混匀仪是医学和生物学实验室常用的混匀仪器,如酶反应、细胞分离及PCR反应体系等实验对于混匀仪的需求越来越高,稳定的混匀振幅、精确的混匀转速控制及温度控制是混匀仪的核心功能。本课题设计一种可以应用于医学和生物学实验室中的精密型恒温混匀仪,结合虚拟样机技术,从三维建模到静、动力学分析,最后到试验样机的搭建和性能测试,践行了一套完整的研发流程,具有较强的实际工程意义。主要完成以下工作内容:（1）根据本课题对恒温混匀仪的参数要求进行计算和设计,对混匀仪的传动结构方案及温控部分进行了分析和选择,并对传动系统进行了动平衡分析,对轴承、驱动电机和温控部分进行了计算和选型。（2）通过Creo三维建模软件对恒温混匀仪进行了参数化装配设计（TOPDOWN设计）,对主要设计变量之间的关系进行了确立,利用自顶向下的设计思路,在Creo中依次经过布局设计到骨架模型设计,最后到各个零件的设计。（3）通过ANSYS Workbench对混匀仪的偏心轴进行了静力学分析,施加边界条件模拟实际受力情况,通过响应面与灵敏度分析研究设计变量对输出结果的影响,以质量、形变量及等效应力为优化目标,运用遗传算法对偏心轴进行多目标尺寸优化设计,有效地提高了偏心轴的力学性能。对混匀仪的外壳进行了模态分析,发现其前4阶模态频率过于接近电机的最高转速频率,对其外壳结构进行了结构优化,提高其1阶模态频率,避免了共振。（4）使用Adams仿真软件对混匀仪传动系统进行动力学仿真分析,在混匀仪参数化模型的基础上,运用接触力、摩擦力及轴套力模型进行仿真计算,得到混匀仪传动系统在不同工况下的四个动态性能参数（加速度、速度、振动频率、振动位移）,通过这些参数对传动结构进行性能分析和评估,发现其符合设计所需的参数要求。（5）设计并搭建了两个实验平台（动态性能测试及混匀效果测试）,验证了仿真模型的正确性,并且保证了混匀仪在运行期间可以达到设计的预期要求。