毕业论文--混凝土搅拌机设计

摘要JS1500型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ABSTRACTJS1500TYPECONCRETEMIXERISALARGEANDMEDIUMSIZEDMIXER,ISMAINLYSUITABLEFORTHELARGECONSTRUCTIONPROJECTS，ITISANVERYIMPORTANTCONSTRUCTIONMACHINERYITISAKINDOFFORCEDHORIZONTALAXISMIXER，NOTONLYCANMIXTHEDRYANDRIGIDCONCRETE,BUTALSOCANSTIRLIGHTWEIGHTAGGREGATECONCRETE，ISANEWMULTIFUNCTIONALMIXER。INMIXINGPROCESS,THROUGHTHEROTARYMOTIONOFSTIRRINGSHAFTOFMIXINGBLADESTODRIVETHEMATERIALINTHECYLINDEROFSHEAR,SQUEEZINGANDFLIPELAPSE,MAKETHEMATERIALSUCHASMIXINGEFFECTINTHERELATIVELYINTENSEEXERCISEFULLYWITHWHITE,SOITWOULDBEOFGOODQUALITY,LOWENERGYCONSUMPTION,HIGHEREFFICIENCYMODERNARCHITECTURALENGINEERINGOFMIXERWIDELYUSED,NOTONLYREDUCETHELABORINTENSITYOFTHEWORKERS,BUTALSOIMPROVESTHECONCRETEENGINEERINGQUALITY,HASMADEAGREATCONTRIBUTIONTHEINFRASTRUCTURECONSTRUCTIONOFOURCOUNTRYINTHENEXTFIVEYEARPLAN,THEGOVERNMENTINCREASEDTHESTRENGTHOFTHEINFRASTRUCTURECONSTRUCTIONOFCONCRETE,THEMACHINERYINDUSTRYDEVELOPMENTISVERYFAVORABLETHISTYPEOFMAINCOMPOSITIONSTRUCTUREINCLUDINGBLENDER,TRANSMISSIONSYSTEM,MIXINGSYSTEM,FEEDINGSYSTEM,UNLOADINGSYSTEMANDELECTRICALCONTROLSYSTEMCOMPONENTSINTHISDESIGN,WEMAINLYONTHETRANSMISSIONSCHEMESELECTIONANDDESIGNCALCULATION,ALSOIDENTIFIEDLOADING,UNLOADINGANDWAYSOFBLADESTRUCTURE,ANDCHECKSFORSOMEPARTSTOMEETDIFFERENTOCCASIONSWORKREQUIREMENTSKEYWORDSCONCRETEMIXER,QUALITY,ENERGYCONSUMPTION,EFFICIENCYANDSTRUCTURE目录摘要IABSTRACTII绪论1第一章总述311、搅拌的作用3111、混凝土简介3112、搅拌的任务3113、搅拌机应具备的功能特点412、搅拌机的分类及使用特点4121、搅拌机的分类4122、混凝土搅拌机使用特点513、混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831、带传动设计8311、带传动的设计计算832齿轮传动设计11321、第一级传动齿轮计算11322、第二级齿轮设计计算1633、减速器轴的设计20第四章搅拌机设计2341、外壳的设计2342、搅拌轴的设计24421、搅拌轴的材料24422、搅拌轴的结构24423、搅拌轴的支承25424、搅拌轴计算2543、叶片的设计2644、搅拌筒尺寸及卸料方式确定3045、轴端密封3146、衬板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3981、工作前保养3982、工作中的保养3983、工作后的保养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。第一章总述11、搅拌的作用111、混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。112、搅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113、搅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12、搅拌机的分类及使用特点121、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1030中型出料容量0305小型出料容量005025122、混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。13、混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JS系列搅拌机逐渐成为搅拌混凝土的主导产品，其中JS350、JS500、JS750、JS1000为中小型搅拌机，JS1500、JS2000、JS2500、JS3000为大型搅拌设备，加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。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21双卧轴搅拌机总体结构图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。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31传动结构示意图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31、带传动设计311带传动的设计计算由于总传动比I5875，可取带传动的传动比I31确定计算功率CAP由表87（教材机械设计第八版）查得工作情况系数1AK130CAAPKKW计算功率工作情况系数A2选取V带的类型根据和小带轮转速,从图811教材机械设计第八版，下同）选取V带的类型为CAP1NC型3确定带轮的基准直径1D，并验证带速V初选小带轮的基准直径1根据V带的类型，参考表86和表88确定小带轮的基准直径250MM1DMIND验算带速V2由公式（813）计算带的速度134250189606DNVMS满足,带速合适52MSS计算大带轮的基准直径3由21DI25037DM4确定中心距A和基准长度DL初定中心距10由式（820）知120127DDA取072MA0M计算带长2DL2101203654DDDAMA由表82选取基准长度35DLM计算世纪选取中心距A和变动范围30035062195872DLM变动范围MIN0159870153905DALMI362变动范围为9055MM106525MM5验证小带轮包角1，由式825得1215730019DA满足要求6确定V带根数由公式826得0CACALPZPK查表84A、85A和表82、85得094PKW0127PK9L33519041270Z取Z47计算预紧力。由公式827得0F20MIN225093189481CAKPQVZN取00MIN15729F8计算带传动的压轴力。由公式828得PF102SIN479I5586ZN32齿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5875，带传动传动比为3，所以二级齿轮减速器的传动比I1958I321、第一级传动齿轮计算第一级传动齿轮的传动比。139I由于混凝土搅拌机转速不高，故选用7级精度（GB1009588）选取小齿轮的材料为40CR（调质）。硬度为280HBS。大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，材料硬度差为40HBS。初选小齿轮的齿数为，则大齿轮的齿数120Z，取。21039782ZI278Z1按齿面接触强度设计由设计计算公式（109A）进行计算21312ETKTZUDDH确定公式内各计算数值1A、选取截面载荷系数13TKB、计算小齿轮传递的转矩。5551190903961043PTNMNC、由表107选取齿宽系数1DD、由表106查得材料的弹性影响系数1289EZMPAE、由图1021D按齿面硬度查得小齿轮的抗疲劳强度极限大齿轮LIM160HPA的接触强度极限。LIM150HMPAF、由式1013计算应力循环次数。9164821301520HNNJL99205I3G、由图1019取接触疲劳寿命系数。1092HNK2098HNKH、计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1，安全系数。由式（1012）得S1LIM1092652MPA2LI28490KHNS2计算计算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。11TD2312532610498301082ETKTZUH计算圆周速度V。224860179MSS计算齿宽B。31082TD计算齿宽与齿高之比。4模数108254TTDMMZ齿高517TH齿宽比108294B计算载荷系数。5根据，7级精度，由图108查得9VMS动载系数108VK载荷分配系数HF由表102查得使用系数15AK由表104用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时328H由，查图1013得89BH1328HK17FK故载荷系数15081322AVHK按实际载荷系数校正所得的分度圆直径。6由式（1010A）得331215080TTKDM计算模数。7M130562TDZ3按齿根弯曲强度设计。由式（105）得弯曲强度的设计公式为132FASYKTMDZ确定公式内的各计算数值。1A、由图1020C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限值150FEMPA大齿轮的弯曲强度极限238B、由图1018取弯曲疲劳寿命系数。1086FNK209FNKC、计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，由式（1012）得4S10865307144FNEKMPAPA21925SD、计算载荷系数。K15081706AVFKE、查取齿形系数。由表105查得；1280FAY2FAYF、查取应力校正系数。由表105查得；15SA217SAG、计算大小齿轮的，并加以比较。FY128051437FAS264FASY大齿轮数值大。设计计算。2213253206510645FASYKTMDZ对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的M模数。由于齿轮的模数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M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453，并就近圆整为45按接触强度算得的分度圆直径，算1305DM出小齿轮的齿数13052914DZM取，则130Z213097ZI取28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。计算分度圆直径。1130451DZMM286计算中心距。212351DA计算齿轮宽度。31BM取，。215BM140322、第二级齿轮设计计算由于第一级传动齿轮的传动比，则第二级齿轮的传动比。139I219583I和第一级齿轮一样，同样选取7级精度（GB1009588）选取小齿轮的材料为40CR（调质）。硬度为280HBS。大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，材料硬度差为40HBS。初选小齿轮的齿数为，则大齿轮的齿数120Z。2105ZI1按齿面接触强度设计由设计计算公式（109A）进行计算21312ETKTZUDDH确定公式内各计算数值1A、选取截面载荷系数13TKB、计算小齿轮传递的转矩。55621909103907214043PTNMNC、由表107选取齿宽系数1DD、由表106查得材料的弹性影响系数1289EZMPAE、由图1021D按齿面硬度查得小齿轮的抗疲劳强度极限大齿轮LIM160HPA的接触强度极限。LIM150HMPAF、由式1013计算应力循环次数。814826130154039HNNJL825G、由图1019取接触疲劳寿命系数。1094HNK2098HNKH、计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1，安全系数。由式（1012）得S1LIM1094654KHNMPAS2LI28902计算计算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。11TDH231263214018954825ETKTZUM计算圆周速度V。21482603919MSS计算齿宽B。318425TBD计算齿宽与齿高之比。4模数1842590TTDMMZ齿高172TH齿宽比18425890B计算载荷系数。5根据，7级精度，由图108查得9VMS动载系数103VK载荷分配系数HF由表102查得使用系数15AK由表104用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时45H由，查图1013得89BH145HK138FK故载荷系数150314524AVHK按实际载荷系数校正所得的分度圆直径。6由式（1010A）得33124850891TKDM计算模数。7M1204TZ按齿根弯曲强度设计。（3）由式（105）得弯曲强度的设计公式为132FASYKTMDZ确定公式内的各计算数值。1A、由图1020C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限值150FEMPA大齿轮的弯曲强度极限238B、由图1018取弯曲疲劳寿命系数。1083FNK206FNKC、计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，由式（1012）得4S10835296434FNEKMPAPA216SD、计算载荷系数。K15031823AVFKE、查取齿形系数。由表105查得；1280FAY218FAYF、查取应力校正系数。由表105查得；15SA279SAG、计算大小齿轮的，并加以比较。FY12805146963FAS27FASY大齿轮数值大。设计计算。22132632410775FASYKTMDZ由弯曲强度所算得的模数725，依照第一级齿轮就近圆整为75。按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮的齿数12089DM12089457DZ取，则13Z2135ZI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。（1）几何尺寸计算。计算分度圆直径。1130752DZMM21计算中心距。2125167DAM计算齿轮宽度。312B取，。25BM12033、减速器轴的设计（1）第一级减速齿轮输入轴求输入轴上的功率、转速和转矩。11P1N1T功率1309528KW转速4MINR转矩1159509063509483PTNNMN确定轴的直径2选取轴的材料为45钢，调质处理，由表153取，由公式152得012A131MIN085246PDAM取。145D（1）第一级减速齿轮输出轴求输出轴上的功率、转速和转矩。12P2N2T功率218509765KW转速43MINRI转矩222950950213874135PTNNM确定轴的直径2选取轴的材料为45钢，调质处理，由表153取，由公式152得012A2332MIN07651801PDAM取。270D（2）第二级减速齿轮输出轴确定输出轴的功率、转速和转矩。13P3N3T功率327650928KW转速3214MINNRI转矩3395098206PTN确定轴的直径2选取轴的材料为45钢，调质处理，由表153取，由公式152得012A33MIN02681574PDAM由于该轴需要与搅拌轴通过联轴器相连，故应根据联轴器的型号来选取该轴的直径，查标准取。50412GBT32第四章搅拌机设计图41总体结构图从结构上看，双卧轴搅拌机要较单卧轴搅拌机复杂，但它磨损小，搅拌质量好，生产率高，双卧轴搅拌机较立轴式和单轴式搅拌机，具有明显的优越性。优点如下1搅拌机外形尺寸小、高度低，布置紧凑，装载运输便利，而且结构合理性好，工作可靠性高。2搅拌机容量大，效率高，适用于商品混凝土的生产。3搅拌筒直径比同容量立轴式小一半，搅拌轴转速与立轴式基本相同，但叶片转速要比立轴式小一半，因此叶片和衬板磨损较小、使用寿命长，并且物料不易离析。4物料运动区域相对集中于两轴之间，物料行程短，挤压作用充分，因此搅拌质量好。41、外壳的设计传统的U型槽底容易出现搅拌死角，从而导致两轴负载过大，以致断裂。另外他们将两端墙板焊死在机壳上，这样使得在轴或叶片受损时维修很不方便，工作量也相当大。现代的设计中，槽底做成型，以防搅拌死角，并在筒内安装衬板。两边再焊上钢板做成机槽，槽口两边焊有角钢用以固定机盖，槽机底部焊有支承垫用以支承槽体。机槽两端墙板不是焊死在机壳上，而是通过螺栓与机壳连接，这样做的目的是为了在维修时便于将损坏的轴吊起，省去拆叶片的麻烦，检修空间增大，工作量减小，还可缩小两端轴孔直径，便于密封防漏，如下图所示图42搅拌机槽体42、搅拌轴的设计在混凝土搅拌过程中，各叶片受力比较复杂，所以传递到搅拌轴上的弯曲应力和扭转应力也相应比较复杂。由于搅拌轴的受力主要以扭转为主，为了便于计算，在搅拌轴的设计过程中按扭转强度条件计算，采用增大安全系数的方法来保证搅拌轴的可靠性。421、搅拌轴的材料和普通轴一样，常用45号钢，不重要的要求不高的可以选用Q235钢。耐腐蚀要求较高或物料不被铁离子污染时，应采用不锈耐酸钢或采用防腐措施。422、搅拌轴的结构搅拌轴常用实心和空心直径。空心结构可以减小搅拌机的质量，但加工比较复杂，成本较高，通常采用实心结构。强制式搅拌机可拆式连接结构过去常用抱瓦式结构，目前多用插入式结构。如下图所示1、抱瓦2、三角键3、搅拌轴1、搅拌轴2、卡块1、搅拌臂2、联接板4、连接螺栓5、搅拌臂3、轴用挡圈4、搅拌臂3、搅拌轴4、联接螺栓图43连接结构抱瓦式结构中的抱瓦需模锻，插入式结构中搅拌轴上的搅拌臂的插入孔要求精度较高，需在镗床上加工。相比较之下，本结构采用螺栓连接，可以降低加工难度，节约成本。423、搅拌轴的支承一般情况下，搅拌轴依靠减速箱内的一对轴承支承。但是，由于搅拌轴一般较长而且伸在反应器内进行操作，这种轴承受条件较差。当搅拌臂过长而又很细时，常常会使轴扭弯，使离心作用增加，最后达到完全破坏，悬臂的支承条件为145LB0D式中悬臂轴长度，单位M。1L轴承间距，单位为M。BD搅拌臂直径，单位M。424、搅拌轴计算轴的扭转强度条件为39502TTPNWD式中扭转切应力，单位为。TMA轴所承受的扭矩，单位为。NM轴的抗扭矩截面系数，单位为。TW3轴的转速，单位为。NINR轴的传递功率，单位为KW。PD计算截面处轴的直径MM。许用扭转切应力，单位为。TMPA由表153取，20PA014A直径333309502TPDNPAN式中30952T3681414DM说明当轴截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。对于直径的轴，有一个键槽时，轴径增大3；有两个键槽时，应增大7。10DM则MIN103421853DM取轴的最细部分的直径为。643、叶片的设计连续式搅拌机的合理结构，技术参数的确定是一项迫切而急需的任务。在过去，曾研究过的搅拌叶片在轴上布置对混合物均质性的影响。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影响，在叶片合理布置下，叶片轴转速对混合物均质性的影响，在合理的叶片布置和转速下，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的影响。下面是几种常见的叶片布置方式和它们的特点。优点可以使物料向箭头所指方优点可以使物料朝着箭头方向做向流动，便于卸料。环向流动，物料搅拌充分，缺点效率较低，不适于大批量生产效率较高，适用于大中连续生产。型搅拌设备。优点两轴叶片在外形上同向布置，优点叶片外形同向布置，筒体倾斜并且筒体向卸料一侧倾斜一安装，并且在卸料口处安有阻个角度，便于卸料。滞叶片，搅拌均匀，便于卸料。缺点结构复杂，生产困难。缺点叶片布置比较复杂，加工维修困难，成本较高。由于该搅拌机容量为1500L，为大中型搅拌机，通过以上对各布置形式的分析，该设计选用图（B）形结构，物料在搅拌筒内的运动轨迹如图44所示。工作时,搅拌轴带动搅拌叶片旋转,强迫物料按预定的轨迹产生剪切、挤压、翻滚和揉搓等强制搅拌作用,使物料在剧烈的相对运动中得到均匀搅拌。改进搅拌叶片的结构和曲面形状,对提高搅拌质量、减小搅拌阻力和降低功率消耗具有重要的意义。图44双卧轴式搅拌机物料运动轨迹合理的叶片布置不仅可以提高混凝土的硬度和混凝土的生产率。而且可以减少原料的消耗，减少物料对机器的冲击，还能延长机器的寿命。由于两轴的旋转方向相反,两轴间的料产生挤压、翻滚和揉搓,以达到搅拌混合效果显然,在不破坏物料流运动的前提下,两轴间物料逆流运动的频次越高,揉搓和挤压作用就越充分,搅拌效果就越好。通过对叶片相对运动分析可知搅拌叶片正反排列得到的逆流次数要比搅拌叶片双正排