1、题目：自动喂料搅拌机1设计题目设计用于化学工业和食品工业的自动喂料搅拌机。物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器绕垂直轴缓慢整周转动；同时，固连在容器内拌勺点 E 沿图 10.1 虚线所示轨迹运动，将容器中拌料均匀搅动。物料的喂料动作为：物料呈粉状或粒状定时从漏斗中漏出，输料持续一段时间后漏斗自动关闭。喂料机的开启、关闭动作应与搅拌机同步。物料搅拌好以后的输出可不考虑。图 8.1 喂料搅拌机外形及阻力线图工作时假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力呈线性变化，如图 8.1 示。表 8.2 为自动喂料搅拌机拌勺 E 的搅拌轨迹数据。表 8.3 为自动喂料搅拌机运动分析数据。表 8.
2、4 为自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据。8.2 拌勺 E 的搅拌轨迹数据表 8.3 自动喂料搅拌机运动分析数据表 8.4 自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据2 设计要求（1）机器应包括齿轮（或蜗杆蜗轮）机构、连杆机构、凸轮机构三种以上机构。（2）设计机器的运动系统简图、运动循环图。（3）设计实现搅料拌勺点 E 轨迹的机构，一般可采用铰链四杆机构。该机构的两个固定铰链 A、D 的坐标值已在表 10.3 给出（在进行传动比计算后确定机构的确切位置时，由于传动比限制，D 点的坐标允许略有变动） 。（4）对平面连杆机构进行运动分析，求出机构从动件在点 E 的位移（轨迹） 、速度、
3、加速度；求机构的角位移、角速度、角加速度；绘制机构运动线图。（5）对连杆机构进行动态静力分析。曲柄 1 的质量与转动惯量略去个计，平面连杆机构从动件 2、3 的质量 、 及其转动惯量 、 以及阻力曲线 Q 参见表 10.4。根据2m3s2J3、 和拌勺工作深度 h 绘制阻力线图，拌勺所受阻力方向始终与点 E 速度力向相minQax反。根据各构件重心的加速度以及各构件用加速度确定各构件惯性力 和惯性力偶矩 ，iFiM将其合成为一力，求出该力至重心距离ihFL=M将所得结果列表。求出各位置的机构阻力、各运动副反作用力、平衡力矩，将计算结果列表。（6）飞轮转动惯量的确定。飞轮安装在高速轴上，已知机器
4、运转不均匀系数 （见表10.4）以及阻力变化曲线。注意拌勺进人容器及离开容器时的两个位置，其阻力值不同（其中一个为 0） ，应分别计算。驱动力矩 为常数。绘制 （全循环等效阻力矩曲线） 、dMr-（全循环等效驱动力矩曲线） 、 （全循环动能增量曲线）等曲线。求飞轮转动dM-E-惯量 。FJ（7）设计实现喂料动作的凸轮机构。根据喂料动作要求，并考虑机器的基本厂寸与位置，设计控制喂料机开启动作的摆动从动件盘形凸轮机构。确定其运动规律，选取基圆半径与滚子半径，求出凸轮实际廓线坐标值，校核最大压力角与最小曲率半径。绘制凸轮机构设计图。（8）设计实现缓慢整周回转的齿轮机构（或蜗轮蜗杆机构） 。（9）编写设计计算说明书。（10）学生对进一步完成：凸轮的数控加工、机器的计算机动态演示验证等。3 设计提示（1）此题包含较丰富的机构设计与分析内容，如平面连杆机构实现运动轨迹的设计、平面连杆机构的运动分析与动态静力分析、飞轮转动惯量确定，以及齿轮机构设计、凸轮机构设计等。由于题量较大，教师可根据情况确定全部或部分完成该题的设计任务，也可以由一组学生完成全题。（2）可使固联在铰链四杆机构连杆上的某点作为拌勺的点 E，实现预期的搅料轨迹。由于点 E 轨迹仅要求实现 8 点坐标，可以用多种方法设计该平面连杆机构。
