買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 1 - 摘 要 混合機械是利用機械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機械?；旌蠙C械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。本設計所設計的混合機為 該混合機主要應用于塑料產品的混合，性能優(yōu)越，可達到較高的混合度，是塑料生產行業(yè)的主要生產器械之一。 本設計首先從塑料產品混合是應遵循的機理和需要的預混和混合工序開始，逐步深入的進行了該混合機的設計，并對設計的各參數進行了計算和驗證，對設計出來的混合機的性能進行了測試，最終，對該混合機的操作維護與保養(yǎng)進行了簡要的說明！ 關鍵詞：混合機 預混 混合 塑料 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - is of be or of is in of of is to of a of is of of be of to of is in 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 目 錄 一 、 概述 1 二 、 混合分析 2 1、混合分類 3 2、 混合過程的基本要素 3 3、 混合時遵循的傳遞機理 4 4、塑料的預混和混合 4 三 、 混合機設計 5 1、 混合機工作原理和工作原理圖 6 2、 電機選擇 6 3、 傳動部件設計 8 4、傳動 方案設計 9 5、參數計算 17 6、 轉子設計 20 四 、塑料混合質量的定量分析 27 1 取樣 28 2、檢測 28 3、 檢測 28 五 、 操作程序 29 六 、 維護與保養(yǎng) 29 七、結束語 31 八、 參考文獻 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 式混合機 一、 概述 混合機械是利用機械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機械?；旌蠙C械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中?；旌蠙C械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進化學反應；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質加入溶劑，通過混合機械的作用可加速溶解混勻。常用 的混合機械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機械、熱塑性物料混合機、粉狀與粒狀固體物料混合機械四大類。氣體和低黏度液體混合機械的特點是結構簡單，且無轉動部件，維護檢修量小，能耗低。這類混合機械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強制循環(huán)混合等四種。中、高黏度液體和膏狀物的混合機械，一般具有強的剪切作用；熱塑性的物料混合機主要用于熱塑性物料 (如橡膠和塑料 )與添加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機械，如輪輾機等。 混合時要求所有參與混合的物料均勻分布。 混合的程度分為理想混合、隨機混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機械的類型和混合操作持續(xù)的時間等因素。液體的混合主要靠機械攪拌器、氣流和待混液體的射流等，使待混物料受到攪動，以達到均勻混合。攪動引起部分液體流動，流動液體又推動其周圍的液體，結果在溶器內形成循環(huán)液流，由此產生的液體之間的擴散稱為主體對流擴散。當攪動引起的液體流動速度很高時，在高速液流與周圍低速液流之間的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴散， 又把更多的液體卷進漩渦中來，在小范圍內形成的紊亂對流擴散稱為渦流擴散。機械攪拌器的運動部件在旋轉時也會對液體產生剪切作用，液體在流經器壁和安裝在容器內的各種固定構件時，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會引起許多局部渦流擴散。 攪拌引起的主體對流擴散和渦流擴散，增加了不同液體間分子擴散的表面積減少了擴散距離，從而縮短了分子擴散的時間。若待混液體的粘度不高，可以在不長的攪拌時間內達到隨機混合的狀態(tài)；若粘度較高，則需較長的混合時間。對買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - 于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產生的剪切作用和強烈的湍動將密度大的液體撕 碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。攪拌產生的液體流動速度必須大于液滴的沉降速度。少量不溶解的粉狀固體與液體的混合機理，與密度成分不同，互不相溶的液體的混合機理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒度。若混合前固體顆粒不能使其沉降速度小于液體的流動速度，無論采用何種攪拌方式 二、混合分析 由于混合物的物理性能、力學性能和化學性能和化學性能等與其各組分之間的混合狀態(tài)有關，因此，可以不需檢查混合物各組分的混合狀態(tài)，僅通過檢測混合物的這些性能就可以對其混合狀態(tài)進行間接的判定。例如，聚合物共混物的玻璃化轉變溫度通常與 兩種聚合物組分分子級的混合程度有直接關系。若兩種聚合物完全達到分子級的混合形成均相體系，則只有一個玻璃化溫度，該玻璃化溫度決定于兩組分的玻璃化溫度和每一組分所占的體積分數 ;如果兩種聚合物完全沒有分子級的混合，就有兩個玻璃化溫度，分別等于兩組分的玻璃化溫度。當兩組分有一定程度的分子級混合時，雖仍有兩個玻璃化溫度，但這兩個玻璃化溫度相互靠近了，其接近程度取決于分子級的混合程度。分子級混合程度越大，靠近程度越大。因此，只要測定共混物的玻璃化溫度。即可判斷其分子級的混合程度，也可得到形態(tài)結構方面的間接信息，如相狀態(tài) 、界面情況等。其他類似方法還有：通過測定單一聚合物對溶劑混合熱與共混物對溶劑混合熱的差異來判定其共混狀態(tài) ;通過測定聚合物共混物各部位的熔點來判定共混狀態(tài) ;通過測定聚合物共混物各組分的結晶度以判定共混狀態(tài)。又如填充改性所得混合物的力學性能，除了與參與填充改性的聚合物種類、數量和填充劑的種類、數量、偶聯(lián)劑的使用與否（以及何種偶聯(lián)劑）等一系列因素有關以外，一般說來，聚合物與填充劑混合得越均勻，混合物的力學性能越好。因此，也可以通過測定混合物試劑或制品的力學性能來判定其混合狀態(tài)。 但是，用間接方法來判定混煉設備的混 合能力（不是混合物的混合狀態(tài)），有時并不能得到準確的結果。例如：通過測定擠出物（做成樣條）的力學性能來判定狀態(tài)，進而判斷擠出機的混合能力就會遇到這種情況。因為一般要將擠出混合物在注射機上制成標準樣條，再去做力學性能測定，這時實際上物料又經歷了買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 一次注射機的混合，這使結果與實際情況之間必然產生一定的偏差。 1、混合分類 混合有以下兩種分類方法，按混合形式可以分為分布混合和分散混合。按混合物料的狀態(tài)又分為固體 體 體 分布混合又稱非分散混合，是通過重復地排列少組分而實現(xiàn)。分布混合在 原理上可把混合物的非均勻性減少到分子水平。分布混合主要發(fā)生在固體與固體、固體與液體、液體與液體之間，它可能是無序的，也可能是有序的，這主要取決于混合設備的選擇。一般來說，分布混合中各粒子之間只有相互位置的變化，而無粒度的變化。 分布混合又可以分有序分布性混合和無序分布性混合。有序分布性混合比較容易表征，用條紋厚度可以很好地表征混合物的混合狀態(tài)和混合過程。 分散混合：在聚合物加工過程中，常需將固體顆?；蚪Y塊的物料（附聚物）加到聚合物中（例如填充改性或染色），以及將粘彈聚合物液滴混合到聚合物熔體中。這時要將它們 分散開來，使固體顆?；蚪Y塊和液滴破裂。這種混合過程通常稱之為分散混合，又稱強烈混合。其目的是把少組分的固體顆粒和液滴分散開來，成為最終粒子或允許的更小顆?；蛞旱?，并均勻地分布到多組分中。因此，在這種混合中，固體顆粒不僅有位置的變化，其粒度也會減小。對于液體物料，就涉及到其在變形粘性流體中的液滴破裂問題。這是靠強迫混合物通過在窄間隙形成的 溝槽 完成的 ;對于固體結塊，當作用于結塊上的剪切超過某個臨界值時，結塊就破裂。 2、 混合過程的基本要素 高聚物的混合過程是一個動態(tài)平衡過程，即在一定的剪切場的作用下，分散相不斷 被粉碎，與此同時，在分子熱運動的作用下，破碎的分散相又趨向重新集聚，最終使分散相達到該條件下的平衡粒徑的過程。一般以為，無論使用何種設備做混合操作，混合過程都應具備以下混合要素，即剪切、分流和位置交換。同時，混煉過程還應有壓縮、拉伸和分配置換等作用。 混合過程主要是通過剪切、分流、位置交換三要素，使共混物在一定的體積空間內均勻分布，最終得到一種宏觀上的分散混合休。在混合過程中，被混物料一般不發(fā)生沖突（有時也有少量發(fā)生相變）。而混煉過程增加了壓縮、拉伸和重買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 新集聚的作用。 物料在壓縮狀態(tài)下所承受的高剪切速率所產 生的 摩 擦熱（有時還有輔助外加熱），往往足以使共混物發(fā)生，使其變?yōu)槿垠w。這樣，才使共混物中在固體狀態(tài)下集聚的較大的顆粒粉碎、熔融和細化，從而得到更為理想的均化共混物。 對流混合又稱體積擴散。它是指物系中的質點、液滴或固體粒子在系統(tǒng)內從一個空間位置向另一空間位置的運動，運動可以發(fā)生在單一組分的物質系統(tǒng)中，也可以發(fā)生在兩種或兩種以上組分的系統(tǒng)中。在聚合物加工中，這種多組分的物系的混合占支配地位。對流混合通常通過兩種機理來完成，即體積對流混合和層流對流混合。體積對流混合是指被混物體通過體積的重新排序來完成，該過程可以是有序的（如靜態(tài)混合器中的物料流動混合），但通常是無規(guī)的。物料在層流混合過程中受到了剪切、拉伸（伸長）和擠壓（捏合）作用。該混合過程一般發(fā)生在高聚物的熔體中，而固體粒子的混合通常被認 為 對流混合。 分子擴散是以物料的濃度梯度（化學勢能）為驅動力，使物質由高濃度處自發(fā)地向低濃度處擴散，從而達到各處組分均化的過程。分子擴散在氣體和低粘度液體的混合中占主導地位。對于氣體與氣體之間的混合，分子擴散能較快地、自發(fā)地進行 ;在液體質間自身的濃度梯度往往難以達到理想的混合狀態(tài)。固體與因體、高聚物的熔體之間，由于熔體的粘度很 高，分子的擴散作用很小，甚至不可能自發(fā)進行，因此即使使用具有極高剪切速率的混合設備進行強制共混，也只能達到微觀狀態(tài)下的的混合。要使聚合物達到分子的混合，往往要通過化學改性的辦法，即嵌段、接技共聚等方法才能實現(xiàn)。 3、 混合時遵循的傳遞機理 湍流擴散又稱渦流擴散。 在聚合物加工中，由于高分子材料熔體通常具有很高的粘度，要提高熔體的流速，使其達到湍流狀態(tài)，勢必要對高粘度熔體施加極高的剪切速率。在很多情況下，這往往會造成高分子聚合物大分子的斷裂，使聚合物部分降解，因此這是不允許的。但是，在以層流混合為主的聚合物共混加 工過程中，局部、少量的湍流混合也會經常發(fā)生，這將有助于提高共混物的混合質量。 4、塑料的預混和混合 混合是在某個區(qū)域內，使不均勻分布的物系變成某種程度上趨于均勻分布的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 操作過程。物系可以是單組分也可以是多組分。單組分物系的混合可以使其質量濃度梯度與體積尺寸梯度趨于均勻。而通常的混合是指二元或二元以上多組分的質量和體積的均化。例如用預混設備對物料進行混合，其目的在于迫使被混合的各組分物質之間進行質量傳遞，并隨著物質的傳遞、擴散，形成達到某種均勻程度的均化物。通常在混合時遵循三種傳遞機理：對流混合、分子擴散、湍流 擴散。 預混的目的是將樹脂、增塑劑、潤滑劑、著色劑、偶聯(lián)劑等組合充分混合均勻，并通過一定的加料順序，保證增塑劑等特定的添加劑充分地滲入樹脂的分子鏈中，并保證各組分分散均勻。 普通預混設備有：轉鼓式混合機、 V 形混合機、雙錐混合機、螺帶式混合機、犁狀轉子混合機、 Z 形捏合機等。一般普通預混設備的攪拌漿的轉速比較低，在混合過程中，物料各組分在混合室內的運動速度比較慢，它們與混合室桶壁之間以及相互之間的碰撞與磨擦比較緩和，發(fā)熱量也比較少，混合均勻所需要的時間也比較長。但是，該類預混設備的結構比較簡單，設備的費用較低， 通常用于對溫度比較敏感的物料的混合和對經過熱混以后的物料的冷混操作。 高速預混設備，攪拌漿的轉速比較高，在混合過程中，物料各組分在混合室內的運動速度比較快，它們與混合室桶壁之間以及相互之間的碰撞與磨擦比較激烈，發(fā)熱量也比較大，混合均勻所需要的時間比較短。經過該類設備預混的物料的溫度一般比較高，卸料后應該進行冷混操作，以防止物料的結團或焦燒、降解。 三、混合機設計 式混合機是塑料制品加工行業(yè)應用最廣泛的輔助設備之一，主要用于原料混合和改性等領域。由于混合過程同時存在復雜的化學反應，過去混合機 槳葉普遍選用不銹鋼制造。隨著塑料改性技術快速發(fā)展，玻璃纖維，玻璃微珠等硬質填充劑的填充量越來越多，對高速混合機槳葉提出了更高的耐磨要求。在許多場合下，原來采用的 1造的槳葉不能滿足用戶的需要。目前國內多家高速混合機制造商都采用了 術，就是在原 1葉表層注滲進高耐磨的 種槳葉通過許多用戶實踐證明，耐磨性達到普 通1件槳葉的 4 倍以上，達到和超過了國外高耐磨合金或硬質合金噴涂的槳葉的使用壽命。因此 葉廣泛應用于玻璃微珠、鐵氧體、陶瓷等改性 塑料領域高速混合機中，不但提高了 混合機 使用壽命，還降低了磨耗微粒對混買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 合塑料造成的污染。 本塑料混合機采用攪拌葉片旋轉翻動塑料原料，進行快速混合。主要適用于各種塑料粒子的混合著色工作，是注塑機、擠出機的必備配套設備之一。 本混合機的動力是通過鏈輪由電機給主軸，該主軸上焊有六個特殊角度的槳葉，槳葉帶動物料左右翻動，在機內全方位連續(xù)循環(huán)運動，相互對流，擴散，剪切從而達到快速柔和混合的效果。 本混合機的 特點主要有： 攪拌時與桶全部采用不銹 鋼制造。 攪拌時裝卸方便，易于清理。 封閉式攪拌，安全可靠。 短時間內可以完全混合。 裝有定時器可以任意調節(jié)混合時間。 1、混合機工作原理和工作原理圖 式混合機 筒體內裝有雙軸旋轉方向相反的漿葉，漿葉呈重疊狀并形成一定角度，漿葉旋轉將物料拋向空間流動層，產生瞬間失重，相互落入對方區(qū)域內，物料來回滲混，中央部位形成一個流態(tài)化的失重區(qū)和旋轉渦流，物料并沿軸向徑向運動，從而形成全方位復合循環(huán)，迅速達到均勻混合。 其工作原理圖如下圖所示。 工作原理圖 2、 電機的選擇 原動機的運動形式主要有回轉運動、往 復 擺動和往復直線運動等。電動機、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - 液壓馬達和氣動馬達等原動機可作連續(xù)回轉運動，后兩者也可作往復擺動；往復式泊缸、氣缸或直線電動機等原動機可作往復直線運動。 原動機的選 擇對整個機械性能、機械傳動系統(tǒng)的組成及繁簡程度將有直接影響。原動機類型種類很多，各自有其特性和適用場合。選擇與機械性能要求相適應的原動機的類型及其參數，是機械傳動系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)。 本混合機主要使用交流電動機為原動機。 交流電動機不論三相異步電動機還是三相同步電動機，它們的轉速 N 公式為： N=60F/P （同步電動機） N=60F/P(1異步電動機） 式中： 0% 3%或 0% 6%）。 由轉速公式可見，只要設法改變三相交流電動機的供 電率 F，就十分方便地改變了電動機的轉速 N。比改變極對數 P 和轉差率 S 兩個參數簡單得多，特別是近二十多年來，靜態(tài)電力變頻調速器突飛猛進的發(fā)展，使得三相交流電動機變頻調速成為當前電氣調速的主流。 實際上僅僅改變電動機的頻率并不能獲得良好的變頻特性。例如：標準設計的三相異步電動機， 380V， 50果電壓不 變，只改變頻率，會產生什么問題？ 380V 不變，頻率下調 (50則使磁通減弱。所以，真正應用變頻調速時，一般需要同時 改變電壓和頻率，以保持磁通基本恒定。因此，變頻調速器又稱為 置。 電動機是專門工廠批量生產的標準部件。我國新設計的 相變頻調速異步電動機屬于一般用途的全封閉的自扇冷電動機，其結構簡單、工作可靠、價格低廉方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上。 根據本混合機的設計要求： 本混合機有效容積 280L 每批混合量 100合均勻 度 % 主軸轉速 85r/據公式 P=FV 和物料運動對流剪切互相作用初步選用 6P）電機（含減速機） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 轉矩 輸入轉速 1440r/電機配套的減速機： 該減速機是擺線針輪減速機 型號： 率： 3壓： 380V 該機的傳動比大，一級可達 結 構簡單，體積小，重量輕，與同樣傳動比和同樣功率的普通齒輪減速機相比重量可減輕 1/2； 效率高，一般減速機的效率可達到 磨損小，使用壽命長，易于修配；參加嚙合的齒數多，有盡半數的齒在嚙合并承受載荷，所以傳動平穩(wěn)，承載能力高；無齒廓重迭干涉現(xiàn)象。 將三相電源接入開關，請注意主軸轉動方向（即打開桶蓋，檢查葉片轉向，如葉片以順時針方向旋轉，則說明轉向正確，如轉向相反，可將三相電源線中的任間兩根對調即可）。 3、傳動部件 設計 機械傳動系統(tǒng)的首要作用是將原動機的運動轉變?yōu)閳?zhí)行構件所需的運動。 而執(zhí)行構件的運動形式和運動參數又是選定原動機的類型、運動參數和運動形式的依據。 （ 1） 執(zhí)行構件的運動形式 執(zhí)行構件常見的運動形式有回轉運動、直線運動、曲線運動及復合運動等四種。前兩種運動形式是最基本的。 回轉運動 連續(xù)回轉運動如車床、銑床、鉆床等的主軸轉動的運動參數為每分鐘的轉數；間歇回轉運動 (如電影放映機的抓片機構等 )的運動參數為每分鐘轉動次數、轉角大小和運動系數等；往復擺動 (如額式破碎機的動頤板運動 )的運動參數為每分鐘擺動次數、擺角大小和行程速比系數等。 直線運動 往復直線運動 (如牛頭刨床的 刨刀運動等 )的運動參數為每分鐘往復次數、行程大小和行程速比系數等；帶停歇的往復直線運動 (如自動機、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - 半自動機的刀架運動等 )的運動參數為 個工作循環(huán)中停歇次數、停歇位置、停歇時間、行程大小和工作速度等；帶停歇的單向直線運動 (如刨床進給機構的運動 )的運動參數為每次進給量的大小等。 曲線運動 定曲線運動 (如攪拌機的執(zhí)行構件運動 )的運動參數為坐標 x、y、 z 的變化規(guī)律；變曲線運動 (如起重吊鉤的空間運動 )的運動參數由各方向移動的配合關系而定。 復合運動 由單一運動組合而成的運動 (如插齒機插刀的直線切削運動和回 轉范成運動的合成 )的運動參數由單一運動及其組合關系而定。 本混合機所實現(xiàn)的運動形式是： 回轉運動 。其執(zhí)行機構在下文中給出 （ 2） 各執(zhí)行構件件間運動的協(xié)調配合及其工作循環(huán)圖 在某些機械傳動系統(tǒng)中，各執(zhí)行構件的運動被此滬立，因此在設計中可不考慮運動的協(xié)調配合問題。而在另一些機械傳動系統(tǒng)中，各執(zhí)行構件的運動之間必須保證嚴格的協(xié)調配合，才能實現(xiàn)機械的職能。 備執(zhí)行構件動作先后應協(xié)調配合： 如 牛頭刨床刨刀和工作臺的動作必須協(xié)調配合，保證退刀先，工作臺進給后的順序。 各執(zhí)行構件運動速度的協(xié)調配合：如范成法加工齒輪 時，刀具和工件的范成運動必須保持某一傳動比恒定；車床車制螺紋時，主袖的轉速和刀架的走刀速度也必須保持嚴格的恒定速比關系。 為保證機械工作時各執(zhí)行構件間動作的協(xié)調配合關系，設計機械時，應編制以表明機械一個工作循環(huán)中各執(zhí)行構件運動配合關系的工作循環(huán)因 (或稱運動循環(huán)圖 )。編制時應選定一個構件的運動位置為其他執(zhí)行構件運動先后次序的基準。 4、傳動 方案設計 （ 1） 選定機械的工作原理和機械傳動方案 機械為完成同一生產工作任務，可以根據不同的工作原理來實現(xiàn)。機械的工作原理不同，其傳動方案也就不同。例如螺校的螺紋可以車削、 套絲、也可以滾壓加工。即用同一工作原理，也可有不同的機械傳動方案，例如范成法加工齒輪，可以在滾齒機上用波刀切制齒輪，也可以在插齒帆上用插刀切制齒輪。顯然該齒機和插齒機的傳動方案就完全不一樣。 根據相同或不同機械工作原理擬定出的不同傳動方案必然有優(yōu)劣之分，故在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - 設計時應評價選出最佳傳動方案。機械的工作原理是否合理先進，在很大程度上決定了該機械的先進程度。其傳動方案設計是否恰當，對機械性能、質量及成本起著決定性的影響。同時，選擇和擬定傳動方案時，必須考慮機械工作的適應性、可靠性、先進性、工藝性和經濟性等多方面的因 素。 （ 2） 傳動 方式的選擇 機械傳動機構在機械行業(yè)中可謂是隨處可見 ,是由各種傳動元件、軸、及軸系部件、離合、制動、止動、換向等元件組成的 ,其主要任務是： 把動力機輸出的速度降低或增高，以適合工作機構的需要 。 用動力機進行調速不經濟或不可能時，采用變速傳動來滿足工作機構經常調速的要求 。 把動力機輸出的轉距變換為工作機構所需要的轉距或力 。 把動力機輸出的等速回轉運動轉換為工作機構所要求的、其速度按某種規(guī)律變化的回轉或非回轉運動 。 實現(xiàn)由一個或多個動力機驅動若干個速度相同或不相同的工作機構 。 由于受機體外形、尺寸的限制，或為了安全和操作方便，工作機構不宜與動力機直聯(lián)時，也需要用傳動裝置來連接 。 目前，在機械傳動中使用最多的主要有：齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動。 1）各種傳動方式性能分析和特點 齒輪傳動性能分析 齒輪傳動的適用范圍很廣，傳遞功率可高達數萬千瓦，圓周速度可達 150m s(最高 300m s)，直徑能做到 10m 以上，單級傳動比可達 8 或更大，因此在機器中應用很廣。 和其他機械傳動比較，齒輪傳動的主要優(yōu)點是：工作可靠，使用壽命長；瞬時傳動比為常數；傳動效率高；結構緊湊；功率 和速度適用范圍很廣等。缺點是：齒輪制造需專用機床和設備，成本較高；精度低時，振動和噪聲較大；不宜用于 齒輪傳動應滿足兩項基本要求 :1)傳動平穩(wěn) ;2)承載能力高。 在齒輪設計、生產和科研中，有關齒廓曲線、齒輪強度、制造精度、加工方法以及熱理工藝等，基本上都是圍繞這兩個基本要求進行的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - 蝸桿傳動性能分析 蝸桿傳動用于傳遞交錯軸之間的回轉運動。在絕大多數情況下，兩軸在空間是互相垂直的軸交角為 90。它廣泛應用在機床、汽車、儀器、起重運輸機械、冶金機械以及其他機械制造部門中，最大傳動功率可達 750常用在 50高滑動速度可達 35m s，通常用在 15m s 以下。蝸桿傳動的主要優(yōu)點是結構緊湊、工作平穩(wěn)、無噪聲、沖擊振動小以及能得到很大的單級傳動比。在傳遞動力時，傳動比一般為 8100，常用的為 1550。在機床工作臺中，傳動比可達幾百，甚至到 1 000。這時 需采用導程角很小的單頭蝸桿，但傳動效率很低，只能用在功率小的場合。在現(xiàn)代機械制造業(yè)中正力求提高蝸桿傳動的效率，多頭蝸桿的傳動效率已可達到 98%；與多級齒輪傳動相比，蝸桿傳動零件數目少，結構尺寸小，重量輕。缺點是在制造精度和傳動比相同的條件下，蝸桿 傳動的效率比齒輪傳動低，同時蝸輪一般需用貴重的減摩材料 (如青銅 )制造。蝸桿傳動多用于減速，以蝸桿為原動件。也可用于增速，齒數比單級為 515，但應用很少。 蝸桿傳動的，失效形式和齒輪傳動類似，有疲勞點蝕、膠合磨損、輪齒折斷等。在一般情況下輪的強度較弱，所以，失效總是在蝸輪上發(fā)生。又由于蝸輪和蝸桿之間的相對滑動較大，是容易產生膠合和磨粒磨損。蝸輪輪齒的材料通常比蝸桿材料軟得多，在發(fā)生膠合時，蝸輪表面的金屬粘到蝸桿的螺旋面上去，使蝸輪的工作齒面形成溝痕。蝸輪輪齒的磨損比齒輪傳動嚴童得多，這是因為嚙合處的相對滑動 較大所致。在開式傳動和潤滑油不清潔的閉式傳動中，磨損尤其顯著。因此蝸桿齒面的表面粗糙度值宜小些，在閉式傳動中還應注意潤滑油的清潔。在蝸桿傳動中，點蝕通常只出現(xiàn)在蝸輪輪齒上。 帶傳動性能分析 帶傳動是兩個或多個帶輪之間用帶作為撓性拉曳零件的傳動，工作時借助零件之間的摩擦 (或嚙合 )來傳遞運動或動力。根據帶的截面形狀不同，可分為平帶傳動、 V 帶傳動、同步帶傳動、多楔帶傳動等。帶的傳動形式分為開口傳動、交叉?zhèn)鲃?、半交叉?zhèn)鲃?、張緊傳動等。 帶傳動是具有中間撓性件的一種傳動，所以： 1)能緩和載荷沖擊； 2)運行平穩(wěn)，無 噪聲； 3)制造和安裝精度不象嚙合傳動那樣嚴格： 4)過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞； 5)可增加帶長以適應中心距較大的工作買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 條件 (可達 15m)。 帶傳動和摩擦輪傳動一樣，也有下列缺點： 1)有彈性滑動和打滑，使效率降低和不能保持準確的傳動比 (同步帶傳動是靠嚙合傳動的，所以可保證傳動同步 )， 2)傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動大： 3)帶的壽命較短。帶傳動的應用范圍很廣，帶的工作速度一般為 5m s，使用高速環(huán)形膠帶時可達 60m s；使用錦綸片復合平帶時，可高達 80m s。膠帆布平帶傳遞功率小于 500通 V 帶傳遞功率小于 700 鏈傳動性能分析 鏈傳動是在兩個或多于兩個鏈輪之間用鏈作為撓性拉曳元件的一種嚙合傳動。因其經濟、可靠，故廣泛用于農業(yè)、采礦、冶金、起重、運輸、石油、化工、紡織等各種機械的動力傳動中。 和帶傳動比較，鏈傳動的主要優(yōu)點是： 1)沒有滑動； 2)工況相同時，傳動尺寸比較緊湊； 3)不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較小； 4)效率較高，約為 98； 5)能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用等。因鏈傳動具有中間元件(鏈 )，和齒輪、蝸桿傳動比較，需要 時軸間距離可以很大。 鏈傳動的缺點是： 1)只能用于平行軸間的傳動； 2)瞬時速度不均勻，高速運轉時不如帶傳動平穩(wěn)； 3)不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動中應用； 4)工作時有噪聲； 5)制造費用比帶傳動高等。 按照工作性質的不同，鏈有傳動鏈、起重鏈、曳引鏈三種。傳動鏈主要用來傳遞動力，通常都在中等速度 (u20m s)以下工作。起重鏈主要用在起重機械中提升重物，其工作速度不大于 0 25m s。曳引鏈主要用在運輸機械中移動重物，其工作速度不大于 2m s 一 4m s。 鏈傳動在傳遞功率、速度、傳動比、中心距等方 面都有很廣的應用范圍。目前，最大傳遞功率達到 5000高速度達到 40n s，最大傳動比達到 15，最大中心距達到 8于經濟及其他原因，鏈傳動的傳動功率一般小于 100度小于 15m s，傳動比小于 8。 鏈傳動除廣泛用作定傳動比的傳動外，也能做成有級鏈式變速器和無級鏈式變速器。 2）傳動方式的確定 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17 - 本混合機采用鏈輪傳動，與帶傳動相比，采用帶傳動，由于其材料的彈性變形會產生彈性滑動，又因為皮帶傳動是摩擦傳動，且易磨損，當有效拉力大于摩擦力時就會產生打滑現(xiàn)象，使摩擦加劇甚至使傳動失效，應設法避免。 而彈性滑動是摩擦傳動中固有的，是不可避免的，彈性滑動亦造成帶的磨損，還使帶傳動不能保證準確的傳動比。至于蝸桿傳動，雖傳動比大但效率低，有自鎖現(xiàn)象且常常會因為蝸桿的剛度不足而影響正常嚙合，破壞機器；鏈輪傳動則無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，有唯一的傳動比，傳動效率高，結構緊湊，傳遞圓周力大，張緊力小，軸上受力小，與齒輪傳動相比，本鏈傳動能緩沖和吸振，結構簡單，加工成本低，安裝低廉，安裝精度要求低，適用與兩軸中心距離較大的傳動。從本混合機的結構來看，采用鏈傳動結構也比較緊湊，節(jié)約空間，所以采用鏈傳動。 （ 3） 傳動鏈的選 取及相關計算 傳動鏈的設計方案 傳動鏈主要有下列幾種型式：套簡鏈、套筒滾子鏈 (簡稱滾子鏈 )、齒形鏈和成型鏈。 滾子鏈是由內鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子等所組成。銷軸與外鏈板、套筒與內鏈板分別用過盈配合固定，滾子與套筒為間隙配合。套筒鏈除沒有滾子外，其他結構與滾子鏈相同。當鏈節(jié)屈伸時，套筒可在銷軸上自由轉動。當套筒鏈和鏈輪進入嚙合和脫離嚙合時，套筒將沿鏈輪輪齒表面滑動，易于引起輪齒磨損。滾子鏈則不同，滾子起著變滑動摩擦為滾動摩擦的作用，有利于減小摩擦和磨損。套筒鏈結構較簡單、重量較輕、價格較便宜，常在低 速傳動中應用。節(jié)距是鏈的基本特性參數。滾子鏈的節(jié)距是指鏈在拉直情況下，相鄰滾子外圓中心之間的距離 長銷軸聯(lián)接起來的鏈稱為多排鏈當載荷大而要求排數多時，可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。滾于鏈已標準化，其系列、尺寸、極限拉伸在和見相關標準。 鏈接頭形式有多種。當一根鏈的鏈節(jié)數為偶數時采用連接鏈節(jié)，其形狀與鏈節(jié)相同，僅連接鏈板與銷軸為間隙配合，用彈簧卡片或鋼絲鎖銷等止鎖件將銷軸與連接鏈板固定；當鏈節(jié)數為奇數時，則必須加一個過渡鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的鏈板受有附加彎矩，最好不用，但在重載、沖 擊、反向等繁重條件下工作時，采用全部由過度節(jié)構成的鏈，柔性較好，能減輕沖擊和振動。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 鏈傳動的運動情況和繞在多邊形輪子上的帶傳動很相似，邊單相當于鏈節(jié)距，當鏈節(jié)進入主動輪時，其銷軸總是隨著鏈輪的轉動而不斷改變其位置。鏈速應為銷軸圓周速度在水平方向的分速度，不可能得到常數。這也說明了鏈傳動的瞬時傳動比不等于常數。由此可知，鏈速是作著由小至大、又由大至小的變化，而且每轉過一個鏈節(jié)要重復上述的變化一次。正由于鏈速作著周期性的變化，因而給鏈傳動帶來了速度的不均勻性。鏈輪齒數愈少，鏈速不均勻性也愈增加。 鏈在水平方 向上的速度作周期性變化的同時，在垂直方向上還要作上下移動。開始時以減速上升，隨后又以增速下降。因為鏈節(jié)作著忽上忽下、忽快忽慢的變化，所以給鏈傳動帶來了工作的不平穩(wěn)性和有規(guī)律的振動。只有當兩鏈輪的齒數相等、緊邊的長度又恰為鏈節(jié)距的整數倍時，才能得到恒定值。 鏈傳動在工作時引起動載荷的主要原因是： 因為鏈速和從動鏈輪角速度周期性變化，從而產生了附加的動載荷。動載荷也將愈大。從上述關系可以說明，鏈輪轉速愈高、鏈節(jié)距愈大、鏈輪齒數念少，動載荷都將愈大。且知當轉速、鏈輪大小一定時，也即鏈速一定時，采用較多的鏈輪 齒數和較小的鏈節(jié)距對降低傳動的動載荷是有利的。 當鏈節(jié)進入鏈輪的瞬間，鏈節(jié)和輪齒以一定的相對速度相嚙合，從而使鏈和輪齒受到沖擊并產生附加的動載荷。由于鏈節(jié)對輪齒的連續(xù)沖擊，將使轉動產生振動和噪聲，并將加速鏈的損壞和輪齒的磨損，同時增加了能量的消耗。鏈節(jié)對輪齒的沖擊動能愈大，對傳動的破壞作用也愈大。因此，從減少沖擊能量看來，應采用較小的鏈節(jié)距并限制鏈輪的極限轉速。 若鏈張緊不好，鏈條松弛，在起動、制動、反轉、載荷變化等情況下，將產生慣性沖擊，使鏈傳動產生很大的動載荷。 主要參數的選擇 1） 傳 動比 鏈傳動的傳動比一般 i8，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到 10(個別情況可到 15)。如傳動比過大，則鏈包在小鏈輪上的包角過小，嚙合的齒數太少，這將加速輪齒的磨損，容易出現(xiàn)跳齒，破壞正常嚙合，通常包角最好不小于120，傳動比在 3 左右。 本混合機的傳動比 i= 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 19 - 2） 鏈輪齒數 鏈輪齒數不宜過多或過少。過少時將： 1)增加傳動的不均勻性和動載荷； 2)增加鏈節(jié)間的相轉角，從而增大功率消耗； 3)增加鉸鏈承壓面間的壓強 (因齒數少時，鏈輪直徑小，鏈的工作拉將增加 )，從而加速鉸鏈磨損等。過多時將縮短鏈的使用壽命。從增加傳動均勻性和減少動載荷考慮，小鏈輪齒數宜適當多些。 鏈輪齒數太多將縮短鏈的使用壽命。因為鏈節(jié)磨損后，套筒和滾子都被磨薄而且中心偏移，這時，鏈與輪齒實際嚙合的節(jié)距將增長，鏈節(jié)勢必沿著輪齒齒廓向外移，因而分度圓直徑將由 d 增至 d+d，則鏈輪齒數愈多，分度圓直徑的增量 以鏈 節(jié)愈向外移，因而鏈從鏈輪上脫落下來的可能性也就愈大，鏈的使用期限也就愈短。因此，鏈輪最多齒數限制為 120。 在選取鏈輪齒數時，應同時考慮到均勻磨損的問題。由于鏈節(jié)數應選用偶數，所以鏈輪齒數最好選質數或不能整除鏈節(jié)數的數 ，因此本混合機選用鏈的齒數為：122 7 , 4 8。 3） 鏈速和鏈輪的極限轉速 鏈速的提高受到動載荷的限制，所以一般最好不超過 12m s。如果鏈和鏈輪的制造質量很高，鏈節(jié)距較小，鏈輪齒數較多，安裝精度很高，以及采用合金鋼制造的鏈，則鏈速也允許超過 20m s 一 30s。鏈輪的最佳轉速和極限轉速可取接近于最大額定功率時的轉速為最佳轉速。鏈速和鏈輪的極限轉速 的計算見下文。 4） 鏈節(jié)距 鏈節(jié)距越大，鏈和鏈輪齒各部分尺寸也愈大，鏈的拉曳能力也越大，但傳動的速度不均勻性、動載荷、噪聲等都將增加。因此設計時，在承載能力足夠條件下，應選取較小節(jié)距的單排鏈，高速重載時，可選用小節(jié)距的多排鏈。一般，載荷大、中心距小、傳動比大時，選小節(jié)距多排鏈；速度不太高、中心距大時選大節(jié)距單排鏈。 鏈節(jié)距的選取見下文。 5） 中心距和鏈長 當鏈速不變，中心距小、鏈節(jié)數少的傳動，在單位時間內同一鏈節(jié) 的屈伸次數勢必增多，因此會加速鏈的磨損。中心距大、鏈較長，則彈性較好，抗振能力較高，又因磨損較慢，所以鏈的使用壽命較長。但中心距如果太大，又會發(fā)生松買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 20 - 邊上下顫動的現(xiàn)象，使傳動運行不平穩(wěn)。 合理布置鏈傳動的原則簡要說明如下： 兩鏈輪的回轉平面應在同一垂直平面內，否則易使鏈條脫落和產生不正常的磨損。兩鏈輪中心連線最好是水平的，或與水平面成 45以下的傾斜角，盡量避免垂直傳動。以免與下方鏈輪嚙合不良或脫離嚙合。 屬于下列情況時，緊邊最好布置在傳動的上面： 1)中心距 a30p和 i2的水平傳動； 2)傾斜角相當大的 傳動； 3)中心距 a60P、傳動比 i5的水平傳動。 在前兩種情況中，松邊在上時，能有少數鏈節(jié)垂落到小鏈輪上或下方的鏈輪上，因而有咬鏈的危險；在后一種情況中，松邊在時，有發(fā)生緊邊和松邊相互碰撞的可能。 6） 張緊方法 鏈傳動中如松邊垂度過大，將引起嚙合不良和鏈條振動現(xiàn)象，所以鏈傳動張緊的目動不同，張緊力并不決定鏈工作能力，而只是決定垂度的大小。 張緊方法很多，最常見的是移動鏈輪以增大兩輪的中心距。但如中心距不可調時，也可以采用張緊輪傳動， 張緊輪應裝在靠近主動鏈輪的松邊上。不論是帶齒的還是不帶齒的張緊輪，其分度圓直徑最好與小鏈輪的分度圓直徑相近。不帶齒的張緊輪可以用夾布膠木制成，寬度應比鏈約寬 5外還可用壓板或托板張緊。特別是中心距大的鏈傳動，用托板控制垂度更為合理 。 本鏈傳動所使用的張緊方式為：張緊輪張緊。 7） 鏈傳動的潤滑 鉸鏈中有潤滑油時，有利于緩和沖擊、減小摩擦和降低磨損。潤滑條件良好與否對傳動工作能力和使用壽命有很大影響。 本 鏈傳動的潤滑方法 為： 潤滑時，應設法將油注入鏈活動關節(jié)間的縫隙中，并均勻分布于鏈寬上。潤滑油應加在松邊 上，因這時鏈節(jié)處于松弛狀態(tài)，潤滑油容易進入各摩擦面之間。鏈傳動使用的潤滑油運動粘度在運轉溫度下約為 20m s 40m s。只有轉速很慢又無法供油的地方，才可以用油脂代替。采用噴鍍塑料的套筒或粉末冶金的含油套筒，因有自潤滑作用， 允許不另加潤滑油。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 21 - 5、參數計算 查機械設計手冊可知： 該減速機效率 1取 條的效率 2取 鏈為閉式） 軸承的效率 3取 子軸承） 機械總效率 a=1*2*3 =軸功率： P 主 =P*a =鏈輪功率： P 小 =P*1 =鏈輪功率： P 大 =P*1*2 =鏈輪與主軸相連其轉速即主軸轉速： 40 據公式： 1n/2n=1Z/2Z=i(傳動比 ) 40/2n=27/48 2n=小鏈輪轉速） （ 1） 、大鏈輪的設計： 大鏈輪初步選用 45 鋼， 計算主軸的轉矩： 根據公式 T=9550*P/n T=9550*0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 22 - =M) 按扭距強度計算主軸的扭剪應力 根據公式 T/ 06P/(n t (n/式中 扭剪應力 T 軸承受的工作扭距 軸的抗扭截面模量 P 軸傳遞的功率 n 軸的轉速 許用扭剪應力 查機械設計可知軸的常用材料的 及 A 值如下：表（ 1） 軸的材料： 20 45 120 3040 A 118107 160135 注：、上表中所