机械原理 课程设计说明书
设计题目：搅拌机 学 院：兴湘学院
专 业：机械设计制造及其自动化 班级学号： 2008963323 设 计 者： 王阳阳
指导教师： 刘相希
2010年7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…………………………………………4
1.做拌勺E的运动轨迹………………………………………4 2.做构件两个位置的运动简图………………………………4 3.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
二、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 x y lAB lBC lCD lBE mm 575 580 590 600 405 410 420 430 n 2 S3 1380 BE 1390 中点 1400 S4 r/min Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 525 530 535 545 400 405 420 425 240 240 245 245 1360 位于 位于 70 CD 65 中点 60 60 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。
学生编号 1 附表1-2 机构位置分配图
3 3 8 4 4 8’ 5 5 9 6 6 7 7 8 8 9 8’ 10 11 12 13 14 9 10 11 11’ 12 2 3 4 5 2 2 7 位置 编号 1 6 10 11 11’ 12 1 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,E2…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，lAB=245mm，
lBC=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,E2…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 、E点进行速度分析和加速度分析 1.速度分析
如附图1-5所示 选取速度比例尺=
对于C点 VC = VB + VCB 方向：
大小： ？ √ ？ ω2=2πrad/s VB=ω2
AB=1.54m/s
VC=VCB=
ω3=VCB/pc=0.025×59m/s=1.47m/s bc=0.025×19.5m/s=0.49m/s BC=0.83rad/s
对于E点 VE = VB + VEB 附图1-5 3位置速度分析
方向： ？
大小： ？ √ √
VEB=ω3BE=1.15m/s VE=pe=1.625m/s
2.加速度分析
如附图1-6所示 选取加速度比例尺为=
对于C点 = + = + +
方向： C→D
B→A C→B
大小： √ ？ √ √ ?
ω4=VC/
=ω42=ω22=ω32==α3=
CD=5.18m/s2 AB=9.67m/s2 2
BC=0.41m/s
CD=3.51rad/s
×61mm=6.1m/s2 ×40mm=4.0m/s2 /
BC=6.78rad/s2
附图1-6 3位置加速度分析
+
对于E点 =+
方向： ？ B→A E→B
大小： ？ √ √ √ =ω22
AB=9.67 m/s2
=ω32EB=0.96 m/s2 =α3EB=9.42 m/s2 =
×37mm=3.7m/s2
b. 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 选取速度比例尺=对于C点 VC = VB + VCB 方向：
大小： ？ √ ？ ω2=2πrad/s VB=ω2
AB=1.54m/s
VC=VCB=
ω3=VCB/pc=0.025×18m/s=0.45m/s bc=0.025×66m/s=1.65m/s BC=2.80rad/s
对于E点 VE = VB + VEB 方向： ？
大小： ？ √ √ 附图1-7 8位置速度分析
VEB=ω3BE=3.89m/s
VE=pe=2.45m/s
2.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
=
+
=
+
+
方向： C→D
B→A C→B
大小： √ ？ √ √ ?
ω4=VC/
=ω42=ω22=ω32==α3=
CD=0.48 m/s2 AB=9.67 m/s2 BC=4.63 m/s2
CD=1.07rad/s
×50mm=5.0m/s2 附图1-8 （a） 8位置C点加速度分析 ×12mm=1.2m/s2 /
BC=2.03rad/s
2
对于E点 =+ +
方向： ？ B→A E→B
大小： ？ √ √ √
=ω22
=ω32EB=10.89 m/s2 =α3EB=2.83 m/s2 =
×11mm=1.1m/s2
AB=9.67 m/s2
附图1-8 （b） 8位置E点加速度分析 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，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的机器。
由于时间十分紧张制作中难免有粗糙的地方，敬请谅解并批评指正！
六、参考文献
[1]张伟社.机械原理教程（第二版）.西北工业大学出版社，2006.8 [2]尹冠生.理论力学.西北工业大学出版社，2000.8
[3]大连理工大学工程画教研室.机械制图（第五版）.高等教育出版社，2003.8
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