强制搅拌机毕业设计说明书

1、华北水利水电大学毕业设计目录摘 要IAbstractII第一章 搅拌机的概述II1.1混凝土11.2强制搅拌机3第二章 搅拌机传动系统设计82.1带传动设计82.2齿轮传动设计11第三章 搅拌机装置的设计193.1 搅拌轴的设计193.2搅拌臂的设计223.3搅拌桶的设计253.4轴距263.5轴端的密封28第四章 搅拌机上料、卸料系统设计30第五章 搅拌机供水系统的设计325.1供水系统的组成325.2供水方式的选择325.3供水系统的设备配置33第六章 电气系统34参考文献：36致 谢37附录139附录243附录353摘 要 本次设计的是混凝土搅拌机的型号是JS2000式强制性搅拌机。此类

2、搅拌机属于是一类的大中型的混凝土搅拌机，通常在各类混凝土搅拌站（搅拌楼）、码头、桥梁、公路和建筑等工程里被使用，Js2000型强制搅拌机是一款双卧轴强制式多功能搅拌机，全体密封性能良好，符合国家的环保标准。它是一种非常常见的重要的建筑机械。这一类叶片的工作原理，是通过发动机带动轴的旋转，轴带动搅拌臂再来带动叶片的旋转，叶片在筒内和物料发生剪切、挤压和翻滚物料等一些剧烈搅拌的作用，促使骨料在强烈的环形涡流中到达充分的混合和搅拌，对于自落式的搅拌机来说，JS2000型混凝土搅拌机不仅仅具备很好的搅拌性，并且还有生产效率高等优点。强制搅拌机出现在的一种机械，并且在现代的各种搅拌机械得到了使用、不仅是

3、大大的减轻人工的劳动强度、还同时还提高了混凝土的搅拌质量、对于我国现代化的发展进度和在一些基础建设上做出了巨大贡献。随着时代的进步，国家进一步的发展基础建设，和对基础建设的质量和先进性提出了更高的要求，对于我们机械行业来说是一个机遇也是一个挑战。对于搅拌机的进一步发展提供了前提和基础。本次设计的强制混凝土搅拌的结构主要是由：动力系统、上料系统、搅拌系统、卸料系统、供水系统和电气系统等一些配件。对于本次的毕业设计，主要设计的是传动系统和卸料系统，同时还要确定搅拌筒的外形和尺寸、卸料方式及叶片的排列形状、同时还要对搅拌机的以部分零部件进行校核、所以促使本次设计符合真实工作环境。一切以经济性、环保性

4、和高效率为准则来计算。关键词：强制式、搅拌机、动力系统IAbstractThis design is a concrete mixer model as a compulsory mixer JS2000 type. Such mixer is a kind of large and medium-sized concrete mixer, often in all kinds of concrete mixing station (mixing building), piers, Bridges, roads and buildings used in the engineering, su

5、ch as Js2000 type forced mixer is a dual-axial multi-function mixer, all sealed performance is good, accord with national environmental standards. It is a very common important construction machinery. Working principle of this kind of blade, is through the engine driving the rotation of the shaft, s

6、haft drives the stirring arm to drive the rotation of the blade, blade within the cylinder and the material such as shear, extrusion and rolling material some violent mixing effect, to aggregate in the strong toroidal vortex to fully mix and stir, for since the fall of mixer, JS2000 type concrete mi

7、xer not only has good mixing, and high production efficiency, etc. Forced mixer in a mechanical and used in modern all kinds of mixing machinery, is not only greatly reduce the labor intensity of manual, also but also improve the quality of concrete mixing, for the development of Chinese modernizati

8、on progress and on some infrastructure has made a great contribution. With the progress of era, the further development of national infrastructure, and the quality of infrastructure and advanced put forward higher requirements, it is an opportunity for our machinery industry is also a challenge. The

9、 premise and foundation for the further development of mixer provided. The design of forced concrete mixer structure is mainly consists of: power system, feeding system, mixing system, discharge system, water system and electrical system and other accessories. For the graduation design, the main des

10、ign is the transmission system and discharging system, but also determine the shape and size of mixing barrel, the discharging mode and the arrangement of the blade shape, while in some parts of mixer check, so to promote the design conforms to the real working environment. All economy, environmenta

11、l protection and high efficiency as the criterion to calculate. Keywords: forced, mixer, power system III第一章 搅拌机的概述1.1混凝土 广义上来来说的混凝土是由胶凝材料,骨料、水和其他外加剂按适当比例的人造石。我们常说,普通混凝土所指的混凝土是用水泥为胶结材料的混凝土,是水泥、砂、石和水等组成。一般来说混凝土通常指的是用水泥当主要胶凝材料，同时与水、砂和石子混合，在必要的时候添加一些化学添加剂和一些矿物掺合料，按一定的比例加入，通过匀质的搅拌、压紧成型和慢慢变硬的一种人造石料。着时间得的

12、变化混凝土变成坚硬状态，也就是我们平时说得混凝土，混凝土的主要有两个不同的过程与状态：混凝土变硬或着是混凝土正在变硬。现在的混凝土强度等级是主要是用立方体的抗压强度值来规定，在现代的中国在普通混凝土的强度中归为的等级为14类：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75以及C80。混凝土中，骨料（物料）的比重指的是混凝土占总体积的70%80%、水泥20%30%，并且混凝土中还夹渣少量的气泡。混凝土在易成型、能耗低、耐久性好和价格便宜等一些优点、不但含有钢材本身重力，并且还有混凝土本身的重量，但是混凝土抗拉强度能力的大小、浇筑成型容易的一

13、些性能容易受气候和环境等一些条件干扰。1.1.1混凝土的基本要求1）混凝土搅拌的易难性对于混凝土搅拌的易难性是指混凝土材料和搅拌的施工难度，并且能够获得均匀密实的结构的混凝土。混凝土拌和物必须有与特定施工条件相适应的的和易性。混凝土拌和物的易难性包含以下几点：1、流动性是指刚刚搅拌好的混凝土，在重力和机械振动两者的共同作用下,会发生流动现象, 这种现象能够让模板（模具）被充分的填满。流动性能够显示混凝土的干湿度，如果混凝土水分太也就是干燥,不便于流动,不能够被充分压紧;如果混凝土水分太多太也,则能够很好的六,但是通常伴随分层现象出现。水的含量是主要影响混凝土的因素。2、粘聚性指的是新拌混凝土的

14、组成材料间有一种能够聚集在一起的性能，这个性能叫做粘聚力。由了这种能力在施工的过程中，混凝土不会轻易的发生分层、离析这些现象。这个性能也是提高搅拌质量的一个性能。粘聚性则显示的是混凝土搅拌物的一种均匀性。如果混凝土很难被凝聚成一个整体，结果混凝土物料和水泥浆就会很容易 的出现分层显现，这种分层现象会影响混凝土的搅拌质量，混凝土被振捣（整体被破坏）后会伴随蜂窝和空洞等现象的出现。主要影响混凝土的这种现象的因素是胶砂比。3、保水性指的是在刚搅拌好的混凝土能够长时间留住水的一种能力，施工中，不让水分过快的挥发而导致的一种水现象的一种能力。保水的性能则表现混凝土搅拌物的一种稳定性。保水性较差的混凝土长

15、能够有水流过得痕迹而形成的一个道路，也就是透水通道，能够对混凝土密实性产生干扰，同时还能让混凝土的强度和耐久度被削弱。刚搅拌好混凝土的则具有流动性能、粘聚性能和保水性能过着一整体表现，新搅拌的混凝土在流动性能、粘聚性能、保水性能三则间存在则一定的特殊的关系。在一定的施工条件是，刚刚拌出的混凝土会上面几各方面出现矛盾。2）耐久性混凝土除了应该有一定的强度以外，还有一些特殊要求则视情况而定，通常有一定的抗渗抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等，这些性能统称为混凝土的耐久性抗渗性：指的是混凝土抵抗液体、气体从混凝土渗透的出来的一种性质；抗冻性：指混凝土防止在低温情况下被冰冻的一种能力；抗侵蚀性：混凝土在不同的

16、侵蚀性液体和气体中，防止被侵蚀的性质；耐热性：指混凝土处于温度过高的环境里面，混凝土的结构不会被打破，其强度下降不显著，在这样的环境中同时还能保持则一定的化学稳定性。3）经济系 上面的两点要求如果被满足的话，组成混凝土的各种材料应经济合理，相对的降低成本，这样就提高的经济性。1.1.2 混凝土强度水泥混凝土在硬化后受到了很多应力的勇士作用，因此，混凝土搅拌物还要要具备各种力学强度。不同力学强度都和抗压强度有关，在做结构设计时，一般强度均可以通过抗强度来进行计算。因此，混凝土的强度一般是以抗压强度为标准。1.2强制搅拌机 JS2000类搅拌机属于是一类的大中型的混凝土搅拌机，通常在各类混凝土搅拌

17、站（搅拌楼）、码头、桥梁、公路和建筑等工程里被使用，Js2000型强制搅拌机是一款双卧轴强制式多功能搅拌机，全体密封性能良好，符合国家的环保标准。它是一种非常常见的重要的建筑机械。这一类叶片的工作原理，是通过发动机带动轴的旋转，轴带动搅拌臂再来带动叶片的旋转，叶片在筒内和物料发生剪切、挤压和翻滚物料等一些剧烈搅拌的作用，促使骨料在强烈的环形涡流中到达充分的混合和搅拌，对于自落式的搅拌机来说，JS2000型混凝土搅拌机不仅仅具备很好的搅拌性，并且还有生产效率高等优点。1.2.1强制搅拌机的概念、分类1）搅拌机的概念 能使水泥、砂石、骨料、水混进行搅拌，并且把它们搅拌成混凝土（一个整体）的机械，也

18、就是搅拌机，搅拌机的组成部分由拌筒、加料系统，卸料系统、供水系统、电机、传动系统、机架和支承机构等一些零部件形成。2）搅拌机分类（1）搅拌机工作的原理来能划分成两类：自落式和强制式自落式搅拌机自落式混凝土搅拌机，它的搅拌滚筒里的叶片的是由径向排列在筒壁上，在运转状态下，搅拌筒把水平轴作为中心轴来来回的运动，叶片把搅拌桶力的混合物搅拌到一定的高度时，而后本身下降，循环运动，使搅拌物能够充分的被搅拌。自落式混凝土搅拌机的整体构成较为简洁，主要以用于塑性混凝土。通常在房地产建筑、公路、桥梁等一些对物料颗粒要求一般的产地中使用。强制式搅拌机叶片被按装在搅拌桶里的轴的臂上面，投入拌筒里的搅拌混合物时，叶

19、片迫使物料产生剧烈运动，可以产生相互重叠的工作状态。自落式的搅拌机不能够产生这样的状态 ，干硬性混凝土通常使用的搅拌机是强制搅拌机。对于粗料颗粒的要求比较严格的强制搅拌机搅拌效率较高，但是叶片磨损较大，大型搅拌机。（2）根据作业类型有循环作业式、持续作业式。循环式是以一定周期来运作，其供料、搅拌和卸料工序是有规定的时间安排。由于拌制的各种物料的重量都经过严格的计算，所以搅拌质量好这样的运作方式被大规模采用。（3）固定式搅拌机安装在固定的地方，不能改变其位置，整体不能被转移。能够容下很多物料，生产能力较好。经常在搅拌楼、搅拌站出现。移动式搅拌机具有可移动，且体积小，质量小，所以有较高的流动性。常

20、常使用在中小型临时工程。（4）卸料方式则分为倾翻式和非倾翻式。用搅拌鼓倾翻卸料是倾翻式，倾翻式则用的搅拌鼓反转卸料。（5)根据搅拌鼓的外形可以分为：两锥形、立形、鼓筒型、圆盘立轴式和圆槽卧轴式等五类。前三类是是落式搅拌；后两类是强制式搅拌，在国内应用的比较少。(6)搅拌机根据容积的大小能够分为大型搅拌机（卸载物料的体积1000-3000L）、中型搅拌机（卸载物料的体积300-500L）和小型搅拌机（卸载物料的料容50-250L）。搅拌机可以划分很多类别，容积在3000L以下，可以划成11类。容量大于3000L的，有 4000、4500、6000等.搅拌机的型号使用中文和汉语字母和出料容积（单位

21、L）示，比如：J为搅机F为锥形倾翻出料，Z为锥形翻转出料，G为鼓型，W为涡桨，X代表行星，S代表双轴，D代表单卧轴，R代表内燃机驱动，由于JS系列搅拌机的搅拌效果相对好，慢慢的成为了搅拌机这一类的产品，在这里面JS30、JS500、JS750、JS1000为中小型搅拌设备；JS1500、JS2000、JS2500、JS3000、为大型搅拌设施，大型搅拌设备多用于搅拌站和搅拌楼。1.2.2搅拌机的组 搅拌装置：由搅拌筒、搅拌轴和叶片组成的工作装置； 上料机械：向搅拌筒内装入物料的机构，常常有翻转式的料斗，提升式的料斗，固定式的漏斗等形势； 卸料机构：把搅拌的混凝土物料，分离出搅拌筒内部卸出的机构

22、，通常分为倾斜式，斜槽式、螺旋式等； 传动系统：把动力装置中动力传递到搅拌机每一个工作装置的机构，通常由液压传动，机械传动两大类传动系统； 配水系统：照着混凝土的配置比要求，给搅拌机供给使用水点装置。现现在基本都配置有配水箱机构，水泵一水表机构、水泵一时间继电器机构； 电气控制系统：控制电机，供水电机，上料电机和下卸料电机1.2.3搅拌机 的搅拌原理1）混凝土搅拌的主要任务 （1）搅拌物被平均分配，能够使物料在宏观和微观上均匀分配； （2）破坏水泥的聚团现象，使其每一个水泥分子表面都被水包围，促进弥散现象的发生； （3）破坏水泥分子的原始表面，让表面被水化合物包裹而隔离，从而促使水泥分子同其他

23、物料的结合，形成较为理想的水化物； （4）通常物料表面上会覆盖一层较为薄的粘土和尘埃，其阻碍结合物的形成。因此，使混凝土物料颗粒之间发生高频率碰撞和相互摩擦，从而减少其影响； （5）增加混合物料个成分单元的相互渗透达到相对运动中轨迹的相互交叉，以加深达到匀质化。2）通过混凝土强度看搅拌原理 混凝土的强度通常搅拌物料间的接触表面的结构而定。经过分析，发现在宏观上达到匀质的混凝土搅拌物，通过显微镜观察，分析同样存在10%-30%的水泥颗粒聚团体，因此混凝土的搅拌一定要提供混凝土不宏观均匀的现象，并且还要是微观也要相对匀质的相应条件的检测装置。 具有10%-30%的水泥聚团体和带有刚开始的水化物层的

24、水泥颗粒尺寸是非常小的，很容易以单位团体运动在一定厚度的液体中，强迫搅拌物发生剧烈的运动和复杂的流动轨迹，相邻的骨料才会产生很大的相对运动，从而会导致碰撞和挤压，然后起较大摩擦剪力和破坏单元团体存在，会让水泥分子达到最大可能的扩散。3）合理的搅拌原理 通过分析搅拌机的原理和不同工作情况下的工况得知。尽量提高各组成成分所参加的运动状态，和运动轨迹，尽量让搅拌筒中的物料充分混合。或各物料颗粒的运动轨迹尽可能的相会交错。从而让混合物料更大面积的相互摩擦，为混合物料在宏观和微观上都尽可能达到一致的匀质经济性。所以在得到匀质的混凝土搅拌物应满足一下一些条件：（1）能准确的把搅拌后的混凝土搅拌物完全的卸载

25、，并且对下一次搅拌不产生干扰。（2）能把混凝土的每一种材料都进行充分的搅拌，水泥能够完全的包裹在骨料的外表；（3）进料和出料的时间断；（4）尽量减少占地面积；（5）功率消耗尽量减小，达到环保要求；其他影响搅拌质量的因素，1）投料的方法不同：由于密度不一样的的物料需要搅拌，密度小的物料要先放进去，然后慢慢在把比较大密度物料放入，需要提醒的是要在放入物料的同时搅拌机任然在工作。 2）搅拌过程：通常情况下，搅拌的过进程就是为了提高搅拌机的抗压性性能，对于大部分物料搅拌来说，搅拌的时间越长就更好的搅拌物料，这样搅拌物料性质就会有所提高。通常情况是混凝土的搅拌时间是在30秒上下。但是需要生产强度大的混凝

26、土时，搅拌时间通常都是控制在50-60秒上下。 3）混凝土搅拌机配件：一台机器有着良好的生产效率和品质，里面有一个特别重要原因就是每一个零件都配合很完美。所以搅拌机零件的质量也起到了很大的影响因素。1.2.4本次设计的混凝土搅拌机简单介绍 在本次设计计算中，设计的机型为JS2000型搅拌机，也就是双卧轴式强制搅拌机，拌合，传动，进料，卸料，供水，供油等几大系统组成。其双轴是是搅拌机的核心，混凝土拌合物品质取决于它，生产效率、维修经费都取决于它。 强制式搅拌机是通过搅拌轴的旋转来带动搅拌臂的旋转，在来带动叶片旋转，叶片才对物料进行剪切、挤压、翻滚等一些搅拌作用， 这样物料在剧烈的运动中达到相对匀

27、质。（1）双卧轴强制搅拌机的优点1）对于双螺旋叶片的轴的设计方面，搅拌筒体的空间的也得到了充分的使用，叶片的旋转能够更好的把量传递，物料的运动也更为剧烈，因所以双卧轴搅拌机与单卧轴搅拌机比较，搅拌的时间短、搅拌的效果更加均匀、效率很高。2）混凝土搅拌机和两轴磨损体积很小,这个特性的特点由于双轴搅拌机的双轴结构,材料几乎全部集中在中间的两个搅拌轴,搅拌臂,叶片和底板之间的磨损减少，主要是主搅拌区的叶片有一点磨损轻微，节约大量成本。（2）强制搅拌机的缺点：消耗功率较大、结构比较复杂、成本相对高第二章 搅拌机传动系统设计 搅拌机的动力来源则是由电机提供的，本次采用的是单个电机来驱动。搅拌机的动力传输

28、过程是：电机，皮带轮，减速器，联轴器，主动轮，从动轮，轴，叶片。上述是一个完整的搅拌动力传输过程2.1带传动设计 本次设计JS2000搅拌机采用的是单电机提供电力，动力由窗洞带传递给减速器，在有减速器传递给搅拌轴，通过搅拌轴带动其搅拌轴上的叶片，叶片对物料进行搅拌。则选取的数据：进料容量：3000L出料容量：2000L电机功率：74KW搅拌轴转速：23r/min电机的转速：n1=1480r/min能通过的最大骨料颗粒（卵石/碎石）：80/60mm总传动比为：i=64.482.1.1带传动的设计2-1皮带轮示意图1大带轮 2皮带3 小带轮由总传动比64.48可初步将传动比定位3(1)确定计算功率

29、PC根据表8-7（教材机械设计北京大学出版社）可知道工作情况系数KA=1.1，所以 （2-1）(2)选择V带根据 PC和n由图8-11选型为C(3)带轮的基准直径，用d1来验算带速v选主动轮的基准直径为d1。由表8-3和表8-11，选取主动轮基准直径的数值为d1=300mm验算带速v。按下公式验算 （2-2）因5m<V<30m/s所以带速适合。从动轮的基准直径：(4)计算V带中心距离、基准长度Ld 1）更具公式 （2-3）84002400mm则初步选定中心距为0=1000mm2)由公式8-23计算基准长度Ld020+mm根据表8-2知道选取基准长度：Ld=4000mm3）按公式8-

30、24计算中心距0+mm最大值max=+0.03Ld=1013+0.03*4000=1133mm （2-4）最小值 （2-5）所以中心距95301133mm4）校核小带轮包角1， （2-6）主动轮的包角满足条件(5)验算带的根数z1)单根v带的额定功率P 根据d1=300mm，n1=1460r/min,查表8-4,得道Po=10.74，i=3和C带，查表8-5，得道P=1.27kw根据表8-6，可知K=0.92;根据表8-2，可知KL=1.02;公式8-27 （2-7）2）计算V带的根数 Z=P/Pr=88.8/11.25=7.9；取8根。3）计算单根v带的初拉力的最小值；经查表8-1知道道C型

31、带长度质量：q=0.3kg/m(Fo)min=500*+0.3*22.92=573.55N实际的初始拉力Fo（Fo）min（6）计算压力轴Fp压力最小值：由式 （2-8）（7）假设初始带的传动效率为95%可知输出功率为从动轮的转速2.2齿轮传动设计2-2减速器示意图1.二级大齿轮 2.二级小齿轮 3.一级大齿轮 4.一级小齿轮由于齿轮传动具备紧凑、寿命长、工作可靠、效率高、传动比很稳定等一些忧点。并且传动比变化不大，因此本次设计的JS2000型强制式双卧轴搅拌机减速器采用二级减速器。采用的是直齿圆柱齿轮传动。总传动比63.35，带传动比3.有上述可知齿轮的总传动比为：i=63.35/3=21.

32、212.2.1第一级齿轮传动计算初选第一级齿轮传动比i1=41.选定齿轮类型，精度等级、材料和齿数1） 根据方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2） 搅拌机是一类普通的工作机器，搅拌轴的转速不大。精度要求不高，所以选取7级精度（GB10095-88）。3） 根据查表10-2可知选着小齿轮的材料是40Cr（调质），硬度为280HBS。 选择的材料为45钢（调质），它的硬度则是240HBS，两个材料硬度的差为40HBS。4） 小齿轮的齿数z1=20，大齿轮的齿数z2=i1z1=4*20=802.按齿面接触强度设计 由计算公式10-9（教材机械设计北京大学出版社）进行计算，即 d1t2.32（1） 确定公式

33、内的各种计算数值1） 试选载荷系数KT=1.32） 计算小齿轮传递的转矩3）4） 选取齿宽系数ød=15） 根据表10-7，得道弹性系数为ZE=189.86） 根据图10-21（f），可知齿轮表面的硬度差。小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限为Hlim2=550MPa。7） 根据公式式10-21来计算应力循环的次数 （2-9）7)更具图10-22可取接触疲劳寿命系数为ZHN1=0.9,ZHN2=0.958)计算接触疲劳强度许用应力 选取失效概率为1%，安全系数S=1即 （2-10） （2-11）（2）计算1）试计算小齿轮的分度圆直径d1，带入H中

34、较小值。 d1t2.32=2.32=177.39mm2）计算圆周速度v （2-11）3） 齿宽 4）计算齿轮高与齿宽比模数： 齿高 齿宽与齿高之比 5)计算载荷系数 因为v=4.46m/s，选取7级精度，根据教材可知道动载荷系数为KV=1.11； 直齿轮的动载系数为KHa=KFa=1；根据表10-4，可知道使用系数是KA=1.75; 更具插值法计算得到的到精度为7级、小齿轮的分布对于支撑轴是非对的，KH=1.435 由b/h=8.89，KH=1.435， （2-12）6)按照实际载荷系数校正所得的分度圆直径得d1=K*d1t=11.43577.39=233.63 （2-13） 7)计算模数mt

35、= d1t/z1=233.63/20=11.683.按齿根弯曲强度设计 由弯曲强度公式 （2-14）（1） 确定上式中各计算数值1） 根据图10.23f可知小齿轮的弯曲疲劳强度极限为fe1=5OOMPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限：FE1=380MPa2） 查书上的图10.24可知弯曲疲劳寿命系数:KFN1=0.88，KFN2=0.913） 弯曲疲劳许用应力，采用弯曲疲劳安全系数：S=1.4，根据式10-11， （2-15） （2-16） 4)计算载荷系数K （2-17） 5)取齿形系数。更具图10-9可知YFa1=2.08，YFa2=2.22；更具表10-9可知应力 的校正系数:Ysa1=1.

36、55，Ysa2=1.77. 6）计算大、小齿轮的 （2-18） （2-19） 作比较，取大齿轮的数值大 （2）设计计算 （2-20） 把计算结果做相比，由于齿轮接触疲劳强度计算的模数m比忧齿根弯曲疲劳强度计算的数m大，因为小齿轮模数的大小由弯曲强度所决定的承载性能而取，而且齿轮表面的解除疲劳强度所决定的承载能力，仅仅与齿轮直径相干，能够取弯曲强度模数m=8.87，更具近圆整为标准取m=9，按接触疲劳强度的分度圆直径d1=233.63，算出小齿轮齿数Z1=d1/m=233.63/9=25.9626，大齿轮Z2=4*26=104 以上齿轮满足要求。4几何尺寸计算（1） 分度圆半直径d1=26*9=

37、234mm；d2=104*9=932mm（2） 计算中心距（3） 计算齿轮宽度取B2=235mm，B1=240mm（4） 初定齿轮传动效率为97%，则输出P2=P1*97%=84.36*0.97=81.83kwn3=n2/i1=480.67/4=120.17r/min2.2.2第二级齿轮传动计算初选第二级齿轮传动比i2=4.91.选定齿轮类型，精度等级、材料和齿数1） 根据方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2） 搅拌机为普通工作设备，速度不高。所以选择7级精度（GB10095-88）。3）根据表10-2的小齿轮材料40Cr（调质），硬度280HBS。 材料为45钢（调质），硬度240HBS，两者材料

38、硬度差40HBS。4）选取小齿轮的齿数为z1=30，大齿轮的齿数为z2=i1z1=4.9*30=1472.按齿面接触强度设计 由计算公式10-9（教材机械设计北京大学出版社）进行计算，即 d1t2.32确定公式内的各种计算数值试选载荷系数KT=1.3计算小齿轮传递的转矩选取齿宽系数ød=1由表10-7，得弹性系数ZE=189.8更具图10-21（f），可知齿表面的硬度差，小齿轮的接触疲劳强度极限为Hlim1=600MPa；大齿轮接触疲劳强度极限为Hlim2=550MPa。由式10-21计算应力循环次数 （2-21）由图10-22取得接触疲劳寿命系数ZHN1=0.93,ZHN2=0.9

39、6计算接触疲劳强度许用应力选用失效概率为1%，安全系数S=1即 （2-22） （2-23）（2）计算1）试计算小齿轮的分度圆直径d1，带入H中较小值。 d1t2.32x101.7=235.79mm2）计算圆周速度v 3)齿宽 4）计算齿轮高与齿宽比计算模数 齿高 齿宽与齿高之比 5)计算载荷系数 因为v=1.48m/s，7级精度，更具教材可知道动载荷系数为KV=1.05； 直齿轮KHa=KFa=1；由表10-4，得使用系数KA=1.75; 根据插值计算法可知精度为7级精度、小齿轮对于支撑轴非对称布置时，KH=1.76 由b/h=12.00，KH=1.75， （2-24）6)按照实际载荷系数校正

40、所得的分度圆直径得 7)计算模数 3.按齿根弯曲强度设计 由弯曲强度公式 （2-25）确定上式中各计算数值1）由图10.23f查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限fe1=5OOMPa；大齿轮弯曲疲劳强度极限为FE1=380MPa2）跟具图10.24可知弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.89，KFN2=0.923）计算弯曲疲劳许用应力，选用弯曲疲劳安全系数S=1.4，更具公式10-11， （2-26） （2-27）4)计算载荷系数K （2-28）5)选取齿形系数。根据图10-9可知道YFa1=2.50，YFa2=2.12；根据表10-9可得应力校正系数Ysa1=1.64，Ysa2=1.84.6）计算大、小齿

41、轮 （2-29） （2-30） 取大齿轮的数值大（2）设计计算 （2-31） 把计算结果拿来比较，由于齿轮的接触疲劳强度计模数为m比用齿根弯曲疲劳强度计算的数m大，因为小齿轮模数的多少由弯曲强度的承载性能所决定，齿面解除疲劳强度决定的承载能力，仅仅和齿轮的直径有关，能够选用弯曲强度来计算的模数m=10.69，在根据近圆整的标准取m=11，根据触疲劳强度的分度圆直径d1=235.79，得出小齿轮的齿数：大齿轮的齿数： 以上计算的齿轮满足要求。4几何尺寸计算（5） 分度圆直径d1=22*11=242mm；d2=108*11=1188mm（6） 计算中心距a=（d1+d2）/2=（242+1188）

42、/2=715mm（7） 计算齿轮宽度选取B2=245mm，B1=250mm（8） 初定齿轮传动效率为97%，则输出第三章 搅拌机装置的设计3.1 搅拌轴的设计图3-1 双卧轴搅拌机搅拌装置1搅拌筒；2搅拌轴；3搅拌臂；4搅拌叶片；5侧叶片搅拌机的搅拌轴常常采用空心轴，和实心轴相比较，它的质量轻加工成本低，在混凝土搅拌进程中，每一个叶片都会受力比较复杂，扭矩是搅拌轴的主要的受力，能进一步更好的计算，在搅拌轴的设计过程，把扭转强度作当做必要条件来用于计算计算，调大安全系数，来保障搅拌轴的可靠性。混凝土搅拌机的搅拌轴并无规范，其设计的内容应该为一般传动轴，主要在强度和经济学上讨论。一板情况下轴转速超

43、过200r/min轴，那么需要临界转速校核。HG/T20569机械搅拌设备中搅拌设备的搅拌轴的设计有相关方案。3.1.1搅拌轴的材料搅拌轴和普通轴一样，通常采用 45号钢，对于要求相抵地的材料可以选用 Q235 钢。在耐腐蚀要求相对高或物料不能被铁离子污染的情况下，应该选取不锈耐酸钢或进行防腐措施。3.1.2搅拌轴的结构搅拌轴常用实心和空心作为直径。空心构造能够减小搅拌机的重量，但是加工比较复杂，本钱较高，所以通常采纳实心结构。结构方式、轴上安装搅拌器的种类，需要考虑支撑结构、数量和联轴器的连接要求才能确定轴的安装，搅拌臂还需要想到腐蚀等外界干扰。3.1.3搅拌轴的支撑 就一般情况来讲，搅拌轴

44、需要减速箱里的两个轴承来支承。因为搅拌轴通常都是相对较长并且需要在搅拌桶里进行操作，此类轴承工况环境相对不好。如果搅拌臂长并且细小，通常会让轴扭弯，此时离心作用则会增加，最后导致完全被破坏，从而无法使用，悬臂的支承条件：L1/B4-5L1/d40-50式中：L1 悬臂轴长度，单位 mB 轴承间距，单位为 mD 搅拌臂直径，单位 m3.1.4搅拌轴的设计 根据承受的载荷不一样，搅拌轴能分为三大种：转轴、心轴和传动轴。在搅拌机中，主轴主要承受扭矩，所以按照扭曲强度条件计算。这类算法仅仅是按照所受的扭矩来对轴的强度进行计算和校核；同时还要受弯曲力的作用，那内需要降低许用应力来解决。在设计中，常常要用

45、道初步估算轴尺寸的方法。一些不重要的轴，可以最后在进行计算。 初选轴材料Q235钢。轴扭矩强度： （3-1）式中：T扭转切应力，单位 ：Mpa T 轴承受的扭矩，单位 N mm × WT轴抗扭矩截面系数，单位:mm3n 轴转速，单位r/min p 轴传递功率，单位 kwd截面处轴的直径 单位为mmT许用的扭转切应力，单位为 Mpa 由表15-3取T=20Mpa，A0=140直径： （3-2）其中：A0=140mm则实心轴有则空心轴有：=d1/d，空心轴的内径d1和外径d，一般情况选取0.5-0.6.则有：当轴的截面上还开有键槽的情况，那则采用增大轴径的方式来，这样会让键槽减弱对轴强度

46、的作用。假定直径d100mm，只有一个键槽的话，那么轴径应该增大3%，如果两个键槽存在的情况下，那么轴因该增大7%。如果直径d100mm，只有一键槽的情况下，轴径应该增大5%-7%；如果同时又两个键的存在，则轴径应该增大10%-15%。将轴径圆整当成标准直径。值得提醒的是，这样的模式计算出的轴的直径，仅仅能接受扭矩作用的轴段的最小直径dmin。则实心轴：圆整为标准直径：d=215mm空心轴：圆整为标准直径：d=225mm3.2搅拌臂的设计 搅拌机的叶片的设计不仅仅要考虑搅拌轴的搅拌时间，还有搅拌时的搅拌叶片数量也得相等，以此来实现电机的负荷均匀，有利于降低电机的冲击，并且还要考叶片排列的位置，

47、合理的排列位置能能有效的实现物料合理流动，在相对较短的和时间物料能得到充分搅拌，提高混凝土质量。常见的几种叶片排列方式： 优点：物料向箭头的所指的方向运动 优点：使物料向着箭头指的方向，能够方便卸料。 环向运动，能使物料充分拌和，缺点：效率低，不能适用于大批量 生产效率相对高，能用大中型搅拌设备。 优点：两轴叶片在轴表面上同向排列， 优点：叶片同向排列，搅拌桶倾斜搅拌桶则是在卸料倾斜以各固定 安装，卸料出口安装有阻角度，便于卸料。 滞的叶片，搅拌匀质，方便卸料。缺点:构造复杂，生产难。 缺点：叶片排列相对复杂，加工维修比较困难，本次设计的搅拌机容量为2000L，是大中型搅拌机，经过上诉对每类排

48、列方式的分析，本次设计采用图（b）形的排列方式，搅拌桶的物料运动状态如图 3.1。进行运作的时候,叶片有轴的转动带动搅拌臂的旋转为转动。改善搅拌叶片的构造和叶片的曲面外形,能够高搅拌的质量、相对降低搅拌的阻力和减 功率耗费。叶片排列方式不但能够提高混凝土的质量还能增加其硬度，还可以提高混凝土的生产率。同时能够减少材料的消耗，降低物机器的冲击，能够增加搅拌机的使用年限。因为两轴的运方向不同两轴之间的料会产生相对挤压、翻滚和揉搓,来达到匀质搅拌的效果。在物料的运动方式不被破坏的情况下,两轴之间的物料由较高频率的逆流运动方,就使揉搓挤压作用更加充分,也能提高混凝土的质量。经过对叶片的运动方式的研究可

49、以知道：搅拌叶片的积极和消极的安排回流比搅拌叶片双是获得更多的安排,因而,混合效果更剧烈,混合质量是更好的。但这种情况,那么搅拌叶片运动秩序打破了大流量管材料混合。但这种情况,那么搅拌叶片运动秩序打破了大流量管材料混合。这是由于材料在连续递归前进。此相邻叶片轴,同时参搅拌,和材料将在相反的方向。可能由于推动叶片,相邻叶片的叶没有材料可以混合,导致的叶片材料不能出去。为了防止材料两端的身体挤压,应提出叶片材料进口侧,在出口只有反刃。固体表面式螺旋叶片输送材料混合效率高,性能好,所以装置在物料的进口出安装这里叶片。但是这种叶片材料形成“包轴”现象。尽管螺旋叶片和带式表面型运输效率,缩小对固体表面式

50、螺旋叶片,但材料不会形成低效区。材料沿轴向运动是更有利的。特殊材质在长途运输带式螺旋叶片外表充分发挥自己的优势。特殊材料在长途运输带式螺旋叶片表面充分发挥自己的优势。而搅拌叶片和物料间发生剧烈的相对运动,因此,混合效果更强烈,混合质量是更好的。但是这种情况下,搅拌叶片的运动规律和在物料的流动形成一个整体。这是由于材料在连续递归前进。此外,相邻叶片轴,一起参加搅拌,和材料将在相反的方向。为了防止这种状况的发生,依据测试结果,扭转叶片的长度通常是积极的1/2 2/3的叶片更好。此外,使用螺旋桨桨叶,扭转叶片,叶片均匀分布在轴上。这种叶片,能承受较大的逆冲断层,混合效率高。分布在螺旋桨桨叶的轴差距,

51、不能导致搅拌轴的形成打破。在机体内的主体材料,叶片分为两部分,一部分的向前运动,使材料产生不间断的以轴为中心的向往复运动,材料在不同的转弯半径,和叶片将一次又一次的联合行动,传播的材料,混合,揉捏,混合材料。所以,由于正向叶片大于反向叶片,所以材料在轴向往复运动,通常在卸料口的方向,所以它能够满足连续工作的要求。因为正向叶片大于反向叶片,所以材料在轴向往复运动,通常在卸料口的方向,所以它可以满足不间断的工作要求。此外,材料通常是单向运动往复运动,使设备在有限长度,提高生产率和混合效率。对于叶片的选取中，对于当前国内外卧轴式搅的叶片结构形，通常是铲片被用，就每一个叶片，他是平板，搅拌臂连接叶片和

52、轴，让它们看起来是一个整体。让所以的叶片用螺旋线的方式排列，两个相邻的叶片间不会有之间关系，所以此类化整为零的排列方式由很大的优点。它不但简单了安装方法，还设叶片更简单了，因此取代看较高要求的螺旋叶片，仅仅在磨损方面看，铲片式部分容易被磨损，这是由于材料和叶片之间的滑动逐步不均匀,波动性,容易造成卡材料,磨损,搅拌效果,所以从磨损和搅拌效果,下面的螺旋带式铲板。更有以上说表示，罪域本次设计的叶片我采用铲片式。在图3.1中可以看到叶片的排列和整个结构。搅拌筒中有两根水平安装的搅拌轴，叶片被安装在轴上。在搅拌筒的两端，侧叶片安装道搅拌臂上。不但能够去除端面上的混凝土，还能够改变混凝土的运动轨迹。叶

53、片和村板间隙应该5mm，具体参数：1） 每一根轴上叶片数量为15片。2） 双轴搅拌机叶片交错布置。3） 单根轴上相邻叶片的相位角差为90°.4） 两轴上同序号叶片达到搅拌区域相同位置相位差为135°. o5） 搅拌轴横截面几何形状是圆形（空心）。6） 叶片和搅拌轴之间用螺栓连接，便于更换。3.3搅拌桶的设计 3.3.1搅拌桶内衬的衬板 搅拌机衬板通常是在水或其他液体和骨料具有高硬度和锋利的棱角的工作介质。在工况情况下,衬板除了砂卵石碰撞的两个组成部分衬板也能在骨料所组成的介质中工作。在工况情况下，衬板不仅受到卵石和磨料的撞击，同时衬板还受来磨料的摩擦，磨料摩擦的分两类：一类

54、则是物料对衬板的磨损表面的法向压力，这类作用了力产生于物料被叶片和衬板共同挤压，骨料从边对筒产生压力导致磨损筒表面;二是磨料磨损转向力,搅拌轴沿着轴以一定速度旋转运动的过程中产生,使磨料和衬垫外表之间发生相应的切向运动,导致磨料转相切。上面的两类力的作用中,许多坑衬板表面,划出许多划线,许多微小的划痕在表面,并使材料被推到压力或在前面和侧面的坑槽,产生塑性变形,在磨料反复运动和摩擦,导致材料的加工硬化,或其他变形裂痕，逐步形成和扩展,导致材料脱落,使磨损。当板厚减少到一临界值,衬里断裂。依据板的工作,所以不仅仅只能具有的硬度, ,同时还要有良好的耐磨性、抗板断裂、和抗冲击能力。3.3.2拌筒尺寸的设计 双轴卧式强制搅拌机，由适宜拌筒的长宽比是，在一定的搅拌时间中，保障料在筒内可言尽快的到达均匀，并且同时还要考虑美观和经济性。 3-3搅拌筒的示意图 搅拌桶和叶片的排列方式不但对搅拌的质量有影响，所以长宽比不能太大，否则轴向流动距离太长，搅拌中不能很快的速达到搅拌匀质