机械原理课程设计搅拌机.docx
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机械原理课程设计搅拌机
机械设计
课程设计说明书
设计题目：
搅拌机
学院：
机械与运载学院
专业：
机械设计制造及其自动化
班级学号：
20110401823
设计者：
柯曾杰（组长）
同组员：
许鹏、黄晨晖、南指导教师：
吴长德
2010年1月14日
一、机构简介2
二、设计数据2
三、设计容3
四、设计方案及过程4
1.做拌勺E的运动轨迹4
2•做构件两个位置的运动简图4
3.对构件处于位置3和8时进行速度和加速度分析6
五、心得体会9
六、参考文献10
一、机构简介
搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图
1-1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。
当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。
工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1-1（b）所示。
附图1-1搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图
、设计数据
设计数据如附表1-1所示。
附表1-1设计数据
mm
S3
S4
r/min
I
525
400
240
575
405
1360
位于
位于
70
n
530
405
240
580
410
1380
BE
CD
65
川
535
420
245
590
420
1390
中占
1八、、
中占
1八、、
60
IV
545
425
245
600
430
1400
60
三、设计容
连杆机构的运动分析
已知：
各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速门2。
要求：
做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E的运动轨迹。
以上容画在2号图纸上。
附表1-2机构位置分配图
学生编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
8
9
10
11
11'
12
编号
6
7
8
>
8
9
10
11
11'
12
1
2
3
4
5
曲柄位置图的做法，如图1-2所示：
取摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始位置1,按转向将曲柄圆周作十二等分，得12
个位置。
并找出连杆上拌勺E的各对应点
日丘2…E12,绘出正点轨迹。
按拌勺的运动轨迹的最低点向下量40mm定出容器地面位置，再根据容器高度定出容积顶面位置。
并求出拌勺E离开及进入容积所对应两个曲柄位置8'和
11'。
附图1-2曲柄位置
四、设计方案及过程
选择第三组数据（X=535mm,y=420mm,lAB=245mm,lBC=590mm,lcD=420mm,|BE=1390mm）进行设计。
1.做拌勺E的运动轨迹
首先，做出摇杆在左极限位置（即AB与BC干共线时）所对应的曲柄位置1,然后按转向将曲柄圆周作十二等分，得12个位置。
再根据其他各杆的长度找出连杆上拌勺E的各对应点Ei,E2…E12,绘出正点轨迹。
按拌勺的运动轨迹的最低点向下量40mr定出容器地面位置，再根据容器高度定出容积顶面位置。
容积顶面位置与拌勺E的轨迹的两个交点E8和E11'，其所对应的两个曲柄位置8'和11'即为拌勺E离开及进入容积时所对应的曲柄位置。
如附图1-3所示。
附图1-3拌勺E运动轨迹
2.做构件两个位置的运动简图
根据设计要求，选择3和8位置作构件的运动简图。
先对应附图1-2分别做出在位置3和8的曲柄AB,然后分别以B为圆心，BC长为半径和以D为圆心，DC长为半径画圆弧，两圆弧的交点即为C点位置。
延长BC画虚线至E点使BE长为1390mm即作出了构件在位置3和8的运动简图。
如附图1-4所示。
附图1-4（a）构件在3位置的运动简图
附图1-4（b）构件在8位置的运动简图
3.做构件处于位置3和8时的速度多边形和加速度多边形
a.对3位置C、E点进行速度分析和加速度分析
1.速度分析m
如附图1-5所示选取速度比例尺v=o.025msmm
对于C点
VC:
=VB+
VCB
方向：
CD
AB
BC
大小：
?
V
?
32=2nrad/s
Vj=32l
AB=1.54m/s
论■r*》匕
\L\
VC=vipc=0.025x59m/s=1.47m/s
V
VCe=vlbc=0.025x19.5m/s=0.49m/s
n—雄—
33=VCe/iBc=0.83rad/s
f&
对于E点
VE=
VB+
VEB
附图1-53位置速度分析
方向：
?
AB
BE
大小：
?
V
V
VEb=w3iBE=1.15m/s
VE=vipe=1.625m/s
2.加速度分析
如附图1-6所示选取加速度比例尺为a=0.1
对于C点
ac=
niac+
ac=aB+acB
+aCB
方向：
C
TD
CDBTAcTB
BC
大小:
V?
VV?
34=VC/1cD=3.51rad/s
aC=®42icD=5.18m/s2
22
aB=32iAB=9.67m/s
22
aC,B=33iBc=0.41m/s
ac=ax61mm=6.1m/sacB=ax40mm=4.0m/s
2
a3=aCB/iBc=6.78rad/s
对于E点aE=aB+aEB+aEB
方向：
？
btae-bEB
大小：
？
VVV
aB
2
=32iab=9.67m/s
2
aEB=w3|eb=0.96m/s
aEB=a3IeB=9.42m/s
2
aE=ax37mm=3.7m/sb.对8位置c、E点进行速度分析和加速度分析
1.速度分析m
如附图1-7所示选取速度比例尺v=0.025少*口对于C点VC=VB+Vcb
方向：
CDABBc
大小：
？
V?
32=2nrad/s2=321AB=1.54m/s
V=vipc=0.025x18m/s=0.45m/s
VcB=v1bc=0.025x66m/s=1.65m/s
33二Vc/丨BC=2.80rad/s
对于E点
Ve=
EB
方向:
大小:
AB
BE
附图1-78位置速度分析
VEb=331BE=3.89m/s
Ve=v1pe=2.45m/s
2.加速度分析
如附图1-8所示选取加速度比例尺为对于C点
tB
方向:
大小:
n-
ac=a。
+
34=V/icD=1.07rad/s
22
aC=34lcd=0.48m/s
22
aB=32iab=9.67m/s
aCB=332|bc=4.63m/s2
ac=a
x50mm=5.0m/S
2
acB二ax12mm=1.2m/s
2
a3=acB/iBc=2.03rad/s
对于E点
aE
ac
aB
BC
C
CDbta
V
V?
?
附图1-8（a）8位置C点加速度分析
aB+
n
aEB+
aEB
方向:
Bta
大小:
2
aB=32laB=9.67m/s
22
aEB=33|eb=10.89m/s
EB
Etb
V
aEB=a3Iee=2.83m/s
aE=ax11mm=1.1m/s
附图1-8（b）8位置E点加速度分析
五、心得体会
课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现,提出,分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程，必须要自己思考，自己动手实践，才能提升自己观察、分析和解决问题的实际工作能力。
课程设计也是一种学习同学优秀品质的过程，比如我组的贺辉同学，确实他在学习上取得了很多傲人的成绩，但是我所赞赏的还是他追求的过程，当遇到问题的时候，那种斟酌的态度就值得我们每一位学习，人家是在用心造就自己的任务，而且孜孜不倦，追求卓越。
通过这次为期一周的课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。
对我们机械专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。
通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准
备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。
在这一星期的课程设计之后,我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高，更重要的是通过对机械设计流程的了解，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域进行更深入的学习。
由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的机器。
由于时间十分紧制作中难免有粗糙的地方，敬请谅解并批评指正!
六、参考文献
[1]伟社.机械原理教程（第二版）•西北工业大学，2006.8
[2]冠生.理论力学.西北工业大学，2000.8
[3]理工大学工程画教研室.机械制图（第五版）•高等教育，2003.8
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