1、全日制普通本科生毕业论文JS500混凝土搅拌机机械部分设计THE DESIGN OF JS500 CONCRETE MIXER MECHANICAL PARTS 由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD 图纸等，联系 153893706学生姓名：学 号：年级专业及班级：2008 级机制（5）班指导老师及职称：学 部：理工学部提交日期：2012 年 5月全日制普通本科生毕业论文设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对
2、本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文设计作者签名：年 月 日目 录摘要 .3关键词 .3前言 .31 JS500 混凝土搅拌机设计要求 .31.1 设计的总体要求 31.2 原始数据 32 总体设计方案确定及动力元件选择 32.1 总体设计方案 32.2 电动机的选择 32.3 传动装置运动和动力参数的计算 32.3.1 传动装置的总传动比和分配传动比 .32.4 传动装置各轴的运动和动力参数 32.4.1 各轴的转速 32.4.2 各轴的
3、输入功率 .32.4.3 各轴的输入转矩 32.5 带传动的设计 32.5.1 带传动类型的选择 32.5.2 V 带带型的选择 32.5.3 确定带轮的基准直径和验算带速 .32.5.4 确定中心距 a,并选择 V 带的基准长度 .32.5.5 计算中心距 a 及其变动范围 32.5.6 带轮设计 32.6 齿轮传动的设计 .32.6.1 高速级齿轮设计： 32.6.2 按齿面接触强度设计 32.6.3 小齿轮的设计计算 32.6.4 验算轮齿弯曲强度 32.6.6 低速级齿轮设计 .32.6.7 按齿面接触强度设计 .32.6.8 按齿根弯曲强度设计 .32.6.9 几何尺寸计算 .32.
4、7 传动轴的设计与校核 .32.7.5 输入轴的设计 .32.7.6 计算出作用在齿轮上的力 .32.7.7 初步确定轴的最小直径 .32.7.8 轴的结构设计 .32.7.9 轴上的载荷计算 .32.8 滚动轴承的设计与校核 .32.8.1 输出轴轴承 .32.8.2 键联接的设计与校核 .33 联轴器的选择与计算 34 搅拌装置设计 34.1 叶片的设计与计算 34.2 设计叶片的布置 34.2.1 叶片的布置 .34.2.2 “裹轴”现象 .34.3 叶片的主要参数 .34.3.1 叶片主要参数的设计 .34.3.2 主轴的转速的确定 .34.4 螺旋叶片的选择 .34.4.1 叶片螺旋
5、面的成形 .34.4.2 坯料形状的选择 .34.4.3 整圆坯料尺寸的确定 .35 筒体与搅拌轴的简要设计 35.1 筒体的主要参数 .35.2 搅拌轴的主要参数 .35.2.1 销轴的校核 35.2.2 搅拌轴筒强度校核 .36 结论 3参考文献 .3致谢 .31JS500混凝土搅拌机机械部分设计学 生： 指导老师： 摘 要:本次设计的 JS500 混凝土搅拌机是我们的主要设计机型。它是强制式卧轴混凝土搅拌机中的一种，强制式混凝土搅拌机不仅能搅拌干硬性混凝土，而且能搅拌轻骨料混凝土，能使混凝土达到强烈的搅拌作用，搅拌非常均匀，生产率高，质量好，成本低。它是目前国内较为新型的搅拌机，整机结构
6、紧凑、外型美观。工作时,物料在叶片推动下沿螺旋面移动,长期的生产实践证明,通过对卧轴式搅拌机的叶片结构和曲面形状进行合理的布置和设计，混凝土的质量和生产效率会有很大的提高。其主要组成结构包括：搅拌装置，搅拌传动系统，上料、卸料系统，供水系统，机架及行走系统，电气控制系统，润滑系统等。主要设计计算内容是 JS500 混凝土搅拌机机械部分的设计，主要包括：减速器的设计、减速器上所有部件之间相互位置的确定、减速器与搅拌筒的连接方式及安装位置、搅拌筒外形尺寸的确定、搅拌筒钢结构的选材，搅拌轴的校核、完成搅拌装置及零部件图。关键词：混凝土搅拌机；减速器；搅拌装置；叶片The Design Of JS50
7、0 Concrete Mixer Mechanical, s PartsStudent: Tutor: （Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)Abstract: The design of the JS500 concrete mixer is our main design models. It is a forced horizontal shaft concrete mixer, not only compulsory concrete m
8、ixer mixing dry concrete, but also mixing of lightweight aggregate concrete to make concrete to achieve a strong role in mixing, stirring very uniform, high productivity, good quality and low cost. It is a relatively new type of mixer, compact structure, beautiful appearance. Work, the material in t
9、he leaves to promote the move along the helical surface, the long-term production practice proves that a reasonable layout and design by the leaf structure and shape of the surface lying shaft mixer, concrete quality and production efficiency will be greatly 2improved . Its composition include: mixi
10、ng device, mixing the transmission system, loading, unloading system, water supply system, rack and walking system, electrical control system, lubrication system. Calculate the content of the main design is the design of the mechanical parts of JS500 concrete mixer, including: the design of the redu
11、cer.Keyword: concrete mixer；rack；the channel前言近 年 来 随 着 我 国 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 。 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 1-2。 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
12、， 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 3。目 前 ,在 国 内 外 的 煤 炭 、 建 材 、 化 工 等 行 业 广 泛 地 使 用 着 各 种 各 样 的 用 来 搅 拌煤 、 混 凝 土 及 其 他 原 料 的 搅 拌 机 。 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
13、 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 。 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
14、 ,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 4。然 而 ， 在 实 际 生 活 中 ， 我 们 看 到 的 大 部 分 混 凝 土 搅 拌 机 ， 都 是 起 搅 拌 作 用 ， 然后 通 过 车 载 ， 人 力 等 方 式 运 送 到 需 要 的 地 方 。 搅 拌 和 输 送 分 开 进 行 ， 既 加 强 了 工 人
15、的 劳 动 强 度 ， 降 低 了 劳 动 效 率 ， 造 成 大 量 原 材 料 的 浪 费 ， 又 污 染 了 环 境 。 还 有 些 设备 是 搅 拌 和 输 送 是 分 开 的 ， 及 用 一 种 机 器 完 成 混 凝 土 的 搅 拌 作 用 ， 而 用 专 门 的 机 器完 成 混 凝 土 的 输 送 。JS500 混 凝 土 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 。近 年 来 ， 搅 拌 机 逐 渐 向 大 容 量 和 高 生 产 率 方 向 发 展 。 通 过 长 期 的 研 究 和 探 索 发 现 比较 完
16、 善 的 搅 拌 输 送 过 程 。 为 使 混 凝 土 的 搅 拌 和 输 送 变 得 相 对 容 易 ， 一 般 采 用 卧 式 双3轴 强 制 式 连 续 混 凝 土 搅 拌 机 。 通 过 对 搅 拌 轴 的 叶 片 的 设 计 和 组 合 ， 使 物 料 完 成 搅 拌和 输 送 的 工 作 。 本 机 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
17、高 工 作 效 率 ， 减 少 施 工 中 对 环 境 的 破 坏 5。1 JS500混凝土搅拌机设计要求1.1 设计的总体要求（ 1） 满 足 使 用 要 求（ 2） 满 足 经 济 性 要 求（ 3） 力 求 整 机 的 布 局 紧 凑 合 理（ 4） 工 业 性 要 求 简 单 而 实 用（ 5） 满 足 有 关 的 技 术 标 准1.2 原始数据（1）出料容积 500 L（2） 进料容积 800 L（3）搅拌电机额定功率 15 KW（4）最大骨料粒径 80/60 （5） 生产率： 25-30 hm/32 总体设计方案确定及动力元件选择2.1 总体设计方案双卧轴混凝土搅拌机主要由传动系统
18、、搅拌装置、搅拌筒等组成。该产品的主要机构主要由一下几部分组成 6。1- 减速器 2-底架 3-电机 4-搅拌筒 5-搅拌轴 图 1 连续式混凝土搅拌机Fig.1 Continuous concrete mixer（1）.电机、减速机由皮带连接在一起，减速机与搅拌轴也由联轴器连接在一起，安4装在底座上组成一个整体，它们之间用螺栓联结以便装卸和运输。（2）. 搅拌系统由搅拌筒，搅拌轴组成，完成物料的搅拌及输送工作。两搅拌轴在搅拌筒内成对称方向布置，一个搅拌轴主要用于输送物料，而另一个搅拌轴用来搅拌和输送物料。2.2 电动机的选择传动方案简图 1箱体 2第二级大齿轮 3第一级大齿轮 4第二级小齿轮
19、5大皮带轮 6第一级小齿轮 7小皮带轮 8电动机9开式大齿轮 10开式小齿轮图 2 搅拌传动系统Fig.2 Stirring transmission system此处已删去3 联轴器的选择与计算由于减速器与搅拌轴之间需要传递扭矩和运动，因此需要联轴器来保持它们一同5回转而不脱开。由于凸缘联轴器具有结构简单，制造方便，成本较低，装拆、维护简便，可传递大扭矩 10。因此，我们可以选择该联轴器作为该机器的联轴器。由于电机和减速器已经选定，减速器连接的轴已经确定。因此联轴器的基本尺寸参照机械零件设计手册，可以确定下来。然后根据安装和配合需要的尺寸，来确定最终的加工的大小和尺寸。4 搅拌装置设计搅拌装
20、置包括：搅拌筒、搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶片和侧叶片，具体结构如下图5 所示：搅拌筒内装有两根水平配置的搅拌轴，每根轴上均装有搅拌叶片。在靠近搅拌筒两端的搅拌臂上分别装有侧叶片，可刮掉端面上的混凝土，并改变混凝土的流向。4.1 叶片的设计与计算叶片按混合布置可取得较均质的混合物，同时提高叶片轴的转速（增大单位时间内工作机构和混合物配料） ，试样的强度可增大 1015，从顺向流动布置的强度为12.515 MPa。增大到叶片混合布置时强度为 15.817.2 MPa。4.2 设计叶片的布置工作时,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
21、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 11。4.2.1 叶片的布置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。61搅拌左轴；2搅拌叶片；3加强板；4侧叶片；5搅拌右轴图 5 JS500混凝土搅拌机搅拌装置Fig.5 JS500 concrete mixer mixing device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
22、果就越好。因此,双轴上搅拌叶片的排列应以此作为依据。针对上述问题，结合原有的试验得到的叶片布置的优劣。针对连续式混凝土搅拌机作出如下叶片的布置。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列得到的次数多,因此搅拌作用更强烈,搅拌质量也更好。并且随着搅拌叶片数量的增多,这种优势会更加明显。但这种情形下，那么搅拌叶片的运动顺序破坏了拌筒内物料的大流动。这是因为物料以连续递推的方式前进。此外，在一根轴上相邻叶片，同时参加搅拌,并且二者对物料推动的方向相反。由于叶片的反向推动,有可能该叶片的相邻叶片无料可搅,从而导致一根轴上叶片内的物料无法推出来。为了防止物料在机体两端
23、受到挤压,应在物料进口端只设正向叶片,在出口端仅设反向叶片。实体面型螺旋叶片具有搅拌效率高、输送物料性能好，因此在入料口设置这种叶片。但这种叶片容易使物料形成“裹轴”现象。而带式面型螺旋叶片虽然在输图 6 设计叶片的布置Fig.6 The layout of the design leaves送效率上，稍差于实体面型螺旋叶片，但物料不会形成低效区。这对物料在沿轴向运动是比较有利的。特别物料在长距离输送时，带式面型螺旋叶片充分发挥了自己7的优点。虽然搅拌叶片正反排列得到的逆流次数要比搅拌叶片双正排列得到的次数多,因此搅拌作用更强烈,搅拌质量也更好。但这种情形下，搅拌叶片的运动顺序破坏了拌筒内物料
24、的整体流动。这是因为物料以连续递推的方式前进。此外，在一根轴上相邻叶片，同时参加搅拌,并且二者对物料推动的方向相反。由于叶片的反向推动,严重时，可能造成该叶片的相邻叶片无料可搅,从而可能导致一根轴上叶片内的物料形成断料现象 12。为了避免这种情形的产生，根据试验结果,反向叶片的长度一般为正向叶片的1/22/3 较好。此外，采用螺旋桨叶片，作为反向叶片，各叶片均匀分布在轴上。这种叶片，可以承受较大的反向推力，搅拌的效率较高。螺旋桨叶片间断的分布在轴上，不能导致对搅拌轴的断料形成。机内的物料被正、反叶片分成两部分,一部分向前推进,另一部分则向后推送,使物料产生连续不断的轴向往复运动,将处于不同半径
25、处的物料翻转,在正反叶片的共同作用下,物料在机内反复翻动、扩散、搅拌、揉搓,使物料混合均匀。由于正向叶片大于反向叶片,所以物料在作轴向往复运动的时候,总体上是向出料口方向前进的,因而可以满足连续工作的要求。此外,物料由通常的单向运动方式改为往复运动,使得设备在有限的长度，提高物料的生产率和搅拌效率。4.2.2 “裹轴”现象机器在开始进料时，大量物料在很短的时间内很容易造成物料在进料口堆积。因此，为使物料迅速离开入料口，入料叶片做成实体面型螺旋叶片。这样又很容易造成“裹轴” 。因此，在其后的搅拌输送叶片，为减少“裹轴” 13的危害，做成带式面型的螺旋叶片。4.3 叶片的主要参数4.3.1 叶片主
26、要参数的设计物料在料槽中的轴向移动速度(m/s),在实际工作中,通常不考虑物料轴向阻滞1V的影响,因此物料在料槽内的轴向移动速度 /60。1Vsn(11)2.5147AcrDQK由上式可以看出,当物料输送量 Q 确定后,可以调整螺旋外径 D、螺距 S、螺旋转速 n和填充系数 四个参数来满足 Q 的要求。所以,螺旋直径 8(12)2.5147QDKAcr主要参数的确定对于螺旋输送叶片,其物料输送量可按下式计算:1360QFrVc式中 Q螺旋输送搅拌机输送量(t/h)F料槽内物料层横截面积( )2mF= 2( 为填充系数)r 物料的单位容积质量( )3tc倾斜输送系数 ;令 2.5147KA所以
27、(13)2.5QDcr式中 K物料综合特性系数。物料综合特性系数为经验数值。一般说来,根据物料的性质，查表取 K=0.0573为填充系数取值为 0.3C倾斜输送系数。该搅拌机的倾斜角度为 ，查表取值为 10代入数据得D=0.053 =480.9 mm。2.5600.31为方便生产，一般把计算出来的 D 值应尽量圆整成下列标准直径 (mm):150,200,250,300,400,500,600,700,800所以 D=500 mm。4.3.2 主轴的转速的确定随着主轴的转动，使得混凝土产生一个附加的绕轴旋转的循环流。主轴一定的转数范围内，这种附加的循环流对混凝土的影响并不显著。但是，一定的转数
28、时，混凝土就会产生垂直于输送方向的跳跃翻滚，这时主轴将主要起搅拌而不再起轴向的推进作用。这不仅会降低物料的输送效率，加速设备构件的磨损，而且会降低生产率。因9此，为了避免这种现象的产生，主轴的转速不得超过它的临界转速。为了保证位于主轴附近的混凝土不会因为离心力的作用而产生垂直于输送方向的径向运动，它所受的离心力不能大于其自身重力，而叶片外径处的混凝土所受的离心力最大，因此混凝土所受离心力的最大值与其自身重力之间应有如下关系: 2maxyDgmax230yngD(14) axyKn式中 主轴最大转速, 即临界转速， ；maxnr/in螺旋叶片外径， ；yD重力加速度， ；g2/s物料综合特性系数
29、。K令 ，则式可转化为：302A(15)maxyAnD式中 物料综合特性系数，查表知：A=63A代入数据得 nmax= 90.1r/min370.5因此把它初始设置在 81.77 是合理的。r/mi搅拌叶片的螺旋角的设计由于筒内充满了物料，其扩散作用使在环筒（d2-d1）内的物料偏离输送实体。而周围的饲料又来补充，组成新的输送实体，连续不断，循环往复。为不使物料在搅拌筒内堆积和截断。输送叶片旋转一周输出的物料应与搅拌叶片旋转一周输出的物料一致。由公式 (16)210tKnQS式中：axyK10Q 料流量（ ）3ms螺旋叶片轴向投影面积 （ ）tS2叶片旋转一周被推料的轴向运动距离（ ）2Kmn
30、(17)2sin()i)coKtS叶片轴的转速 （ ）n要满足物料的连续性，有公式Q搅 拌 输 送2111sin()i()4co60t nd(18)/22ist其中 15.91.8把其余数据代入得： 246由叶片的性质知，带式螺旋叶片的螺旋节距与螺旋叶片的直径大致相同，再根据下述关系知(19)12cos240s9.5coS463.8 mm考虑到该轴上还有一些反转的叶片， 的值适当取的大一些，所以取 480 2 2Smm。4.4 螺旋叶片的选择用于双卧轴混凝土搅拌机的工作螺旋是由旋转轴和许多螺旋叶片彼此焊接而成。螺旋叶片的制造无疑是整个螺旋输送机制造中的关键 14。制造螺旋叶片虽有多种方法，但由
31、于螺旋输送机属小批生产，故用模具压形来制造螺旋叶片乃是质量可靠而又切实可行的办法。4.4.1 叶片螺旋面的成形叶片的螺旋面是以垂直于轴的一段直线作母线绕轴作匀速旋转并同时作匀速轴向11移动而形成的。是母线绕轴旋转 360“所形成的螺旋叶片，此时母线轴向移动的距离称为螺距 S。4.4.2 坯料形状的选择所示螺旋叶片的坯料形状示于下图所视，显然坯料有一小块扇形面积未被使用。尽管如此，但生产中往往选用这种形状的坯料压制出正好一个螺距的螺旋叶片。若将坯料修改成开有剪缝的整圆环状，就能压制出多于一个螺距的螺旋叶片，达到充分利用材料的目的，还可减少工作螺旋中叶片间的焊缝。这样做的另一优点是使构成工作螺旋的
32、各螺旋叶片的接头处的各焊缝错开而不在同一轴向平面内，从而改善螺旋输送机工作的平稳性 15。4.4.3 整圆坯料尺寸的确定实体面型的螺旋叶片根据设计的尺寸可知：D=140 mm，S=400 mm，B=180 mm。图 7 实体面型螺旋叶片Fig.7 Entities face the helical blade内螺旋线投影长 =3.14 140=440 mm。1bD外螺旋线投影长 =3.14 500=1570 mm。2()B螺旋线实长 2SL 594.6 mm。211Sb40 1620.2 mm。22157叶片内沿展开半径mm。11289.604.0BLR叶片外沿展开半径=104.5+180=2
33、84.5 mm。21RB12展开料缺口夹角 218036LR= =.45 3.6展开料缺口外螺旋线旋长 A= 2sin() 164.7 mm。8.1.带式面型的螺旋叶片根据设计的尺寸可知： D=300 mm，S=480 mm，B=100 mm。图 8 带式面型螺旋叶片Fig.8 Belt surface helical blade（1）内螺旋线投影长 =3.14 300=942 mm。1bD（2）外螺旋线投影长 =3.14 500=1570 mm。2()B（3）螺旋线实长 SL 1057 mm。211b24809 1642 mm。222157（4）叶片内沿展开半径mm。112080.6457B
34、LR（5）叶片外沿展开半径=101+100=280.7 mm。1(6)展开料缺口夹角 (20)2803LR13= =180642.73.(7) 展开料缺口外螺旋线旋长 A=sin()R 120 mm.1.35 筒体与搅拌轴的简要设计5.1 筒体的主要参数筒体主要包括出料口,侧板，搅拌筒，其长度根据搅拌轴定为 4354mm，宽度为1046mm，高度为 593mm。为了加固筒体，在其长边加上角钢，能增加筒体的使用寿命和安全性，如下图所示。1-侧板 2-伴筒 3-出料口 4-圆弧板图 9 筒体简图Fig.9 Cylinder diagram5.2 搅拌轴的主要参数考虑轴的材料不能太重，于是采用管轴的
35、形式，其长度为 4300mm，内径为116mm，外径为 140mm，留下 24mm 厚度作为焊接叶片所用。叶片焊接上去是最简单的实用的方式，用焊接的优势还容易修复脱落的叶片。搅拌轴为一管轴，既省材料，又容易修理，在生活中普遍被使用，所以选择这种搅拌轴作为设计使用 18，下图为焊上叶片后的搅拌轴，每个螺旋叶片都附加叶片加强板来保证叶片的牢固性。141-螺旋叶片 2-搅拌轴 3-侧叶片 4-加强板图 10 搅拌轴简图Fig.10 Mixing axis diagram5.2.1销轴的校核搅拌轴与轴之间的联接，由于有扭矩的传送。并且销轴还要受到力的作用 【19】 【20】 。选择在搅拌轴上两头各用两
36、个销轴联接。销的材料用 45 钢，并进行硬化处理，其许用切用力 80100 MPa，许用弯曲应力 =120130 MPa。b销轴的抗剪强度 24FdF销所受的拉力；d销轴的直径。代入数据得： 3.30 MPa251.69034由于该力是是平均力，所以销轴的抗剪强度应为平均抗剪强度。销轴的平均抗剪强度远低于许用切用力。考虑到有时在瞬间冲击时有较大力时，但抗剪强度远低于许用切用力。所以，销的抗剪强度是满足的。销轴的抗弯强度 3(0.5)41bbFdF销所受的拉力；d销轴的直径；b-联接轴的直径。代入数据得： 。37.8551.69(0.16)4b bMPa15由于该力是是平均力，所以销轴的抗弯强度
37、应为平均抗弯强度。销轴的平均抗弯强度远低于许用弯曲用力。考虑到有时在瞬间冲击时有较大力时，但抗弯强度远低于许用弯曲用力。所以，销的抗弯强度是满足的。5.2.2 搅拌轴筒强度校核轴筒采用 Q235 的材料，由于轴筒较长，为了减少重量，减轻成本，一般采用钢管为原材料。经查表知剪切疲劳强度 105N/mm2。弯曲疲劳极限1170N/mm2。1由套筒的截面尺寸计算抗扭截面系数，=0.1160.140=0.8286抗扭截面系数 34(0.14).826)6tW 9283m轴的最大切应力为： 10.9maxtT9.54210轴筒满足扭转强度。轴筒在混凝土搅拌机中，受到混凝土的均载力。在中点，所受的弯矩最大
38、。此时，所受弯矩为 4/MFL径= =6475800 N.mm。15063按弯扭合成强度校核该轴套的强度。当量弯矩 22()caT取折合系数 0.6，则当量弯矩6738204 N.mm。22647580(.3150)caW= 321.(d)346由公式得轴的计算应力为= 67382040.1(14031163)=56.951该套筒满足强度要求。6 结论16随着社会的进步发展，人们需求的提高。对混凝土的强度等各方面的要求会逐渐增强。混凝土搅拌机是施工机械装备中的重要设备,其产品质量和生产效率直接影响着建筑施工质量和建筑施工进度。强制式搅拌机是应用最普遍、使用率最高的混凝土搅拌机。为了提高搅拌的效
39、率，减轻工人的劳动强度，连续式搅拌机将是未来的一种发展趋势。长期的生产实践证明,通用的卧轴式搅拌机的叶片结构和曲面形状都不很合理。而合理的叶片结构的布局和曲面形状，对提高混凝土的硬度和生产率会产生很大的影响本此毕业设计虽然已经初步完成，但还是有很多缺陷，还有许多可以改进的地方，希望通过老师的指导能让设计更加完善合理。参考文献1 程志红主编.机械设计M.南京：东南大学出版社，2006:4-7.2 程志红等主编.机械设计课程上机与设计M.南京：东南大学出版社，2006:55-58.3 李爱军等主编.画法几何及机械制图M.徐州：中国矿业大学出版社，2002:67-77.4 刘鸿文主编.材料力学M.第
40、 4 版.北京：高等教育出版社，2003:24-30.5 甘永立主编.几何量公差与检测M. 第 7 版.上海：上海科学技术出版社，2005:21-45.6 庄宗元主编.AutoCAD2004 使用教程M.徐州：中国矿业大学出版社，2004:112-114.7 杨黎明等主编.机械零件设计手册M.北京：国防工业出版社，1984:110-123.8 王太辰主编.中国机械设计大典（第 6 卷）M.南昌：江西科学技术出版社，2002:123-124.9 张树森主编.机械制造工程学M.沈阳：东北大学出版社，2000:234-246.10 齐乐华主编.工程材料及成形工艺基础M.西安：西北工业大学出版社，20
41、02:11-17.11 陈宏钧主编.实用机械加工工艺手册M.第 2 版.北京：机械工业出版社，2003:28-56.12 赵利军.双卧轴搅拌机参数优化及其试验研究硕士学士论文长安：长安大学，2002.13 王磊明 陈滔.混凝土搅拌机叶片结构及曲面形状研究探讨M.江西建材.2007， 22-25.14 顾维义.卧式螺旋搅拌叶片的螺旋角参数探讨M.水产技术与经营（第 1 期）.1988，9-14.15 李连华 门立杰 金鲲鹏.HJJ-80 型卧式饲料搅拌机.农业化研究（第 7 期）.2006，99-101.16 耿士强.关于双卧轴搅拌机“裹轴”现象和采取措施的探讨.建筑机械技术与管理.2007，1
42、04-106.17 顾全生.谈谈搅拌机的有关技术要求M.化工装备技术（第 2 期）.2007，24-27.18 姚运仕 冯忠绪 赵万芹.新型双叶片搅拌机的试验研究M.建筑机械（上半月刊）.172007.08，74-76.19 吴宗泽主编.机械零件设计手册M.北京：机械工业出版社，2003:101-103.20 史耀武主编.焊接技术手册.福建：福建科学技术出版社.2004：19-23.致 谢在本次毕业设计过程中，我碰到了很多的问题，考虑总是时不够全面，在毕业设计开始时，进行得不够顺利。在指导老师的指导和帮助下，在同学们给予我很大的支持和帮助下，在老师给予我们毕业班很大的支持和帮助下，考虑到我们的实际问题，使我们的毕业设计得以顺利和成功的进行。在此对他们表示衷心的感谢。另外，感谢这四年来培养了我的老师们，在你们的辛勤教育下，使我具备了一定的有关机械方面知识，为我以后走入社会打下了坚实的基础。还教会了我将来该怎样更好的适应这个社会。在大学四年中，我学到了很多的知识，这些知识将使我受益终生。在此，对培育了我们的老师们再次给予我衷心的感谢。通过本次毕业设计，使我更好的把理论和实践相结合了起来。附录附录 1：装配图 A0 1附录 2：零件图 A2 1A3 10
