立式電機(jī)驅(qū)動(dòng)精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)（含三維圖SW及CAD圖紙）
立式電機(jī)驅(qū)動(dòng)精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)（含三維圖SW及CAD圖紙）,立式,電機(jī),驅(qū)動(dòng),粗飼料,混合,攪拌機(jī),設(shè)計(jì),三維,SW,CAD,圖紙
塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄表
2016年4月18日
學(xué)生姓名
何亮清
班級(jí)
機(jī)械設(shè)計(jì)16-2
課題名稱
精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)
課題完成進(jìn)度（學(xué)生自述）
2周：已確定總體設(shè)計(jì)方案，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
8周：確定各零部件的結(jié)構(gòu)和基本初定尺寸，畫裝配圖和零部件結(jié)構(gòu)圖。
10周：用SolidWorks繪制了三維圖，完成了裝配圖可行性分析。
13周：設(shè)計(jì)說明書的撰寫，繪制二維裝配圖零件圖。
15周：ppt的制作，圖紙的打印。
存在的問題及整改措施（學(xué)生自述）
1. 飼料混合攪拌機(jī)在工作的時(shí)候可能會(huì)有較大的震動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器運(yùn)行不穩(wěn)定，所以在安裝的時(shí)候，機(jī)架要用螺栓固定在地表面。
2.本課題所設(shè)計(jì)的飼料混合攪拌機(jī)是小型機(jī)器，所以所設(shè)計(jì)的出料口是簡(jiǎn)單的出料口，出料時(shí)有可能會(huì)有不少殘余量，所以設(shè)計(jì)的出料口尺寸應(yīng)該大一些，方便處理殘余量。
指導(dǎo)教師意見（課題進(jìn)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)、整改措施等）
指導(dǎo)教師簽名 王龍
2016年4月18日
學(xué)院意見
負(fù)責(zé)人簽名
2016年4月20日
XXX
（設(shè)計(jì)）任務(wù)書
學(xué)院
班級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
課題名稱
精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)
起止時(shí)間
2015年10月15日—— 2016年6月2日
指導(dǎo)教師
王龍
職稱
講師
本課題的主要內(nèi)容為精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì),該設(shè)備主要由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、執(zhí)行裝置以及輔助裝置等主要部件構(gòu)成；可實(shí)現(xiàn)飼料的混合攪拌的需求，并且工作起來效率高，功耗小，飼料混合攪拌效果好的特點(diǎn)。
擬定工作進(jìn)度（以周為單位）
第1～2周：根據(jù)課題要求，查閱相關(guān)資料, 確定研究對(duì)象,熟悉課題內(nèi)容。
第3～4周：撰寫開題報(bào)告，了解飼料混合攪拌的工作原理。
第5～6周：確定總體設(shè)計(jì)方案，初步確定在立式精粗飼料混合攪拌的方案。
第7～8周：進(jìn)行該精粗飼料混合攪拌機(jī)的研究工作，初步完成精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)，并繪制出各個(gè)零部件的二維三維圖。
第9～10周：對(duì)于所設(shè)計(jì)的零部件進(jìn)行校核和受力分析，修改設(shè)計(jì)圖。
第11～12周：整理設(shè)計(jì)過程，撰寫產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書。根據(jù)定型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，繪制出總裝配圖及各零件圖紙。
第13～14周：修改完善論文，制作PPT，準(zhǔn)備答辯。
??6．主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）
[1]朱世浩.立式混合機(jī)[J].飼料工業(yè), 1985,(4):35-40.
[2]劉清萼.臥式混合機(jī)的設(shè)計(jì)[J].飼料工業(yè),1986,(3):26-29.
[3]姚維禎.垂直攪龍的臨界轉(zhuǎn)速和最佳參數(shù)[J].飼料工業(yè),1984,(4):4-10.
[4]王民,楊悅乾,李漫江.飼料混合機(jī)的原理及使用維護(hù)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2000(2):136- 138.
[5]饒應(yīng)昌.混合機(jī)的混合原理和計(jì)算[J].飼料工業(yè),1983,(2):25-29.
[6]劉娟.淺析幾種飼料混合機(jī)的結(jié)構(gòu),性能與工作特點(diǎn)[J].糧食與飼料工業(yè),1998(11):17- 18.
[7]饒應(yīng)昌.飼料加工工藝與設(shè)備[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996:96- 139.
[8]陳玉鳳.談飼料加工中保證飼料混合均勻度的幾點(diǎn)措施[J].飼料工業(yè),2002,23(2):8.
[9]濮良貴,陳國定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].9版.北京:高等教育出版社,2013:143-410.
[10]單輝祖.材料力學(xué)[M].3版.北京:高等教育出版社,2009:55-230.
[11]吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].4版.北京:高等教育出版社,2012:48-163?.
[12]孫恒,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理[M].8版.北京:高等教育出版社,2013:113-403.
[13]龔桂義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].2版.北京:高等教育出版社,2012:48-105?.
[14大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖[M].6版.北京:高等教育出版社,2011:2-379.
[15]張?jiān)弃Q,王旭峰.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].2版.北京:中國林業(yè)出版社,2012:25-140?.
[16]江洪.Solidworks2011[M].4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012:20-200?.
[17]曾令宜.AutoCAD2008[M].2版.北京:電子工業(yè)出版社,2008:46-211?.
[18]單輝祖.理論力學(xué)[M].3版.北京:高等教育出版社,2012:15-105.
[19]田河山,戎易.飼料的攪拌混合及檢驗(yàn)方法[J].中國飼料,1995,18:30-32.
[20]靳飛,朱銳.牽引型立式飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)[J].新疆農(nóng)機(jī)化,2011,05:38-40.
任務(wù)下達(dá)人（簽字）
王龍
2015年10月11日
任務(wù)接受人意見
任務(wù)接受人簽名 何亮清
2015年10月14日
注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。
2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。
3、此任務(wù)書一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。
XXXXXX
XXX（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告
課題名稱 精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起止時(shí)間
XXXXXX
開題報(bào)告正文
精粗飼料混合攪拌機(jī)開題報(bào)告
一、選題背景及研究目的和意義
隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對(duì)飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的成料已無法同時(shí)滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，己成為中國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。為了進(jìn)一步提高養(yǎng)殖質(zhì)量，養(yǎng)殖戶需要自行對(duì)飼料進(jìn)行調(diào)整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶的要求的占地面積小、制造成本低的飼料混合攪拌機(jī)便迅速在市場(chǎng)中熱銷。
飼料混合攪拌機(jī)的發(fā)展至今已在飼料機(jī)械行業(yè)占有重要位置，對(duì)其所開展的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究也更加深入。對(duì)混合攪拌技術(shù)的研究主要圍繞著兩個(gè)方面展開：一方面是開發(fā)新型、高效的混合設(shè)備，另一方面是合理地選擇混合設(shè)備。為了提高飼料混合攪拌機(jī)的混合質(zhì)量，本課題對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的精粗飼料混合攪拌機(jī)的進(jìn)行改進(jìn)研究，并設(shè)計(jì)了新型立式精粗飼料混合攪拌機(jī)。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r
目前，國內(nèi)對(duì)飼料混合攪拌機(jī)械的研究處于剛剛起步的階段，其研制的飼料混合攪拌機(jī)仍屬于對(duì)現(xiàn)有機(jī)型的生產(chǎn)性制造，對(duì)于研究開發(fā)的飼料混合攪拌機(jī)尚未見詳細(xì)的研究報(bào)道。在該技術(shù)研究方面，華中農(nóng)學(xué)院的饒應(yīng)昌對(duì)混合攪拌機(jī)混合機(jī)理進(jìn)行了總結(jié)和分析，給出了攪龍式混合機(jī)的工藝算法；東北農(nóng)學(xué)院的姚維偵針對(duì)立式物料螺旋輸送，研究并分析了垂直攪龍的臨界轉(zhuǎn)速，通過試驗(yàn)得出了螺旋攪龍結(jié)構(gòu)參數(shù)；東北農(nóng)學(xué)院的朱世浩針對(duì)立式混合機(jī)，對(duì)其攪龍轉(zhuǎn)速、混合時(shí)間進(jìn)行了深入分析；東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的王德福、夏吉慶教授近幾年對(duì)全混合日糧混合機(jī)進(jìn)行了較為深入的研究，并取得了相應(yīng)研究成果，然而在實(shí)際混合機(jī)應(yīng)用中仍存在著一定問題。
單臥軸式混合技術(shù)：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)王德福教授基于奶牛飼料喂養(yǎng) 對(duì)單臥軸式全混合日糧飼喂裝置進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究。通過單軸葉板上所安裝的剪切刀、揉搓刀對(duì)奶?；旌巷暳线M(jìn)行加工，以此滿足飼料剪切及揉搓作業(yè)要求；同時(shí)在軸的旋轉(zhuǎn)下，葉板對(duì)飼料進(jìn)行推送以達(dá)到混合的要求。
雙軸槳葉式混合技術(shù)：兩根相向旋轉(zhuǎn)的攪龍軸和安裝在攪龍軸上方的槳葉，通過槳葉旋轉(zhuǎn)將槳葉一側(cè)物料提起至槳葉另一側(cè)，另一側(cè)物料隨槳葉反向移動(dòng)。以此物料便會(huì)落入對(duì)方區(qū)域內(nèi)，從而使物料充分混合。
立式混合攪拌技術(shù)：石河子大學(xué)馮靜安等人對(duì)立式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)并對(duì)攪龍參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。通過立式攪龍軸上螺旋葉片提升物料，螺旋葉片上安裝的切刀對(duì)長(zhǎng)草物料進(jìn)行切割。
美國等畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)飼料混合機(jī)械已進(jìn)行了較為深入研究。六十年代末美國、英國、以色列等發(fā)達(dá)國家開始在生產(chǎn)中使用。目前，全混合日糧飼養(yǎng)技術(shù)在畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)國家已基本普及。在亞洲的日本和韓國，飼料混合攪拌設(shè)備的推廣和應(yīng)用也已經(jīng)達(dá)到50%。畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家在其研究過程中，不但對(duì)混合機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行深入研究，而且更為注重物料混合方式的研究。主要涉及物料的填裝順序、物理特性（如容重、粒度、摩擦角等）以及混合時(shí)間等對(duì)混合均勻度的影響。國外也對(duì)全混合日糧的評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究，如粒度測(cè)定及混合均勻度測(cè)定研究。
目前為止，國外就TMR飼料混合機(jī)生產(chǎn)廠家多達(dá) 20 多家。混合機(jī)按動(dòng)力來源和行走方式不同可分為固定式、牽引式和自走式三種；按其結(jié)構(gòu)型式分，大約有8 種基本混合機(jī)型：即立螺旋式、單螺旋臥式、雙螺旋臥式、三螺旋臥式、四螺旋臥式、撥輪式、轉(zhuǎn)筒式和鏈漿式多種混合機(jī)。
立式螺旋混合機(jī)混合室由一個(gè)箱體型殼體和一個(gè)（或兩個(gè)）垂直于料箱底面的中心錐形螺旋組成，中心錐形螺旋通過齒輪變速箱來進(jìn)行動(dòng)力傳遞，螺旋葉片上裝有切刀，箱型殼體壁面提供剪切面，以完成長(zhǎng)草物料的剪切。該種混合機(jī)可增加處理干草，甚至是大圓捆牧草，且不需要前處理干草。該種混合機(jī)型以擴(kuò)散形式為主，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用與維護(hù)保養(yǎng)方便。
臥式混合機(jī)是由水平布置單軸、雙軸、三軸或四軸和料箱箱體組成，對(duì)單、雙螺旋混合機(jī)物料在螺旋葉片作用下由混合機(jī)兩側(cè)中部運(yùn)動(dòng)并逐漸堆積。對(duì)多螺旋混合機(jī)，在混合過程中由一根或兩根反向螺旋反方向推送物料，以達(dá)到較高的混合均勻度。攪龍葉片上安裝有動(dòng)刀，增強(qiáng)了對(duì)長(zhǎng)草物料的切割能力，以達(dá)到高效、快速的混合目的。
撥輪式混合機(jī)由一組相反方向運(yùn)動(dòng)的螺旋輸送器和一個(gè)撥輪組成。旋轉(zhuǎn)的撥輪通過螺旋輸送器所在面反方向旋轉(zhuǎn)提升箱體內(nèi)物料進(jìn)入一組旋向相反的螺旋輸送器工作區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)物料的對(duì)流混合。動(dòng)刀部分的旋轉(zhuǎn)可對(duì)長(zhǎng)莖桿飼料有效剪切和粉碎，可切至3-4 英寸，從而很好的將不同種飼料加以混合。這種飼料混合機(jī)目前應(yīng)用也較為廣泛。
三、本課題的提綱及重點(diǎn)內(nèi)容
1）本課題的提綱（1）粗精飼料混合攪拌機(jī)外形的設(shè)計(jì)；（2）粗精飼料混合攪拌機(jī)工作裝置的總體設(shè)計(jì)；（3）混合攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
2）本課題的重點(diǎn)內(nèi)容?
（1）混合飼料各組成成份物料特性研究，從而為剪切、揉搓及混合室工作部件的幾何模型建立提供參數(shù)化依據(jù)。以飼料各組成份的含水率、摩擦角、休止角及容重等物料特性為影響因素，采用含水率測(cè)定儀等儀器按照 JB/T9014.5-1999 等的測(cè)定規(guī)程，用常規(guī)的檢測(cè)方法對(duì)飼料個(gè)組成進(jìn)行物料特性測(cè)定。
（2）物料運(yùn)動(dòng)混合過程分析研究，利用 solidworks 軟件建立混料系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型。對(duì)物料在混合過程中動(dòng)態(tài)進(jìn)行模擬并分析物料空間方向的速度情況，運(yùn)用 EDEM 軟件對(duì)混料系統(tǒng)進(jìn)行描述，分析混合過程中物料運(yùn)動(dòng)軌跡，研究物料在攪龍螺旋不同轉(zhuǎn)速、螺距以及物料距離攪龍中軸線相對(duì)位置等前提條件下，物料的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度變化情況。采用數(shù)據(jù)分析模塊將模擬混合仿真數(shù)據(jù)導(dǎo)出并計(jì)算，從而獲取混和物料理論變異系數(shù)，以此驗(yàn)證總體方案的可行性。
（3）試驗(yàn)研究分析
設(shè)計(jì)并試制混合攪拌機(jī)物理樣機(jī)，以混合均勻度和飼料剪切率為指標(biāo)參數(shù)對(duì)混合攪拌機(jī)進(jìn)行整機(jī)性能檢測(cè)；通過飼喂試驗(yàn)，以肉羊增重效果和采食量為影響因素對(duì)飼喂效果進(jìn)行研究，以此對(duì)飼料混合攪拌裝備進(jìn)行評(píng)定。
四、研究本課題的指導(dǎo)思想及預(yù)計(jì)可能遇到的困難
1）指導(dǎo)思想
通過國內(nèi)外資料的翻閱整理，掌握了現(xiàn)有飼料混合攪拌機(jī)工作裝置的特點(diǎn)，并且調(diào)研了周邊地區(qū)飼料混合攪拌機(jī)的使用情況及結(jié)合周邊飼料品種，綜合國內(nèi)外相關(guān)方面的成果，整理并分析了資料，針對(duì)現(xiàn)有飼料混合攪拌機(jī)存在著操作復(fù)雜，噪聲大，效率低及混合攪拌效果不佳的特點(diǎn)，本課題主要對(duì)其主要部件——主軸、攪拌葉片和混合攪拌系統(tǒng)以及零部件的耐磨性等進(jìn)行試驗(yàn)研究，以提高飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)理論水平。
2） 遇到的問題
課題要求完成對(duì)精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)，現(xiàn)有飼料混合攪拌機(jī)存在著操作復(fù)雜，噪聲大，效率低，成本高及混合攪拌效果不佳的缺點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)就會(huì)針對(duì)提高飼料混合攪拌機(jī)的混合攪拌效率，降低成本，使混合攪拌后的飼料充分混合、營養(yǎng)均勻?yàn)槟康淖鞒鰞?yōu)化和設(shè)計(jì)。
五、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
完成本課題必須要了解精粗飼料混合攪拌機(jī)的工作原理及各個(gè)機(jī)構(gòu)的選擇原則，電動(dòng)機(jī)的選擇，工作葉片、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、送料口及傳輸帶的設(shè)計(jì)。且還需明白零件加工工藝的設(shè)計(jì)，這些問題均可從工具書，資料中查找的到，也可以向?qū)熐蠼塘私狻?duì)于課題設(shè)計(jì)圖紙的繪制需要用到計(jì)算機(jī)，上邊要安裝CAD及SolidWorks等繪圖軟件，用來完成課程設(shè)計(jì)二維三維圖紙的繪制。????
第1～2周：根據(jù)課題要求，查閱相關(guān)資料, 確定研究對(duì)象,熟悉課題內(nèi)容。
第3～4周：撰寫開題報(bào)告，了解飼料混合攪拌的工作原理。
第5～6周：確定總體設(shè)計(jì)方案，初步確定在立式精粗飼料混合攪拌的方案。
第7～8周：進(jìn)行該精粗飼料混合攪拌機(jī)的研究工作，初步完成精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)，并繪制出各個(gè)零部件的二維三維圖。
第9～10周：對(duì)于所設(shè)計(jì)的零部件進(jìn)行校核和受力分析，修改設(shè)計(jì)圖。
第11～12周：整理設(shè)計(jì)過程，撰寫產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書。根據(jù)定型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，繪制出總裝配圖及各零件圖紙。
第13～14周：修改完善論文，制作PPT，準(zhǔn)備答辯。
六、參考文獻(xiàn)
[1]饒應(yīng)昌.飼料加工工藝與設(shè)備[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996:96- 139.
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[9]濮良貴,陳國定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].9版.北京:高等教育出版社,2013:143-410.
[10]單輝祖.材料力學(xué)[M].3版.北京:高等教育出版社,2009:55-230.
[11]吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].4版.北京:高等教育出版社,2012:48-163?.
[12]孫恒,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理[M].8版.北京:高等教育出版社,2013:113-403.
[13]龔桂義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].2版.北京:高等教育出版社,2012:48-105?.
[14大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖[M].6版.北京:高等教育出版社,2011:2-379.
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學(xué)生簽名 何亮清
20115年11月11日
指導(dǎo)教師審閱意見
指導(dǎo)教師簽名 王龍
2015年11月16日
畢業(yè)答辨題 目：精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)答辯人：何亮清 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)16-2指導(dǎo)老師：王龍老師01目錄CONTENT概述概述設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案020403工作原理工作原理總結(jié)總結(jié)Part 1概述1.選題背景2.研究意義 隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對(duì)飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的飼料已無法同時(shí)滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，已成為中國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。為了進(jìn)一步提高養(yǎng)殖質(zhì)量，養(yǎng)殖戶需要自行對(duì)飼料進(jìn)行調(diào)整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶要求的占地面積小、制造成本低的飼料混合攪拌機(jī)便迅速在市場(chǎng)中熱銷。行業(yè)大背景行業(yè)大背景1.選題背景地區(qū)現(xiàn)狀1.選題背景全國現(xiàn)狀 畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。隨著農(nóng)牧業(yè)改革的進(jìn)一步深入，特別是“十一五”以來，中央提出發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)戰(zhàn)略后，畜牧業(yè)已成為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的突破口和農(nóng)牧民增收的重要途徑。新疆作為全國畜牧業(yè)生產(chǎn)基地和五大牧區(qū)之一，雖然擁有發(fā)展畜牧業(yè)得天獨(dú)厚的條件，但畜牧業(yè)發(fā)展較為緩慢，而飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活水平的提高。2.研究意義研究意義010203提高飼料混合質(zhì)量，使混合攪拌后的飼料充分混合、營養(yǎng)均勻；提高工作效率，減小噪音；減少功耗，降低成本。Part 2設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案1.設(shè)計(jì)要求及方案選擇2.傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)3.整機(jī)結(jié)構(gòu)演示1.設(shè)計(jì)要求及方案選擇方案選擇設(shè)計(jì)要求 本課題設(shè)計(jì)要求飼料自動(dòng)混合攪拌機(jī)的功能包括切割、混合攪拌各類飼料原料，該機(jī)擬采用電機(jī)帶動(dòng)減速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)立式飼料混合攪拌機(jī)2傳動(dòng)方案的選擇1電機(jī)TITLETITLE2帶輪3減速器4齒輪5攪龍軸3.整機(jī)結(jié)構(gòu)演示刀片料筒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體螺旋葉片螺旋套筒整機(jī)結(jié)構(gòu)3.整機(jī)結(jié)構(gòu)演示Part 3工作原理工作原理混合攪拌原理混合攪拌原理工作原理 本次設(shè)計(jì)的螺旋攪龍呈錐形，攪龍推動(dòng)飼料轉(zhuǎn)動(dòng)，將飼料從底部推至頂部，物料在上升過程中，部分物料被推至頂部下落到料箱底部，而另一部分在上升過程中就向周圍拋灑，落至料箱底部。隨著攪龍的旋轉(zhuǎn)，物料不斷被翻運(yùn)，形成強(qiáng)烈的對(duì)流混合；為了在混合時(shí)能夠處理長(zhǎng)草，在螺旋攪龍上安裝有動(dòng)刀片，飼料在攪龍、切刀的共同作用下不斷的被剪切、揉搓、攪拌作用下實(shí)現(xiàn)飼料快速混合均勻。Part 4總結(jié)總結(jié)核心設(shè)計(jì)感謝語核心設(shè)計(jì)主軸及攪龍葉片主軸及攪龍葉片 合理分配傳動(dòng)比，保證該設(shè)備能正常并穩(wěn)定工作。傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng) 主軸及攪龍葉片要保證其強(qiáng)度，耐磨性，精度等要求。出料口出料口 出料簡(jiǎn)單，殘留余料少。123感謝語THANKS!大學(xué)生活即將結(jié)束，在此，我要感謝所有教導(dǎo)我的老師和陪伴我一起成長(zhǎng)的同學(xué)，他們?cè)谖业拇髮W(xué)生涯給予了很大的幫助。本設(shè)計(jì)能夠順利完成，要特別感謝我的指導(dǎo)老師王龍老師，從對(duì)該論文的選題，構(gòu)思到最后設(shè)計(jì)的修改都給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)！最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝！懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正！謝謝老師題 目：精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)答辯人：何亮清 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)16-2指導(dǎo)老師：王龍老師
塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
精粗飼料混合攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)
前 言
隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對(duì)飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的成料已無法同時(shí)滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，己成為中國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。為了進(jìn)一步提高養(yǎng)殖質(zhì)量，養(yǎng)殖戶需要自行對(duì)飼料進(jìn)行調(diào)整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶的要求的占地面積小、制造成本低的飼料混合攪拌機(jī)便迅速在市場(chǎng)中熱銷。
飼料混合攪拌機(jī)的發(fā)展至今已在飼料機(jī)械行業(yè)占有重要位置，對(duì)其所開展的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究也更加深入。對(duì)混合攪拌技術(shù)的研究主要圍繞著兩個(gè)方面展開：一方面是開發(fā)新型、高效的混合設(shè)備，另一方面是合理地選擇混合設(shè)備。為了提高飼料混合攪拌機(jī)的混合質(zhì)量，本課題對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的精粗飼料混合攪拌機(jī)的進(jìn)行改進(jìn)研究，并設(shè)計(jì)了立式電機(jī)驅(qū)動(dòng)精粗飼料混合攪拌機(jī)。
關(guān)鍵詞：養(yǎng)殖業(yè)；飼料；混合攪拌機(jī)；立式
目 錄
1 概述 1
1.1課題綜述 1
1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)分析及方案選擇 3
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
2.1 攪拌機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
2.2 攪拌機(jī)主要結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì) 4
3 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8
3.1 傳動(dòng)方案的擬定 8
3.2 攪龍轉(zhuǎn)速的確定 8
3.3 電機(jī)的選擇 9
3.4傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 11
3.5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 11
4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 13
4.1 帶輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13
4.2 減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì) 14
4.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 15
4.4 主軸的設(shè)計(jì)與校核 20
4.5 軸承的選定及校核 25
5 其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、密封及潤(rùn)滑 28
5.1 料倉門設(shè)計(jì) 28
5.2 刀片的選擇 28
5.3 潤(rùn)滑和密封 29
總 結(jié) 30
致 謝 31
參考文獻(xiàn) 32
塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
工程概況
本文首先分析了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及當(dāng)今飼料混合攪拌機(jī)的發(fā)展，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本課題設(shè)計(jì)的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)立式飼料混合攪拌機(jī)，飼料自動(dòng)混合攪拌機(jī)制備動(dòng)物飼料的機(jī)器，它的功能包括切割、混合攪拌各類飼料原料，該機(jī)擬采用電機(jī)帶動(dòng)減速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)切割、混合各類飼料原料，通過機(jī)械傳動(dòng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各種飼料混料的出料。
本次設(shè)計(jì)的精粗飼料混合攪拌機(jī)與傳統(tǒng)混合攪拌機(jī)相比，其葉片是錐形螺旋葉片，在混合攪拌的過程可以實(shí)現(xiàn)徑向及周向雙向混合攪拌，以達(dá)到快速混合攪拌均勻的目的。
塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
1概述
目前，隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)科技水平不斷提高，對(duì)飼料提出了更高的要求，原有的飼料廠的成料已無法同時(shí)滿足每家每戶的不同要求。飼料工業(yè)是現(xiàn)代畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系著農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活水平的提高，為了進(jìn)一步提高養(yǎng)殖質(zhì)量，養(yǎng)殖戶需要自行對(duì)飼料進(jìn)行調(diào)整，這樣能夠滿足養(yǎng)殖戶的要求的占地面積小、制造成本低的飼料混合攪拌機(jī)便迅速在市場(chǎng)中熱銷。然而，現(xiàn)階段在我國大部分地區(qū)中小企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的攪拌機(jī)，這種攪拌機(jī)設(shè)備陳舊，工藝落后，生產(chǎn)水平很低，顯然是不能夠滿足現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)要求。
1.1 課題綜述
1.1.1飼料混合攪拌機(jī)的類型及特點(diǎn)
飼料混合攪拌機(jī)根據(jù)攪龍的特點(diǎn)分為立式和臥式，根據(jù)動(dòng)力源的不同又分牽引式，自走式和固定式。
（1）立式混合攪拌機(jī)[1]。立式混合攪拌機(jī)的加工部件由1～2根垂直布置的攪龍構(gòu)成，其優(yōu)點(diǎn)是可迅速打開并切碎大型圓、方形草捆，但混合時(shí)間較長(zhǎng)（一般20/min批左右），適合含水率相對(duì)高，粘附性較好的物料混合。立式攪拌機(jī)一般使用壽命較長(zhǎng)，圓錐型料箱無死角，卸料干凈，不留余料。
（2）自走式混合攪拌機(jī)。自走式混合攪拌機(jī)能完成除精料加工外的所有工作，即自動(dòng)取料、自動(dòng)稱質(zhì)計(jì)量、混合攪拌、運(yùn)輸和飼喂等，具有自動(dòng)化程度高，效率高，視野開闊和駕駛舒適等優(yōu)點(diǎn)，是混合攪拌機(jī)中的理想產(chǎn)品，適合現(xiàn)代化畜牧業(yè)使用，但缺點(diǎn)是制造成本高。這種攪拌機(jī)由于可移動(dòng)，因此又被稱為攪拌車。
（3）臥式混合攪拌機(jī)[2]。臥式混合攪拌機(jī)由2～3根水平且平行布置的攪龍構(gòu)成，優(yōu)點(diǎn)是攪拌時(shí)間短（一般6～10min/批），適合體積質(zhì)量比差異大，松散和含水率相對(duì)較低的物料混合。另外，臥式混合攪拌設(shè)備外形通常較窄、較低，通過性好，也易于裝料。缺點(diǎn)是在處理，切割大草捆時(shí)不如立式攪拌機(jī)效率高，且攪龍容易磨損。容積相同的情況下，臥式攪拌機(jī)的配套動(dòng)力一般大于立式攪拌機(jī)。
（4）固定式混合攪拌機(jī)。固定式混合攪拌機(jī)一般以三相電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，常見機(jī)型為臥式結(jié)構(gòu)，通常放置在各種飼料儲(chǔ)存相對(duì)集中，取運(yùn)方便的地點(diǎn)，將各種精粗飼料加工攪拌后，用手推車或小型機(jī)動(dòng)車運(yùn)至養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行飼喂。該機(jī)型適合飼料加工配送中心和養(yǎng)殖地通道狹窄的養(yǎng)牛小區(qū)使用。
（5）牽引式混合攪拌機(jī)。牽引式混合攪拌機(jī)由拖拉機(jī)牽引作業(yè)，物料混合及運(yùn)送的動(dòng)力來自拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸和液壓控制系統(tǒng)。送料時(shí)，邊行走邊進(jìn)行物料混合，行至養(yǎng)殖地時(shí)，即可飼喂。該機(jī)可使攪拌和飼喂連續(xù)完成，并根據(jù)需要可加裝取料系統(tǒng)。牽引式混合喂料機(jī)適合通道較寬的飼料廠（寬度大于2.5m）飼喂作業(yè)。
1.1.2 立式混合攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)原理及特點(diǎn)
立式混合飼料攪拌機(jī)核心部件主要由料桶、箱體、螺旋套筒、錐形螺旋葉片和刀片組成。螺旋套筒中安裝有傳動(dòng)軸，用來傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)螺旋套筒旋轉(zhuǎn)。其結(jié)構(gòu)如圖1-3示。
圖1-1 飼料攪混合拌機(jī)外部結(jié)構(gòu)
混合時(shí)飼料以先粗后精的加料順序，按照干草、青貯、糟渣類、精料順序加入，邊加料邊混合，其混合過程包含多種混合形式。立式混合攪拌機(jī)的螺旋攪龍呈錐形，通常由2～3片螺旋葉片焊接在螺旋套筒上組成，其底部葉片直徑與料箱直徑幾乎相等。攪龍推動(dòng)飼料轉(zhuǎn)動(dòng)2～3圈，可將飼料從底部推至頂部，由于攪龍的錐形結(jié)構(gòu)，物料在上升過程中，葉片承載面積逐漸減小，而料箱頂部的空間很寬大，使得一部分物料被推至頂部下落到料箱底部，而另一部分在上升過程中就向周圍拋灑，落至料箱底部。隨著攪龍的旋轉(zhuǎn)，物料不斷被翻運(yùn)，形成強(qiáng)烈的對(duì)流混合。由于攪龍周圍也填滿了物料，所以物料在隨攪龍旋轉(zhuǎn)和上升的過程中，與周圍物料摩擦形成剪切面，物料在升運(yùn)過程中與周圍物料發(fā)生剪切混合。物料在隨攪龍旋轉(zhuǎn)的過程中，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一轉(zhuǎn)速時(shí)，由于離心力的作用使物料沿螺旋套筒徑向方向具有一分速度，受周圍物料的阻礙，而與周圍物料發(fā)生擴(kuò)散混合。以上三種混合方式是立式混合攪拌機(jī)物料混合的主要形式。為了在混合時(shí)能夠處理長(zhǎng)草，通常在螺旋攪龍上安裝有動(dòng)刀片。飼料在攪龍、切刀的綜合作用下不斷的被剪切、揉搓、攪拌作用下快速混合均勻。
其優(yōu)點(diǎn)是可以快速打開并切碎大型圓、方形草捆，但混合時(shí)間較長(zhǎng)(一般20min/批左右)，比較適合含水率相對(duì)較高、粘附性好的物料混合。立式攪拌機(jī)一般使用壽命較長(zhǎng)，圓錐型料桶無死角，卸料時(shí)排料干凈，不留余料。
1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)分析及方案選擇
1.2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則
強(qiáng)度準(zhǔn)則 要求機(jī)械零件的工作應(yīng)力σ不超過許用應(yīng)力[σ]，即σ[σ]。
剛度準(zhǔn)則 要求機(jī)械零件在載荷作用下的彈性變形y在允許的極限值[y]以內(nèi)，即y[y]。
可靠性準(zhǔn)則 對(duì)于重要的機(jī)械零件要求計(jì)算其可靠度，作為可靠性的性能指標(biāo)。
振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則 對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械零件，就避免發(fā)生振動(dòng)。要求其激振源的頻率與零件的固有頻率錯(cuò)開。
此外，還有耐熱性準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則等。
1.2.2任務(wù)要求
本課題設(shè)計(jì)的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)立式飼料混合攪拌機(jī)，飼料自動(dòng)混合攪拌機(jī)制備動(dòng)物飼料的機(jī)器，它的功能包括切割、混合攪拌各類飼料原料，該機(jī)擬采用電機(jī)帶動(dòng)減速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)切割、混合各類飼料原料，通過機(jī)械傳動(dòng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各種飼料混料的出料。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 攪拌機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
立式飼料混合攪拌機(jī)主要由料桶和一個(gè)垂直的錐形螺旋攪龍組成，其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。其攪龍的螺旋葉片焊接在螺旋套筒上，螺旋套筒中安裝有傳動(dòng)軸，用來傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)螺旋套筒旋轉(zhuǎn)。螺旋葉片上安裝有刀片，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)干草的剪切加工，因此，這種混合機(jī)幾乎能夠直接加工所有粗飼料皆為長(zhǎng)草的全混合日糧。
圖2-1 精粗飼料混合攪拌機(jī)
2.2 攪拌機(jī)主要結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)
2.2.1 料桶材料尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算
物料的特性主要包括容重、摩擦系數(shù)、休止角都將影響到混合的過程，因此，參數(shù)的確定首先要確定研究的物料。飼料主要由粗料和精料組成。粗料：包括青干草、青綠飼料，農(nóng)作物秸桿等。精料：包括能量飼料、蛋白質(zhì)飼料、以及糟渣類飼料。根據(jù)物料特性，確定物料的休止角為55°，物料與螺旋葉片間摩擦角為35°(系數(shù)為0.4）。
為使合物料沿壁面順利下滑的要求，攪拌機(jī)的料倉壁與料倉底夾角取100°(根據(jù)物料的結(jié)拱因素，料倉壁與料倉底夾角應(yīng)在105°～120°之間），螺旋葉片錐角α取60°。
圖2-2 料箱結(jié)構(gòu)尺寸圖
料箱結(jié)構(gòu)尺寸如圖2-2所示，根據(jù)料箱容積
計(jì)算公式：
（2-1）
其中：h——裝料高度；
r1——料箱底部半徑；
r2——裝料高度h處半徑。
根據(jù)料倉壁與料倉底夾角100°，可推出
（2-2）
即
若取
則 , v=1.6 。
綜合計(jì)算方便，加工容易和外形等因素，取，這樣裝料高度小于料箱高度，飼料不會(huì)從箱頂飛出。
選料箱材料為35號(hào)鋼，料桶壁厚為10mm，底厚為80mm。
尺寸結(jié)構(gòu)如圖2-3所示
圖2-3 料桶結(jié)構(gòu)尺寸
2.2.2攪龍螺旋葉片參數(shù)的確定
立式混合攪拌機(jī)的螺旋攪龍呈錐形，通常由2～3片螺旋葉片（圖2-4）焊接在螺旋套筒上組成。而螺旋葉片的直徑、錐角、螺距是立式混合攪拌機(jī)核心部件——攪龍的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)。根據(jù)對(duì)飼料中纖維飼料尺寸（4～10cm)的要求，一般取底部螺旋葉片最大直徑與料箱壁面間隙為15mm左右，以避免對(duì)干草等纖維飼料過度切割，所以取葉片最大直徑850。根據(jù)攪龍推動(dòng)飼料轉(zhuǎn)動(dòng)2～3圈，可將飼料從底部推至頂部的要求和螺旋錐角α=60°及攪龍總體高度790mm的參數(shù)，取螺旋葉片1、2螺距300mm，掃料用螺旋葉片3螺距400mm，據(jù)此設(shè)計(jì)螺旋葉片樣圖，與套筒焊接效果如圖2-5所示。
圖2-4 攪龍螺旋葉片 圖2-5 攪龍
2.2.3套筒參數(shù)的確定
螺旋套筒用于焊接葉片，并能適于剛度的要求及螺旋葉片內(nèi)徑的安裝要求。為了節(jié)省材料和減少功耗，把套筒設(shè)計(jì)成由直徑不同的兩部分組成。據(jù)此，設(shè)計(jì)下部螺旋套簡(jiǎn)直徑400mm，長(zhǎng)度550mm，上部螺旋套簡(jiǎn)直徑250mm，長(zhǎng)度790mm，材料選60鋼。形式如圖2-6所示。
圖2-6 套筒結(jié)構(gòu)尺寸
3傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.1 傳動(dòng)方案的擬定
攪拌機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)與整機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有密切關(guān)系，它影響攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)、布局、包裝精度、傳動(dòng)效率、制造以及制造成本、操作與調(diào)整是否方便等，因此，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)必須注意滿足下列要求：
（1）電機(jī)輸出軸和全部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)需能滿足足夠的功率和扭矩，并且具有較高的傳動(dòng)效率。
（2）各執(zhí)行件的位置、速度應(yīng)有比較準(zhǔn)確的相對(duì)關(guān)系,又要便于獨(dú)立調(diào)整。
（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、潤(rùn)滑與密封良好, 操作方便可靠,便于加工裝配,成本低。
（4）為便于調(diào)整試攪拌機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有調(diào)整機(jī)構(gòu)。
該飼料攪拌機(jī)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其進(jìn)給與動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力均是由電機(jī)提供。其具體傳動(dòng)形式如圖3-1是：
電機(jī)
帶輪
絞龍
齒輪
減速器
圖3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)框圖
3.2 攪龍轉(zhuǎn)速的確定
臨界轉(zhuǎn)速是螺旋葉片某一位置處的物料能被升運(yùn)的最低轉(zhuǎn)速，同普通的垂直升運(yùn)攪龍不同的是，物料在上升過程中，攪龍葉片任意物料所受到的摩擦力不是物料與料箱壁面的摩擦力，而是物料與物料之間的內(nèi)摩擦力。根據(jù)垂直攪龍的臨界轉(zhuǎn)速[1]公式可以計(jì)算出立式混合攪拌機(jī)工作的臨界轉(zhuǎn)速范圍。
假定螺旋葉片某點(diǎn)處有1個(gè)質(zhì)量為m的物料粒，設(shè)此處螺旋直徑為D，螺距為S，螺旋升角為α，
攪龍以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，角速度為為ω，（3-2）系數(shù)為，根據(jù)垂直攪龍的臨界轉(zhuǎn)速公式：
（3-1）
得： 攪龍的臨界轉(zhuǎn)速
（轉(zhuǎn)/min） （3-2）
式中：α為錐形攪龍任意點(diǎn)處的螺旋升角；為物料與螺旋葉片間的摩擦角。
由于旋葉片各點(diǎn)處的臨界轉(zhuǎn)速各不相同，由此式可計(jì)算出攪龍臨界轉(zhuǎn)速范圍，根據(jù)此攪龍的相關(guān)參數(shù)：螺距S=0.3m，物料與葉片間摩擦角=35°，物料休止角=55°。
1.按螺旋套簡(jiǎn)直徑d=0.2m，計(jì)算攪龍的臨界轉(zhuǎn)速。
得 =25.5°
≈53（r/min）
2.按攪龍螺旋葉片最大直徑，計(jì)算攪龍的臨界轉(zhuǎn)速。
得 =6.8°
≈23（r/min）
由于螺旋攪龍有錐角，與普通攪龍不同，旋葉片各點(diǎn)處的臨界轉(zhuǎn)速各不相同，此攪拌機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速范圍為23～53r／min。
由于飼料攪拌機(jī)是用于物料混合，當(dāng)攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，轉(zhuǎn)速及其效率之間的關(guān)系與用于物料升運(yùn)的螺旋攪龍有所區(qū)別，其最佳轉(zhuǎn)速的確定還需要通過試驗(yàn)進(jìn)一步分析。
3.3 電機(jī)的選擇
1.選擇電機(jī)類型
因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：工作機(jī)空載啟動(dòng)，有輕微振動(dòng)；按功能工作要求選擇Y型全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為380V。
2.選擇電機(jī)容量
根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求設(shè)備重量為250～300kg，主軸葉片最低載荷4KN,電機(jī)所需工作效率，按式計(jì)算為
（3-3）
（3-4）
查表機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副效率概略值，確定部分效率為：帶輪效率，減速器傳動(dòng)效率，圓錐滾子軸承傳動(dòng)效率，齒輪傳動(dòng)效率
η4=0.97，代入得
所需電機(jī)功率為
===4.2KW
3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min
綜合以上信息，最終選擇型號(hào)為Y132S-4的電機(jī),可選取電機(jī)參數(shù)如下表所示：外形結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。
圖3-3 電機(jī)結(jié)構(gòu)及尺寸
外形參數(shù)如表3-1所示
表3-1 電機(jī)外形參數(shù)
型號(hào)
A
B
C
D
E
F
G
H
K
Y132S-4
216
178
89
38
80
10
33
132
12
技術(shù)參數(shù)如表3-2所示
表3-2 電機(jī)技術(shù)參數(shù)
電機(jī)型號(hào)
額定功率
/kw
滿載轉(zhuǎn)速
/(r/min)
額定轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
Y132S-4
5.5
1440
2.2
2.3
3.4傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級(jí)傳動(dòng)比的分配
由于該攪拌機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的傳遞相對(duì)較簡(jiǎn)單，傳遞的構(gòu)建比較少，由于，電機(jī)選擇為Y132S-4，轉(zhuǎn)速為1440r／min，最終攪龍的轉(zhuǎn)速要求為23～53r／min，結(jié)合到實(shí)際情況，確定總傳動(dòng)比為42，選擇帶輪傳動(dòng)比為2，減速器傳動(dòng)比為14，齒輪傳動(dòng)比為1.5，經(jīng)減速系統(tǒng)后攪龍轉(zhuǎn)速為34.3 r／min，符合攪龍臨界轉(zhuǎn)速要求。
3.5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
在選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、分配傳動(dòng)比之后，應(yīng)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，即各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩，為后面進(jìn)行傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算提供計(jì)算數(shù)據(jù)。
計(jì)算各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)時(shí)，先將傳動(dòng)裝置中各軸從高速到低速依次編號(hào)為電動(dòng)機(jī)軸、Ⅰ軸（減速器輸入軸）、Ⅱ軸（減速器輸出軸）、Ⅲ軸（工作機(jī)軸）。
并設(shè)：
——相鄰兩軸間的傳動(dòng)比；
——相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率；
——各軸的輸入功率（kw）；
——各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（N·m）；
——各軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；
則可由電機(jī)軸至工作機(jī)軸方向依次推算，計(jì)算得到各軸的參數(shù)。
(1)各軸的速度
（3-5）
式中： ——電機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速（r/min）；
——電機(jī)軸至Ⅰ軸的傳動(dòng)比 。
同理
其余類推
(2)各軸輸入功率
式中：Pd——電機(jī)的實(shí)際輸出功率（kw）；
η01——電機(jī)與一軸間的傳動(dòng)效率。
同理 其余類推
(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩
式中： ——電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩（N·m）。
其中： ——電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率（km）；
——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）。
所以
其余類推
將上述結(jié)果列入表3-3，供后面的合計(jì)計(jì)算使用。
表3-3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
軸號(hào)
功率P/kw
轉(zhuǎn)矩T（N·m）
轉(zhuǎn)速n（r/min）
傳動(dòng)比i
效率η
電動(dòng)機(jī)軸
5.5
36475.7
1440
2
0.93
減速器傳入軸
5.1
67844.7
720
14
0.80
減速器傳出軸
4
759860.8
51.4
1.5
0.97
工作機(jī)軸
3.8
1105597.4
34.2
——
——
4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 帶輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
(1) 計(jì)算設(shè)計(jì)功率
由表查得工作情況系數(shù)故
(2) 選擇帶型號(hào)
根據(jù)Pc=33kw,n1=1470r/min，由手冊(cè)初步選用A型帶
(3) 選取帶輪基準(zhǔn)直徑
由表選取小帶輪基準(zhǔn)直徑，則（設(shè)滑動(dòng)率，傳動(dòng)比i=2）
取直徑系列值：
(4) 驗(yàn)算帶速
(4-1)
在(5-25m/s)范圍內(nèi)，帶速合適。
(5) 確定中心a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
在 范圍，初選中心距a=400mm。
查圖選取A型帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度
可得實(shí)際中心距
(4-2)
代入數(shù)據(jù)可得，a≈400mm
?。篴=400mm
(6) 驗(yàn)算小帶輪包角
包角合適。
(7) 確定帶的根數(shù)Z
因，帶速，傳動(dòng)比i=2。
由表14-13c，基本額定功率。
單根皮帶額定功率的增量。
由表14-9，
由表14-11，
由公式得
(4-3)
取Z=3根。
(8) 確定初拉力
由公式得單根普通V帶的初拉力
(9) 計(jì)算帶輪軸所受壓力
由公式得
綜上，所選V帶為A型帶。
4.2 減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì)
(1) 選用減速器的額定功率
選用減速器的公稱輸入功率滿足：
(4-4)
式中：——計(jì)算功率，KW;
——載荷功率;
——減速器公稱輸入功率;
——工況系數(shù);
——啟動(dòng)系數(shù);
——可靠度系數(shù);
由于是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，中度沖擊，故工況系數(shù)=1.3。
考慮到每批飼料的攪拌時(shí)間為10-15min，故每小時(shí)的啟動(dòng)次數(shù)5次，且=1.3，故啟動(dòng)系數(shù)=1。
可靠度要求一般，故=1。
得計(jì)算功率：
為滿足減速器的機(jī)械強(qiáng)度，要求，按i=14，輸入轉(zhuǎn)矩為n=720r／min，查手冊(cè)，初選CW315，i=14，r／min，。
當(dāng)r／min時(shí)，折算公稱功率為：
(2) 校核熱平衡許用功率
查手冊(cè)得
，，
根據(jù)公式可得熱平衡許用功率
(4-5)
查手冊(cè)，對(duì)于CW315型減速器
故無需采用冷卻裝置，因此可以選定CW315型減速器，采用油池潤(rùn)滑。
4.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
（1)選定齒輪的精度等級(jí)和材料，初選齒數(shù)
1)攪拌機(jī)為一般工作機(jī)械，按傳動(dòng)方案該齒輪組為直齒輪，精度等級(jí)選擇7級(jí)精度；
2)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10－1，由于齒輪傳比為1.5，齒輪材料選擇為45鋼，調(diào)制后表面淬火，硬度為240HBS，軟齒面，懸掛布置。
3)輪齒數(shù)初選為＝73，＝109。
（2)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)
按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10－9）試算，
(4-6)
確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：
1)初選載荷系數(shù)Kt＝1.3；
2)計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
由前文可知齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為67844.7N·m;
3)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10－7及其說明，可選定齒寬系數(shù)＝0.3；
4)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10－6，查得材料的彈性影響系數(shù)＝189.8；
5)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10－21d，按齒面接觸硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度＝600Mpa；
6)兩齒輪的設(shè)計(jì)壽命為50000h，由式10－13，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
7)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù)==0.95;
8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1%,安全系數(shù)s＝1。由式（10－12），
(2)將以上參數(shù)代入公式進(jìn)行計(jì)算
1)試算齒輪分度圓直徑，代入[H-]中較小的值
2)計(jì)算圓周速度
3)計(jì)算齒寬
4)計(jì)算齒寬與齒高之比
齒輪模數(shù)
齒高
5)計(jì)算載荷系數(shù)K
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10－8，查得動(dòng)載系數(shù)；
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10－3，查得;
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10－2，查得使用系數(shù)＝1.25；
小齒輪精度為6級(jí)，相對(duì)支撐作懸掛分布。由表10－4，
由b/h＝9.7，=1.15,查圖10－13，得＝1.12，
故，動(dòng)載系數(shù)
6)按實(shí)際得載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10－10a）得
(4-7)
7)計(jì)算模數(shù)
3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10－5）得彎曲疲勞的設(shè)計(jì)公式為
(4-8)
確定式中各參數(shù)的值：
1)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10－24c查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限＝440MPa；
2)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10－18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)＝＝0.87；
（3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.3，由式（10－12）得
＝＝＝0.87×440/1.3＝294.46Mpa
4)計(jì)算載荷系數(shù) K
5)查取齒形系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得。
6)查取應(yīng)力校正系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10－5,查得；。
7)計(jì)算齒輪的
(3)設(shè)計(jì)計(jì)算
將以上參數(shù)代入《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10－5）進(jìn)行計(jì)算
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)差不多，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而由齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度所算得的模數(shù)m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出齒輪齒數(shù)
，取Z1=73 ；
，由于齒數(shù)互質(zhì)故取Z2=109 。
(4)幾何尺寸計(jì)算
1）計(jì)算分度圓直徑
2）計(jì)算中心距
3）計(jì)算齒輪寬度
取。
(5)驗(yàn)算
，合適。
(6)設(shè)計(jì)匯總
,
,
,
,
;
大小齒輪均選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。
(7)設(shè)計(jì)齒輪外形結(jié)構(gòu)如圖4-1所示
圖4-1 齒輪外形結(jié)構(gòu)
4.4 主軸的設(shè)計(jì)與校核
(1) 求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n以及轉(zhuǎn)矩T。忽略傳遞效率，則：
該軸輸入功率
該軸轉(zhuǎn)速 n=34.2r/min
轉(zhuǎn)矩 (4-9)
(2) 初步確定軸以及套筒的最小直徑。
選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查手冊(cè)，取，則：
(4-10)
(3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸最小直徑出采用平鍵連接齒輪,內(nèi)徑d1選取70mm。
根據(jù)零件的轉(zhuǎn)配方案的要求,最終確定軸的外形尺寸如圖4-2所示。
圖4-2 主軸
(4) 求作用在攪龍葉片上的力。
齒輪的分度圓直徑
則：圓周力 (4-11)
徑向力
圓周力，徑向力的方向。
(5) 求軸上的載荷，軸的載荷分析布圖，如圖4-3所示。
圖4-3 軸的載荷分析布圖
首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖如圖4-3所示。
從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面A是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面A處的、以及M的值列于下表4-2。
載荷
水平面
垂直面
支反力F
,
，
彎矩M
Mh=-3274628N.mm
Mv=-4685246N.mm
總彎矩
M=5275624N.mm
扭矩T
T2=7376237.5N.mm
表4-2 A面彎矩扭矩值
(6) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。
進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面A）的強(qiáng)度。根據(jù)公式以及上表中的數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力
(4-12)
前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查手冊(cè)得，因此，故安全。
(7) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。
1) 判斷危險(xiǎn)截面
根據(jù)彎矩圖以及扭矩圖，可以知道右端軸承的支點(diǎn)截面，即A面所承受的彎矩和扭矩是最大的，但是從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，軸與齒輪連接處截面B處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，且截面B處所承受的應(yīng)力與A面很接近，而截面A并沒有應(yīng)力集中，直徑也較大，故截面A不必校核，只需校核截面B即可。
2) 截面B左側(cè)
抗彎截面系數(shù) mm (4-13)
抗扭截面系數(shù)
截面B左側(cè)的彎矩 M=5256433 N·m
截面B上的扭矩 T=5073437.5 N·m
截面上的彎曲應(yīng)力
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