立式物料混合机设计摘 要立式混合机是饲料加工厂一种常用的混合机械，特别在一些小型饲料加工厂应用较广，提高了物料混合的效率。饲料混合机主要有以下部分组成:电机、进料斗、卸料板、料箱、观察口、搅龙、撒料板。该机器主要由垂直搅龙将饲料反复向上传送混合，达到物料混合的效果。进料斗中设计有横向搅龙以解决现有混合机进料装置依靠重力进料导致物料容易卡在死角的问题。还在搅龙上端出料门增设撒料板以提高混合程度，提高抛撒混合效率。整个机型结构简单，体积较小，维护方便。关键词：关键词：立式；混合机；横向搅龙；撒料板。Abstractthe vertical mixer is a kind of commonly used mixing machine in feed processing plant, which is widely used in some small feed processing plants and improves the efficiency of material mixing. The feed mixer is mainly composed of the following parts: motor, feed hopper, discharge plate, material box, observation port, auger and scattering plate. The machine is mainly used to transport and mix feed up and up repeatedly by vertical auger to achieve the effect of material mixing. A horizontal auger is designed in the feed hopper to solve the problem that the feed device of the existing mixer relies on the gravity to feed and the material is easy to get stuck in the dead angle. In order to improve the mixing degree and the mixing efficiency, a spreading plate is added to the discharge gate at the upper end of the auger. The whole machine has simple structure, small volume and convenient maintenance. Key words: vertical; mixer; horizontal auger; spreader board.目录中文摘要中文摘要.3英文摘要英文摘要.31 1、引言引言.11.1选题的依据及意义：.11.2国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：.12 2、物料混合物料混合机机总体设计总体设计.22.1混合机主要参数的确定.22.2立式混料机原理分析.33 3、竖直绞龙传动系统设计竖直绞龙传动系统设计.53.1电动机的选择.53.2带轮的设计.63.3搅龙的设计与计算.93.4轴承类型选择.143.5键的校核选择键联接的类型和尺寸.143.6轴承的润滑密封.144 4、横向搅龙设计横向搅龙设计.154.1电动机的选择.154.2传动比计算.164.3运动和动力参数计算.164.4带传动的设计.164.5搅龙螺旋叶片的设计.204.6搅龙轴的设计.204.7轴承及键的校核.234.8轴承的润滑与密封.235 5、立式混料机主体设计立式混料机主体设计.245.1料箱设计.245.2搅龙套筒的设计.255.3撒料板设计.255.4进、出料斗设计.255.5机架设计.266 6、结论结论.277 7、参考文献参考文献.288 8、附附 录录.299 9、后后 记记.2911、引言1.1 1.1 选题的依据及意义选题的依据及意义：混合机是利用机械力和重力等，将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活的各种场所中。混合机可以将多种物料配合成均匀的混合物，如将水泥、砂、碎石和水混合成混凝土湿料等；还可以增加物料接触表面积，以促进化学反应；还能够加速物理变化，例如粒状溶质加入溶剂，通过混合机械的作用可加速溶解混匀。本论文是设计一种立式螺旋混合机，根据其特点设计时要求必须有合理的结构（包括制造工艺合理，搅龙的连接牢固可靠，检修安装方便等）和足够的强度，同种混合机可用于几种不同的混合过程，而且螺旋式由于其有可以使物料循环的能力，几乎是应用中最广泛的一种类型，这就决定了该混合机具有很好的设计和开发价值。 1.2 1.2 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：在国外，最早的饲料加工机械是从粮食加工业发展而来的。其中英国饲料加工机械最早，自 1860 年世界上第一台锤片式粉碎机被发明出來，1875 年美国成立了世界，上最早的饲料公司，直到 1910 年出现了第一台体积式饲料混合机问世，到 1913 年蜜糖饲料混合机之后 5 年第一台立式饲料混合机问世。世纪三十年代到四十年代，是饲料工业发展较为迅速的阶段。到 1927 年批次混合系统问世，1957 年第一台活底(drop bottom)卧式混合机问世。在国内，从 1890 年，我国从英国引进了瓜式粉碎机。上世纪 20-30 年代，英国、法国、德国分别在上海建立了奶牛饲料加工厂。1949 年后，新中国成立，为了发展我国的养猪业各地开始研究饲料混合机，1965 年建立了中国第一个饲料加工厂，生产混合饲料。七十年代中后期，我国饲料加工业开始兴起。到八十年代中后期进入发展阶段，1981 年第一台加工机组研制成功。再到九十年代中后期，进入蓬勃发展阶段。随着技术的发展强制式搅拌机在德国 BHS 公司和 ELBA 公司、美国的JOHNSON 公司和 REXWORKS 公司、意大利的 SICOMA 公司和 SIMEN 公司、等企业快速发展。到 80 年代末我国已经制造出了三种饲料混合机：(1) 第一代浆式饲料混合机，因其结构简单、所需动力小和搅拌动作轻柔而受到青睐，但因其不能处理成捆饲草，一但饲草过多机器无法承受，而且搅拌时间较长。(2) 第二代卧式饲料混合机有卧式双搅龙、三搅龙、四搅龙和滚轮式等2类型卧式机的多个刀可以有效快速的切割饲料，卧式机型无法太大，因更大的机器需更大的搅龙，从而使料箱容量减少。卧式机型还在于切割太快在处理纤维类饲料时一旦把握不好，就会过短的切割纤维，无法刺激动物的胃。(3) 第三代立式饲料混合机,有立式单搅龙、双搅龙、三搅龙等。一经问世，就因其结构简单、可靠行强等特点得到用户的认可。饲料可在料箱内，从底部到顶部，再从顶部到底部，不断循环切割。不但能处理成捆饲草，更适用也多种配方，但其料箱较高，且没有后部料斗。自搅拌混合机问世到饲料混合机生产制造至今已有 50 多年，经过这么多年发展，饲料混合机已经成为禽畜养殖业中重要的机械设备，目前还有很多养殖户再用卧式饲料混合机，这代混合机容量大，高度较矮，但成本较高，动力需求大。2 2、物料混合机总体设计2.1 2.1 混合机主要参数的确定混合机主要参数的确定2.1.12.1.1设计要求设计要求电源：380V 交流电生产率为：2000kg/h主轴转速：360 r/min混合时间：1520 min功率：3.6 kW最大装料量：1000kg垂直搅龙直径：200mm。2.1.22.1.2混合室容积混合室容积立式螺旋混合机的理论上混合室容积为：V理论=/ (60)VQT理论已知生产率为 2000kg/h，生产一批饲料所用时间为 1520 min。一般QT情况下，混合室充满系数为，混合饲料密度 为0.750.85，得为，实际容积定大于理论容33500/550/kg mkg mV理论331.071.78mm积且要求体积尽可能的小，则取混合室容积。3=1.9mV32.1.32.1.3立式螺旋混合机结构参数立式螺旋混合机结构参数 据农业机械设计手册1，令圆筒直径为，取圆锥部分的锥角，D60圆筒高度,垂直搅龙直径，螺旋与套管的间隙，套1.5HD0.3dD8mm管顶端与顶板的间距，套管底端与圆锥内壁板的间距。由容量容0.75d0.75d积：2332* */4+ 3* */243* */96 (0.35 3)*(0.3 ) * /4 1.9HDDDHD（0.3D）解得圆筒直径为：=1148.43Dmm2.2 2.2 立式混料机原理分析立式混料机原理分析立式饲料混合机别称垂直螺旋式混合机，粉状配合饲料的混合为它的适用范围。结构如图，圆锥桶状物用来集中饲料，圆柱部分用来容纳饲料。 图 12.2.1 工作流程工作流程工作时，将已计量好的各种饲料分组依次倒入进料口，由横向搅龙传送至垂直搅龙，再将饲料通过垂直搅龙垂直向上运途，到达螺旋角龙端部由撒料板后抛出，再沿壳体圆筒和锥形部分的内壁下滑，流至底部，并再次由垂直搅龙向上提升抛撒，如此经过多次反复循环，能获得混合均匀的饲料。混合完毕后4打开卸料活门，将饲料卸出。流程下面所示。图 22.2.2 基本结构基本结构机壳由上下两部分组成，上部为圆柱形，主要用来容纳物料，下部分为圆锥形用来集中饲料。机壳正中间有垂直安装的螺旋搅龙，用来在壳体内连续提升饲料。为降低搅龙套简内饲料的混合程度，在垂直搅龙上部饲料出口处上部设计一个叶片状的撒料板。为使直螺旋有效地提升和提高输送效率，搅龙用较高转速，为 360r/min。传动装置设置在机壳圆柱部分的顶部，用带传动，机架由角钢焊接而成。为方便横向进给，送料进去的横向搅龙转速也为 360r/min。53、竖直绞龙传动系统设计3.1 3.1 电动机的选择电动机的选择3.1.1 3.1.1 选择电动机类型选择电动机类型由于运动载荷冲击不大，本设计选择系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼Y型三相异步电动机。3.1.2 3.1.2 电动机功率的选择电动机功率的选择本设计规定立式混合机功率是，又电机额定功率比大，查机3.6kwmP0P械设计手册【2】，取电动机额定功率为。4kw3.1.3 3.1.3 电动机转速的选择电动机转速的选择立式混合机中搅龙竖直安装，搅龙的转数为。2360=/nr min又 V 带建议的传动比是: =25i横于是电动机实际转速的范围是: 720 1800 /=wn n ir min适用这一范围的同步转速为、750 /r min、。为节省成本，选用同步转速的电1000 /r min1500 /r min1500 /r min机。结合表得：电机型号为,其额定功率,满载转速1124YM 4kw。11440 / minnr63.2 3.2 带轮的设计带轮的设计3.2.1 3.2.1 设计功率设计功率的计算的计算dp计算功率dp由载荷变动较小。查机械设计【3】P156 表 8-7，工况系数。=1.1Ak（-电机功率）=4*1.1=4.4dApk pkwp3.2.2 3.2.2 带型带型选择选择据、，查机械设计【3】图 8-11 选型带。dp1nA3.2.3 3.2.3 计算传动比计算传动比 传动比增大会减小包角。包角很小时，会出打滑，传递功率变化。故带传动传动比一般取值。=25i横由电动机满载转速，大带轮转速。所11440 /nr min2360 /nr min以带传动的传动比为： 121440=4360nin横（5）用 v 带连接，结构简单，有过载保护，易安装，加之本设计希望外形小。故垂直搅龙直接采用单级 V 带传动。如下图：图 373.2.4 3.2.4 小带轮的尺寸确定小带轮的尺寸确定为避免带弯曲应力过大，小带轮的基准直径，查机1min75ddmm械设计【3】表 11-7 得小带轮直径。190dmm3.2.5 3.

　　立式物料混合机设计摘 要立式混合机是饲料加工厂一种常用的混合机械，特别在一些小型饲料加工厂应用较广，提高了物料混合的效率。饲料混合机主要有以下部分组成:电机、进料斗、卸料板、料箱、观察口、搅龙、撒料板。该机器主要由垂直搅龙将饲料反复向上传送混合，达到物料混合的效果。进料斗中设计有横向搅龙以解决现有混合机进料装置依靠重力进料导致物料容易卡在死角的问题。还在搅龙上端出料门增设撒料板以提高混合程度，提高抛撒混合效率。整个机型结构简单，体积较小，维护方便。关键词：关键词：立式；混合机；横向搅龙；撒料板。Abstractthe vertical mixer is a kind of commonly used mixing machine in feed processing plant, which is widely used in some small feed processing plants and improves the efficiency of material mixing. The feed mixer is mainly composed of the following parts: motor, feed hopper, discharge plate, material box, observation port, auger and scattering plate. The machine is mainly used to transport and mix feed up and up repeatedly by vertical auger to achieve the effect of material mixing. A horizontal auger is designed in the feed hopper to solve the problem that the feed device of the existing mixer relies on the gravity to feed and the material is easy to get stuck in the dead angle. In order to improve the mixing degree and the mixing efficiency, a spreading plate is added to the discharge gate at the upper end of the auger. The whole machine has simple structure, small volume and convenient maintenance. Key words: vertical; mixer; horizontal auger; spreader board.目录中文摘要中文摘要.3英文摘要英文摘要.31 1、引言引言.11.1选题的依据及意义：.11.2国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：.12 2、物料混合物料混合机机总体设计总体设计.22.1混合机主要参数的确定.22.2立式混料机原理分析.33 3、竖直绞龙传动系统设计竖直绞龙传动系统设计.53.1电动机的选择.53.2带轮的设计.63.3搅龙的设计与计算.93.4轴承类型选择.143.5键的校核选择键联接的类型和尺寸.143.6轴承的润滑密封.144 4、横向搅龙设计横向搅龙设计.154.1电动机的选择.154.2传动比计算.164.3运动和动力参数计算.164.4带传动的设计.164.5搅龙螺旋叶片的设计.204.6搅龙轴的设计.204.7轴承及键的校核.234.8轴承的润滑与密封.235 5、立式混料机主体设计立式混料机主体设计.245.1料箱设计.245.2搅龙套筒的设计.255.3撒料板设计.255.4进、出料斗设计.255.5机架设计.266 6、结论结论.277 7、参考文献参考文献.288 8、附附 录录.299 9、后后 记记.2911、引言1.1 1.1 选题的依据及意义选题的依据及意义：混合机是利用机械力和重力等，将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活的各种场所中。混合机可以将多种物料配合成均匀的混合物，如将水泥、砂、碎石和水混合成混凝土湿料等；还可以增加物料接触表面积，以促进化学反应；还能够加速物理变化，例如粒状溶质加入溶剂，通过混合机械的作用可加速溶解混匀。本论文是设计一种立式螺旋混合机，根据其特点设计时要求必须有合理的结构（包括制造工艺合理，搅龙的连接牢固可靠，检修安装方便等）和足够的强度，同种混合机可用于几种不同的混合过程，而且螺旋式由于其有可以使物料循环的能力，几乎是应用中最广泛的一种类型，这就决定了该混合机具有很好的设计和开发价值。 1.2 1.2 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：在国外，最早的饲料加工机械是从粮食加工业发展而来的。其中英国饲料加工机械最早，自 1860 年世界上第一台锤片式粉碎机被发明出來，1875 年美国成立了世界，上最早的饲料公司，直到 1910 年出现了第一台体积式饲料混合机问世，到 1913 年蜜糖饲料混合机之后 5 年第一台立式饲料混合机问世。世纪三十年代到四十年代，是饲料工业发展较为迅速的阶段。到 1927 年批次混合系统问世，1957 年第一台活底(drop bottom)卧式混合机问世。在国内，从 1890 年，我国从英国引进了瓜式粉碎机。上世纪 20-30 年代，英国、法国、德国分别在上海建立了奶牛饲料加工厂。1949 年后，新中国成立，为了发展我国的养猪业各地开始研究饲料混合机，1965 年建立了中国第一个饲料加工厂，生产混合饲料。七十年代中后期，我国饲料加工业开始兴起。到八十年代中后期进入发展阶段，1981 年第一台加工机组研制成功。再到九十年代中后期，进入蓬勃发展阶段。随着技术的发展强制式搅拌机在德国 BHS 公司和 ELBA 公司、美国的JOHNSON 公司和 REXWORKS 公司、意大利的 SICOMA 公司和 SIMEN 公司、等企业快速发展。到 80 年代末我国已经制造出了三种饲料混合机：(1) 第一代浆式饲料混合机，因其结构简单、所需动力小和搅拌动作轻柔而受到青睐，但因其不能处理成捆饲草，一但饲草过多机器无法承受，而且搅拌时间较长。(2) 第二代卧式饲料混合机有卧式双搅龙、三搅龙、四搅龙和滚轮式等2类型卧式机的多个刀可以有效快速的切割饲料，卧式机型无法太大，因更大的机器需更大的搅龙，从而使料箱容量减少。卧式机型还在于切割太快在处理纤维类饲料时一旦把握不好，就会过短的切割纤维，无法刺激动物的胃。(3) 第三代立式饲料混合机,有立式单搅龙、双搅龙、三搅龙等。一经问世，就因其结构简单、可靠行强等特点得到用户的认可。饲料可在料箱内，从底部到顶部，再从顶部到底部，不断循环切割。不但能处理成捆饲草，更适用也多种配方，但其料箱较高，且没有后部料斗。自搅拌混合机问世到饲料混合机生产制造至今已有 50 多年，经过这么多年发展，饲料混合机已经成为禽畜养殖业中重要的机械设备，目前还有很多养殖户再用卧式饲料混合机，这代混合机容量大，高度较矮，但成本较高，动力需求大。2 2、物料混合机总体设计2.1 2.1 混合机主要参数的确定混合机主要参数的确定2.1.12.1.1设计要求设计要求电源：380V 交流电生产率为：2000kg/h主轴转速：360 r/min混合时间：1520 min功率：3.6 kW最大装料量：1000kg垂直搅龙直径：200mm。2.1.22.1.2混合室容积混合室容积立式螺旋混合机的理论上混合室容积为：V理论=/ (60)VQT理论已知生产率为 2000kg/h，生产一批饲料所用时间为 1520 min。一般QT情况下，混合室充满系数为，混合饲料密度 为0.750.85，得为，实际容积定大于理论容33500/550/kg mkg mV理论331.071.78mm积且要求体积尽可能的小，则取混合室容积。3=1.9mV32.1.32.1.3立式螺旋混合机结构参数立式螺旋混合机结构参数 据农业机械设计手册1，令圆筒直径为，取圆锥部分的锥角，D60圆筒高度,垂直搅龙直径，螺旋与套管的间隙，套1.5HD0.3dD8mm管顶端与顶板的间距，套管底端与圆锥内壁板的间距。由容量容0.75d0.75d积：2332* */4+ 3* */243* */96 (0.35 3)*(0.3 ) * /4 1.9HDDDHD（0.3D）解得圆筒直径为：=1148.43Dmm2.2 2.2 立式混料机原理分析立式混料机原理分析立式饲料混合机别称垂直螺旋式混合机，粉状配合饲料的混合为它的适用范围。结构如图，圆锥桶状物用来集中饲料，圆柱部分用来容纳饲料。 图 12.2.1 工作流程工作流程工作时，将已计量好的各种饲料分组依次倒入进料口，由横向搅龙传送至垂直搅龙，再将饲料通过垂直搅龙垂直向上运途，到达螺旋角龙端部由撒料板后抛出，再沿壳体圆筒和锥形部分的内壁下滑，流至底部，并再次由垂直搅龙向上提升抛撒，如此经过多次反复循环，能获得混合均匀的饲料。混合完毕后4打开卸料活门，将饲料卸出。流程下面所示。图 22.2.2 基本结构基本结构机壳由上下两部分组成，上部为圆柱形，主要用来容纳物料，下部分为圆锥形用来集中饲料。机壳正中间有垂直安装的螺旋搅龙，用来在壳体内连续提升饲料。为降低搅龙套简内饲料的混合程度，在垂直搅龙上部饲料出口处上部设计一个叶片状的撒料板。为使直螺旋有效地提升和提高输送效率，搅龙用较高转速，为 360r/min。传动装置设置在机壳圆柱部分的顶部，用带传动，机架由角钢焊接而成。为方便横向进给，送料进去的横向搅龙转速也为 360r/min。53、竖直绞龙传动系统设计3.1 3.1 电动机的选择电动机的选择3.1.1 3.1.1 选择电动机类型选择电动机类型由于运动载荷冲击不大，本设计选择系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼Y型三相异步电动机。3.1.2 3.1.2 电动机功率的选择电动机功率的选择本设计规定立式混合机功率是，又电机额定功率比大，查机3.6kwmP0P械设计手册【2】，取电动机额定功率为。4kw3.1.3 3.1.3 电动机转速的选择电动机转速的选择立式混合机中搅龙竖直安装，搅龙的转数为。2360=/nr min又 V 带建议的传动比是: =25i横于是电动机实际转速的范围是: 720 1800 /=wn n ir min适用这一范围的同步转速为、750 /r min、。为节省成本，选用同步转速的电1000 /r min1500 /r min1500 /r min机。结合表得：电机型号为,其额定功率,满载转速1124YM 4kw。11440 / minnr63.2 3.2 带轮的设计带轮的设计3.2.1 3.2.1 设计功率设计功率的计算的计算dp计算功率dp由载荷变动较小。查机械设计【3】P156 表 8-7，工况系数。=1.1Ak（-电机功率）=4*1.1=4.4dApk pkwp3.2.2 3.2.2 带型带型选择选择据、，查机械设计【3】图 8-11 选型带。dp1nA3.2.3 3.2.3 计算传动比计算传动比 传动比增大会减小包角。包角很小时，会出打滑，传递功率变化。故带传动传动比一般取值。=25i横由电动机满载转速，大带轮转速。所11440 /nr min2360 /nr min以带传动的传动比为： 121440=4360nin横（5）用 v 带连接，结构简单，有过载保护，易安装，加之本设计希望外形小。故垂直搅龙直接采用单级 V 带传动。如下图：图 373.2.4 3.2.4 小带轮的尺寸确定小带轮的尺寸确定为避免带弯曲应力过大，小带轮的基准直径，查机1min75ddmm械设计【3】表 11-7 得小带轮直径。190dmm3.2.5 3.

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