单卧轴水泥搅拌机的毕业设计【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 1 摘 要 单卧轴式强制式搅拌机是随着混凝土施工工艺的改进而发展起来的新型机。强制式单卧轴搅拌机兼有自落式和强制式两种机型的特点，即搅拌质量好、生产效率高耗能低，不仅能搅拌干硬性、塑性或低流动性混凝土，还可以搅拌轻骨料混凝土、砂浆或硅酸盐等物料。 单卧轴式混凝土搅拌机主要由搅拌装置、搅拌传动系统、上料系统、卸料系统、电气控制系统和供水系统组成。传动系统分为搅拌传动和液压传动两部分。其中搅拌传动是电动机输出扭矩经过皮带传动，然后再经过二级齿轮减速器和联轴器传到搅拌轴上，搅拌轴地旋转实现混凝土的搅 拌。液压传动是利用液压系统实现搅拌机的上料和卸料，从而达到降低操作工人的劳动强度。 搅拌机就是将搅拌传动系统、液压系统和其他装置安装在搅拌机机架的一定位置上，最终实现搅拌目的的机器。 关键词 ： 混凝土搅拌机；搅拌装置；传动系统；液压 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 to a of of of or of by is is to is of to to in is in a on of of in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 第 1 章 绪论 . 6 第 2 章 要结构参数设计及计算 . 7 构尺寸的确定 . 7 体参数的确定 . 8 片大小及叶片角度的选择 . 8 片的最大线速度 . 11 积利用系数 j 的分析 . 11 第 3 章 搅拌功率的计算及电机的选择 . 12 第 4 章 动比及轴动力参数计算 . 13 动比计算 . 13 速轴动力参数计算 . 13 第 5 章 减速器的选择及带的计算 . 14 速器的选择 . 14 定所需减速器的额定功率 . 14 核热平衡许用功率 . 14 的计算 . 15 定计算功率 . 15 择带型 . 15 定带的基准直径1. 15 算带的速度 . 15 算从动轮的基准直径 . 15 定中心距和带的基准长度 . 15 算主动轮上的包角 . 16 定带的根数 Z . 16 第 6 章 选联轴器 . 17 拌轴的初步计算 . 17 轴器的选择 . 17 的选择 . 18 择键联接的类型和尺寸 . 18 核键的连接强度 . 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 7 章 搅拌轴及搅拌臂受力计算 . 20 拌轴受力计算及校核 . 20 置的确定 . 20 拌轴受力分析 . 20 拌轴上弯矩和扭矩分析 . 21 轴的强度 . 24 拌臂的受力计算 . 25 拌臂的受力分析 . 25 拌臂的设计 . 26 第 8 章 搅拌臂连接螺栓的选择 . 27 第 9 章 轴承的选择及校核 . 28 第 10 章 拌机液压系统的设计 . 31 力计算 . 31 料部分计算 . 31 料部分受力分析 . 32 翻部分计算 . 33 压系统设计 . 33 定液压系统油路图 . 33 压缸筒内径 D 的计算 . 34 量的计算 . 35 压缸的计算和选择 . 35 压杆强度和稳定性校核 . 37 升液压管件的选择 . 37 翻液压缸管件选择 . 38 压油箱的选择 . 39 压阀的选取 . 39 压电机的选择 . 39 第 11 章 钢丝绳及滑轮的选择 . 40 第 12 章 安装 维护和说明 . 41 装说明 . 41 用说明 . 41 作要点 . 42 运行 . 42 护保养 . 43 结 论 . 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 致谢 . 45 参考文献 . 46 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第 1 章 绪论 我国是世界第一水泥生产大国，每年大约有 3 亿吨水泥用于水泥混凝土生产，年产混凝土大约 10 亿吨，搅拌机生产为世界之最。混凝土搅拌机的种类主要有：自落式，强制式搅拌机，分批式，连续式搅拌机等。目前应用的主要机型有： 列强制式双卧轴混凝土搅拌机， 列自落式双锥反转出料搅拌机等。 卧轴式搅拌机是新型发展的搅拌机型。由于其搅拌效果好，搅拌叶片速度低，耐磨性高，省功率，易于做成大容量的搅拌机型，因而迅速成为我国场拌和长拌的搅拌机型。我国已经形成系列产品，其技术和参数都比较成型。 强制式卧轴混凝土搅拌机兼有自落式和强制式两种机型的特点，即搅拌质量好、生产效率高耗能低，不仅能搅拌干硬性、塑性或低流动性混凝土，还可以搅拌轻骨料混凝土、砂浆或硅酸盐等物料。强制式混凝土搅拌机在结构上有单卧轴和双卧 轴之分。两者在搅拌原理功能特点等方面十分相似。 单卧轴混凝土搅拌机目前使用较多的有出料容量为 350L 和 500L 两种机型，主要用于单机作业场合。单卧轴混凝土搅拌机已从原有的机械型发展到现今广泛使用的液压 机械型（即 ）。单卧轴混凝土搅拌机主要由上料系统，搅拌传动系统，搅拌装置，卸料机构，电控箱及供水，行走，支撑装置等装置组成。 1. 搅拌装置 搅拌装置由搅拌筒和搅拌轴等组成。搅拌筒由钢板卷制焊接而成，筒内的弧形衬板及侧衬板均用耐磨材料制成，并与筒内壁、侧壁用沉头螺栓连接，使用中可视磨损情况更换。搅拌轴与 搅拌桶筒由转动副支承在支座和减速器上，搅拌筒相对搅拌轴可以转动。搅拌轴上装有搅拌臂、搅拌叶片及侧叶片（刮板）。 工作时呈螺旋带状布置的搅拌叶片把靠近搅拌筒壁的混凝土拌合料推向搅拌筒的中间及另一端，迫使混凝土拌合料作强烈的对流运动，另外叶片的圆周运动，又使拌合料受到挤压、剪切后产生一个分散抛料过程，使拌合料在较短的时间内被搅拌均匀。 2. 搅拌传动系统 搅拌传动系统为机械传动系统。电动机的运动和动力经皮带传动，减速器（两级减速器）后驱动搅拌轴旋转。 3. 上料系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 上料系统采用液压缸及增速滑轮组机构，它是以液 压缸活塞的伸缩，通过滑轮组牵引联结在料斗上的钢丝绳来实现的，料斗沿上料架上升的高度有液压缸活塞的行程决定。该系统结构简单、操作自由方便，减少了机械上料系统带来的冲击，使料斗运行平稳，并解决了料斗上下限位问题。 4. 卸料机构 搅拌机采用液压倾翻卸料机构。利用卸料液压缸活塞的伸缩倾翻搅拌筒卸料，搅拌筒的倾翻角度由液压缸的行程来决定。该机构具有机械式倾翻所无法比拟的良好使用性能，可针对不同混凝土的运输工具，完成一次卸料或分批卸料，操作自如方便，并解决了搅拌筒卸料时的限位问题。 5. 电气控制系统 搅拌机的电气控制系统原理图可以参看混凝土搅拌机。 6. 供水系统 搅拌机供水系统采用时间继电器控制离心水泵电机供水量的结构，可参照自落式搅拌机系统。 在综合借鉴各厂家先进经验的基础上，本方案除采用以上设计方案外主要设计及改进如下： （ 1） 在减速器和搅拌轴之间的联接上改用了弹性柱销联轴器，它可以补偿两轴相对偏移和减少搅拌机震动对传动部分的影响。 （ 2） 在液压系统上，主要对上料液压回路做了一些改变，使得高压油管的使用变少，降低了功率的损失和系统发热，返回时采用自重来实现，加快了料斗的回程速度，提高 了生产效率。 同时滑轮组的使用，达到了增加行程的目的。 （ 3） 搅拌叶片上做了相应的改变，使得拌合料在搅拌时，一方面将搅拌筒底部和中间的拌和料向上翻滚，一方面又将拌和料沿轴线分别向前后推压，从而使拌合料得到快速而均匀的搅拌。 第 2 章 要结构参数设计及计算 构尺寸的确定 进料容积： 001 (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 又 10 4， 取 10 所以 6000 ( 长 径 比： 取 (0V= 22(由 式 ( ( ( (得 3 60 1 . 2 1 6 0 0 1 04 D=取 D=1200 则搅拌桶半径 R=2D=600 代入 (，求得 L =1500 式中：0V 搅拌桶的容积 L 搅拌桶长度 D 搅拌桶直径 体参数的确定 片大小及叶片角度的选择 叶片大小与叶 片数量的多少有关，原则上叶片的有效工作长度为 叶片的大小在轴向方向上的重叠尺寸，这样，一方面可以保证出料干净，同时又能使叶片具有一定的磨损寿命，计算时可以近似为： c o s 0 . 62m (R 叶片中心回转半径 m 叶片数目 ， 取 m =6 L 搅拌桶长 取 =50 ， 代入数据，求得 0 . 6 1 5 0 04 6 6 . 73 c o sR m m叶片高度 h ，综合搅拌机功率和质量两方面的因素考虑。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 ， 取 = 75 则 h =取 h =210 为保证叶片能将整个筒底部都能刮到，则平均每个叶片在搅拌桶轴线方向上的投影长度1 15006h =250 今设计叶片为两组，即 三块叶片为一组，一组中包括侧叶片，中间叶片 （，中间倾斜叶片。其中侧叶片，中间倾斜叶片与搅拌轴成 50 ，中间叶片与搅拌轴平行。 根据设计思想 中间叶片 设计 为 图 片面积 3 9 0 2 1 0S 叶=81900 2 x =3902=185 210 1052y 考虑到侧叶片的作用特点及实际情况，对其设计如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 2 200100502001501502003002130300 侧S 26 9 0 0 01 5 0 0 02 0 0 0 02 5 0 0 09 0 0 0 505010020031001002110020025025030300 251i 10031005010021 37 5 7 9 0 0 06 6 6 6 6 62 5 0 0 0 03 3 3 3 3 35 0 0 0 0 0 01 3 5 0 0 0 0 11051 侧 252 8 0501 0 03031 0 01 0 0211 2 5302 5 02 0 015303 0 0 251i 2 8 0350501 0 021 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3 4 6 8 3 3 27 1 4 6 6 61 5 2 5 0 0 03 1 6 6 6 67 7 5 0 0 0 01 3 5 0 0 0 51 侧 片的最大线速度 s i n c o g m a m g f( s i n c o g f 2 m a x s i n c o g f(式中： g 重力加速度 2/R 叶片中心回转半径 物料下滑的初始水平夹角 f 物料滚动时的阻力系数 取 =40 ， f = m a x 0 . 6 9 . 8 s i n 4 0 0 . 0 5 c o s 4 0v =积利用系数 j 的分析 容积利用系数的选择，主要以搅拌机的优劣为依据。在确定搅拌机质量的前提下， j 越大越好，这样几何容积能充分 的利用。此外， j 的大小还受到其它条件的约束，第一，搅拌机的设计需要考虑应具备超载 10%的能力，第二，按设计标准规定，出料体积与进料体积之比为 几何容积应大于进料体积，故以上两个约束使得 j 的上限不得大于 j = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第 3 章 搅拌功率的计算及电机的选择 9550(式中：11 ),(s i nc (其中 ： 600c o s 0 . 62m ( (1 s i n 52 2 1 2d h (将参数整理得 3820 1,4 2 (式中： 2 代入数据 ，得 2 其中： v 叶片最大线速度 / 计算搅拌功率 M 工作阻力距 2V 额定容量 3选取减速器的效率 =轴器效率取 联=带传动效率 带= 则 电选用 号电动机，其额定功 率为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第 4 章 动比及轴动力参数计算 动比计算 根据实际要求 搅拌机搅拌轴的转速 5 ， 电机转速为 4700 0 147035ni n总 =42 i i i总 减 带 （ 表减速器的传动比） 初 选取减速器传动比 ， 16减i， 所以带的传动比为 总带 减=4216=机械设计课程设计表 17知，带的传动比范围为 24，所以符合要求。 速轴动力参数计算 由前面计算可知，电动机的功率为 . 0 轴：即电动机轴 0P=W，0n=1470 /0T= 31 8 09 1470 = 2. 1 轴：即减速器高速轴 1P= 01P=0P 带= W 1n = 01 060 /31111 7 . 7 6 1 09 . 5 5 9 . 5 5560 = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 第 5 章 减速器的选择及带的计算 速器的选择 定所需减速器的额定功率 制式搅拌机为中等冲 击，查机械设计手册表 15，虑到搅拌机每天 24 小时工作，将0%，选取启动系数表 15 15K=1。得出计算功率 2K A S K K K ( 计算功率 2P 载荷功率， 减速器公称输入功率 工况系数 启动系数 可靠度系数 =为满足机械强度要求P ， 按 i=16， n=560 r ， 接近公称转速 750r/ 查表 15选 i=16， n=750 r ，8 1n =560 算公称功率175056038 =P ，不符合。 选用 i=16， n=750 r ，1 n=560 r 时，折算公称功率，175056071 =P , 符合要求，因此选用 速器。 核热平衡许用功率 热平衡许用功率应满足3212 或2式中 ： 计算热功率， 1 减速器热功率，无冷却装 置为1冷却装置为2 环境温度系数 2f 载荷率系数 3f 公称功率利用系数。 查表 15 15得： 1f =2f =1（每天 24 小时连续工作），3f=出热平衡许用功率 =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 查表 15于 10110热平衡达到 要求。 的计算 定计算功率 ， ( 工作情况系数 查机械设计课本表 8，有 择带型 根据计算功率n ，选定带型为 ，10180以 定带的基准直径1据 v 带截型，参考表 8表 8取基准直径140外经1 算带的速度 根据 V=100060 来计算带的速度 ， V=100060 =， 对于窄V 带540 ，易知 V且 V 5 。 算从动轮的基准直径 2d=带i 2140=取2002 定中心距和带的基准长度 取 21021 27.0 (即 4 0 01 4 024 0 01 4 a取 000 ,2 0a +2 21 dd +02214)( =2 700+2（ 140+400） +7004 )140400(2=买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 查表 8取和 , 带的基准直径长度500极限偏差 25 由于 V 带的中心距一般是可以调整的，故可以采用下式作近似计算： a = 0a + 2 ,L =700+ 2 = 取 a =850a =a + 50 + 75 =925 算主动轮上的包角 根据 1 0 12 a dd （至少 90 ） (得 1 40400180 = 120 定带的根数 Z 1 . 查表 8取包角系数K= 2 . 查机械设计标准应用手册表 ，取长度系数 3 . 查表 8单根 V 带的基本功率0P=W； 4 . 查表 8取0P=W； Z =)( 00 (=带的根数为 5，即 Z =5。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第 6 章 选联轴器 拌轴的初步计算 减速器输出轴经联轴器到搅拌轴，主要承受扭矩的作用，所以采用以下公式进行轴直径的初步计算： 30 . 2 (即： 3 0 (其中： W 轴的抗扭截面系数 ，单位 3d 计算截面处轴的直径，单位 T 扭转切应力，单位 轴所受的扭矩，单位 T 许用扭转切应力，单位为5 钢， T=2545 T=40代入数据得 33 4 3 6 1 . 3 3 0 . 9 5 1 00 . 2 4 0d =取 d=95 轴器的选择 查机械设计标准应用手册得，推荐联轴器的计算转矩公式为： 9 5 5 0 7 0 2 0W T K K 式中 ： 联轴器的 计算转矩 T 联轴器的理论转矩 联轴器的公称转矩 驱动功率 驱动功率 n 联轴器的工作转速 1r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 K 联轴器的工作情况系数 联轴器理论转矩的计算，效率取 联= 9 (查表，得工作情况系数 K= 9 9 考虑到混凝土搅拌机有冲击载荷，工作情况不是很稳定，查标准手册考虑选用弹性柱销齿式联轴器。弹性柱销齿式联轴器特点：适用于联接两同轴线的传动轴系，具有一定的补偿两轴相对偏移和一般减震性能。工作情况温度为 70c ，传递公称转矩为 1002500000 。因为其具