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资料-3种混料机

  资料-3种混料机_材料科学_工程科技_专业资料。塑料混料机的设计资料 本文研究的目的 在物料制造业中, 特别是注塑成型工艺过程中,混料工序一般都不会受到工 作人员的重视,一般情况下,仅仅只将其作为辅助工序,因此对塑料颗粒混料机 的性能要求也不高 [

  塑料混料机的设计资料 本文研究的目的 在物料制造业中, 特别是注塑成型工艺过程中,混料工序一般都不会受到工 作人员的重视,一般情况下,仅仅只将其作为辅助工序,因此对塑料颗粒混料机 的性能要求也不高 [1] 。随着工业的发展,产品的质量直接影响到企业的效益, 而混料的质量会直接影响它,因此,混料技术及其设备的研究才发展起来。 塑料在成型加工之前所需的原料,通常会需要将几种原料按一定比例混合。 例如在树脂中加入母料、 不同种树脂的混合以及颜料等等,这就需要使用塑料颗 粒混料机, 为了节约成本以及保证塑料颗粒能够混合均匀,设计一种专门为该公 司量身制作的混料机,从而使混料更趋近于自动化,节约更多劳动力。 1.2 国内外的研究现状 最近几年,混料机的发展比较快,除了大型机之外,一般规格的混料机供大 于求,销量也很难维持顶峰期的 1/3[2]。但是,市场需求的那种科技含量较高的 混料机缺逐渐加强。主要表现为:在电子通讯、家电、汽车等行业,对自动化要 求程度高,更加需求自动程度较高的精密型混料机;在家电、汽车、建筑等行业 中,吸引力大,伴有空气辅助、水辅助装置的新型混料机,在目前也有很大的市 场,因为他们对产品外观要求更高,更加注重实用寿命;中空塑料机目前发展也 比加快, 主要是在汽车领域或者其他工程应用一直困扰它们的难题—塑料件在振 动时产生的应力问题, 在技术上,多种塑胶材料的结合以及中空注塑技术则可以 改善这个缺陷。 有关资料显示,到 2015 年,总产量将达到 5000 万吨以上。它的良好发展前 景,正在成为中国混料机机制造业高速发展的原动力,尤其是一些科技含量高、 性能好、价格相对适中的机型,预计都有很好的发展前景。。。。。。。 。。。。。。 在混料机的设计时, 首先需要进行传动方案的确定,在对滚筒的结构设计完 成后,计算转矩,从而确定电机与减速机的型号。合理布置转动轴上的零件,确 定轴的各段轴径和长度,为其他零件的设计提供理论依据。在设计时,需要对各 个零件进行三维模型的建立, 并完成虚拟装配,从而说明设计的尺寸并不会产生 干涉,以实现设计的合理性和精确性。 1.1 传动方案的确定 合理的传动方案,首先应满足混料机的性能要求,其次还应满足工作可靠, 传动效率高、结构简单、结构紧凑、成本低廉、工艺性好、使用和维护方便等要 求 [4] 。在拟定传动方案时,可以从以下原则考虑: (1)采用尽可能短的传动链,从而降低成本、提高传动效率和传动精度。 (2)恰当选用原动机类型、运动参数和功率等。 (3)合理选择传动的类型及其组合方式,合理选择传动机构的顺序,从而 充分发挥各种传动类型的优势。 (4)合理分配传动比。 (5)最重要的确保设备能够安全运转。 针对该塑料混料机的设计,可设计不同的传动方案进行比较。 【举例】 方案一:选择电动机作为原动机,为了降低旋转速度,通过皮带轮传动连接 旋转轴,带动物料滚筒的转动,从而实现混料,如图 2-1 所示。 图 2-1 方案一的传动方案图 在机械传动中, 带传动是一种应用很广的挠性机械传动,它分为摩擦型带传 动和啮合型带传动两类, 前者利用带与带轮之间的摩擦力进行传动,后者利用带 上凸轮与带轮齿槽的啮合进行传动[5]。本文主要选用摩擦型 V 带传动。其主要优 点如下: (1)具有弹性,能缓冲减振,因此传动平稳,噪声小; (2)过载时,带轮会出现打滑,防止其他零件损坏; (3)适合两轴中心距较大的传动; (4)结构简单,制造和安装方便,成本低。 当然,有优点的同时也会有缺点: (1)由于弹性滑动和打滑,传动比会不稳定; (2)传动效率低; (3)带的寿命较短; (4)由于需要施加紧张力,轴和轴承受力较大; (5)外廓尺寸较大。 方案二:仍然选择电动机作为原动件,通过减速机实现电机的减速,使用联 轴器将减速机和轴进行相连。当电机工作时,会带动旋转轴的转动,滚筒也进行 转动,从而实现混料的需要,如图 2-2 所示。 图 2-2 方案二的传动方案图 现代通用减速机的发展趋势是朝着高性能、形式多样化、结构模块化发展, 本次设计选用的便是联体式减速机,它是由电动机与减速器相连而成的独立部 件,其结构紧凑,费用较分离式的便宜。联体式减速机有 1~3 级斜齿轮减速机、 螺旋锥齿轮减速机、斜齿轮-螺旋锥齿轮减速机、蜗杆减速机、斜齿轮—蜗杆减 速机、摆线针轮减速机等多种形式。由于本次设计的转速要求不是很高,选用 1 级斜齿轮减速机。 减速机与旋转轴的连接选用联轴器,联轴器的主要功用是传递 运动和转矩,同时它也可以用作安全保险装置。联轴器所连接的两轴,只能在运 动停止后经过装拆才能彼此结合或分开。 2.1 电机与减速机的选择 选择电动机就是选择电动机的类型、结构形式、功率、转速和具体型号。 2.3.1 选择电动机的类型和结构形式 电动机的类型和结构型式是根据电源种类(直流或交流) 、工作条件(环境、 温度、工作机的机械特性等) 、工作制度(连续或间歇)及对启动、平稳性、载 荷大小、过载能力等方面的要求及其他条件来选用。 电动机分为交流和直流,。。 。。 2.3.2 确定电动机的转速 2.3.3 确定电动机的功率和型号 电动机的功率选择是否恰当,对电动机的正常工作和经济性都有很大的影 响。在选择时,要确保电动机的额定功率 Pe 大于电动机所需功率 Pd 即可。工作 所需的输入功率(kW)一般可以按照下述方法计算: Pw ? Fv / 1000 (2-1) 或 Pw ? M? / 1000,其中,F(N) 、M(N· m)分别为工作机的驱动力、驱动力矩; v(m/s) 、 因此选用的电机额定功率必须大于 0.132kW。查电动机选型表知,选用的电 机型号为 YS7116-180W,B5 型式无底座的电机,其转速为 1000r/min,额定功率 为 180W。 2.3.4 减速机的选择 所谓减速机的主要作用是将电机的回转数减速到所要的回转数, 并得到较大 转矩的机构。 2.4 旋转轴的结构设计 在本次设计中,轴是该设备中的主要支撑零件之一,主要用来传递传动和动 力的。进行轴的设计,就是根据工作条件,确定轴的结构外形和全部结构尺寸。 在进设计时应考虑的主要因素如下 (1)轴的结构形状可以满足使用要求,零件的位可靠,保证轴和轴上零件 有精确相对工作位置; (2)轴的结构应有利于提高轴的强度和刚度,受力情况应理,避免或减小 应力集中; (3)轴的加工及装配的工艺性好。 通常轴的设计步骤如下: (1)由机械传动方案的整体布局,确定轴上零件的布置和装配方案; (2)选择轴的材料; (3)初步计算轴的直径; (4)对轴进行结构设计; (5)校核轴的弯扭合成强度及轴上键连接强度,必要时,精确的进行疲劳 强度计算校核。 (6)根据计算结果改进设计并绘制出轴的零件图。 2.4.1 轴材料的选择 2.4.2 初步估算轴径 2.4.3 轴的结构设计 轴上零件布置是否合理,关系到轴的结构合理性和装配工艺性。因此,拟定 轴上零件的布置方案是进行轴的结构设计的前提。 布置方案时应考虑安排动力传 递路线和预定出轴上主要零件的装配方向、相互关系和顺序。根据混料机的简图 确定轴上主要零件的布置图和轴的初步估算出定出的轴径, 从而进行轴的结构设 计,如图 2-14 所示。 (1)轴上零件的轴向定位 图 2-15 (2)轴上零件的周向定位 (3)确定各段轴径和长度 轴上零件的装配方案 图 2-17 转轴的尺寸设计 如图 2-17 所示,非定位的轴肩一般取 1~2.5mm,根据固定块的孔径以及轴 2.5 其他零件的结构设计 为了移动方便的支架等等。 1. 摆线针轮减速式电动混料机组的设计资料 摆线针轮减速式电动混料机如图 1-1 所示。 在如图 1-2 所示的混料机组成中, 它是四轮直立式设计,体积小,移动也比较方便。为了降低噪音和持久耐用,配 用了摆线针轮减速电机, 在筒体的设计上都是采用的不锈钢冲压成型的,桨叶随 着电机的转动,使物料在桶内进行翻滚,从而可以在短时间内均匀混料,效率比 较高, 可以在计时器上选择 0~30min 之间选择混料时间, 其结构简图如图 2 所示。 这种混料机一般混料至少在 15kg 以上。 图 1-1 摆线针轮减速式电动混料机 图 1-2 摆线针轮减速式电动混料机的组成 2. 皮带轮传动型电动混料机的设计资料 皮带轮传动型电动混料机如图 1-3 所示,但是结构比较大,通过电机带动皮 带轮转动从而带动桨叶进行转动,从而达到进行混料的目的。该混料机与摆线针 轮减速式电动混料机相比,电器控制更加精确,控制面板比较人性化,对于工人 来讲更易操作,效率更高。但是该机器并不是很灵活,体积较大,其结构组成如 图 1-3 所示。 图 1-3 型式 2 混料机 图 1-4 型式 2 混料机的组成 3. Y 型滚筒式电动混料机的设计资料 如图 1-7 所示的 Y 型滚筒式电动混料机,这种混料机可真空吸料和密封蝶阀 出料,可以实现无粉尘操作。筒体是由两个对称的筒体组成,物料可做枞横方向 流动,混合均匀度很高,筒体采用不锈钢材料制造,清洁卫生,一般可以用作药 物的混料过程中。在电气控制方面,它可以实现定时操作和定点操作。 图 1-7 型式 4 混料机

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