè)計所用的緊固件均采用標準的螺栓，材料及材料代號也符合國家標準和部頒標準的相關(guān)規(guī)定。
結(jié)論：
時光飛逝，轉(zhuǎn)眼之間四年的大學生涯就要結(jié)束了，回首四年的學習生活，我感到自己的收獲無比豐富。四年來，我不僅認真學習了各門基礎(chǔ)課，而且更加系統(tǒng)地掌握了多門專業(yè)技術(shù)課，在每次的課程設(shè)計中，我都認真對待，努力鉆研。這樣，通過四年的鍛煉不斷地提高了我的設(shè)計、繪圖、識圖能力?？梢哉f，大學里的理論基礎(chǔ)，不但使我學會了分析問題、解決問題的能力，而且更強化了我的知識結(jié)構(gòu)。尤其幸運的是，我不只一次地深入工廠實習，把學到的知識應(yīng)用于實習現(xiàn)場的具體工作中，提高了自己的動手能力，為我今后步入工作崗位打下了更好的實踐基礎(chǔ)。
本次設(shè)計的目的是培養(yǎng)自己初步掌握獨立從事專業(yè)技術(shù)工作的能力，提高自己從事工藝和工藝裝備設(shè)計的水平，使我初步掌握從事本專業(yè)科學研究工作的能力。通過畢業(yè)設(shè)計不但培養(yǎng)了我運用各種工具書的方法和技巧，同時也培養(yǎng)了我獨立思考問題、解決問題的能力。通過翻閱查找各種工具書，擴大了視眼，豐富了自己的知識范圍。
本次設(shè)計我是有充分準備的。我不僅準備了四年的時間來掌握各門專業(yè)課學習，而且我多次深入工廠實習，更主要的是設(shè)計期間不斷地從網(wǎng)上、圖書館收集大量的資料，尋找各種解決問題的方法。所以說本設(shè)計我是有充分準備的，它是與生產(chǎn)實際相結(jié)合。它也將成為我走上工作崗位的一次重要演習，為我今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
參 考 文 獻
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