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小型 混凝土搅拌机 结构设计

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黑龙江科技学院毕业设计任务书学生姓名： 边兆鑫 任务下达日期：2011 年 12 月 19 日设计开题日期：2012 年 4 月 13 日设计开始日期：2012 年 4 月 16 日中期检查日期：2012 年 5 月 18 日设计完成日期：2012 年 6 月 4日一、设计题目：小型混凝土搅拌机结构设计二、设计的主要内容：本设计内容主要包括：混凝土搅拌机总体结构方案的拟订；运动和动力参数的计算；传动系统设计；搅拌装置设计；绘制总体装配图；绘制主要零件工作图；编写设计说明书。主要技术要求：进料容量（L）：80最大出料容量（L）：50搅拌叶片转速（r/min）：30拌料粒径（mm）：530电动机功率（kw）：4三、设计目标：1.设计说明书1.5万字以上；2.搅拌机总体装配图（A0图）1张，零、部件工作图若干张，总图纸折合A0图3张以上。指 导 教 师： 于风云 院（系）主管领导： 2011 年 12 月19日 实 习 总 结专 业： 机械设计制造及其自动化 性 质： 毕业实习 学 年： 2011-2012 班 级： 机制08-4班 姓 名： 边兆鑫 学 号： 2008025564 机械工程学院 实习报告一.实习时间 2012.3.122012.3.30二.实习地点 唐山市路南区安吉尔厂三.实习目的机械设计制造及其自动化专业是一门实践性很强的专业，通过实践能更好的了解产品，从而更好的应用产品。毕业实习是教学计划中一个非常重要的教育环节，在校学习期间，是学生理论联系实际、增长实践知识、培养自身各方面能力的重要手段和方法。通过实习，使学生初步具有科学研究与解决工程实际问题的能力，使学生成为有较强的实践动手能力和创新意识的高级应用型人才，能开阔学生的视野，培养学生分析问题、解决问题的能力，从而进一步了解专业发展现状和前景，为以后的工作方向有更好的定位。毕业实习是大学专业学习中不可或缺的重要部分，通过现场实地参观对机械产品的工作原理、基本结构有了更加直观的感性认识，切实提高对机械产品设计的方法和客户需求之间联系的理解能力。通过实习，不仅使自己具备足够的技能，应付将来市场的挑战并保持强劲的竞争力，并为下一步的毕业设计打下坚实的基础。四.实习要求1、明确实习任务，认真学习实习大纲，提高对实习的认识，做好思想准备。2、认真完成实习内容，按规定记实习笔记，撰写实习报告，收集相关资料。3、虚心向工人和技术人员学习，尊重知识，敬重他人。及时整理实习笔记、实习报告等，不断提高分析问题、解决问题的能力。4、自觉遵守学校、实习单位的有关规章制度，服从指导教师的领导，培养良好的风气。5、实习结束后，应在规定时间内交齐实习笔记、实习报告等。五.实习内容1.混凝土搅拌机的类型和特点为了适应不同混凝土的搅拌要求，搅拌机发展了许多机型，它们在结构和性能上各有特点，但按工作过程或工作原理可分别划分为两类，即连续式和周期式或自落式和强制式。连续式搅拌机：其作业过程，无论加料、搅拌、出料和卸料都是连续不断进行的，所以生产率高，但混凝土的配比和拌合质量难以控制，在一般建筑施工中很少使用，多用于道路和水利工程中。周期式搅拌机：加料、搅拌、出料按周期进行循环作业的搅拌机。一批料拌好卸出后，再进行下批料的装料和搅料，因而易于控制配比和保证拌合质量，是建筑工程中应用最普遍的类型，下面所介绍的搅拌机就是此类。自落式搅拌机：搅拌物料由固定在搅拌筒内的叶片带至高处，靠自重下落进行搅拌的搅拌机。其工作原理如图.1所示，搅拌机工作机构为筒体，沿内壁圆周安装着若干搅拌叶片，工作时，筒体可围绕其自身轴线（水平或倾斜）回转，利用叶片对物料进行分割、提升、散落和冲击作用，从而使配合料的相互位置不断进行重新分布而得到拌合。这类搅拌机的优点是结构简单、磨损程度小，易损件少，对骨料径料小有一定适应性，使用维护也较简单。主要缺点是靠重力自落实现搅拌，搅拌强度不大，而且转速和容量受到限制，生产效率低，一般只适于拌合塑性混凝土。 图.1搅拌机工作原理 （a）自落搅拌； (b).(c) 强制搅拌强制式搅拌机：搅拌物料由旋转的搅拌叶片强制搅拌的搅拌机。工作原理如图.1（b）、（c）所示，搅拌机构是垂直（图1.b）或水平（图1.c）设置在搅拌筒内壁的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、挤压和翻转推移等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到均匀的拌合，因而拌合质量好，效率高，特别适于拌合干硬性混凝土和轻质骨料的混凝土，其中水平轴（即卧轴）式同时具有自落式的搅拌效果，但这种搅拌机构比较复杂，搅拌工作部件磨损快，对骨料粒径有严格限制。否则易造成卡料现象。下面主要对强制式卧轴混凝土搅拌机进行介绍。2. 强制式卧轴混凝土搅拌机 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优点，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。强制式卧轴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。本文主要介绍双卧轴强制式搅拌机。3. JS系列混凝土搅拌机的发展现状及趋势JS系列混凝土搅拌机系双卧轴强制式搅拌机，该机具备了单机独立作业和与PLD系列配料机组成简易式混凝土搅拌站的双重优越性，还可为搅拌站提供配套主机，适用于各类大、中、小预制构件厂及公路、桥梁、水里、码头等工业及民用建筑工程，可搅拌干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、轻骨料混凝土及各种砂浆，式一种高效率机型，应用非常广泛。 JS系列混凝土搅拌机是目前国内外先进、理想的机型，具有自动化程度高、搅拌质量好、效率高、能耗低、噪音小、操作方便、卸料速度快、衬板及叶片使用寿命长，维修保养方便等优点。适用于塑性、干硬性、轻骨料混凝土及各种灰浆、砂浆的搅拌。本机采用机动出料，能与翻斗车配套使用，是各种建筑工地的理想机具。JS系列双卧轴强制式混凝土搅拌机可与不同型号PL系列配料机组成简易混凝土搅拌站，或根据用户需要作为主机组成大中型搅拌站（楼）。可搅拌干硬性、塑性、流动性、轻骨料混凝土及各种砂浆，较高的性价比为用户所青睐。目前有JS500、JS750、JS1000、JS1500、JS2000、JS3000等各种机型供选择。 该系列产品设计结构合理，布局新颖，使用维修方便，支腿部分高度设计为：JS500为1500mm，JS750为1600mm，JS1000为3500mm和4000mm，JS1500和JS2000为4500mm。用户可自配翻斗车、自卸车、搅拌车，同时还可根据用户特殊要求进行改制，以满足用户需要。4. JS系列混凝土搅拌机的性能 JS系列强制式双卧轴混凝土搅拌机是一种新型的多功能混凝土搅拌机械。可用于干硬性、塑性、轻骨料混凝土及各种灰浆、砂浆的搅拌。该机结构简单，搅拌质量好、效率高、能耗低、噪音小、操作简便，可与翻斗车、汽车几混凝土搅拌输送车配套使用，是各建筑工地和大、中型混凝土制品厂的理想机具。5. JS系列混凝土搅拌机的分类（1）按工作性质分为周期性工作搅拌机和连续性工作搅拌机（2）按搅拌原理分为 自落式搅拌机和强制式搅拌机（3）按搅拌桶形状分为 鼓筒式，锥式和圆盘式另外，搅拌机还分为裂筒式和圆槽式（即卧轴式）搅拌机。6. JS系列混凝土搅拌机的结构和工作原理JS系列混凝土搅拌机由传动系统、搅拌系统、卸料系统、上料系统、供水系统、供油系统、电气控制系统等部分组成。7. 典型JS系列混凝土搅拌机介绍（以JS750混凝土搅拌机为例）7.1 产品类型及适用范围本机属双卧轴强制式搅拌机，该机具备了单机独立作业和与PLD系列配料机组成简易式混凝土搅拌站的双重优越性，还可为搅拌站提供配套主机，是一种高效率机型，应用非常广泛。性能特点该产品设计结构合理，布局新颖，使用维修方便。用户可自配斗车、自卸车、搅拌车使用，同时可根据用户特殊要求进行改制，以满足用户需要。应用范围适用于各类大、中、小预制构件厂及公路、桥梁、水利、码头等工业及民用建筑工程，可搅拌干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、轻骨科混凝土及各种砂浆。7.2产品简介及工作原理 本机由传动系统，搅拌系统，齿轮罩，卸料系统，上料系统，供水系统，供油系统，电气控制系统等部分组成。7.2.1 传动系统该系统如传动简图所示，由一台30KW的电机，经皮带传动带动二级齿轮减速箱，减速箱两输出轴装有一对相啮合的开式齿轮，分别带动搅拌轴上的两个开式齿轮驱动两搅拌轴反向同速回转，从而实现该机的搅拌功能。7.2.2 搅拌系统搅拌系统包括搅拌装置和搅拌罐。 （1）搅拌装置 搅拌装置由搅拌轴，搅拌臂，搅拌叶片及轴端密封装置等组成。 搅拌臂与搅拌轴通过连接套和螺栓连接固定。搅拌叶片与搅拌臂之间通过长孔由螺栓连接。搅拌叶片径向位置可调整。通过调整搅拌叶片的位置，保证叶片与衬板的间隙不大于5mm。这样不但能减缓叶片与衬板的磨损，卸料干净，而且能够降低能耗和噪声，使搅拌机工作平稳，不易卡料。 密封装置通过手动浓油泵及时向浮封环供油,使密封腔内形成并保持不间断压力的油脂层，该油脂层压力是由浮动密封装置产生的，无须任何电力、气压设备，因此，本装置可保证轴端密封经久耐用，安全可靠，同时也降低了维修费用。（2）搅拌罐 搅拌罐由筒体和衬板等组成。 为避免筒体内侧磨损，整个筒体内腔都装有耐磨衬板，用户可以根据衬板的磨损情况进行更换。搅拌罐体中部下方有卸料口，以便把混凝土及时卸出。7.2.3 齿轮罩齿轮罩由罩壳、油杯等组成。罩壳由薄铁板拼焊而成，用来防尘、防水。通过调节油杯弹簧的松紧，可以调节油杯滴油的速度，以满足使用要求。7.2.4 卸料系统 该系统由卸料门、电动推杆等组成。 卸料门安装在搅拌机底部，通过电动推杆，实现机动卸料。在卸料门的上方左右各安装有一个限位开关，以控制卸料门的启闭，卸料门与搅拌罐之间有两条密封板，通过调整其位置可使卸料门与罐体之间的间隙均匀一致，以达到最佳密封效果（见图5）。卸料手柄是为临时停电时应急卸料和电动推杆失灵时卸料之用，平时应将其拆下，以防伤人。使用手柄时，应脱开电动推杆。7.2.5 上料系统上料系统由卷扬机构、上料架、料斗、进料漏斗等组成。制动电机通过减速机带动卷筒转动，钢丝绳经过滑轮牵引料斗沿上料架轨道向上爬升，当爬升到一定高度时，料斗底部斗门上的一对滚轮进入上料架水平岔道，斗门自动打开，物料经过进料漏斗投入搅拌罐内。为保证料斗准确就位，在上料架上装有限位开关。上限位有两个限位开关，分别对料斗上升起限位和安全保护作用。下限位只有一个限位开关，当料斗下降至地坑底部时，钢丝绳稍松，弹簧杠杆机构使下限位动作，卷扬机构自动停车，下限位及弹簧杠杆机构均装在上导轨顶部。上料架上部是可以折叠的。用螺栓连接，运输时将其折叠，以便降低运输高度。制动电机可保证料斗在满负荷运行时，可靠地停在任意位置，制动力矩的大小，由电机后座的大螺母调整。7.2.6 供水系统供水系统是由水泵、节流阀、清洗装置、喷水装置等组成。节流阀可调节水的流量，供水总量由时间继电器调节。72.7 供油系统 搅拌轴两端的密封装置必须注入润滑脂以保证密封性能，为确保主机可靠运转，专门设置有两种加油装置。手动浓油泵用于浮封环外腔润滑，搅拌主机启动后，应及时用手动浓油泵向轴端密封加油，一般每30分钟加油一次，每次供油量100毫升左右。十处手动加油点采用油枪注油方式，向轴端密封及轴承加油，每8小时供一次油。给浓油泵加注润滑脂时，其针入度范围为250350(25/150g)1/10mm，可用3号锂基润滑脂与30#（冬季20#）机械油，按4：1配比，均匀调合成糊状注入浓油泵储油罐内。7.2.8 电气系统电器元件采用卡轨安装，板前走线槽布线方式。控制系统性能可靠，操作、维修方便。电气控制线路设有空气开关、热继电器，具有短路保护、过载保护的功能。卷扬电机控制电路设有由上升极限限位控制的分励脱扣断路器，防止卷扬提升过位，造成事故。电动推杆的接线盒内装有两个限位开关，起过载保护作用。所有控制按钮和指示灯均布置在配电箱门上，并设有门锁，按钮外面设有防护小门。要求总电源采用AC380V三相五（四）线制电源，电压允许误差5%，否则禁止使用。电动机的表面温升60 OC，带电部分对外壳绝缘0.5M。6.设计实习意义 半个月过去了，但是我依然觉得非常短暂，我不得不感慨：外面有好多东西值得我们学习，我们在课堂上了解到实在有限，而且太抽象化、概念化、理性逻辑强！通过这次的学习我们可以近距离的接触各类机械产品，增加其感性的认识，了解其功能原理。我是学机械设计的，在书本上学过很多理论知识，似乎通俗易懂，但从未付诸实践过，也许等到真正需要用时，才会体会到难度有多大；我们在老师那里或书本上看到过很多精彩的东西，似乎轻而易举，也许亲临其境或亲自上阵才能意识到自己能力的欠缺和知识的匮乏。在实习期间，我拓宽了视野，增长了见识，体验到社会竞争的残酷，而更多的是希望自己在工作中积累各方面的经验，为将来自己走创业之路做准备。作为我在踏出社会之前的为数不多的几次实践中，这次的实践的确给予了我很多。今后，我将继续保持认真负责的工作态度，高尚的思想觉悟，进一步完善和充实自己，争取在以后的学习中更好的完善自己，在以后的实践中更好的运用自己的知识，做一个合格的大学生，将来做一名对社会有用的人。本科毕业设计开题报告 题 目： 小型混凝土搅拌机结构设计 院 （系）： 机械工程学院 班 级： 机制08-4班 姓 名： 边兆鑫 学 号： 2008025564 指导教师： 于凤云 教师职称： 教 授 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题 目小型混凝土搅拌机结构设计来源工程实际1、研究目的和意义混凝土搅拌机是用于对混凝土和砂石进行搅拌的装置。近年来，随着我国的经济建设及科学技术的高速发展，基本建设规模不断扩大，大城市基础建设房地产开发业的迅猛发展，推动了混凝土的生产产量的迅速提高，机械设备在建设施工中的地位也日益显著。加强建筑施工装备，是改善施工条件提高施工速度、工程质量和经济效益的保障。混凝土机械的工作对象是砂石、水泥等混合料，且用量大，工作环境恶劣,而搅拌是混凝土生产工艺过程中极其重要的一道工序，因此混凝土施工应向机械化和自动化方向发展。目前，我国已有各种混凝土搅拌机，但小型混凝土搅拌机是为了满足市场需求，完善产品的系列，适应小型建筑施工和实验室的工作的要求而设计的。它是在封闭的环境中，实现对物料的搅拌，且搅拌效果良好，对环境污染少，能够改善施工现场的条件，保障施工人员的身心健康，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。2、国内外发展情况(文献综述)19世纪40年代，在德、美、俄等国家出现了以蒸汽机为动力源的自落式搅拌机；其搅拌桶由多面体状的木板构成，直到19世纪80年代，才用钢材代替木板但形状仍未多面体，到20世纪初，圆柱形的拌桶自落式搅拌机才开始普及，形状的改进避免了混凝土在拌筒内壁的凝固沉积，提高了搅拌质量和效率。1903年德国建造了世界第一个水泥混凝土的预拌工厂1。1908年在美国出现了第一台内燃机驱动的搅拌机，随后电动机成为了主要动力源，从1913年美国开始大量生产预拌混凝土的搅拌机，到1950年日本开始用搅拌机生产预拌混凝土。在这期间，仍以各种有叶片和无叶片式的自落式搅拌机的发明与应用为主2。 19世纪50年代，自落式搅拌机按拌桶的形状和卸料的方式的不同，有鼓式搅拌机、双锥反转出料式搅拌机、双锥倾翻出料式搅拌机、对开式搅拌机及裂筒式搅拌机等。自落式搅拌机的拌桶内壁有径向布置固定的搅拌叶片3。工作时，半桶绕水平轴线转动物料被叶片提到一定高度后借自重下落，颗粒下落的高度、时间、速度和落点不同，从而物料各颗粒相互渗透、扩散达到均匀混合，这样反复运动达到搅拌的效果4。自落式搅拌机结构简单、可靠性高、维护简单、功率消耗低拌桶和叶片磨损轻，但搅拌强度不高，生产效率低。此种搅拌机适于搅拌普通的塑性混凝土，广泛应用于中小型建筑工地5。 随着多种商品混凝土的广泛应用以及建筑规模大型化、复杂化和高层化对混凝土的质量、产量不断提出更高要求，有力的促进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的提高与发展6。 20世纪40年代后期，德国最先发明了强制式搅拌机，到50年代发展迅速，最先出现的是圆盘立轴式搅拌机，这种搅拌机分为涡浆式和行星式，但随着轻骨料的运用又出现了圆槽立轴式强制搅拌机，它兼有自落式和强制式两者搅拌机的特点，强制式搅拌机和自落式搅拌机的工作原理不同7。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转臂架上装有叶片，强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫按照规定的轨迹发生剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的运动中均匀搅拌，强制式搅拌机和自落式搅拌机相比，强制式搅拌机搅拌剧烈，搅拌质量好，搅拌效率高，但叶片和拌桶磨损大，功率消耗大，此种搅拌机适用于拌制干硬性、轻骨料混凝土以及特种混凝土和专业混凝土，多用于施工现场搅拌站和预拌混凝土搅拌楼8。根据构造不同，主要有立轴涡浆式搅拌机、立轴行星式搅拌机、立轴对流式搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴式搅拌机等。随着技术的发展强制式混凝土搅拌机在德国、美国、意大利、日本等企业发展迅速，目前已形成系列产品9。 我国混凝土搅拌设备的生产从20世纪50年代开始。1952年天津工程机械厂和上海建筑机械厂试制出我国第一台混凝土搅拌机，进料容量为400L和1000L10。20世纪70年代末至80年代初，我国为适应建筑业商品混凝土大规模发展需要，在引进国外的样机基础上，有关院所厂家陆续的开发出新一代JZ型双锥自落式搅拌机、D型单卧轴式强制式搅拌机11。80年代末，我国混凝土搅拌产品开发重点转向商品混凝土成套设备，研制出10多种混凝土搅拌站，经引进吸收、自主研发等几个阶段，到本世纪末国内混凝土搅拌技术得到长足发展，在产品规格和生产数量上都达到一定的规模，出现了具有自主知识产权的新技术，逐步形成具有一定规模和竞争力的行业，2006年，我国生产装机容量0.5-0.6立方米的搅拌站2100多台，已成为混凝土搅拌设备的生产大国12。 随着混凝土材料和施工工艺的发展，出现连续式混凝土搅拌机装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机里，搅拌好的混凝土连续的向外卸出，这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高其发展引人注目13。将来还会有新型结构的混凝土搅拌机，如蒸汽加热式搅拌机、超临界转速搅拌机、超声波搅拌机、无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等14。3、研究/设计的目标：（1）. 混凝土搅拌机传动系统的设计；（2）. 搅拌装置的结构设计；4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）： （1）. 结构包括：电动机、带轮、蜗轮蜗杆减速器、链轮、搅拌装置、支架、 轴等（2）. 工作原理：5、方案的可行性分析： （1）. 对搅拌机的国内外研究现状进行对比，掌握混凝土搅拌机的工作原理，混凝土搅拌机的总体方案的拟定；（2）. 进行电动机的选择；（3）. 运动和动力的参数计算；（4）. 传动系统的设计和确定主要的参数；（5）. 搅拌装置的设计；（6）. 绘制总体装配图和主要零件图；6、该设计的创新之处（1）. 收集资料，分析研究资料，明确设计内容；（2）. 根据设计技术要求，完成总体结构方案的拟订；（3）. 运动和动力参数的计算；（4）. 通过强度等设计计算，完成传动系统、搅拌装置结构的设计；（5）. 利用CAD绘制总体装配图及零件工作图；（6）. 整理设计说明书。7、设计产品的主要用途和应用领域：混凝土搅拌机是用于对混凝土和砂石进行搅拌的装置，可将砂石、水泥、骨料等混合料搅拌成混凝土的搅拌设备。 小型混凝土搅拌机适应于小型建筑施工和实验室的工作要求而设计的，它是在封闭的坏境下对物料进行搅拌，而且搅拌效果良好，对环境污染小，能够改善施工现场的条件，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，较少施工中对环境的破坏。8、时间进程2012年3 月12日2012年3 月30 日 唐山市路南区安吉尔厂实习2012年4月1号2012年4月6日 整理实习日记、撰写实习总结和开题报告2012年4月7号2012年5月4日 设计计算、总体结构草图设计2012年5月5号2012年5月25日 总体图和部件图设计2012年5月26号2012年5月3日 零件图设计2012 年 6月4日2012年6月8日 编写毕业设计说明书、审图、修改2012 年 6月11日2012年6月15日 答辩9、参考文献：1吴宗泽. 机械设计课程设计手册S. 北京：高等教育出版社,2007(6):24-18. 2杨可桢. 机械设计基础（第五版）M. 北京：高等教育出版社,2006(7):16-18. 3孔庆华,刘传绍. 极限配合与测量技术基础M. 上海：同济大学出版社,2006(6):24-28.4濮良贵,纪名刚. 机械设计M. 北京：高等教育出版社,2008(9):33-38.5成大先. 机械设计手册S. 北京：高等教育出版社,2008(3):44-46.6曾维鑫. 多轴立式搅拌机的设计研究J. 煤矿机械,2007(2):17-21.7李荣旭,郭鹏. 螺旋叶片式连续搅拌机的设计J. 起重运输机械,2007(8):25-27.8田公明. JB-2立轴悬臂立体搅拌机的研制J. 隧道建设,2009(4):24-29.9冯忠绪,王卫中. 搅拌机合理转速的研究J. 中国公路学报(自然科学版),2006(4):9-18.10赵利军,姚运仕. 搅拌机叶片安装角的确定方法J. 长安大学学报（自然科学版),2006(5):38-41.11冯忠绪,李彰,王卫中. 搅拌臂数目与搅拌叶片面积J. 工程机械,2008(2):22-26.12王明磊,陈滔. 混凝土搅拌机叶片结构及曲面形状研究探讨J. 建材技术,2007(6):31-33.13王卫中. 双卧轴搅拌机参数优化及其实验研究J. 长安大学学报,2007(1):-18.14Ping-Kun Chang;Yaw-Peng influnence of mixing techniques on properties of high performance concrete外文期刊2007（1）.指导教师意见教师签字：年 月 日开题答辩小组意见：组长签字： 成员签字：年 月 日毕业设计领导小组意见: 组长签字：年 月 日摘 要 搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相扩散，从而达到均匀混合；也可以加速传质和传热过程。在工业生产中，搅拌操作是从工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理、建筑等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。本文就以建筑为中心设计一款小型混凝土搅拌机。 本设计的小型混凝土搅拌机是强制式搅拌机中的一种，搅拌非常均匀，质量好，生产效率高，成本低。其主要组成结构包括：电动机、带传动、减速器、链传动、搅拌结构及机架等。主要设计计算内容是小型混凝土搅拌机搅拌装置的设计及其校核，搅拌轴的连接及强度校核，各部分在机架中的安装位置设计已达到小巧方便的设计要求。 本设计完成了总体结构的拟定，通过设计计算和校核，确定了各组成部分的结构尺寸和形状，实现了混凝土搅拌的功能。关键词：搅拌机；立轴；混凝土；搅拌装置；传动系统 ABSTRACT Mixing can make two or more different materials in the spread of each other, so as to achieve the smooth; mix Also can accelerate and mass and heat transfer process. In industrial production, stirring, from the start of the industrial operation, around food, fibre, paper making, oil, water treatment, construction and so on, as part of the process and has been widely used. This essay, taking construction as the center design a small concrete mixer for reference. The design of small concrete mixer is a compulsory mixer, the mixing is very uniform, good quality, high efficiency and low cost. Its composition include: motor, belt drive, gear reducer, chain drive, mixing structure and rack. Calculate the content of the main design is the design and checking of the small concrete mixer, agitator, stirring shaft connection and strength check all parts of the installation location in the rack has been designed to achieve compact and convenient design requirements The design is completed the overall structure of the formulation, design calculation and verification to determine the structure size and shape of the various components of the concrete mixing.Key words: Mixer; Vertical shaft; Concrete; Mixing unit; Transmission system目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 研究的目的意义11.1.1 混凝土的组成21.1.2 搅拌的任务21.1.3 搅拌机设计的意义31.2 国内外混凝土搅拌机的发展状况31.3 设计内容41.4 设计任务书51.4.1 设计的依据及要求51.4.2 产品的用途及使用范围5第2章 总体设计方案62.1 总体方案设计62.1.1 混凝土搅拌机种类和功能比较62.1.2 混凝土搅拌机的结构型式选择72.2 总体结构及工作原理72.2.1 结构组成及工作原理72.2.2 主要技术参数8第3章 主要结构设计与计算93.1 主要工作部件的设计93.1.1 搅拌装置的设计93.1.2 机架的设计93.2 传动系统的设计103.2.1 传动比分配及电动机选型103.2.2 V带传动的设计113.2.3 减速器选型183.2.4 链传动的设计193.3 主轴设计与计算213.3.1 轴的计算过程213.3.2 键与轴承的选择223.3.3 轴的强度校核233.3.4 轴承组合的设计27第4章 结论28致 谢29参考文献30CONTENTSABSTRACTIIThe first chapterintroduction11.1 The purpose of the research significance11.1.1 The composition of the concrete21.1.2 Mixing task21.1.3 The significance of the mixing machine design31.2 The development situation of concrete mixer at home and abroad31.3 Design content41.4 The design plan descriptions of the51.4.1 The design basis of and requirements51.4.2 The use of the products and use scope5Chapter 2 The overall design scheme62.1 The general scheme design62.1.1 Concrete mixer type and functional comparison62.1.2 The structure of the concrete mixer type choice72.2 The overall structure and the work72.2.1 Structure and working principle72.2.2 The main technical parameters8Chapter 3 The main structure design and calculation93.1 The design of the main working parts93.1.1 The design of the device93.1.2 Frame design93.2 The design of the drive system103.2.1 Transmission ratio allocation and motor selection103.2.2 V belt transmission design113.2.3 Reducer selection183.2.4 Recommends the design193.3 Spindle design and calculation213.3.1 Axis calculation213.3.2 Key and bearing choice223.3.3 Axis of intensity233.3.4 Bearing the design of the combination27Chapter 4 conclusion28Thanks29Reference30 29第1章 绪论1.1 研究的目的意义 近年来随着我国经济建设及科学技术的高速增长，基本建设规模不断扩大，建设队伍不断增加，大城市基础建设、房地产开发业的迅猛发展，推动了混凝土生产产量的迅速提高，机械设备在建设施工中的地位也日益显著。加强施工队伍的装备，是改善施工条件，提高施工速度、工程质量和经济效益的保障1。 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生产的高度专业化和集中化等特点大大提高了混凝土工程质量，节约原材料，加快，提高劳动生产率，减轻劳动强度，同时也因其节省施工用地，改善劳动条件，减少环境污染而使人类受益。 由于混凝土机械的工作对象是砂石、水泥等混合料，且用量大，工作环境恶劣。因此，现代混凝土施工机械已经在向高技术、高效能、多品种、自动化和智能化的方向发展，以改善工作条件及提高生产率。 由于这些搅拌输送机全部都是利用单运动方式,因而普遍存在拌和物料不充分,搅拌效果不太理想；另外,其噪音也较大,特别是在煤炭行业的工业型煤等新工艺上使用的搅拌输送机,根本满足不了其工艺设计要求而严重制约了其新技术新工艺的推广使用,因而急需一种结构新颖、效果明显的全新机型的搅拌机来逐步代替旧式搅拌机,并且也可广泛地使用于其他行业。 搅拌是混凝土生产工艺过程中极重要的一道工序，所以应尽可能的使处在搅拌过程中的拌合料各组分的运动轨迹在相对集中区域内互相交错穿插，在整个拌合料体积中最大限度的产生相互摩擦，并尽可能提高各组分的体积参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，为混凝土拌合实现宏观和微观匀质性创造最有利的条件，因此混凝土施工应向机械化和自动化方向发展2。 小型混凝土搅拌机的设计，是为了满足市场需求，完善产品的系列，适应小型建筑施工和实验室工作的要求。它是在封闭的环境中，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。1.1.1 混凝土的组成 混凝土作为当今最大宗的建筑材料，广泛地用于工业、农业、交通、国防、水利、市政和民用等基本建设工程中，在国民经济中占有重要地位。一般混凝土指水泥混凝土而言，它是由水泥和砂、石集料，加水按规定的配合比，经过搅拌、浇注和凝结而成的一种人造石材。其中，水泥和水起胶凝作用，砂、石起骨架填充作用，水泥浆包裹在砂的表面，并填充到砂的空隙成为砂浆，砂浆又包裹在石子的表面，也能填充石子的空隙。当水泥浆硬化后，就将砂、石集料颗粒牢固地粘结成一个整体，使混凝土具有一定的强度和其他许多重要性能3。1.1.2 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。一般认为混凝土搅拌的主要任务是； l.组分均匀分布，达到宏观及微观上的匀质； 2.破坏水泥粒子团聚现象，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颗粒的结合，形成理想的水化生成物； 4.由于物料表面常覆盖上一薄层灰尘及粘土，有碍界面结合层的形成，故应使物料颗粒间多次碰撞和互相摩擦，以减少灰尘薄膜的影响5； 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。1.1.3 搅拌机设计的意义 由以上分析可以给合理的搅拌机理一个解释：应尽可能使处在搅拌过程中的混合料各组分的运动轨迹在相对集中区域内互相交错穿插，在整个混合料体积中最大限度地产生相互摩擦，尽可能提高各组分参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，为混合料实现宏观和微观匀质性创造最有利的条件。强制式混凝土搅拌机一般筒身固定，搅拌机片旋转，对物料施加剪切、挤压、翻滚、滑动、混合使混凝土各组分搅拌均匀。 因此，为了获得搅拌均匀的混凝土，混凝土搅拌机必须具备下列条件： （1）能对混凝土各种组分均匀搅拌，并使水泥浆或沥青均匀包裹骨料表面; （2）能将搅拌后的混凝土均匀的卸出; （3）搅拌和出料的时间短; （4）占地面积小; （5）功率消耗小，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）混凝土搅拌机出料容量与搅拌筒几何容积的比率，即容积利用系数; （3）搅拌叶片和衬板的磨损状况; （4）各种混合材料的加料顺序。 （5）搅拌时间4。1.2 国内外混凝土搅拌机的发展状况 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5。 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6。 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7。 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。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。国外从二十世纪四十年代后期开始在美国和德国出现，但因轴端密封技术的不成熟，其发展基本处于停顿状态。直到七十年代初，由于这项技术得到突破，双卧轴搅拌机在不少国家右重新发展起来，目前已形成系列产品。我国于二十世纪八十年代初研制成功，但发展迅速，在产品规格和产品数量上，都远远超过了其它机型15。 搅拌机构是双卧轴搅拌机的核心部分，混凝土搅拌质量的好坏，生产率的高低，使用维修费用的多少都与它有关。搅拌机构是由水平安置的双圆槽形伴筒、两根按相反方向转动的搅拌轴和其上安装的搅拌叶片组成的。搅拌叶片的作用半径是相互交叉的，叶片与轴中心线成一定角度，当搅拌轴转动时，叶片一方面带动混和料在两个拌筒内轮番地作圆周运动，上下翻滚，同时在搅拌叶片相遇或重叠的部分，混和料在两轴之间的共域相互交换；另一方面推动混和料沿着搅拌轴方向，不断地从旋转平面向另一个旋转平面运动8。1.3 设计内容 1.搅拌机的结构方案分析与总体设计 本搅拌机的结构是由机架、搅拌装置、传动系统所主成。 机架是整个设备的支撑部分，由槽钢和钢管焊接而成。搅拌装置由搅拌筒、搅拌轴、搅拌铲片所主成，搅拌铲片固定在搅拌臂上，并且与搅拌轴主成一体，搅拌铲与搅拌筒底间隙可微量调整。传动系统由电动机、减速器、带传动、链传动所组成。 2.搅拌装置的设计 搅拌装置是安装在轴套上的铲片式叶片，叶片随轴的旋转而转动，对筒内物料进行搅拌，是物料混合均匀，搅拌臂向上伸出，可起到搅拌上方物料的作用。 3.传动系统的设计传动系统是由V带传动和链传动来传递运动的。电动机输出转速通过V带传动传递到减速器，减速器又通过链传动将转速传递给搅拌机的主轴，主轴带动轴套转动，从而使搅拌叶片旋转，来完成搅拌的工作。1.4 设计任务书1.4.1 设计的依据及要求 目前在我国已有混凝土搅拌机种类很多，但是根据搅拌原理和搅拌机结构形式、搅拌物料的不同，对搅拌机的要求也不尽相同，参照已有搅拌机的结构型式和工作原理，由于搅拌机工作的对象是砂石等建筑材料，为了延长搅拌机的寿命，轴承处的密封很重要，搅拌质量要好，设计结构合理，使用维修方便，接地稳固，根据这些依据和要求设计了该混凝土搅拌机。1.4.2 产品的用途及使用范围 由于我国建筑行业的高速发展，推动了混凝土生产的迅速提高，所以混凝土机械在施工中的地位日益显著。 混凝土搅拌机的用途就是机械化的拌制混凝土，适用于建筑科研、检测中心、大专院校及混凝土构件、施工单位试验室、可搅拌普通混凝土和轻质混凝土，也可用到其它行业试验室对不同物料进行搅拌。第2章 总体设计方案2.1 总体方案设计2.1.1 混凝土搅拌机种类和功能比较混凝土搅拌机主要由拌筒、加料和卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成。从其运动方式及其主要结构上来看，它们可分为两大类型:一种形式为单运动的轴式传动轴上（有单轴和双轴）安装各式各样的搅拌叶片（有长锥形、螺旋形等），并利用叶片来搅拌物料；而另一类则是通过钢齿轮传动带动某一形状的筒体（有圆锥体、圆柱体等）的自身旋转而使物料产生搅拌效果。按工作性质分间歇式（分批式）和连续式；按搅拌原理分自落式、强制式和连续式；按安装方式分固定式和移动式；按出料方式分倾翻式和非倾翻式；按拌筒结构形式分梨式、鼓筒式、双锥、圆盘立轴式和圆槽卧轴式等9。自落式搅拌机 有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及立筒式搅拌机等相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主10。连续式混凝土搅拌机 装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高、其发展引人注目。强制式搅拌机 从20世纪50年代初兴起后，得到了迅速的发展和推广。最先出现的是圆盘立轴式强制混凝土搅拌机。这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。19世纪70年代后，随着轻骨料的应用，出现了圆槽卧轴式强制搅拌机，它又分单卧轴式和双卧轴式两种，兼有自落和强制两种搅拌的特点。其搅拌叶片的线速度小，耐磨性好和耗能少，发展较快。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转轴臂架上装有搅拌叶片，加入拌筒内的物料，在搅拌叶片的强力搅动下，形成交叉的物流。这种搅拌方式远比自落搅拌方式作用强烈，主要适于搅拌干硬性混凝土11。2.1.2 混凝土搅拌机的结构型式选择 立轴式搅拌机的搅拌工作主要靠叶片对物料的强制式的搅拌作用使物料拌和均匀。另外立轴搅拌机的拌筒中央部分有一轴套，用于放置搅拌装置，连接传动装置，结构紧凑，传动装置下置，润滑性能好。 卧轴式搅拌机，拌筒内径做的都比较大，骨料被抛向拌筒外壁，产生混凝土离析，加水量不易控制，搅拌力小，使物料结团结仓。 综合比较，立轴搅拌机的结构简单，易于控制与操作。故本次设计的是一台小型立轴式搅拌机。2.2 总体结构及工作2.2.1 结构组成及工作原理本设计混凝土搅拌机的主要组成部分为：传动部分、搅拌部分、机架等。整体结构如图2-1所示：本设计的工作原理是：电动机通过带传动带动减速器，减速器与搅拌轴通过链传动带动轴的旋转，轴上安装有搅拌叶片随轴转动对物料进行搅拌作用。图2-1总体结构示意图1.主动链轮 2.电动机 3.主动带轮 4.从动带轮 5.减速器 6.筒体 7.从动链轮 8.搅拌体 9.搅拌轴 10.圆锥滚子轴承 11.机架 12.出料抖2.2.2主要技术参数 搅拌机主要技术参数见表2-1。表2-1技术参数表项目数据进料容量80L最大出料容量50L搅拌筒内径800mm搅拌叶片转速30r/min叶片距筒底的间隙小于5mm拌料粒径530mm电动机功率4kW第3章 主要结构设计与计算3.1 主要工作部件的设计3.1.1 搅拌装置的设计 立轴强制式搅拌机是借助于搅拌叶片对物料进行强制导向搅拌。 其搅拌叶片绕垂直轴旋转;搅拌叶片的形式可以是铲片式, 也可以是螺旋带式。 普通的立轴强制搅拌机的铲片式叶片表面形状一般为平面, 在搅拌过程中, 物料对平面叶片的运动阻力很大, 混合搅拌的功率消耗高。平面铲片对物料只有推动作用, 没有翻动效果，所以搅拌混合效率较低。 搅拌叶片安装角也是搅拌机的主要结构和工作参数之一,对搅拌质量和搅拌效率都有着直接的影响,由于叶片安装角与其他搅拌机参数相互关联，每一个参数的变化都会引起搅拌机性能的变化。 叶片安装角是指搅拌叶片斜面与搅拌轴线间的夹角。 叶片安装的定性分析：当安装角过小时叶片主要带动混合料围绕搅拌轴转动而缺乏必要的轴向运动，搅拌叶片变成与轴平行的一块平板不起搅拌作用；当安装角过大时叶片推动混合料的横向运动就很弱，叶片就成为与搅拌轴垂直的平板一样也丧失了搅拌功能。 因此，搅拌叶片一定要相对于搅拌轴成一定角度安装,使混合料的横向和轴向运动都较大，达到搅拌的最大效率。本次设计的搅拌机采用的叶片安装角为45度12。3.1.2 机架的设计筒体由热压钢板卷曲焊接而成,在筒体上端有盖，筒底部有卸料口，当需要卸料时转动料门手柄，使料门打开，拌合物即沿出料口卸下。搅拌筒的内径为D=800mm，筒体高H=310mm，筒壁厚3mm。机架是混凝土搅拌机的主要支撑部件，他是承担所有来自电动机、减速器、筒体和轴的应力。机架是搅拌机的稳固是搅拌机工作稳定运转平稳的基础。因此，机架无论是从结构还是材料上都应该采用坚固的稳定的结构。机架的支腿是用钢管和槽钢焊接在筒底来起到支撑作用的13。3.2 传动系统的设计3.2.1 传动比分配及电动机选型本搅拌机体积比较小，结构比较简单，结构要紧凑。电动机的转速为1440r/min而搅拌轴的转速是30r/min，所以搅拌机的总传动比为48。各级出动比分配为：带传动的传动比是2，减速器的传动比是12，链传动的传动比是2。图2-1叶片安装角由于搅拌机从结构上看，主要靠电动机的旋转，带动减速器的转动，进而带动搅拌轴的旋转。因此，电动机是整个装置的动力元件。在搅拌过程中，由于混凝土在不断地搅拌过程中消耗动力，所以，混凝土搅拌机的生产能力决定着电动机的功率14。而此混凝土搅拌机所需的功率为，综合考虑暂选带动机型号为，其额定功率为，转速为，额定转矩，最大转矩。3.2.2 V带传动的设计带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成零件为带轮（主动带轮和从动带轮）和传动带。 主动带轮转动时，利用带轮和传动带间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带传递给从动轮。带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸震等特点，在近代机械中广泛应用。按照工作原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。在摩擦型带传动中，根据传动带的横截面形状不同，又可分为平带传动、圆带传动、V带传动和楔带传动。本次毕业设计选用的是V带传动。 V带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时，V带的两侧和轮槽接触，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V带传动允许的传动比大，结构紧凑15。 1.设计计算 （1）确定计算功率，查机械设计书表查得工况系数=1.1由公式：代入数据得=1.14=4.4kW，又因为转速为故由参考文献6图可以选择V带型号为A型。 （2）确定带轮的基准直径并验算带速v初选小带轮的直径根据V带带型选取小带轮直径又因为=，故取小带轮直径=验算带速，验算带的速度V=带速一般为， ，故带速适合。计算大带轮的基准直径 计算大带轮的基准直径：V带的传动比，取。则： =。圆整=确定V带的中心距和基准长度：初定中心距=。 选带的基准长度=按参考文献6式计算实际中心距: 计算得:。验算小带轮上的包角 满足V带包角要求。计算带的根数Z，计算单根V带的额定功率：由和，得根据，=2和A型带查表得，由表得，于是：计算V带根数Z: 取4根V带。计算单根V带的初拉力的最小值，由表8-3得A型带的单位长度质量,所以：应使带的实际拉力。计算压轴力，压轴力的最小值为 。 2.带轮的结构 （1）V带轮的设计要求 带轮的各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀，结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。 （2）V带轮材料的选择 因为V带轮的转速则，转速较低，因此材料通常采用铸铁，常用材料为HT150或HT200。 （3）带轮的结构与尺寸 带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带轮轮槽的尺寸。设计如下： 当（轴径）时，可用实心式；当时，可采用腹板式；当同时时，可采用孔板式；当时可采用轮辐式。 （4）V带轮的轮槽 V带轮的轮槽与所选的V带的型号相对应，V带绕在带轮上以后发生弯曲变形，使V带工作面的夹角发生变化，为了使V带的工作面与带轮的轮槽工作面紧密结合，将V带轮轮槽的工作面的夹角做成小于。表3带轮参数项目符号YZABSPYSPZSPA SPB基准宽度5.3 8.5 11.014.0基准线上槽深度1.62.02.753.5槽间距80.3120.3150.3190.4第一槽对称面至端面的距离7181最小轮缘厚55.567.5带轮宽外径V带轮安装到轮槽中以后，一般不应超出带轮的外圆，也不应与轮槽底部接触，为此规定了轮槽基准直径到外圆和底部的最小高度和。轮槽工作表面粗糙度为1.6或3.2。主动带轮计算：根据，第一槽对称面至端面的距离：，槽间距：，基准线上槽深度：，最小轮缘厚：，基准宽：。 取， 轮缘宽度：=。 在总要求范围内。 槽宽：。 顶圆直径：。 根据电动机轴径：，轴伸长度：。，取，取轮缘宽;。而，所以采用实心式带轮。从动带轮计算：，从动轮的设计方法与主动轮基本相同，只是轮毂与轴配合处的直径由轴的直径确定。第一槽对称面至端面距离：，槽间距：，基准线上槽深：，最小轮缘厚：，基准宽：。取， 轮缘宽度： =。 在总要求范围内。 槽宽： 顶圆直径： 这个带轮与减速器主动轴相连，由，可计算：， 取。， 取。因为，所以采用腹板式。3.2.3 减速器选型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，但考虑到生产力，搅拌轴的转速又不可以太慢。综合考虑，有根据搅拌轴的实际转速为30r/min。查参考文献6选择减速器为蜗杆减速器。型号为WHX16，该减速器传动比，又因为大带轮转速=720r/min主轴转速=30r/min。减速器尺寸：中心距：，中心高：H=125；最大外形尺寸：L=336，B=190，H=148；主动轴：=40 ，=82；被动轴： =65，=70。 通过以上计算可知传动装置的总传动比在整个过程中电动机与减速器之间采用的是V带传动，减速器与搅拌轴之间采用链传动连接，轴上有一对轴承，查参考文献6得如下表：表4 各传动部件的传动效率类别传动形式效率（%）带传动V带传动0.96轴承滚动轴承0.98链传动双排链0.99减速器蜗杆减速器0.95从而可计算出从电动机至搅拌机主轴传递的总效率为=0.885则主轴功率： =40.885 =3.54kW3.2.4 链传动的设计链传动是一种挠性传动，他又链条和链轮组成，通过链轮轮齿与链条节的啮合来传递运动和动力，链传动在机械制造中广泛应用。链传动主要用在要求工作可靠，两舟相距较远，低速重载，工作环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动的场合16。链条按用途不同可分为传动链、输送链和起重链。在一般机械传动中，采用的是传动链。传动链又可分为短节距精密滚子链、齿形链等。其中滚子链常用于传动系统的低速级。滚子链的结构是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，内链板与套筒之间，外链板与销轴之间为过盈配合；滚子与套筒之间，套筒于销轴之间为间隙配合。考虑到我国链条的生产历史和现状，以及国际上许多国家的链节距均用英制单位，我国链条标准GB/T1243-1997中规定节距用英制折算成米制的单位17。链轮的结构小直径的链轮可制成整体式；中等尺寸的链轮可制成孔板式；大直径的链轮，常可将齿圈用螺栓连接或焊接在轮毂上。链轮的材料：链轮轮齿要具有足够的耐磨性和强度，由于小链轮的轮齿啮合次数比大链轮多，所受到的冲击也大，故小链轮应采用较好的材料制造。本次设计采用滚子链传动。滚子链传动的设计计算： 1.选择链轮齿数取小链轮齿数，大链轮的齿数为。2. 确定计算功率 得,由图查得，用双排链，则计算功率为3.选择链条型号和节距根据，可选。查表，链条节距为。4.计算链节数和中心距初选中心距。取。相应的链长节数为取链长节数节。得到中心距计算系数，则传动的最大中心距为 5.计算链速，确定润滑方式查和链号，查图可知采用定期人工润滑。（6）计算压轴力有效圆周力为：链轮水平布置时的压轴力系数,则压轴力为：3.3 主轴设计与计算3.3.1 轴的计算过程 1.初步估算轴的直径选取45号钢作为搅拌机主轴的材料，调制处理，查表得=640，由表查得材料的许用应力：，由公式式中 轴传递的功率，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。查表得知A=115。计算轴的最小直径并加大已考虑键槽的影响。则：在轴的最细部分轴的直径取60mm。（2）轴结构的设计确定各轴段直径和长度 图3 轴的结构件图第一段轴的直径取，根据搅拌机的结构不需要轴的长度太长取为。所以第二段轴的直径应比第一段轴的直径稍大一些，根据实际情况取第二段轴的直径。因为要考虑到轴承的安装，联轴器与轴承盖之间还要有一定空隙，第二段轴的长度取为。根据轴承的安装尺寸以及轴承的定位要求，确定第三段轴的直径为，由于搅拌机的搅拌轴总长度比较长，为使平衡性和轴的安全系数高，取第三段轴的长度。又因为第四段轴上要安装第二个轴承，所以第四段轴的直径应和第二段轴的直径相同，。该段轴的上方要安装搅拌机的筒体，此处轴段长度适中即可，取。最后一段轴上要安装搅拌装置，根据搅拌机的筒体结构，取这一段轴的直径，长度.至此，轴的各段直径和长度已基本确定。3.3.2 键与轴承的选择为满足轴上零件的周向定位要求，链轮与轴采用平键连接，根据轴段的公称直径选第一段轴与从动链轮之间的键按，平键截面，h=1811，键长。减速器低速轴伸出段与主动链轮相连，其中的键由减速器轴，选择，则选h=1811mm，长。减速器高速轴与主动带轮连接处的键根据d1=40mm，l1=82mm，选，长。电动机伸出轴与主动带轮连接处的键由电动机轴d0=38mm，选择此处的键为选h=108，长L=65mm。与搅拌装置连接处的轴段也是用键将轴与轴套连接的。这一段轴段较长为了稳固采用两个键连接。由d5=60mm，L5=60mm选择键，键宽键高，键长L=56mm键槽用键槽铣刀加工。轴承的选择：初步选择滚动轴承，因为轴承要既能承受径向力又能承受轴向力的作用，根据这些要求选用圆锥滚子轴承，参照工作要求，并根据d2=70mm由GB/T297-1995轴承产品目录中初步选取圆锥滚子轴承型号30214。尺寸为。圆锥滚子轴承的定位是由过度配合来保