本科毕业设计题目：米粉混合机的设计（总体）
学院：工学院
姓名：
学号：
专业：机械设计制造及其自动化
年级：
指导教师：
二OO九年五月
毕业设计（论文）任务书
论文（设计）
米粉混合机的设计（总体）
课题名称
学生姓名院（系）工学院专业机械设计制造及其自动化
指导老师职称副教授学历
毕业设计（论文）要求：
1、好学上进，能吃苦耐劳，刻苦钻研，有相应专业知识具备独立工作能力；
2、能敏感及时地查阅到国内外与本课题相关的资料和文件；
3、会计算机绘图，能通过计算机绘图绘制相应的零件、部件和组件，绘制出总装配图；
4、工作量要符合我院毕业设计的要求；
5、根据毕业的要求在规定的时间内完成毕业答辩所需要的全部工作。
毕业设计（论文）内容与技术参数：
1、了解实际生产中米粉混合机的设计和制造工艺；
2、查阅国内外有关资料和文件；
3、研究米粉混合机的工作原理，制定混合机的设计思路并画出工作草图；
4、通过计算机绘图绘制相应的零件和部件，绘制出总装配图；
5、撰写出6000字左右的设计说明书；
6、根据毕业设计的要求在规定的时间内完成毕业答辩所需要的全部工作。
毕业设计（论文）工作规划：
第一阶段：参观实际生产过程；查阅国内外有关资料和文件分析米粉混合机的设计与制造工艺；
第二阶段：研究混合机的工作原理，制定混合机的设计思路；
第三阶段：给出总体方案，画出工作草图，通过计算机绘图绘制相应的零件和部件，绘制出总装配图；
第四阶段：撰写出设计说明书；根据设计的要求在规定的时间内完成毕业答辩做需要的所有工作。
接受任务日期年月日要求完成日期年月日
学生签名年月日
指导教师签名年月日
院长（主任）签名年月日
摘要
米粉条是我国历史悠久的传统食品，但由于各种原因制造米粉的技术理论体系至今尚不成熟。本论文是选取其中一道生产工艺——混合，作为探讨对象。根据相关理论知识对米粉混合技术作了较为详细的论述，并据此设计了一台固定容器间歇式米粉混合机，此设计能有效解决米粉混合操作工艺。
关键词：
米粉
混合
混合机
rdesign of a fixed container intermittent rice mixe
Abstract:
Rice is a long history of our traditional food, but rice flour to create a variety of reasons the technology has been mature theoretical system, select one of the paper production process, together - mixed, as the object to explore. In accordance with the relevant theoretical knowledge of the hybrid rice technology has done more detail, based on the design of a fixed container intermittent rice mixer, this design can effectively solve the hybrid rice technology to operate.
Key words:
Rice
Mixed
mixer
目录
1绪论 .......................................................................................................................................... - 6 -
1.1引言............................................................................................................................... - 6 -
1.2米粉混合机相关技术概述........................................................................................... - 7 -
1.2.1米粉混合机存在的问题和发展方向................................................................. - 7 -
1.2.2 粉料的混合特性.............................................................................................. - 7 -
1.2.3混合均匀度....................................................................................................... - 7 -
1.2.4米粉混合机的混合机理分析........................................................................... - 9 -
1.2.5混合速率......................................................................................................... - 10 -
2 米粉混合机结构设计............................................................................................................ - 10 -
2.1米粉混合机基本结构................................................................................................. - 10 -
2.2米粉混合机搅拌器概述............................................................................................. - 10 -
2.2.1搅拌器的选择................................................................................................. - 10 -
2.2.3锚栅式搅拌器的构造..................................................................................... - 12 -
2.3搅拌容器设计............................................................................................................. - 14 -
2.3.1搅拌容器的形状与防漏设计......................................................................... - 14 -
2.3.2搅拌容器的尺寸与制造工艺......................................................................... - 15 -
2.4驱动装置设计............................................................................................................. - 16 -
2.4.1动力机的选择................................................................................................. - 16 -
2.4.2传动装置的设计............................................................................................. - 17 -
2.4.3轴封的设计..................................................................................................... - 18 - 3混合功率计算......................................................................................................................... - 18 - 参考文献.............................................................................................................................. - 20 - 致谢...................................................................................................................................... - 21 -
1绪论
1.1引言
食品加工机械是指加工食品过程中所应用的机械装置及设备，它在国民经济建设中起着及其重要的作用。
长期以来，食品加工是以手工操作为主，这种琐碎而又繁重的重复性体力劳动一直束缚着人们的手脚。尤其在我国建设四个现代化的今天，时间和数字就是生命。食品加工的手工操作在一定程度上阻碍了国民经济的发展，应用食品加工机械不仅能减轻人们的劳动强度，节约宝贵的时间，而且可以使人们摆脱繁忙的家务和落后的经济文化生活，使生产力大大解放，从而为社会创造更多的财富。
食品工业也已成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅猛。据统计，1980年全国生产包装机械和食品机械的企业仅360家，如今不仅有3000多家生产企业，200多家科研设计单位，还有20多所大专院校设立了这方面的专业。我国现已能生产的产品品种达2700多种，也形成了一个独立的工业体系。可以说，食品加工机械的发展水平是国家工业现代化的标志。
在食品生产过程中常用到搅拌机械，搅拌操作在食品工业中占有十分重要的位置，大多数面糖类食品的生产都离不开搅拌。按搅拌物料的性质，可将搅拌机械设备分为：
1.搅拌机它以搅拌粘度较低的液体为主。
2.调和机它以搅拌高粘度糊状物料及粘滞固体物料为主。
3.混合机它以搅拌散粒状固体物料为主。
米粉生产过程中需要将粉料增湿以适合下一道工序的生产，需要使用上述机器中的混合机，在生产过程中它处于中间环节对生产起着重要的作用。它的使用大大提高了米粉的生产过程和生产质量，同时也减少了人身与食品物料的直接接触和病菌传播机会。米粉混合机也可应用于挂面，方便面等其他食品的生产具有多种用途。
设计米粉混合机的过程中要遵守的基本要求：
1．混合物的混合均匀度要高。
2．物料在容器内的残留要少。
3．匀质物的颗粒微小，质地细腻。
4．设备结构简单，坚固耐用，操作方便，便于检视，取样和清理。
5．机械设备要防锈耐腐蚀，容器表面光滑，工作部件能拆卸清洗。
6．电机设备和电控装备应能防爆，防湿，防尘。符合环境保护和安全
运行的要求。
1.2米粉混合机相关技术概述
1.2.1米粉混合机存在的问题和发展方向
米粉混合机的产品质量欠佳。由于技术力量薄弱，现有的混合机械产品质量欠佳，如机器的工作稳定性和可靠性较差。关于米粉加工机械方面的基础技术研究工作在我国尚未系统展开，如对粉料的物理性质（特别是流变性）研究，混合机械动力参数的确定，粉料的深度加工和综合利用等。对于引进的设备吸收消化不够，许多类型仅是单纯的仿形，并未掌握其核心技术。因此用于指导实际生产的基础技术比较缺乏，食品机械产品的标准化，系列化，通用化程度不高，而且混合理论目前还不成熟，这对于米粉混合机的设计带来许多不便。随着21世纪科学技术的飞速发展和人们对食品要求的提高，食品机械必将迎来新的发展机遇，真正实现食品的全自动化生产。
1.2.2 粉料的混合特性
一般混合物料主要是流体，按流体力学概念分类有牛顿型流体和非牛顿型流体。对于牛顿型流体，无论搅拌程度激烈或缓和，它的粘度是与其静止状态相同的。在同一混合容器中，各处的粘度也是一致的。对于非牛顿型流体，搅拌程度直接影响着流体的性质，物料的表面粘度随所受剪切的程度及搅拌时间的变化而变化。在这里我们可以将粉料的混合过程简化为牛顿型流体的混合来进行设计。因为对于粉料的混合过程的混合特性用正确的数学公式表现出来是非常困难的，多数情况下不能进行解析计算，所以一般用粉料的表观粘度代替牛顿粘度。
1.2.3混合均匀度
均匀度指一种或几种组分的浓度和其他物理量如含水量等的均匀性。为比较全面地反映混合物的混合程度，采用“分离尺度”和“分离强度”的概念。
分离尺度在这里表示水分这类可分散的“参量”的未分散部分的大小。混合在很大程度上是粉料团块之间的混合，水分的未分散部分就与流体团块相对应，表示粉料团块的大小的平均值。下图表示分离尺度，从左往右，方格愈来愈大，即分离尺度愈来愈大，混合物的均匀性愈来愈差，分离尺度所
衡量的是宏观混合的结果。
分离尺度图（1）
二相邻粉料团块间湿度等参量的差异用分离强度表示，它同时也表示团块中的参量值与完全均匀后的参量之间的差异，由下至上相邻方格中黑点数目的差异愈来愈大，表示分离强度愈来愈大，混合物的均匀性愈来愈差，分离强度所衡量的是微观混合的结果。
上述粉料团块的大小是一个随机变量。要完全描述分离尺度，必须知道这些团块体积的概率分布函数。团块中含水量与总体平均值间的偏差也是具有一定分布的随机变量。所以，一般采用抽样检查的统计方法。
为此，我们可以根据不同粉料要求含水量的不同，规定一试样大小，并要求试样含水量C 的平均偏差值应小于某一规定的最大值，其最大偏差值称为允许偏差，而规定的取样大小则称为检验尺度。如果制品符合下列条件之一，则认可为是合格制品：
① 分离尺度小于检验尺度,且分离强度小于允许偏差;
② 分离尺度虽大于检验尺度,但分离强度充分小于允许偏差;
③ 分离强度虽大于允许偏差,但分离尺度充分小于检验尺度。
这样，一定尺度的试样的含水量偏差的平均值就可以作为混合物质量的鉴别标准。
鉴别过程如下：一组大小符合检验尺度的试样，经分析知其含水量为i ω（i=1，2·····n ），设混合物平均含水量的真值m ω为已知，则混合物的分离强度可以用均方差的大小来量度： 212
)(1m n
i i n ωωσ-=∑= 若m ω未知，则取一组试样浓度大算术平均值ω，然后用下式表示混合物的分离强度：
212
)(11ωω--=∑=n
i i n s 值2s 和2σ称为均方差，均方差的平方根σ称为根均方差或标准差。均方差和标准差都是偏差的量度。如果对一定数目具有一定大小的试样，规定ω值的均方差或标准差的最大值，则对合格的制品，应要求其均方差或标准差小于此最大值。
1.2.4米粉混合机的混合机理分析
米粉混合机对粉料的本质作用就是混合，而这种混合主要是通过颗粒状散体粉料的流动才得以实现的。因此米粉混合机的操作机理类似液体搅拌机的操作，即为对流，扩散及剪切三种基本方式的混合。在这里对流是指颗粒 状粉料的团或块从一个位置转移到另一个位置的过程；扩散是指由于颗粒在
粉料整体新生表面上的分布作用引起个别颗粒的位置分散迁移过程；剪切则指在颗粒粉料团内开辟新的滑移面而产生的混合作用。
在混合操作中，粉料颗粒随机分布受混合机的作用，粉料开始流动，正是这种流动可能会引起性质不同的颗粒产生分离，在这里的性质指粉料含水量的不同。因此，在米粉混合机操作中，粉料的混合与分离是同时进行的，一旦混合作用与分离作用达到某一平衡状态，那么混合程度即确定，即使再进一步操作也不能改变混合的效果。
影响混合效果的因素首先是粉料的物理性质。其中主要包括粉料颗粒的大小，形状及其密度。其它一些因素也起一定得作用，如粉料颗粒的表面粗糙度，流动特性，附着力等。实验分析表明，颗粒小的，形状近似圆球形的或密度大的粉料容易沉降于容器底部。而附着力大，含水量高的物料颗粒容易结块或成团，不易均匀分散。
初始状态剪切状态
图（2）
1.2.5混合速率
混合过程的速率可以用均方差或标准差对时间的变化率来表示。混合过
程的推动力可表为22∞-σσ。混合速率dt d )(2σ正比于其推动力，即： )(222
∞--=σσσk dt
d 将上式从t=0,202σσ=积分至时间的2σ值得：
kt e -∞∞-=-)(22022σσσσ
2 米粉混合机结构设计
2.1米粉混合机基本结构
米粉混合机的基本结构由搅拌装置，传动装置及轴封等三大部分组成。 搅拌装置包括搅拌器（或称搅拌桨）及搅拌轴，其作用是通过自身的运动使搅拌容器中的粉料按某种特定的方式滚动，从而达到混合操作规定的工艺要求。这种特定流动方式是衡量混合装置性能最直观的重要指标。
搅拌容器也称搅拌槽或搅拌缸。它的作用是容纳搅拌器与粉料在其内进行操作的。对于米粉搅拌容器除保证具体工艺外，还有满足无污染，易清洗等专业技术要求。
传动装置是赋予搅拌装置运动的传动件组合体。在满足机器所必须得运动功率及几何参数下，希望传动链短传动件少，电机功率小，即传动装置越简便，结构越紧凑，成本越低越好。
轴封是指搅拌轴及搅拌容器转轴处的密封装置，也是米粉搅拌机易出现故障的结构之一。
2.2米粉混合机搅拌器概述
2.2.1搅拌器的选择
搅拌器是搅拌设备的主要工作部件。通常有浆式叶轮，涡轮式叶轮，旋
浆式叶轮和锚栅式搅拌器等形式。
浆式搅拌叶轮是一种由平板构成的最简单的叶轮结构。叶轮一般有2至6个叶片，搅拌轴大多是对称安装在容器中。浆式搅拌叶轮结构简单，剪切效应有限，主要适合于搅拌低粘度液料，不适合于固体粉料的混合操作。
锚栅式搅拌器是在平浆是叶轮的基础上增加桨叶与物料接触面积或将桨叶外缘作成与容器内壁相一致的各种结构形式的搅拌器。采用锚栅式搅拌器可增加搅拌器的剪切作用，消除容器壁上的结晶物或残留物，以便增强搅拌效果。因为粉料混合机中，需要搅拌器对粉料的操作能同时产生径向流动与轴向流动两种流动形式，单一的流动形式不能满足粉料的混合效果。上述几种叶轮形式能较好的解决上述这个问题的属于锚栅式搅拌器。
轴向流径向流
图（3）
2.2.2锚栅式搅拌器的安装形式
一般混合机搅拌器的安装形式有立式中心安装，倾斜式搅拌安装，旁人式搅拌安装，偏心搅拌安装和底部搅拌安装等形式。
以上各种安装形式都有各自的特点，现根据米粉混合机的要求与特点选用底部搅拌安装。此种安装形式的搅拌设备，其搅拌器安装在容器底部，它具有轴短而细，无需用中间轴承，可用机械密封结构，有使用维修方便，寿命长等优点。由于底部出料口能得到充分的搅动使出料口畅通无阻，有利于排出粉料。但此种安装形式桨叶叶轮下部至轴封处常有固体物料粘积，容易变成小团物料混入产品中影响产品质量，故需要经常清理。
2.2.3锚栅式搅拌器的构造
对搅拌器的设计要求是必须有合理的结构（包括制造工艺合理，桨叶与搅拌轴的连接牢固可靠，检修安装方便等）和足够的强度和刚度。
桨叶的选料桨叶多由扁钢制造，使用材料大多数是碳钢，不锈钢，铸铁等。因桨叶直接与粉料接触，且在工作中受到的阻力较大，需要有较强的刚度，且需满足无毒耐腐蚀等专业技术要求。故可选用Cr13型不锈钢制造，此种材料价格便宜且能满足混合机的各种要求指标。
Cr13型扁钢
图（5）
厚5mm
叶轮个数的确定根据前面的论述米粉混合机设计为立式混合机，搅拌轴上的叶轮个数n可按下式确定：
T
H
n
ρ
=
式中n ———为同一搅拌轴上叶轮的个数
H ———为容器内物料的高度（米）
ρ ———为被搅拌物料平均比重，无因次
T ———为容器内径
在米粉加工过程中，所用的混合机叶轮数多为2——6个叶片，根据上式和实际需要现可以设定为四个叶片。
叶轮尺寸的确定 米粉混合机工作时阻力较大，采用等长的叶轮形式需要提高叶片强度和增加电机功率，这样会增加机器制造成本。现可以设计为长短叶片相对称的组合结构，经试验测试获得了长短叶片的理想比例：
21：短长=L L 11：短立=L L
长横片
短横片
立片立片
图（6）
长片
短片
叶片的组合安装 先将长短横叶片以倾斜角α用电弧焊（焊接厚度大于4mm ）的方法直接焊接于轮毂上，如图(6)所示： 桨叶倾斜安装
图（7）
采用倾斜安装能有效改善搅拌效果，同时减小搅拌阻力，增强机器工作稳定性。
再将四个立片分别垂直于轴焊接在长短横片的末端，如下图所示：
轮毂
立片
叶片总装图
图（8）
叶片全部采用电弧焊的方法焊接，结构强度和刚度高，成本低，生产周期短，可靠性好，而且施工成本低。焊接工艺要求，不得有未焊透、夹渣、咬边等焊接缺陷，焊接应均匀，厚度不得小于4mm。
2.3搅拌容器设计
2.3.1搅拌容器的形状与防漏设计
根据米粉混合机的操作工艺条件搅拌容器可采用圆形筒形。从有利于流线型流动和减少功率消耗考虑，容器底的形状也选择圆形底。除有特殊原因外，应避免采用锥形底，因为锥形底会促使粉料形成滞留区不能混合均匀。
对方行或带棱角的容器，因为在拐角处容易形成死角，也应该避免采用。
此米粉混合机设计的是间歇式固定容器的形式，需要人工装料和卸料。
从操作方便的角度考虑，可将装料口设置在容器盖得中央，采用圆形结构，同时为加强搅拌容器的刚度可以在容器最上端增加一个加强圈。卸料口设置在容器底部，同时需要设置一手动闸门控制粉料的流出，在卸料时不停机，让粉料自动排出。
米粉混合机工作过程中，在搅拌容器与搅拌轴的接触部位容易漏料，漏料有时会混入密封装置中导致轴的摩擦增大，容易损坏轴，因此需要在容器上进行防漏设计。可在轮毂下部设计一个环形深槽如图（8）所示，同时在机器与轴的接触部位安装一轴套，环形深槽与轴套相配合。轴套采用Q235制造，表面进行发黑处理，增强耐磨性。
轮毂 轴套
图（9）
2.3.2搅拌容器的尺寸与制造工艺
根据一般设计经验可以确定容器内的物料深度与其内径之比通常在1：1左右。对浅容器其推荐值如表：
最小物料深度（m）0.3以下0.3~1.5 1.5~3.0 3.0~4.5 4.5~6.0
2 3 4 5 7
容器内径与物料深
度的最大比值
搅拌容器内径与搅拌设备其他重要尺寸之间的关系：
d=5D/6 ; b=D/10 ; S=D/100 ；H=D ;
上式中d———桨叶直径
D———容器直径
b———桨叶宽度
S ———厚度
H ———物料高度
容器内表面要求光滑平整，这样可避免或减少容器壁对粉料的吸附、摩擦及流动的影响。容器根据食品机械的特点采用无毒、耐腐蚀的材料制造。
现采用普遍使用的镍铬18—8型不锈钢薄板。容器整体采用不锈钢焊接而成，焊接工艺同叶轮。
加强板
卸料口
轴套
容器结构
图（10）
2.4驱动装置设计
2.4.1动力机的选择
在机械上常用的动力机有柴油机，汽油机，电动机等。柴油机动力强劲，机械效率较高，但体积较大且笨重，噪音也很大，一般用于工程机械上，不适合做米粉混合机的动力机。汽油机的体积、噪音相对较小，但现在油价较高导致使用成本较大，而且汽油的泄漏容易污染粉料，不利于食品安全。选用电动机能较好的解决上述动力机的不足，电动机还具有维修简便、使用简单等诸多优点。综上所述，在米粉混合机上选用电动机作为动力装置最为合适。
电动机功率设计米粉混合机必须恰当地选择驱动搅拌机的电机功率。如果电机容量过小，则不能达到预期的搅拌效果，甚至会使电机烧毁。
如果电动机容量过大，与其负载不匹配，则会提高操作成本和投资费用。在预定的操作条件下所需要的最大混合功率为启动功率，因为叶轮在静止的粉料中开始转动时，整个叶轮都具有相对于粉料的相对速度，而在进入正常运动状态之后，粉料会由于惯性作用而流动，叶轮变形阻力将大大减少，所需的功率也相应的减小。
由试验及搅拌功率分析可得搅拌功率约为电动机输入功率的80%左右。查阅相关资料可选择如下型号的电动机：Y132M2-6
r
转速 n=960
min
功率 W=5.5KW
2.4.2传动装置的设计
传动装置的设计应遵循结构简单，制造容易，成本低廉等一般机器设计的原则进行。一般机械上常用的传动件有绕性传动、齿轮传动和蜗杆传动等。经初步筛选采用绕性传动和齿轮传动作为设计方案。
采用齿轮传动，具有传动效率高、工作可靠、使用寿命长等优点。按前面的设计搅拌器采用的是底部搅拌安装形式，故搅拌轴与电机轴的中心距较大因传动轴间距较大。采用一级齿轮传动，所需要的齿轮外形轮廓就较大，增加了机器重量看起来显得笨重，不仅浪费材料且制造使用费用高，不利于降低成本。如果采用二级减速传动，这样设计出来的机构较复杂，要求齿轮制造精度较高，同样增加了制造使用费用，也不满足机械设计的要求。
绕性传动主要有带传动、链传动、和绳传动三种类型。根据以上三种传动的特点和混合机的工艺要求，可选择带传动，且采用机械传动中应用最广泛的V带，因为V带较平带传动能产生更多的摩擦力，故具有较大的牵引能力。带传动适合中心距较大且不需要严格传动比关系的传动，完全适合于此米粉混合机的传动要求。
开口传动
图（11）
传动比的确定在米粉混合机中叶轮转速越高，混合效果越好，但速率过高，则要求电动机功率较大，叶轮刚度高，导致生产成本高，同时过高的速率会将粉料甩出容器，不利于混合，因此一般米粉混合机的转速在220左
r，综合可得皮带轮右。所用皮带轮为一级减速装置，且电机转速为960
min
传动比为4：1.
2.4.3轴封的设计
混合机的轴封是安装在搅拌轴与机架间的密封装置，它的作用是防止容器内物料与润滑剂或外界相互泄漏造成污染。采用轴封有填料密封与机械密封两种。填料密封装置对轴的磨损及摩擦功耗大，经常需要维修，因此理想的轴封应选用机械密封而一般的机械密封结构复杂、成本高，因此需要简化结构降低成本，同时要能满足密封的效果。密封结构图如下：
1
2
3
4
1.输出轴
2.盖板
3.座体
4.轴承
图（12）
3混合功率计算
虽然关于混合功率的研究成果很多，但目前尚不能给出一套完整准确的
计算公式，因此本文仅从影响混合功率的因素入手，运用因此分析法得出搅拌器功率与搅拌装置各种参数之间的函数关系，即： ）（g
,nD f pn 2n 353D K D N ηρ=———（3—1） 或），（r e f p F R K N =———（3—2）
式中 p N ———搅拌功率准数或欧拉准数，它表示对单位体积被搅拌物料所施加外力与惯性力之比5
3p n D N N ρ=———（3—3） Re ———搅拌雷诺准数，它表示单位体积被搅拌物料所施加外力与粘性阻力之比ηρ
n e 2D R =———（3—4）
Fr ———弗鲁德准数，它表示对单位体积被搅拌物料所施加外力与重力之比g
n r 2
D F =———（3—5） K ———同一几何构型搅拌器的总形状因子
采用实际工程上采用的计算方法，利用因次和谐原理，可将混合功率关联式（3—2）改写成较简单的幂函数的形式
即：y r x e p F KR N =———（3—6）
或 x y r p
e ）（）
（R K F N ==Φ ———（3—7） 式中 K ——— 比例常数，它代表一定构型搅拌器的总形状因子
Φ———功率函数，或称功率因数
x ，y ———待定指数
锚栅式搅拌器的搅拌功率准数可由下式表示：
））（（D
T D R N +=H L e 170p ———（3—8）
式中 L ———锚片宽度，0.1=T H , 1.0=D W ;
其中W ———叶片宽度
参考文献
[1] 张裕中主编；食品加工技术装备；中国轻工业出版社，2000.3
[2] 程凌敏，徐可非，杨绮云，王志刚，孙智慧编著；食品加工机械；中国轻工业出版社，1992.9
[3] 肖旭霖主编；食品加工机械与设备；中国轻工业出版社，2000.9
[4] 高福成主编；食品工程原理；中国轻工业出版社，1998.12
[5] 杨明忠主编；机械设计；武汉理工大学出版社，2006.12
[6] 傅晓如主编；米粉条生产技术；金盾出版社，1998.8
[7] 于永泗，齐民主编；机械工程材料；大连理工大学出版社，2007.8
[8] 蔡春源主编；机械零件手册；冶金工业出版社，1996.3
[9] 魏东波主编；互换性和测量技术基础；北京航空航天大学出版社，1996.8
[10] 谭建荣，张树有，陆国栋，施岳定编；图学基础教程；高等教育出版社，2004.4
本科毕业设计题目：米粉混合机的设计（总体） 学院：工学院 姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 年级： 指导教师： 二OO九年五月
毕业设计（论文）任务书 论文（设计） 米粉混合机的设计（总体） 课题名称 学生姓名院（系）工学院专业机械设计制造及其自动化 指导老师职称副教授学历 毕业设计（论文）要求： 1、好学上进，能吃苦耐劳，刻苦钻研，有相应专业知识具备独立工作能力； 2、能敏感及时地查阅到国内外与本课题相关的资料和文件； 3、会计算机绘图，能通过计算机绘图绘制相应的零件、部件和组件，绘制出总装配图； 4、工作量要符合我院毕业设计的要求； 5、根据毕业的要求在规定的时间内完成毕业答辩所需要的全部工作。 毕业设计（论文）内容与技术参数： 1、了解实际生产中米粉混合机的设计和制造工艺； 2、查阅国内外有关资料和文件； 3、研究米粉混合机的工作原理，制定混合机的设计思路并画出工作草图； 4、通过计算机绘图绘制相应的零件和部件，绘制出总装配图； 5、撰写出6000字左右的设计说明书； 6、根据毕业设计的要求在规定的时间内完成毕业答辩所需要的全部工作。 毕业设计（论文）工作规划： 第一阶段：参观实际生产过程；查阅国内外有关资料和文件分析米粉混合机的设计与制造工艺； 第二阶段：研究混合机的工作原理，制定混合机的设计思路； 第三阶段：给出总体方案，画出工作草图，通过计算机绘图绘制相应的零件和部件，绘制出总装配图； 第四阶段：撰写出设计说明书；根据设计的要求在规定的时间内完成毕业答辩做需要的所有工作。 接受任务日期年月日要求完成日期年月日 学生签名年月日 指导教师签名年月日 院长（主任）签名年月日
SSJH双轴桨叶式混合机说明书
一、用途和特点 1．用途： SSHJ系列双轴桨叶式高效混合机广泛用于饲料、粮食、化工、医药、农药等行业中粉状、颗粒状、片状、杂状及粘稠状物料的混合。 2．特点： （1）混合周期短、混合均匀度高：一般物料在50～90S时间内混合均匀度CV≤5%，减少了混合时间，提高了饲料厂生产效率； （2）装填量可变范围大：装填系数可变范围为0.3～0.8，适用与多行业中不同比重、粒度等物料的混合； （3）混合不产生偏析：该机在1分钟内混合均匀后，继续混合物料不发生分级现象，且不会因为比重、粒度等物性差别大而产生偏析；（4）出料快、残留量小：底部采用四开门结构，排料迅速、残留少；（5）液体添加量大：添加30%的液体仍能将物料混合均匀，即能混合粘稠物料； （6）采用独特的链条张紧机构，装拆、调节快捷而方便； （7）排料门密封可靠：排料门采用双道平面线接触密封，密封可靠、使用寿命长，避免了密封条密封易坏、难购、难换的困难； （8）采用W形混合室，内置风道，整体式机座，侧置检修门，造型美观，装拆检修方便。 二、技术特性(见表1)
表1 主要技术参数和性能指标 三、结构特性与工作原理 该机主要由机壳、转子、机盖、排料机构、液体喷涂装置、传动装置组成。 1．工作原理 该机上有两个旋转方向相反的转子,转子由转子轴、支杆、桨叶组成，支杆与转子轴“十字”相交，桨叶成特殊角度焊在支杆上。转子上的桨叶带动物料一方面沿着机槽内壁旋转并向一端移动,另一方面带动物料左右翻动；在两转子的交叉重叠处，形成了一个失重区，在此区域内，不论物料的形状、大小和密度如何，都能使物料上浮，处于瞬间失重状态，使物料在机槽内形成连续循环翻动，相互交错剪切，从而达到快速混合均匀的效果。 2．排料机构与料门密封
双轴桨叶式高效混合机使用说明书
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目录 一、用途和特点 二、主要技术参数和性能指标 三、主要结构和工作原理 四、安装与调试 五、使用操作和注意事项 六、维护与保养 七、一般故障与排除 八、易损件 九、气动控制 十、征求用户意见和建议
一、用途和特点 1、用途： SLHSJ系列双轴桨叶式高效混合机广泛用于饲料、粮食、食品、化工、医药、农药等行业中粉状、颗粒状、片状、块状、杂状及粘稠状物料的混合，并能进行各种物料的干燥和冷却作业。 2、特点： （1）混合周期短、混合均匀度高：一般物料在45-60S时间内混合均匀度CV≤5%，减少了混合时间，大大提高了饲料厂生产效率； （2）装填量可变范围大：装填系数可变范围为0.1-0.8,适用于多行业中不同比重、粒度等物料的混合； （3）混合不产生偏析：该机在1分钟内混合均匀后，继续混合物料不产生分级现象，且不会因为比重、粒度等物性差别大而产生偏析，从 而得到高精度混合物； （4）出料快、残留量小：底部采用了全长双开门结构，故排料迅速、残留少； （5）液体添加量大：添加30%的液体仍能将物料混合均匀，即能混合粘稠物料； （6）混合柔和、可作干燥或冷却用：由于它具有混合柔和、不损伤物料原有特性，故加入热风或冷风系统，可作干燥，冷却用； （7）链轮链条采用三排链结构，由摆线针轮减速机带动两转子相向转动，传动机构独特，运转平稳、传动扭矩大、磨耗低； （8）采用独特的链条张紧机构，装拆、调节快捷而方便； （9）机槽采用独特的“W”形结构，开口小、中间大、下部窄，使得造型别致美观，占地面积小，减少残留； （10）出料门密封机构采用我公司成熟技术，提高了密封可靠性。 1、工作原理： 该机由两个旋转方向相反的转子组成，转子上焊有多个特殊角度的桨叶，桨叶带动物料一方面沿着机槽内壁逆时针旋转；一方面带动 物料左右翻动；在两转子的交叉重叠处，形成一个失重区，在此区域 内，不论物料的形状、大小和密度如何，都能使物料上浮，处于瞬间 失重状态，以此使物料在机槽内表形成全方位连续循环翻动，相互交 错剪切，从而达到快速柔和混合均匀的效果。 2、出料门控制由气缸、连杆、摇臂、双联摇杆、联动轴、行程开关等组 成。出料门装在联动轴上，联动轴与摇臂连接在一起，摇臂与连杆、 连杆与双联摇杆相绞结，气缸往复运动，通过双联摇杆使联动轴转动，
前言 搅拌设备使用历史悠久，大量应用于化工、石化、轻工、医药、食品、采矿、冶金等行业中。搅拌设备可以从各种不同角度进行分类，如按照搅拌装置的安装形式简单的可分为立式和卧式，其中卧式是指搅拌容器轴线与混合机回转轴线都处于水平位置。 本课题在国内外混合机的研究与发展的基础上，设计了一种新的带有搅拌功能的卧式混合机结构设计方案，以用于食品工业的面粉搅拌操作。该卧式混合机具有的传动系统，采用V带和齿轮传动实现搅拌任务。 本文对卧式混合机的基本结构、基本尺寸进行了详细设计，并利用SOLIDWORKS对混合机结构进行三维建模，以便更直观地展现设计思想和进行结构分析；并对设计零件进行了分析校核，保证混合机的可靠运行。 关键词：卧式；混合机；混合；食品工业
目录 1 绪论 (1) 1.1课题研究意义 (1) 1.2混合机国内外发展现状 (1) 1.3卧式混合机发展趋势 (3) 1.4论文主要完成的工作 (3) 2 卧式混合机总体方案设计 (4) 2.1卧式混合机总体结构方案 (4) 2.2混合机性能指标的设定 (5) 3 卧式混合机结构设计 (6) 3.1驱动元件的选择与计算 (6) 3.2 传动系统的结构设计 (8) 3.3搅拌部分结构设计 (11) 4 安全性计算与校核 (13) 4.1轴承的校核 (13) 4.2轴的校核 (14) 总结 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17)
1 绪论 1.1课题研究意义 理论上把任何状态（固态、液态、气态和半液态）下物料均匀掺和在一起的操作称为混合，但习惯上常把固态物料之间掺和或者固态物料加湿的操作称为混合；而把固态、液态或气态物料与液态物料混合的操作称为搅拌[1]。 搅拌与混合操作是应用最广的过程操作之一，大量应用于化工、石化、轻工、医药、食品、采矿、造纸、农药、涂料、冶金、废水处理等行业中。近年来，搅拌与混合技术发展很快、搅拌与混合设备向着大型化、标准化、高效节能化、机电一体化、智能化和特殊化方向发展。在这种形式下，技术人员如何借鉴已有经验，掌握新的变化情况，正确设计与选用不同工艺条件下操作的搅拌与混合设备，使其满足安全、可靠、高效和节能的要求，就变得十分重要了。 搅拌混合设备是各种工业反应不可或缺的重要机械。然而，由于搅拌目的多样性和混合反应的复杂性，当前，搅拌混合技术还存在着一些问题。例如搅拌效率低，功耗大，铸造成本高，在自动化选型和设计问题上，长期以来一直依靠专家根据经验知识人工完成，智能化水平不高，设计周期较长，资金和人力物力消耗巨大等。因此研制新型搅拌装置和采用先进流场测量技术一直是搅拌过程所研究的主要课题。 1.2混合机国内外发展现状 在食品工业中，混合是指两种或两种以上不同物料互相混合，成分浓度达到一定程度均匀性的单元操作[2]。混合机应用于谷物混合、粉料混合、面粉中加辅料与添加剂、干制食品中加添加剂与调味粉及速溶饮品的制造等操作中，目的是使两种或两种以上的粉料颗粒通过流动作用，成为组分浓度均匀的混合物。 近年来，随着科学技术的发展和相关理论的完善进一步成熟，混合机的设计和制造获得了飞速发展。但是，它也面临着必需满足合理利用资源、节能降耗和对环境保护要求的严峻挑战。混合机在服从装置规模经济化和品种多样化的同时，正日趋大型化。基于节能要求，开发出变频调速电机、小剪切阻力桨叶、以新型密封代替机械密封和填料密封，以磁力驱动代替机械驱动。基于降低产品总体成本、减少维修保养成本和提高设备品均维修间隔时间的要求，大大提高设备运行寿命。基于满足卫生和降低清洗和杀菌成本的要求，实现CIP（就地清洗）和SIP（就地杀菌），提高自动化水平，避免人与产品接触，减少人工操作和待机时间，大大提高产品卫生水平。这些都是现代新型搅拌装置的研究方向，其中有许多方面已经取得丰硕成果，有些方面还在进一步研究当中[3]。 传统的混合机密封装置基本有四种，填料密封、机械密封、液压密封和唇状密封。前两种密封同泵的密封类似。液压密封最简单，在混合机中用得最少。唇状密封只适用于低压、防尘、防蒸汽的密封，这种密封，结构也很少采用，最常用的密封是前两种。其中机械密封成本较高，但泄漏率低，维修频度是填料密封的二分之一到四分之一。 磁力驱动混合机的特点是以静密封结构取代动密封，混合机与电极传动之间采用磁力偶合器联
双轴桨叶混合机
汇德SLHSJ系列 双轴桨叶式高效混合机 使用说明书 山东惠德农牧科技有限公司
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目录 一、用途和特点 二、主要技术参数和性能指标 三、主要结构和工作原理 四、安装与调试 五、使用操作和注意事项 六、维护与保养 七、一般故障与排除 八、易损件 九、气动控制 十、征求用户意见和建议
注：（1）本说明书解释权属山东惠德农牧科技有限公司。 （2）本产品有关技术及参数若有更改，恕不另行通知。
一、用途和特点 1、用途： SLHSJ系列双轴桨叶式高效混合机广泛用于饲料、粮食、食品、化工、医药、农药等行业中粉状、颗粒状、片状、块状、杂状及粘稠状物料的混 合，并能进行各种物料的干燥和冷却作业。 2、特点： （1）混合周期短、混合均匀度高：一般物料在45-60S时间内混合均匀度CV≤5%，减少了混合时间，大大提高了饲料厂生产效率； （2）装填量可变范围大：装填系数可变范围为0.1-0.8,适用于多行业中不同比重、粒度等物料的混合； （3）混合不产生偏析：该机在1分钟内混合均匀后，继续混合物料不产生分级现象，且不会因为比重、粒度等物性差别大而产生偏析，从 而得到高精度混合物； （4）出料快、残留量小：底部采用了全长双开门结构，故排料迅速、残留少； （5）液体添加量大：添加30%的液体仍能将物料混合均匀，即能混合粘稠物料； （6）混合柔和、可作干燥或冷却用：由于它具有混合柔和、不损伤物料原有特性，故加入热风或冷风系统，可作干燥，冷却用； （7）链轮链条采用三排链结构，由摆线针轮减速机带动两转子相向转动，传动机构独特，运转平稳、传动扭矩大、磨耗低； （8）采用独特的链条张紧机构，装拆、调节快捷而方便；
搅拌机的工作原理及详细分类 搅拌机，是一种带有叶片的轴在圆筒或槽中旋转，将多种原料进行搅拌混合，使之成为一种混合物或适宜稠度的机器。搅拌机分为好多种，有强制式搅拌机、单卧轴搅拌机、双卧轴搅拌机等等。注意事项：搅拌机及自动供料机，必须把里面清洗干净，尤其是冬天，这样能延长寿命。搅拌机即是混合机，因为混合机的通常作用就是混合搅拌各类干粉砂浆，故俗称搅拌机。 多功能液压搅拌机 是一种集搅拌分散、混合为一体的多功能高效设备，适用于聚合物锂离子电池液及液态锂离子电池液、电子电极浆料、粘合剂、模具胶、硅酮密封剂、聚氨酯密封剂、厌氧胶、油漆、油墨、颜料、化妆品、药膏等电子、化工、食品、制约、建材、农药行业的液与液、固与液物料的混合、反应、分散、溶解、均质、乳化等工艺。 工作原理： 搅拌机是由多个参数决定的，用任何一个单一参数来描述一台搅拌机是不可能的。轴功率(P)、桨叶排液量(Q)、压头(H)、桨叶直径(D)及搅拌转速(N)是描述一台搅拌机的五个基本参数。桨叶的排液量与桨叶本身的流量准数，桨叶转速的一次方及桨叶直径的三次方成正比。而搅拌消耗的轴功率则与流体比重，桨叶本身的功率准数，转速的三次方及桨叶直径的五次方成正比。在一定功率及桨叶形式情况下，桨叶排液量(Q)以及压头(H)可以通过改变桨叶的直径(D)和转速(N)的匹配来调节，即大直径桨叶配以低转速(保证轴功率不变)的搅拌机产生较高的流动作用和较低的压头，而小直径桨叶配以高转速则产生较高的压头和较低的流动作用。在搅拌槽中，要使微团相互碰撞，唯一的办法是提供足够的剪切速率。从搅拌机理看，正是由于流体速度差的存在，才使流体各层之间相互混合，因此，凡搅拌过程总是涉及到流体剪切速率。
毕业设计 设计题目：塑料卧式混合机 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：
目录 一. 概述 (2) 二. 混合机设计 (2) 三. 混合均匀度性能测试 (14) 四. 操作程序 (20) 五．维护与保养 (21) 六．参考文献 (22) 七.工作小结与致谢 (23)
塑料卧式混合机设计 一、概述 在塑料工业生产中混合是将配合后的各种物料混合均匀的一道关键工序，是确保质量的重要环节，同时混合机的生产效率还影响着塑料厂的生产规模，所以混合机已经成为塑料厂的关键设备之一。如何提高混合机的使用效率也是塑料厂家关心的问题。 本塑料混合机采用搅拌叶片旋转翻动塑料原料，进行快速混合。主要适用于各种塑料粒子的混合着色工作，是注塑机、挤出机的必备配套设备之一。 本混合机的动力是通过链轮由电机给主轴，该主轴上焊有六个特殊角度的桨叶，桨叶带动物料左右翻动，在机内全方位连续循环运动，相互对流，扩散，剪切从而达到快速柔和混合的效果。
二、根据本混合机的设计要求： 1、电机的选择： 本混合机有效容积 280L 每批混合量 100kg 混合均匀度 CV≤5% 主轴转速 85r/min 根据公式P=F×V和物料运动对流剪切互相作用初步选用BWD16-23-18.5（6P）电机（含减速机） 转矩238.0N·m 输入转速1440r/min 型号： Y200L1-6 功率：3KW 电压：380V 与电机配套的减速机： 该机的传动比大，一级可达9-11.5；结构简单，体积小，重量轻，与同样传动比和同样功率的普通齿轮减速机相比重量可减轻1/2-1/3；效率高，一般减速机的效率可达到0.9～0.94；磨损小，使用寿命长，易于修配；参加啮合的齿数多，有尽半数的齿在啮合并承受载荷，所以传动平稳，承载能力高; 无齿廓重迭干涉现象。 将三相电源接入开关，请注意主轴转动方向（即打开桶盖，检查叶片转向，如叶片以顺时针方向旋转，则说明转向正确，如转向相反，可将三相电源线中的任间两根对调即可）。
高效搅拌装置 （Ver.2011版） 使 用 说 明 书
高效搅拌机（立式安装） 产品特点： 1）搅拌机桨叶采用框式搅拌形式，其动力效率高。根据池型及搅拌工艺要求可采用单层、双层或多层桨叶，可使搅拌介质同时产生径向和环向流动，可在要求的混合时间内达到一定的搅拌强度，满足混合速度快、均匀、充分等要求，且水力损失小，并可广泛适应搅拌介质比重、浓度、酸碱度、温度及粘度的变化，以满足各种搅拌工况的要求。 2）驱动装置主轴通过联轴器与搅拌轴联接，搅拌轴间均采用法兰联接形式联接，搅拌轴由双列角接触推力球轴承和滑动轴承支承，具有足够的强度和刚度，并具有较高的稳定性。滑动轴承由油室内的润滑脂润滑，可确保设备长期安全可靠地运行。 二、用途 用于给水排水处理反应过程中的各种水处理药剂的溶解或原水与混凝剂的混合、反应及池内或釜内不同比重的有机或无机液体的液相搅拌混合。 三、特点 1）传动环节少，机械效率高，结构紧凑，运行平稳； 2）占地面积小，处理量大，能耗低； 3）安装、运行、维护费用低； 4）可在要求的混合时间内达到一定的搅拌强度，满足混合速度快、均匀、充分等要求，且水头损失小，并可适应水量的变化以适用于各种水量的水厂。四、构造及工作过程 JBJ型桨式搅拌机由电机、减速机、机架、搅拌轴、桨板、联轴器、水下支座等组成。 驱动装置采用普通电机或防爆电机、摆线针轮减速机，驱动装置主轴通过联轴器与搅拌轴联接，搅拌轴由轴承支承，具有足够的强度和较高的稳定性。 搅拌机桨叶采用90度叶桨，可产生径向和环向分流，使物料与水快速充分混合，满足工艺要求。 五、主要技术参数及安装尺寸示意（见表1及图1） 注：框式搅拌机结构形式、技术参数和实际尺寸可根据客户池型、罐体尺寸和工艺要求设计。
搅拌器设计原则 如需设计一款搅拌器，要求暂设为以下数据：搅拌反应釜为开启式的，也就是说无压力自然环境下工作，为圆柱筒状，直径27cm,搅拌液体粘度很低，接近于水，液体深度有20cm；要求设计一款搅拌器桨叶，能够适合该种液体的搅拌。 分析，搅拌桨叶有很多种，大致有涡轮式、锚式、浆式、推进式、框式等如下： 1：有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。桨叶直径与高度之比为4～10,圆周速度为1.5～3m/s，所产生的径向液流速度较小。斜桨式搅拌器的两叶相反折转45°或60°，因而产生轴向液流。桨式搅拌器结构简单，常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解 和悬浮。 桨式搅拌器(图一） （图二） 2：由2～3片推进式螺旋桨叶构成(图2)，工作转速较高,叶片外缘的圆周速度一般为5～15m/s。旋桨式搅拌器主要造成轴向液流，产生较大的循环量，适用于搅拌低粘度(＜2Pa·s)液
体、乳浊液及固体微粒含量低于10％的悬浮液。搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内，此时液流的循环回路不对称，可增加湍动，防止液面凹陷。 旋桨式搅拌器（图三） 3：由在水平圆盘上安装2～4片平直的或弯曲的叶片所构成桨叶的外径、宽度与高度的比例，一般为20:5:4，圆周速度一般为3～8m/s。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动，适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。被搅拌液体的粘度一 般不超过25Pa· 涡轮式搅拌器（图四）
（图五）折叶圆盘涡轮式涡轮式搅拌器 图六）平直叶圆盘涡轮式90°平刃涡轮式搅拌器 45°平刃涡轮式搅拌器 （图七）折叶圆盘涡轮
涡轮叶片弯曲式搅拌器 （图八） 投涡轮叶片式搅拌器
卧式、立式混合机的种类很多，每种型号都有其独特的结构特点，在相关的行业中的应用虽然相似，但是有着一定意义上的区别和划分。今天就介绍下常用的几种型号。 三维运动混合机概述： 三维运动混合机的混合筒多方向运动，装料的筒体在主动轴的带动下，作周而复始的平移、转动和翻滚等复合运动，促使物料沿着简体作三向复合运动，物料无离心力作用，无比重偏析及分层、积聚现象，从而实现多种物料的互相流动、扩散、积聚、掺杂，以达到均匀混合的目的，是目前各种混合机中较理想产品。 三维运动混合机工作原理： 三维运动混合机在运行中，由于混合桶体具有多方向运转动作，使各种物料在混合过程中，加速了流动和扩散作用，同时避免了一般混合机因离心力作用所产生的物料比重偏析和积聚现象，混合无死角，能有效确保混合物料的最佳品质。结构：三维运动混合机由机座、传动系统、电器控制系统、多向运动机构、混合桶等部件组成，与物料直接接触的混合桶采用不锈钢材料制造，桶体内外壁均经抛光。完全符合GMP要求。 三维运动混合机特点： 由于混合桶体具有多方向的运动，使桶体内的物料交叉混合点多，混合效果高，均匀度可达99.9%以上最大装载系数可达0.9（普通混合机为0.85），混合时间短，效率高。 三维运动混合机混合桶体型设计独特，桶体内壁经过精细抛光，无死角，不污染物料，出料方便，清洗容易操作简单等优点。 三维运动混合机结构： 三维运动混合机由机座，传动系统，电器控制系统，多向运动机构，混合桶等部件组成，与物料接触的混合桶采用不锈钢材质制造，桶体内外壁均经抛光。 V型混合机 一、V型混合机用途： 本机用于制药及其它行业的粉状或粒状物料混合之用。 二、V型混合机特点： 本系列混合机具有高效混合型和普通混合型两种。高效型混合机主要对较细的粉粒或对一种主料含量较少的物料均能混合均匀，普通型混合机主要适用于一般物料或产量较大的企业使用。筒体光滑无死角。整机采用不锈钢制作，外型美观等特点。 V型混合机的使用及保养
本科毕业设计（论文）通过答辩 摘要 米粉条是我国历史悠久的传统食品，但由于各种原因制造米粉的技术理论体系至今尚不成熟。本论文是选取其中一道生产工艺——混合，作为探讨对象。根据相关理论知识对米粉混合技术作了较为详细的论述，并据此设计了一台固定容器间歇式米粉混合机，此设计能有效解决米粉混合操作工艺。 关键词： 米粉 混合 混合机
rdesign of a fixed container intermittent rice mixe Abstract: Rice is a long history of our traditional food, but rice flour to create a variety of reasons the technology has been mature theoretical system, select one of the paper production process, together - mixed, as the object to explore. In accordance with the relevant theoretical knowledge of the hybrid rice technology has done more detail, based on the design of a fixed container intermittent rice mixer, this design can effectively solve the hybrid rice technology to operate. Key words: Rice Mixed mixer
搅拌机的设计计算 7.5kw 搅拌机设计： 雷，此时为湍流，2 K Np ==φ常数。 查表知：诺数的计算： 4 032 .08.0130010436833Re 285 2?≈===??μραi n 即4 10Re >蜗轮式，四平片时，5.42 =K 。 由公式5 1 3d n N N p ρ=，式中Np ——功率准数。 则，搅拌功率5 1 32d n K N ρ= 5 360 858.0)(13005.4???= W W 45.55450== 则，电机的最小功率为： η N N =电 ，取η=0.85 则KW N 41.685 .045.5电 == 则选用电机的功率为7.5KW 。 圆盘直径υ450mm ，选定叶轮直径υ800mm 。 桨叶的危险断面Ⅰ—Ⅰ（如上图）： 该断面的弯矩值： （对于折叶蜗轮）
θSin n N x r x Z j M 155 .90 30?? ? =- 式中n ——转速；N ——功率； x ——桨叶上液体阻力的合力的 作用位置。 计算公式为： 3 2 31 4 24143 0r r r r x --?= 3 34412.04.012.04.04 3--? = =0.306(m) 则θ Sin n N x r x Z j M 155.90 30? ? ? =- 03 45185 105.7306 .0225.0306.04 55 .9Sin ?? ?= ?- =78.86（N.m ）（Z=4叶片，θ=45°倾 角） 对于Q235A 材料，MPa 240~2205 =σ 当取n=2~2.5时，[σ]=88~100Mpa. 取[σ]=90Mpa 计算，得62 bh =ω（矩形截面） 且b=200mm ，求h 值。 由][σω≥M 有6 66.8109022.0?≥??h η, 可得h ≥0.00512m, 即h ≥5.12mm 考虑到腐蚀，则每边增加1mm 得腐蚀余量。 即，需叶片厚度为≥7.12, 取8mm 厚的钢板。 叶轮轴扭转强度计算验证
双轴桨叶混合机 双轴桨叶混合机？安徽奇卓粉体设备有限公司为您解答，卧式双轴桨叶（无重力）混合机由卧式W形容器、带（或者不带）开口的顶盖、安装有桨叶并反向旋转的双轴、传动单元、支撑架、密封件、出料结构等部件组成。由于双轴反向旋转，成一定角度的浆叶将物料沿轴向、径向循环翻搅，使物料达到均匀混合的效果。物料在混合器内的上抛运动形成流动层，产生瞬间失重，所以此系列混合机也叫做无重力混合机。 奇卓公司储备积累了大量的专业混合机及其配套驱动设备的专
业生产、安装、调试、维护的实践经验，部分技术已经达到了国际先进的水平。奇卓生产的卧式双轴桨叶（无重力）混合机采用卧式W 型筒体，内设两组反向旋转的平行轴，两轴上装有相反角度的浆叶（称双卧轴），运行时带动物料达到抛物线的高点使物料瞬间失重，称之为无重力点，在该点不同粒径、不同密度的物料实现均匀混合，亦称无重力双轴浆叶混合机，两侧的物料即反向运动，物料相互落入对面区域内，中央部位形成对流，从而确保物料径向、环向、轴向三向抛洒运动，形成复合循环，迅速达到均匀混合，无重力混合机设计混合时间1~3分钟，混合后由底部出料。 破碎装置：物料有抱团结块现象时,增加破碎装置，带三角形齿罩的“破碎棒”保持高速运转，在物料失重区将团聚料粉碎、解聚。
设备用途：无重力混合机广泛用于化工、电池原料、涂料、染料、农药、制药、食品、饲料、添加剂、耐火材料、新型材料、电子塑料、陶瓷、化肥、冶金、矿山、干粉砂浆、电池原料、特种建材等各行业的粉体与固体、粉体与液体的混合。 性能特点：无重力混合机与其他混合机相比较具有混合时间短，适应性广，不破坏混合物料的优点，对物料不会压馈和磨碎，对粗料、细料的混合也有良好的适应性。无重力混合机在不破坏混合物的状态下，在无重力混合机体内产生横向交错对流、掺混、扩散等复合运动，使物料在短时间内达到最佳混合的效果。 可选配置：以下配置为可选：耐磨防腐材料和表面处理；持续混合；变速驱动；机械密封；定制开口与阀门；温度控制；压力要求；重载启动；异电压或防爆电机、电器、电控；视镜；取样装置；喷液
大型立式混合机的安全设计及整机维护保养 陆志猛，杨润军，杨开国，曾庆林 （中国航天科技集团公司四院四十二所湖北航鹏化学动力科技有限责任公司，湖北襄阳441003） 摘要：针对装药设备需具备较高的本质安全度的问题，从安全设计与维护保养2方面对立式混合机进行分析。 通过对桨叶、齿轮和轴承游隙进行安全设计分析，得到混合机远心桨叶的工作寿命为52 000 h，综合疲劳安全系数为6.22，安全性能较高，齿轮3能安全有效工作24000 h，轴承选型时尽量选取高精度等级的轴承；并对控制系统安全 设计措施、混合机设备维护保养进行简要阐述。分析结果表明：该研究为立式混合机的安全设计与维护保养，对复 合固体推进剂预混、混合等工艺过程的安全生产提供了参考。细节 关键词：立式混合机；安全设计；静态分析；疲劳分析；维护保养 中图分类号：TQ016.5+5 文献标志码：A Safety Design and Maintenance for Large Vertical Mixer Lu Zhimeng, Yang Runjun, Yang Kaiguo, Zeng Qinglin (Hubei Hangpeng Chemical Power Technology Limited Liability Company of the 42th Institute of the Fourth Academy of CASC, Xiangyang 441003, China) Abstract: Introduce vertical mixer on the basis of safety design and maintenance, and analyze its safety design by the details of blade，gear and the bearing internal clearance. With the analysis, the work life of the mixer’s axifugal blade is 52000 hours , and safety ratio of the mixer’s axifugal blade is 6.22, which means high security. We also analyze strength of the third axifugal blades’ near end gear, which can safely and effectively work 24000 hours. And it is necessary to choose bearings with high degree of accuracy. Finally we briefly discuss security design of the control system, and maintenance of the mixer equipment. The safety design and maintenance of the vertical mixer is discussed in the paper, which provides some advice for the solid propellant's safety production. Keywords: vertical mixer; safety design; static analysis; fatigue analysis; maintenance 0 引言 近年来，随着复合固体推进剂装药厂家装药任务的不断提高，立式混合机使用日益频繁[1]。装药过程的高危险性要求立式混合机等装药设备要有较高的本质安全度，因此对立式混合机关键部件的强度分析、疲劳分析、寿命评估以及设备维护保养等引起了人们越来越高的关注和重视[2-3]。基于此，笔者以大型立式混合机为例，简要对立式混合机桨叶进行结构设计、静态分析和疲劳分析，对齿轮寿命、轴承游隙等关键部件的核心问题进行分析，最后从设备安全使用的角度，依据相关设计规范及行业标准，阐述了复合固体推进剂用立式混合机的维护保养情况。立式混合机的安全设计与维护保养对复合固体推进剂预混、混合等工艺过程的安全生产具有重要的指导意义。 1 立式混合机的安全设计 1.1 桨叶设计分析 1.1.1 桨叶的运动分析 从运动学上说，立式混合机在正常工作时，桨叶在自转的同时围绕着大齿轮进行公转。桨叶的自转与公转可以简化为混合锅的绕锅中心旋转与两桨叶的互相混合。两桨叶互相混合过程是：两桨叶的互相接近—互相混合（混合区域逐渐增大）——互相远离。混合力随着混合区域的增大而逐渐增大。 另外，由于桨叶的形状为空间螺旋线，其混合区域为一条线，并且该混合线是随着桨叶的旋转而逐渐下移。因此，桨叶受力最危险的时候是混合线位于桨叶的最下端。 1.1.2 桨叶的载荷分析 由于近心桨叶是实心的，而远心桨叶为空心的，且远心桨叶转速为近心桨叶转速2倍，因此远心桨叶为薄弱对象，故主要对远心桨叶的受力进行分析。且主要分析远心桨叶受力最最危险的时候，此时混合线位于桨叶的最下端。 图1 两桨混合受力情况分析（X、O代表受力方向）
摘要 搅拌机是搅拌设备的心脏。在搅拌机设计及使用过程中，合理的选取搅拌机的结构，运动和工作参数，直接关系到混凝土等材料的搅拌质量和搅拌效率。论文对搅拌臂的排列、搅拌叶片的安装角、拌筒长宽比、搅拌机转速和搅拌时间等主要参数的选取进行分析与试验研究。通过归纳，给出了双卧轴搅拌机的主要参数，包括搅拌臂排列、叶片安装角、拌筒长宽比、搅拌线速度等；给出了评价搅拌机参数合理与否的准则；给出了搅拌臂排列的基本原则。论文通过试验研究，建议用叶片推动的物料量与该搅拌机的公称容量的比值rl，来综合评定搅拌臂的个数，叶片面积和其他参数匹配的合理性，并作为设计时的参考；双卧轴搅拌机的叶片的安装角范围为3l一45，对国内广泛使用的宽短型双卧轴搅拌机叶片安装角度推荐为45；对目前国内外普遍使用的双卧轴搅拌机，它的长宽比的选择范围为0．7—1．3，推荐使用值为小于1；搅拌机的转速主要受搅拌过程中混合料不发生离析现象所限制，对目前常用的双卧轴搅拌机，推荐的叶片线速度为1．4m ／s-1．7m／s／；合理的搅拌时间是保证搅拌质量符合要求条件下的最短搅拌时间，它受充盈率等多种因素影响，合理的搅拌时间应通过试拌来确定。 [关键词]：搅拌机、主要参数、合理性、实验研究
第1章前言 1．1国内外研究现状及发展趋势 19世纪40年代，在德、美、俄等国家出现了以蒸气机为动力源的白落式搅拌机，其搅拌腔由多面体状的木制筒构成，一直到19世纪80年代，才开始用铁或钢件代替木板，但形状仍然为多面体。1888年法国申请登记了第一个用于修筑战前公路的混凝土搅拌机专利。20世纪初，圆柱形的拌筒自落式搅拌机才开始普及，其工作原理如图1．2所示。形状的改进避免了混凝土在拌筒内壁上的凝固沉积，提高了搅拌质量和效率。1903年德国在斯太尔伯格建造了世界上第一座水泥混凝土的预拌工厂。1908年，在美国出现了第一台内燃机驱动的搅拌机，随后电动机则成为主要动力源。从1913年，美国开始大量生产预拌混凝土，到1 950年，亚洲大陆的日本开始用搅拌机生产预拌混凝土。在这期间，仍然以各种有叶片或无叶片的自落式搅拌机的发明与应用为主?。自落式搅拌机依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成搅拌。工作时，随着拌筒的转动，物料被搅拌筒内壁固定的叶片提升到一定高度后，依靠自重下落。由于各物料颗粒下落的高度、时问、速度、落点和滚动距离不同，从而物料各颗粒相互穿插、渗透、扩散，最后达到均匀混合。自落式搅拌机结构简单，可靠性高，维护简单，功率消耗小，拌筒和叶片磨损轻，但搅拌强度不高，生产效率低，搅拌质量不易保证。此种搅拌机适于拌制普通塑性混凝土，广泛应用于中小型建筑工地。按拌筒形状和卸料方式的不同，有鼓筒式搅拌机、双锥反转出料搅拌机、双锥倾翻出料搅拌机和对开式搅拌机等，其中鼓简式搅拌机技术性能落后，已于1987年被我国建设部列为淘汰产品。随着多种商品混凝土的广泛使用以及建筑规模的大型化、复杂化和高层化对混凝土质量、产量不断提出的更高要求，有力地促进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的提高与发展。各国研究人员开始从混凝土搅拌机的结构形式、传动方式、搅拌腔衬板材料以及搅拌生产工艺等方面进行改进和探索。20世纪40年代后期，德国ELBA公司最先发明了强制式搅拌机，和自落式搅拌机的工作原理不同，强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到匀质搅拌。强制式
双轴桨叶式混合机设计 －I－
双轴桨叶式混合机设计 摘要 随着现代化饲料工业的发展，饲料厂规模的不断扩大，对混合机的均匀度的要求不断提高。随着液体添加量增加，传统的卧式双螺带混合机已不能满足上述要求，于是新一代高性能双轴桨叶式混合机便应运而生。该混合机适应粉状、颗粒状，片状及粘稠状物料的混合；其混合周期短，混合均匀度高，提高了饲料厂生产效率。 本文设计了可满足饲料生产需要的双轴桨叶式混合机，该机主要由两根相反旋转的转子组成，转子上焊有多个特殊角度的桨叶，该机在电机的驱动下,桨叶带动物料一方面沿着机槽内壁作逆时针旋转；一方面带动物料左右翻动。在两转子的交叉重叠处形成一个失重区，在此区域内，不论物料的形状、大小和密度如何，都能使物料上浮，处于瞬间失重状态，以此使物料在机槽内形成全方位连续循环翻动，相互交错剪切，从而达到快速柔和和混合均匀的效果。这样，两侧的物料便相互落人两轴间的腔内。本文详细的介绍了主要部件的设计和计算过程，本文设计的双轴桨叶式混合机可促进饲料业的发展，提高饲料的利用率，降低生产成本，可以为饲料的混合提供参考。 关键词：饲料；混合机；桨叶式；设计 －II－
Design of Biaxial blades mixer Abstract Along with the de ve lopme nt of modern in dustr y, animal feed f actor y continue s to ex pand th e scale o f mixe r, mixin g with requ ire ment o f impro ving forage additive quan tity of liquid, trad itio n al hor izon tal double s crew with mixer a lread y canno t satisf y the require ment of new gener atio n of high perfor mance. Then biaxial blade s mixe r pr oduce and b iaxia l b la des mixer aris es at the histo ric mo ment. This machin e is wide ly u sed in the food, feed, che mica l,phar maceutical, pes ticide, and o ther indu strie s powd e r, g ranu le, flake, mis cellaneous a nd mixed s tick y mate r ials, Mixed c yc le is sh ort, mixed unifor mity:Des igned to mee t the needs o f fe ed production twin-sh aft padd le mixe r, whic h ma inly consists o f two con tra r y ro tation ax is to be phase aligned and mounted on a shaft abo ve the blade co mponen ts.Weld has mu ltip le special angle of the b lades on the ro to r, this machine is d riven b y the mo tor and blade s c arr y mater ial alo ng the inne r wa ll of the tank counterc lock wis e on the one hand；abou t o ne hand carr y mater ial turned o ve r. In a weigh tless zone is for med b y the o ver lap of the two roto rs D epartment, within th is ar ea, no matte r ho w the shape,s ize a nd den sity o f the ma ter ial, can make the mate ria l up, a t the mo ment of we ightles snes s,to make the Omni-f lip in a continu ous loop in ma ter ia ls in the mach ine e ach cu t, mix and soft so a s to ach ie ve r apid resu lts. In this wa y, on both s ides of th e ma ter ia l will fall in to the ca vity between the two sh afts with each o the r. This paper introduces th e design and calcula tion of ma in parts, des ign of th e twin-sh af t paddle mixer c an pro mote the d e velop ment o f the feed indu str y, improve fee d eff ic ienc y, r educe pro duction co sts, you can provide a re ferenc e fo r feed mix. Key w ords:Feed mix ers, padd le, de sign －III－
桨式搅拌机 一、用途 桨式搅拌机（折桨式）为给水、排水工程制备混凝剂、助凝剂、消毒剂和石灰乳液的常用搅拌设备。 该产品已通过省级鉴定。 二、供货范围 1、供货清单及主要技术参数表： 2 装置完整的搅拌机6套。每套装配完整的搅拌装置包括：减速机、机座、联轴器、搅拌轴、搅拌桨叶、底部轴承、安装用螺栓、螺母、垫圈等必须的确保可靠运行的附件等。 四、设备性能结构 工作原理：折桨式搅拌机由电机、减速机、轴、桨叶等组成，电动机驱动减速机，减速机输出轴驱动转轴带动桨叶旋转，达到搅拌的目的。 1、整机采用减速机直接传动，结构简洁、紧凑，运行平稳，搅拌效率高。 2、通过联轴器联接的搅拌机轴伸向池中，轴上装有搅拌叶片。 3、驱动减速机电机可连续或间断运行，电机为户外型，电机的电流适合380V，3相，50Hz，防护等级IP65，绝缘等级F级。采用NORD减速机，功率见技术参数表，变频调速。 4、搅拌机的机座采用相当尺寸的碳钢板进行焊接形成一个刚性桁架支承结构，保证
搅拌机能平稳地长期运转。 5、搅拌机桨叶的设计充分利用电机传动的功率，搅拌效果佳，设备的结构、设计、材料和制造确保设备的长期安全运行。 6、减速箱所有结合面及输入输出轴密封处无明显渗漏。 7、减速装置在各种设计工况下，能传递操作所需功率，并能承受搅拌轴传递的负载。 8、搅拌机轴的支承可承受搅拌轴和叶轮的重量，并承受所有扭矩、弯矩及轴向负荷。 9、搅拌机运行稳定、噪声低；各运行部位有很好的润滑性或自润滑性，加油方便，有良好的密封、防尘、防水、防腐蚀性能。 10、搅拌机轴和叶片具有足够的强度、刚度和耐振性，可保证在各种设计工况下平稳工作，没有异常振动。 五、材质 机座：碳钢防腐 桨叶：不锈钢304 搅拌轴：不锈钢304 水下支座不锈钢304 紧固件不锈钢304 减速机：NORD 功率祥见供货清单及主要技术参数表 六、制作标准 所有产品的设计、制造验收过程中必须执行和满足以下标准(包括但不限于此)，如这些标准有更新，则依照现行最新的国家标准和行业标准。 HG/T20569-1994 《机械搅拌设备》 GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50205—2001 钢结构结构施工质量验收规范 GBJ122-88 工业企业噪声测量规范 GB50153-92 工程结构可靠度设计统一标准 GB50235-97 工业金属管道工程施工及验收规范 GB/T 12771-2008 《流体输送用不锈钢焊接钢管》 GB/T 8923-1988 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 GB50231-98 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》