塑料颗粒混料机的设计

论文摘要

在物料制造业中,特别是注塑成型过程中,混料工序一般不会受到工作人员的重视,工人或这技术人员仅将其认为是一个辅助工序,对塑料颗粒混料机的性能也无所要求。随着工业发展,人们对产品质量要求也越来越高,而混料的质量直接影响到产品的质量,因此才有了混料技术及其设备的研究和发展。针对市场上混料机容量比较大,并且价格比较昂贵,为了节约成本,本文旨在设计专门适用于该公司的混料机,从而提高产品质量和性能,使产品在汽车零部件的大竞争市场上更加具有竞争力。其中,对于转轴的设计与强度校核是其中的一个重要部分,对该设备的安全性以及稳定性有着决定性的作用。本文通过对市场上销售的混料机的调研,掌握了一般混料机的工作原理,从而确定了滚筒的结构以及机械传动方案,对滚筒进行了结构以及连接上的改进,使其加工更加容易。同时,通过合理布置工作轴上的零件,对其具体尺寸和结构进行了合理性的设计。在SolidWorks软件中完成了该设备的虚拟装配图,验证了所设计的尺寸并不会发生干涉。为了校核该工作轴的强度要求,使用了按弯矩、转矩合成强度计算和按疲劳强度校核安全系数计算方法,对所设计的轴进行了强度计算和疲劳强度计算,从而说明本次设计的准确性。在理论计算轴的强度基础上,利用ANYSY软件,对该转轴进行了有限元分析,其中包括了静力分析和模态分析。在静力分析结果中,可以得出轴的最大变形量以及最大应力值,并且满足了强度要求。在模态分析结果中,可以得到该设备的固有频率以及前4阶的振型图。在振幅很大的情况下,在不改变轴的尺寸情况下,可以对轴进行进行热处理,从而增加其强度的要求。通过对异步电动机的起动特性进行分析,设计了电机的系统控制电路,并完成了电器元器件的选择。该电路可以实现电机的制动、正转和反转,并具有短路保护、过载保护和零压保护功能。安装调试后,该设备已经在该公司正常使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究的目的
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本文研究的意义
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 混料机的结构设计
• 2.1 传动方案的确定
• 2.2 滚筒的结构设计
• 2.3 电机与减速机的选择
• 2.3.1 选择电动机的类型和结构形式
• 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
• 2.3.4 减速机的选择
• 2.4 旋转轴的结构设计
• 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
• 2.5 其他零件的结构设计
• 2.6 小结
• 第3章 转轴的强度校核
• 3.1 弯矩、转矩合成强度计算
• 3.1.1 弯转强度计算原理
• 3.1.2 转轴的强度校核
• 3.2 疲劳强度校核安全系数
• 3.2.1 疲劳强度的计算原理
• 3.2.2 转轴的疲劳强度校核
• 3.3 小结
• 第4章 轴的有限元分析
• 4.1 ANSYS软件简介
• 4.2 旋转轴的ANSYS分析
• 4.2.1 静力分析
• 4.2.2 模态分析
• 4.5 小结
• 第5章 电机控制电路的设计与分析
• 5.1 异步电动机的起动和制动分析
• 5.1.1 异步电动机的起动特性及起动方法
• 5.1.2 异步电动机的制动方法
• 5.2 异步电动机的控制电路的设计
• 5.2.1 异步电机控制电路的设计
• 5.2.2 电器元器件的选择
• 5.3 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文