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【JX14-60】双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计

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【JX14-60】双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计
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JX14-60 【JX14-60】双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计
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1 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告(详细版)论文相似性检测报告(详细版) 报告编号:报告编号:0ee7c422-0b8d-49cc-b21c-a2b501688ca3 原文字数:原文字数:20,858 检测日期:检测日期:2014年01月16日 检测范围:检测范围:中国学术期刊数据库(CSPD)、中国学位论文全文数据库(CDDB)、中国学术会议论文数据库(CCPD)、中国学术网页数据库(CSWD) 检测结果:检测结果: 一、总体结论一、总体结论 总相似比:6.74%6.74% (参考文献相似比:1.69%1.69%,排除参考文献相似比:5.06%5.06%) 二、相似片段分布二、相似片段分布 注:绿色区域绿色区域为参考文献相似部分,红色区域红色区域为其它论文相似部分。 三、相似论文作者(举例7个)三、相似论文作者(举例7个) 点击查看全部举例相似论文作者 四、典型相似论文(举例6篇)四、典型相似论文(举例6篇) 头部中前部中部中后部尾部 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 11.69%混凝土搅拌机叶片结构及曲面形状研究探讨参考文献期刊论文王磊明 等江西建材2007 22.25%连续式混凝土搅拌机关键参数及叶片结构分析期刊论文陈莹 等农业装备与车辆工程2010 31.69%稀土永磁同步伺服电机的设计学位论文刘坚湖南大学2011 41.69%特种车辆永磁同步电动机的工程设计学位论文郭仁湖南大学2011 2 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 五、相似论文片段(共5个)五、相似论文片段(共5个) 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 51.12%电动汽车人机接口数据处理的研究期刊论文林巨广 等农业装备与车辆工程2010 61.12%新型蔬菜种子除芒机的研究学位论文王继伟中国农业大学2007 1 1送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.12%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:连续式混凝土搅拌机关键参数及叶片结构分析 期刊论文农业装备与车辆工程,2010年 陈莹 等 质量也更好。但这种情形下,搅拌叶片的运动顺序容易破坏拌筒内物料的整体流动,因为物 料以连续递推的方式前进。为了解决这些情况,选用的反向叶片的长度一般比正向叶片的要 小一些。此外,采用螺旋桨叶片,作为反向叶片,各叶片均匀分布在轴上。这种叶片,可以 承受较大的反向推力,搅拌的效率较高。螺旋桨叶片间断的分布在轴上,使搅拌 搅拌叶片正反排列得到的逆流次数要比搅拌叶片双正排列得到的次数多.因此搅拌作用更强烈 ,搅拌质量也更好。采用螺旋桨叶片(如图5),作为反向叶片,各叶片均匀分布在轴上。这种叶 片.可以承受较大的反向推力,搅拌的效率较高。并且螺旋桨叶片间断的分布在轴上,给物料一 个连续输送的空间,使物料在进行反向搅拌时而不致导致物料对搅拌 2 2送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.69%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:参考文献混凝土搅拌机叶片结构及曲面形状研究探讨 期刊论文江西建材,2007年 王磊明 等 物料被正、反叶片分成两部分,一部分向前推进,另一部分则向后推送,使物料产生连续不断 的轴向往复运动,将处于不同半径处的物料翻转,在正反叶片的共同作用下,物料在机内反 复翻动、扩散、搅拌、揉搓,使物料混合均匀。由于正向叶片大于反向叶片,且入料叶片比搅 拌叶片宽且与搅拌轴之间垂直方向看是没有缝隙的,以保证所以物料在作轴向往复运动的时 候,顺流的推进力总体上大于反推进力,于是物料总体上是向出料口方向前进的,因而可以 满足连续工作的要求。此外,物料由通常的单向运动方式改为往复 产生连续不断的轴向往复运动 同时抄板也将处于不同半径处的物料铲起 翻转 使物料产生间 歇性的径向运动 在叶片与抄板的共同作用下物料在机内反复翻动 扩散 搅拌 揉搓 使物料混 合均匀 由于正向叶片大于反向叶片 所以物料在作轴向往复运动的时候 总体趋势上是向出料 口方向缓慢前进的 因而可以满足连续工作的要求此外 物料由通常的单向运动方式改为往复 运动使得设备的长度大大缩短根据试验结果 反向叶片的长度一般为正向叶片的l/2!2/3较好 为了保证物料的径向流动 双壁犁片之间 3 3送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.12%】 位置: 来源:新型蔬菜种子除芒机的研究 3 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 头部中前部中部中后部尾部 学位论文王继伟,2007年 中国农业大学 通常不考虑物料轴向阻滞的影响,因此物料在料槽内的轴向移动速度 /60。 由上式可以看出,当物料输送量Q确定后,可以调整螺旋外径D、螺距S、螺旋转速n和填充系 数四个参数来满足Q的要求。 所以,螺旋直径 主要参数的确定 对于螺旋输送叶片,其物料输送量可按下式计算: 式中 Q螺旋输送搅拌机输送量(t/h) F料槽内物料层横截面积( ) (为填充系数) r物料的单位容积质量 最终选用水平放置、搅龙为螺旋面式的除芒装置。3.2.4主要参数的确定(1)物料输送量 :Q3600F?,?K?c式中;Q输送量(讹);,料槽内物料层横截面积(m2;F6p厅 4D2(妒为填充系数);,物料的单位容积质量,);c倾斜输送系数;V.物料在 料槽中的轴向移动速度(ms),在实际工作中,通常不考虑物料轴向阻滞的影响,因此物料在料 槽内的轴向移动速度V1S?n60。则,Q47D2S?胛?r?c-(3?1)由 上式可以看出,当物料输送量Q确定后。可以调整螺旋外径D、螺距S、螺旋转速栉和填充系数 妒四个参数 4 4送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.69%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:稀土永磁同步伺服电机的设计 学位论文刘坚,2011年 湖南大学 径向分量P1和P2。 图12 受力分析 从图上知,对任一个叶片来说, 1597.8sin(71.236)1506N。 1597.8 cos(71.236)511.6N。 对对整根轴来说 511.6 94604.6 N 。 因为 / =0.34e 所以X取值为1,Y的值为1.6。 滚动轴承若同时承受径向和轴向载荷,需将实际工作载荷转化为当量动载荷进行寿命计算。 计算。当量动载荷的作用效果与径向、轴向载荷的共同作用效果是等效的。在当量动载荷作 用下,轴承寿命跟实际受载下的轴承寿命相等。当量动载荷的计算公式为尸厶(皿圾) ()式中:径向载荷();轴向载荷():、】,径向系 数和轴向系数,由轴承类型和受力情况决定;厶冲击载荷系数,由载荷性质决定。通过 计算电机轴承的计算寿命 4 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 在当量动载荷P的作用下,轴承寿命与实际受载下轴承的寿命相同。 当量动载荷的计算公式是 式中 径向载荷(N); 轴向载荷(N); X ,Y径向系数和轴向系数; 冲击载荷系数 由于搅拌机受到中等程度冲击,查表知 =1.5 调心球轴承主要承受径向载荷,也可承受少量双向的轴向载荷。所以,调心球轴承与推力球 轴承共同作用才行。 当量动载荷可以用 代入数据可得 P= + 31381.56 N。 轴承 5 5送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.12%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:连续式混凝土搅拌机关键参数及叶片结构分析 期刊论文农业装备与车辆工程,2010年 陈莹 等 大学出版社,2002 11 陈宏钧主编.实用机械加工工艺手册M.第2版.北京:机械工业出版社,2003 12 赵利军.双卧轴搅拌机参数优化及其试验研究D长安:长安大学,2002年 13 王磊明 陈滔.混凝土搅拌机叶片结构及曲面形状研究探讨M.江西建材.2007, 22-25 14 顾维义.卧式螺旋搅拌叶片的螺旋角参数探讨.水产技术与经营M(第1期).1988,9- 14 15 李连华 门立杰 金鲲鹏.HJJ-80型卧式饲料搅拌机.农业化研究J(第7期).2006,99- 101 16 耿士强.关于双卧轴搅拌机“裹轴”现象 搅拌机将是未来的一种发展趋势。长期的生产实践证明,合理的叶片结构的布局和曲面形状. 对提高混凝土的硬度和生产率会产生很大的影响。参考文献l赵利军.双卧轴搅拌机参数优 化及其试验研究D.西安:长安大学,2002.2王磊明,陈滔.混凝土搅拌机叶片结构及曲面形 状研究探讨J.江西建材,2007:2225.3李连华,门立杰.H.IJ一80型卧式饲料搅拌机JI 农业化研究,2006:99101.4耿士强.关于双卧轴搅拌机“囊轴”现象和采取措施的探讨 J1.建筑机械技术 5 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 六、全部举例相似论文作者(共7个)六、全部举例相似论文作者(共7个) 查看全文报告请点击 说明: 1.总相似比送检论文与检测范围全部数据相似部分的字数/送检论文总字数 2.参考文献相似比送检论文与其参考文献相似部分的字数/送检论文总字数 3.排除参考文献相似比=总相似比-参考文献相似比 4.剩余相似比总相似比-典型片段总相似比 5.本报告为检测系统算法自动生成,仅供参考 序号序号作者作者典型片段总相似比典型片段总相似比剩余相似比剩余相似比 1邱佳佳2.25%4.49% 2刘萍2.25%4.49% 3陈莹2.25%4.49% 4刘坚1.69%5.06% 5陈滔1.69%5.06% 6王磊明1.69%5.06% 7王继伟1.12%5.62% 宁波大红鹰学院毕业设计(论文)任务书所在学院专业班级学生姓名学号指导教师题 目双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计主要内容和要求搅拌是混凝土生产工艺过程中极重要的一道工序,配制混凝土的各种材料经搅拌后成为均匀的拌和料。混凝土搅拌机是由垂直或水平设置在搅拌筒内壁的搅拌轴组成,轴上安装搅拌叶片,工作时,转轴带动叶片对筒内物料进行剪切、挤压和翻转推移等搅拌作用,使物料在剧烈的相对运动中得到均匀的拌和,因而拌和质量好,效率高。完成3张A0图纸(折合),并要求CAD绘制。撰写设计说明书,文字在1.01.5万字间,条理清楚,计算有据,格式按湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文(设计)规范化要求。设计说明书的内容包括:课题的目的、意义、国内外动态;研究的主要内容;总体方案的拟定和主要参数的设计计算;传动方案的确定,主要工作部件的设计;主要零件分析计算和校核;参考文献,鸣谢。主要参考文献与外文资料1 陈宜通,混凝土机械M,中国建筑材料工业出版社,20022 黄长礼,混凝土机械M,机械工业出版社,20013 冯忠绪,混凝土搅拌理论与设备M,人民交通出版社,20014 朱昆泉,许林发,建材机械工程手册,武汉工业大学出版社,20005 机械设计手册(上、中、下),化学工业出版社二、毕业论文进度计划序号各阶段工作内容起讫日期备注1选题2013.09.18前2下达任务书2013.9.21前3开题2013.09.25前4设计2013.09.252014.03.5中期考核2014.036完善与总结课题2014.03.2014.05.107提交正稿与指导老师评阅,专业委员会评阅2014.05.012014.05.168答辩与修改定稿2014.05.172014.5.24三、专业(教研室)审批意见:审批人(签字):工作任务与工作量要求:原则上查阅文献资料不少于12篇,其中外文资料不少于2篇;文献综述不少于3000字;文献翻译不少于2000字;毕业设计说明书或论文1篇不少于10000字。 提交相关图纸、实验报告、调研报告、译文等其它形式的成果。毕业设计(论文)撰写规范及有关要求,请查阅宁波大红鹰学院毕业设计(论文)撰写规范。备注:学生一人一题,指导教师对每一名学生下达一份毕业设计(论文)任务书。分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日诚 信 承 诺我谨在此承诺:本人所写的毕业设计(论文)XXXXXXXX均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。 承诺人(签名): 年 月 日摘 要混凝土搅拌机是施工机械装备中的重要设备,其产品质量和生产效率直接影响着建筑施工质量和建筑施工进度。强制式搅拌机是应用最普遍、使用率最高的混凝土搅拌机。双卧轴搅拌机是新型搅拌机型,因其搅拌质量好,生产率高,被广泛用于各种搅拌场合。本毕业设计从搅拌的目的和机理出发。工作时,推动叶片材料沿着螺旋表面移动,由于这两个相反的方向的旋转轴,这两个轴之间的材料以产生挤压,轧制和摩擦,以达到搅拌混合效果。通过对卧轴式搅拌机的叶片结构和曲面形状进行合理的布置和设计,混凝土的质量和生产效率会有很大的提高。 关键词:混凝土搅拌机;双卧轴; 叶片 41AbstractConcrete mixer is the key device of construction machinery and equipment. It has product quality and production efficiency, which directly impacts on the construction quality and progress of construction. Compulsory mixer is the most common and the highest utilization rate of concrete mixers.Double horizontal shaft mixer is a new-style mixer, which is widely used in many conditions because of the high mixing quality and productivity.This paper begins with the mechanism and purpose of mixing. The materials leaves along the spiral of mobile on the work. Because of the two axis of rotation opposite direction, the materials between the two axis produces extrusion rolling and scrubbing, in order to meet the stirring mixed effect. It has been proved in the long-term production, through the horizontal Coaxial mixer surface of the leaf structure and shape of a reasonable layout and design, concretes quality and production efficiency will be greatly improved. Key Words: concrete mixer; double horizontal ;shaft 目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 前言5第2章 绪论62.1搅拌的作用62.1.1混凝土的组成62.1.2搅拌的任务62.1.3合理的搅拌原理62.2混凝土搅拌机的类型72.3 国内外混凝土搅拌机的研究现状8第3章 总体设计及动力元件选择103.1总体设计103.2混凝土搅拌机的工作原理103.3电动机的选择113.4减速器的选择113.5联轴器的选择与计算12第4章 搅拌机结构设计与计算134.1总体方案拟定134.2方案的分析和确定144.3叶片主要参数的设计164.4 搅拌机主轴转速的确定174.5 螺旋叶片的选择184.5.1 叶片螺旋面的成型194.5.2 坯料形状的选择194.5.3 整圆坯料尺寸的确定194.6 螺旋叶片的校核21第5章 筒体和搅拌轴的设计275.1筒体的主要参数275.2 搅拌轴的主要参数27第6章 轴的设计与计算296.1左轴的校核296.1.1 初步估算轴的直径296.1.2 轴的结构设计306.1.3 轴承的强度校核306.1.4 左轴的强度校核326.2键的校核336.3销轴的校核346.4右轴的校核346.4.1 初步估算轴的直径356.4.2 轴的结构设计356.4.3 轴的强度校核366.4.4 轴承的校核376.5搅拌轴套筒的强度校核38结论39参考文献40致 谢41 第1章 前言第1章 前言近年来,随着城市基础设施建设,房地产开发业,促进生产混凝土生产的快速增长的快速发展。混凝土生产正在改变传统的现场生产混凝土搅拌分散,实现了重大改革建筑产业化。因为商业化生产的混凝土,其高度专业化和集中化生产特点大大提高混凝土工程质量,节约原材料,速度,提高劳动生产率,减轻劳动强度,而且还因为它节省了建设用地,改善劳动条件,减少对环境的污染而使人类受益。目前,国内外煤炭,建材,化工等行业使用的各种广泛用于煤炭搅拌,混凝土搅拌车等原料。从运动模式,其主要结构,它们可分为两类:一类在车轴的单个运动的形式(单轴和双轴)来安装各种混合叶片(长圆锥形,螺旋形等。) ,并使用叶片搅拌的材料,而另一种是由一个圆筒形钢齿轮驱动(有圆锥体,圆柱体等等) ,以产生自身转动的材料和搅拌效果。由于这些都是搅拌输送机使用一个单一的运动,因而材料的混合不充分的患病率,混合效果不理想;此外,噪音大,采用新技术,特别是在煤炭行业,煤炭行业等。搅拌输送机,工艺设计根本无法满足他们的要求严格限制其使用,以推广新技术,因此需要一个新的结构,一种新型的效果是明显的,以逐步取代老式搅拌机搅拌器,可广泛应用于其他行业。然而,在实际生活中,我们看到的大部分混凝土搅拌机,都是起搅拌作用,然后通过车载,人力等方式运送到需要的地方。搅拌和输送分开进行,既加强了工人的劳动强度,降低了劳动效率,造成大量原材料的浪费,又污染了环境。还有些设备是搅拌和输送是分开的,及用一种机器完成混凝土的搅拌作用,而用专门的机器完成混凝土的输送。连续式双卧轴搅拌机是随着混凝土施工工艺的改进而逐渐发展起来的新机型。近年来,搅拌机逐渐向大容量和高生产率方向发展。通过长期的研究和探索发现比较完善的搅拌输送过程。为使混凝土的搅拌和输送变得相对容易,一般采用卧式双轴强制式连续混凝土搅拌机。通过对搅拌轴的叶片的设计和组合,使物料完成搅拌和输送的工作。本机在封闭的环境中,实现对物料的搅拌和输送,搅拌及输送效果良好,对环境污染少,能够改善施工现场施工条件,保障施工人员身心健康,降低工人的施工强度,提高工作效率,减少施工中对环境的破坏。第2章 绪论2.1搅拌的作用2.1.1混凝土的组成截至今天最大的混凝土建筑材料,广泛应用于工业,农业,交通,国防,水利,市政和民用基础设施项目,发挥在国民经济中的重要作用。一般是指具体具体而言,它是根据混合的规定由水泥和砂,石骨料,加水从人造石混合,浇注冷凝后。其中,水泥和水的凝胶化,砂,石骨架从填充表面的水的作用下,泥浆包裹在砂和砂填充在间隙成为砂浆,砂浆和包裹在石材的表面上,和砾石填充的间隙。硬化浆料后,将砂,石骨料颗粒牢固地结合为一体,具有混凝土和许多其它重要性能有一定的强度。2.1.2搅拌的任务强度是混凝土最主要的力学性能,混凝土强度主要取决于混合料间的界面结构。一般认为混凝土主要任务是搅拌;(1)组分均匀地分散,对宏观和微观均匀; (2)破坏水泥颗粒团聚,使每个粒子渗透水的表睐,促使扩散现象的发展; (3)在薄膜包装的表面层水泥颗粒的水化的物理损伤,对水泥颗粒和其他材料,以促进结合以形成水合的所需产物的颗粒; (4)由于聚合表面通常覆盖有一层薄薄的灰尘和泥土阻碍界面层的形成中,它应该使多次碰撞并彼此摩擦,以减少灰尘的薄膜材料粒子之间的碰撞;2.1.3合理的搅拌原理由以上分析可以给合理的搅拌机理一个解释:在搅拌过程中应该是可能的混合轨迹的分量在一个相对集中的区域交织穿插在整个混合物的体积,以产生各部件之间的最大摩擦力最大化参与运动的次数和交叉频率轨迹的组合,实现宏观和微观均匀性创造最有利的条件。因此,为了获得具体的均匀混合,混凝土搅拌机,必须满足以下条件: (1)可搅拌混凝土,沥青各种组件,使水泥浆,甚至包裹集料表面;放电均匀的混凝土(2)搅拌能力的; (3)与材料搅拌时间短; (4)占地面积小; (5)功率消耗,符合环保要求。而影响混凝土搅拌质量的与搅拌机有关的主要因素有:(1)混凝土搅拌机的结构形式和它的搅拌速度;(2)搅拌叶片和衬板的磨损状况;(3)各种混合材料的加料顺序;(4)搅拌时间。2.2混凝土搅拌机的类型目前,有两种形式生产搅拌机,混合单一种是独立使用,另一种是搅拌楼(站)配套主机。因为要求各不相同,在两个略微不同的形式的混合器的结构(比单搅拌馈送和支持与多个水体的宿主),但两者的主体是相同的。为了满足不同搅拌混凝土的要求,先后开发了多种型号,在不同的功能结构和性能各型号,可分为从不同的角度。它的原理,基本自加载,并且可以分为两类强制性的。表1 混凝土搅拌机分类分类方式作业方式搅拌原理安装方式出料方式搅拌筒外形形式周期式连续式自落式强制式固定式移动式倾翻式非倾翻式梨形、锥形、鼓形、盘形、槽形、其他形自降混频器是基于自落下的材料的混合原理。当混合使用作品的固定刀片筒壁材料为圆筒分割和促进材料是由它自身的重力,冲击溅,这样的材料正在进行的重分布的各部分的相互位置,以获得均匀混合。这种类型的结构简单,功耗和叶片的磨损很小,但它的强度不够剧烈搅拌,搅拌质量难以保证,生产效率低,只适用于普通搅拌塑性混凝土,粗骨料粒径要求不严格,广泛适用于中小型施工现场。有这样一个共同的混频器,鼓搅拌机,双锥反转出料搅拌机,双锥混合机和通风报信饲料搅拌机等。一鼓混频器的性能,由于技术落后,被列为淘汰的产品于1987年。强制式搅拌机后是自动装弹搅拌机,干混凝土的发展逐渐发展起来。和自加载混频器不同的是,它不是由重力下搅拌,但随着叶片的旋转来切割材料,挤出,压延和抛出等强制搅拌,使物料剧烈搅拌,得到均匀的相对运动。与自动装弹搅拌机相比,搅拌强烈,搅拌质量好,生产效率高,但损耗大,功率大,同时也为更严格的限制的总大小适用于搅拌干硬性混凝土和用于施工现场搅拌站轻骨料混凝土混凝土和混凝土预拌工厂车间。有这样一个共同的搅拌机,垂直轴涡桨搅拌机,立式行星搅拌机,单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机等等。2.3 国内外混凝土搅拌机的研究现状在搅拌机出现的时期,是以自落式搅拌的形式出现。随着对混凝土要求的不断增多,出现了强制式搅拌机。强制式搅拌机又可分为立轴式和卧轴式两类。国内几乎都是这两种形式的搅拌机。立轴式搅拌机,又称涡浆式强制搅拌机,这种搅拌机的形式是在固定放置的圆盘中央,装有一个由减速机驱动的转子臂架,在臂架上装有搅拌叶片和内外壁铲刮叶片,依靠各组搅拌叶片不同的安装位置和安装角度便能对在圆盘和转子之间环形工作容积的物料进行剧烈搅拌。卧轴式搅拌机又称圆槽式搅拌机,是七十年代发展起来的一种新型搅拌机,它可分为单轴式和双轴式,这种形式的搅拌机兼有自落和强制两种搅拌的机能,搅拌叶片的线速度比涡浆式小,因而耐磨性要比涡浆式小高。单卧轴搅拌机是由德国ELBA公司研制生产。它具有结构紧凑、消耗功率小、叶片衬板耐磨性好,能满载启动和具有搅拌轻质混凝土能力的优点。我国也向该公司引进了样机。与双卧轴搅拌机的改进是逐步发展起来的新车型混凝土施工技术。国外从20世纪40年代后期开始出现在美国和德国,但轴的密封技术,其发展基本处于停顿状态的不成熟。直到七十年代初,因为这项技术是一个突破,双卧轴搅拌机在许多国家重新制定正确的,有一系列的产品。中国的发展在20世纪80年代早期的成功,但产品规格和产品,远远超过了其他机型数量的快速发展。搅拌机制是双卧轴搅拌机的核心部分,混凝土搅拌质量是好还是坏,高,生产效率低,如何使用维护成本都与它相关联。所述搅拌装置被水平地设置了双针筒圆槽,两个相对的搅拌轴与安装在所述组合物中的搅拌叶片的方向转动。动作的搅拌桨半径彼此相交,叶片角度在轴的中心线,当搅拌轴,一方面驱动的进料混合物中的搅拌叶片的两匝在所述气缸的圆周运动,上下翻滚,而搅拌叶片相遇或重叠,材料在两轴之间相互交换领域混合;用手推动沿轴线不断搅拌,以从旋转运动的旋转平面的另一平面混合材料。第3章 总体设计及动力元件选择第3章 总体设计及动力元件选择3.1总体设计在本次设计中我选择的是双卧轴混凝土搅拌机的机械部分设计,其主要由传动系统、搅拌输送装置、搅拌筒、及外供水系统等组成,但是搅拌机的核心部分是搅拌机构。由于考虑到自己设计水平有限,设计整个机械部分的任务量太大,可能无法完成,所以我对其核心机构搅拌机构进行了详细的设计计算。因为搅拌叶片的布置和形状选择是衡量混凝土搅拌机搅拌质量和搅拌效率的重要指标,所以我从叶片的布置和选型来说明整个搅拌系统的工作过程及其原理。对于其他部位做出了粗略的阐述和设计,先整体了解一下双卧轴混凝土搅拌机的主要机构,由电动机、搅拌轴、搅拌叶片、联轴器、搅拌筒体、减速器这些部分组成(如下图所示)。图1 双卧轴混凝土搅拌机1减速器 2联轴器 3搅拌轴 4进料口 5搅拌筒体 6出料口 1.电机、减速器由联轴器连接在一起,减速器与搅拌轴也由联轴器连接在一起,安装在底座上组成一个整体,它们之间用螺栓联结以便装卸和运输。2. 搅拌系统由搅拌筒,搅拌轴及轴上的叶片组成,完成物料的搅拌及输送工作。两搅拌轴在搅拌筒内成对称方向布置,搅拌轴主要用于输送物料,同时可以用来搅拌和输送物料。本次设计将主要阐述搅拌机构的设计与计算。3.2混凝土搅拌机的工作原理双卧轴混凝土搅拌机是由水平设置在搅拌筒内壁的两根搅拌轴组成,轴上安装搅拌叶片,包括入料叶片和搅拌叶片以及反向叶片。入料叶片和搅拌叶片为螺旋状,紧贴搅拌轴安装,而搅拌叶片为螺旋带状,与搅拌轴之间有一定的间隙,反向叶片为螺旋桨的形式设计。工作时,物料由进料口进入,通过入料叶片的转动使物料沿着搅拌轴向出料口移动,同时经过搅拌叶片转动及反向叶片的阻滞和反作用力使筒内物料进行剪切、挤压和翻转推移等搅拌作用。由于反向叶片的逆流作用,使物料在剧烈的相对运动中得到均匀的拌和,因而拌和质量好,效率高。3.3电动机的选择由于双卧轴混凝土搅拌机从结构上看,主要就是依靠电机的旋转,带动减速机的转动,进而带动搅拌轴的旋转。因此,电机是整个装置的动力元件。由于在露天工作,工作时灰尘较多,土扬水溅的工作场合。在搅拌的过程中,由于混凝土在不断的搅拌过程中消耗动力,因此双卧轴混凝土搅拌机的生产能力决定着电机的功率。此处电动机选型计算不详细涉及功率计算,而依据工作装置转速进行电机选型。异步电机具有结构简单、维修方便、工作效率高、重量较轻、成本较低、负载特性较硬等特点,是应用较广、需求较多的一类电机。综合考虑各个条件,暂选电机为Y180M-4型电机。查表知该电机功率为18.5KW。转速为1470转/min。效率为90%,额定转矩为2.0KW,最大转矩为2.2KW。3.4减速器的选择由于混凝土搅拌机在搅拌时,为了使混凝土搅拌的比较均匀,搅拌轴的转速不宜过快。但考虑到该机器的生产能力,搅拌轴的转速又不可太慢。综合考虑一下,参考其它机器的转速,该搅拌轴的转速在40r/min左右。通过查表知暂选减速器的型号为ZSY224,减速器i=40,电动机转速为1470r/min,则搅拌轴的转速为38r/min符合要求。还可查出该减速器额定功率为64KW。(1) 机械强度的校核计算 式中 减速器的计算输入功率(KW); 减速器的实际输入功率(KW); 工况系数; 与实际输入转速相对应的额定输入功率(KW)。混凝土搅拌机属于中等冲击,据表查得工况系数1.5。计算输入功率为 18.51.527.75该减速器满足机械强度要求。(2) 校核热功率 式中 计算热功率(KW);额定功率利用系数;负荷率系数;环境温度系数;许用热功率(KW)。功率利用率,查表知额定功率利用系数1.5;由图知,载荷率系数0.7;由图知,环境温度系数1.3;由表知,许用热功率。计算热功率为 18.51.50.71.319.5热平衡校核通过。选用减速器代号为ZSY224。3.5联轴器的选择与计算由于电机与减速器和减速器与搅拌轴之间需要传递扭矩和运动,因此需要联轴器来保持它们一同回转而不脱开。由于凸缘联轴器具有结构简单,制造方便,成本较低,装拆、维护简便,可传递大扭矩。因此,我们可以选择该联轴器作为该机器的联轴器。由于电机和减速器已经选定,减速器连接的轴已经确定。因此联轴器的基本尺寸参照机械零件设计手册,可以确定下来。然后根据安装和配合需要的尺寸,来确定最终的加工的大小和尺寸。第4章 搅拌机结构设计与计算第4章 搅拌机结构设计与计算4.1总体方案拟定双卧轴搅拌机的搅拌机构主要由搅拌筒和两根搅拌轴及轴上附加的叶片组成,两搅拌轴在搅拌筒内成对称方向布置,一般来说,双卧轴混凝土搅拌机都是一个搅拌轴主要用于输送物料,而另一个搅拌轴用来搅拌和输送物料。搅拌叶片在轴上布置对混合物均质性有着重大的影响。对搅拌机筒体中充填性能及对机器生产率和搅拌过程耗电量的也有着影响,在叶片不同的布置方式下,叶片轴转速对混合物均质性的有不同影响,在叶片不同布置和转速下,搅拌机筒体的安装倾角对搅拌过程及对混凝土制件强度指标有着不同的影响。为了设计合理的搅拌机构,必须从叶片的形状和布置及筒体的安装来提高搅拌质量和效率。初步拟定以下几种方案: a型可使物料连续顺向流动的布置,两轴上叶片反向安装,但都能确保物料朝卸料口移动。b型两轴上叶片在外型上是同向布置,但一根轴的叶片把混合物推向卸料槽,而另一根轴则相反。c型两轴叶片在外型上是同向布置,并且筒体向卸料一侧倾斜一个角度。d型叶片外型上同向布置,筒体倾斜安装,并且在靠近卸料口处,轴上装有阻滞作用的叶片。e型混合布置,在一根轴上安装的叶片使物料沿着搅拌机筒体从装料口朝卸料口流动。在另一根轴上,使物料顺着流动的叶片与逆向流动的叶片交替安装,而两根轴的卸料端都装有阻滞作用的叶片(分别如下图所示)。(a)(b)(c)(d)(e)图2 叶片的布置形式图上示出了搅拌机的叶片在轴上安装的几种布置方式(假设叶片设置在一个平面上并只标记出安装角度)。4.2方案的分析和确定a方案中两轴上的叶片反向安装,都能确保物料朝着卸料口移动。但是其移动速度太快搅拌质量差,所以不予考虑。b方案两轴上的叶片同向布置,但是推动物料的的方向相反,会使物料移动速度过慢或者无法移动堵死搅拌机。c方案两轴上叶片也是同向布置,为了使物料能够顺利移动变使筒体向卸料口方向倾斜一个角度,这个方案可以考虑。但是倾斜的角度很难把握,难以找到合适的角度确保搅拌质量和效率。d方案是在c方案的基础上在卸料口附近加上阻滞作用的叶片,可以确保倾斜角度稍大的情况下也能控制物料正向移动速度,提高搅拌质量,此方案可选。e方案在e方案的基础上加以改进,一根轴上安装顺流叶片,另一根轴上的顺流和逆流的叶片交替安装,使其搅拌更加均匀彻底,同时两根轴都加阻滞叶片。经过这些方案的研究和考虑,决定选择e方案混合布置的叶片。但安装倾斜的筒体对搅拌机构的稳定性和寿命有所影响,但是要其叶片要有同向布置,搅拌推动物料的方向才会相反作用,物料逆流,搅拌才会充分。于是选择了以下叶片的布置方案(如下图所示)。图3 设计叶片的布置在入料端使用宽螺旋状的入料叶片,中央部分用带状的螺旋叶片,并且利用螺旋桨式的叶片作为反向叶片,搅拌叶片的正向叶片和反向叶片分别在两轴上交替安装。通过对叶片相对运动分析可知:这种搅拌叶片正反依次交替的正反排列得到的逆流次数要比搅拌叶片双正排列得到的次数多,因此搅拌作用更强烈,搅拌质量也更好。虽然这样搅拌效率高,搅拌作用更强烈,搅拌质量也更好。但这种情形下,搅拌叶片的运动顺序容易破坏拌筒内物料的整体流动,因为物料以连续递推的方式前进。为了解决这些情况,选用的反向叶片的长度一般比正向叶片的要小一些。此外,采用螺旋桨叶片,作为反向叶片,各叶片均匀分布在轴上。这种叶片,可以承受较大的反向推力,搅拌的效率较高。螺旋桨叶片间断的分布在轴上,使搅拌更加的充分。筒体内的物料被正、反叶片分成两部分,一部分向前推进,另一部分则向后推送,使物料产生连续不断的轴向往复运动,将处于不同半径处的物料翻转,在正反叶片的共同作用下,物料在机内反复翻动、扩散、搅拌、揉搓,使物料混合均匀。由于正向叶片大于反向叶片,且入料叶片比搅拌叶片宽且与搅拌轴之间垂直方向看是没有缝隙的,以保证所以物料在作轴向往复运动的时候,顺流的推进力总体上大于反推进力,于是物料总体上是向出料口方向前进的,因而可以满足连续工作的要求。此外,物料由通常的单向运动方式改为往复运动,使得设备在有限的长度,提高物料的生产率和搅拌效率。经过以上分析选择此混合型正反叶片相互交替布置是最合理的方案,且正向搅拌叶片设计为螺旋带状,反向叶片为螺旋桨式,入料叶片紧贴搅拌轴安置,增强推进力。4.3叶片主要参数的设计以入料叶片为例来说明叶片的主要参数设计。物料在料槽中的轴向移动速度(m/s),在实际工作中,通常不考虑物料轴向阻滞的影响,因此物料在料槽内的轴向移动速度/60。由上式可以看出,当物料输送量Q确定后,可以调整螺旋外径D、螺距S、螺旋转速n和填充系数四个参数来满足Q的要求。所以,螺旋直径 主要参数的确定对于螺旋输送叶片,其物料输送量可按下式计算:式中Q螺旋输送搅拌机输送量(t/h)F料槽内物料层横截面积()(为填充系数)r物料的单位容积质量()c倾斜输送系数;令,所以式中K物料综合特性系数。物料综合特性系数为经验数值。一般说来,根据物料的性质,查表取K=0.0573为填充系数取值为0.3C倾斜输送系数。该搅拌机的倾斜角度为,查表取值为1代入数据得。为方便生产,一般把计算出来的D值应尽量圆整成下列标准直径(mm):150,200,250,300,400,500,600,700,800所以D=500 mm。4.4 搅拌机主轴转速的确定与主轴的转动,从而使附加的混凝土,以产生围绕旋转轴线的循环流。一定数量的主轴的这种附加混凝土再循环流的影响范围内的转速是不显著。然而,当达到一定的转数,将生产混凝土输送方向垂直于轧制跳跃,然后从未经促进重新搅拌主轴轴线。这不仅降低了材料的传输效率,设备的磨损成员加快,同时也降低了生产效率。因此,为了避免这种现象,主轴转速不能超过其临界转速。确保主轴和因为在垂直于输送方向的径向运动的离心力,不产生近混凝土,它不能大于离心力所受的重力,而具体的叶片的外径遭受的最大离心力的,所以具体应的最大离心力之间的下列关系遭受自身重力: 式中 主轴最大转速,即临界转速,;螺旋叶片外径,;重力加速度,;物料综合特性系数。令,则式可转化为: 式中 物料综合特性系数,查表知:A=37代入数据得因此把它初始设置在38是合理的。搅拌叶片的螺旋角的设计 由于筒内充满了物料,其扩散作用使在环筒(d2-d1)内的物料偏离输送实体。而周围的物料又来补充,组成新的输送实体,连续不断,循环往复。为不使物料在搅拌筒内堆积和截断。输送叶片旋转一周输出的物料应与搅拌叶片旋转一周输出的物料一致。由公式 式中:Q:料流量():螺旋叶片轴向投影面积 ():叶片旋转一周被推料的轴向运动距离() N:叶片轴的转速 ()要满足物料的连续性,有公式 其中 把其余数据代入得:由叶片的性质知,带式螺旋叶片的螺旋节距与螺旋叶片的直径大致相同,再根据下述关系知 考虑到该轴上还有一些反转的叶片,的值适当取的大一些,所以取480 mm。4.5 螺旋叶片的选择用于双卧轴混凝土搅拌机的工作螺旋是由旋转轴和许多螺旋叶片彼此焊接而成。螺旋叶片的制造无疑是整个螺旋输送机制造中的关键。制造螺旋叶片虽有多种方法,但由于螺旋输送机属小批生产,故用模具压形来制造螺旋叶片乃是质量可靠而又切实可行的办法。4.5.1 叶片螺旋面的成型叶片的螺旋面是以垂直于轴的一段直线作母线绕轴作匀速旋转并同时作匀速轴向移动而形成的。是母线绕轴旋转360所形成的螺旋叶片,此时母线轴向移动的距离称为螺距S。4.5.2 坯料形状的选择所示螺旋叶片的坯料形状示于下图所视,显然坯料有一小块扇形面积未被使用。尽管如此,但生产中往往选用这种形状的坯料压制出正好一个螺距的螺旋叶片。若将坯料修改成开有剪缝的整圆环状,就能压制出多于一个螺距的螺旋叶片,达到充分利用材料的目的,还可减少工作螺旋中叶片间的焊缝。这样做的另一优点是使构成工作螺旋的各螺旋叶片的接头处的各焊缝错开而不在同一轴向平面内,从而改善螺旋输送机工作的平稳性。4.5.3 整圆坯料尺寸的确定此叶片为实体面型的螺旋叶片。根据设计的尺寸可知:D=140mm,S=400mm,B=180mm。图4 实体面型螺旋叶片(1) 内螺旋线投影长=3.14140=440mm。(2) 外螺旋线投影长=3.14500=1570mm。(3) 螺旋线实长594.6mm。1620.2mm。(4) 叶片内沿展开半径 mm。(5) 叶片外沿展开半径 =104.5+180=284.5mm。(6) 展开料缺口夹角= (7) 展开料缺口外螺旋线旋长 A=164.7mm。带式面型的螺旋叶片根据设计的尺寸可知:D=300 mm,S=480 mm,B=100 mm。图5 带式面型螺旋叶片(1)内螺旋线投影长=3.14300=942mm。(2)外螺旋线投影长=3.14500=1570mm。(3)螺旋线实长1057mm。1642mm。(4)叶片内沿展开半径 mm。(5)叶片外沿展开半径 =101+100=280.7mm。(6)展开料缺口夹角= (7) 展开料缺口外螺旋线旋长 A=120mm。4.6 螺旋叶片的校核叶片的材料采用16Mn的钢,查表知道叶片的420 MPa。253 MPa。图6 物料叶片上运动图P上的材料颗粒M在受力,在槽的化合物的运动,即轴向运动和旋转的径向方向,如图所示,两个轴向速度V1 ,有圆周速度V2 ,该组合的V速度当螺旋旋转角速度绕轴线W,如果在具有螺旋叶片M中的颗粒物质的任何点的半径r O,物料颗粒的M通过求解三角图的速度移动的速度。在叶片上的线速度O点,被牵连的材料粒子M,可用向量OA表示旋转O方向的点的切线的方向的移动速度;材料颗粒m相对于该相对滑动速度螺旋面,平行于螺旋O点线切线方向向量AB代表可用性。当不考虑叶片摩擦的材料粒子的绝对运动的速度M Vn的螺旋表面的法线方向应该是O点可用向量OB说。由于摩擦材料和叶片,因为该材料的速度的方向粒子MVO点垂直于偏转应该是 - 摩擦角 。第五分解现在,该材料颗粒可以从点O与速度V1 V2的圆周速度的轴向移动获得的。因此, V1是材料在槽的方向上的传输,并且V2是材料处理和干扰逮捕。根据物料颗粒M运动速度图的分析,物料轴向移动的速度为: 由于,所以而 所以由于所以又可写成同理可得: 。式中S螺旋螺距(mm)n螺旋转速(r/min)f物料与叶片间的摩擦系数,f=tan,是与物料的摩擦角()螺旋面升角()。据此,可得出物料在料槽内轴向移动速度V1和圆周速度V2随半径r而变化的曲线图。图7 物料轴向运动与圆周运动由图7可见,对带状叶片,V2在半径长度范围内是变化的。在叶片边缘处,沿轴向运动的速度最大。 。代入数据知=现在假设物料均是在最大速度上进行运动,在轴旋转一周时的时间内,在水平方向上,由动量守恒定律得代入数据得。在竖直方向上,由动量守恒定律得代入数据得7.4N。0.3mg=1366.6 N。 叶片在叶边缘所受的力为F=1366.5 N。叶片在沿轴向看去为一圆环,由公式对y轴的惯性矩叶片弯曲时,最大正应力发生在弯矩最大的截面上由公式=0.075 MPa对实体叶片,V2在半径长度范围内是变化的。在叶片边缘处,沿轴向运动的速度最大。 。代入数据知225.6mm/s=0.2256m/s。=129.8 mm/s0.130m/s。在水平方向上,由动量守恒定律得tmv1代入数据得21.7 N。在竖直方向上,由动量守恒定律得tmv2代入数据得7.2N。0.3mg=1590.3N。 叶片在叶边缘所受的力为F=1597.8N。叶片在沿轴向看去为一圆环,由公式对y轴的惯性矩叶片弯曲时,最大正应力发生在弯矩最大的截面上由公式0.033MPa 由于物料在刚接触叶片时,瞬间速度发生了较大的变化,对叶片来说有一个很大的力的冲击,在这个瞬间,叶片要承受较大的冲击。由于由上式计算出的结果可知远小于,叶片不会发生弯折的情形。可以认为这种冲击对叶片来说也是安全的。螺旋桨式螺旋叶片即反向叶片螺旋桨式螺旋叶片在双卧轴混凝土搅拌机当中,主要是用来使混凝土反向运动,使混凝土搅拌得更均匀,达到一定的硬度。然而由于叶片的作用,使混凝土在反向运动,而物料在运动的过程中突然受阻,叶片受到的阻力将突然增强。因此,叶片受到很强的推力,容易发生弯折(如下图所示)。图8 反向叶片在水平方向上,由动量守恒定律得tmv1-mv2代入数据得14.5 N。在竖直方向上,由动量守恒定律得tmv2代入数据得4.8N。0.3mg1883.25N。 叶片在叶边缘所受的力为F=1883.4N。叶片在沿轴向看去为一圆环,由公式对y轴的惯性矩叶片弯曲时,最大正应力发生在弯矩最大的截面上由公式0.24MPa参考一些其它的焊接方法,对于实体搅拌叶片有很长的焊缝,。我采用交错断续角焊缝。焊角尺寸为5 mm,相邻焊缝的间距为30 mm,焊缝段数为10段,每段焊缝长度为50 mm。对于带状叶片来说,主要是对叶片加强板两端的焊接。分别采用角焊缝,焊角尺寸为5 mm。第5章 筒体和搅拌轴的设计 第5章 筒体和搅拌轴的设计5.1筒体的主要参数筒体主要包括出料口、侧板、伴筒组成,其长度根据搅拌轴长定为4354mm,宽度为1046mm,高度为593mm。为了加固筒体,在其两个长边加上角钢。能增加筒体的使用寿命和安全性,如下图所示。图9 筒体1侧板 2角钢 3伴筒 4出料口 5圆弧板 5.2 搅拌轴的主要参数考虑轴的材料不能太重,于是采用管轴的形式。其长度为4300mm,内径为116mm,外径为140mm,留下24mm厚度作为焊接叶片所用。在轴的两端分别有两个与联轴器固定的销孔其直径为30mm。叶片焊接上去是最简单实用的方式,用焊接的优势还容易修复脱落的叶片。搅拌轴为一管光轴,既节省材料,又容易修理,在生活中普遍应用,所以选择这种搅拌轴作为设计所用,下图为焊上叶片后的搅拌轴,每个螺旋叶片都附加叶片加强板来保证叶片的牢固性。图10 搅拌轴第6章 轴的设计与计算第6章 轴的设计与计算6.1左轴的校核电机的功率;联轴器效率;减速器效率已知电机的功率是18.5KW。查表得联轴器的效率是0.99。减速器的效率是0.91代入公式得17.59KW。6.1.1 初步估算轴的直径选取45号钢作为轴的材料,调质处理。查表得640N/mm2,由表查得材料许用应力60N/mm2。由公式 mm轴所传递的功率,KW;n轴的转速,r/min。A取决于轴材料的许用扭矩切应力的系数,其值查表知A=115计算轴的最小直径并加大3以考虑键槽的影响。则91.6 mm。在轴的最细的部分轴的直径取值为100 mm。图11 左轴结构6.1.2 轴的结构设计确定各轴段直径和长度(1)段根据圆整(GB5014-85),并由T和n,根据减速器选择联轴器型号为(Q/ZB121-73),比毂孔长度稍短,因此(1)段的长度选择为160 mm。(2)段为使联轴器定位,轴肩应有一定高度,且符合标准密封内径和滚动轴承型号,因此(2)段的直径为110 mm。取端盖宽度为20 mm。查GB/T281-1994,暂选圆柱孔调心球轴承2322,其宽度为80 mm。轴承座的宽度为40 mm。筒左壁厚度为27 mm。考虑到端盖与联轴器之间有距离,(2)段总的长度为187 mm。(3)段为了和轴套配合,(3)段的直径为116 mm。轴套与轴连接用的是销轴,考虑到销轴成对使用,(3)段长度不宜过短,因此设计选(3)段长度为200 mm。6.1.3 轴承的强度校核搅拌轴与壳体的连接,根据轴的直径,选用调心球轴承2322。查设计手册,2322轴承的主要性能参数(GB/T288-1994)为:C=215000 N, Co942000 N ,e0.39,YI=1.6,Y2=2.5,Yo1.7计算轴承支反力 设置一个标准,诸如螺旋线螺距,如单头的直径,正视角螺旋的螺旋。从螺旋轴的材料粒子M R为研究对象,运动分析旋转斜表面材料颗粒m作用在力P,摩擦材料和刀片力的方向和法线方向的螺旋平面之间的关系P偏差的角。角度是由材料的表面粗糙度和摩擦角螺旋螺旋面盘拉伸螺旋微不足道的可被认为角度的表面粗糙度的影响的大小来确定。 P能够被分解为正常的力分量的径向分量P1和P2。图12 受力分析从图上知,对任一个叶片来说,1597.8sin(71.236)1506N。1597.8 cos(71.236)511.6N。对对整根轴来说 511.694604.6 N 。因为/=0.34e 所以X取值为1,Y的值为1.6。滚动轴承若同时承受径向和轴向载荷,需将实际工作载荷转化为当量动载荷进行寿命计算。在当量动载荷P的作用下,轴承寿命与实际受载下轴承的寿命相同。当量动载荷的计算公式是 式中 径向载荷(N);轴向载荷(N); X ,Y径向系数和轴向系数; 冲击载荷系数由于搅拌机受到中等程度冲击,查表知=1.5调心球轴承主要承受径向载荷,也可承受少量双向的轴向载荷。所以,调心球轴承与推力球轴承共同作用才行。当量动载荷可以用代入数据可得 P=+31381.56 N。轴承基本额定寿命的公式是 式中 失效率百分之十的基本额定寿命C基本额定动载荷(N);P当量动载荷(N);寿命指数,对球轴承=3若轴承工作转速为n(r/min),以小时为单位的基本额定寿命公式为= 代入数据得=77094h由于实际工作中,混凝土不可能填满整个滚筒,调心球轴承的受力也不会是这么的大。但考虑到轴承是易损件,应该经常检查,及时更换调心球轴承。6.1.4 左轴的强度校核联接搅拌机轴筒和减速器的轴主要受到扭矩的作用而发生扭转。轴上各个段都有受力矩的影响,选择其中受力较大、应力集中较严重的截面。应为直径较小的地方。在不考虑其余损失的情况下,轴的最大切应力由公式可得 T轴所受的扭矩; 抗扭截面系数。对于圆轴的圆截面来说,D为圆截面的直径。 代入数据得: 20.31轴满足抗扭强度。由于混凝土的填充系数为0.3.前面已经计算出单个叶片所受的径向力。在不考虑其它的影响。左轴承上所受的力为轴所受的最大弯矩M在轴端。弯矩=15069312=4228848N.mm。轴所受的扭矩T3103500N.mm。当量弯矩,取折合系数0.6,则当量弯矩4864379N.mm。由公式得轴的计算应力为=48.64该轴满足强度要求。6.2键的校核因轴的直径为100 mm。暂选普通平键。键的尺寸为 mm。键的材料用45钢。与键相对滑动的键槽径表面硬化处理查表知 =120 MPa。所在处传递的功率最大为由公式与实际输入转速相对应的额定输入功率工况系数连轴器的效率。效率为0.99电机的输入功率由于搅拌是工况属于中等冲击查表知 工况系数为1.5代入数据知/1.5=12.349 KW。在不考虑其余的损失的情况下,键所传递的扭矩为/n=9550x18.5/38=3103.5 Nm.键的连接工作面的压强公式为式中: T传递的转矩(N.mm) d轴的直径(mm) k键与连轴器的接触高度(mm),平键k0.4h。 b键的宽度 键的许用压强L键的工作长度(mm)。l=L-b代入数据得:P105.4 MPa,键的强度是安全的。6.3销轴的校核搅拌轴与轴之间的联接,由于有扭矩的传送。并且销轴还要受到力的作用。选择在搅拌轴上两头各用两个销轴联接。销的材料用45钢,并进行硬化处理,其许用切用力80-100 MPa,许用弯曲应力=120-130 MPa。销轴的抗剪强度F销所受的拉力;d销轴的直径。代入数据得:3.30 MPa由于该力是是平均力,所以销轴的抗剪强度应为平均抗剪强度。销轴的平均抗剪强度远低于许用切用力。考虑到有时在瞬间冲击时有较大力时,但抗剪强度远低于许用切用力。所以,销的抗剪强度是满足的。销轴的抗弯强度F销所受的拉力;d销轴的直径;b联接轴的直径。代入数据得:。由于该力是是平均力,所以销轴的抗弯强度应为平均抗弯强度。销轴的平均抗弯强度远低于许用弯曲用力。考虑到有时在瞬间冲击时有较大力时,但抗弯强度远低于许用弯曲用力。所以,销的抗弯强度是满足的。6.4右轴的校核电机的功率;联轴器效率;减速器效率已知电机的功率是18.5KW。查表得联轴器的效率是0.99。减速器的效率是0.91代入公式得17.59 KW。6.4.1 初步估算轴的直径选取45号钢作为轴的材料,调质处理。查表得640N/mm2,由表查得材料许用应力60N/mm2。由公式mm轴所传递的功率,KW;n轴的转速,r/min。A取决于轴材料的许用扭矩切应力的系数,其值查表知A=115计算轴的最小直径并加大3以考虑键槽的影响。则91.6 mm。在轴的最细的部分轴的直径取值为92 mm。6.4.2 轴的结构设计(1)确定各轴段直径和长度图13 右轴结构 (1)段根据圆整(GB5014-85),且符合标准轴承内径。选取内径为110 mm。查GB/T281-1994,暂选圆柱孔调心球轴承2322,其宽度为80 mm。 (2)段轴承需要定位,在这个条件下,(2)段的直径应比(1)的大,直径为170 mm。长度适当设置一下。因此,长度为16 mm。 (3)段轴肩应有一定高度,且符合标准密封内径和推力球轴承型号,因此(3)段的直径为130 mm。查GB/T301-1995,暂选推力球轴承51226,其宽度为45 mm。轴承座的宽度为40 mm。筒右壁厚度为27 mm。(2)段总的长度为112 mm。 (4)段为了和轴套配合,(4)段的直径为116 mm。轴套与轴连接用的是销轴,考虑到销轴成对使用,(4)段长度不宜过短,因此设计选(4)段长度为200 mm。6.4.3 轴的强度校核轴上各个段都有受力矩的影响,选择其中受力较大、应力集中较严重的截面。应为直径较小的地方。在不考虑其余损失的情况下,轴的最大切应力由公式可得 T轴所受的扭矩; 抗扭截面系数。对于圆轴的圆截面来说,D为圆截面的直径。 代入数据得: 20.31轴满足抗扭强度。由于混凝土的填充系数为0.3.前面已经计算出单个叶片所受的径向力。在不考虑其它的影响。左轴承上所受的力为轴所受的最大弯矩M在细轴,与粗轴联接的地方。水平面所受弯矩27108
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本文标题:【JX14-60】双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计
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