混合机根据混料机的简图 确定轴上主要零件

　　资料-3种混料机_材料科学_工程科技_专业资料。塑料混料机的设计资料 本文研究的目的 在物料制造业中， 特别是注塑成型工艺过程中，混料工序一般都不会受到工 作人员的重视，一般情况下，仅仅只将其作为辅助工序，因此对塑料颗粒混料机 的性能要求也不高 [

　　塑料混料机的设计资料 本文研究的目的 在物料制造业中， 特别是注塑成型工艺过程中，混料工序一般都不会受到工 作人员的重视，一般情况下，仅仅只将其作为辅助工序，因此对塑料颗粒混料机 的性能要求也不高 [1] 。随着工业的发展，产品的质量直接影响到企业的效益， 而混料的质量会直接影响它，因此，混料技术及其设的研究才发展起来。 塑料在成型加工之前所需的原料，通常会需要将几种原料按一定比例混合。 例如在树脂中加入母料、 不同种树脂的混合以及颜料等等，这就需要使用塑料颗 粒混料机， 为了节约成本以及保证塑料颗粒能够混合均匀，设计一种专门为该公 司量身制作的混料机，从而使混料更趋近于自动化，节约更多劳动力。 1.2 国内外的研究现状 近几年，混料机的发展比较快，除了大型机之外，一般规格的混料机供大 于求，销量也很难维持期的 1/3[2]。但是，市场需求的那种科技含量较高的 混料机缺逐渐加强。主要表现为：在电子通讯、家电、汽车等行业，对自动化要 求程度高，更加需求自动程度较高的精密型混料机；在家电、汽车、建筑等行业 中，吸引力大，伴有空气辅助、水辅助装置的新型混料机，在目前也有很大的市 场，因为他们对产品外观要求更高，更加注重实用寿命；中空塑料机目前发展也 比加快， 主要是在汽车领域或者其他工程应用一直困扰它们的难题—塑料件在振 动时产生的应力问题， 在技术上，多种塑胶材料的结合以及中空注塑技术则可以 改善这个缺陷。 有关资料显示，到 2015 年，总产量将达到 5000 万吨以上。它的良好发展前 景，正在成为中国混料机机制造业高速发展的原动力，尤其是一些科技含量高、 性能好、价格相对适中的机型，预计都有很好的发展前景。。。。混合机。。。 。。。。。。 在混料机的设计时， 首先需要进行传动方案的确定，在对滚筒的结构设计完 成后，计算转矩，从而确定电机与减速机的型号。合理布置转动轴上的零件，确 定轴的各段轴径和长度，为其他零件的设计提供理论依据。在设计时，需要对各 个零件进行三维模型的建立， 并完成虚拟装配，从而说明设计的尺寸并不会产生 干涉，以实现设计的合理性和性。 1.1 传动方案的确定 合理的传动方案，首先应满足混料机的性能要求，其次还应满足工作可靠， 传动效率高、结构简单、结构紧凑、成本低廉、工艺性好、使用和维护方便等要 求 [4] 。在拟定传动方案时，可以从以下原则考虑： （1）采用尽可能短的传动链，从而降低成本、提高传动效率和传动精度。 （2）恰当选用原动机类型、运动参数和功率等。 （3）合理选择传动的类型及其组合方式，合理选择传动机构的顺序，从而 充分发挥各种传动类型的优势。 （4）合理分配传动比。 （5）重要的确保设能够安全运转。 针对该塑料混料机的设计，可设计不同的传动方案进行比较。 【举例】 方案一：选择电动机作为原动机，为了降低旋转速度，通过皮带轮传动连接 旋转轴，带动物料滚筒的转动，从而实现混料，如图 2-1 所示。 图 2-1 方案一的传动方案图 在机械传动中， 带传动是一种应用很广的挠性机械传动，它分为摩擦型带传 动和啮合型带传动两类， 前者利用带与带轮之间的摩擦力进行传动，后者利用带 上凸轮与带轮齿槽的啮合进行传动[5]。本文主要选用摩擦型 V 带传动。其主要优 点如下： （1）具有弹性，能缓冲减振，因此传动平稳，噪声小； （2）过载时，带轮会出现打滑，防止其他零件损坏； （3）适合两轴中心距较大的传动； （4）结构简单，制造和安装方便，成本低。 当然，有优点的同时也会有缺点： （1）由于弹性滑动和打滑，传动比会不稳定； （2）传动效率低； （3）带的寿命较短； （4）由于需要施加紧张力，轴和轴承受力较大； （5）外廓尺寸较大。 方案二：仍然选择电动机作为原动件，通过减速机实现电机的减速，使用联 轴器将减速机和轴进行相连。当电机工作时，会带动旋转轴的转动，滚筒也进行 转动，从而实现混料的需要，如图 2-2 所示。 图 2-2 方案二的传动方案图 现代通用减速机的发展趋势是朝着高性能、形式多样化、结构模块化发展， 本次设计选用的便是联体式减速机，它是由电动机与减速器相连而成的独立部 件，其结构紧凑，费用较分离式的便宜。联体式减速机有 1~3 级斜齿轮减速机、 螺旋锥齿轮减速机、斜齿轮-螺旋锥齿轮减速机、蜗杆减速机、斜齿轮—蜗杆减 速机、摆线针轮减速机等多种形式。由于本次设计的转速要求不是很高，选用 1 级斜齿轮减速机。 减速机与旋转轴的连接选用联轴器，联轴器的主要功用是传递 运动和转矩，同时它也可以用作安全保险装置。联轴器所连接的两轴，只能在运 动停止后经过装拆才能彼此结合或分开。 2.1 电机与减速机的选择 选择电动机就是选择电动机的类型、结构形式、功率、转速和具体型号。 2.3.1 选择电动机的类型和结构形式 电动机的类型和结构型式是根据电源种类（直流或交流） 、工作条件（环境、 温度、混合机工作机的机械特性等） 、工作制度（连续或间歇）及对启动、平稳性、载 荷大小、过载能力等方面的要求及其他条件来选用。 电动机分为交流和直流，。。 。。 2.3.2 确定电动机的转速 2.3.3 确定电动机的功率和型号 电动机的功率选择是否恰当，对电动机的正常工作和经济性都有很大的影 响。在选择时，要确保电动机的额定功率 Pe 大于电动机所需功率 Pd 即可。工作 所需的输入功率(kW)一般可以按照下述方法计算： Pw ? Fv / 1000 (2-1) 或 Pw ? M? / 1000，其中，F（N） 、M（N· m）分别为工作机的驱动力、驱动力矩； v（m/s） 、 因此选用的电机额定功率必须大于 0.132kW。查电动机选型表知，选用的电 机型号为 YS7116-180W，B5 型式无底座的电机，其转速为 1000r/min，额定功率 为 180W。 2.3.4 减速机的选择 所谓减速机的主要作用是将电机的回转数减速到所要的回转数， 并得到较大 转矩的机构。 2.4 旋转轴的结构设计 在本次设计中，轴是该设中的主要支撑零件之一，主要用来传递传动和动 力的。进行轴的设计，就是根据工作条件，确定轴的结构外形和全部结构尺寸。 在进设计时应考虑的主要因素如下 （1）轴的结构形状可以满足使用要求，零件的位可靠，保证轴和轴上零件 有相对工作位置； （2）轴的结构应有利于提高轴的强度和刚度，受力情况应理，避免或减小 应力集中； （3）轴的加工及装配的工艺性好。 通常轴的设计步骤如下： （1）由机械传动方案的整体布局，确定轴上零件的布置和装案； （2）选择轴的材料； （3）初步计算轴的直径； （4）对轴进行结构设计； （5）校核轴的弯扭合成强度及轴上键连接强度，必要时，的进行疲劳 强度计算校核。 （6）根据计算结果改进设计并绘制出轴的零件图。 2.4.1 轴材料的选择 2.4.2 初步估算轴径 2.4.3 轴的结构设计 轴上零件布置是否合理，关系到轴的结构合理性和装配工艺性。因此，拟定 轴上零件的布置方案是进行轴的结构设计的前提。 布置方案时应考虑安排动力传 递路线和预定出轴上主要零件的装向、相互关系和顺序。根据混料机的简图 确定轴上主要零件的布置图和轴的初步估算出定出的轴径， 从而进行轴的结构设 计，如图 2-14 所示。 （1）轴上零件的轴向定位 图 2-15 （2）轴上零件的周向定位 （3）确定各段轴径和长度 轴上零件的装案 图 2-17 转轴的尺寸设计 如图 2-17 所示，非定位的轴肩一般取 1~2.5mm，根据固定块的孔径以及轴 2.5 其他零件的结构设计 为了移动方便的支架等等。 1. 摆线针轮减速式电动混料机组的设计资料 摆线针轮减速式电动混料机如图 1-1 所示。 在如图 1-2 所示的混料机组成中， 它是四轮直立式设计，体积小，移动也比较方便。为了降低噪音和持久耐用，配 用了摆线针轮减速电机， 在筒体的设计上都是采用的不锈钢冲压成型的，桨叶随 着电机的转动，使物料在桶内进行翻滚，从而可以在短时间内均匀混料，效率比 较高， 可以在计时器上选择 0~30min 之间选择混料时间， 其结构简图如图 2 所示。 这种混料机一般混料至少在 15kg 以上。 图 1-1 摆线针轮减速式电动混料机 图 1-2 摆线针轮减速式电动混料机的组成 2. 皮带轮传动型电动混料机的设计资料 皮带轮传动型电动混料机如图 1-3 所示，但是结构比较大，通过电机带动皮 带轮转动从而带动桨叶进行转动，从而达到进行混料的目的。该混料机与摆线针 轮减速式电动混料机相比，混合机电器控制更加，控制面板比较人性化，对于工人 来讲更易操作，效率更高。但是该机器并不是很灵活，体积较大，其结构组成如 图 1-3 所示。 图 1-3 型式 2 混料机 图 1-4 型式 2 混料机的组成 3. Y 型滚筒式电动混料机的设计资料 如图 1-7 所示的 Y 型滚筒式电动混料机,这种混料机可真空吸料和密封蝶阀 出料，可以实现无粉尘操作。筒体是由两个对称的筒体组成，物料可做枞横方向 流动，混合均匀度很高，筒体采用不锈钢材料制造，清洁卫生，一般可以用作药 物的混料过程中。在电气控制方面，它可以实现定时操作和定点操作。 图 1-7 型式 4 混料机
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