摘 要
搅拌设备使用历史悠久，应用范围广，大量应用于化工、石化、轻工、医药、食品、采矿、造纸、冶金等行业中。搅拌设备可以从各种不同角度进行分类,如按照搅拌装置的安装形式简单分为立式和卧式，其中卧式主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置。
本课题在国内外搅拌器的研究与发展的基础上，设计了一种新的带有搅拌和振动排料功能的卧式搅拌器结构设计方案以进行用于食品工业的面粉搅拌操作。该卧式搅拌器具有两条传动系统，第一条主传动系统采用V带和齿轮传动实现搅拌操作，第二条传动系统采用多楔带和凸轮组合传动实现搅拌箱体的振动运动。
本文对卧式搅拌器的基本结构、基本尺寸进行了详细设计，并利用PRO/ENGINEER对搅拌器结构进行三维建模和运动仿真，以便更直观地展现设计思想和进行结构分析；然后，对设计零件进行了分析校核，保证搅拌器的可靠运行。
关键词：卧式搅拌器；混合设备；面粉加工；食品工业
ABSTRACT
Mixing equipment has been used long time ago, and applied widely in the traditional processing industry such as chemical, petrochemical, light industry, medical industry, food, mining, papermaking, metallurgy and so on. Mixing equipment can be classified by many means. Horizontal type and vertical type can be classified according to the shaft seal's fixing method. Of the two type, the horizontal type means both the tank's axes and the shaft's spin axis are horizontal.
A new mixing equipment with the function of mixing and vibration. was designed in this paper on the basis of mixing equipment research home and abroad. It will be used in the flour mixing of food processing industry. This design has two transmission system. The one is comprised of belt pulley and gear to achieve the function of mixing, the other is comprised of belt pulley and cam to achieve the function of vibration.
The overall design of the mixing equipment's basic structure and its basic dimensions were presented, and in order to unfold the concept of design and analysis later, three-dimensional modeling was made by the software of PRO/ENGINEER, Then, the analysis examination to the design proposal was presented to guarantee mixing equipment's reliability.
Key words：horizontal mixer；mixing equipment；flour milling；food industry
本设计为小型搅拌机，根据其工作容量和操作人员的最佳操作位置，暂定搅拌机的外形尺寸为 mm，其中搅拌轴轴线高度600mm，搅拌容器下半部分为直径500mm的半圆筒，上半部分为 mm的长方体，筒壁厚8mm，搅拌器叶片边缘与筒壁间隙2mm，为了实现更好的搅拌效果，采用双螺带式搅拌器，搅拌轴直径30mm，长1000mm，大螺带直径480mm，带宽40mm，小螺带直径240mm，带宽30mm。还有设定进料方式和出料方式，容器桶上部设盖子装填物料，下部开口卸放物料，为使物料快速卸放，安装振动装置使容器桶绕其轴进行左右小幅高频振动，动力由另一个电机提供，将电机的旋转运动转换成左右摆动。有了以上尺寸设定，合理布局电动机的位置，传动装置的布局，完成总体结构方案的设计，绘制机构简图。当然这只是一个初步的设计概念，在以后的具体设计工作中可能会出现部分机构干涉现象，这时就需要对已定的一些尺寸进行必要的适当的修改。
本设计主要完成的工作如下：
1．卧式搅拌器总体结构方案的确定。分析了卧式搅拌器的特点，确定了设计的基本结构，并根据工作参数确定一些必要的设计基本尺寸。
2．驱动元件的选择。通过计算选出满足搅拌器使用要求的交流异步电动机，并详细列出其技术参数。
3．主传动系统的详细设计。对搅拌器主运动进行分析计算，设计主传动系统的各个零件，并利用PRO/ENGINEER进行三维建模。
4．摆动系统的详细设计。对搅拌器的摆动运动进行分析计算，设计摆动系统的各个零件，并利用PRO/ENGINEER进行三维建模。
5．搅拌器其他重要零部件的详细设计，如机架和外壳等，确定零件结构，绘制零件图和装配图，并利用PRO/ENGINEER进行三维建模。
6．零件的强度和刚度计算与校核。对各个已设计零件进行强度和刚度计算，确保满足使用要求，使搅拌器具有足够的可靠性。
目 录 16000字
第1章 绪论
1.1 课题研究意义 1
1.2 搅拌器国内外发展现状 1
1.3 卧式搅拌器发展趋势 4
1.4 论文主要完成的工作 5
第2章 卧式搅拌器总体方案设计 6
2.1 引言 6
2.2 卧式搅拌器总体结构方案 6
2.2.1 传动方式确定 6
2.2.2 基本尺寸的确定 8
2.3 搅拌器性能指标的设定 9
2.4 本章小结 9
第3章 卧式搅拌器结构设计 10
3.1 引言 10
3.2 驱动元件的选择与计算 10
3.2.1 驱动元件选择原则 10
3.2.2 主电机的选择及电机参数的确定 11
3.2.3 副电机的选择及电机参数的确定 14
3.3 主传动系统的结构设计 15
3.3.1 基本结构的确定与选材 15
3.3.2 带轮与齿轮的详细设计 15
3.3.3 轴的结构设计 23
3.3.4 主传动系统的支架设计及三维仿真 24
3.4 摆动系统的结构设计 25
3.4.1 基本结构的确定与选材 25
3.4.2 带轮齿轮与凸轮的设计计算 26
3.4.3 轴的结构设计和摆动系统安装的三维仿真 34
3.5 搅拌部分结构设计 35
3.51 搅拌桨机构设计 35
3.52 搅拌容器的结构设计 36
3.53 联轴器的选用 37
3.54 止动扳手的机构设计 38
3.6 本章小结 38
第4章 安全性计算与校核 40
4.1 引言 40
4.2 轴承的校核 40
4.3 轴的校核 41
4.4 键的校核 43
4.5 本章小结 44
结 论 45
参考文献 46
致 谢 48