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JS2000混凝土搅拌机设计【5张CAD图纸+毕业论文】

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关键词：: js2000 混凝土搅拌机设计全套 cad 图纸毕业论文

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摘要：

本次设计的JS750混凝土搅拌机是我们的主要设计机型。它是强制式卧轴混凝土搅拌机中的一种，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、外型美观。其主要组成结构包括：搅拌装置，搅拌传动系统，上料、卸料系统，供水系统，机架及行走系统，电气控制系统，润滑系统等。

主要设计计算内容是JS2000混凝土搅拌机机架的设计，主要包括：整体结构方案的确定、电动机的选择和主要参数计算、皮带轮设计、螺钉组联接设计、联轴器选型、搅拌轴的设计与校核、轴承的润滑密封、润滑系统的设计、JS2000混凝土搅拌机的装配图及零部件图的绘制。

关键词：混凝土搅拌机，皮带轮，轴承。

Abstract：

This design JS2000 concrete mixer is our main design model. It is forced horizontal-axis concrete mixer, forced one of concrete mixer can not only the mixing of dry, rigid concrete, and can stir light weight aggregate concrete, can make concrete achieve strong mixing effect, stirring very evenly, productivity is high, quality is good, the cost is low. It is the present domestic relatively new mixer, the machine has compact structure, good appearance. Its main composition structure including: agitator, stirring transmission system, loading, unloading system, water supply system, rack and mobile system, electric control system, lubrication system, etc.

Main design calculation content is JS2000 concrete mixer frame design, mainly including: overall structure scheme determination, the choice and the main parameters of electric motor calculation, stirring shaft couplings selection, the design and check, the lubrication seal, lubrication system design, the JS2000 concrete mixer parts and assembly drawing.

Keyword: Concrete mixer, pulley， bearings

第一章概述

本设计说明书详细叙述了有关强制式混凝土搅拌主机的工作原理和结构以及相关设计内容，我的设计思路是根据拟订的传动路线,从电机的选择、电机带轮和减速器带轮的设计、联轴节和减速器以及联轴器的选择、搅拌轴的设计与计算并伴有轴承的选择与校核计算、卸料门的设计以及润滑系统的设计,最后还有主机的装配工艺等内容。本次设计我在老师和公司的综合指导下和详细查阅有关机械方面书籍来完成毕业设计的。以下从工作原理逐步展开：

工作原理：主要由水平安置的两个相连水平安置的圆槽形拌筒，两根按相反方向转动的搅拌轴和转动机构等组成，在两根轴上安装了几组搅拌叶片，其前后上下都错开一定的空间，从而使混合料在两个搅拌桶内轮番地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的混合料向上翻转，另一方面又将混合料沿轴线分别向前后推压，从而使混合料得到快速而均匀的搅拌，因此，该类搅拌机具有自落式和强制式两种搅拌功能，搅拌效果好，耐磨性好，能耗低，宜制成大容量搅拌机。

1.1分类

混凝土搅拌机是制备混凝土的专用机械，其种类很多。按混凝土搅拌机的工作性质分有：周期性搅拌机和连续作用搅拌机两大类；按混凝土的搅拌原理分有：自落式搅拌机和强制式搅拌机两大类；按搅拌筒形状分为：鼓筒式，锥式（含锥形及梨形）和圆周盘式等搅拌机，常用的是周期性搅拌机，其具体分类如下：

1.2 型号

混凝土搅拌机的型号由搅拌机机型号和主要参数组合而成，其意义如下：

例如：JS 2000C型搅拌机

1.3 搅拌主机结构详细说明

混凝土搅拌机由搅拌机盖、搅拌筒体、搅拌装置、轴端密封、传动装置、衬板、卸料门润滑系统。

1.3.1．搅拌机盖

搅拌机盖是为搅拌主机工作时防尘和进料连接而设计的，盖与桶体间采用螺栓联结，中间有密封胶条，各进料口形状和位置可接不同机型或用户要求制作，检视门有安全开关。

搅拌机盖设计的喷雾系统有效地压住投料时扬起的粉尘并与吸尘装置连在一起，确保环保要求。

1.3.2．搅拌筒体

搅拌筒体由优质钢板整体弯成“奥米加Ω”形状，而且由特别管状框架承托，有足够的刚度和强度，保证主机的正常运作。

1.3.3．搅拌装置

两根搅拌轴上的多组搅拌臂和叶片组成搅拌装置，保证桶体内混合料℃能在最短时间内作充分的纵向和横向掺和，达到充分拌和的目的。搅拌臂分为进给臂、搅拌臂、返回臂，同时为了便于磨损后的调整和更换，每组搅拌叶片均能方便地在受力磨损的方向调整，直至搅拌叶片正常磨损后的更换。

为适应不同工况和骨料粒径的要求，搅拌臂可在轴上做60º、120º和180º的排列，以达到搅拌最大骨料粒径。

叶片为高强度抗冲击耐磨铸铁，正常生产时能达到3700罐/次，其性能指标符合JG/T5045.1—93规定(HRC≥58，冲击值≥5.0N.M/mm2，抗弯强度600N/mm2)。

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内容简介：: 混凝土搅拌主机设计 1 凝土搅拌机设计摘要：本次设计的凝土搅拌机是我们的主要设计机型。它是强制式卧轴混凝土搅拌机中的一种，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、外型美观。其主要组成结构包括：搅拌装置，搅拌传动系统，上料、卸料系统，供水系统，机架及行走系统，电气控制系统，润滑系统等。主要设计计算内容是凝土搅拌机机架的设计，主要包括：整体结构方案的确定、电动机的选择和主要参数计算、皮带轮设计、螺钉组联接设计、联轴器选型、搅拌轴的设计与校核、轴承的润滑密封、润滑系统的设计、凝土搅拌机的装配图及零部件图的绘制。关键词：混凝土搅拌机，皮带轮，轴承。湖南科技大学大学本科毕业论文 2 is It is of of is is is It is of 混凝土搅拌主机设计 3 第一章概述本设计说明书详细叙述了有关强制式混凝土搅拌主机的工作原理和结构以及相关设计内容，我的设计思路是根据拟订的传动路线 ,从电机的选择、电机带轮和减速器带轮的设计、联轴节和减速器以及联轴器的选择、搅拌轴的设计与计算并伴有轴承的选择与校核计算、卸料门的设计以及润滑系统的设计 ,最后还有主机的装配工艺等内容。本次设计我在老师和公司的综合指导下和详细查阅有关机械方面书籍来完成毕业设计的。以下从工作原理逐步展开：工作原理：主要由水平安置的两个相连水平安置的圆槽形拌筒，两根按相反方向转动的搅拌轴和转动机构等组成，在两根轴上安装了几组搅拌叶片，其前后上下都错开一定的空间，从而使混合料在两个搅拌桶内轮番地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的混合料向上翻转，另一方面又将混合料沿轴线分别向前后推压，从而使混合料得到快速而均匀的搅拌，因此，该类搅拌机具有自落式和强制式两种搅拌功能，搅拌效果好，耐磨性好，能耗低，宜制成大容量搅拌机。类混凝土搅拌机是制备混凝土的专用机械，其种类很多。按混凝土搅拌机的工作性质分有：周期性搅拌机和连续作用搅拌机两大类；按混凝土的搅拌原理分有：自落式搅拌机和强制式搅拌机两大类；按搅拌筒形状分为：鼓筒式，锥式（含锥形及梨形）和圆周盘式等搅拌机，常用的是周期性搅拌机，其具体分类如下：型号混凝土搅拌机的型号由搅拌机机型号和主要参数组合而成，其意义如下：湖南科技大学大学本科毕业论文 4 例如： 000C 型搅拌机搅拌主机结构详细说明混凝土搅拌机由搅拌机盖、搅拌筒体、搅拌装置、轴端密封、传动装置、衬板、卸料门润滑系统。拌机盖搅拌机盖是为搅拌主机工作时防尘和进料连接而设计的，盖与桶体间采用螺栓联结，中间有密封胶条，各进料口形状和位置可接不同机型或用户要求制作，检视门有安全开关。搅拌机盖设计的喷雾系统有效地压住投料时扬起的粉尘并与吸尘装置连在一起，确保环保要求。拌筒体搅拌筒体由优质钢板整体弯成“奥米加”形状，而且由特别管状框架承托，有足够的刚度和强度，保证主机的正常运作。拌装置两根搅拌轴上的多组搅拌臂和叶片组成搅拌装置，保证桶体内混合料能在最短时间内作充分的纵向和横向掺和，达到充分拌和的目的。搅拌臂分为进给臂、搅拌臂、返回臂，同时为了便于磨损后的调整和更换，每组搅拌叶片均能方便地在受力磨损的方向调整，直至搅拌叶片正常磨损后的更换。为适应不同工况和骨料粒径的要求，搅拌臂可在轴上做 60、 120和 180的排列，以达到搅拌最大骨料粒径。叶片为高强度抗冲击耐磨铸铁，正常生产时能达到 3700 罐 /次，其性能指标符合 93 规定 (58，冲击值，抗弯强度600N/ 端密封对卧轴式混凝土搅拌机，因工作时主轴浸没在摩擦力很强的砂石水泥材混凝土搅拌主机设计 5 料中，如果没有行之有效的轴端密封措施，主轴颈会很快被磨损，毁坏，产生严重的漏浆，影响级配。采用三道密封及骨料架油封和液压系统供油旁泵，其工作原理用压盖 1，耐磨橡胶圈 2和转毂 3 为第一道密封，为防止砂浆浸入缝隙，由注油孔向内腔注入压力油脂，至主缝中有少量油脂挤出为止，用油脂外溢来阻挡砂浆入侵，第二道密封由转毂 3 转毂 6和 O 型密封圈组成即浮动环密封，浮动环组借助 O 型圈的弹性保持一定的压紧力和磨损后的间隙补助，由注油孔注入润滑油脂，转毂为粉末冶金专用件，密封面经研磨加工，最后由安装的 J 型骨架密封组成第三道。搅拌轴的支承由独立的轴承座和带锥套调心滚子轴承共同承担，同时通过两个骨架油封的作用能有效的保证轴承的良好工作环境，以保证机的正常运作。动装置搅拌主机采用进口和国产两种螺旋锥齿行星减速机传动，减速机与搅拌主轴间采用鼓型齿联轴器联结，搅拌主轴采用高速端十字轴万向联轴器同步，使两轴作反向同步运转，达到强制搅拌效果，与传统的大小的链轮传动，大齿轮同步的结构相比，具有结构紧凑，传动平稳，遇非正常过载时能通过皮带打滑保护等特点。为保证减速机的正常工作，传动装置中可以选配冷却装置散热器的功率为本机所附加的自动感温器控制，在减速机油温达到 60 度时自动启动，油泵的动力由主电机通过皮带传动提供。板弧衬板为高硌耐磨合金铸铁，其性能指标符合 93 规定（ 54，冲击值 ,抗弯强度 600N/殊设计的菱形结构能提高衬板的使用寿命 ,端衬板为优质高卸料门的结构形式独特可靠 ,整体弧面与桶内衬板面持平 ,能有效地减少强烈冲击 ,磨损真正做到优质耐久 ,另外 ,卸料门两端的支承轴承座可上下调节 ,接触面磨损后可以调节间隙 ,确保卸料门的密封与传统的气动形式相比具有结构紧凑 ,动作平稳 ,开门定位准确 ,能手动开关门等特点 ,油泵系统产生的高压油通过控制系统 ,经高压油管作用到油缸 ,驱动卸料门的开关 ,通过调节卸料门轴端接近开关的位置和电控系统共同使用 ,可以实现卸料门的开门到位的任意调整 ,以实现不同的卸料速度 . 拌主机类型选择由于强制式混凝土搅拌机有立轴式和卧轴式两大类。立轴式有分为涡浆式和行星式。混凝土搅拌机是将石子（粗骨料）、沙子（细骨料）、水泥、水和某种添加剂搅拌成匀质混合料的机械。广泛应用于工业和民用建筑、道路、湖南科技大学大学本科毕业论文 6 桥梁、港口和机场、矿山等建筑行业中。为适应搅拌不同性质的混凝土的要求，以发展了很多机型，各种机型和性能各有其特点。从不同的角度进行划分：按工作性质分为周期式和连续式；按搅拌方式分为自落式和强制式；按装置方式分为固定式和移动式；按出料方式分为倾翻式和非倾翻式 ;按搅拌桶外型分为犁式、锥式、鼓式、槽式、盘式。下面分自落式和强制式两类来介绍和选择。落式混凝土搅拌机它靠旋转着的鼓筒中的叶片将物料提高到一定高度后落下进行搅拌的最常用的的有鼓筒式、双锥反出料式和双锥倾翻式混凝土搅拌机。 2强制式混凝土搅拌机它靠旋转的叶片对混合料产生剪切、挤压、翻转和抛出等多种作用的组合进行拌和的，搅拌作用强烈，搅拌时间短，适用于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，由于叶片容易受磨损或被粗骨料卡住，故一般不易搅拌骨料颗粒教大的混凝土。自落式最适宜拌制塑性和半塑性混凝土。强制式拌和时间短，生产率高，适宜于拌制干硬性混凝土。由于我公司生产的特点选择强制式混凝土搅拌机。混凝土搅拌主机设计 7 第二章电动机选型和主要参数计算传动路线：电机电机带轮大带轮十字万向联轴节减速机联轴器搅拌轴，十字万向联轴节、减速机、联轴器只进行选型不进行设计，现先进行电机设计：机选型择电动机类型和结构形式选我国推广采用的 Y 系列的交流三相鼠笼式异步电动机，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体的场合，具有较好的启闭性能。结构采用防护式。择电动机的容量标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求的功率，电动机的容量主要由运行时的发热条件限定，在不变或变化很小的载荷下长期连续运行的机械，只要其电动机的负载不超过额定值，电动机便不会过热，通常不必校核发热和启动力矩所需电动机功率为（ 2 1） = 中工作机实际需要的电动机输出功率，工作机所需输入功率，电动机至工作机之间传动装置的总效率。工作机所需功率凝土搅拌机的 550 w （ 2 2）式中 T 工作机的阻力矩，工作机的转速 , r/给定 25r/ w 为工作机的效率。一般为中总效率计算如下： = 1 2 3 n, 而 1 ， 2 轮、涡杆、带或链）、每对轴承、每个联轴器的效率，从 1中表 1 7 选中间值如下： 1= 带 = 2= 减 = 3= 联轴器 = 4= 轴承 =对 ) 所以 = 1 2 3 4 =双卧轴强制搅拌机轴上功率的计算强制式混凝土搅拌机的功率计算目前还没有一个严格的计算公式，这里推荐一种简化的计算方法。对于一个卧式的强制式搅拌机，某一搅拌叶片的受力和运动情况见图 1，叶片的宽度为片与半径的夹角为 i,作用在湖南科技大学大学本科毕业论文 8 式中 k 单位面积上的运动阻力，称为阻力系数，单位为 N/表 1 1拌阻力系数 k 的取值混凝料的性质 K 值（ N/ 干硬性混凝土 6885 塑性混凝土 2535 流动性小的砂浆 3040 流动性大的砂浆 1020 由所 i 一叶片上的总阻力矩 co （ 2 3）式中单位，则单位则搅拌机的功率 zi （ 2 4）式中机械的传动效率 z 搅拌叶片的数量 n 搅拌叶片的转速 (r/ 现取 k=80，取 i =60,一根轴上设计成 8 个搅拌轴 ,即 z=8,代入上面第一式得 : 入上面第二式得 : P=W 混凝土搅拌主机设计 9 电动机的功率计算 P = （ 2 5）式中：电动机容量储备系数，一般取 P 搅拌机轴上功率，现取 P=入的 P =故取 37电机确定电动机的转速对通常多选用同步转速为 1500r/000r/现依据选定的类型结构容量和转速从从 1中表 12 112 11 查出电动机型号如下： 4 ,其额定功率为 37载转速为 1480r/堵转转矩（额定转矩）为大转矩为量为 284要安装尺寸 : 电机轴径为 60为 140 轴上键宽为 18槽低部到轴另一素线为 53重要参数的计算搅拌机是搅拌设备的核心组成部分，其结构的好坏，会直接影响到混凝土搅拌的均匀性能和整套设备的生产率。其性能参数和结构参数的设计计算和部分结构的确定方法。搅拌时间的确定根据每小时循环次数 n、搅拌时间 s=（ 1/n） *3600 （ 2 6） n 每小时循环次数。解：搅拌时间 s=（ 1/50） *3600 =72 秒 =86 秒符合设计要求计算生产率是搅拌设备的主参数，也是确定其他技术参数的主要依据。生产率的确定一般应根据产品系列和配套需要合理的抉择。为了满足路面施工的配套要求，所设计的搅拌设备的最低生产率应不低于 60m3/h。经验公式如下： )/(321Q （ 2 7）式中：取 2000L；上料时间取 25s；搅拌时间取 72s；卸料时间取 8s；代入式中并单位换算得：湖南科技大学大学本科毕业论文 10 )/( 拌机的容量搅拌机的容量是指周期式搅拌机设备每转一次能生产新鲜混凝土的实方数公称容量。设计参数中给定 2000L 制式混凝土搅拌机转速的校核合理确定强制式搅拌机的转速，关系到搅拌混凝土的质量和生产率，若转速偏低，使搅拌时间增加，会降低生产率；若转速过高，又会形成较大的离心力，促使混凝土产生离析现象，破坏均匀性，导致质量降低。一般在设计中，除了要考虑物料在拌和中产生离心力外，还宜考虑被搅拌物料与搅拌叶片之间的摩擦系数，推荐采用下式进行近似计算：（ 2 8）式中 n 搅拌机主轴转速， r/ R 搅拌筒内腔的半径 m。计算得 n r/ 而给定的 25r/足，故不会发生共振。容积利用系数是指出料容积和筒体几何溶剂之比，它的确定主要以搅拌质量的优劣为依据。在确保搅拌质量的前提下，容积利用系数越大越好。但是，容积利用系数的大小还受到其它的条件的制约，其一，搅拌机的设计需要考虑应具备 10%的超载能力；其二，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，般双卧轴搅拌机的容积利用系数取与直径 D 之比 L/D 的确定在出料容积一定时，应考虑以最小的结构尺寸获得最大的空间容积。以利用收到节省制造材料材料、外性美观和搅拌质量好的综合效益。因此长径比 L/D 一般不宜过大，因物料的轴向运动主要靠叶片的螺旋角产生有限的轴向推力，如果物料的轴向流动距离过长，很难快速达到匀质效果。通常长径比宜控制在般情况下取 L/D= 算总传动比和分配各级传动比动装置的总传动比为总 =nm/480/25= （ 2 9）混凝土搅拌主机设计 11 式中电动机满载转速 r/搅拌轴的转速 r/级传动中，总传动比应为总 = 1 2 n，其中 1， 2，的传动比。分配各级传动参考 1中表 1 8 的传动比和 1表 13 2，当选满足 24 范围内 ,初选 1=减速器减速比 2=6 满足 840 范围内单级锥齿轮减速器 . 算传动装置的转速和动力参数设计计算传动件时 ,需要知道各轴的转速、转矩或功率 ,因此应将工作机上的转速转矩或功率折算到各轴上 ,设从电机到工作机的各轴依次记为电，减，主轴，则轴转速 n 电 =1480 (r/n 减 = 1=1480/00 (r/ (2 10) n 主 =400/16=25 (r/ 各轴功率减 = 电减（ 2 11） =P 主 = 电减减 = =中电动机输出功率 , P 减减速器输入功率 , P 主搅拌轴输入功率，电减电机与皮带之间的传动效率 ; 减主减速箱与主轴之间的传动效率 . 各轴转矩 550Pd/480 （ 2 12） = T 减 = 减 = T 主 = T 减减 = X 主减轴器承湖南科技大学大学本科毕业论文 12 =(式中电动机轴的输出转矩 T 减减速箱输入转矩 T 主搅拌主轴输入转矩为简明起见 ,现列表如下 : 转速 (r/功率 ( 转矩 (电机轴 1480 速箱轴 400 拌轴 25 混凝土搅拌主机设计 13 第三章皮带轮设计带传动具有结构简单、传动平稳、造价低廉以及缓冲吸振等特点 ,故我经过比较采用带传动主动轮 )和固联于从动轴上的带轮 (从动轮 )和紧套在两上的传动带组成的 ,当原动机驱动主动轮转动时 ,由于带和带轮间的摩擦 ,便拖动从动轮一起转动 ,并传递一定的动力 . 在一般机械传动中，应用最广的是轮上也做出相应的轮槽，传动时， V 带只和轮槽的两个侧面接触，即以两侧面为工作面。根据槽面摩擦原理，在同样的张紧力下， V 带传动较平带传动能常产生更大的摩擦力，在加上 V 带传动允许的传动比较广，结构较紧凑，及 V 带是已标准化，故选轮设计 . 2中表 8 2 查得工作情况系数 K A=(设其每天工作小时数为小于10h 和负载启动故 K A P=37 （ 3 1）带带型根据 n 电由由 2 中图 8 8 确定选用 . 确定带轮基准直径由 2中表 8 4 和表 8 8 取主动轮基准直径 160根据 2中式 8 15 ,从动轮基准直径为 1.7 x 160=592 ( （ 3 2）根据 2中表 8 8 取 00 2中式 8 13 验算带的速度 V= D1 n 电 /(60*1000)=x 160 x 1480/(60 =m/s) 35 m（ 3 3）确定窄 V 带的基准长度和传动中心距根据 2 ( ,初选中心距 800据 2中式 8 20,计算带所需的基准长度 ( )/2 + ( (4 （ 3 4） = 2 x 800+ (160+600)/2 + (600 160)2/(4= 1600 + 由 2中表 8 3 选取的基准长度 800 2中式 8 21 计算实际中心距 a= ( 2 （ 3 5）湖南科技大学大学本科毕业论文 14 =800 73 验算主动轮的包角 1 由 2中式 8 6 得 1= 180 ( x 60/a = 120 （ 3 6）主动轮上的包角合适 . 计算窄 V 带的根数 Z 由 2中式 8 22 知 Z= ( （ 3 7）式中考虑包角不同时的影响系数即包角系数 ; 考虑带的长度不同时的影响系数即长度系数 ; 单根 V 带的基本额定功率 ; 计入传动比的影响时 ,单根 V 带额定功率的增量 . 由 n 电 =1480 (r/,60 1 = 查表 8 6c 和表 8 6d 的 W W 查表 8 9 得由插入法 ( ( ) 得表 8 10 得则 Z =37/( =整 Z= 5 根计算预紧力 2中式 8 23 知 500 ( )/ /500 ( / （ 3 8） = 由 2中表 8 5,V 带单位长度的质量为 q=m. 计算作用在轴上的压轴力 Q 由【 2】中式 8 24 得 Q= 2Z F0 1/2) （ 3 9） =2 X 5 X ) = 混凝土搅拌主机设计 15 构设计图如下 : 电机带轮材料选用铸铁构尺寸用腹板式（因为基准直径小于 300采用腹板式），参看 2图 8 11， V 带结构设计部分和表 8 12 V 带轮的轮槽尺寸，设计的其结构如下：电机带轮其中各参数为： d=60e=19z=5, f=B=(e+2f=101mm,08W=160mm,mm,0mm,c =B/4=101/4=260=2设计参数绘制结果如下 : 而电机与带轮连接采用键 ,键型号标记 : 键 18 X 100 79 减速机带轮其轮槽尺寸与电机带轮一样 ,只是带直径 ,连接方式等不一样而己 ,结构湖南科技大学大学本科毕业论文 16 设计如下 :用十个钉和减速机连接如下：而其结构尺寸示意如下：混凝土搅拌主机设计 17 第四章螺钉组联接设计本小节进行的螺钉组联结设计主要有 1). 两根搅拌轴为保持同步而采用的十字万向联轴节上的螺钉校核 . 2). 减速机上带轮和减速机联结用的螺钉设计与校核 . 设计螺钉组联结时，首先要选定螺钉组的数目及布置方式；然后确定螺钉联结的结构尺寸。在确定螺钉尺寸时，对于不重要的螺钉联结，可以参考现有的机器设备，用类比法确定，不再进行强度校核。但对于重要的联结，应根据联结的工作载荷，分析各螺钉的受力状况，找出受力最大的螺钉进行强度校核。万向联轴节上的螺钉组设计螺钉组结构设计采用如图 1 所示的结构 ,螺钉数为 ,圆周分布。图 1 螺钉受力分析螺钉只受扭矩 T 减作用确定螺钉直径选择螺钉材料为能等级为螺钉 ,由 2中表 5的材料屈服极限 s=480由 2中表 5 =4, 螺钉材料的许用应力 = s/=480/4=120 P=s/80/20 因只受扭矩 T 减作用且用螺钉联接，所以相当于铰制孔用螺联接一样，故 2中式 5受力最大的螺钉的工作剪力为 / （ 4 1）式中： 1 据 2中式挤压强度条件湖南科技大学大学本科毕业论文 18 p=F/ P （ 4 2）得 F/ =据 2中式剪切强度条件 =F/( /4 （ 4 3）得 )/(4 F = =中 F 螺钉所受的工作剪力 ,N; 螺钉剪切面的直径 (取为螺钉孔的直径 ),螺钉杆与孔壁挤压面的最小高度 P 为螺钉或孔壁材料的许用挤压应力 , 为螺钉材料的许用切应力 , 所以按剪切强度条件设计来确定螺钉直径 ,按粗牙普通螺纹标准（选用螺纹公称直径 d= 10 合上面计算并根据 1中表 3用：螺钉减速机上带轮的螺钉组设计螺钉组结构设计采用如图 2 所示的结构 , 螺钉数为 0, 圆周分布。图 2 螺钉受力分析螺钉只受扭矩 T 减作用混凝土搅拌主机设计 19 确定螺钉直径选择螺钉材料为能等级为螺钉 ,由 2中表 5的材料屈服极限 s=480由 2中表 5 =4, 螺钉材料的许用应力 = s/=480/4=120 P=s/80/20 因只受扭矩 T 减作用且用螺钉联接，所以相当于铰制孔用螺联接一样，故 2中式 5受力最大的螺钉的工作剪力为 / 中 : 5 据 2中式挤压强度条件 p=F/ P 得 F/ =中 : 2据 2中式剪切强度条件 =F/( /4 得 )/(4 F = 6101 2 3 8 24 =中 : F 螺钉所受的工作剪力 ,N; 螺钉剪切面的直径 (取为螺钉孔的直径 ),螺钉杆与孔壁挤压面的最小高度 P 为螺钉或孔壁材料的许用挤压应力 , 为螺钉材料的许用切应力 , 所以按剪切强度条件设计来确定螺钉直径 ,按粗牙普通螺纹标准（选用螺纹公称直径 d=16 标记为：螺钉南科技大学大学本科毕业论文 20 第五章联轴节与减速机选型联轴节的选用 : 根据搅拌机工作需要 ,要保持两根搅拌主轴同步，选用十字万向联轴节 ; 减速机的选用 : 根据减速比和转矩要求，选用 311 鼓形齿联轴器连接，其减速比 =16. 混凝土搅拌主机设计 21 第六章联轴器选型和搅拌轴的设计与校核的相关设计内容轴是组成机器的主要零件之一，一切作回转运动的传动零件（例如齿轮、蜗轮等），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功能是支承回转零件及传递运动及动力。轴按照承受载荷的不同，可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴，只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴，心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。轴按轴线形状的不同，可分为曲轴和直轴两大类。曲轴通过连杆可以将旋转运动改变为往复直线运动，或作相反的运动变换。直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴两种。光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，但轴上的零件不容易装配及定位；阶梯轴则正好与光轴相反。因此光轴主要用于心轴和传动轴，阶梯轴则常用于转轴。直轴可做成实心或空心，在那些由于机器结构的要求而需在轴中装设其他零件或者减小轴的质量具有特别重大做用的场合，轴可作成空心。空心轴内径与外径的比值通常为保证轴的刚度和扭转稳定性 . 此外 ,还有一种钢丝软轴又称钢丝挠性轴，它是由多组钢丝分层卷成的，具有良好的挠性，可以把回转运动灵活地传到不开敞的空间位置。轴的设计包括轴的结构设计和工作能力设计。 1）轴的结构设计是根据轴上零件的安装定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等，因此，轴的结构设计是轴设计的重要内容。 2） . 轴的工作能力计算是指轴的强度刚度和稳定性等方面的计算轴的工作能力主要取决于轴的强度以防止轴的断裂或塑性变形。而对刚度要求高的轴（如车床主轴）和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形，对于高速运转的轴，还应进行振动稳定性计算，以防止发生共振而破坏。轴设计：初步确定轴的最小直径先按 2中式 15取轴的材料为 45 号钢，调质处根据 2中表 15 08，于是有湖南科技大学大学本科毕业论文 22 0 主主（ 6 1） = =因为对于轴径大于 100轴 ,有两个键槽时 ,轴径应增大 7%,故 +7%)=输入轴的最小直径要取决于安装联轴器处轴的直径 d - ,为了使所选的轴直径 d - 与联轴器的孔径相适应 ,故需同时选取联轴器的型号。联轴器的计算转矩（ 6 2）式中 : 查 2中表 14虑到转矩变化中等 ,故取则 A 主 =照计算转矩标准机械设计手册第三版第二卷表 6用 G 其公称转矩为半联轴器的孔径 d =130取 d - = 130联轴器长度 L=128标记示例： G 主动端： d =130L=128装配方案比较与设计 . 轴上零件的装配方案对轴的结构形式起着决定性的作用 ,所谓装配方案 ,就是预定出轴上主要零件的装配方向 ,顺序和相互关系 . 图一混凝土搅拌主机设计 23 图二从以上搅拌轴的两种装配方案比较中，图一比图二多了紧定螺钉，它可使套筒随轴一起旋转，当由于摩擦损害轴径时，便于替换，这样就没有必要换整根轴，节省了材料和成本，所以决定采用第一种方案。根据轴向定位的要求确定各段轴径和长度 . - 段长度和直径的确定为了满足半联轴器的轴向定位要求 , -段右端需制出一轴肩 ,故取 -的直径 d - =140左端用减速器的输出轴端定位 , 半联轴器与轴的配合长度 28了不与闷盖接触，故可取 l - =126初步选择滚动轴承 a. 从负荷大小和方向考虑 , 既受到径向又有轴向还存在轴或壳体变形较大以及安装对中性差的情况且要求具有调心功能 ,故选用调心轴承 . b. 从轴承的刚性考虑 ,一般滚子轴承大于球轴承 , 故选用滚子轴承 . c. 从轴向游动考虑 ,一是可选用内或外圈无挡边的轴承 ,二是在内圈与轴或外圈与轴座孔之间用间隙配合 . d. 从安装与拆卸角度考虑 ,装卸频繁时 ,可选用分离型轴承或选用内圈为圆锥孔的、带紧定套或退卸套的调心轴承 . 综上 ,采用装在紧定套上的调心滚子轴承 . 参照工作要求并根据 d - = 130轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组 ,标准精度等级的调心滚子轴承 ,从 3中表 7找到装在紧定套上的调心滚子轴承 .,其型号为 3013728,尺寸为 d x D x B=140本额定负荷 530854算系数为 e=1= 故 d - =140应地查的紧定套长度 19虑到拆卸轴承和安装轴上零件的方便性及参考经验尺寸 ,取 l - =217(3). 根据轴间的高度要求单边轴肩取 5取 d - =150, 为满足安装轴端密封的长度要求和参考滑毂等零件长度尺寸，取 l - =198(4). 安装搅拌臂的轴径暂取 d - =180长度 l - =8560于安装和制造的误差 ,故取 l - =1582(5). 由安装零件对称性，故尺寸设计可用对称法取 d - =150l -=198mm,d - =140l - =120确定轴上圆角和倒角尺寸参考 2中表 15轴端倒角为 3 x 45 ,各轴肩处的圆半径见图 . 求轴上载荷湖南科技大学大学本科毕业论文 24 按弯扭合成强度条件计算，通过轴的

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