10L真空搅拌机的设计说明书要点.doc

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1、毕 业 论 文（设 计）论文(设计)题目：10L真空搅拌机的设计姓 名 沈委 学 号 11051012034 院 系 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2011 级 指导教师 刘文平 2015年 5月 8日目 录摘要1ABSTRACT2第1章 引言31.1 选题的目的和意义31.2 国内外发展概况及趋势3第2章 设计参数42.1 设计依据42.2 产品的用途及使用范围42.3 主要工作原理42.4 关键问题及解决办法52.4.1 传动系统的选择52.4.2 机构的功能特点5第3章 设计计算63.1 总体方案设计63.2 传动系统总体设计73.2.1 传动系统的选择73.2.

2、2 选择电动机73.2.3 选择联轴器93.2.4 选择减速器103.2.5 旋转盘的设计113.2.6 旋转盘上键槽及键选择133.2.7 轴承的选择143.3 箱体的设计143.4 搅拌系统的设计163.4.1 搅拌桶的设计163.4.2 桶盖的设计173.4.3 搅拌叶片的设计193.4.4 搅拌轴的设计203.5 横梁组件的设计233.6 公差等级和粗糙度263.6.1 公差等级的选择263.6.2 粗糙度的选择26第4章 真空搅拌机使用说明书274.1 真空搅拌机使用规程274.2 真空搅拌机使用注意事项274.3 真空搅拌机的维护注意事项27第5章 结论28参考文献29致谢30摘

3、要对化工材料,食品，和大理石等人工石材的搅拌加工中，考虑到不同的加工量和特定环境，于是设计了10升的真空搅拌机。首先，针对加工量 ，确定了搅拌机的容量，然后根据加工过程及加工环境，要求等确定机器的动力系统，传动系统，箱体的设计。其次，对机器的传动系统的各个零件进行了设计计算然后，对各个零件的加工，以及加工公差等级进行了确定。为了提高机器零件的互换性和减少成本，本机器的一些零件采用了标准件，可是市场采购。 关键词： 真空；搅拌机；高温树脂ABSTRACT For chemical material, food, such as artificial stone and marble mixing

4、 processing, considering the different processing capacity and the specific environment, so the 10 litres of vacuum mixer is designed. identified by the manufacturing capacity of the mixer, and then in the process and on the basis of the processing conditions, such as determining the power supply sy

5、stem of the machine, the design of the drive system. Secondly, the design and calculation of each portion of the motor drive system of all the words, parts of the processing, and the tolerance level of processing provided by the machine parts.In order to improve the compatibility of the machine part

6、s and reduce the cost, the machine in a few parts of the standard parts, but the market purchase. Keywords：Vacuum；Mixer；High temperature resin第1章 引言1.1 选题的目的和意义社会发展，时代变迁，人们对产品需求也在逐渐变化。对搅拌行业来说，涉足的领域在增加扩大，搅拌产品多样化成为了发展潮流。如新兴起的真空搅拌，就可以对有特殊要求的食材、石材、化学材料，进行抽真空搅拌，从而达到需求标准。真空搅拌不仅能够保证材料的均匀，还可以在搅拌中抽出多余的、有害的气体

7、，使得产品更加的完善，精确，同时在搅拌的过程中由于是在真空环境下进行，减少了辅料的用量。所以，这次设计的目的，就是要设计的真空搅拌机可以满足搅拌高温树脂这一特定的加工环境。1.2 国内外发展概况及趋势搅拌机是一种通过旋转叶片或桶来使材料混合均匀，满足需求的机器。而真空搅拌机就是满足特定加工环境下的一种特殊搅拌机。随着我国搅拌机市场的发展，搅拌机的技术的研发和市场状况成为业内企业关注的焦点。了解国内外搅拌机技术发展和市场状况对于企业提高市场竞争力十分关键。由于搅拌技术的飞速发展，现在它已经成为跨学科的、有众多应用领域的传统学科。据联合国欧洲经济委员会（ECE）和国际搅拌技术联合会（IFR）的统计

8、，搅拌机在世界工业中占据很重要的地位，它以强劲的增长速度加快世界工业的自动化进程。随着工业自动化程度的提高，搅拌机将在更多的领域发挥更大的作用。详情可参考中国产业研究报告网发布的2013-2018年中国搅拌机行业市场行情动态及未来发展趋势预测分析报告。第2章 设计参数2.1 设计依据 目前,在我国已有真空搅拌机，但是根据各个原料的加工条件，以及加工量的不同，对真空搅拌机的要求也不尽相同，因此决定设计一个10升的真空搅拌机。2.2 产品的用途及使用范围 此次设计的搅拌机用来搅拌高温树脂。 随着社会的发展，一些产品的加工不再局限于从前的加工条件，而是需要更加精细的加工条件。对一些石材，化学材料，食

9、材就需要同时进行搅拌和除杂质。这就需要一台可以胜任这样工作的机器，于是真空搅拌机应运而生。 通过对市场的调查发现，现在大多企业在加工这些特定的材料时用的是真空搅拌机，通过气缸将搅拌过程中产生的气体，有效的排除。使得在搅拌的过程中原材料不受其他气体的影响，减少变质的可能，减少了辅料的使用量，降低了成本。主要技术参数：长为737mm,宽为390mm，高为961mm.功率：1kW搅拌机转速：60r/min变速要求：单级传动：圆柱蜗杆传动2.3 主要工作原理真空搅拌机的转速在60r/min,功率1kW,因此用异步电动机提供动力，通过减速器来实现调速。因为采用旋转搅拌桶，固定搅拌轴的形式，所以减速器置于

10、机器的下方，通过圆柱蜗杆减速器来带动搅拌桶转动，为了便于搅拌桶装料、卸料，搅拌桶要随时可以拿下来，在搅拌桶与减速器之间加一个旋转盘，旋转盘与减速器通过键连接，与搅拌桶卡在一起，便于装卸，由于要抽真空，因此搅拌桶必须密封，由捅盖加密封圈实现密封，并且固定在搅拌轴，搅拌轴中空，外接真空泵，实现抽真空。2.4 关键问题及解决办法2.4.1 传动系统的选择 此次设计的真空搅拌器体积小，结构简单紧凑，节省材料，因为真空搅拌机对传动比精度要求不高，采用一级齿轮传动就可以满足，由于需要改变传动方向，所以采用圆柱蜗杆减速器。2.4.2 机构的功能特点 1.该搅拌机体积小，结构比较简单紧凑，无污染，使用方便。

11、2.蜗杆减速器的特点是在体形小，传动比大，工作平稳，噪声小。 3.搅拌桶用用不锈钢的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。 4.为了方便装料，和卸料 真空搅拌机的搅拌桶可以拆下来 ，在搅拌桶的下面有一个旋转盘。 5.为了方便搅拌及搅拌均匀，搅拌机的搅拌叶片设计成空间S型叶片。第3章 设计计算3.1 总体方案设计 计划设计的10L真空搅拌机的转速是60r/min,功率1kW,，以异步电动机动力源，用圆柱蜗杆减速器来调速。此次设计选择固定搅拌轴，旋转搅拌桶，减速器布置在箱体里面，在搅拌桶的下方，搅拌桶采用可拆卸式便于装卸料，搅拌桶固定在旋转盘上，旋转盘联接在减速器

12、输出轴上，从而带动旋转盘和搅拌桶转动，由于抽真空的要求，搅拌桶要考虑其密封性，在捅盖适当部位加密封圈，搅拌轴设计成中空，下端连接搅拌叶片，上端外接真空泵。总体设计方案简图如图3-1所示。 图3-1 方案简图3.2 传动系统总体设计3.2.1 传动系统的选择各类传动系统的优缺点如表3-11。表3-1 传动系统优缺点传动类型优点缺点齿轮传动传动比平稳，效率高，结构紧凑，工作可靠。 精度要求高，价格贵，传动过程中有瞬时冲动的现象。 带传动结构简单，传动平稳，噪音较小，价格便宜。寿命短，传动比不恒定。蜗杆传动冲击载荷小，传动平稳，噪音低，能够改向，结构紧凑。 当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时

13、，有自锁性。 综上所述，考虑相关要求，选择蜗杆传动，采用圆柱蜗杆减速器。 因为总的传动比要求不高，电机转速为1400r/min,搅拌桶的最终转速是60r/min，减速比：i=140060=23.3。3.2.2 选择电动机 1、选择电机类型及结构形式 一般工作选用的是交流电源，工作条件要求是防灰尘，铁屑异物等进入电机，载荷不大工作环境温度不超过40。额定电压380V，考虑以上条件，选用三相鼠笼式异步电动机。 2、选择电机的容量一般用额定功率表示电动机的容量。电动机的额定功率应不小于工作要求的功率。如果容量过大，则增加经济成本，并且功率因数、效率过低，容易造成资源浪费。如果容量过小，机器则不能正常

14、工作，还会烧坏电机。 电动机运行时发热情况和其容量大小息息相关，在恒定或变化很小的载荷下长期连续运行的机器，如果电机在额定功率范围内工作，通常不考虑发热和起动力矩的校验。所需电动机功率为 （1）式中： ：工作机实际所需要的电动机输出功率，KW； ：工作机所需输入功率，KW; ：电动机至工作机之间传动装置的总效率。工作机所需功率P应由机器工作阻力和运动参数计算求得 P=KW或P=KW (2) 式中： F工作机的阻力，N;v工作机的线速度，m/s;T工作机的阻力矩，;nw工作机的转速，r/min;工作机的效率。总效率 其中分别为传动装置中对应蜗杆、轴承、联轴器的效率，结果取中间值由于搅拌机体积小，

15、转速低，功率小于1kw，综合所述，查10表12-1选择电动机型号Y90S-4，额定功率1.1kw，满载转速1400r/min.质量22kg。选Y系列三相异步电动机（JB3074-82）既满足设计搅拌机的要求，又比较经济，造价低，结构简单，利于日常维护。电机的输出轴中心距离底座高度，电机整体尺寸是长，宽，输出轴端，底座有4个的螺纹孔。图3-2 Y系列三相异步电动机简图3.2.3 选择联轴器 1、联轴器的类型的选用原则：一般按工作条件选择合适的类型，再按转矩，轴径和转速选择联轴器的具体尺寸，必要时校核联轴器内薄弱件的承载能力。弹性套柱销联轴器结构简单，制造容易，装拆更换弹性元件方便，有微量补偿两轴

16、线偏移和缓冲吸振能力，用于载荷较平稳。启动频繁，对缓冲要求不高的中，低速轴系运动，工作温度为-20+70。可以考虑作为本次设计的选择对象。2、载荷计算： 电机额定功率p=1.1KW 满载转速n=1400r/min，最大转矩2.3，效率查10表12-3知Y90S-4电动机的轴径D=24mm。查10表8-5选择LT4型弹性套柱销联轴器，J型孔。所选联轴器如下图3-3。 图3-3 联轴器3.2.4 选择减速器由于总的传动比要求不高，电机转速为1400r/min,搅拌桶所需要的最终转速为60转r/min，减速比i=。前面总体设计时已经确定选择圆柱蜗杆减速器，目前减速器已经是实现了标准化，查减速器选用手

17、册，选用CW 80-25-I F JB/T7935-1999型圆弧圆柱蜗杆减速器。查减速器选用手册表3.1知：减速器输入轴中心距离底座高度，底座有4个螺纹孔。减速器整体尺寸是高，长，宽，输出轴伸出端长=58mm，轴径为38mm，输入轴端长36mm，直径为24mm，传递效率。查减速器选用手册表3.4知额定输入功率，额定输出转矩 中心距。查15表3.7知选用系数，查15表3.8启动频率系数，查15表3.9小时载荷系数，查15表3.10环境温度系数 (3) (4)由选取的减速器转矩，大于要求值，符合要求。对减速器输出轴轴端载荷及最大尖峰载荷的校核也均满足要求。 图3-4 蜗轮蜗杆简图3.2.5 旋转

18、盘的设计旋转盘就是用于连接减速器和搅拌桶达到传递动力目的的一个零件，旋转盘的作用相当于一个传动轴,因此按造轴类零件的设计要求来设计。主要包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。1、 结构设计轴类的结构设计考虑安装、定位，制造工艺等要求，合理确定轴的结构形式和尺寸。1.1拟定装配方案箱体内部从右到左依次是电动机、联轴器，减速器。从下至上依次是与减速器输出轴之间键连接、旋转盘、搅拌桶。箱体上方从左到右依次是搅拌轴、横梁组件，气泵、支架液压泵组件，电气控制箱。1.2轴上零件的定位查减速器手册表3.1知减速器输出轴轴径为38mm，输出轴端长58mm。查机械设计表15-2知旋转盘的倒角C取1.2，圆角半

19、径R取1.6。旋转盘轴套内开键槽10*5的键槽。旋转盘具体结构如下图3-5所示。 . 图 3-5 旋转盘简图旋转盘选择毛坯铸件加工而成，通过下端轴套键连接在减速器的低速端，旋转盘上攻有3个M10螺纹孔，用把手螺丝来连接搅拌桶的焊接圆环，传递动力。把手螺丝采用市场购买标准零件，选M10，B型，D=50,L=25,I=33。结构形式及尺寸规格如图3-6所示图 3-6把手螺丝尺寸规格由于采用45钢，毛坯采用铸造模成型，表面粗糙度3.2，经济精度等级IT8,外圆加工方案采用粗车-半精车，IT8,表面粗糙度3.2，螺纹孔加工方案钻-绞孔。2. 旋转盘的计算 2.1轴的传递功率，转矩和转速的确定 (5)

20、(6) (7)2.3旋转盘校核 只考虑按扭转强度的验算扭转强度条件计算，转矩,扭转切应力 (8)对于空心轴来说 (9) (10) (11)所以旋转盘扭转强度符合要求。旋转盘的三维图如图3-7所示图 3-7旋转盘三维图3.2.6 旋转盘上键槽及键选择键的选择包括类型选择和尺寸选择两方面。键的类型应根据键联的结构特点、使用要求和工作条件来选择；键的尺寸按标准规格选择。此次设计中，减速器输出轴和旋转盘的轴向定位选择半圆平键联结。键的两侧面是工作表面，工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩。键的表面和轴套的键槽底面间留有间隙。平键联接具有结构简单、装卸方便、对中性好等优点，因而得到广泛的应用。这种键不

21、能承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。查机械设计表6-1，减速器输出轴38mm的直径，查手册得半圆普通平键的截面尺寸为： (12) (13)故键强度校核通过键槽用键槽铣刀加工，键长L为32mm，同时为了保证旋转盘与轴的配合具有良好的对中性，故选择旋转盘与轴的配合为。3.2.7 轴承的选择 根据受力类型来看，查机械设计表13-1应选调心滚子轴承，查机械设计课程设计手册表6-4，确定轴承代号为22212C/W33 GB/T288-1994，内径，安装尺寸，外径。3.3 箱体的设计箱体是负荷机器，布置传动装置的壳体。箱体上零件主要有电机,联轴器和减速器，箱体的上板合适位置开孔,减速器

22、的低速轴从此伸出，电机和减速器的空间布置要合理，保证箱体的四脚受力均匀。根据以上的要求,确定箱体的总体尺寸,大体取其内部空间尺寸长为680mm,宽为350mm，高为280mm；外部尺寸为长737mm，宽为390mm，高为325mm。箱体的上板在左侧开有空,在右侧固定支撑轴,上面对称布置4个螺孔,由于减速器和电动机的尺寸不同,他们的轴不在同一高度,因此在下板上垫钢板来达到需要的要求,使减速器和电动机的轴在同一直线上,方便联轴器连接，在下板上焊接若干个适当大小的钢板并在其上开4个螺孔,用来固定电动机,减速器直接通过螺栓联接在箱体侧板上，并在减速器下方垫上合适的钢板支架使减速器输出轴保持竖直。具体结

23、构如图3-6图3-6 箱体的结构图由于搅拌机比较小，要求不高，因此不需要使用铸件，箱体就可以采用Q235钢板和规格尺寸结构用冷弯空心型钢标准方管，焊接而成，这些钢材在市场上可以买到，节约大量的时间和降低了成本。为了能承受通过支撑轴传下来的压力，不至于使桶体变形，四周用方管焊接作为框架，支撑下板，取厚度为15mm钢板,支撑上板取5mm，其余侧板取3mm，另外在支撑上板上合适位置开一个直径为110mm孔，并在该孔焊接一个内径为110mm，厚度为3mm，高度为31mm的有底圆柱筒，用来限定放置外径为的轴承。在圆柱筒底开一个的孔，支撑下板合适位置打4个的通孔用来固定电机，其中一个侧板合适位置打4个通孔

24、用来固定减速器。Q235属于低碳钢，其wc低于0.25%，塑性较好，淬硬倾向小，不易产生裂纹，所以焊接性好。可以得到优质的焊缝。由于钢板厚度不同，焊接结构不同，焊接时应注意重要结构件要进行应力退火以消除焊接应力。所以箱体采用焊接件。钢板材料选用Q235。焊接接头不仅具有好的力学性能，还具有好的密封性。焊接方法参见下表3-2 表3-2 焊接材料用表焊接方法焊接材料应用情况手工电弧焊J421、J422、J423、J426、J427、J506、J507等焊接承受动载荷、结构复杂和厚板重要结构，或一般结构埋弧焊H08配HJ430、H08A配HJ431、H08MnA配HJ431焊接一般结构CO2气体保护

25、焊H08Mn2SiA焊接一般结构3.4 搅拌系统的设计3.4.1 搅拌桶的设计本次设计的真空搅拌机主要是用来搅拌制造人造石材的高温树脂的，所以对搅拌桶的材料有很高的要求，必须耐高温，耐腐蚀。搅拌桶采用焊接形式，故必须具有良好的焊接性，查机械设计手册，选用不锈钢的材料中的1Gr20Ni14Si2. 此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。由于此次设计的搅拌桶小，只有10L，因此装料时可以手工取下，故不应太重；桶壁厚取，桶底厚取，桶内径，桶高。考虑到桶的耐用性和强度的要求，需要在桶上加上加强肋和加强环。在桶体上加两道长加强肋,在桶口加一道长加强环.加强肋和加强环均厚7mm，都是焊接在搅拌桶壁上。桶的

26、结构图如3-7所示图3-7 桶的结构图搅拌桶的三维示意图如3-8所示 图3-8 桶的三维示意图搅拌桶在每次搅拌前后都要取下,所以不能与搅拌轴通过键直接连接,因此设计一个旋转盘来连接桶和轴,其作用是支撑搅拌桶,并且传递转动,搅拌桶与旋转盘采取活性连接,便于装卸,具体连接方式是:在搅拌桶底部焊接3个圆环,对应旋转盘上3个螺纹孔,可以设计盖上桶盖时,为了实现良好的密封,横梁可以向下施加一定的压力,使搅拌桶和旋转盘装配良好,防止发生滑动或搅拌桶眺出，保证机器的顺利工作。搅拌桶容积升 (14)3.4.2 桶盖的设计由于设计的是真空搅拌机,在搅拌高分子材料的同时,又要防止空气进入搅拌材料内,形成气泡,影响

27、材料的质量,因此,在外接真空泵的同时,要对搅拌桶密封。密封通过加一个桶盖来实现，通过在桶盖内圈固定一个密封圈,实现盖好盖子后,施加一个压力在盖子上,就能实现很好的密封的要求。为了盖顶上实现密封，要在桶盖顶上也要加密封圈，并用4个内六角圆柱头螺钉连接固定。查机械设计课程设计手册表7-14，旋转唇形密封圈B 30 47 GB/T13871.1。查机械设计课程设计手册表3-14，选规格M6，螺钉公称长度为25.6mm。查机械设计课程设计手册表7-13,选O型密封圈238x7 -A-N GB/T3452.1-2005。查机械设计课程设计手册表3-22得，选弹簧垫圈GB/T93 6。桶盖上的密封，查机械

28、设计课程设计手册表7-14选B型旋转轴唇密封圈，因适用本机器时一般所放的搅拌料都在桶容积的三分之一左右；桶盖的材料要求就没有必要向桶的那样高。桶盖材料能耐压力,和具有良好的焊接性能即可。因次,桶盖材料选用焊接性较好的Q235。具体结构如下图3-9所示 图3-9桶盖结构简图由于搅拌机比较小，要求不高，桶盖直接采用钢板和钢环焊接而成，由于钢板和钢环，可以在市场上买到，节约时间并降低了成本。在裁剪好的圆形钢板中间位置开32mm的孔，并在适当位置攻4个M6的均布螺纹孔，为了能承受通过横梁传下来的压力，不至于使桶盖变形，在桶盖上加4道肋板，用来加强桶盖的刚度 。当搅拌桶旋转时，桶盖随其一起旋转，为了装卸

29、方便，又在桶盖上设计了一个机构，可以使桶盖和固定的搅拌轴连在一起，当取出搅拌轴时，可以同时取走桶盖，节省了时间，提高了效率。桶盖和桶的配合选取间隙配合精度等级IT10。基孔制。3.4.3 搅拌叶片的设计真空搅拌机是用来搅拌制造人造石材的高温树脂的。这些材料具有很高的腐蚀性和很高的粘性性，使搅拌叶片在工作中易腐蚀，有时甚至被折断。因此对制作搅拌叶片的材料有很高的要求，必须耐高温，耐腐蚀，还应具有一定的刚度。同时，由于搅拌桶采用焊接的形式，所以还必须具有良好的焊接性，查机械设计手册可选用不锈钢的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。为了达到充分搅拌材料的目的，搅拌

30、器的叶片应设计成空间S型。其结构图如图3-10所示。图3-10叶片结构图 在搅拌叶片的上端是一个轴套，通过焊接，把叶片连接在轴套上，轴套和轴下端通过螺纹连接配合在一起。3.4.4 搅拌轴的设计1、轴的一般设计原则(1)轴的设计包括轴工作能力和结构设计两部分。(2)轴的加工工艺等因为影响轴的结构的因素多，如：位置、形势、零件的类型、尺寸、数量、载荷的性质、大小、方向及分布情况，所以轴没有标准的结构形式。设计时，具体情况具体分析。轴的结构都应满足：轴和安装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于装坼和调整；应具有良好的制造工艺性等。 （3）轴的工作能力是指在强度、刚度和稳定性方面的计算。(

31、4)拟订轴上零件的装配方案搅拌轴下端连接搅拌叶片，轴中段和桶盖配合，上端和横梁连接固定。2、零件的轴向定位轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等来保证的。轴肩分为定位轴肩和非定位轴肩两类。定位轴肩的高度h一般取h=（0.07-0.1）d，d配合出直径，单位为。轴肩的高度可查手册中轴承的安装尺寸。为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位，孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。非定位轴肩一般取为。轴承端盖用螺钉与箱体连接而使滚动轴承的外圈得到轴向定位。在一般情况下，整个轴的轴向定位也常用轴承端盖来实现。 3、各轴段直径和长度的确定3.1输出轴的功率，转速，转矩 (15) (16)

32、 (17)3.2确定轴各段长度确定轴最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理，取 (18)确定段最小轴径为28mm，并在段攻大径为28mm，小径为24mm，牙型角的双线螺纹，螺纹长度为23mm，段长度为25mm。段长度为30mm，直径32mm，轴肩高为2mm，圆角1.6；段长50mm，轴径47mm轴肩7.5mm；段长110mm，轴径为62mm，轴肩高为7.5mm，倒角2.0，圆角2.0。有配合要求的轴段，选取合适的配合的公差，如段与叶片的连接，段与桶盖的连接，段与支撑横梁的连接均是间隙配合，为了使与轴做过盈配合的零件易于装配，相配轴段的压入断应制出锥度；或在同一轴段的两个部分上采用不同的尺寸公

33、差。3.3扭转强度校核 (19)故强度校核通过4、提高轴的强度的措施轴和轴上零件的结构、工艺以及轴上零件的安装布置等影响轴的强度。(1)合理布置轴上零件以减小轴的载荷。(2)传动件尽量靠近轴承，减小轴所承受的弯矩，并尽可能不采用悬臂的支撑形式，力求缩短支撑跨矩及悬臂长度等。(3)改善轴的结构。(4)改善轴的表面质量以提高轴的疲劳强度。轴的表面粗糙度和表面强化处理方法对轴的疲劳也产生影响。轴的表面愈粗糙，疲劳强度也愈低。因此，应合理减小轴的表面及圆角处的加工粗糙度值。表面强化处理的方法有：表面高频淬火等热处理；表面渗碳、氮化、氰化等化学热处理；喷丸等强化处理。6、轴的结构工艺性为了便于装配，要去

34、掉毛刺处理，轴端应制出的倒角；需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽；需要切制螺纹的轴段，应留有退刀槽，尺寸查标准或手册。搅拌轴是连接搅拌器的装置；因为本机采用桶旋转而轴不转的传动，所以抽真空的装置设在搅拌轴上，轴内开直径为8mm的通孔，孔的下口开在与桶盖下端相连的最小轴径下面，盖好桶盖时，孔正好处于搅拌桶的上端，顺利的实现抽真空的操作，轴的距离上端30mm处铣出一个3120mm的平面，在该平面上开一个公称直径为6mm，深度为22mm螺纹孔，与外螺纹管接头连结 ，管接头接真空管。搅拌轴的结构图如图3-11所示。图3-11 搅拌轴的结构图3.5 横梁组件的设计设计横梁的作用主要是固定搅拌轴，因为本

35、机采用桶转而轴不转的传动，因此搅拌轴必须固定，因此设计横梁来固定搅拌轴。 同时与搅拌轴相连的真空管，以及上面的真空表，都固定在横量组件上。为了方便取下搅拌桶，同时从搅拌桶中取出搅拌叶片，横梁设计成可以上下移动的形式，即横梁一端固定在液压泵输出轴上，具有一个上下移动的自由度，而固定搅拌轴的一端悬空，可以上下的移动，这样就可以在搅拌结束后，方便的取出搅拌叶片，进行下一步工序。横梁材料选取优质碳素结构钢 牌号35 (GB/T 699-1999)选用小型气泵来实现对搅拌桶内的抽真空的目的，气压仪表放置在横梁上合适位置。气泵实图如图3-12图3-12 气泵实图用小型液压泵来控制横梁上下移动的幅度，实现压

36、劲桶盖和打开桶盖的操作，而压紧的目的是来加强密封性能。提高搅拌质量。液压泵其他辅助装置如仪表等直接装在规定地方，这里不再详细叙述。小型液压泵用焊接钢支架竖直固定在箱体上，结构图如图3-13所示图3-13支架液压泵结构图液压泵实图如图3-14所示图3-14液压泵结构图横梁由于要满足上下移动的要求，并且保持稳定的工作状态不偏移，因而在一端开凸型槽口，与支架滑槽配合。在最边端开直径为20的通孔用来悬挂配重是横梁保持平衡。具体结构如图3-15所示 图3-15横梁结构三视图3.6 公差等级和粗糙度3.6.1 公差等级的选择 选择公差等级时，要正确处理使用要求、制造工艺合成本之间的关系。IT9、IT10用

37、于一般精度要求的配合，例如键宽和键槽宽的配合。配合的类型分为基孔制配合与基轴制配合，一般优先选用基孔制配合，而配合又分为间隙配合，过度配合，和过盈配合。查机械设计课程设计手册表9-2知：本次设计中搅拌轴与桶盖的配合，桶盖与搅拌桶的配合等就属于基本偏差为d的基孔制间隙配合，公差等级在IT10。旋转盘与轴承的配合，公差等级IT8。减速器轴与电机轴的联轴器配合属于基本偏差为js的基孔制过度配合，公差等级在IT7。3.6.2 粗糙度的选择加工方法的不同其表面粗糙度Ra随之变化，详细情况参见机械设计课程设计手册表9-15 加工方法与表面粗糙度Ra值的关系。表面粗糙度的选用实例如表3-3所示表3-3表面粗

38、糙度表面粗糙度参数 Ra值（m）应用实例50-12.5粗加工表面,应用比较广泛,如轴端面、倒角、穿螺纹孔等。10-2.5半精加工面，支架，箱体，离合器，等非接触面的自由表面与螺纹头接触的表面，所有轴的退刀槽。1.6-0.8精加工表面，中型机床工作台面，箱体的箱盖和箱座的结合面，低速转动的轴颈。 第4章 真空搅拌机使用说明书4.1 真空搅拌机使用规程 使用真空搅拌机时，先检查搅拌机是否平稳，电源的连接是否存在漏电现象，以及各部件的连接是否完好。将搅拌桶取下，将要搅拌的原材料放入其中，原材料的量最好是搅拌桶高度的三分之一，将搅拌桶装好，接通电源，打开横梁上的小型液压泵，使其压紧搅拌桶盖，方便抽真空

39、。打开电源开关，打开小型气泵，3分钟完成搅拌桶内部抽真空，再打开搅拌开关，完成对原材料的搅拌。搅拌完成后，先关掉电源，卸下搅拌桶，将搅拌后的材料封存保管，清洗搅拌桶。4.2 真空搅拌机使用注意事项1、搅拌机应安置在水平地面上。2、接通电源后，必须检查无误，方可使用。3、合理摆放材料，做到完工过后保持机器台面整洁干净。4、使用前检查气泵，液压泵等装置连接是否完好，确保正常工作。5、真空搅拌机不使用的，关掉电源。每次使用后要注意清洗搅拌桶。使用前，可将搅拌桶拆下来进行装卸加工料。搅拌机工作时不要触摸搅拌桶。4.3 真空搅拌机的维护注意事项1、真空搅拌机在使用的工程中，严禁撞击，在调整的过程中要轻拿

40、轻放。2、真空搅拌机在长时间待机时，切断电源，并进行妥善保管。3、 真空搅拌机在使用时，注意在搅拌轴和减速器的连接处适量的加润滑油，减轻对轴的损坏。4、定时检查真空搅拌机的旋转盘与箱体之间连接情况，避免在机器运行时发生打滑或误伤。5、每次使用搅拌机后，要检查搅拌叶片的状况，检查搅轴通气孔是否阻塞。第5章 结论光阴荏苒，四年的大学生涯转眼之间就要结束，回首往事，四年的学习生活，有丰收硕果的喜悦，也有难言的遗憾和痛苦。各门基础课，专业技术课的学习，让我进步了很多。在每一学年课程设计中，我都有很认真的付出。多次的训练，强化了我的画图能力，和设计能力，基本做到了学以致用的目的。 在每次的设计中，通过一

41、次次的翻阅各种资料，让我加深了对工具书的了解和认识。 没有解决不了的问题，只有会不会借助工具的人。对这次毕业设计而言，基本做到了生产和实践的结合，老师也带我们参观了工厂，进一步了解了工厂的生产流程，和机器的工作原理，为我今后的工作铺就一条康庄大道。参 考 文 献1 冯辛安，黄玉美，杜君文机械制造装备设计M北京：机械工业出版社，1999.5664.2吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册M北京：高等教育出版社，1999(2).3842.3机械设计手册联合编写组.机械设计手册（上册）.北京：化学工业出版社，1987(2).2527.4机械设计手册联合编写组.机械设计手册（中册）.北京：化学工业出版社，

42、1987(2).2426.5机械设计手册联合编写组.机械设计手册（下册）.北京：化学工业出版社，1987(2).2829.6大连理工大学工程画教研室组编.机械制图M.北京：高等教育出版社，1995(4).108111.7濮良贵, 纪名刚.机械设计M.高等教育出版社，1998.5762.8葛志淇.机械零件设计手册M.北京：冶金工业出版社，1994.1923.9李文星，机械制造工艺学.西北工业大学出版社，2013.6204.10吴宗泽，高志.机械设计课程设计手册第四版.高等教育出版社，2012.11钱云峰，殷锐.互换性和技术测量m电子工业出版社，2011.3112212赵大兴.工程制图M.北京：高

43、等教育出版社，1999(2).3268.13吕广庶，张远明.工程材料及成型技术基础.高等教育出版社，1995.34326.14孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理M.高等教育出版社，第七版.2006：5139.15周明衡.减速器选用手册.化学工业出版社.2002：151159.致 谢在设计过程中，刘老师的亲切关怀和耐心的指导下，我开拓了研究思路，发散了思维，了解了作为一个设计者，应具备的基本素质，并且设计和现实应用的差异，一切从实际出发，感谢刘老师在此次设计中教给了我们许多人生箴言，以及院系的老师们对我四年来的照顾，他们对我的成长给与了很大帮助。总之，由于实际中真空搅拌机的复杂性和长期性，不是用一篇文章就能说的明明白白从而解决问题的，并且，由于我水平有限，必然存在不少不足之处，希望老师指正，谢谢！