PAGEPAGE24《计算机辅助设计及应用》课程实验报告实验一：三维CAD建模设计分析与参数化设计实验选题：搅拌机设计实验过程说明搅拌机是在工业上有着广泛应用的工程机械，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HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/126147.htm"\t"_blank"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。如下图1所示为某品牌行星式搅拌机，该立轴行星搅拌机搅拌原理为公转＋自转，有复杂的搅拌曲线，能在很短的时间内完成搅拌工作。属完全的强制式搅拌机，具有长期干搅拌的能力。由于能力有限，在此设计中，公转转速由电机传递，不单独考虑自转，行星轴与回转体以轴承相链接，根据搅拌情况随机运动，不单独给予固定转速。由于网上给定的尺寸比较模糊，在此实验中都以简化后的尺寸进行设计和图形绘制。图1搅拌机设计方案与参数计算JZC系列混凝土搅拌机：系自落式反转出料搅拌机，搅拌由齿圈转动，工作室正转搅拌、反转出料，可搅拌塑形和半干硬性混凝土，适用于一般建筑工地、桥梁工程及各种混凝土构件厂。JZC系列混凝土搅拌机是按GB/T9142-2000，《混凝土搅拌机技术条件》设计制造，结构合理，并具有生产率高，脚板质量好、造型美观、移动方便等优点，是一种较先进的机型。可供参考的行星式搅拌机品牌很多，在此选取中国现代企业的JN系列立轴行星式搅拌机、泰卡机械有限公司生产的Teka行星式搅拌机为参考进行设计。一下是公司给定的一些数据和图形：1.电动机2.行星轴3.回转体4.搅拌臂5.刮板6.叶片7.罐体图2如上图2所示，动力由电动机1传出，传至中心轴，中心轴与容器盖以中心轴轴承连接，这样使得容器及容器盖不致跟着中心轴及电机旋转。中心轴与回转体3固连，回转体上连接有搅拌臂4，搅拌臂可以有多个，随需要改变，本设计中由于能力有限，故没有对搅拌叶片进行设计和绘制，根据搅拌物体的不同性质可以选择相对应的不同的搅拌叶片达到所需要的搅拌效果。图中5刮板和6叶片根据搅拌的物体的不同需要而选择不同的刮板和叶片类型，从而达到搅拌目的。该设计中搅拌机的一些参数如下：进料容量（L）出料容量（L）骨科粒径（mm）公转转速（r/min）搅拌叶片电机功率（kw）标准空重（kg）1500100020374200参数说明：进料容量：即送入的需要进行搅拌的料的容积量出料容量：即送出的搅拌好了的料的容积量骨科粒径：出料中颗粒最小半径公转转速：即回转体的转速电机功率：标准空重：即容器内没有放置需要搅拌的物体时整个搅拌机的重量搅拌机三维建模装配设计分析选择三维设计软件UG对搅拌机各零件进行绘制并装配。各个零件的绘制截图及绘制说明如下所示：图3.电动机图3.电动机绘制说明：如上图3所示，首先用绘制圆柱体命令绘制出圆柱体，去圆柱体某一端面为草图截面绘制中间凹处部分，画出一格凹处部分即可；然后对前面一步中的草图进行拉伸，用布尔减运算用第一步所绘制的圆柱体减去第二部所绘制的拉伸体；再在拉伸体与圆柱体交界面上建立草图截面，画出如图最下面部分的圆环柱体，以圆柱的圆截面为外圆，以第二步拉伸体的内径为内圆，对该步所绘制的草图进行拉伸，并在原来体的基础上用布尔减运算减去该步所绘制的拉伸体；最后，倒圆角和倒斜角。图4.上端面图4.上端面绘制说明：上端面上部连接电动机，中间通过轴承与中心轴连接，电动机带动中心轴转动，上端面下部与搅拌器盖相连，中间有垫片。首先以拉伸体命令画出上中下三个圆柱体，再用“布尔减”命令减去中间需要安装搅拌器盖顶端及轴承的两个圆柱；然后通过建立草图在草图上绘制肋板投影，通过拉伸绘制如图所示上下两种类型的肋板；最后因为安装要求在边缘处打孔并倒角。图5.中心轴图5.中心轴绘制说明：中心轴上端和电动机相连，下端连接搅拌臂。首先用圆柱体命令画出如图所示两个圆柱体；然后在下端的圆柱体上表面建立草图画出螺栓孔，拉伸草图，用布尔减运算挖出孔，并用环形阵列在下端的圆柱体上打出均布的六个孔；最后倒角。图6.中心轴安装轴承图6.中心轴安装轴承绘制说明：在平面建立草图截面并根据轴承内外圈尺寸和形状绘制轴承截面形状；完成草图，用旋转体命令选择草图，从而绘制出轴承内外圈实体；在原草图界面上建立基准界面，并另建立草图，在该草图中根据滚珠与内外圈的尺寸关系绘制滚珠的长方形截面，为其中心截面；完成草图，同样用旋转体命令绘制出一个滚珠；复制滚珠：执行【编辑】【变换】命令，选择【绕点旋转】，以为角度间隙，在圆周上绘制20个同样的小圆柱，轴承绘制完成。图7.搅拌器盖安装垫片图7