细石混凝土搅拌机设计

1、毕业设计(论文)细石混凝土搅拌机设计THE DESIGN OF THE CONCRETE MIXER学生姓名学院名称专业名称指导教师年月日摘要 本论文主要是设计混凝土搅拌机，该设备主要是用来搅拌相对干硬性的混凝土，对轻骨料混凝土也可搅拌。混凝土搅拌机对搅拌的物料达到强烈有力的搅拌效果，搅拌机的搅拌效果非常好，搅拌很均匀，质量很好，搅拌的成本较低，生产效率很高，是我国目前比较新型的搅拌设备。混凝土搅拌机主要包括搅拌传动控制系统，搅拌机构，上料机构和卸料机构等。本系统设计主要是计算混凝土搅拌机的机架设计。本次设计的内容包含混凝土搅拌机的机架结构、机架内所有的零件的设计、机架上所有零件与机架的固定方

2、式和安装位置、机架的外形尺寸的确定、机架钢结构的设计，机架稳定性的受力分析、完成装配图和零件图。关键词 混凝土搅拌机；机架；强制式Abstract The design of the concrete mixer is compulsory horizontal axis in a concrete mixer, compulsory mixing concrete mixer can not only dry hard concrete, but also stirred lightweight aggregate concrete, concrete can achieve a stron

3、g role in stirring very uniform，high productivity，quality Low cost. It is a new type of domestic mixer with two compact structure，good looks .The main components of its structure including: mixing device, stirring drive system, feeding, unloading system, rack and walking systems, electrical control

4、system and so on. Design of the main content is concrete mixer rack design, these mainly include: rack structure of the programme of, all the components on the rack and rack of connections and installation of position, the determination of rack form factor, the selection frame steel structure，checki

5、ng the stability of the rack，complete plans and parts rack assembly plans.Keywords concrete mixer rack compulsory毕业设计(论文)目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 混凝土搅拌机械11.2 混凝土搅拌机结构和工作原理32传动部分设计42.1电动机的选择42.2传动比的分配72.3计算传动装置的运动和动力参数82.4第一级齿轮传动的设计102.4.1材料的选择102.4.2确定齿轮主要尺寸132.5第二级齿轮传动的设计162.5.1材料的选择162.5.2确定齿轮主要尺寸

6、182.6减速器的润滑和密封212.6.1传动的润滑212.6.2轴承润滑222.6.3密封装置223 搅拌机的工作原理233.1 搅拌机的结构组成233.1.1搅拌机料筒243.1.2搅拌机叶片243.1.3搅拌机轴承243.1.4搅拌机联轴器273.1.5搅拌机轴283.1.6搅拌机支架343.2 工作过程353.3电路控制364.1搅拌机使用的注意事项374.2搅拌机的日常保养37结论39致谢40参考文献411 绪论1.1 混凝土搅拌机械混凝土施工机械的发展是直接影响建筑工程施工机械化程度的重要因素。现代化的建筑工程和工艺技术已经使建筑物的主要构件采用混凝土浇灌而成，所以在工程中要大量用

7、到混凝土。在传统的建筑工程技术中，混凝土的生产的过程包括储存物料、装料、配料、搅拌、输送、浇灌等都采用人工的方式进行操作，这样不但需要耗费更多的劳动力，而且现场劳动的工作强度非常高，工作效率很低，混凝土的质量达不到要求。所以必须重视混凝土的机械化发展和智能化发展及应用。混凝土的机械化发展和智能化发展已经作为现代混凝土机械的发展方向。在我国，建筑工程中的混凝土加工已经实现了机械化，但是相对于混凝土质量要求非常高的建筑要求，混凝土搅拌设备还需要向非常高的工业智能化发展，所以在今后的一段时间内，混凝土施工的机械化在体系配套上将更加完善。混凝土的搅拌设备是将水泥物料、砂、和骨料等按照一定的比例配比进行

8、混合，并且均匀搅拌，混凝土搅拌设备和人工搅拌相比较，生产效率很高，而且搅拌的质量稳定并达到要求，并且大大降低了劳动强度。所以混凝土搅拌设备是当前建筑行业施工的现场中，或者混凝土构件工厂中以及商品混凝土供应商中生产的重要设备。混凝土搅拌机分为强制式搅拌机和自落式搅拌机两种。自落式的混凝土搅拌机工作机构是筒体式机构，筒内安装了许多搅拌叶片。首先将物料送到搅拌设备的机筒里，机筒通过自身轴进行旋转，在旋转的时候，搅拌叶片将物料推到一定的高度，然后物料靠自身的重力坠落下来，这样反复对物料进行搅拌，最后就加工成匀质的混凝土。这种搅拌机的工作效率比较低，搅拌的强度不大，只能加工一些普通的混凝土，而且对骨料的

9、不做要求，这种搅拌机广泛的应用在小型的建筑场地，也是目前应用最广泛的混凝土搅拌机。强制式的混凝土搅拌设备是水平式设置的搅拌轴，在轴上安装了搅拌叶片。在搅拌的过程中，搅拌筒被固定，不做运动，主要是通过搅拌筒内的转轴带动叶片旋转来进行物料的剪切，挤压和反转等强制搅拌动作，这样搅拌料就可以在剧烈的运动中，经过多次搅拌达到均匀搅拌，符合质量要求。这种搅拌机的搅拌质量非常好，而且效率很高，比较适合加工普通塑性混凝土或者半硬性混凝土。但此类搅拌机对骨料的直径大小有比较严格的要求。按照外形分类，混凝土搅拌设备可以分为锥形、鼓形和盘形。按照动力装置可以分为电动式和内燃式的。在目前的混凝土搅拌机有上百种型号，我

10、国的混凝土搅拌机发展比较迅速，按照容量分类已经有十多种，分别是50，100，150、200，250，350，500，750，1000，1500和3000L这些搅拌机属于周期作业式，社会在发展，设备的要求也不断提高，所以我们必须研发新设备、钻研新技术，走在时代前沿。根据搅拌机搅拌筒容量的不同，搅拌机被分为大型(出科容量为13)、中型(出料容量为0.35075)和小型(出料容量为0.5一0.25)三种。我国的混凝土搅拌机研发和生产已经定型，根据系列不同，代号和参数也有了详细的定义： J搅拌机： G鼓形自治式混凝土搅拌机； Z锥形逆转落料式混凝土搅拌机； F锥形顿翻出料式混凝1：搅拌机； D单卧轴强

11、制式混凝土搅拌机；JG300型混凝土搅拌机该型号表示自落式鼓形混凝土搅拌机，采用电机驱动搅拌机，夯实后混凝土容积为300升。混凝土搅拌机其主要组成部分有：搅拌部分结构，是混凝土搅拌设备的主要结构，主要包括的机构有：搅拌滚筒和叶片等。传动部分结构，是混凝土搅拌机的动力源系统，主要向搅拌机各个工作机构输送动力和速度的电机系统。通常情况下，传动部分结构采用皮带、齿轮、摩擦轮、链轮等进行传动。上料部分机构，上料部分机构主要是往搅拌筒内装入物料，并且通过提升式料斗将物料传送到搅拌部分机构内。水供给部分，水供给部分主要是为按照配比要求的混凝土物料提供搅拌用水，搅拌机通常是安装配水箱，由水泵向配水箱中蓄水。

12、卸料部分机构，搅拌部分机构将经过时间搅拌的好的混凝土通过卸料机构将混凝土卸出搅拌部分机构。本次设计选用HJW型的混凝土搅拌机，该搅拌机主要由搅拌部分，传动部分，支撑机架，配水系统和控制系统构成。1.2 混凝土搅拌机结构和工作原理根据搅拌筒的形状进行分类，有鼓形搅拌机，双锥形搅拌机，盘形搅拌机和圆槽形搅拌机。采用自落式工作原理的搅拌机为鼓形搅拌机和双锥形搅拌机。在生产的时候，搅拌机的搅拌部分机构进行旋转，通过片叶将物料提升一定高度，当到达一定高度后，物料依靠自重坠落，来达到搅拌的要求。采用强制式的搅拌机有盘形搅拌机和圆槽形搅拌机良好总。加工生产的时候，搅拌机的搅拌筒在支架上固定着，是不动的，通过

13、旋转轴带动的搅拌装置对混凝土进行强制性的翻转挤压和抛掷达到均匀搅拌的目的。混凝土搅拌机从搅拌的原理上来看，锥形翻转出料式搅拌机是一种自落式搅拌设备，此设备的搅拌筒可以正向旋转和反向旋转。在正向旋转就进行物料的搅拌，而反向旋转则进行回转出料，这样是取代鼓形自落式混凝土搅拌机的机型。锥形反转出料式混凝土搅拌机主要有以电动机为动力的JZ系列型号和JZY系列型号。JZY型除进料机构采用液压传动外，其余构造及技术性能均与JZ型相同。目前，该系列产品的出料容量有150L，200L，350L,500L和750L等。所示为JZ350型混凝土搅拌机的外形，其出料混凝土体积为350L。它主要由动力系统、传动机构、

14、给料系统、搅拌系统、供水系统和控制系统等组成。在本设计的设计机型中，有支撑设备的机架，搅拌部分机构，传动装置，出料部分机构和电气控制系统等组成。支撑设备的机架部分是整个搅拌机的支撑部分，主要采用槽钢和角铁焊接形成。搅拌部分机构主要采用搅拌轴和搅拌筒等构成，搅拌片安装在搅拌臂上，和搅拌轴连成一体形成两组螺旋方向。传动机构采用马达，联轴器和减速机构成的。出料部分机构采用手动式卸料，电气控制方面具有启动功能，点动功能和停止功能，还有定时功能等。电动马达经过减速机的减速，将扭矩转移到联轴器上，托动搅拌轴顺着固定方向进行旋转。搅拌轴上安装有两组铲片，分别构成正转和反转两种类型来搅拌物料。这两组铲片具有正

15、螺旋角、反螺旋角两个作用。在铲片工作的时候，搅拌结构里面的物料反复循环，才能达到均匀的效果。2传动部分设计2.1电动机的选择电动机就是实现电能和机械能转换的设备，电动机主要通过电磁感应原理，来将电能转为磁场能，再转为机械能。将机械能通过风力，火力，核反应等等设备转化为电能的称为发电机。而把电能通过电力网转变为机械能的叫着电动机。在实际的工业生产领域，我们用的比较多的是交流电动机，三相异步电动机的用途几乎占据各行各业，三相异步电动机的内部结构相对简单些，但是比价济实用，在实际运行过程中比较可靠，市场上价格相对较低，工人维修也比较方便。所以异步电动机应用在造纸行业，钢铁行业，化工行业，机械制造行业

16、等等。三相异步电动机由两个部分组成，一个是定子部分，也就是比较固定的部分，一个是转子部分，也就是旋转的部分，电动机还必须有端盖，风扇等。在三相异步电动机中，鼠笼式电动机的结构制造比较简单，市场价格也比较低廉，在实际运行当中比较可靠，而且使用很便捷，大多数生产单位主要使用鼠笼式电动机。在鼠笼式电动机中，我们为了保证鼠笼式电动机的转子能够自由旋转，所以在电动机的转子和定子之间，存留有一定空间的空气缝隙，一般在0.2mm到1mm之间。电机功率的选择是否合理将直间影响到电机性能的发挥和使用寿命的长短。如果选用额定功率小于设备所需要的功率，就不能保证设备正常运转，甚至使电动机长期过载使用寿命减少，如果选

17、用额定功率大于设备所需要的功率，那么电机的成本提高，功率不能充分使用，势必会造成电能的浪费。搅拌机电动机的功率按所需的（单位：KW）计算公式为： 式（2.1）式中：工作机所需工作效率。由电动机到工作机的总效率。工作机所需工作效率，应由工作阻力和运动参数计算求得： 式（2.2）式中 搅拌时所需的外力矩（N.m）。 搅拌轴转速（r/min）。 式（2.3）双锥形反转出料的混凝土搅拌机工作时，搅拌功率的主要是用来克服混凝土材料在混合的偏心阻力矩和辊轧机檫阻力矩。为了便于讨论，假定最恶劣的工作条件，即所有的材料倾向于混合管的一侧，求搅拌功率。外力矩M的计算： 式（2.4）式中 搅拌时的拌合料产生的偏心

18、阻力力矩；搅拌时机器运转时的摩擦阻力矩； 式（2.5）式中 拌合物料发质量； 式（2.6）V搅拌筒容积；拌合料容重；H拌合料重心至拌筒中心的距离，mm； 式（2.7）认为混合在搅拌槽水平面和进料锥混合产生偏心阻力不能溢出时，入口和出口搅拌。给x以微小增量则在X=x及平面之间的有效容积微元体对X轴的微元阻力矩。 式（2.8）积分可得混合料所产生的偏心阻力矩 式（2.9）出料锥内拌合物所产生的偏心阻力矩由进料锥公式可直接得出。柱体内地混合料所产生的偏心阻力矩为 式（2.10）综上，搅拌时混合料所产生的总偏心力矩 式（2.11） 式（2.12） 式（2.13） 式（2.14）搅拌产生的惯性摩擦力力矩

19、 式（2.15） 式（2.16） 式（2.17）式中 f混凝土与钢叶片的磨檫系数f=0.62传动效率 式（2.18）式中 联轴器的传动效率，取齿轮传动的传动效率，轴承的传动效率，确定电动机的转速经查表：一级开式齿轮的传动比,二级圆拄齿轮减速器的传动比，总的传动比合理范围为，故电动机的转速的可选范围为： 式（2.19）根据工况和计算所选电动机为:表2-1 电动机的主要参数型号额定功率(KW)转速r/min轴径mmY132S-45.5144038图2-3电动机简图电动机尺寸如表：表2-1 电动机的主要外形参数中心高H外形尺寸L安装脚B轴伸尺#215;802.2传动比的分配

20、由电机的转速和设备的主动轴的转速，可得到传动机构的传动比为 式（2.20）式中电动机的转速 搅拌轴的转速 式（2.21）传动比为每个传动比的乘积，既 式（2.22）使减速器装置不至于过大初步取i0=7则 式（2.23）考虑润滑条件，为了让两级大齿轮能相近些，查得2.3计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）如将传动装置各轴由高速至低速依次定为、轴、滚筒。 相邻两轴间传动比 相邻两轴间传动效率 轴的输入功率（） 各轴之间的输入转矩（） 各轴的转速（r/min）则可按电机轴至设备运动传递路线推算，得到每个轴的详细参数各轴的输入功率轴轴的输入功率：轴 式

21、（2.43）轴 式（2.24）轴 式（2.25）式中电动机的出功率（KW） 传动效率 传动效率传动效率一根轴的输出与输入功率的大小都不同，所以要在精确计算的时候取不同数值。各轴的输入转矩电动机的输出转矩： 式（2.26）轴轴的输入转矩： 式（2.27） 式（2.28） 式（2.29）运动和动力参数计算结果整理于下表表2-2各轴计算结果轴名效率P（Kw）转矩T（N.m）转速N（r/min）传动比i效率输入输出输入输出电动机轴5.536.47144010.99轴5.4455.33635.7435.02144070.98轴5.1755.072129.10126.512063.80.97轴4.924.

22、724375.58364.4154注：此表最右列是故意错开的，意思是上下级之间的传动关系2.4第一级齿轮传动的设计 2.4.1材料的选择由于数量较少所以小齿轮直接设计成齿轮轴,材料为40Cr，调质处理,硬度为 232HB-275HB，大齿材质为45#，调质处理，硬度245HB,传动比暂时按照 初步计算小齿轮的分度圆直径 式（2.30）齿宽系数由机械手册查表得，取 式（2.31）接触疲劳极限由机械手册查表得 式（2.32） 式（2.33）初步计算的许用接触应力 式（2.34） 式（2.35）的值由机械手册查表得初步计算小齿轮分度圆直径 式（2.36） 取 初步取齿宽b 式（2.37） 校核计算圆

23、 周速度: 式（2.38）精度等级 选8级计算齿数和模数初选则 式（2.39）模数m 式（2.40） 则由机械手册查表得为标准模数m使用系数：查机械设计手册表12.9，动载系数：查机械设计手册表12.9，齿间载荷分配系数： 齿向载荷分配系数： 载荷系数K： 式（2.41）弹性系数： 式（2.42）节点区域系数： 式（2.43）接触最小安全系数： 式（2.44）总工作时间： 式（2.45）应力循环系数： 式（2.46） 式（2.47）接触寿命系数： 查表， 式（2.48）许用接触应力： 式（2.49） 式（2.50）验算 ： 式（2.51）通过计算证明，疲劳强度相对合适，齿轮的尺寸也比较合适。如

24、果不合适还需要重新调整、重新进行验算。2.4.2确定齿轮主要尺寸由于采用正常标准齿轮，所以齿顶高系数取为1，顶隙系数取为0.25, 分度圆压力角度数为标准值=20°。小齿轮的参数如下：分度圆直径： 式（2.52） 式（2.53）中心距： 式（2.54）齿顶高： 式（2.55）齿根高： 式（2.56）齿全高： 式（2.57）齿顶圆直径： 式（2.58） 式（2.59）齿根圆直径： 式（2.60） 式（2.61）基圆直径： 式（2.62） 式（2.63）齿宽： 式（2.64） 式（2.65）齿距： 式（2.66）齿厚： 式（2.67）齿槽宽： 式（2.68）基圆齿距： 式（2.69）法向

25、齿距： 式（2.70）顶隙： 式（2.71）齿根接触疲劳强度验算：重合度系数： 式（2.78）齿间载荷分布系数 式（2.97）齿向载荷分布系数： 式（2.98）由机械设计手册图12.14，载荷系数K： 式（2.99）齿形系数： 应力修正系数： 弯曲疲劳极限： 弯曲最小安全系数：弯曲系数寿命： 尺寸系数： 许用弯曲应力： 式（2.100） 式（2.101）验算： 式（2.102） 式（2.103）通过上面的计算，传动在有效的时间之内是合理的，没有过载的状况，所以齿轮在强度上是满足使用要求的。2.5第二级齿轮传动的设计2.5.1材料的选择由于数量较少所以小齿轮直接设计成齿轮轴,材料为40Cr，调质

26、处理,硬度为 232HB-275HB，大齿材质为45#，调质处理，硬度245HB,传动比暂时按照。齿轮传动的计算转矩 式（2.104）齿宽系数由机械手册查表得，取接触疲劳极限由机械手册查表得初步计算的许用接触应力 式（2.105） 式（2.106）的值由机械手册查表得初步计算小齿轮分度圆直径 式（2.107） 取 初步取齿宽 式（2.108） 校核计算圆周速度: 式（2.109）精度等级 选8级计算齿数和模数初选 则 式（2.110）整合为93模数 式（2.111）则由机械手册查表得为标准模数使用系数：查机械设计手册表12.9，动载系数：查机械设计手册表12.9，齿间载荷分配系数： 齿向载荷分

27、配系数： 载荷系数K： 式（2.106）弹性系数： 节点区域系数：接触最小安全系数：总工作时间： 式（2.107）应力循环系数： 式（2.108） 式（2.109）接触寿命系数： 查表，许用接触应力： 式（2.110） 式（2.111）验算 式（2.112） 通过计算说明:接触疲劳强度还是比较合适的，齿轮的尺寸也不需要调整。否则，齿轮尺寸调整后还需重新进行验算。2.5.2确定齿轮主要尺寸由于采用正常标准齿轮，所以齿顶高系数取为1，顶隙系数取为0.25, 分度圆压力角度数为标准值=20°。小齿轮的参数如下：分度圆直径： 式（2.113） 式（2.114）中心距： 式（2.115）齿顶高

28、： 式（2.116）齿根高： 式（2.117）齿全高： 式（2.118）齿顶圆直径： 式（2.119） 式（2.120）齿根圆直径： 式（2.121） 式（2.122）基圆直径： 式（2.123） 式（2.124）齿宽：齿距： 式（2.125）齿厚：齿槽宽：基圆齿距： 式（2.126）法向齿距：顶隙： 式（2.127）齿根接触疲劳强度验算：重合度系数： 式（2.） 齿间载荷分布系数： 式（2.）齿向载荷分布系数： 式（2.）由机械设计手册图12.14，载荷系数K： 式（2.）齿形系数： 应力修正系数： 弯曲疲劳极限： 弯曲最小安全系数：弯曲系数寿命： 尺寸系数： 许用弯曲应力： 式（2.） 式

29、（2.）验算： 式（2.） 式（2.）根据以上分析，传动在允许的时间之内有效，没发生过载，故所选齿轮满足要求。2.6减速器的润滑和密封2.6.1传动的润滑齿轮减速器的圆周速度广泛应用于油脂的润滑、天然的冷却。为了减少齿轮转动和油温提高的阻力，浸泡在油中1-2齿高深度合适，高速也应浅，建议0.7倍，但至少10cm，较低的速度让更深的渗透，可以达到六分之一的齿轮半径，三分之一的齿轮半径越低速度、锥齿轮的润滑，齿轮浸入油中的深度应达到齿轮齿宽的一半，齿轮减速器油面，浸入更深。在多级减速器中应尽量使各级机油在油液附近的相对深度。如果低速阶段的齿轮被浸入变速箱中，盖部分和盒座倾斜，使高速级和低速级变速器

30、的浸油深度大致相等。减速器油箱的油量可计算出平均每1kW的润滑油0.35l-0.7l，并应保持顶小于从盒子的底部30mm-50mm顶部，以避免污泥在池底沉淀。在这里，由于高速阶段和低速大齿轮分度圆直径差别不大，都可以直接使低速齿轮在浸油深度。2.6.2轴承润滑滚动轴承的润滑目的是对摩擦和磨损的减少，还可以对振动、冷却、防锈和密封等进行吸收。合理润滑改善轴承性能，延长轴承使用寿命是重要的。高速滚动轴承一般采用油润滑，低速润滑脂润滑，以及一些特殊的环境，如高温和真空条件下，采用固体润滑。该减速器的深沟球轴承的使用，轴承的润滑方法可以根据齿轮的分度圆速度进行选择：3米/秒-4米/秒以上的圆周速度，可

31、以使用飞溅润滑，在油在设计盖子飞溅，我采用飞溅润滑，油足以满足轴承的需求，所有刮油润滑的最后使用，或根据轴承传动座尺寸选择的前十的润滑、滴油润滑。本次设计为飞溅润滑的选择，所以在设计齿轮箱壁时设计油槽，飞溅油可以流过足够的油供轴承使用。2.6.3密封装置密封以防止润滑剂从轴承损失，而且还防止外部灰尘，湿气等侵入轴承。没有合理的密封会大大影响轴承的使用寿命，密封可分为接触式和非接触式两种类型，为了保证密封的时间长和减少轴的损坏，关于轴的硬度，接触部分应在42hrc以上。在低压油润滑系统中，油封广泛用作轴封和往复密封.。油封通常由刚架和带有柔性唇的橡胶密封件组成.。毡封主要用于环境比较干。随着轴承

32、或柱塞部件润滑，压力低于0.1MPa，速度45ms，所以选择设计满足轴承密封。以上，减速器设计完成，在减速器中选择了很多标准件，具体如下：表2-5减速器用标准件名称代号尺寸数量螺栓GB5782-86M16×1008垫圈GB97.1-2000与M16配套使用8螺母GB6170M168螺栓GB5782-86M12×222垫圈GB97.1-2000与M12配套使用2螺母GB6170M122螺栓GB5782-86M12×3036毡圈JB/ZQ4606-1986内径451毡圈JB/ZQ4606-1986内径401键GB/T1095-199016×561键GB/T1

33、095-199016×1001键GB/T1095-199010×561销GB/T117A8×122轴承GB/T276-1994621062102轴承GB/T276-19946210620943 搅拌机的工作原理3.1 搅拌机的结构组成由机架、搅拌机构、传动机构、物料进给系统和控制系统构成。机架是整个设备的支撑部分，由槽钢、角钢组立焊接而成。搅拌机构主要由搅拌筒、搅拌轴和叶片组成。搅拌叶片固定在搅拌臂并成为一个与搅拌轴形成两套与螺旋方向相反的螺旋带，但相同的导角和螺旋角像搅拌铲，搅拌铲与搅拌筒内壁之间的间隙是可调的。变速器是由电动机、减速器、联轴器组成的部件。排气系

34、统由蜗轮、蜗杆和手轮组成。电气控制系统具有启动、停车、定时等功能.。3.1.1搅拌机料筒料筒的容积根据工作状况确定，主要还是要看要搅拌的混凝土在搅拌桶中能否旋转的开，根据国内外一些资料的统计数值为搅拌容量是搅拌筒几何容积的四分之三效果最好。料筒的形状由大部分的圆柱体和一个长方体的端盖构成。圆柱体的直径受机架底盘宽度的限制，直径偏大会造成料筒在机架上运行不平稳而晃动，直径过小则会造成不能充分利用底座在设计之处所承受的支撑力。圆柱体的高度决定于工作容积大小和在机架上的布置位置。因此从总体布置要求来看，希望满载时料筒可以很稳定的固定在机架上，在搅拌过程中可以很稳定而获得较高的搅拌质量。在料筒的出口处

35、，合理安排出料口的大小，以便可以充分快速的出料。3.1.2搅拌机叶片根据目前国内外水平，搅拌机叶片的结构形式广泛用于铲芯片，在一个单一的叶片，它是一个板，通过搅拌臂与轴形成的。所以所有的叶子都螺旋分布，没有直接接触，从而对整个结构的零很突出的优点。它使叶片加工和安装非常方便，从而取代了加工和安装要求高的螺旋刀片。从磨损点，斗式易局部磨损，这是因为材料和滑动叶片逐渐均匀之间波动，容易形成卡材料，磨损增加，搅拌效果降低，所以从磨损和搅拌作用，刮板比螺旋带。所以螺旋叶片一般选择混合管运动中的物料，通过搅拌叶片的旋转。在搅拌过程中，虽然较大的叶片可以驱动更多的混凝土，搅拌的成果更好，但较大的叶片对槽内

36、物料流动的阻力也相对较大，搅拌质量也是比较低的，所以，主叶片的外形尺寸是通过搅拌半径的计算然后才确定的。3.1.3搅拌机轴承通常情况下，轴承无论是使用寿命、安全系数和实用性都要满足要求，最终轴承在最后确定形式和结构之前，一定要经过尺寸计算。计算涉及到比较实际的轴承负载到其承载能力。滚动轴承的静载荷是指轴承在加载后保持静止或转速很低。在这种情况下，对滚道过量的塑性变形的安全系数和滚动计算。大多数轴承的负荷，相对运动的内外环，大小计算的轨道辊和滚动疲劳损坏的早期安全系数。额定寿命的计算是根据DIN ISO28的实际使用寿命，只有在特殊情况下进行。对经济性能的设计，尽量充分发挥轴承的性能。为了充分发

37、挥轴承的性能，轴承的尺寸确认和精度尤为重要。关于计算静负荷轴承安全系数Fs有助于确定所选择的轴承能否达到使用要求。 FS =CO/PO 其中FS为静负荷安全系数，CO为额定静负荷单位KN，PO为当量静负荷单位KN 。FS是静负荷安全系数，是防止滚珠产生变形的安全系数。对于运转必须平稳而且噪音必须要低的情况下，此时就要求FS要高一些；只要求中等运转的场合下，可选用相对小一些的FS；一般采用的FS数值是： FS=1.42.4适用于低噪音等级 FS=1.01.4适用于常规噪音等级 FS=0.61.0适用于中等噪音等级。额定静负荷，在滚动体和滚珠接触区域的中心产生的理论压强为：4500 N/MM2 自

38、调心球轴承 4300 N/MM2 其它类型球轴承 4100 N/MM2 所有滚子轴承在额定静负荷CO的作用下，在滚动体和滚道接触区的最大承载部位，所产生的总塑性变形量约为滚动体直径的万分之一。当量静负荷POKN为一个理论的值，对向心轴承而言是径向力，对推力轴承来讲是轴向和向心力。PO在滚动体和滚道的最大承载接触区域中心所产生的应力，与实际负荷组合所产生得应力相同。PO=XO*F r +Ys * FaKN 其中PO 当量静负荷，Fr径向负荷，Fa轴向负荷，单位都是千牛顿，XO径向系数，YO轴向系数动负荷轴承DIN ISO 281中规定的动态负荷轴承计算标准方法的基础是材料的疲劳失效，关于寿命的计

39、算公式为： L10=L=(C/P)P ，其中L10=L 名义额定寿命，C 额定动负荷 KN P 当量动负荷 KN P 寿命指数 L10是以100万转为单位的名义额定寿命，C 额定动负荷 KN P 寿命指数 L10是以100万转为单位的名义额定寿命。对于一大组相同型号的轴承来说，其中90%应该达到或者超过该值。额定动负荷C KN在每一类轴承的参数表中都可以找到， P=X*Fr+Y*Fa 其中：P当量动负荷，Fr径向负荷，Fa轴向负荷，单位都是千牛顿，X径向系数，Y轴向系数。依据不同的轴承X和Y值及当量动负荷计算的具体的规定，能在各类轴承的技术参数中找到。球轴承和滚子轴承的P（寿命指数）有所不同。

40、如果是球轴承，P=3.0；如果是滚子轴承，P=3.33。如果轴承动负荷的值及速度随时间而变化，所以在计算当量负荷的时候就应该考虑进去这些问题。连续的负荷及速度曲线就要用分段近似值来替代。滚动轴承最小的负荷如果太小了，同时如果润滑也做的不到位的话，就会出现滚动体打滑的现象，最终导致轴承的损坏。在本设计中我都选用深沟球滚子轴承就足以满足要求。轴承的型号确定。通过对轴还有箱体进行受力分析，这里选择深沟球滚子轴承。通过研究传动示意图，本系统中轴承受相对较小的径向载荷。查机械设计手册可知，深沟球滚子轴承能同时承受径向载荷可以成对使用，满足条件，通过前面对轴受力分析，我选用一对深沟球滚子轴承6209型。如

41、下图所示：图2-4深沟球滚子轴承其中b=45mm、D=85mm、B=19mm计算深沟球滚子轴承寿命表2-3轴承选择方案方案轴承型号Cr/NCor/ND/mmB/mmNo/(r/min)1620931500205008519350026210350002320090203000计算步骤与结果列于下表：在前面已计算过工作时间，可估计混凝土搅拌机工作十年，一年工作八小时，工作日中工作时间占40%，则轴承的使用寿命 式（2.164）表2 -4计算列表计算项目计算内容计算结果6209轴承6210轴承e查表0.260.236X查表X=0.56X=0.56冲击载荷系数fd查表1.21.2当量动载荷PP=fd

42、.Fr=1.2×6867X46144614计算额定动载荷37777N37777N基本额定动载荷Cr查手册31500377773500037777故我选用6209.深沟球滚子轴承可满足寿命要求。3.1.4搅拌机联轴器联轴器是一种耦合两轴一起旋转和传递扭矩联轴器可分为刚性和柔性，刚性联轴器为两个轴可以严格在工作和不发生在相对位移的地方，灵活的耦合两轴偏移。刚性联轴器可分为法兰联轴器、套筒联轴器和夹套联轴器，其中法兰联轴器是应用最广泛的联轴器，这种联轴器主要由两个半联轴器组成，轴端与螺栓连接。法兰联轴器的精度和可靠性大，传动力矩大，但要求两轴通过轴比较好，主要用于负载的平稳连接。所以我使用

43、这种耦合。图2-5 联轴器联轴器安装安装前前应清洗部件。清洗后，应将粘在上面的油擦干。在短时间内准备运转联轴器，干燥后在零件表面涂上一些汽轮机油或防锈油以防生锈。对于实际长时间使用的联轴器应该定期涂防锈油进行保养。关于高速旋转的机构，如果使用联轴器，通常在没有出厂的时候做动平衡试验，动平衡测试后画上零件与方向图相互标注。重要的是制造商在装配过程中给出的标记然后进行组装。如果不做任何标记，就会发生因为动平衡差而引起的联轴器的振动现象。此外，这些联接法兰上的联接螺栓是承重的，因此可以使每个联轴器上的联接螺栓具有大致相同的重量。如与齿轮联轴器使用大型离心压缩机、连接螺栓用在彼此之间的重量差一般小于0

44、.05g。因此，螺栓之间的耦合不能任意互换，如果要更换某个连接螺栓，必须使它的重量和原来的连接螺栓重量一致。此外，当紧固联轴器与螺丝连接的时候，应相互对称的拧紧，使各螺栓上的锁紧力基本相近，同时不会因螺栓的不均匀耦合而引起的装配歪斜现象，这里可以采用扭力扳手进行安装。3.1.5搅拌机轴传动轴的材料为优质碳素结构钢（牌号45#），磨削轴的表面上，以及键槽均采用端铣加工，阶梯轴过度圆弧r均为3mm，疲劳安全系数n=3。根据设计图纸中的主轴，将轴受力简化如下图： 传动轴受力简图其中， Me3=F2×=9549P/n Me2=F1×=9549P1/n Me1+Me2=Me3 Me1

45、=Fy1× Fy1=FCos Fz1=FSin由上式可解得：F =2048.2NFy1=1023.1NFz1=1773.8NF1=350NF2=417.3NMe1=117.8N·mMe2=70N·m一传动轴内力图1.求支座反力FyB=1724.6NFyA=1548.5NFzA=1669.4NFzB=1356.4N2.作内力图弯矩图1 弯矩图2扭矩图二根据强度条件设计传动轴直径由传动轴的内力图可得知，传动轴上可能存在的的危险截面为C截面、D截面的右截面，E截面的左截面，所以以从三个截面出发来设计轴的直径。.C截面右截面W=r3=由上解得：344.5mm.D截面右截面

46、W=r3=由上解得：148.8mm.E截面左截面W=r3=由上解得：344.3mm又由1/2=2/3得：153.8mm故可取1=54mm三计算齿轮处轴的挠度画出传动轴在单个力作用下的内力图（1）Fy1单独作用下的内力图（2）3F1+G1单独作用下的内力图（3）G2单独作用下的内力图2.加单位力后轴的内力图3.采用图乘法进行的计算E=200GPa I=fcy=（···Fy1·×·+·4···Fy1·×··+··（3F1+G1）×

47、··+2··（3F1+G1）×··+·2···（3F1+G1）×··+×2·（3F1+G1）··×·+···G2·×··+3··G2·×··+···G2·3×··）=Fy13+(3F1+G1)3+G2

48、3=1.17 ×104m=1.17 mm3.1.6搅拌机支架根据整体布局和尺寸要求，根据整体要求对特定通道、角度进行焊接，并根据焊接强度组装铆合在一起，支撑主机，并使零件的空间位置固定形成一个整体。在通道的支架设计上，应充分考虑搅拌机的重力荷载和传动装置等动力荷载作用下产生的振动，除了所需的支架的强度，而且要求变形不能过大，需要足够的支架刚度，否则会引起强烈的振动搅拌设备，造成严重后果的。计算支承压力，的大小其中G=+ =1100+500×2.3×(1+10%)=2365 kg搅拌筒底架支撑对如下图3.3所示:图3.3M,N两点为搅拌筒及料在左右支承中心，为P,T两点的受力，且=，左右支承受力简图如图3.4下所示：图3.4=0 - 1095=0 =/1680=765.85 kg所以=765.85 kg3.2 工作过程（1）启动前需首先检查旋转部分和料筒部分是否有干涉的情况，如果有干涉的地方，要即使调整。（2）减速箱应注入机油后方能使用，卸料蜗轮以及滑动轴承处注入机油。（3）清理料筒内杂物。（4）启动