機(jī)械設(shè)計(jì)(論文)膨化調(diào)料混合機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、 目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)12 膨化食品調(diào)料機(jī)工作原理2.1 引言12.2 結(jié)構(gòu)工作原理13 膨化食品調(diào)料機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 調(diào)料混合機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)工藝23.2 調(diào)料機(jī)主要部件與原理33.3 調(diào)料機(jī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44 CAXA 制造工程師設(shè)計(jì)4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 54.2 刀具軌跡生成1 64.3 軌跡仿真204.4 G 代碼生成2 14.5 工藝卡片2 35 設(shè)計(jì)小結(jié)2 5參考文獻(xiàn)2 6 0 1 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)了解膨化食品調(diào)料機(jī)的相關(guān)原理、組成，并查找相關(guān)資料，設(shè)計(jì)相應(yīng)的零部件結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)膨化食品調(diào)料機(jī)的基本功能要求。主要內(nèi)容為膨化食品調(diào)料機(jī)裝配的手工繪圖、以及相應(yīng)零部件的二維圖設(shè)計(jì)和手工繪制圖。選擇典

2、型零件進(jìn)行工藝分析，編寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，用 CAXA制造工程師進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，并生成刀具軌跡及加工仿真。2 膨 化 食 品 調(diào) 料 機(jī) 工 作 原 理2.1 引言本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是膨化食品調(diào)料機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先要了解調(diào)料混合機(jī)裝置的基本構(gòu)成及工作原理，然后根據(jù)其技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。調(diào)料混合操作常用于原料的配制及產(chǎn)品的制造，如谷物、面粉的混合、粉狀食品中添加輔料和添加劑、固體飲料的制造、湯粉的制造、調(diào)味粉的制造、醫(yī)藥等等。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件，可以在相應(yīng)的資料中獲得。其他零部件，首先要根據(jù)技術(shù)要求，選擇合適的材料，然后對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中要注意件與件之間的連接方式。設(shè)計(jì)是一個(gè)將機(jī)構(gòu)的各個(gè)零件分別建模然后在

3、軟件中進(jìn)行組裝的過(guò)程。裝配的過(guò)程中要注意各個(gè)零件之間的配合。關(guān)鍵詞：混合，調(diào)料混合機(jī)構(gòu) ，基本原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)件的選擇1 2.2 結(jié)構(gòu)工作原理調(diào)料機(jī)接好電源后，開啟拌料機(jī)關(guān)，拌料滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，開啟噴料按鈕，加料電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，料撥子也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)工作，調(diào)節(jié)無(wú)級(jí)變速器手柄，料撥子應(yīng)隨之變化速度，將食品在出料口輸出。3 膨 化 食 品 調(diào) 料 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)3.1 調(diào)料混合機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)工藝調(diào)料斗電動(dòng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)料斗攪拌系統(tǒng)出料斗3-1 調(diào)料混合機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)工藝圖調(diào)料混合機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)調(diào)料混合機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1、 調(diào)料混合機(jī)構(gòu)的全部工作都是全自動(dòng)生產(chǎn)線，節(jié)省了大量的人力資源。2、 臥式螺旋調(diào)料機(jī)具

4、有混合時(shí)間短，混合質(zhì)量高，排料迅速等優(yōu)點(diǎn)。3、 調(diào)料速度較快，適于公司生產(chǎn)線作業(yè)。2 調(diào)料混合機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)1. 調(diào)料機(jī)的滾筒太短，食品容易飛出滾筒調(diào)料機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于離心力的作用，會(huì)有一部分食品飛出滾筒，解決這個(gè)問(wèn)題方法是加長(zhǎng)滾筒。2.調(diào)料容易粘在滾筒上不容易清除。由于食物在調(diào)料時(shí)是熱的，這樣才能夠時(shí)調(diào)料粘在食品表面，在調(diào)料過(guò)程中食品冷卻，就會(huì)有一部分調(diào)料從食品表面脫落，粘在滾筒內(nèi)壁上，這部分調(diào)料如果不及時(shí)清除就會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。解決這一問(wèn)題的方法是定期清除滾筒里的調(diào)料。3.當(dāng)調(diào)料少時(shí)沒辦法控制，只有人工檢查。3.2 調(diào)料機(jī)主要部件與原理3.2.1 調(diào)料混合機(jī)構(gòu)組成攪拌系統(tǒng)：滾筒、滾筒箍、螺旋機(jī)構(gòu)

5、、調(diào)料斗組件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置、減速器支撐系統(tǒng)：從動(dòng)棍、主動(dòng)輥、機(jī)架、帶輪、V 帶運(yùn)輸系統(tǒng)：進(jìn)料斗、出料斗3.2.2 調(diào)料混合機(jī)構(gòu)原理應(yīng)用場(chǎng)合：調(diào)料混合操作常用于原料的配制及產(chǎn)品的制造，如谷物、面粉的混合、粉狀食品中添加輔料和添加劑、固體飲料的制造、湯粉的制造、調(diào)味粉的制造、醫(yī)藥等等?；旌蠙C(jī)理混合的形式有對(duì)流混合、擴(kuò)散混合和剪切混合。1對(duì)流混合又稱為體積混合或移動(dòng)混合。是指調(diào)料在混合容器和攪拌裝置的運(yùn)動(dòng)作用下，各組分調(diào)料以成團(tuán)的形式從一處移向另一處而產(chǎn)生的混合現(xiàn)象。這種混合作用通常發(fā)生在混合的初始階段，對(duì)流混合的混合速度較快，但是混合的均勻程度較差。對(duì)流混合在固定容器式混合機(jī)中表現(xiàn)得非

6、常明顯。2擴(kuò)散混合又稱為點(diǎn)混合。是指調(diào)料由于單個(gè)粒子以分子擴(kuò)散形向四周作無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的混合現(xiàn)象。這種混合作用通常發(fā)生在混合操作的中后期，擴(kuò)散混合的混合速度較慢，但是最終3 達(dá)到的混合的均勻程度較高，擴(kuò)散混合在旋轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)中表現(xiàn)得特別明顯。3剪切混合又稱為面混合或切變混合。是指調(diào)料受剪切作用組分內(nèi)部粒子之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，調(diào)料組分被拉成愈來(lái)愈薄的料層，使組分之間接觸界面愈來(lái)愈大，從而引起的混合現(xiàn)象。剪切混合現(xiàn)象在液體與固體混合的捏和機(jī)和高粘度液體的攪拌機(jī)中表現(xiàn)得特別明顯。3.3 調(diào)料機(jī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1 鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)的主要作用是將調(diào)料斗輸送來(lái)的調(diào)料均勻的吹入攪拌筒，使食品與調(diào)料均

7、勻混合，選用OZR 型鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)管子部分加長(zhǎng)管，加長(zhǎng)管伸入滾筒中，用來(lái)調(diào)料出入滾筒。3.3.2 調(diào)料機(jī)上罩的設(shè)計(jì)3.3.3 上插板的設(shè)計(jì)上插板與調(diào)料機(jī)上罩間隙配合，方便經(jīng)常拉開增加和觀察調(diào)料斗里的調(diào)料因受力不大，取厚度為 1mm,長(zhǎng)度為 160mm，寬度為 175mm。3.3.4 電機(jī)3.3.5 機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架主要作用是用來(lái)安裝調(diào)料斗和電動(dòng)機(jī)，調(diào)料斗位于機(jī)架右側(cè)，電動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)架左側(cè)，在機(jī)架左側(cè)加兩個(gè)加勁肋，增加機(jī)架強(qiáng)度，電動(dòng)機(jī)和機(jī)架通過(guò)四個(gè)鍵連接（如圖所示）機(jī)架右側(cè)為兩立柱與調(diào)料機(jī)相焊接，兩力柱之間距離為 160mm,與調(diào)料斗進(jìn) 相配合，既減輕了機(jī)架重量，又方便了進(jìn)料。結(jié)構(gòu)如圖所示：4

8、圖 3-1 調(diào)料機(jī)機(jī)架簡(jiǎn)圖3.3.6 滑動(dòng)軸承的選擇選用滑動(dòng)軸承。尺寸及其形狀如圖所示：圖 3-2 滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)圖3.3.7 滾筒的設(shè)計(jì)5 滾筒本體的設(shè)計(jì)尺寸為 638（長(zhǎng)）690（直徑）錐度 60 和減輕重量，采用錐體設(shè)計(jì)，一方面可以節(jié)省材料，可以使用集中在兩滾筒箍之間的距離為保證為 379-1：裝配后兩滾筒箍外圓柱同軸度誤差為1。56987圖 3-3 滾筒簡(jiǎn)圖3.3.8 出料斗的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖所示：圖 3-4 接料斗簡(jiǎn)圖6 支撐彎板在距離下方 20mm 處用 3 個(gè)6.5 的螺栓與擋板相連。圖 3-5 接料斗支撐彎板簡(jiǎn)圖(3)支撐彎板和接料斗的連接方式：兩零件采用點(diǎn)焊連接，兩件厚度較小，故

9、采用點(diǎn)焊，加工完畢后去邊角毛刺。3.3.9 調(diào)料機(jī)上擋板的設(shè)計(jì)3.3.10 進(jìn)料斗的設(shè)計(jì)進(jìn)料斗設(shè)計(jì)為錐性(如圖所示)，上口的寬度為 60，斜度 60，為了使食品可以順利進(jìn)入進(jìn)料斗，口徑較大，下口的寬度為40，斜度為30，目的是使食品減緩進(jìn)入滾筒的速度使食品可以更加均勻的調(diào)料。7 圖 3-6 進(jìn)料斗簡(jiǎn)圖支撐板選用冷軋板 Q235-A 即可，因 Q235-A 韌性較好，又有一定強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，使用支撐板，彎曲半徑 R=2mm。使用 2 個(gè)=6.5 的螺栓與擋板相連，形狀如圖所示：圖 3-7 進(jìn)料斗支撐彎板簡(jiǎn)圖3.3.11 軸的設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：如圖所示：8 3.3.12 電動(dòng)機(jī)皮帶輪及 V 帶設(shè)計(jì)帶

10、輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)因 Dd2.5d 所以小帶輪采用實(shí)心式Dd30mm 大帶輪采用腹板式帶輪的材料主要采用鑄鐵，此處帶輪采用 HT200，他的優(yōu)點(diǎn)能夠承受較大彎曲應(yīng)力用于強(qiáng)度要求較高的、較重要的零件和要求保持氣密性的鑄件，有比較好的耐熱性、良好的減震性和鑄造性，需要進(jìn)行人工實(shí)效處理。查表得：基準(zhǔn)寬度11.0基準(zhǔn)線下槽深 8.7槽間距150.3第一槽對(duì)稱面至 10+2端面的距離 10-1最小輪緣厚帶輪寬6115+210=45外徑da=dd+2ha=250+22.75=255.5帶輪結(jié)構(gòu)如圖所示9 圖 3-9 皮帶輪簡(jiǎn)圖3.3.13 帶輪護(hù)罩的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：如圖所示：10 圖 3-10 皮帶輪護(hù)罩簡(jiǎn)圖3

11、.3.14 從動(dòng)輥裝置的設(shè)計(jì)從動(dòng)輥和主動(dòng)輥各有兩對(duì)，主要作用是支撐滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置同軸。從動(dòng)輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖所示：圖 3-11 從動(dòng)輥簡(jiǎn)圖材料的選擇 Q235-A，裝軸的部位，為了減少摩擦，延長(zhǎng)軸的壽命需要精鏜內(nèi)孔粗糙度為 3.2um，60mm 外圓滾花（m=0.5mm）后注膠到72mm，橡膠層牢固不脫落，滾壓前先對(duì)表面進(jìn)行修整，11 使其粗糙度 Ra 低于 6.3um,滾花速度 V=30200m/min，走刀量 S=0.100.15m/r，實(shí)際滾壓深度m=0.5mm，滾壓時(shí)滾輪切線點(diǎn)應(yīng)該比零件中心高，滾花對(duì)反復(fù)載荷零件的疲勞強(qiáng)度提高，效果顯著，設(shè)計(jì)倒角為 145選擇金屬鍍層時(shí)注意掌握下列幾點(diǎn)：

12、（1）、正確分析零件工作條件，確定對(duì)電鍍層的工作要求；（2）、被電鍍零件的金屬種類及該金屬電鍍層在介質(zhì)中的穩(wěn)定性；（3）、被電鍍零件的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸的公差以及在零件表面上進(jìn)行電鍍并達(dá)到所需均勻厚度在可能性；（4）、鍍與被鍍零件表面的結(jié)合力。結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 3-12 從動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖3.3.15 主動(dòng)輥的設(shè)計(jì)主動(dòng)輥與從動(dòng)輥是支撐滾筒的重要裝置，主要承受滾筒的重量，所以選擇碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-A 即可滿足要求。主動(dòng)輥的總體設(shè)計(jì)（1）、初步確定主動(dòng)輥的最小直徑。根據(jù)表 15-3，取=124，于是得A012 Pn3d Amin00.753 1241000 20mm（2）主動(dòng)輥上零件的裝配方案圖 3-

13、13 主動(dòng)輥簡(jiǎn)圖（3）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸向定位要求：為了滿足軸承的軸向定位要求，左段采用過(guò)盈定位，故取 I-II 段的直徑 d=20mm；右I II端用主動(dòng)輥擋圈定位。軸承與主動(dòng)輥配合的轂孔長(zhǎng)度 L =23mm；為了保證主動(dòng)輥不伸出軸承外，1故 I-II 段的長(zhǎng)度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取 l1=22mm。I II初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力而不承受軸向力，故選用深溝球軸承，參照工作要求并根據(jù)mm 20 ,dI II由軸承 產(chǎn)品目錄中初步選取 6004 深溝球軸承，其尺寸為 d D B 20mm 42mm 12mm ；故 20mm。ddI IIIIV IIIV取l 13mm ，根

14、據(jù)鏈輪上鍵槽的直徑確定主動(dòng)輥上的直徑 26mm ，dIII IVIII IV為了輸送過(guò)程中，防止物料物料散出，需在右端安裝一擋圈，此擋圈只起到阻擋作用，尺寸13 不需太大，故取l 60mm。II III（4）、軸上零件的周向定位左端用擋蓋定位，擋蓋材料也為 Q235-A，為防止擋蓋在軸運(yùn)動(dòng)時(shí)滑脫，左端用螺栓防滑，GB5781-86 螺栓 M816，查表得：六角螺栓-全螺紋-C 級(jí)，螺紋規(guī)格 d=M8mm,V=16mm ，性能等級(jí)4.8 級(jí)。C 級(jí)的六角頭螺栓，d-=20mm，用軸套定位，軸套材料 Q235-A=3mm d-=20mm，裝軸承，選用 GB278-82，一面防塵軸承 60204 兩

15、對(duì)，分別裝在20 段和26mm 段，右端采用軸肩定位，左端采用套筒定位，軸的最左端為 35 的軸肩。左端螺紋處為減振，應(yīng)加彈簧，選用GB93-87 的彈簧墊 8，標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈，材料為 65Mn，表面氧化的標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊圈。（5）、確定軸上圓角和倒角尺寸參考表 15-2，取軸端倒角為1 45，各軸肩處的圓角半徑見上圖主動(dòng)輥。（6）、校核主動(dòng)輥的強(qiáng)度此主動(dòng)軸只是輸送輕型的小食品，經(jīng)綜合考慮選擇碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-A，這種性良好，有一定的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，鑄造性、沖壓和焊接性均良好。廣泛用于制作一般機(jī)械零件。如機(jī)架及焊接件等用的角鋼、槽鋼等3.3.16 主動(dòng)輥、從動(dòng)輥支架的設(shè)計(jì)如圖所示：圖 3-14 主

16、動(dòng)輥支架簡(jiǎn)圖14 3.3.17 無(wú)級(jí)減速器的設(shè)計(jì)選擇型號(hào)為 E41 型四相并列連桿脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器（JB/T7515-1994）。四相并列連桿脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器是由四組平衡布置，其相位差為 90的單相超越離合器和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)組成，以傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)為主的恒轉(zhuǎn)距的變速器，E41 型無(wú)級(jí)變速器逆時(shí)針輸出，輸出軸，輸入軸在同側(cè)，調(diào)速手柄位于變速箱右側(cè)。3.3.18 軸承座的設(shè)計(jì)軸承座的要與軸的尺寸相配合，也要與軸承相配合，因?yàn)檩S的最小直徑為20mm，軸承座最小部分的尺寸要略大于軸的最小尺寸，取軸承座的最小尺寸為38mm，圓周上螺栓孔的直徑是65mm,軸承座寬度為 25mm,螺紋孔為 M5,在圓周上均勻分布 4 個(gè)

17、.如圖所示：圖 3-15 軸承座簡(jiǎn)圖15 定義毛坯（參照模型）16 創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系17 18 19 20 21 O1200($stockbox=757.,20.,20. )($pathcoord0=0.,0.,0. )($pathcoordx=0.,0.,10. )($pathcoordy=0.,10.,0. )22 N8 T0 M6N10 G90 G54 G0 X-22.618 Y-0.098 S3000 M03N12 G43 H0 Z100. M07.O1200(NC0014,2016-7-6 ,12:40:31.420 )($stockbase=0.,-20.,-20. )($stock

18、box=757.,20.,20. )(=LoadTool=1=)($tool_nameEdML_0 $tool_rad=2.5 $tool_corner_rad=0 )($tool_num=0 $tool_cutcom_reg=0 $tool_cut_length=100 )(pathCoordinate:)($pathcoord0=0.,0.,0. )($pathcoordx=0.,0.,10. )($pathcoordy=0.,10.,0. )N8 T0 M6N10 G90 G54 G0 X-22.618 Y-0.098 S3000 M03N12 G43 H0 Z100. M07具體見附件23 4.5 工藝卡片產(chǎn)品型號(hào)產(chǎn)品名稱膨化食品調(diào)料機(jī)（廠名）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡軸共 頁(yè)第 頁(yè)材料牌號(hào)毛坯