机械原理课程设计搅拌机

1、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、李南 指导教师：吴长德2010 年 1 月 14 日目录一、机构简介 2二、设计数据 2三、设计内容 3四、设计方案及过程 41. 做拌勺 E的运动轨迹 42. 做构件两个位置的运动简图 43. 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

2、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 设计数据连杆机构的运动分析xylABlBClCDlBES3S4n 2mmr/min5254002405754051360位于位于705304052405804101380BECD655354

3、202455904201390中点中点60545425245600430140060三、设计内容 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 n2。 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。以上内容画在 2 号图纸上。附表 1-2 机构位置分配图学生编号1234567891011121314位置123456788'9101111'12编号6788'9101111'1212345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

4、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 E1,E 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 ，l AB= 245mm ， l BC= 590mm ， lCD=420mm ，lBE=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杆共线时)所对应的

5、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 E1,E 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。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

6、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 、1. 速度分析 如附图 1-5所示 对于C点 方向： 大小：E点进行速度分析和加速度分析选取速度比例尺0.025VCCDABCBBC2=2rad/sVB= 2 l AB=1.54m/sVC= v l pc=0.025

7、×59m/s=1.47m/sVCB= v l bc=0.025 ×19.5m/s=0.49m/s3=VCB/ l BC=0.83rad/s对于E点方向：大小：VE =VB +V EB附图 1-5 3 位置速度分析ABBEVEB= 3 l BE=1.15m/s2. 加速度分析如附图 1-6所示 选取加速度比例尺为VE= v l pe=1.625m/s对于C点n aC = aC +aC= aB +naCB +方向：C DCDB A CB大小：？ ?BC4=VC/ l CD=3.51rad/sa =0.12mmmmaCBaCn =42l CD=5.18m/s 222 aB =2

8、l AB=9.67m/saCB = 3 l BC=0.41m/saC = a × 61mm=6.1m/s22aCB = a ×40mm=4.0m/s3=aCB / l BC=6.78rad/s附图 1-6 3 位置加速度分析对于 E 点aE = aB + aEB + aEB方向 ： ？ B A E BEB大小： ？ 2aB =2 l AB=9.67 m/sn2aEnB=3lEB=0.96 m/saEB=3lEB=9.42 m/s2 aE = a × 37mm=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 如附图 1-7所示 对于C

9、点 方向： 大小：选取速度比例尺0.025VCCD= V B + V CBABBC2=2rad/sVB=2 l AB=1.54m/sVC= v l pc=0.025 ×18m/s=0.45m/s VCB= v l bc=0.025 ×66m/s=1.65m/s 3=VCB/ l BC=2.80rad/s 对于E点方向：大小：VE =VEB= 3 l BE=3.89m/sABEBBEVE= v l pe=2.45m/s2. 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naC = aC + aCaB +方向：CD B A附图 1-7 8 位置速度分析BCm aCB

10、a=0.1naCB +B大小： ？4=VC/ l CD=1.07rad/s2aC =4 l CD=0.48 m/s2aB =2 l AB=9.67 m/s2aCnB = 3 l BC=4.63 m/s2附图 1-8 （ a） 8 位置 C点加速度分析aC = a × 50mm=5.0m/s22aCB = a ×12mm=1.2m/s3=aCB / l BC=2.03rad/s对于 E 点aEaB +naEB +2aB=2 l AB=9.67 m/s2aEnB=3lEB=10.89 m/s附图 1-8 （b） 8 位置 E 点加速度分析方向： ？ BA E BEB大小： ？

11、aEB=3lEB=2.83 m/s aE = a × 11mm=1.1m/s2 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

12、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 问题在专业领域内进行更深入的学习。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