混凝土搅拌机的设计 (1).docx

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1、燕京理工学院毕业设计（论文）诚信申明本人申明：我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得燕京理工学院或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名： 年 月 日混凝土搅拌机的设计郝子明机械工程专业 机械1502 学号150350048指导教师 李靖摘 要伴随着我国现代经济和科学技术的发展，

2、基础性的建设不断地扩大规模和生产自动化更多的应用于生产，建筑类机械在经济建设中起着突出的作用。建筑类机械中的一个重要代表是混凝土搅拌设备，它是生产混凝土的一个关键的设备。现代建筑的基础构建几乎都是由混凝土浇筑而成，如果生产中的工序都采用人工操作，则不仅需要大量劳动力且效率低下，所以必须重视混凝土机械的发展和应用。当前，我国建筑工程中混凝土加工已经基本的机械化，但是分散性很强，尚不能走向较高程度的工业化商品混凝土的应用程度还很小，今后发展方向应使混凝土机械更加的高效、智能化。关键词：混凝土搅拌机 滚筒式 传动设计Design of concrete mixerAbstractWith the d

3、evelopment of modern economy and science and technology in our country, the basic construction is continuously expanding the scale and the production automation is more and more applied in the production, and the construction machinery plays a prominent role in the economic construction. An importan

4、t representative of the construction machinery is the concrete mixing equipment, which is a key equipment in the production of concrete. The foundation construction of modern architecture is almost made of concrete. If the production process is manual operation, it not only needs large labor force b

5、ut also low efficiency, so we must pay attention to the development and application of mistrust machinery.At present, the concrete processing has been basically mechanized in the construction engineering of our country, but the dispersion is very strong, and the application degree of the commercial

6、concrete of higher degree is still very small. The future development direction should make concrete machinery more efficient and intelligent.Key words: concrete mixer drum type transmission design 目 录前 言1第1章 混凝土搅拌机的概况2第1.1节 课题的研究背景与价值2第1.2节 混凝土搅拌机的概况3第2章 搅拌结构的设计9第2.1节 搅拌叶片的确定9第2.2节 滚筒尺寸的计算9第2.3节 滚筒

7、容积的计算12第2.4节 滚筒的相关校核13第3章 传动方案的确定15第3.1节 总体方案的确定15第3.2节 电动机的选择15第3.3节 减速器的选择19第3.4节 齿轮传动的设计21第3.5节 轴的设计25第4章上料结构的设计34第4.1节 钢丝绳的选择34第4.2节 卷筒的设计35第4.3节 滑轮组的设计37第4.4节 离合器及制动器的选择38第5章 电气系统与维护40第5.1节 搅拌机的电气系统40第5.2节 搅拌机的使用及维护41结 论44参考文献45致 谢46V燕京理工学院毕业设计（论文）前 言搅拌机是机械发展过程中的产物，在过去人们只能通过人力来混合两种或多种物质，效率低下且混合

8、不均匀，从而就有了搅拌机，搅拌机在生活中广泛应用于化学、建筑、食品、环保以及小型家用等等。从搅拌机的操作作用来看，搅拌机是使两种或两种以上的物质（如固固、固液、液液）相互分散、充分接触混合，进而达到密度、浓度和温度相对一致。在现在，在国内外的建筑业、石矿业和石化业等行业广大地用着各种种类的搅拌机用来搅拌原料的搅拌机。从它的结构和运动方式上来分大约可以分为两类一类是有搅拌叶片，利用叶片旋转来搅拌物料，另一类是齿轮带动搅拌鼓桶的旋转，利用重力使物料自落来搅拌。这次的毕业设计是混凝土搅拌机的结构设计及传动部分的设计、传动比分配和上料卸料等。毕业大设计是综合性的设计。设计中要用到大学四年中所学的相关课

9、程的知识，并且在课程设计的基础上拓展开来，综合所学的知识来考虑各种问题。第一要能够明白课题是设计方案和机构的搅拌动作，然后能用CAD画出正确的混凝土搅拌机的装配图、零件图，使自己的设计意图能清楚地表达出来。1燕京理工学院毕业设计（论文）第1章 混凝土搅拌机的概况第1.1节 课题的研究背景与价值1.1.1选题的意义搅拌机是工程机械的心脉，在生产中扮演着重要的角色。搅拌机主要的作用便是使物质分散然后混合。近几年来，搅拌与混合技术快速的发展，设备正在向着大型标准化、高效节能化，机电一体化等方向发展。在这种形式下，技术人员如何借鉴已有的经验，明白不一样的变化，正确设计与选用在各种的工艺条件下操作的搅拌

10、与混合设备，使其具有安全、可靠、高效和节能的要求，就变得格外要紧了。搅拌与混合的设备是多种工业的行业中不能缺的工具。可是，由于搅拌目的的五花八门和混合反应的复杂性，现如今，搅拌混合的技术还有着一点问题。譬如搅拌效率不高，消耗功率大，制造成本较高，在选型和设计的问题上，很长一段时间内靠专家的经验和知识来完成，智能化的程度不高，设计需要的时间较长，资金，人物力消费的较大等。所以研制新型搅拌类装置和采用先进的流场的测量技术一直是搅拌过程所研究的主要课题。1.1.2国内外研究现状混凝土类机械是基建的必要，有很大的需求量，广泛用于工、农以及国防等工程建设。在发达国家，一个国家的制造业水平的标准是混凝土制

11、造的先进程度。在多年的发展中，建筑类机械的必要部分就是混凝土机械，整个建设类机械行业当中，市场竞争越来越激烈。目前我国搅拌机的市场状态为，多家厂子生产且数量较多，有200多家。目前有能生产多系列不同规模的能力。各生产厂家的条件基本有了改善，生产的能力进一步得到加倍。产品的性能较以前有很大提高，机械、电气、液压在搅拌站、混凝土输送棒泵、混凝土搅拌运输车等产品到了良多使用。部分产品已经接近或超过国际先进的水平。但是，比较差是技术创新的能力，还有一小部分企业，由于本身含量低的技术的水平，不重视对产品新功能的开发和产品的更新，产品多年没变化系列规格还是老一套，没有技术含量，且大多是山寨仿造能自主设计品

12、牌的产品少，达到出口要求且有专利有特色的产品更少。虽然我国混凝土机械与国外差距很大，但是随着我国的科技发展，目前我国与国外的在混凝土机械方面的差距在渐渐缩小，我国最高技术的泵运送的距离能到4000米，送泵的容积达180M3/h，且增多了产品的功能。我国的混凝土的搅拌及输送的机械虽然性能有了很大的提高，但是在某些方面还是与国外有很大差距如可靠性等。近年来，很多厂家采用了优质的进口元件来提高我国混凝土机械的水平，在材质上起来很大、很要紧的作用，但是在功能方面还不能和国外相比。1.1.3课题的研究意义与目的关于国家实施西部大开发战略，由于东部和西部地区之间的经济的差距，不可能统一购买大型设备，能对付

13、西边环境还适用的产品将必须会有市场，如开发经济又实用的移动式的搅拌站以运用于马路、铁路等工程的建设。还有，用技术的创新，开发多种用途、多种功能的产品以适应市场的要求的变化。机械工业的产品的发展的趋势是增加附加的价值。搅拌机发展主要的产品是商品类混凝土成套的设备。这些产品将比以往更加注意降低功能消耗、安全使用、舒适程度、维护和使用的成本。近些年来，商品混凝土在我国有了很大的发展，约占混凝土的15到20左右，与发达国家的70到90相比有很大的差距，所以给国内机械制造的厂家提供了一个很大的发展的机遇。现在，人类对生活质量的要求越来越高，环保意思越来越强，那些高效、节能的、没有噪音、污染小的、智能化的

14、环保水泥搅拌设备也将遭到人们的喜爱。第1.2节 混凝土搅拌机的概况1.2.1混凝土搅拌机的发展在十九世纪四十年代初，在经过工业革命之后的德国和美国等发达国家相继出现了搅拌机是以蒸汽机为动力源的，最早的搅拌机用木头制成多边形的筒体，用钢铁代替木板是直到八十年代才有的。1888年第一个用于修路的搅拌机专利在法国登记，世界上第一家预拌混凝土工厂建于二十世纪初的德国。1908年，第一台以内燃机驱动的搅拌机在美国诞生。从1913年到1950年，在这一期间，重要的还是各种带或不带桨叶的搅拌机的发明与应用。随着商品混凝土的普遍使用，对制造混凝土的质量提出了更高的需求。从混凝土的搅拌结构、输送的方式、搅拌生产

15、的工艺等，世界各地的研究人员开始进行改进和探索。二十世纪四十年代后期，最早的强制式搅拌机在德国ELBA公司发明，此后搅拌机的发展变的越来越快。1.2.2混凝土搅拌机的分类为了满足不同混凝土的搅拌条件，搅拌机有很多机型，它们在结构和性能上各有特点。表1.1混凝土搅拌机的分类分类方式类型区别按做作业方式间歇式搅拌机间歇式是按进料、搅拌、出料的顺序循环地对骨料进行搅拌。它的优点是结构简单容易控制配料比，搅拌质量相对较好连续式搅拌机连续式的作业过程中装料、搅拌和卸料都是不间断进行的，它的生产率较高，但是混凝土的配料比和搅拌质量难以控制。按搅拌原理自落式搅拌机自落式搅拌机搅拌物料由固定在搅拌筒内的叶片带

16、至高处，靠自重下落进行搅拌的搅拌机。其工作原理如图11所示，其工作机构为筒体，沿筒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，撒落和冲击作用，从而使拌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，对骨料粒径大小有一定适应性，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。强制式搅拌机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12所示，搅拌机构是由垂直（图12a）或水平（图12b）设置在搅拌

17、筒内的搅拌轴组成，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。按卸料方式倾翻式搅拌机倾翻式搅拌机卸料时须将搅拌筒倾翻至一定角度，使拌合料从筒内卸出。非倾翻式搅拌机不倾翻式搅拌机卸料时搅拌筒的旋转轴线固定不变，根据出料方式不同，又可分为反转卸料和卸料槽卸料两种。按动力源以电动机为动力源采用电动机作为动力，工作可靠，

18、使用方便，费用较低，但需要有电源，使用较普遍；以内燃机为动力源内燃机使用维护比较复杂，成本高，适用于无电源处。图11 自落式混凝土搅拌机工作原理(a) （b）图12 强制式混凝土搅拌机工作原理(a)卧轴强制式搅拌机；(b)立轴强制式搅拌机自落式和强制式搅拌机由于工作部分在结构上的不同还有若干基本机型，见表1.2。表1.2 自落式搅拌机和强制式搅拌机的机型类型代号示意图自落式反转出料JZ倾翻出料JF强制式单轴卧式JD双轴卧式JS涡浆式JW行星轮式JN1.2.3 混凝土搅拌机的型式和代号搅拌机型号的编制方法如下：第一位表示组代号，搅拌机(J)第二位表示型代号，见表1.3第三位表示特性代号，见表1.

19、3第四位表示参数代号：表示公称容量，L第五位表示更新代号：用拼音印刷体表示。搅拌机常见型式和代号见表1.3表1.3 搅拌机型式和代号搅拌方式组型特性产品代号名称代号代号名 称代号自落式J(搅)锥形反转出料式Z(锥)C(齿)齿圈传动锥形反转出料混凝土搅拌机JZCM(摩)摩擦传动锥形反转出料混凝土搅拌机JZMR(内)内燃机驱动锥形反转出料混凝土搅拌机JZRY(液)液压上料锥形反转出料混凝土搅拌机JZY锥形倾翻出料式F(翻)C(齿)齿圈传动锥形倾翻出料混凝土搅拌机JFCM(摩)摩擦传动锥形倾翻出料混凝土搅拌机JFM强制式涡浆式W(涡)涡桨式混凝土搅拌机JW行星式N(行)行星式混凝土搅拌机JN单卧轴式

20、D(单)单卧轴式机械上料混凝土搅拌机JDY(液)单卧轴式液压上料混凝土搅拌机JDY双卧轴式S(双)双卧轴式机械上料混凝土搅拌机JSY(液)双卧轴式液压上料混凝土搅拌机JSY第2章 搅拌结构的设计第2.1节 搅拌叶片的确定锥形反转出料搅拌机的搅拌桶为双锥形，一段为进料口另一端为出料口，筒内中间部分有两组交叉焊接的高叶片和低叶片形成一个固定的角度的中心轴搅拌滚筒。由于高叶片和低叶片与搅拌筒中心轴线成角度布置，所以当骨料由进料口进入，搅拌筒正转搅拌时（从出料口看为顺时针旋转），叶片不仅可以使拌合料跟着转动,也可以使它水平移动,增强搅拌的效果。当反向旋转搅拌筒时（从出料口看为逆时针旋转），叶片将骨料推

21、向出料锥口，由两条空间交叉成的螺旋形出料叶片将拌合料卸出筒外1。图2.1 搅拌筒示意图；第2.2节 滚筒尺寸的计算在滚筒工作时，大部分物料取向于一边，但是也有小部分物料会随着搅拌筒旋转时，在重力的作用下进行自由落体运动，为方便讨论，现在假设工作状况为最恶劣的，所有物料都倾向搅拌筒的一侧1。这种情况下计算出滚筒的几何尺寸。搅拌滚筒的外形如下图所示：图2.2 滚筒的几何外形 2.2.1滚筒长和宽的假定2考虑到应节省材料，当滚筒的体积V一定时，其表面积S应最小，对于JZ型滚筒式搅拌机，可建立如下关系式：（21）求L与R的关系，我们可以采用拉格朗日乘数法，取为乘数，从而建立起辅助函数。，则：当时 ，则

22、当时 ，则由此可得，滚筒长宽比大概为1.2左右，所需要的制造材料最省。所以初步给定滚筒，则。可取进料锥口壁长，出料锥口壁长1，则滚筒总长为，宽为。2.2.2对进料锥进行计算图2.3 进料锥简图如图2.3，查得进料锥体锥角1，所以选择，我们给定。则：（22）取2.2.3对出料锥进行计算图2.4 出料锥简图如图2.4，查得出料锥体锥角1，所以选择，我们给定，则： （23）取。第2.3节 滚筒容积的计算2.3.1对进料锥体积进行计算如图23所示，进料锥体积： （2.4）又根据相似三角形得： （25）得： （26）2.3.2对出料锥体积进行计算如图2.4所示，出料锥体积：又根据相似三角形得：所以：2.

23、3.3对柱体体积进行计算暂定，中间柱体体积： （27）所以搅拌筒的几何容量：第2.4节 滚筒的相关校核搅拌筒的几何容量V0（搅拌筒可容纳配合料最大体积）和进料容量V1必须满足关系1：出料容量V2和进料容量V1必须满足关系1：式中1为出料系数。则：JZ250锥型反转出料滚筒搅拌机的出料容量：所以：进料容量实际值应比理论值稍大，可选又因为，则符合要求。第3章 传动方案的确定第3.1节 总体方案的确定考虑到搅拌机的使用环境及方便性，决定使用电动机作为原动力，且锥型反转出料移动式搅拌机搅拌滚筒自身在选择，相当于一个大的开齿轮，并且电动机转速比较高，决定采用二级圆柱齿轮减速。所以，最终传动方案为二级圆柱

24、齿轮减速器和开齿轮组合的传动方式。所以最终方案为，滚筒式锥形反转出料搅拌机，传动方式为二级圆柱齿轮减速器和开齿轮组合。第3.2节 电动机的选择确定传动方案时，对于滚筒式搅拌机其搅拌筒本身就是一个良好的开式大齿轮，初步确定使用开式齿轮。由搅拌筒的转速确定了传动方案的选择，转速也影响着搅拌质量。在转速过大时，由于物料会受到较大的离心力，使其不能下落；而转速过小，那物料便不能做圆周选择而搅拌不均匀。所以转速一般不应超过某一极限，搅拌筒的转速与离心力，滑落角有关，其满足： （31）式中 混凝土和叶片摩擦系数，； 物料下滑角度，； 搅拌筒半径。所以：取。选择电动机时一般会优先选择型笼型三相异步电动机，、

25、噪声小，尺寸和额定功率符合国际标准。特别满足没有特殊要求的机械设备。搅拌机使用的Y型电机转速一般在1000 转以上，滚筒转速在19 转左右，总传动比需要在80 转左右。两级圆柱齿轮减速器具有结构紧凑、效率高、传动正确可靠、传动比大等优点，适用于现代大功率机械的传动。因此，根据搅拌机输送的功率和传动比，在搅拌机的设计中采用二级圆柱齿轮减速器和开式齿轮组合传动方案。电动机的功率： Pd=Pwa （32）式中 输入功率； 传动装置总效率。又 （33）式中 滚筒搅拌时所需外力矩（）； 滚筒转速（）。所以：计算滚筒搅拌时所需外力矩1： （34）式中 ； 。偏心阻力矩： （35）式中 ； ； 进行搅拌时物

26、料的自然坡角，。又因为： （36）式中 滚筒有效容积（m3）； 物料容重1，。所以： （37）图3.1 截面型心位置1如上图所示： （38）得现给微小增量，得在及平面之间的有效容积微元体对X轴的微元阻力矩。 （39）积分得 （310）同理 将代入所以，总偏心阻力矩 （311）JZ型搅拌机其搅拌时托轮产生的惯性摩擦阻力矩主要由主动轮和从动轮产生，在润滑较好的情况下，其摩擦阻力矩相对于物料偏心阻力矩很小，暂时可将其忽略掉。所以外力矩：传动总效率： （312）式中 弹性联轴器传动效率， 圆柱齿轮传动效率， 滚动轴承传动效率，则单级开式齿轮的传动比，两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比3，从而得转速范围：

27、根据电动机功率及转速，查表得出电动机主要参数如下：图3.2 电动机几何外形型号额定功率（kw）转速（r/min）轴径DY112M44144028中心高H外形尺寸L安装脚B轴长E11240014060表31 电动机尺寸参数第3.3节 减速器的选择减速器的箱体是用来支承和固定轴系，重量相对较重，能占减速器总重量的50%。一般情况下机体材料采用灰铁（或）制造，我选择。传动方案：图3.3 齿轮传动示意图2.3.1 总传动比的确定及分配传动系统总的传动比为 （313）因为滚筒上的固定开式齿轮较大，需要较大传动比，初步取，则：查得两级展开式齿轮减速器传动比可按下式进行分配4： （314）式中 高速级传动比

28、； 减速器传动比。所以高速级传动比：低速级传动比：转速计算：n2=n1/i功率计算：p2=p1/转矩计算：T=9550PN计算各轴的参数并列入下表表3.2 运动和动力参数轴号功率转矩转速传动比效率电机轴426.53144010.97轴3.88125.7414403.870.95轴3.68994.68372.092.770.95轴3.507249.33134.3310.97轴3.402241.86134.3370.97滚筒3.3001642.2619.2第3.4节 齿轮传动的设计（1）选定齿轮类型选用圆柱直齿轮传动，压力角。精度等级选8级。高速齿轮初选小齿轮齿数Z1=20，取。低速齿轮初选小齿轮

29、齿数Z3=26，所以大齿轮齿数Z4=Z3*I2=72.02,取Z4=72开齿轮初选小齿轮齿数Z1=18，所以大齿轮齿数Z2=Z1*I0=126其下计算以高速齿轮为例。（2）疲劳强度的计算 （315），区域系数，。得接触疲劳强度系数 （316）接触疲劳极限查得小齿轮和大齿轮分别为接触疲劳寿命系数得（317）所以小齿轮分度圆直径为 （318）圆周速度v: （319）齿宽b: （320）实际载荷系数KH:式中：使用系数,动载系数,齿间载荷分配系数齿向载荷分配系数。所以按实际载荷系数算得的分度圆直径： （321）相应的齿轮模数： （322）（3）根据齿根弯曲疲劳强度设计 （323）式中各数据：弯曲疲劳

30、强度用重合度系数为：计算4：齿形系数、应力修正系数、齿根弯曲疲劳极限、弯曲疲劳寿命系数、取弯曲疲劳安全系数，得大齿轮的大于小齿轮，所以我们取较大的，即：则： （324）圆周速度v： （325）齿宽b：宽高比b/h：动载系数，齿间载荷分配系数齿向载荷分配系数，则载荷系数为：，取，则：取。（4）尺寸计算分度圆直径：中心距：齿顶高：齿根高：齿顶圆直径：齿根圆直径：齿轮宽度：为避免安装误差，保证设计齿宽并节省材料，小齿轮应大于齿轮宽度，取，。（5）计算结果表3.3 高速级齿轮参数参数齿数z模数/mm分度圆直径d/mm齿根圆直径df/mm齿顶圆直径da/mm齿宽b/mm中心距a/mm齿轮1Z1=26m=

31、2d1=52df1=47da1=56b1=60a=127齿轮2Z2=101d2=202df2=197da2=206b2=52表3.4 低速级齿轮参数参数齿数z模数/mm分度圆直径d/mm齿根圆直径df/mm齿顶圆直径da/mm齿宽b/mm中心距a/mm齿轮3Z3=28m=3d3=84df3=76.5da3=90b3=90a=157.5齿轮4Z4=77D4=231df4=223.5da4=237b4=84表3.5开式齿轮参数参数齿数z模数/mm分度圆直径d/mm齿根圆直径df/mm齿顶圆直径da/mm齿宽b/mm中心距a/mm齿轮1Z1=17m=12d1=204df1=174da1=228b1=

32、210a=820.5齿轮2Z2=120d2=1440df2=1410da2=1464b2=204第3.5节 轴的设计3.5.1三轴的设计（1）高速轴的设计选定材料，确定许用应力高速轴的材料与齿轮1相同，取轴为，调质处理。查表 4，该材料抗拉强度极限为，其许用弯曲应力。计算基本直径dmin查表（15-3）4，载荷系数A0=102 （326）计算联轴器转矩,查表(14-1)4，取，则： （327），我们选择，轴孔直径，所以基本轴径3。轴的结构设计5图3.4 高速轴简图各轴段直径分别为：各轴段段长分别为：轴上相关载荷6图3.5 高速轴的载荷分析图其中，。高速轴的转矩：齿轮受力：圆周力： （328）径

33、向力： （329）水平支反力：垂直支反力：弯矩：合成弯矩： （330）校核轴的强度，（331）所以该轴安全。（2）中间轴的设计选定材料，确定许用应力中间轴的材料为，调质处理。该中间轴的应力与高速轴相同， ， 。计算基本直径dmin查得载荷系数A0=102该轴的最小直径是滚动轴承处的直径，为了使轴与轴承相配合，同时选取轴承。与高速轴相同，根据，轴承选型，它的轴孔直径，所以基本轴径3。轴的结构设计5图3.6 中间轴简图各轴段直径分别为：各轴段段长分别为：轴上相关载荷6图3.7 中间轴的载荷分析图其中，。中间轴的转矩：齿轮受力：圆周力： 径向力： 水平支反力：垂直支反力：弯矩：合成弯矩：校核轴的强度

34、，所以该轴安全。（3）低速轴的设计选定材料，确定许用应力查得材料抗拉强度极限，其许用弯曲应力。计算基本直径dmin查得载荷系数A0=112与高速轴相同，安装联轴器处的轴径即为最小直径。计算联轴器转矩,取，则：查GB/T 4223-2002我们可以选择TL7型弹性套柱销联轴器，额定转矩为，轴孔直径，所以基本轴径。轴的结构设计5图3.8 低速轴简图各轴段直径分别为：各轴段段长分别为：轴上相关载荷6图3.9 低速轴的载荷分析图其中，低速轴的转矩：齿轮受力：圆周力：径向力：水平支反力：垂直支反力：弯矩：合成弯矩：校核轴的强度，所以该轴安全。3.5.2键的选择一般情况8级精度的齿轮应采用平键连接轴上的键

35、联轴器处轴径为25mm，则该键的截面尺寸为：，又因联轴器处轴长60mm，故取键长。齿轮1处轴径45mm，则该键的截面尺寸为：，又因轴长56mm，故取键长。轴的材料是40Cr，其。键的工作长度，。（合适）（合适）键标记为3：键；键。轴和轴上的键设计与轴相同，分别为：轴键标记3：键；键。轴键标记3：键；键。3.5.3轴承的选择机体型大，主要承受径向载荷，所以我选择了型深沟球轴承。滚筒式搅拌机一般可工作十年，一日工作8小时，减速器在工作日的40%时间工作，则使用寿命：由式（13-6）4得，对于轴承来说基本额定动载荷C为： （332）查得深沟球轴承基本额定动载荷C=40.8KN，温度系数，中间轴转速，

36、对于球轴承，将所有数据代入上式，得：所以，6308轴承可承受的最大径向载荷6818N，大于中间轴实际径向力，轴承选择合格。高速轴和低速轴的轴承设计同上。至此，我对滚筒式搅拌机传动部分的基本设计已完成。传动部分简图如下：图3.10 搅拌机传动部分1 开式齿轮；2 联轴器；3 减速器；4电动机第4章上料结构的设计JZ250型滚筒式搅拌机的已知参数为：出料的容量V2=250L进料的容量V1=400L所以，可取料斗的参数分别为：长0.9m，宽0.8m，高0.8m。则该料斗的最大容量：所以我所选的料斗尺寸符合使用要求。第4.1节 钢丝绳的选择钢丝绳通常由许多高强钢丝制成，绳芯通常用天然纤维芯（NF）、合

37、成纤维芯（SF）、金属丝绳芯（IWR）和金属丝股芯（IWS）。表41 纤维芯和金属丝的区别纤维芯钢丝绳金属芯钢丝绳挠性有较高的挠性挠性较差弹性有较高的弹性弹性一般强度强度一般有较高的强度弯曲应力缠绕时弯曲应力较小承受弯曲应力性能差横向应力不能承受横向应力能承受横向应力其他区别不能承受高温能承受高温金属丝钢丝绳能承受高温和横向应力有较高的强度，故在搅拌上金属丝芯钢丝绳经常使用结构形式为6*19 。4.1.1确定钢丝绳直径钢丝绳的安全系数的计算公式为： （41）式中 p为钢丝绳的破断拉力（N） N为钢丝绳的最小安全系数，N=4.5 F为钢丝绳的额定拉力（N）料斗容量混凝土密度则料斗盛满混凝土质量，

38、则： （42）又7所以：式中 折减系数，7。搅拌机上的钢丝绳的受力复杂，处于安全考虑，取。工作时安全可靠是钢丝绳的固定时的必须保证，且要容易检查、便于装拆，且在钢丝绳固定的地方不能使其过大的弯折。固定方式有：压板固定和楔块固定两类。楔固定装置:固定楔块的方式相对简单,楔块的斜率通常是1 .4- 1 . 5,满足自锁条件,但钢丝绳的直径范围不能太大,也不能携带大的张力,因此，一般选用固定的压板方式。检查和计算负荷能力的钢丝绳固定端:根据国家标准,在卷筒上的钢丝绳安全线圈数量不应少于3周期,以及钢丝绳的额定张力应保持两个循环条件下的1.25倍。绳子的方向和角度:混合器的方向是水平的,从底部的鼓,所

39、以倾斜力矩很小,但是绳子也可以从另一个方向,但这是不可避免的,以这种方式会产生向上的力,但它是必要的搅拌机在水平方向取出绳子,从盘的底部。改变力的状态。 第4.2节 卷筒的设计表4.1 卷筒的分类卷筒分类方式卷筒类型按制造方式铸造卷筒焊接卷筒按卷筒缠绕层数单层缠绕卷筒多层缠绕卷筒按内部是否有筋板带筋板卷筒不带筋板卷筒按结构的整体性整体式卷筒分体式卷筒由于铸造卷筒成本低，工艺好，所以搅拌机上的卷筒主要采用铸造卷筒。卷筒常用的材料：卷筒容绳相关的尺寸参数卷筒节径D : （43）式中 ; 则对其圆整，取。卷筒的转速： （44）式中 v料斗上升速度，8。则：筒壁强度为： （45）筒壁厚度为：则 其中： ； ； ； 。可取卷筒筒壁厚第4.3节 滑轮组的设计在中心轴上一般都固定着滑轮，滑动轴承支撑简单的滑轮，滚动轴承是目前使用在大多数滑轮上。：滑轮直径D0的大小一般不能选的太小，因为和钢丝绳的疲劳强度有关。其直径的计算公式： （46） 式中 d钢丝绳的直径，mm； Ke与其工作级别和钢丝绳结构相关的系数。 查得其工作级别为A3，取Ke=16。故则选取铸造滑轮，材料选为 ZG270-500。滑轮组的倍率：式中 z承载分支数，z=4 。可知滑轮组效率。滑轮组绳索最大拉力F 8 （47）式中 ； ； 。求得： 第4.4节 离合器及制动器的选择一般机械设备使用的是圆锥摩擦离合器