機械設(shè)計專業(yè)論文混凝土攪拌機的設(shè)計

1、<p>　　編號：xxxxxxxxxxxx</p><p>　　本 科 畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題 目： 混凝土攪拌機的設(shè)計 </p><p>　　學 院： 機械工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 機械制造及其自動化 </p>

2、<p>　　年　　級：　 09級 　　　　　　</p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： 2013年4月 </p><

3、p><b>　　摘要 </b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和科學技術(shù)的迅速發(fā)展，基礎(chǔ)性建設(shè)規(guī)模的不斷擴大和生產(chǎn)自動化更多的運用于生產(chǎn)，建筑機械在經(jīng)濟建設(shè)中起著越來越重要的作用?；炷翑嚢柙O(shè)備是建筑機械中的一個重要代表，它是混凝土生產(chǎn)的一個關(guān)鍵設(shè)備。由于混凝土攪拌設(shè)備的工作對象是砂石和水泥等混合物，并且用量大，工作環(huán)境惡劣。因此混凝土攪拌設(shè)備在向高科技、高效能、自動化、智能化的

4、方向發(fā)展有很大的必要性。</p><p>　　混凝攪拌機就是把具有一定配合比的砂、石、水泥和誰等物料攪拌成均勻的符合要求質(zhì)量要求的混凝土機械。本文主要體現(xiàn)的是小型水泥攪拌機的傳動機構(gòu)的分析設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 機構(gòu)分析； 傳動設(shè)計； 混凝土攪拌機</p><p><b>　　Abstract</b></p><

5、;p>　　Along with our country economic development , the science and the technology develop rapid ,the foundational construction scale uncealing expansion and the production automation more useful in the production,cons

6、tructs the machinery to play the more and more vital role in the economic development. The concrete agitation equipment is an importment representative who constructs in the machinery, it is a concrect production essenti

7、al equipment. Because the concrete agitation equipment work object i</p><p>　　Conceret mixer is a machine to mix some of the sand, stone, cement and water into a uniform materials to meet the quality require

8、ments of concrete. The design process of the transmission mechanism and strength check of the small cement mixer is expounded in this paper.</p><p>　　Key words: Institutional analysis; Transmission design;

9、concrete mixer</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　中文摘要..............................................</p><p>　　英文摘要.................................................</p>&

10、lt;p>　　引言.....................................................</p><p>　　攪拌器設(shè)計的概況.....................................</p><p>　　論文選題的意義............................................</p>&

11、lt;p>　　國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀..............................................</p><p>　　1、產(chǎn)品性能提高較大................................................</p><p>　　2、技術(shù)創(chuàng)新能力差...........................................

12、.......</p><p>　　3、與國外差距明顯..................................................</p><p>　　4、混凝土機械發(fā)展趨勢...............................................</p><p>　　水泥攪拌機的工作原理及其類型.............

13、............</p><p>　?。ㄒ唬┧鄶嚢铏C的工作原理.......................................</p><p>　?。ǘ┧鄶嚢铏C的類型.............................................</p><p>　　1、間歇式攪拌機.......................

14、.............................</p><p>　　總體設(shè)計及其動力元件的選擇.............................</p><p>　　攪拌機的類型選擇..............................................</p><p>　　1、直立式小攪拌機.................

15、................................</p><p>　　2、錐型反轉(zhuǎn)出料移動式攪拌機.......................................</p><p>　?。ǘ﹤鲃硬糠值姆治?...............................................</p><p>　?。ㄈ﹫?zhí)行部分的

16、分析................................................ </p><p>　?。ㄋ模┳罱K方案的確定................................................</p><p>　　電動機及減速器的選型..................................</p><p>

17、　　電動機的選型條件.............................................</p><p>　　電動機的選擇...................................................</p><p>　　傳動比的分配...................................................</

18、p><p>　　傳動裝配的運動和動力參數(shù)......................................</p><p>　　減速器的選擇...................................................</p><p>　　1、減速器的分析.........................................

19、...........</p><p>　　2、選擇減速器應(yīng)注意的問題.........................................</p><p>　　鏈接部分以及其他零件設(shè)計...............................</p><p>　　（一）主要部分連接固定設(shè)計..............................

20、.............</p><p>　?。ǘ┬读涎b置......................................................</p><p>　?。ㄈ嚢栎S的設(shè)計及其結(jié)果驗證......................................</p><p>　　1、攪拌軸外形結(jié)構(gòu)裝配方案設(shè)計.........

21、............................</p><p>　　2、攪拌軸的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計......................................</p><p>　　3、輸出軸的強度校核................................................</p><p>　　結(jié)束語.........

22、............................................</p><p>　　參考文獻..................................................</p><p>　　致謝.......................................................</p><p&g

23、t;<b>　　引言</b></p><p>　　近年來隨著我國城市基礎(chǔ)建設(shè)、發(fā)地產(chǎn)開發(fā)的迅猛發(fā)展，推動了混凝土生產(chǎn)產(chǎn)量的迅速提高?；炷辽a(chǎn)是改變傳統(tǒng)的現(xiàn)場分散攪拌混凝土的生產(chǎn)方式，實現(xiàn)建筑工業(yè)化的一項重要改革?；炷恋纳唐坊a(chǎn)因其生產(chǎn)的高度專業(yè)化和集中化等特點大大提高了混凝土工程質(zhì)量，節(jié)約原材料，加快，提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，同時也因其節(jié)省施工用地，改善勞動條件，減小環(huán)境污染而使

24、人類受益。</p><p>　　目前，在國內(nèi)外的煤炭、建材、化工等行業(yè)廣泛的使用著各種各樣的用來攪拌煤、混凝土及其他原料的攪拌機。從其運動方式及其主要結(jié)構(gòu)上看，它們可以分為兩大類型：一種形式為單運動的軸式傳動軸上（有單軸和雙軸）安裝各式各樣的攪拌葉片（有長錐形、螺旋形等），并利用葉片來攪拌物料；而另一類則是通過鋼齒輪傳動帶動某一形狀的筒體（有圓錐體、圓柱體等）的自身旋轉(zhuǎn)而使物料得到產(chǎn)生攪拌效果。這次的論文設(shè)計主要

25、考慮的是水泥攪拌機構(gòu)傳動部分的設(shè)計和電動機功率的選擇、傳動比分配還有主軸、齒輪尺寸的選擇及強度的檢測，還有各零件的銜接、匹配、如何上料卸料等。</p><p>　　畢業(yè)論文設(shè)計是綜合性的，需要結(jié)合大學4年所學課程的相關(guān)知識。在設(shè)計上不僅要靈活運用所學知識還要結(jié)合生活實際來考慮設(shè)計中所面臨的各種問題。第一步，就是要分析最后能否實現(xiàn)傳動及其最后的攪拌動作。第二步，利用所學的CAD知識，正確繪制出混凝土攪拌器的裝配示意

26、圖。</p><p>　　由于專業(yè)知識的缺乏，能力有限，要想設(shè)計一個復(fù)雜的混凝土類的水泥攪拌難以實現(xiàn)，所以我設(shè)計的攪拌機屬于日常比較簡單的直立式小型水泥攪拌機。如果在繪圖和尺寸計算上有問題，希望老師給予指出和指導(dǎo)。</p><p><b>　　攪拌器設(shè)計的概況</b></p><p><b>　　論文選題的意義</b>&l

27、t;/p><p>　　任何事物都不是憑空出現(xiàn)的，對于在機械行業(yè)中的混凝土攪拌機也是一樣的，他的出現(xiàn)順應(yīng)時代的發(fā)展潮流斌不是無緣無故的就出現(xiàn)在了機械行業(yè)中，那他的出現(xiàn)對于機械行業(yè)存在著怎樣的意義呢？混凝土攪拌機的原理以及它存在的意義，是各組成成分宏觀與微觀上的均勻，破壞水泥顆粒團聚現(xiàn)象；促進彌散現(xiàn)象的發(fā)展，破壞水泥顆粒表面的初始水化物薄膜包裹層；促使物料顆粒間碰撞摩擦，減少灰塵薄膜的影響；提高拌合料個單元體參與運動的次

28、數(shù)和運動軌跡的交叉頻率，加速勻質(zhì)化。這些就是水泥攪拌機在機械行業(yè)存在的意義所在。</p><p><b>　　國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　混凝土機械是基本建設(shè)的“常規(guī)武器”，需求量大，廣泛運用于工業(yè)、民用建筑、以及國防施工等工程建設(shè)。在工業(yè)發(fā)達國家，混凝土生產(chǎn)的現(xiàn)進程度，標志著一個國家的制造業(yè)水平。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國混凝土機械已經(jīng)成為建設(shè)機械的重

29、要組成部分，在整個建設(shè)機械行業(yè)中占有相當?shù)谋戎?，已?jīng)形成較大規(guī)模的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品性能有了較大的提高，市場競爭也越來越激烈。</p><p>　　目前，我國混泥土現(xiàn)狀——生產(chǎn)廠家多產(chǎn)品數(shù)量大。</p><p>　　我國混泥土機械行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)200多家，已形成多系列，多品種規(guī)格的局面。無論是攪拌機、攪拌站、攪拌輸送車還是混凝土泵等產(chǎn)品，除大型的和高科技術(shù)含量的型號外，常規(guī)產(chǎn)品已經(jīng)能基本滿足

30、施工需要。各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)條件普遍得到改善，生產(chǎn)能力進一步得到加強。</p><p>　　1.產(chǎn)品性能提高較大</p><p>　　機、電、液技術(shù)在混攪拌站、混凝土輸送棒泵、混凝土攪拌輸送車等產(chǎn)品到了廣泛運用。在控制系統(tǒng)中大多采用了微機自控方式，技術(shù)水平有了較大提高，制造質(zhì)量也得到很大的改善，產(chǎn)品無論是可靠性、實用性、還是經(jīng)濟型都有顯著提高，部分產(chǎn)品以達到或接近國際先進水平。如國產(chǎn)混凝攪拌

31、樓最大已達到240M3/h，采用微機控制，對配料能過自動補償，對數(shù)據(jù)庫能夠自行管理并可隨時打印出所需數(shù)據(jù)，能夠?qū)ι笆蔬M行自動補償?shù)?。產(chǎn)品類同規(guī)格不齊：同其它機械行業(yè)一樣，混凝土機械同樣存在著重復(fù)生產(chǎn)的狀況，導(dǎo)致生產(chǎn)過剩，銷售不暢，以降價作為促銷手段，從而導(dǎo)致微利甚至無利可圖。與此同時，國產(chǎn)車、泵、站等大型設(shè)備均存在品種單一，規(guī)格不全的情況。</p><p><b>　　2.技術(shù)創(chuàng)新能力差</

32、b></p><p>　　除了少部分企業(yè)外，混凝土機械相當一部分廠家由于自身技術(shù)水平限制，不重視產(chǎn)品的更新和產(chǎn)品的開發(fā)，產(chǎn)品多年一貫制，品種規(guī)格較少，技術(shù)含量較低，仿制產(chǎn)品多，品牌產(chǎn)品少，有專利和特色的產(chǎn)品以及能夠出口創(chuàng)匯的產(chǎn)品就更少。</p><p><b>　　與國外差距明顯</b></p><p>　　國外混凝土攪拌站體現(xiàn)了機電一體

33、技術(shù)，其微控技術(shù)成熟可靠，物料的配比、容量變更控制十分準確：有些攪拌站還增加了攪拌機動態(tài)負荷臨測、水泥物料稠度控制、除塵、消聲、廢水處理等裝置；混凝土泵送技術(shù)日臻成熟，最大水平泵送距離達4000米，送泵量達180M3/h；產(chǎn)品多功能性增強。我國的水泥攪拌及輸送機械盡管性能有了很大的提高，但在可靠這方面和國外還有很大差距，主要體現(xiàn)在配件電器、液壓、氣動元件等方面問題較多。近年來，許多廠家均選用進口優(yōu)質(zhì)元器件，對提高我國混凝土機械水平起到了

34、非常重要的作用，但在多功能方面還無法和外國相比。</p><p><b>　　混凝土機械發(fā)展趨勢</b></p><p>　　機械工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是高附加價值比、自能化和系統(tǒng)化。水泥攪拌器發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)品是商品混凝土的成套設(shè)備，作為“十一五”規(guī)劃中的重點項目，商品混凝土的成套設(shè)備尤其是大型站、車、泵無論從數(shù)量上還是質(zhì)量上都將有一個大的的提高。這些產(chǎn)品將比以往更加注重降

35、低耗能，更加注重安全性、舒適性、維護和使用的經(jīng)濟性。商品混凝土近年來在我國大中城市有了較大的發(fā)展，約占現(xiàn)澆混凝土15％^20％左右，與發(fā)達國家的70％^90％相比還有很大的差距，因此給國內(nèi)機械制造廠家提供了一個很大的發(fā)展機遇。</p><p>　　商品混凝土成套設(shè)備的配套產(chǎn)品以及能夠滿足用戶特殊要求的產(chǎn)品將會在“十一五”期間得到較大發(fā)展。如砂石預(yù)處理設(shè)備、殘余混凝土回收裝置、高性能水泥攪拌設(shè)備、冷攪拌和熱攪拌的混

36、凝土攪拌站、長臂架泵車等。國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，投資規(guī)模將超過以往任何大型工程。由于西部開發(fā)時間跨度長、東西部經(jīng)濟差距大，不可能集中購買高、精、尖的大型設(shè)備，因此適合西部自然環(huán)境、經(jīng)濟適用的產(chǎn)品將會有一定的市場，如開發(fā)經(jīng)濟實用性移動式攪拌站以適應(yīng)公路、鐵路等工程的建設(shè)。同時，通過技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)多用途、多功能產(chǎn)品以適應(yīng)市場要求的變化。</p><p>　　“十一五”期間，人們對生活質(zhì)量要求越來越高，環(huán)境保護意思越

37、來越強，那些高效、節(jié)能、低噪音、低污染、智能化的環(huán)保型水泥攪拌設(shè)備也將受到人們的青睞。</p><p>　　水泥攪拌機的工作原理及其類型</p><p>　?。ㄒ唬┧鄶嚢铏C的工作原理</p><p>　　水泥攪拌機按工作原理分，有自落式和強制式 。自落式攪拌機工作機構(gòu)為簡體．沿筒內(nèi)壁圓周安裝若干攪拌葉片。工作時，簡體繞其自身軸旋轉(zhuǎn)．利用葉片對筒內(nèi)對筒內(nèi)物料進行分割

38、．提升．灑落和沖擊作用，使配合料的相互位置不斷進行重新分布而得以拌和，其特點是攪拌強度不大．效率低．只適于攪拌一般骨科的塑性混凝土。強制式攪拌機攪拌機構(gòu)是水平式垂直設(shè)置在筒內(nèi)的攪拌軸，軸上安掛攪拌葉片-工作時，轉(zhuǎn)軸帶動葉片對筒內(nèi)物抖進行剪切．擠壓和翻轉(zhuǎn)推栘的強制攪拌作用。使配合料在劇烈的相對運動中得到均勻拌和．其攪拌質(zhì)量好．效率高，特別適合干攪拌干硬性混凝土和輕質(zhì)骨料混凝土。</p><p><b>　

39、　水泥攪拌機的類型</b></p><p>　　我國現(xiàn)在使用最為廣泛的是錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機以及各類攪拌車，目前，在我國主要運用與及我們在建筑工地最想看見的是反轉(zhuǎn)出料型。它的結(jié)構(gòu)是這樣的：其筒體兩端都是敞開的，其中一端為進料正轉(zhuǎn)，當攪拌是也是正傳，另一端為反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)是為了出料。</p><p>　　人們根據(jù)攪拌機的旋轉(zhuǎn)軸的定位方式不同，將間歇式攪拌機分為垂直式、傾斜式、水平式。因

40、為連續(xù)式攪拌機造價高，普遍運用于公路、鐵路的鋪設(shè)。所以本文主要描述間歇式攪拌器的設(shè)計。</p><p><b>　　間歇式攪拌機</b></p><p>　　間歇式攪拌機可以分為兩種一種是鼓筒式，一種是盤式</p><p><b>　　鼓筒式攪拌機</b></p><p>　　鼓筒內(nèi)壁是可以旋轉(zhuǎn)的，

41、它的內(nèi)壁固定著攪拌葉片。物料是通過鼓筒的旋轉(zhuǎn)達到提升的目地，每次拌筒轉(zhuǎn)完一次，被提升到一定高度的物料會自動回落到拌筒的底部，如此往復(fù)循環(huán)。鼓筒式攪拌機主要有三類：第一種，非傾翻式鼓筒。非傾翻式鼓筒是固定的，它的工作原理是，原料從投料口投入進去，當攪拌好后，成料從卸料口卸出。第二種是反轉(zhuǎn)式鼓筒，它與非傾翻式鼓筒工作原理基本相似。不同之處在于：反轉(zhuǎn)式攪拌機一般運用于攪拌較小的混凝土其大小一般小于1M3。第三種是傾翻式鼓筒攪拌機，它的工作特點

42、是其傾角可以調(diào)節(jié)，在攪拌過程中鼓筒的軸線和水平線一般會達成15°傾斜角，而在當傾翻式卸料的時候其鼓筒軸線是向水平線的負方向傾斜的。在實驗室或者在施工現(xiàn)場中的拌量較小的混凝土時這是最常用的機型。</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　盤式攪拌機</b></p><p>　　盤式攪拌機

43、和鼓筒式攪拌機的工作原理基本上相同。當物料進入攪拌器內(nèi)受到旋轉(zhuǎn)葉片的作用進行攪拌，拌筒內(nèi)壁的粘料會被刮料葉片刮去。在圖2中顯示了不同形狀的葉片和拌筒的組合形式，第一種是拌筒軸線和葉片旋轉(zhuǎn)的軸線是重合的，我們也稱之為單漿攪拌機。第二種是葉片旋轉(zhuǎn)的軸線和拌筒的軸線存在著一定偏差，這時候的葉片不僅圍繞著自身的軸線旋轉(zhuǎn)而且還圍繞著拌筒的中心線旋轉(zhuǎn)。第三種情況是兩根軸同時向反方向旋轉(zhuǎn)，我們又俗稱之為雙軸攪拌機。雙軸攪拌機靠近拌筒內(nèi)壁附近的葉片與其

44、軸線是成一定角度的，它的作用就是將半桶內(nèi)壁上的粘附的物料除去，并將物料推向拌筒的中心，以方便對攪拌的葉片產(chǎn)生沖擊。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　總體設(shè)計及其動力元件的選擇</p><p><b>　　攪拌機的類型選擇</b></p><p>　　我們生活中常見的水泥

45、攪拌機主要有兩種形式：</p><p>　　1、直立式小攪拌機（如圖3）</p><p>　　這種攪拌機的體型大都比較小，且機械的造價相對便宜。因為攪拌量比較小，生產(chǎn)效率不高，上料不方便等因素導(dǎo)致一般的大型建筑工地不會使用該攪拌器。但是對小型建筑工程比較適用。</p><p>　　圖3 直立式小型攪拌機</p><p>　　2、錐型反轉(zhuǎn)出料

46、移動式攪拌機（如圖4）</p><p>　　這種攪拌器的優(yōu)點是上料方便，攪拌量較大，而且方便運輸，適合用于大型的建筑工程，但同時也存在著供水控制不方便、傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高等缺點。綜合上述攪拌器類型和自身的專業(yè)知識考慮后選擇了第一種直立式小型攪拌機。</p><p>　　圖4 錐型反轉(zhuǎn)出料移動式攪拌</p><p><b>　　傳動部分的分析</b

47、></p><p>　　直立式水泥攪拌機的組成是相對簡單的，它的主要構(gòu)成部件有：電動機、減速器、皮帶輪、皮帶、攪拌鍋、腳架、聯(lián)軸器及其攪拌葉片。由上可知它傳動形式主要是電動機帶動皮帶輪，在牽動皮帶再到皮帶輪到減速器、主軸最后攪拌葉片。通過上訴形式實現(xiàn)攪拌動作?？紤]到電動機的轉(zhuǎn)速較高且功率大，所以要在傳動過程中增加減速器，因為電動機的轉(zhuǎn)速一般在1400轉(zhuǎn)每分鐘且主軸要達到30轉(zhuǎn)左右，所以我選擇二級減速器。二級

48、減速器的種類很多，但考慮到水泥攪拌器的技術(shù)要求不是很高，所以選擇了直齒圓柱齒輪二級減速器，減速器與主軸之間我采用了常見的聯(lián)軸器連接。（如圖5為水泥攪拌機的機構(gòu)傳動示意圖。）</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　?。ㄈ﹫?zhí)行部分的分析 （如圖6）</p><p>　　水泥攪拌機的執(zhí)行部分主要是鋼管和攪拌葉片，它們在電動機的

49、帶動下達到攪拌葉片的轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)對混泥土的攪拌。我對攪拌葉片要求是空間分布大和葉片的強度高。為了達到攪拌機工作時的平穩(wěn)，及其鏈接安裝方便實用，我選擇的是120°夾角的空間位置關(guān)系，利用每個攪拌軸圓心的半徑不同，從而達到充分攪拌的目的。</p><p><b>　　圖 6</b></p><p>　　為了滿足有足夠的剛度和強度我采用的是圓鋼，攪拌葉片和圓鋼之間

50、采用的螺釘連接，然后把三個圓鋼固定于圓盤上面，同樣也采用螺釘連接。（如圖7）</p><p><b>　　圖 7</b></p><p>　　除了空間分布、剛度以及連接的固定是我重點考慮的之外，執(zhí)行件轉(zhuǎn)速也是很重要的，因為只需要電動機、減速器以及皮帶三方面來調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　最終方案的確定</b><

51、/p><p>　　根據(jù)對水泥攪拌機的類型、傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)的研究分析，我確定使用這套方案：電動機——皮帶輪——二級圓柱齒輪——攪拌軸，電動機首先通過皮帶輪的一級減速器，然后再經(jīng)過二級減速器將動力和轉(zhuǎn)矩傳到攪拌軸上。</p><p>　　在該方案中使用皮帶輪進行著一級減速，二級圓柱齒輪減速器作為二級減速，雖然電動機的軸和攪拌軸在同一方向上，但是電動機不是直接連接著減速器，這樣也避免了安裝分布范

52、圍過大帶來的不便。又因為它的傳動比最大為4×5×5=100，大于本次設(shè)計所需的最大的傳動比。所設(shè)計出的攪拌機整體的大致圖型（如圖8）</p><p>　　圖8 攪拌機整體結(jié)構(gòu) </p><p>　　電動機及減速器的選型</p><p><b>　　電動機的選型條件</b></p><p>　　1、機

53、械效率，傳動化，功率，進出軸的許用扭距和相對位置。</p><p>　　2、出軸旋轉(zhuǎn)方向是單項或雙向。</p><p>　　3、攪拌軸軸向力的大小和方向。</p><p>　　4、工作平穩(wěn)性，如震動和荷載變化情況。</p><p>　　5、外形尺寸應(yīng)滿足安裝及檢修要求。</p><p>　　6、使用單位的維修能力。&l

54、t;/p><p><b>　　7、經(jīng)濟性。</b></p><p><b>　　電動機的選擇</b></p><p>　　攪拌設(shè)備的電動機通常選用普通三相異步電動機。</p><p>　　攪拌設(shè)備的減速器應(yīng)優(yōu)先選用標準減速器及專業(yè)生產(chǎn)廠產(chǎn)品“標準減速器及產(chǎn)品”選用，電動機的選用，見表1</p>

55、;<p><b>　　表1電動機選型</b></p><p><b>　　黑</b></p><p>　　根據(jù)電動機的功率和轉(zhuǎn)速要求，經(jīng)查《機械設(shè)計課程設(shè)計》第272頁表2得到有4種符合要求的電動機型號如下表：</p><p>　　表3-1 5.5KW攪拌機的不同型號</p><p>

56、;　　通過根據(jù)電動機和傳動裝置的尺寸、重量、帶傳到、減速器的傳動比等綜合考慮，認為第3種電動機比較適合，因此選用該型號電動機。</p><p><b>　　傳動比的分配</b></p><p>　　根據(jù)選擇的電動機它的轉(zhuǎn)速時1440r/min，它的最終軸轉(zhuǎn)速為30r/min，所得到的傳動比為r/min</p><p>　　由于v傳動比取i=2-

57、-4，取其</p><p>　　所以減速器的總出動的比為：i1=i/iv帶=48/3=16</p><p><b>　　通過計算得</b></p><p><b>　　一級變速的傳動比</b></p><p><b>　　二級變速的傳動比</b></p><

58、p>　　傳動裝配的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　計算過程如下表：</b></p><p>　　算出運動和動力參數(shù)結(jié)果</p><p>　　表2得到的運動和動力參數(shù)表</p><p><b>　　減速器的選擇</b></p><p><b>　　1

59、、減速器的分析</b></p><p>　　減速器是專用的是一種動力傳達機構(gòu)[12]，它利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。而之前分析過了本次用于水泥攪拌機的是二級圓柱齒輪減速器，其主要的組成有減速器箱體、高速軸、中間軸、低速軸、、高速軸大齒輪、高速軸小齒輪、低速軸大齒輪、低速軸小齒輪。那么到底二級圓柱齒輪減速器是什么樣子的呢?（如圖9所示。）</p&g

60、t;<p>　　圖9 二級圓柱齒輪減速器</p><p>　　圖10 二級圓柱齒輪減速器</p><p>　　這種是最常見的二級圓柱齒輪減速器，是臥式的二級圓柱齒輪減速器，一般用于水平軸的傳動，但本次的水泥攪拌機設(shè)計是豎直方向傳動，考慮到這樣的減速器設(shè)計會在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)漏油等情況，所以我改變了減速器的箱體結(jié)構(gòu)以及各軸和齒輪的安裝方式，如圖11。</p>

61、<p>　　圖 11 二級圓柱齒輪減速器</p><p>　　選擇減速器應(yīng)注意的問題</p><p>　?。?）盡量選用接近理想減速比： 減速比=輸入轉(zhuǎn)速/輸出轉(zhuǎn)速；</p><p>　?。?）扭矩計算：對減速機的壽命而言，扭矩計算非常重要，并且要注意加速度 的最大。轉(zhuǎn)矩值(TP)，是否超過減速機之最大負載扭力；</p>

62、<p>　?。?）減速機的適用性很高，工作系數(shù)都能維持在1.2以上，但在選用上也可以 根據(jù)自己的需要來決定；</p><p>　?。?）輸入軸徑不能大于提供的最大使用軸徑；</p><p>　?。?）根據(jù)選擇的機型號、負載轉(zhuǎn)距、傳動比、輸出轉(zhuǎn)速確定所需的電機規(guī)格；</p><p>　　規(guī)格選擇要滿足強度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷等條件。具體選擇時

63、 從 以下幾點考慮：</p><p>　　①．按機械功率或轉(zhuǎn)矩選擇規(guī)格（強度校核）</p><p>　　通用減速器和專用減速器設(shè)計選型方法的最大不同在于，前者適用于各個行 業(yè)，但減速只能按一種特定的工況條件設(shè)計，故選用時用戶需根據(jù)各自的要求 考慮不同的修正系數(shù)，工廠應(yīng)該按實際選用的電動機功率（不是減速器的額定 功率）打銘牌；后者按用戶的專用條件設(shè)計，該考慮的系數(shù)，設(shè)計時

64、一般已作 考慮，選用時只要滿足使用功率小于等于減速器的額定功率即可，方法相對簡 單。</p><p>　　通用減速器的額定功率一般是按使用（工況）系數(shù)KA=1（電動機或汽輪機為 原 動機，工作機載荷平穩(wěn)，每天工作3~10h，每小時啟動次數(shù)≤5次，允許啟動轉(zhuǎn) 矩為工作轉(zhuǎn)矩的2倍），接觸強度安全系數(shù)SH≈1、單對齒輪的失效概率≈1％, 等條件計算確定的。</p><p>　　所選減速

65、器的額定功率應(yīng)滿足</p><p><b>　　P=PKKK≤PN</b></p><p>　　式中PC———計算功率（KW）；</p><p>　　PN———減速器的額定功率（ KW）；</p><p>　　P2———工作機功率（KW）；</p><p>　　KA———使用系數(shù)，考慮使用工況的影

66、響；</p><p>　　KS———啟動系數(shù)，考慮啟動次數(shù)的影響；</p><p>　　KR———可靠度系數(shù)，考慮不同可靠度要求。</p><p>　　目前世界各國所用的使用系數(shù)基本相同。雖然許多樣本上沒有反映出KS\ KR 兩個系數(shù)，</p><p>　　但由于知己（對自身的工況要求清楚）、知彼（對減速器的性能特點清楚），國 外 選型

67、時一般均留有較大的富裕量，相當于已考慮了KR\ KS的影響。</p><p>　　由于使用場合不同、重要程度不同、損壞后對人身安全及生產(chǎn)造成的損失 大小不同、維修難易不同，因而對減速器的可靠度的要求也不相同。系數(shù)KR 就 是實際需要的可靠度對原設(shè)計的可靠度進行修正。它符合ISO6336、GB3480 和 AGMA2001—B88（美國齒輪制造者協(xié)會標準）對齒輪強度計算方法的規(guī)定。 目 前，國內(nèi)一些用戶對減

68、速器的可靠度尚提不出具體量的要求，可按一般專用減 速器的設(shè)計規(guī)定（SH≥1.25，失效概率≤1/1000），較重要場合取KR=1.25=1.56 左右。</p><p>　　因此本次設(shè)計中PC= P2KAKSKR=1.120.81.25=2.2 KW≤PN</p><p>　　故選取額定功率為2.2 KW的減速器。</p><p><b>　?、?熱平

69、衡校核</b></p><p>　　通用減速器的許用熱功率值是在特定工況條件下（一般環(huán)境溫度20℃，每小時 100％,連續(xù)運轉(zhuǎn)、功率利用率100％），按潤滑油允許的最高平衡溫度（一般為 85 ℃）確定的。條件不同</p><p>　　時按相應(yīng)系數(shù)（有時綜合成一個系數(shù)）進行修正。</p><p><b>　　所選減速器應(yīng)滿足</b>

70、;</p><p>　　Pct=P2KTKWKP≤Pt</p><p>　　式中 Pct———計算熱功率（KW）；</p><p>　　KT———環(huán)境溫度系數(shù)；</p><p>　　Kw———運轉(zhuǎn)周期系數(shù)；</p><p>　　Kp———功率利用率系數(shù)；</p><p>　　Pt———減速器許用

71、熱功率（KW）。</p><p>　　因此本次設(shè)計中PCt=P2KTKWKP=1.10.911.5=1.485 KW</p><p>　?、?校核軸伸部位承受的徑向載荷</p><p>　　通用減速器常常須對輸入軸、輸出軸軸伸中間部位允許承受的最大徑向載 荷給予限制，應(yīng)予校核，超過時應(yīng)向制造廠提出加粗軸徑和加大軸承等要求。五、鏈接部分以及其他零件設(shè)計</p&

72、gt;<p>　　主要部分連接固定設(shè)計</p><p>　　水泥攪拌機是一個裝配體，其主要由攪拌機機架、攪拌葉片、主軸、減速器、電動機、皮帶輪。每個部分多是按照一定的要求連接固定的，最終達到整個攪拌機實現(xiàn)攪拌動作。所以只有合理的設(shè)計各部分的連接和固定才能實現(xiàn)攪拌動作。機械鏈接有兩大類：一類是機器工作時，被連接的零件可以有相對運動的鏈接，稱為機械鏈接，如機械原理課程中討論的各種運動副；另一類則是在機器

73、工作時，被連接的零件間不允許產(chǎn)生相對運動的鏈接，稱為機械靜鏈接。</p><p>　　那么個部分怎么連接的呢，下面來依次分析，首先攪拌葉片與主軸之間采用的是螺紋連接（如圖12），這樣既可以方便安裝拆卸，也有很強的預(yù)緊防松作用。</p><p>　　圖12 主軸與葉片的鏈接</p><p>　　主軸與減速器的鏈接方式，由于是兩個豎直軸之間的鏈接，所以我們采用聯(lián)軸器鏈

74、接，但由于機器的工況各異，因而對聯(lián)軸器提出了各種不同的要求，如傳遞轉(zhuǎn)矩的大小、轉(zhuǎn)速高低、扭轉(zhuǎn)剛度變化的情況、體積大小、緩沖吸震能力等，為了適應(yīng)不同的要求，聯(lián)軸器有很多類型，那到底選擇哪個呢，綜合考慮我選用的是凸緣聯(lián)軸器。 （如圖13）上下聯(lián)軸器之間采用的雙頭螺柱鏈接，軸與聯(lián)軸器之間采用鍵鏈接?？紤]到機架是不需要拆卸的，而且還需要很強的強度和剛度所以機架采用的是焊接，其他部分采用螺紋鏈接。</p><p>　　圖1

75、3 聯(lián)軸器簡圖</p><p><b>　　卸料裝置</b></p><p>　　攪拌機的卸料裝置主要采用的是手搖方式，通過手柄搖動使閥門打開如下圖狀態(tài)，然后使電動機反轉(zhuǎn)把混泥土轉(zhuǎn)出攪拌鍋，從而實現(xiàn)卸料的過程，手柄與閥門間采用螺母鏈接固定。</p><p><b>　　圖14 卸料手</b></p>

76、<p><b>　　圖15 卸料孔</b></p><p>　　攪拌軸的設(shè)計及其結(jié)果驗證</p><p>　　1、攪拌軸外形結(jié)構(gòu)裝配方案設(shè)計</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機器中的安裝位置和形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸鏈接的方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向、分布情況、軸的加工工藝等；由于影響軸的結(jié)

77、構(gòu)因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨其具體情況的不同而異，所以軸沒有標準的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計時，必須針對不同的情況進行具體的分析。但不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)多應(yīng)該滿足：軸地和裝在軸的零件要有準確的位置：軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的工藝</p><p><b>　　圖16 攪拌軸</b></p><p>　　根據(jù)傳動簡圖，攪拌軸上裝有聯(lián)軸器，軸承端蓋，軸承透蓋，

78、聯(lián)軸器依次從軸的右端向左端安裝，擋油環(huán)左軸承從左向右裝入。軸與聯(lián)軸器之間采用鍵鏈接，所以在軸上挖鍵槽，同樣軸上端也挖有鍵槽便于與攪拌鋼管之間的固定，同時為了防止鋼管上下跳動，軸上還有螺紋預(yù)緊。</p><p>　　攪拌軸的材料選擇 和結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　由《機械設(shè)計》表10-1選擇45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度217-255HBS,由《機械設(shè)計》表15-3查得45號鋼取Ao=112,由

79、P = P=5.17kw,</p><p>　　n = n=30.02r/min</p><p>　　式中：p--軸所傳遞的功率，KW</p><p>　　N--軸的轉(zhuǎn)速，r/min</p><p>　　A--由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)</p><p>　　得d≥34.6mm 軸最小端安裝聯(lián)軸器，考慮補償軸的可能位

80、移，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，查GB5014-85 選用HL3彈性柱銷聯(lián)軸器，標準孔徑d=35mm，即軸伸端直徑d1=40mm。</p><p>　　如圖4-6，從左到右長度分別為L1到L7,直徑分別為D1到D7。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　由《機械設(shè)計》表14-1查得K=1.7</p><p>　　得T=2795968N.mm</p><

81、p>　　按照計算的轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標準GB/T5014--2003或手冊，選用聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩2800000N.mm聯(lián)軸器的孔徑d=35mm，故取D1=35mm，半聯(lián)軸器的長度L=45mm</p><p>　　1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，第1軸端需制出軸肩，故取第2端的直徑D2=40mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=45mm，半聯(lián)軸器與軸配合的縠孔長度L=45mm，為了保

82、證軸擋位圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故第一段的長度L1應(yīng)比L稍短，取L1=42mm。</p><p>　　2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)D3=45mm，由軸承產(chǎn)品目錄中的初步選擇取0基本游隙組、標準精度的單列圓錐滾子軸承30209，其尺寸為d*D*T=458520.75,所以D3=45mm，L3=20.75mm。</p>

83、<p>　　3）右端滾動軸承采用軸肩進行定向定位。由手冊上查的30209型的定位軸肩高度h=2.5mm，因此取D4=50mm，考慮的攪拌機攪拌鍋的高度以及上面蓋板的厚度等，取L4=270mm。</p><p>　　4）因為軸套的高度為15mm，直徑為45mm，所以D5=45mm，L5=15mm。</p><p>　　5）因為上軸承蓋的高度為25mm，滾子軸承的高度為20mm，上

84、蓋板與軸承蓋的距離為30mm，所以L6=75mm，</p><p>　　直徑等于軸承直徑，所以D6=40mm。</p><p>　　6）最后一段存在軸肩定向定位，由于軸肩定向高度2.5mm，所以取D7=35mm，</p><p>　　考慮到上蓋板高度，螺母的高度等取L7=62mm</p><p>　　3、輸出軸的強度校核</p>

85、<p>　　圖17 軸的強度校核</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過兩個多月的努力，混凝土畢業(yè)設(shè)計論文終于完成了，在整個設(shè)計過程中，出現(xiàn)過很多的難題，但都在老師和同學的幫助下順利解決了，在不斷的學習過程中我體會到：寫論文是一個不斷學習的過程，從最初剛寫論文時對機械設(shè)計計算面臨的問題的模糊認識到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的認識，

86、我體會到實踐對于學習的重要性，以前只是停留在書本上的理論知識，沒有經(jīng)過實踐考察及其機械一些數(shù)據(jù)的計算，對知識的理解不夠明確，通過這次的做，真正做到理論與實踐相結(jié)合。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計,我深刻體會到要做好一個完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對待要解決的問題，要耐心、要善于運用已有的資源來充實自己。同時我也深刻的認識到，在對待一個新事物時，一定要從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣才能更加有效。</p>

87、<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王美蘭.機械制圖.[M].北京：高等教育出版社，2006.2</p><p>　　[2] 濮良貴,紀名剛主編.機械設(shè)計.第八版[M].北京：高等教育出版社，2006.5</p><p>　　[3] 朱家誠主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].合肥：合肥工業(yè)大學出版社，2005.

88、8</p><p>　　[4] 廖念釗主編.互換性與技術(shù)測量[M].北京：中國計量出版社，2000.1</p><p>　　[5] 申永勝主編.機械原理教程[M].北京：清華大學出版社，2005</p><p>　　[6] 葉偉昌.機械工程設(shè)計及自動化簡明設(shè)計手冊（上、下冊）.[M].北京：機械工業(yè)出版社</p><p>　　[7] 李勁.A

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90、機械網(wǎng)）</p><p>　　[13] http://www.3dportal.cn/ (三維網(wǎng)技術(shù)論壇)</p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　時光荏苒，歲月如梭，四年的大學生活即將結(jié)束。在這將要告別的日子里，不免多了幾許傷感?；厥淄?/p>

91、事，依稀是發(fā)生在昨天，可如今我們即將各奔東西，告別我們美麗的校園。</p><p>　　在這四年的大學生活里，發(fā)生了太多的故事，我們學會了太多，擁有了更大的力量去挑戰(zhàn)未來。首先，我要感謝所有我的任課老師，你們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，更多的是對待學習、對待生活的態(tài)度，乃至做人的道理；其次，我要感謝我的同學們，是你們讓我在遠方并不孤獨，給了我大集體的溫暖；然后，感謝宿舍里的每一位室友，讓平凡的生活不再平凡。最后，要