基于solidWorks的瀝青攪拌機大氣反吹機構設計

劉 洋 楊 明 李少衛

（長安大學，西安 710064）

大氣反吹機構作為瀝青攪拌機袋式除塵裝置的重要機構，對除塵效果有著重要的影響。清灰和傳動裝置是除塵設備的核心，大氣反吹機構主要通過控制濾袋間歇轉動的角度和旋轉速率來控制清灰效果。現有的瀝青攪拌機的大氣反吹機構結構較為復雜，加工成本較高。因此，設計一種可靠、結構簡單的瀝青攪拌機大氣反吹機構是很有必要的。

1 總體方案設計

根據大氣反吹袋式除塵器所需實現的清灰要求，采用棘輪機構，實現間歇式除塵。反吹機構動力源由交流電動機提供，首先經齒輪減速器進行一級減速，再經蝸輪蝸桿機構進行二級減速后獲得合適的轉速。蝸輪軸帶動曲柄回轉，使擺桿在規定角度內往復擺動。棘爪與擺桿末端相連，在擺桿的帶動下使棘輪轉動，實現間歇式傳動。懸臂在棘輪的帶動下每12s轉動固定的角度，利用大氣負壓原理對濾袋進行清灰，總體設計方案如圖1所示。

圖1 瀝青攪拌機大氣反吹機構

確定總傳動比，分配各級傳動比。根據回轉臂相連的擺桿每12s往復擺動一次，選用額定轉速n1=1440r/min的三相異步電動機，計算出曲柄的轉速n2=5r/min，總傳動比i=288，齒輪減速器傳動比i12=9，蝸輪蝸桿機構轉動比i23=32。

2 反吹機構的設計

為了避免蝸輪滾刀切制蝸輪發生的干涉和根切，根據需要得到的減速比以及蝸桿頭數蝸輪齒數薦用值表，設計蝸桿頭數z1=1，蝸輪齒數z2=32。采用解析法對曲柄樣機構進行設計，為保證曲柄搖桿機構傳動的平穩，取較小的行程速比系數K=1.1。曲柄搖桿機構在兩極位時有△C1AC2存在，利用余弦定理整理有：

(1+cosθ)a2+(1-cosθ)b2=g2/2 （1）

式中：

查曲柄搖桿機構的性能曲線圖，取搖桿得擺角φ=30°，最小傳動角的最大值γ≈58°，β=60°。計算得搖桿c=230mm，曲柄a=53mm，連桿b=370mm，機架d=333mm。根據工作要求，大氣回轉反吹圓盤設計12個工位，即棘輪的齒數Z=12，模數m=30，承受中等載荷，故采用單爪棘輪機構，使棘輪間歇旋轉實現定位分度。

3 運動仿真分析

為了更清楚地了解大氣反吹機構的運動特性和受力情況，筆者使用solidWorks Motion對機構進行運動仿真，如圖2所示。從圖2可以看出，回轉臂相連的擺桿的周期為12s，棘輪間歇旋轉的周期為12s轉動一個分度，實現了分度定位的要求，滿足預定設計要求。

圖2 大氣反吹機構的運動仿真

4 結語

本文首先針對瀝青攪拌機的大氣反吹機構所需實現的功能進行了分析，設計合理的傳動方案，其次通過solidWorks軟件對大氣反吹機構中的間歇運動機構、鉸鏈四桿機構、蝸輪蝸桿機構等進行建模，最后通過solidWorks Motion對大氣反吹機構進行了運動仿真，經檢驗設計結果滿足要求。