JS1500型混凝土搅拌机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘要   混凝土搅拌机是一款大中型搅拌机，主要适用于较大的建筑工程，是非常重要的建筑机械。它是强制式卧轴搅拌机的一种，不但能搅拌干硬性混凝土，而且能搅拌轻骨料混凝土，是一款多功能搅拌机。在搅拌过程中，通过搅拌轴的回转运动来带动搅拌叶片对筒内物料进行剪切、挤压和翻转推移等搅拌作用，使物料在相对的剧烈运动中的得到充分的拌合，因而它具有拌合质量好、能耗低、效率高等优点。现代建筑工程中搅拌机的广泛应用，不仅减轻了工人的劳动强度，还提高了混凝土工程的质量，对我国的基础设施建设做出了很大贡献。在下一个五年规划 中，国家加大了基础设施的建设的力度，这对混凝土机械行业的发展是十分有利的。该类型搅拌机的主要组成结构包括：传动系统、搅拌系统、上料系统、卸料系统、电气控制系统等零部件。在本次设计中，我们主要对传动方案进行了选择和设计计算，还确定了上料、卸料的方式以及叶片的结构，并对部分零部件进行了校核，使之满足不同场合的工作要求。  关键词： 混凝土搅拌机、质量、能耗、效率、组成结构买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 a is it is an It is a of  is a In of of to in of as in so it be of of of a of In of of is of In we on of to 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985   录  摘要   I    论   1 第一章  总述   3 拌的作用   3 凝土简介   3 拌的任务   3 拌机应具备的功能特点   4 拌机的分类及使用特点   4 搅拌机的分类   4 凝土搅拌机使用特点   5 凝土搅拌机的发展 趋势   5 第二章  总体方案的确定   7 第三章  传动系统设计   8 传动设计   8 带传动的设计计算   8 轮传动设计   11 一级传动齿轮计算   11 二级齿轮设计计算   16 速器轴的设计   20 第四章  搅拌机设计   23 壳的设计   23 拌轴的设计   24 拌轴的材料   24 拌轴的结构   24 拌轴的支承   25 拌轴计算   25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 片的设计   26 拌筒尺寸及卸料方式 确定   30 端密封   31 板   32 第五章  上料系统   36 第六章  供水系统   37 第七章  电气系统   38 第八章  混凝土搅拌机的维 护与保养   39 作前保养   39 作中的保养   39 作后的保养   40 总结   41 参考文献   42 感  谢   43 附录一：外文翻译原文   44 附录二：外文翻译译文   51 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪   论  随着我国经济建设的不断发展，以及城市化进程的加快，我国的城市基础建设、房地产开发业得到了迅猛的发展，推动了混凝土产量的迅速提高。商品混凝土生产是改变传统的现场分散搅拌混凝土的生产方式，实现建筑工业化的一项重要改革。混凝土的商品化生产因其高度的专业化和集中化，大大提高了混凝土 的质量和生产效率，降低了环境污染，减轻了劳动强度。  在我国混凝土行业的发展中，混凝土搅拌站的建设对商品混凝土的发展起着至关重要的作用。混凝土搅拌站的建设为混凝土的集约化生产提供了条件。在搅拌站内，各种原材料可以有序的存放在各自位置，砂子、石子采用露天存放，在大风天气条件下可以采取覆盖的方式使环境免受污染，避免出现黄沙、粉尘满天飞的现象。由于水泥的特殊性，在存放过程中需要避免受潮和掺入杂物，所以水泥采用罐装存放，可以直接购买散装水泥，降低生产陈本。在工程建设中，通过采用商品混凝土，可以大幅提高工程建设进度，降 低现场工人的劳动强度。由于商品混凝土的生产有很严格的标准，各种物料配比都非常精确，所以通过采用商品混凝土可以有效保证混凝土工程的质量。  在混凝土搅拌站内，我们首先可以直观的看到堆放如山的原材料，运送石料的传送带，存放散装水泥的钢罐，以及搅拌楼。在搅拌楼内便是搅拌站的核心设备 搅拌机和控制系统。在搅拌楼内，通过工作人员的操作，各种物料便按给定配比运送到搅拌机内，加水之后，通过搅拌机的搅拌，商品混凝土生产出以后，通过卸料口转移到混凝土罐车内，然后运送到各个工地。对搅拌机来说，它的运动方式和结构主要分为两大类： 一种形式为单运动的轴式传动轴上（有单轴和双轴）安装各类搅拌叶片（有长锥形、弧形等）并利用叶片来搅拌物料；另一类则是通过齿轮传动带动某一形状筒体（有圆锥形、圆柱形、梨形等）的自身旋转而使物料产生搅拌效果。  商品混凝土在我国的发展已经有了三十多年的历史。在这三十年中，无论从数量上还是从质量上，也无论是从技术上还是从管理上，我国商品混凝土都有了很大发展，这是毋庸置疑的。但是随着商品混凝土的发展，大量的混凝土搅拌车在城市运行增加了城市交通负担，而交通拥堵又影响了混凝土工程的正常施工。同时，责任上的分开也引起了质量事故的扯皮问题。虽然混凝土的性能取决于混凝土的配合比，但施工过程中振捣不密实或养护不好也不可能获得好的性能。对于现场搅拌混凝土，这些过程由一个单位完成的，当然买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 应该负全部责任。混凝土商品化以后，这些过程由两个单位分别完成，这就带来了责任划分的问题。这些是混凝土商品化以后带来的新问题，并且这些问题已经在一些工程中有所表现，影响了混凝土工程的质量。当然，混凝土商品化是混凝土行业的主流，这些问题不过是商品化过程中的一些不稳定因素。但是这些问题也是客观存在的，不能熟视无睹，处理不好的话会很大程度上影响混凝土商品化的发展 进程。“十二五”规划明确了国家加大基础设施建设的目标，而大规模的基础设施建设  对于商品混凝土行业发展是非常有利的。因此，处理好混凝土商品化过程中的各种问题，肯定会很大程度上促进混凝土行业的发展进程，这对建筑业和传统制造业都是非常重要的。相信通过各行业的协调合作，肯定能处理好混凝土商品化过程中的各个问题，一定能给商品混凝土一个更加美好的明天。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第一章  总述  拌的作用  凝土简介  混凝土是当今时代最大宗的人造材料，也是最主要的建筑材料之一，广泛应用于工业、农业、交通、 国防、水利、市政和民用基础设施建设中，在国民经 济中占有重要地位。广义的混凝土是指由胶凝材料、细骨料（砂）、粗骨 料（石）和水按适当比例配置的混合物，经硬化而成的人造石材。但目前建筑中使用最广泛的是以水泥为胶凝材料的普通混凝土。  在普通混凝土中，砂、石起骨架作用，他们在混凝土中起填充和抵抗混凝土在凝结硬化过程中的收缩作用。水泥与水形成的水泥浆包裹在骨料表面并填充骨料间的空隙。在花 、硬化 前，水泥浆起润滑作用，赋予混合物一定的和易性，便于施工；硬化后，水泥浆则将骨料胶结成一个坚实的整体，并具有一定的强度。混凝土作为 主要建筑材料被广泛应用，是因为它具有很多其他材料不具备的特点。如易成型、能耗低、耐久性好、价格便宜以及与钢材结合可制成各种承重结构的优点。但混凝土的自重大、抗拉强度低、浇筑成型易受气候条件影响等，这些也是混凝土所存在的弱点。因此，在 21 世纪，混凝土工作者的使命是为混凝土的轻质、高强、多功能、绿色化、长寿耐久而努力奋斗。  拌的任务  混凝土搅拌机是将混凝土配合料按一定配合比的水泥、砂、碎石（骨料）和水等均匀搅而制备混凝土的专用机械。一般认为混凝土搅拌机的主要任务是：  (1)组分均匀分布，达到宏观和 微观上的匀质  (2)破坏水泥粒子的团聚现象，使其各颗粒表面被水浸润，促使弥散现象的发展  (3)破坏水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹层，促进水泥颗粒与其他物料的结合，形成理想的水化生成物  (4)由于集料表面覆盖一薄层灰尘及粘土，有碍界面结合层的形成，故应使物料之间多次碰撞和相互摩擦，以减少灰尘薄膜的影响  (5)提高混合料各单元体参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，以加速达到匀质化  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 拌机应具备的功能特点  由以上分析可知搅拌机在搅拌过程中应尽量使各种原材料相互穿插，并在整个搅拌筒内最大限度的产生摩擦 ，使各种物料混合均匀。因此，为了获取高质量的混凝土，搅拌机应具备以下特点 : (1) 能对混凝土各种组分均匀搅拌，并使水泥浆或沥青包裹骨料表面  (2) 混凝土搅拌完成后能迅速完全的卸出，不影响下次搅拌  (3) 搅拌应该操作简单，搅拌过程应耗时短  (4) 便于维护和保养  拌机的分类及使用特点  搅拌机的分类  搅拌机的总类较多，分类方法和特点如下：  （ 1）  按作业方式分循环作业式和连续作业式两种  循环作业式的供料、搅拌、卸料三道工序是按一定的时间间隔周期进行的，即按份拌制。由于拌制所需的各种物料都经过准确的称量，所以搅拌质量较好， 是未来发展的大趋势。  连续作业式的供料、搅拌、卸料三道工序是在一个较长的筒体内连续进行的。虽然其循环作业式高，但由于各物料的配比、搅拌时间难以控制，所以搅拌质量较差，目前很少使用。  （ 2）  按搅拌方式分为自落式搅拌和强制式搅拌两种  自落式搅拌机就是把混合料放在一个旋转的搅拌鼓内，随着搅拌鼓的旋转，鼓内叶片  把混合料提升到一定高度，然后再自行落下，进而达到均匀搅拌的目的。 自落式搅拌机多用于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土。筒体和叶片磨损较小，易于清理，但功耗大，效率低，多用于小型民用建筑。由于此类搅拌机对骨料磨损较 大，影响混凝土质量，且能耗大效率低，现已逐渐被强制式搅拌机取代。  强制式搅拌机是搅拌鼓不动，由鼓内叶片绕回转轴旋转来使混凝土达到均匀搅拌的目的。这种搅拌机搅拌作用强烈，适用于硬骨料混凝土和轻骨料混凝土，也可搅拌流动性混凝土，具有搅拌速度快、搅拌质量好、操作简便、生产效率高等特点。但这种搅拌机也有买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 动力消耗大、叶片磨损快等方面的不足，多用于大中型搅拌站。  （ 3）  按装置方式分固定式和移动式  固定式搅拌机是安装在预先准备好的基座之上，整机不能够移动。它的体积大、生产效率高，多用于搅拌站和搅拌楼。  移动式搅拌机本身具有行驶 车轮，能够来回移动，适用于中小型的临时工程。  （ 4）  按出料方式分为倾翻式和非倾翻式两种    倾翻式靠搅拌鼓倾翻卸料，非倾翻式按搅拌鼓反转卸料。  （ 5）  按搅拌容量  大型：出料容量        中型：出料容量        小型：出料容量      凝土搅拌机使用特点  周期性：周期性的进行装料、搅拌、出料，结构简单可靠，容易控制配合比和搅拌质量，使用广泛。  连续式：连续工作，生产率高，适用于混凝土使用量大的工程。  自落式：搅拌筒旋转将物料 提升一定高度然后自行落下，筒壁和叶片磨损较小，适宜拌制塑性和半塑性混凝土。  强制式：筒内物料由旋转轴上的叶片和刮板的强制作用而获得充  分拌和。叶片和筒壁磨损较大，需要加装衬板。  凝土搅拌机的发展趋势  混凝土搅拌机是建筑机械中搅拌混凝土必备的机械，随着我国房地产建筑行业、公路、铁路、水电站等建设的扩大和商品混凝土的推广，水泥制品产量逐年提高，混凝土搅拌机的销量稳步提升，由此也出现了不同容量、不同型号的搅拌机来满足客户的需求，并远销俄罗斯、印度、欧洲等国家和地区。  近几年由于搅拌机在各行业扮演了重要角 色，使 列搅拌机逐渐成为搅拌混凝土的主导产品，其中 工工艺比一般搅拌机更复杂，要求更高，一般与配料机组成搅买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 拌站。  随着搅拌机需求量的增大，搅拌机的生产厂家也越来越多，市场竞争越来越激烈。大部分生产厂家都以中小型搅拌设备为主，但在竞争加剧的环境下，搅拌机正朝着技术创新、个性服务、提高搅拌机的自制能力方向发展。在建设节约型社会的大背景下，相信混凝土设备在以后的发展过程中一定会 朝着节能、高效、耐用、操作更加智能化方向发展。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第二章  总体方案的确定  经以上分析，该双卧轴强制混凝土搅拌机主要由动力系统、传动系统、搅拌系统以及外料供给系统组成。动力经由传动系统传递到搅拌系统内，然后对物料进行搅拌，具体方案如下：  图 1 轴承座    2 出料口    3 搅拌叶    4 搅拌轴    5 搅拌筒     6 传动轴   7 联轴器    8 减速器    9 三角带轮    10 电机  说明：  1、 传动系统：电机通过 V 带传动和减速器动力输入轴连接在一起， 通过减速器的调速作用使输出转速满足搅拌机的工作要求，并通过联轴器与搅拌轴相连。  2、 搅拌系统：由搅拌筒和搅拌轴组成，完成物料的搅拌及卸料工作，两个搅拌轴成对称布置。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第三章  传动系统设计  搅拌机传动部分由电机、皮带轮、减速器组成，具体传动方案如下图所示。  图 动结构示意图  1 电机    2 小皮带轮    3 大皮带轮    4 第二级小齿轮 5 第一级小齿轮  6 联轴器    7 第一级大齿轮    8 轴承    9 减速器箱体    10 第二级大齿轮  传动设计  传动 的设计计算  由于总传动比 i=取带传动的传动比 i=3 (1) 确定计算功率材机械设计第八版）查得工作情况系数 1 . 1 3 0 3 3c a  P K W 计算功率      工作情况系数  (2) 选取 V 带的类型  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 根据图 8 11 教材机械设计第八版，下同）选取 V 带的类型为(3) 确定带轮的基准直径 1并验证带速 v 1初选小带轮的基准直径1考表 8 6和表 8 8确定小带轮的基准直径  150 2验算带速 v 由公式（ 8算带的速度  11 3 . 1 4 2 5 0 1 4 5 0 1 8 . 96 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 满足 5 2 5m s v m s ,带速合适  3计算大带轮的基准直径  由21 2 2 5 0 3 7 5 0dd m m (4) 确定中心距 初定中心距08 20）知 : 1 2 0 1 20  + ) 2d d d dd d a d d 07 0 0 2 0 0 0m m a m m 取0 =1000a m2计算带长0 2210 0 1 202 3 6 3 2 . 524 d d a d d m 由表 8 2选取基准长度 = 3550dL m m3 计 算世纪选取中心距 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 00 3 5 5 0 3 6 3 2 . 51 0 0 0 9 5 8 . 7 522a m m 变动范围 : m i n 0 . 0 1 5 9 5 8 . 7 5 0 . 0 1 5 3 5 5 0 9 0 5 . 5da a L m m m i n 0 . 0 3 9 5 8 . 7 5 0 . 0 3 3 5 5 0 1 0 6 5 . 2 5da a L m m 变动范围为 5) 验证小带轮包角 1 ，由式 825 得   1 2 1 5 7 . 31 8 0 1 5 0 . 1 1 9 0a  满足要求  (6) 确定 由公式 8 26得   00c a c a p p p k k 查表 8 4a、 8 5a 和表 8 2、 8 5得：  0 = P K W         33 3 . 5 19 . 0 4 1 . 2 7 0 . 9 2 0 . 9 9z 取 z=4 (7) 计算预紧力0F。由公式 8 27得：   20 m i  55002 . 5 0 . 9 2 3 35 0 0 0 . 3 1 8 . 90 . 9 2 4 1 8 . 94 8 1 . 9 8q vk z 取 00 m i  5 7 2 2 . 9 7F F N(8) 计算带传动的压轴力公式 8 28得：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 102 s i n 22 4 7 2 2 . 9 7 s i n 7 55 5 8 6 . 7PF z 轮传动设计  齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，具有效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长、传动比稳定的特点。但是齿轮传动的制造和安装精度要求高，价格较贵，且不适于传动距离过大的场合。所以该混凝土搅拌机采用二级齿轮减速器，直齿圆柱齿轮传动。  由于总传动比 i =传动传动比为 3，所以二级齿轮减速器的传动比  '  一级传动齿轮计算  第一级传动齿轮的传动比1 。  由于混凝土搅拌机转速不高，故选用 7 级精度（ 8）  选取小齿轮的材料为 40质） 。硬度为 280齿轮材料为 45 钢（调 质），硬度为 240料硬度差为 40选小齿轮的齿数为1 20z ，则大齿轮的齿数2 1 1 2 0 3 . 9 1 7 8 . 2z z i ，取2 78z 。  (1)按齿面接触强度设计  由设计计算公式（ 10行计算   213112 . 3 2  u H 1确定公式内各计算数值  a、 选取截面载荷系数 b、 计算小齿轮传递的转矩。  5 5 51119 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 3 0 0 . 9 5 5 . 6 5 1 01450 33 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 c、 由表 10 7选取齿宽系数： 1d d、 由表 10 6查得材料的弹性影响系数： 121 8 9  p ae、 由图 10 21d 按齿面硬度查得小齿轮的抗疲劳强度极限li m 1 600H M p a ;大齿轮的接触强度极限li m 1 550H M p a 。  f、 由式 10 13计算应力循环次数。   '9116 0 6 0 4 8 2 1 2 8 3 0 0 1 5 = 2  0hN n j L 9 9122  0= = = 0  1 0i 3   g、 由图 10 19取接触疲劳寿命系数。  1 2 h、 计算接触疲劳许用应力。  取失效概率为 1%，安全系数 1s 。由式（ 10 12）得 : 1 l i m 11 0 . 9 2 6 0 0 5 5 2K H  p a M p 2 l i m 22 0 . 9 8 5 5 0 4 9 0K H  p a M p (2) 计算  1 计算小齿轮分度圆直径1入 H 中较小的值 。   213125312 . 3 21 . 3 5 . 6 5 1 0 4 . 9 1 1 8 9 . 82 . 3 21 3 . 9 1 4 9 01 1 0 . 8 2 u H 2 计算圆周速度 v。  1 1 0 . 8 2 4 8 26 0 1 0 0 02 . 7 9v m 3 计算齿宽 b。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 1 1 1 0 . 8 2tb d d m m 4 计算齿宽与齿高之比。  模数  111 1 0 . 8 2 5 . 5 420m m m 齿高  2 . 2 5 2 . 2 5 5 . 5 4 1 2 . 4 7th m m m 齿宽比  1 1 0 . 8 2 8 . 8 91 2 . 4 7b h 5 计算载荷系数。  根据 m s ， 7级精度，由图 10 8查得：  动载系数 载荷分配系数 1由表 10 2查得使用系数 由表 10 4用插值法查得 7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时    由 h ，  查图 10 13得  故载荷系数：  1 . 5 1 . 0 8 1 1 . 3 2 82 . 1 5A V H Hk k k k k  6 按实际载荷系数校正所得的分度圆直径。  由式（ 10 10a）得  3311 2 . 1 51 1 0 . 8 2 1 3 1 . 0 51 . 3d m 7 计算模数 m 。  111 3 1 . 0 5 6 . 5 520 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 (3) 按齿根弯曲强度设计。  由式（ 10 5）得弯曲强度的设计公式为：   13212 F a S 1 确定公式内的各计算数值。  a、由图 10 20 500 p a 大齿轮的弯曲强度极限：2 380 p a b、由 图 10 18取弯曲疲劳寿命系数。  1 2 c、 计算弯曲疲劳许用应力。  取弯曲疲劳安全系数 ，由式（ 10 12）得 : 111 0 . 8 6 5 0 0 3 0 7 . 1 41 . 4F N F EF k M p a M p   221 0 . 8 9 3 8 0 2 4 1 . 5 71 . 4F N F EF k M p a M p   d、计算载荷系数 k 。  1 . 5 1 . 0 8 1 1 . 2 7 2 . 0 6A V F Fk k k k k e、查取齿形系数。  由表 10 5查得1 ；2 f、查取应力校正系数。  由表 10 5查得1 ；2 g、计算大小齿轮的 并加以比较。   111 2 . 8 0 1 . 5 5 0 . 0 1 43 0 7 . 1 4F a S 222 2 . 2 2 1 . 7 7 0 . 0 1 62 4 1 . 5 7F a S 大齿轮数值大。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 2 设计计算。   221321 253222 2 . 0 6 5 . 6 5 1 00 . 1 61 2 04 . 5 3F a S 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。由于齿轮的模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而断面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关。可取由弯曲强度所算得的模数 就近圆整为  3 1 d m m，算出小齿轮的齿数：  11 1 3 1 . 0 5 2 9 . 1 24 . 5dz m 取1 30z ，则21 3 0 3 . 9 1 1 1 7 . 3z z i 取2 118z 这样设计出的齿轮传动既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。  (4) 几何尺寸计算。  1 计算分度 圆直径。  11 3 0 4 . 5 1 3 5d z m m m 22 1 1 8 4 . 5 5 6 6d z m m m 2 计算中心距。  12 1 3 5 5 6 6 35122m m 3 计算齿轮宽度。  1 1 1 3 5 1 3 5b d d m m 取2 135B 1 140B   买