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细石混凝土搅拌机设计说明书


图书分类号: 密 级:

毕业设计 (论文 )
细石混凝土搅拌机设计 THE DESIGN OF THE CONCRETE MIXER

学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师

姜卫东 机电学院 机械设计制造及其自动化 李菊丽

2011 年

5月

/>27 日

徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )

徐州工程学院学位论文原创性声明

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摘要

本文设计的混凝土搅拌机是强制式卧轴混凝土搅拌机的一种,强制式混凝土搅拌机不 仅能搅拌干硬性混凝土,而且能搅拌轻骨料混凝土,能使混凝土达到强烈的搅拌作用,搅 拌非常均匀,生产率高,质量好,成本低。它是目前国内较为新型的搅拌机,整机结构紧 凑、外形美观。其主要组成机构包括:搅拌装置,搅拌传动系统,上料、卸料系统,机架 及行走系统,电气控制系统等。主要设计计算内容混凝土搅拌机机架的设计,主要包括: 机架结构方案的确定、机架上所有部件之间相互位置的确定、机架上所有部件与机架的连 接方式及安装位置、机架外形尺寸的确定、机架钢结构的选材,机架稳定性的校核、完成 总成图及零部件图。

关键词 混凝土搅拌机;机架;强制式

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Abstract

The design of the concrete mixer is compulsory horizontal axis in a concrete mixer, compulsory mixing concrete mixer can not only dry hard concrete, but also stirred lightweight aggregate concrete, concrete can achieve a strong role in stirring very uniform,high productivity,quality Low cost. It is a new type of domestic mixer with two compact structure, good looks .The main components of its structure including: mixing device, stirring drive system, feeding, unloading system, rack and walking systems, electrical control system and so on. Design of the main content is concrete mixer rack design, these mainly include: rack structure of the programme of, all the components on the rack and rack of connections and installation of position, the determination of rack form factor, the selection frame steel structure,checking the stability of the rack,complete plans and parts rack assembly plans. Keywords concrete mixer rack compulsory

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摘要 ..................................................................................................................................................I Abstract .......................................................................................................................................... II 1 绪论 ............................................................................................................................................. 1 1.1 混凝土搅拌机械 ................................................................................................................. 1 1.2 混凝土搅拌机结构和工作原理 ........................................................................................... 3 2 传动部分设计 .............................................................................................................................. 4 2.1 电动机的选择 ........................................................................................................................ 4 2.2 传动比的分配 ........................................................................................................................ 7 2.3 计算传动装置的运动和动力参数 ........................................................................................ 8 2.4 第一级齿轮传动的设计 ........................................................................................................ 9 2.4.1 材料的选择 ...................................................................................................................... 9 2.4.2 确定齿轮主要尺寸 .......................................................................................................... 9 2.5 第二级齿轮传动的设计 ...................................................................................................... 12 2.5.1 材料的选择 .................................................................................................................... 12 2.5.2 确定齿轮主要尺寸 ........................................................................................................ 15 2.6 减速器的润滑和密封 .......................................................................................................... 18 2.6.1 传动的润滑 .................................................................................................................... 18 2.6.2 轴承润滑 ........................................................................................................................ 18 2.6.3 密封装置 ........................................................................................................................ 19 3 搅拌机的工作原理 ................................................................................................................... 20 3.1 搅拌机的结构组成 ............................................................................................................. 20 3.1.1 搅拌机料筒 .................................................................................................................... 20 3.1.2 搅拌机叶片 .................................................................................................................... 20 3.1.3 搅拌机轴承 .................................................................................................................... 21 3.1.4 搅拌机联轴器 ................................................................................................................ 24 3.1.5 搅拌机轴 ........................................................................................................................ 25 3.1.6 搅拌机支架 .................................................................................................................... 30 3.2 工作过程 ............................................................................................................................. 31 3.3 电路控制 .............................................................................................................................. 32 4.1 搅拌机使用的注意事项 ...................................................................................................... 33 4.2 搅拌机的日常保养 .............................................................................................................. 33 结论 ............................................................................................................................................... 35 致谢 ............................................................................................................................................... 36 参考文献 ....................................................................................................................................... 37
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1 绪论
1.1 混凝土搅拌机械
混凝土施工机械的发展状况是影响建筑工程施工机械化程度的重要因素之 一。因为建筑技术与建筑工程的现代化已经使建筑物的基础、梁、柱、板等主要 构件几乎都是混凝土浇筑而成的.如果工程中所用的大量混凝土,其生产过程中 的各道工序(即贮料、装料、配料、搅拌、运输、浇筑和振捣)都采用人工操作, 则不仅需要大量的劳动力,而且劳动强度高、效率低、混凝土的质量差。为此, 必须十分重视混凝土施工机械的发展和应用, 并作为提高建筑施工机械化程度的 主要技术措施之一。当前,我国建筑工程中混凝土的加工虽已基本机械化,但分 散件很强,尚不能走向较高程度的工业化,商品混凝土应用的程度还很小。今后 一段时间内, 要把注意力放在混凝土施工地机械化体系的配套上, 使之更加完善。 混凝土搅拌机是将一定配合比的水泥(胶结材料)、砂、石(骨料)和水(有时 还加入一些混合材料)拌和成匀质混凝土的机械。同人工拌和混凝土相比,混凝 土搅拌机具有生产率高,拌和质量好,减轻工人劳功强度等优点,如今它是建筑 施工现场、混凝土构件厂及商品混凝土供应站生产混凝土的重要机械设备之一。 混凝土搅拌机按搅拌混凝土的原理来分有自落式和强制式两种。 自落式混凝土搅拌机工作机构是筒体,沿筒内壁圆周安装若干搅拌叶片。工 作时,将物料投入搅拌筒内,筒体绕其自身轴旋转,靠搅拌筒的旋转,由筒内的 搅拌叶片将物料推到一定的高度后,物料靠自重坠落下来,反复对物料进行搅拌 而加工成匀质混凝土。这种搅拌机特点是搅拌强度不大,效率低,只适合加工普 通塑性混凝土,对骨料的粒径要求不严格,广泛地应用于各种中小型建筑工地。 是现在建筑行业中应用较为广泛的一种混凝土搅拌机。 强制式混凝土搅拌机的搅拌机构是水平式设置在筒内的搅拌轴, 轴上安装搅 拌叶片,工作时,强制式混凝土搅拌机的搅拌筒固定不动,是由筒内转轴的带动 叶片旋转来对物料进行强制式的剪切,挤压、翻转的强制搅拌作用,使拌合料在 剧烈的相对运动中达到均匀拌和。这种搅拌机搅拌质量好,效率高,适合加工普 通塑性和半硬性的混凝土。 由于受构造上的限制, 对粗骨料粒径的要求较为严格, 施工现场的混凝土搅拌站和混凝土预拌工厂的搅拌楼中使用的搅拌机均系此种 类型。 混凝土搅拌机,按其外形又可分为鼓形、锥形和盘形二种;按所用动力装 置不同又分为电动式和内燃式两种;由搅拌量的不同,又将搅拌机分成多种容量
1

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型号,目前世界上的混凝上搅拌机已有 200 种以上。我国混凝土搅拌机的容量、 规格的发展也很迅速, 容量仅在 3000L 以下的就合 11 种之多, 它们是; 50, 100, 150、200,250,350,500,750,1000,1500 和 3000L 这些搅拌机都同属周期 作业式, 随着混凝土施工工艺的发展和对搅拌机要求的提高,必将很快推出各种 新型的混凝土搅拌机械。 根据搅拌机搅拌筒容量参数的小同,又常把混凝土搅拌机划分为大型(出科 容量为 1 m3 —3 m3 )、中型(出料容量为 0.35 m3 —0.75 m3 )和小型(出料容量为 0.5 m 一 0.25 m3 )三种。
3

我国混凝土搅拌机的生产业已定型,并自成系列,其代号和主要技术参数的 意义: J——搅拌机: G——鼓形自治式混凝土搅拌机; Z——锥形反转出料式混凝土搅拌机; F——锥形顿翻出料式混凝 1:搅拌机; D——单卧轴强制式混凝土搅拌机; JG250 型混凝土搅拌机——表示鼓形自落式混凝土搅拌机,电动机驱动,出 料容量并经捣实后的混凝土体积为 250L。 混凝土搅拌机其主要组成部分有: 搅拌机构.它是混凝土搅拌机的主要工作机构,由搅拌筒、搅拌叶片等组成。 传动装置它是向搅拌机各工作机构传递力和速度的系统。—般有由带条、摩 擦轮、齿轮,、链轮和轴等传动元件组成的机械传动系统和由液压元件组成的液 压传动系统两大类。 上料机构,它是向搅拌筒内装人混凝土物料的设施一般有卷扬提升式料斗、 固定式料斗和翻转式料斗三种形式 c 配水系统,它的作用是按照混凝土的配合比要求定量供给搅拌用水。搅拌机 配水系统的型式主要有: 水泵—配水箱系统、水泵—水表系统和水泵—时间继电 器系统三种。 卸料机构,它是将搅拌好的匀质熟料混凝土从搅拌筒中卸出的装置。主要有 溜槽式、螺旋叶片式和倾翻式三种型式。 我选用的是 HJW 型混凝土搅拌机,它主要由搅拌机构(由搅拌筒,搅拌叶片 等组成) ,传动装置(由减速器、联轴器等组成) ,支撑机构(机架等) ,配水系 统(由水泵—配水箱系统) ,电器控制系统组成。

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1.2 混凝土搅拌机结构和工作原理
搅拌筒的基本形状,即有鼓形、双锥形、盘形和圆槽形等。其中,鼓形、双 锥形搅拌机工作原理为自落式,即作业时,搅拌筒旋转,物料靠自重坠落达到搅 拌要求;盘形相圆槽形搅拌机为强制式,作业时搅拌筒固定不动,靠转轴带功筒 内的搅拌叶片对混凝土物料进行强制挤压、翻转和抛掷而达到拌合均匀的目的。 从搅拌原理上看,锥形反转出料式混凝土搅拌机是一种自落式混凝土搅拌 机。搅拌筒正向回转进行搅拌,反向回转进行出料,它是作为取代鼓形自落式混 凝土搅拌机的一种机型,可以用来拌合普通塑性和低流动性的混凝土。搅拌时, 双锥形搅拌筒旋转。叶片使物料作提升、下落运动的同时,还强迫物料作轴向窜 动。所以,此种搅拌机同鼓形自落式搅拌机相比,其搅拌运动比较强烈,生产率 高,拌和出来的混凝土质量好。机械构造也比较简单、操作方便,因而得到了广 泛应用。 锥形反转出料式混凝土搅拌机主要有以电动机为动力的 JZ 系列型号和 JZY 系列型号。JZY 型除进料机构采用液压传动外,其余构造及技术性能均与 JZ 型 相同。目前,该系列产品的出料容量有 150L,200L,350L,500L 和 750L 等。所 示为 JZ350 型混凝土搅拌机的外形,其出料混凝土体积为 350L。它主要由动力 装置、传动装置、进料系统、搅拌系统、供水系统、底盘和电气系统等组成。 本机有机架,搅拌装置,传动系统,出料系统和电器控制系统所组成。机架 是整个设备的支承部件,由槽钢,角钢焊接而成,搅拌装置由搅拌筒,搅拌轴, 搅拌铲片所构成,搅拌铲片固定在搅拌臂上,并且与搅拌轴成为一体,形成两组 螺旋方向相反, 但导程及螺旋升角相同的螺旋带状搅拌铲,搅拌铲与搅拌筒内壁 的间隙小于 3mm。 传动机构是由电动机,减速机,联轴器所组成。出料系统为手工卸料,电气 控制具有启动,点动,停止,定时的功能。 工作原理, 电动机通过减速机和联轴器使搅拌轴沿一个方向旋转,搅拌轴上 的正反两组铲片搅拌物料,由于正反两个螺旋升角的作用,在铲片工作时,使筒 内的物料由一侧推向另一侧, 又由另一侧推回原处的循环动作,同时铲片两端的 刮边板将粘在料筒两端的物料刮下, 使物料得到充分的搅拌从而获得较理想的搅 拌效果。

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2 传动部分设计
2.1 电动机的选择
电动机是常用的原动机, 并且是系列化和标准化的产品.机械设计中需要根 据工作机的工作情况和运动,动力参数,合理选择电动机类型,结构形式,传递 的功率和转速,确定电动机的型号。 电动机有交流电动机和直流电动机之分,工业上采用交流电动机.交流电动 机有异步电动机和同步电动机两类,异步电动机又分笼型和绕线型两种,其中以 普通笼型异步电动机应用最广泛.如无特殊需要,一般忧先选用Y型笼型三相异 步电动机,因其具有高效,节能,噪音小,振动小,安全可靠的特点,且安装尺 寸和功率等级符合国际标准,适用于无特殊要求的各种机械设备. 电动机的功率选择是否合适将直间影响到电动机的工作性能和经济性能。 如 果选用额定功率小于工作机所需要的功率,就不能保证工作机正常工作,甚至使 电动机长期过载过早损害, 如果选用额定功率大于工作机所需要的功率,则电动 机的价格高,功率未得到充分的利用。从而增加电能的消耗,造成浪费。 搅拌机电动机的功率按所需的(单位:KW)计算公式为:

pd ?

pw

?

式(2.1) 式中: p w ——工作机所需工作效率。

? ——由电动机到工作机的总效率。
工作机所需工作效率,应由工作阻力和运动参数计算求得:
p w ? Mn 9550

式(2.2) 式中 M ——搅拌时所需的外力矩(N.m) 。 。 n ——搅拌轴转速(r/min) 式(2.3) 其中双锥反转出料混凝土搅拌机在工作时, 其搅拌功率主要用于克服混凝土 物料在搅拌时产生的偏心阻力矩及托轮滚动磨檫阻力矩。为讨论方便,现假定最 恶劣的工作状况,即全部物料倾向拌筒的一侧,呈斜面,球此种情况下的搅拌功 率。
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外力矩 M 的计算:

M ? M摩擦 ? M物料
式中 M物料 ——搅拌时拌合料所产生的偏心阻力矩;

式(2.4)

M摩擦 ——搅拌时机器运转时的摩擦阻力矩; M物料 ? G物料 ? H ? sin ? ? 9.8 ?V ? ? ? H ? sin ? ( N.m)
式中 G物料 ——拌合物料发质量;

式(2.5)

G物料 ? V ? ?
V——搅拌筒容积; ρ ——拌合料容重; H——拌合料重心至拌筒中心的距离,mm; 2 ?? R ? x tan ? ? ? h ? 3 2 1 b ? ? ? H? ? ? 12S弓 3S弓 锥内拌合物所产生的偏心阻力矩。

式(2.6)

式(2.7)

认为混合料在拌筒内为一水平面,且以搅拌时进、出料口均不得有溢出进料 给 x 以微小增量 ?x 则在 X=x 及 X ? X ? ?x 平面之间的有效容积微元体 ?V进 对 X 轴的微元阻力矩。
?

M 进 ? 9.8?V进 ? ? ? H ? sin ?

3 2 2 2? ? ? 9.8 ? R1 ? x tan ? ? h ? ? ? sin ? ? ?x ? ? 3

?

?

式(2.8)

积分可得混合料所产生的偏心阻力矩
?

M 进 ? 9.8?V进 ? ? ? H ? sin ?

3 2 2 2 ? 9.8 ? ? R1 ? x tan ? ? h ? ? ? ? sin ? ? ?x ? 3?

?

?

式 (2.9)

出料锥内拌合物所产生的偏心阻力矩由进料锥公式可直接得出。 柱体内地混合料所产生的偏心阻力矩为

M 柱 ? 9.8 ?V柱 ? ? ? H ? sin? ?
2 19.6 2 R ?h 3

?

?

3

2

? l 2 ? ? ? sin ? ? N .m ?



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(2.10) 综上,搅拌时混合料所产生的总偏心力矩

M物料 ? M 进 ? M出 ? M 柱
2 2 2 M 进 ? 9.8 ? ?? R1 ? x tan ? ? ? h ? ? ? ? sin ? ? ?x ? 430.1N ? m ? ? ? 3? 3 3 2

式(2.11) 式 (2.12)

2 2 2 M出 ? 9.8 ? ?? R2 ? x tan ? ? ? h ? ? ? ? sin ? ? ?x ? 393.2 N ? m ? ? ? 3?

2

式 (2.13)

2 19.6 2 M柱 ? R ?h 3

?

?

3

2

? l 2 ? ? ? sin ? ? 1095N ? m

式(2.14)

搅拌时产生的惯性摩擦阻力矩
n r? ? R? m ? M摩擦 ? ? Ni K1 ?1 ? ? ? ? N j K 2 ?1 ? ? ? 181.5N ? m r ? i ?1 ? ? R? i ?1

式(2.15)

2099.8 ?17.5 p ? Mn ? ? 3.84 Kw 9550 9550 w

式(2.16)

pd ?

pw

?

?

3.84 ? 4.61Kw 0.833

式(2.17)

式中
w

f——混凝土与钢叶片的磨檫系数 f=0.62

? ——传动效率
? ? ? ?? ?? ? 0.8335
w 1 2 3 2 3 4

式(2.18)

式中

?

1

——联轴器的传动效率,取

? ? 0.99
1

? ?

2

——齿轮传动的传动效率, ——轴承的传动效率,
3

? ? 0.97
2

3

? ? 0.98

确定电动机的转速 经查表:一级开式齿轮的传动比 ia ? 3 ~ 7 ,二级圆拄齿轮减速器的传动比
i ? 8 ~ 40 ,总的传动比合理范围为 ia ? 24 ~ 280 ,故电动机的转速的可选范

围为:
nd ? ia ? n ? (24 ~ 280) ?17.5 ? 420 ~ 4900 r
6

min

式(2.19)

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根据工况和计算所选电动机为:

型号 Y132S-4

表 2-1 电动机的主要参数 额定功率(KW) 转速 r/min 5.5 1440

轴径 mm 38

图 2-3 电动机简图 电动机尺寸如表: 表 2-1 电动机的主要外形参数 中心高 H 132 外形尺寸 L 515 安装脚 B 178 轴伸尺寸 38×80

2.2 传动比的分配
由电动机的转速和工作机的主动轴的转速,可得到传动装置的总传动比为
ia ? nm n

式 (2.20)

式中

nm

——电动机的转速 n ——搅拌轴的转速

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min ? 26.7 min i 、i 、i i 总传动比为各级传动比 0 1 2 ?? n 的乘积,既 ia ? n ? 54 r

nm

1440 r

式(2.21)

ia ? i0 ? i1
使减速器装置不至于过大初步取 i0=7 则

式(2.22)

i?

ia i0

?

26.7 ? 3.81 7

式(2.23)

按展开式布置,考虑润滑条件,为使两级大齿轮相近,查得

i1 ? 3.8

2.3 计算传动装置的运动和动力参数

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2.4 第一级齿轮传动的设计 2.4.1 材料的选择 2.4.2 确定齿轮主要尺寸
? ? 由于采用正常标准齿轮, 所以齿顶高系数 h a 取为 1, 顶隙系数 c 取为 0.25, 分度圆压力角度数为标准值 ? =20°。小齿轮的参数如下:

分度圆直径:
d1 ? mZ1 ? 2.5 ? 20 ? 50mm d2 ? mZ2 ? 2.5 ? 76 ? 190 mm

式(2.52) 式(2.53)

中心距:
a? m?z1 ? z 2 ? 2,5?20 ? 76 ? ? ? 120 mm 2 2

式(2.54)

齿顶高:

9

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* ha ? ha m ? 1? 2.5 ? 2.5mm

式(2.55)

齿根高:
* hf ? (ha ? c* )m ? (1 ? 0.25) ? 2.5 ? 3.125mm

式(2.56)

齿全高:
* h ? (2ha ? c* )m ? (2 ? 0.25) ? 2.5 ? 5.625mm

式(2.57)

齿顶圆直径:
* da1 ? ( z1 ? 2ha )m ? (20 ? 2) ? 2.5 ? 55mm

式(2.58) 式(2.59)

* da 2 ? ( z 2 ? 2ha )m ? (76 ? 2) ? 2.5 ? 195mm

齿根圆直径:
* df 1 ? ( z1 ? 2ha ? 2c* )m ? (20 ? 2 ? 0.5) ? 2.5 ? 43.75mm

式(2.60) 式(2.61)

* df 2 ? ( z 2 ? 2ha ? 2c* )m ? (76 ? 2 ? 0.5) ? 2.5 ? 183.75mm

基圆直径:

db1 ? d1 cos? ? 50? cos200 ? 46.99mm
db 2 ? d 2 cos? ? 190? cos200 ? 178.56mm

式(2.62) 式(2.63)

齿宽:
b1 ? 50 mm b2 ? 60mm

式(2.64) 式(2.65)

齿距:
p ? ?m ? 3.14 ? 2.5 ? 7.85mm

式(2.66)

齿厚:
s ? p/2 ? 3.925mm
10

式(2.67)

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齿槽宽:
e ? p/2 ? 3.925m m

式(2.68)

基圆齿距:
Pb = P ? cos 20o = 7.85? cos20o = 7.375mm

式(2.69)

法向齿距:
Pn ? Pb ? 7.375 mm

式(2.70)

顶隙:
c ? c*m ? 0.25? 2.5 ? 0.625mm

式(2.71)

齿根接触疲劳强度验算: 重合度系数 Y? :
Y? ? 0.25 ? 0.75

?a

? 0.25 ?

0.75 ? 0.79 1.67

式(2.78)

齿间载荷分布系数 K F?

KF? ? 1/ Y? ? 1/ 0.79 ? 1.27
齿向载荷分布系数 KF? :
b / h ? 50 / 5.625 ? 8.89

式(2.97)

式(2.98)

由机械设计手册图 12.14, K F? ? 1.2 载荷系数 K:

K ? K AKV KF? KF? ? 1.5?1.2?1.27?1.2 = 2.74
齿形系数 YFa : YFa1 ? 2.6

式(2.99)

YFa2 ? 2.3
应力修正系数 YSa : YSa1 ? 1.6 YSa 2 ? 1.8

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弯曲疲劳极限 ? F lim : ? F lim1 ? 600Mpa

? F lim2 ? 450Mpa
弯曲最小安全系数 S F lim : S F lim ? 1.25 弯曲系数寿命 YN : YN1 ? 0.95

YN 2 ? 0.97
尺寸系数 YX :

YX ? 1.0

许用弯曲应力 [? F ] :

[? F1 ] ?

? F lim1YN1YX
S F min

?

600? 0.95? 1.0 ? 456MPa 1.25 450? 0.97 ? 1.0 ? 349MPa 1.25

式(2.100)

[? F 2 ] ?
验算:

? F lim2YN 2YX
S F min

?

式(2.101)

? F1 ?

2KT1 2 ? 3.36 ? 36475 YFa1YSa1Y? ? ? 2.6 ? 1.6 ? 0.79 ? 107.4MPa ? [? F1 ] b1d1m 60 ? 50 ? 2.5

式(2.102)

? F 2 ? ? F1

YFa2YSa 2 2.3 ? 1.8 ? 107.4 ? ? 106.88MPa ? ?? F 2 ? YFa1YSa1 2.6 ? 1.6

式(2.103)

根据以上分析,传动在允许的时间之内有效,没发生过载,故所选齿轮满足 要求。

2.5 第二级齿轮传动的设计 2.5.1 材料的选择
应传动尺寸和批量较小,小齿轮设计成齿轮轴,选择 40Cr,调质处理,硬度为 280HB ,大齿为 45 钢,调质处理,硬度 240HB,传动比暂取 i ? 3.09 。 齿轮传动的计算

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转矩
T1 ? 9.55? 106 ? P2 5.176 ? 9.55? 106 ? ? 123577 N .m m n2 379

式(2.104)

齿宽系数 ? d 由机械手册查表得 ?d ? 0.6 ~ 1.2 ,取 ? d ? 1 接触疲劳极限 ? H lim 由机械手册查表得 ?H lim1 ? 750Mpa ?H lim 2 ? 600Mpa 初步计算的许用接触应力

?? H ? ? 0.9 ? ? H lim ? 675Mpa ?? H ? ? 0.9 ? ? H lim ? 540Mpa
Ad 的值由机械手册查表得 Ad ? 85

式(2.105) 式(2.106)

初步计算小齿轮分度圆直径
T1
2 H lim

d1 ? Ad ? 3

?d ??

?

u ?1 123577 3.09 ? 1 ? 85 ? 3 ? ? 71.3mm u 1 ? 522 2 3.09

式(2.107) 取 d1 ? 75mm 初步取齿宽
b ? ?d ? d 1 ? 1 ? 75 ? 75mm

式(2.108)

校核计算 圆周速度:
V?

?d n
1

1

60?1000

?

? ?75?378.9
60?1000

? 1.57m / s

式(2.109)

精度等级

计算齿数 初选 z1 ? 30 则 整合为 93 模数

z1、  z2

选8级 和模数 m1
z 2 ? z1 ? i ? 30 ? 3.09 ? 92.7

式(2.110)

m?

d 1 75 ? ? 2.5mm z1 30
m1 ? 2.5

式(2.111)

则由机械手册查表得为标准模数 m ? 2.5 使用系数 K A :查机械设计手册表 12.9, K A ? 1.5 动载系数 KV :查机械设计手册表 12.9, KV ? 1.2 齿间载荷分配系数 K H? :

KH? ? 1.33
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齿向载荷分配系数 K H? : 载荷系数 K:

KH? ? 1.47

K ? K AKV KH? KH? ? 1.5?1.2?1.33?1.47 = 3.52
弹性系数 Z E :

式(2.106)

Z E ? 189.8 MPa
节点区域系数 Z H : Z H ? 2.5 接触最小安全系数 S H min : S H min ? 1.05 总工作时间 t h :
th = 10 ? 8 ? 300 ? 0.4 = 9600h

式(2.107)

应力循环系数 N L :
N L1 ? 60? n1th ? 60 ? 1 ? 3.52 ? 9600? 2.02 ? 106
i ?1 n

式(2.108)

NL 2 ? NL1 / i ? 2.02?106 / 3.09 ? 6 ?105
接触寿命系数 Z N : 查表 Z N1 ? 1.18 , Z N 2 ? 1.25 许用接触应力 [? H ] :
[? H 1 ] ?

式(2.109)

? H lim1Z N1
S H min

?

750? 1.18 ? 842MPa 1.05 600? 1.25 ? 714MPa 1.05

式(2.110)

[? H 2 ] ?

? H lim2 Z N 2
S H min

?

式(2.111)

验算

? H ? Z E Z H Z?

2 KT1 u ? 1 ? 2 u bd1
2 ? 3.52 ? 123577 3.09 ? 1 ? = 676.8Mpa 75? 752 3.09
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? 189.8 ? 2.5 ? 0.867?

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式(2.112) 计算结果表明,接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无需调整。否则,尺寸 调整后还需再进行验算。

2.5.2 确定齿轮主要尺寸
? ? 由于采用正常标准齿轮, 所以齿顶高系数 h a 取为 1, 顶隙系数 c 取为 0.25, 分度圆压力角度数为标准值 ? =20°。小齿轮的参数如下:

分度圆直径:
d1 ? mZ1 ? 2.5 ? 30 ? 75mm d2 ? mZ2 ? 2.5 ? 93 ? 232 .5mm

式(2.113) 式(2.114)

中心距:
a? m?z1 ? z 2 ? 2,5?30 ? 93? ? ? 153 .75mm 2 2

式(2.115)

齿顶高:
* ha ? ha m ? 1? 2.5 ? 2.5mm

式(2.116)

齿根高:
* hf ? (ha ? c* )m ? (1 ? 0.25) ? 2.5 ? 3.125mm

式(2.117)

齿全高:
* h ? (2ha ? c* )m ? (2 ? 0.25) ? 2.5 ? 5.625mm

式(2.118)

齿顶圆直径:
* da1 ? ( z1 ? 2ha )m ? (30 ? 2) ? 2.5 ? 80mm

式(2.119) 式(2.12 0)

* da 2 ? ( z 2 ? 2ha )m ? (93 ? 2) ? 2.5 ? 237.5mm

齿根圆直径:
* df 1 ? ( z1 ? 2ha ? 2c* )m ? (30 ? 2 ? 0.5) ? 2.5 ? 68.75mm

式(2.121)

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* df 2 ? ( z 2 ? 2ha ? 2c* )m ? (93 ? 2 ? 0.5) ? 2.5 ? 226.25mm

式(2.122)

基圆直径:

db1 ? d1 cos? ? 75? cos200 ? 70.485mm
db 2 ? d 2 cos? ? 232.5 ? cos200 ? 218.5mm

式(2.123) 式(2.124)

齿宽: b1 ? 85 mm
b2 ? 75mm

齿距:
p ? ?m ? 3.14 ? 2.5 ? 7.85mm

式(2.125)

齿厚:
s ? p/2 ? 3.925mm

齿槽宽:
e ? p/2 ? 3.925m m

基圆齿距:
Pb = P ? cos 20o = 7.85? cos20o = 7.375mm

式(2.126)

法向齿距: Pn ? Pb ? 7.375 mm 顶隙:
c ? c*m ? 0.25? 2.5 ? 0.625mm

式(2.127)

齿根接触疲劳强度验算: 重合度系数 Y? :
Y? ? 0.25 ? 0.75

?a

? 0.25 ?

0.75 ? 0.79 1.67

式(2.)

齿间载荷分布系数 K F? :

KF? ? 1/ Y? ? 1/ 0.79 ? 1.27
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式(2.)

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齿向载荷分布系数 KF? :
b / h ? 50 / 5.625 ? 8.89

式(2.)

由机械设计手册图 12.14, K F? ? 1.2 载荷系数 K:

K ? K AKV KF? KF? ? 1.5?1.2?1.27?1.2 = 2.74
齿形系数 YFa :

式(2.)

YFa1 ? 2.6 YFa2 ? 2.3

应力修正系数 YSa : YSa1 ? 1.6

YSa 2 ? 1.8
弯曲疲劳极限 ? F lim : ? F lim1 ? 600Mpa

? F lim2 ? 450Mpa
弯曲最小安全系数 S F lim : S F lim ? 1.25 弯曲系数寿命 YN : YN1 ? 0.95 尺寸系数 YX :

YN 2 ? 0.97

YX ? 1.0

许用弯曲应力 [? F ] :
[? F1 ] ?

? F lim1YN1YX
S F min

?

600? 0.95? 1.0 ? 456MPa 1.25 450? 0.97 ? 1.0 ? 349MPa 1.25

式(2.)

[? F 2 ] ?

? F lim2YN 2YX
S F min

?

式(2.)

验算:

? F1 ?

2KT1 2 ? 3.36 ? 36475 YFa1YSa1Y? ? ? 2.6 ? 1.6 ? 0.79 ? 107.4MPa ? [? F1 ] b1d1m 60 ? 50 ? 2.5

式(2.)

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? F 2 ? ? F1

YFa2YSa 2 2.3 ? 1.8 ? 107.4 ? ? 106.88MPa ? ?? F 2 ? YFa1YSa1 2.6 ? 1.6

式(2.)

根据以上分析,传动在允许的时间之内有效,没发生过载,故所选齿轮满足 要求。

2.6 减速器的润滑和密封 2.6.1 传动的润滑
圆周速度 v ? 12m / s ? 15m / s 的齿轮减速器广泛采用油脂润滑,自然冷却。 为了减少齿轮运动的阻力和油的温升,浸入油中的深度,以 1—2 个齿高为宜, 速度高的还应该浅些,建议 0.7 倍左右,但至少 10cm,速度较低的也允许浸入 深些,可达到 1∕6 的齿轮半径,更低速时可到 1∕3 的齿轮半径,润滑圆锥齿轮 传动时,齿轮浸入油中,的深度应达到齿轮的半个齿宽,对于油面有波动的减速 器,浸入深些。 在多级减速器中应尽量使各级传动浸入油中深度近于相对。 如果发生低速级 齿轮浸入减速器箱盖和箱座的剖面做成倾斜的, 从而使高速级和低速级传动的浸 油深度大致相等。 减速器油池的容积平均可按每 1KW 约需 0.35L—0.7L 润滑油计算, 同时应保 持齿顶圆距离箱底部低于 30mm—50mm 左右, 以免太浅时激起沉降在箱底的油泥。 在此处因为高速级与低速级大齿轮分度圆直径相差不大, 所有可以直接使低 速级大齿轮中深度浸油。

2.6.2 轴承润滑
滚动轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损,也可以吸振,冷却, 防锈和密封等作用。合理的润滑对提高轴承性能,延长轴承寿命都有重要意义。 滚动轴承高速时一般采用油润滑,低速时采用脂润滑,某些特殊环境如高温 和真空条件下采用固体润滑。 本减速器使用的是深沟球滚子轴承, 轴承的润滑方法可以根据齿轮的圆周速 度来选择:圆周速度在 2m/s—3m/s 以上时,可以采用飞溅润滑,把飞溅到箱盖 上的油在本设计中,我选用飞溅润滑,油量足以满足轴承的需要,所有最后采用 刮油润滑,或根据轴承传动座圈十大大小选用由脂润滑或滴油润滑。 本设计为选用飞溅润滑, 故在设计减速器时在箱体壁上设计出油沟,可使飞
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溅的油通过油够流向轴承,供轴承使用。

2.6.3 密封装置
密封式为了阻止润滑剂从轴承中流失,也为了防止外界灰尘,水分等侵入轴 承。 没有合理的密封将大大影响轴承的使用寿命,密封按照其原理不同可分为接 触式和非接触式密封两大类, 非接触式密封不受速度的限制,接触式密封只能用 在线速度较低的场合, 为保证密封寿命及减少轴的磨损,轴接触部分的硬度应在 40HRC 以上。 在低压油润滑系统中,油封被广泛地用作转轴密封件和往复运动密封件。 油封通常由刚性骨架和有柔性唇的橡胶密封圈组成。 毡封主要用于环境比较干燥。以脂类润滑的轴承或柱塞部位,压力低于 0.1MPa,速度 4—5m/s,故本设计中选用毡封来满足轴承的密封。 到此,减速器设计完成,在减速器中选用了大量标准件,特列表如下:
表 2-5 减速器用标准件

名称 螺栓 垫圈 螺母 螺栓 垫圈 螺母 螺栓 毡圈 毡圈 键 键 键 销 轴承 轴承

代号 GB5782-86 GB97.1-2000 GB6170 GB5782-86 GB97.1-2000 GB6170 GB5782-86 JB/ZQ4606-1986 JB/ZQ4606-1986 GB/T1095-1990 GB/T1095-1990 GB/T1095-1990 GB/T117 GB/T276-19946210 GB/T276-19946210

尺寸 M16×100 与 M16 配套使用 M16 M12×22 与 M12 配套使用 M12 M12×30 内径 45 内径 40 16×56 16×100 10×56 A8×12 6210 6209

数量 8 8 8 2 2 2 36 1 1 1 1 1 2 2 4

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3 搅拌机的工作原理
3.1 搅拌机的结构组成
由机架、搅拌装置、传动系统、出料系统和电器控制系统所组成。机架是整 个设备的支撑部件,由槽钢、角铁焊接而成。搅拌装置由搅拌筒、搅拌轴、搅拌 铲片所构成,搅拌铲片固定在搅拌臂上,并且与搅拌轴成为一台,形成两组螺旋 方向相反, 但导程及螺旋升角相同的螺旋带状搅拌铲,搅拌铲与搅拌筒内壁的间 隙均可调整。传动机构是由电动机、减速器、连轴器所组成。出料系统为手工卸 料,由蜗轮、蜗杆、手轮所组成,电器控制系统具有启动、点动、停止、定时的 功能。

3.1.1 搅拌机料筒
料筒的几何容积由工作容积确定, 主要考虑是否有足够的空间能够把相当于 工作容积的混凝土搅拌得开, 根据使用经验,国外一些资料的统计数值为搅拌容 量是搅拌筒几何容积的 75%左右。料筒的形状由大部分为圆柱体和一个长方体的 端盖所组成。 圆柱体的直径受机架底盘宽度的限制,过大则会造成料筒在机架上 不稳定而晃动, 过小则会造成不能充分利用底座的支撑能力。圆柱体的高度决定 于工作容积大小和在机架上的布置位置。因此从总体布置要求来看,希望满载时 料筒可以很稳定的固定在机架上, 在搅拌过程中可以很稳定而获得较高的搅拌质 量。在料筒的出口处,合理安排出料口的大小,以便可以充分快速的出料。

3.1.2 搅拌机叶片
根据目前国内外卧轴式搅拌机叶片结构型式看,广泛采用铲片式,就单个叶 片来说, 它是一个平板, 他通过搅拌臂与轴形成一体, 使全部叶片呈螺旋线分布, 叶片间没有直接联系, 因而这种化整为零的结构方式具有很突出的优点。它使得 叶片的加工安装非常方便, 从而代替了加工安装要求高的螺旋带叶片。从磨损角 度看,铲片式易受到局部磨损,这是因为物料与叶片之间的滑动逐步不均匀,而 且波动,易形成卡料,使磨损加剧,搅拌效果有所下降,故从磨损和搅拌效果来
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看,铲片式比螺旋带式差。所以一般选择螺旋式叶片。又物料在拌筒内的运动, 是由搅拌叶片推动的。 虽然较大的叶片能够在搅拌过程中推动更多的物料,从而 强化搅拌效果, 但是较大的叶片也会阻碍物料在拌筒内的运动,降低搅拌质量和 效率,同时也会导致搅拌功率的增大。目前,主叶片的尺寸都是根据搅拌半径计 算确定的。

3.1.3 搅拌机轴承
在许多场合, 轴承的内孔尺寸已经由机器或装置的结构具体所限定。不论工 作寿命, 静负荷安全系数和经济性是否都达到要求,在最终选定轴承其余尺寸和 结构形式之前, 都必须经过尺寸演算。该演算包括将轴承实际载荷跟其载荷能力 进行比较。滚动轴承的静负荷是指轴承加载后是静止的)或旋转速度非常低。在 这种情况下, 演算滚道和滚动体过量塑性变形的安全系数。 大部分轴承受动负荷, 内外圈做相对运动, 尺寸演算校核滚道和滚动体早期疲劳损坏安全系数。只有在 特殊情况时,才根据 DIN ISO 281 对实际可达到的工作寿命做名义寿命演算。对 注重经济性能的设计来说, 要尽可能充分的利用轴承的承载能力。要想越充分的 利用轴承,那么对轴承尺寸选用的演算精确性就越重要。 静负荷轴承 计算静负荷安全系数 Fs 有助于确定所选轴承是否具有足够的 额定静负荷。 FS =CO/PO 其中 FS 静负荷安全系数,CO 额定静负荷[KN],PO 当 量静负荷[KN] 静负荷安全系数 FS 是防止滚动零件接触区出现永久性变形的安 全系数。对于必须平稳运转、噪音特低的轴承,就要求 FS 的数值高;只要求中 等运转噪声的场合,可选用小一些的 FS;一般推荐采用下列数值: FS=1.5~2.5 适用于低噪音等级 FS=1.0~1.5 适用于常规噪音等级 FS=0.7~1.0 适用于中等噪 音等级。 额定静负荷, 在滚动体和滚道接触区域的中心产生的理论压强为: 4600 N/MM2 自调心球轴承 4200 N/MM2 其它类型球轴承 4000 N/MM2 所有滚子轴承在 额定静负荷 CO 的作用下,在滚动体和滚道接触区的最大承载部位,所产生的总 塑性变形量约为滚动体直径的万分之一。当量静负荷 PO[KN]是一个理论值,对 向心轴承而言是径向力,对推力轴承来讲是轴向和向心力。PO 在滚动体和滚道 的最大承载接触区域中心所产生的应力,与实际负荷组合所产生得应力相同。 PO=XO*F r +Ys * Fa[KN] 其中 PO 当量静负荷,Fr 径向负荷,Fa 轴向负荷, 单位都是千牛顿,XO 径向系数,YO 轴向系数 动负荷轴承 DIN ISO 281 所规定的动负荷轴承计算标准方法的基础是材料 疲劳失效,寿命计算公式为: L10=L=(C/P)P ,其中 L10=L 名义额定寿命,C 额 定动负荷 [KN] P 当量动负荷 [KN] P 寿命指数 L10 是以 100 万转为单位的名
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义额定寿命,C 额定动负荷 [KN] P 寿命指数 L10 是以 100 万转为单位的名义 额定寿命。对于一大组相同型号的轴承来说,其中 90%应该达到或者超过该值。 额定动负荷 C [KN]在每一类轴承的参数表中都可以找到, P=X*Fr+Y*Fa 其中: P 当量动负荷,Fr 径向负荷,Fa 轴向负荷,单位都是千牛顿,X 径向系数,Y 轴 向系数。 不同类型轴承的 X,Y 值及当量动负荷计算依据,可在各类轴承的表格和 前言中找到。球轴承和滚子轴承的寿命指数 P 有所不同。对球轴承,P=3 对滚子 轴承,P=10/3。如果轴承动负荷的值及速度随时间而变化,那么在计算当量负荷 时就得有相应的考虑。连续的负荷及速度曲线就要用分段近似值来替代。 滚动轴承的最小负荷过小的负荷加上润滑不足,会造成滚动体打滑,导致轴 承损坏。 在本设计中我都选用深沟球滚子轴承就足以满足要求。 轴承的型号确定 结合轴的受力特点与箱体运动的关系,此处选用深沟球滚子轴承。分析传动 示意图不难发现,本系统中轴的轴承承受径向载荷,而且承受的载荷都较小。 查《机械设计手册》可知,深沟球滚子轴承能同时承受径向载荷可以成对使 用,满足条件,通过前面对轴受力分析,我选用一对深沟球滚子轴承 6209 型。 如下图所示:

图 2-4 深沟球滚子轴承

其中 b=45mm、D=85mm、B=19mm

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计算深沟球滚子轴承寿命
表 2-3 轴承选择方案

方案 1 2

轴承型号 6209 6210

Cr/N 31500 35000

Cor/N 20500 23200

D/mm 85 90

B/mm 19 20

No/(r/min) 3500 3000

计算步骤与结果列于下表: 在前面已计算过工作时间, 可估计混凝土搅拌机工作十年, 一年工作八小时, 工作日中工作时间占 40%,则轴承的使用寿命

lh ? 10 ? 8 ? 300 ? 0.4 ? 9600h
表 2 -4 计算列表

式(2.164)

计算项目

计算内容 6209 轴承

计算结果 6210 轴承 0.236 X=0.56 1.2 4614

e X 冲击载荷系数 fd 当量动载荷 P

查表 查表 查表 P=fd.Fr =1.2×6867X

0.26 X=0.56 1.2 4614

计算额定动载荷

Cr ? p3

Lh' n 16670

37777N

37777N

? p3

9600? 378.9 16670
查手册 31500<37777 35000<37777

基本额定动载荷 Cr

故我选用 6209.深沟球滚子轴承可满足寿命要求。
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3.1.4 搅拌机联轴器
联轴器是联接两轴使之一同回转并传递转矩的一种 联轴器可分为刚性和挠性, 刚性联轴器适用于两轴能严格对中并在工作中不 发生相对位移的地方, 挠性联轴器适用于两轴有偏移的地方。刚性联轴器中又可 分为凸缘联轴器、 套筒联轴器和夹壳联轴器, 其中凸缘联轴器是应用最广的一种, 这种联轴器主要由两个分装在轴端的半联轴器和联接它们的螺栓组成。 凸缘联轴器对中精度可靠,传递转矩较大,但要求两轴通轴度较好,主要用 于载荷平稳的联接中。故在此我选用此种联轴器。

图 2-5 联轴器

联轴器安装 联轴器安装前先把零部件清洗干净,清洗后的零部件,需把沾在上面的油擦 干。 在短时间内准备运行的联轴器, 擦干后可在零部件表面涂些透平油或机油, 防止生锈。对于需要过较长时间投用的联轴器,应涂以防锈油保养。 对于应用在高速旋转机械上的联轴器,一般在制造厂都做过动平衡试验,动平衡 试验合格后画上各部件之间互相配合方位的标记。 在装配时必须按制造厂给定的 标记组装,这一点是很重要的。如果不按标记任意组装,很可能发生由于联轴器 的动平衡不好引起机组振动的现象。另外,这类联轴器法兰盘上的联接螺栓时经 过承重的, 使每一联轴器上的联接螺栓能做到重量基本一致。如大型离心式压缩 机上用的齿式联轴器, 其所用的联接螺栓互相之间的重差一般小于 0.05g。 因此,
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各联轴器之间的螺栓不能任意互换,如果要更换联轴器联接螺栓的某一个,必须 使它的重量与原有的联接螺栓重量一致。此外,在拧紧联轴器的联接螺栓时,应 对称、逐步拧紧,使每一联接螺栓上的锁紧力基本一致,不至于因为各螺栓受力 不均而使联轴器在装配后产生歪斜现象,有条件的可采用力矩扳手。

3.1.5 搅拌机轴
传动轴的材料均为优质碳素结构钢(牌号 45) ,磨削轴的表面,键槽均为端 铣加工,阶梯轴过度圆弧 r 均为 2mm,疲劳安全系数 n=2。 根据设计图纸中的主轴,将轴受力简化如下图

传动轴受力简图

其中,

D 2 D1 Me2=F1× =9549P1/n 2

Me3=F2× =9549P/n

Me1+Me2=Me3 Me1=Fy1× Fy1=FCosα
D2 2

Fz1=FSinα
由上式可解得:

F =2048.2N Fy1=1023.1N
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Fz1=1773.8N F1=350N F2=417.3N Me1=117.8N· m Me2=70N· m
一.传动轴内力图 1.求支座反力

FyB=1724.6N FyA=1548.5N FzA=1669.4N FzB=1356.4N 2.作内力图

弯矩图 1

弯矩图 2 26

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扭矩图

二.根据强度条件设计传动轴直径 由传动轴内力图可知,传动轴上可能的危险截面为 C、D 截面右截面,E 截 面左截面,所以以三个截面出发设计轴的直径。 Ⅰ.C 截面右截面

W= ??3
2 σr3= ? 2 ? 4? 2 = ( ) ? 4(

3

32

M W

Me 2 1 ) = W Mp

My2 ? Mz2 ? Me2 ≤[σ]

由上解得: φ3≥44.5mm

Ⅱ.D 截面右截面 W= ??3
2 ? 4( σr3= ? 2 ? 4? 2 = ( )
3

32

M W

Me 2 1 ) = W Mp

My2 ? Mz2 ? Me2 ≤[σ]

由上解得: Φ1≥48.8mm
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Ⅲ.E 截面左截面 W= ??3
2 σr3= ? 2 ? 4? 2 = ( ) ? 4(
3

32

M W

Me 2 1 ) = W Mp

My2 ? Mz2 ? Me2 ≤[σ]

由上解得: Φ3≥44.3mm 又由 Φ1/Φ2=Φ2/Φ3 得: Φ1≥53.8mm 故可取 Φ1=54mm 三.计算齿轮处轴的挠度
画出传动轴在单个力作用下的内力图

(1)Fy1 单独作用下的内力图

(2)3F1+G1 单独作用下的内力图

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(3)G2 单独作用下的内力图

2.加单位力后轴的内力图

3.计算过程 (图乘法)
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E=200GPa fcy= ?
?M c
EI

I= =
1 EI

?d 4 64

1 4 2 4 1 4 2 4 1 2 2 5 3 5 2 5 3 5 2 5 2 3 4 1 4 2 4 ɑ× · · ɑ+2ɑ· · (3F1+G1)ɑ× · · ɑ+ · 2· ɑ· · (3F1+G1) 5 4 5 2 5 3 5 1 1 1 1 2 4 2 4 6 2 2 ɑ× · · ɑ+ × 2ɑ· (3F1+G1)· ɑ· × · ɑ+ · ɑ· · G2· ɑ× · · ɑ+3ɑ· · 2 2 5 5 3 5 3 5 5 3 5 1 3 5 4 1 4 G2· ɑ× · · ɑ+ · · ɑ·G2· 3ɑ× · · ɑ) 2 5 8 5 2 5 1 16 4 23 = [ Fy1ɑ3+ (3F1+G1)ɑ3+ G2ɑ3] EI 15 3 30

( · ɑ· · Fy1· ɑ× · ɑ+ · 4· ɑ· · Fy1· ɑ× · · ɑ+ ɑ· · (3F1+G1)

=1.17 × 104m =1.17 mm

3.1.6 搅拌机支架
根据整体的布置情况和尺寸要求, 按整体具体要求用槽钢, 角钢焊接而成的, 并按强度组装焊铆在一起,支承主机,并且使各部件空间位置固定形成一整体。 在设计槽钢支架时, 应考虑搅拌机本身重力载荷的作用以及传动装置产生的 震动等动力载荷的影响,除要求支架有足够的强度外,还要求其变形不能过大, 即要求支架有足够的刚度,否则会引起搅拌设备的强烈振动,造成严重后果。 计算支承压力 F1 , F2 的大小 其中 G= G筒 + G料 =1100+500×2.3×(1+10%)=2365 kg 搅拌筒底架支撑对如下图 3.3 所示:

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图 3.3 M,N 两点为搅拌筒及料在左右支承中心, F1 , F2 为 P,T 两点的受力,且 F1 = F2 , 左右支承受力简图如图 3.4 下所示:

图 3.4

?M

z

=0

F1 ? Tz - 1095 F1 =

G =0 2

1 ? 2365 ? 1095 /1680=765.85 kg 2

所以 F1 = F2 =765.85 kg

3.2 工作过程
(1)启动前首先检查旋转部分与料筒是否有刮碰现象,如有相碰现象,应 及时调整。 (2)减速箱应注入机油后方能使用,卸料蜗轮以及滑动轴承处注入机油。 (3)清理料筒内杂物。 (4)启动前将筒体限位装置锁紧,然后再启动。
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(5)启开后发现运转方向不符合要求时,应断电源,将导线的任意两根献 线互换位置再重新启动。 (6)混凝土拌合料装入筒内合上筒盖。 (7)根据搅拌时间调整时间继电器的定时,注意在断电情况下调整。 (8)按动启动按钮主轴便带动搅拌铲运转。 (9)根据搅拌时间,设定时间。

3.3 电路控制

电器元件控制满足的使用要求:主电机可以点动以满足安装修理过程的要 求。电气控制线路设有空气开关,熔断器,热继电器具有短路保护,过载保护, 断相保护的功能,所有控制按钮及空气开关手柄和指示灯均布置在配电箱门上, 并设有门锁。 配电箱内的电器元件安装在一块铁板上, 安全可靠, 操作维修方便。

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4搅拌机的使用与维护
4.1 搅拌机使用的注意事项
混凝土搅拌机的安装要求: 混凝土搅拌机应根据施工组织设计总平面图指定 的区域, 选择地面平整、 坚硬的地方就位。 为防止搅拌机遭受雨淋, 放搭设机棚。 搅拌机使用前,必须按“1“字作业”法(调整、紧固、润滑、清洁、防腐) 的要求检查制动器是否灵敏可靠等。操纵机构、进、出料机构、搅拌系统和传动 系统是搅拌机的主要工作部分, 必须保持正常运转,如发现有松动或不灵敏的情 况,要认真修复后,方准启动。 电力驱动的搅拌机,电气系统安装要合理、安全,安有良好的绝缘和接地 保护装置。 安全操作:搅拌机在使用中,要严防砂、石等物料落人机械运转部分,料斗 上旋后,严禁有人在料斗下通过或停留,以免制动机构失灵时发生事故。如果必 须在斗下检修或进行清理时,应先停机.后将上料斗固定力可进行。操作各在作 业中必须坚守岗位, 随时注意机械运转情况, 如发现不正常的音响或其他问题时, 要立即停车、切断电源近行枪修;作业中如遇停电,应将电源切断,将搅拌筒内 的物料清出、洗净。 混凝土搅拌机没有振动装置,物料易于在斗壁上粘结和积存,一般可用操纵 手柄使料斗反复冲撞限位挡板,但要注意不要掐坏,从应经常检查。在卸料门操 纵手柄的甩动半径内,不准有人停部,以防被手柄弹伤。卸料门应保持开凡轻快 和封闭严密,其松紧程度由可卸料门底板下部的螺栓来调整。 作业完毕:每天工作完毕后,必须将搅拌筒内、外积灰粘渣清除干净,料筒 内不得有积水、以免料简内壁及叶片生锈或被凝结,清洗后的污水,应引入积水 坑内或由排水沟排出,不准在机旁任其自流。 每天的工作完毕后,搅拌饥料斗都应放在最低位置,不准悬于半空。电源必 须切断,锁好电闸箱,保证各机构处于空位。

4.2 搅拌机的日常保养
混凝土搅拌机的日常保养,在每天工作前,工作中和工作后进行。 保持机体的清洁, 清除机体上的污物和障碍物,检查个润滑出的油料及电路 和控制设备, 并按要求加贮润滑油, 每天工做前, 在搅拌筒内加水空转 1—2min, 同时要检查制动装置工作的可靠性。混凝土搅拌机运转过程中,应随时检听电动
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机,减速器,传动齿轮的噪声是否正常,温升是否过高,每天工作结束后,应认 真清洗混凝土搅拌机。 混凝土搅拌机一般工作 100h 后进行一级保养,须检查和调整各传动件的磨 损过甚则须更换。混凝土搅拌机的二级保养周期一般为 700—1500h 工作时,除 进行一级保养外,须拆检减速器,电动机,和开式齿轮等,此外还须检查机架及 进出料的操纵机构,清洗行走轮和转向机构等。 依据混凝土搅拌机的机械维修制度结合工作实际仅对混凝土搅拌机的磨损 计划维修制, 即混凝土搅拌机在使用中按照预定计划的间隔时间规定保修项目逐 级增多以及更长时间的定期工作则划入修理的范畴内, 这种养修并重预防为主的 思想对工程机械保持完好的技术状态和延长使用寿命能起到积极的作用。 但其保 修类别和间隔周期的一程不变, 使得保修周期与机械实际状况不相一致,影响了 机械的使用效能,增大了修理成本,造成了不必要的浪费,不适应今天工程机械 的发展。 预防检修制,近年来被广泛宣传的预防检修制的基本思想是定期检查,按 需修理, 它是通过预防性检查这一环节技术手段来确定保养和修理,它的核心是 按需修理, 也就是按照维修对象的实际技术状况! 而不是按照实际使用时间来控 制的维修方式, 这种制度较好的解决了计划保修制中僵化的强制性修理,但也 要注意避免漏拆漏检导致失保失修。

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结论
毕业设计是大学生专业知识深化和系统提高的重要过程,是对学生实践能 力,理论联系实际能力和创新精神的综合训练,是培养学生探求真理的科学精 神,科学研究方法和优良的思想品质等综合素质的重要途径。通过本次 HJW 混 凝土搅拌机的设计,加深了我对专业知识的理解和应用,同时也弥补了以前的 知识漏洞,巩固了知识的积累。更好的利用所学知识解决实际问题。在老师的 指导下,自己的各方面能力有了全面提高。 通过这次毕业设计,不仅对 HJW 混凝土搅拌机有了完整的了解,而且学会 了解决一些工程技术问题的方法,对自己有很大帮助,为我即将走上工作岗位 打下良好的基础,同时开阔了自己的视野,对机械相关产品及知识有了更多的 了解。

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致谢
在此大学本科的学习和生活即将结束,回忆往事的时候,心里有种说不出的 感觉,我很庆幸四年前自己选择了工程学院,选择了机械设计制造及自动化专业! 寒来暑往,我把最宝贵的四年青春留在了徐州工程学院,和尊敬的老师及亲爱的 同学度过了难忘的四年,我们用最美丽的符号记录了每一天的收获。 本论文的工作是在导师李老师的精心指导和亲切的关怀下完成的,同时,本 论文又集聚了四年来所学的成果,凝聚了所有老师的辛勤汗水。值此论文完成之 际, 我谨以此向所有老师表示衷心的感谢,是他们让我加深了对机械方面的认识 和热爱。 各位老师渊博的学术水平,严谨的治学态度都会对我今后的人生产生深 远的影响。 本文从最初的谋篇布局到最终的文字润色,都凝聚着老师的辛勤劳动 和汗水。 老师的谆谆教诲和浓浓恩情将使我终生难忘。在此祝愿所有老师工作顺 利,生活愉快。 感谢学院的各位领导, 是他们的辛勤工作,使我们的学习环境得到很大的改 善;因为他们,使我对机械这一行业有了浓厚的兴趣;感谢我的搭档梁中银及我 的舍友对论文提出的宝贵建议。

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参考文献
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土,2009(4):104-107. [9] B.H. Kaye, Powder Mixing: Chapman & Hall.

[10] K. Sommer, Statistics of mixedness with unequal particle sizes, Journal of Powder and Bulk Technology 3 (4) (1979) 10–14. [11] Fernando J. Muzzio, Troy Shinbrot, Benjamin J. Glasser, Powder technology in the pharmaceutical industry: the need to catch up fast, Powder Technology 124 (2002) 1–7.

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