新浪博客

搅拌机三维建模及运动仿真

2012-04-23 16:22阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1617248032

　　搅拌机在机械行业中发展最早、应用最广，研究也比较深入，其规格齐全，发展较快，在国内外的搅拌机械中得到了很好的实践机遇。新型搅拌机系换代产品，是化工和建材行业搅拌设备无可替代的产物，实现了正确的“搅和拌”，从而淘汰了其他搅拌设备。
　　本文搅拌机的设计采用了Pro/ENGINEER的机械设计模块和功能仿真模块。通过虚拟建模和运动仿真对搅拌机进行设计和仿真，了解搅拌机的设计、制作及装配工艺技术要求，优化搅拌机的设计过程及其内容，有利于搅拌机行业的创新及发展。
　　一、搅拌机主要零部件建模
根据搅拌机的要求和功用，进行各主要零部件的三维建模，如图1所示。
搅拌机三维建模及运动仿真
　　二、搅拌机传动部分设计及建模流程　传动部分如图
2所示。
　　1.提出要求
　　设计搅拌机的预设工作时间小于10小时，电动机的功率为5.5kW，转速为1250r/min。
　　2.传动带的设计
搅拌机三维建模及运动仿真
搅拌机三维建模及运动仿真
搅拌机三维建模及运动仿真
搅拌机三维建模及运动仿真
　　经验算确定选择SPZ型窄V带2根，小带轮直径为90mm，大带轮的直径为200mm。
3.带及带轮的建模(图2)
搅拌机三维建模及运动仿真
　4.轴承的选择及建模
　　在搅拌机中，丝杠上的轴承主要承受轴向载荷，故选
搅拌机三维建模及运动仿真
　　三、搅拌机的装配流程
　　1.搅拌机的装配工艺确定
　　(1)装配前的准备工作。
　　1)熟悉产品的装配图样，熟悉产品工艺文件和产品质量验收标准等，分析产品结构，了解零件间的连接关系和装配技术要求。
　　2)搅拌机装配的主要技术要求有：①零件与零件必须正确安装在规定位置;②各轴线间的相互位置精度;③丝杠和螺母正确啮合;④回转灵活。
　　(2)确定安装顺序。
　　1)分别装配各零部件，在安装前确定安装顺序。
　　2)其他零部件分别装配到规定位置。
　　(3)装配工作。按照确定的安装顺序对搅拌机的各零部件进行装配。
　　2.搅拌机实体装配步骤
　　Pro/ENGINEER能作为高性能系统独立使用，又能与其他实体建模模块结合起来使用，并支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准。它包括：Pro/ASSEMBLY(实体装配)、Pro/CABLING(电路设计)、Pro/PIPING(弯管铺设)、Pro/REPORT(应用数据图形显示)、Pro/SCAN-TOOLS(物理模型数字化)、Pro/SURFACE(曲面设计)和Pro/WELDING(焊接设计)。
　　在此次设计中应用Pro/ASSEMBLY(实体装配)功能，对搅拌机进行虚拟装配。此次涉及的搅拌机零部件有：立柱、螺母支座、螺母套、螺母、丝杠、套、升降柱、51307轴承、中间轴承座、轴承压盖、上梁、轴承座、6310轴承、搅拌杆、搅拌叶、带轮、V带和电动机等。
　　以立柱为装配参照，对螺母支座进行装配，如图4所示，底部用螺栓固定。
　
搅拌机三维建模及运动仿真
　　图4立柱与螺母支座的装配
　　(1)螺旋传动部分的装配。螺旋传动是由丝杠和螺母
在转矩的作用下进行旋转运动，将螺母固定在螺母套上，螺母套与螺母支座又相对固定(图5)。
搅拌机三维建模及运动仿真
　　(a)螺母和丝杠(b)套、升降住和立柱的装配
　　图5螺旋传动部分的装配
(2)套、升降柱的装配。首先是套与立柱过盈配合，升降柱穿过套，在竖直向能够顺利滑动(图6)。
搅拌机三维建模及运动仿真
　　图6螺母套、螺母和丝杠的装配
(3)51307轴承的装配。51307轴承通过过盈配合与丝杠和中间轴承座组装在一起，压盖起到轴承的轴向固定。然后再将中间轴承座固定在升降住上(图7)。
搅拌机三维建模及运动仿真
　　图751307轴承的装配
　　(4)上梁的装配。上梁连接搅拌机的搅拌叶和升降柱，将带轮和带包括其中，在外形上美观，在安全生产上能够对操作人员起到保护的作用。它安装在升降柱上靠螺钉连接。
　　(5)支架的安装。支架安装在升降柱上，起到支撑减速机和主轴伺服电动机的作用。装配时需要注意支架上两个有切口的面要顺着上梁安装，这样便于以后V带的安装。
　　(6)主轴伺服电动机和减速机的安装。主轴伺服电动机与减速机连接，减速机通过联轴器与丝杠连接。
(7)6310轴承的装配。6310轴承同51307轴承相同，安装在轴承座上，压盖做轴向固定。上搅拌杆与6310轴承内圈过盈配合，搅拌杆能自由转动(图8)。
搅拌机三维建模及运动仿真
　　图86310轴承的装配
　　(8)轴承座与上梁的装配。轴承座与上梁靠螺钉连接，竖直方向有垂直度要求。
　　(9)传动电动机的安装。传动电动机是为搅拌叶旋转提供动力，它安装在上梁，并随上梁上升和下降。
　　(10)大带轮的安装。大带轮通过键连接，安装在上搅拌杆上，要求大带轮与传动电动机的小带轮在同一平面内。

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享