水泥搅拌装置毕业设计Word文档下载推荐.docx

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3.电动机及减速器的选型9

3.1电动机的选型9

3.2传动比的分配10

3.3计算传动装配的运动和动力参数11

3.4减速器的选择12

4.链接部分以及其他零件设计14

4.1主要部分连接固定设计14

4.2卸料装置16

4.3搅拌轴的设计及其结果验证16

5.毕业设计总结20

致谢21

摘要

混凝土搅拌机就是把具有一定配合比的砂、石、水泥和水等物料搅拌成均匀的符合质量要求的混凝土的机械。

本文主要体现的是小型水泥搅拌机的传动机构的分析设计以及强度的校核过程。

关键词：

机构分析、传动设计、二级减速器；

Abstract

Concretemixeristohaveacertainmixofsand,stone,cementandwaterintoauniformmixingofmaterialsmeetthequalityrequirementsofconcretemachinery.Thispaperreflectsasmallcementmixerdrivemechanismanalysisanddesignaswellastheintensityoftheprocessofchecking

Keywords：

Institutionalanalysis、Transmissiondesign、Tworeducer

1.引言

搅拌机在化工、建筑、食品、环保等工业生产中应用极为广泛。

从其操作的作用来看，搅拌可以促使两种或两种以上的物料相互分散，充分接触，进而达到密度场、浓度场、温度场的均匀一致。

本次设计的水泥搅拌主要考虑的是机构传动的设计，还有主轴、齿轮尺寸的选择以及强度校核，以及电动机功率的选择，传动比的分配，各个零件之间的链接以及匹配，还有如何上料卸料等。

毕业设计是一次综合性的设计。

设计中需要结合大学四年中所学的相关课程的知识，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。

首先的能够分析课题最后想出方案实现传动和最后的搅拌动作，然后使用CAD绘图绘制正确的水泥搅拌机的装配图、零件图。

最终能过清楚表达自己的设计意图。

但由于专业知识的缺乏，能力有限，要想设计一个复杂的水泥搅拌难以实现，所以我设计的搅拌机属于日常比较简单的直立式小型搅拌机。

如果在绘图和尺寸计算上有问题，希望老师给予指出和指导。

设计中查阅了大量的文献资料以及各类有关的书籍，并且得到了指导老师大力支持与帮助，在此深表谢意。

1.1背景技术

水泥搅拌机是建筑设备的重要组成部分，由于建筑事业越来越产业化，对搅拌机的要求也越来越高，传统搅拌机效率低，运输不便，上料出料麻烦，搅拌量过于有限，没有自动化控制系统，供水量不便于把握等一系列的不足，以及很难满足当今建筑产业的发展，现在的建筑事业越来越对新型搅拌越来越渴求。

随着科技水平的进步，发达国家看到了水泥搅拌机落后的现在，正在极力推进搅拌机产业变革，正极力研究新型搅拌机，比如高效搅拌机、新型立式可升降泥浆搅拌机、移动式自装料混凝土搅拌机等。

1.2水泥搅拌机的功能以及原理

水泥搅拌机是用来混合各种砂浆、物料、水泥、粘合剂的搅拌设备，可广泛应用在建筑砂浆混合、腻子粉混合、干粉涂料混合等领域。

砂浆搅拌机的工作原理砂浆搅拌机的核心搅拌部件是两个转子与螺旋带，在砂浆搅拌机运行时，两个转子同时转动、方向相反。

搅拌机内的物料在旋转运动的过程中还伴随有自身的滚动翻转。

搅拌机两个转子分别带动物料转动时，存在有交叉重叠区域，在这个区域内物料，无论形状大小，都会因受到相互交错剪切的力而处于瞬间的失重状态。

砂浆搅拌机的转子运动，可以达到令物料全方位连续循环翻动而快速混合的效果.搅拌机的结构特点砂浆搅拌机为卧式筒体搅拌设备，内部设有两个反方向转子和内外两层的螺旋带，这种设计结构令砂浆搅拌机获得了更佳的物料混合效果、更好的运行稳定性和更长的使用寿命。

搅拌机的螺旋带上可以安装刮板，以适应粘稠、糊状物料的搅拌工作。

1.3我国水泥搅拌机的现状及种类

我国水泥搅拌主要以锥形反转出料搅拌机和各类搅拌车为主，反转出料型是筒体两端都敞着，一端正转进料，搅拌也正转，一端反转出料，这是目前国内主要的自落式机型，经常能在小型建筑工地上见到。

根据搅拌机旋转轴的定位方式不同，可以将间歇式搅拌机分为水平式、倾斜式（鼓筒式搅拌机）、垂直式（盘式或锅式搅拌机）。

1.3.1间歇式搅拌机

1.3.1.1鼓筒式

鼓筒式搅拌机拌筒截面见图1-1，搅拌叶片固定在可旋转的鼓筒内壁，鼓筒旋转的过程中提升物料，搅拌筒每转一圈，被叶片提升到一定高度的物料将自落回拌筒底部，如此循环。

主要有3类：

非翻转式鼓筒、反转鼓筒、翻转式鼓筒。

非翻转式鼓筒是固定的，骨料从投料端投入，从卸料端卸出，见图1-1。

反转式搅拌机与非倾翻式搅拌机相似，不同之处是，反转式搅拌机的入料与卸料口是统一的。

反转式搅拌机一般用于搅拌小于1m3的混凝土；

翻转式鼓筒搅拌机的

图1-1鼓筒式搅拌机

鼓筒倾角是可以变化的。

搅拌过程中鼓筒轴线一般与水平线成15°

倾角，而在卸料时鼓筒轴线向水平线负方向倾斜。

倾翻式搅拌机是实验室和施工现场搅拌小批量（小于0.5m3）混凝土最常用的机型。

1.3.1.2盘式

盘式搅拌机工作原理基本一致：

物料在拌筒内受旋转叶片作用进行搅拌，刮料叶片将拌筒内壁上的粘料刮去。

图1-2给出了不同形式叶片和拌筒的组合情况，一种情况是叶片旋转轴线与拌筒的轴线是重合的（单浆搅拌机）；

另一种情况是搅拌机的叶片旋转轴线与拌筒的轴线有偏距（行星式搅拌机和逆流式搅拌机），这时叶片既绕自身轴线旋转，同时又绕拌筒中心线旋转；

还有一种情况是2根轴同步反向旋转（双轴搅拌机），在靠近拌筒内壁附近的叶片与轴线成一定角度，作用是将拌筒内壁上粘结的物料刮去，并推向拌筒中心，以便与搅拌叶片产生冲击[4]。

图1-2盘式的不同叶片组合

1.3.2连续式搅拌机

连续式搅拌机工作过程中骨料被持续加入拌筒以恒定速率进行搅拌、卸料。

通常具有螺旋带状的搅拌叶片，鼓筒向下倾斜，朝向卸料端，搅拌时间取决于拌筒倾角（通常取15°

）。

适用于工作时间短、卸料时间长、施工现场偏远并且运输量较小的情况，主要用于低坍落度混凝土（如路面摊铺）。

2.整体方案的分析和确定

2.1搅拌机的选型

常见的水泥搅拌机主要有两种形式：

一、直立式小型搅拌机，如图2-2所示。

图2-2直立式小型搅拌机

该搅拌机体型小，造价便宜，适用于小型建筑工程，但由于搅拌量有限，生产效率低，上料不方便，一般不在大型建筑工地使用。

二、锥型反转出料移动式水泥搅拌机。

如图2-3

图2-3锥型反转出料移动式水泥搅拌机

本机的主要特点有上料方便，搅拌量大，便于运输，适用于大型建筑工程，但供水控制也不方便，传动结构复杂，造价高。

综上结合自身能力以及专业知识考虑，我所选择要设计的是第一种直立式小型搅拌机。

但同于第一种小型立式水泥搅拌机有一个致命的缺点-底部容易堆积，于是通过结构改良，设计了一种，适合小型规模生产的立式水泥搅拌机。

装配图如下图2-4。

图2-4小规模立式水泥搅拌机装配图

2.2传动机构分析

直立式小型搅拌机是一个组成比较简单的水泥搅拌机，它主要有以下几个部分组成：

搅拌锅、脚架、电动机、减速器、皮带轮、皮带、联轴器及搅拌叶片。

所以其传动部分的主要电动机——皮带轮——带——皮带轮——减速器——主轴——搅拌叶片。

以这样的一个传动过程最终实现搅拌动作，其传动简单高效。

由于电动机的转速比较高，功率较大，所以在整个传动过程中一定得有个减速器，对于减速器我们大家多知道有一级减速器和多级减速器，考虑到我所设计的搅拌机的电动机转速大概是1440转每分钟，最终要达到主轴转速30来转左右，所以减速器应该选择涡轮蜗杆传动或二级减速器，对于涡轮蜗杆传动，考虑到对于搅拌机的变速不太适合，所以我选择二级减速器，二级减速器常见的主要有直齿圆柱齿轮二级减速器、斜齿圆柱齿轮二级减速器。

两者之间的区别在于斜齿圆柱齿轮的稳定性较好，传动平稳，但考虑到对于水泥搅拌机没那么高的要求，所以我选择了用直齿圆柱齿轮二级减速器，然后直齿圆柱齿轮二级减速器于主轴之间采用常用的联轴器链接，以下就是水泥搅拌机的机构传动简图;

如图2-5所示。

图2-5机构传动简图

2.3执行机构分析

水泥搅拌机的执行机构主要的就是钢管和搅拌叶片，通过电动机的带动最终使搅拌叶片转动实现对混凝土的搅拌。

所以对于搅拌机的叶片主要考虑的问题就是空间分布问题以及叶片的强度问题，还有问了实现搅拌叶片的平稳转动，还得考虑到链接以及一些安装问题。

对于叶片的空间位置关系，我采用是90°

夹角的空间位置关系，然后每个离搅拌轴圆心的半径不一样，使其能达到充分搅拌的效果。

如图2-6：

图2-6搅拌叶片、叶片与连杆的连接

另外为了有足够的强度和刚度及连接方便连杆采用方形钢，叶片与连杆之间采用螺钉连接，四个连杆分别固定在两个圆盘上，同样采用螺钉连接。

如图：

2-7

图2-7连杆与旋转盘的固定

当然除了空间分布、刚度以及连接固定，执行件的转速也是很重要的，这就需要电动机、减速器和皮带之间来调节。

2.4最终方案的确定

经过对水泥搅拌机的类型、传动机构和执行机构的分析，最终我拟定了

如下方案：

方案1：

电动机——皮带轮——二级圆柱齿轮减速器——搅拌轴，电动机

首先通过皮带轮一级减速，再通过减速器经过二级减速将动力以及转矩传送到搅拌轴上。

方案2：

电动机——二级圆锥齿轮减速器——搅拌轴，使用减速器直接

减速将动力以及转矩传送到搅拌轴上。

首先，已知各种传动的传动比u，圆锥齿轮传动单级传动比u常用2-3；

圆柱直齿轮传动单级传动比u常用2-5；

皮带轮单级传动比u常用2-4。

然后估算电动机至搅拌轴之间的传动比，初选同步转速为1000r/min的原动机，搅拌轴转速为30r/min，则u=1000/30=33.3。

方案1使用皮带轮进行一级减速，使用二级圆柱齿轮减速器二级减速，电动机轴与搅拌轴虽然在同一方向上，但电动机不直接连接减速器，同样可以避免安装分布范围过大。

同时其传动比u最大为455=100，大于本次设计所需要的最大传动比。

方案2中只使用二级圆锥齿轮减速器，第二级使用圆柱齿轮传动。

优点在于圆锥齿轮具有换向性，避免了电动机轴与搅拌轴在同一方向上，避免造成安装分布范围过大。

其传动比u最大为35=15，远远小于33.3。

综上考虑，选择方案一是比较合理的，多级减速避免了一次性速度变化过大，而且使用二级减速器照样可以达到电动机、主轴和减速器在同一方向上，只要到时候电动机竖直放置即可。

3.电动机及减速器的选型

3.1电动机的选型

按工作条件和工作要求选用一般用途的Y系列三相异步电动机，它为卧式封闭结构。

计算电机所需功率：

查手册第3页表1-7：

－带传动效率：

0.96

－每对轴承传动效率：

0.99

－圆柱齿轮的传动效率：

－联轴器的传动效率：

0.993

—叶片传动效率：

（1）搅拌轴的输出功率

初选电动机为P=5KW

（2）电动机的输出功率Pd

传动装置的总效率

则Pd=Pw/η=4.52/0.81KW=5.5KW

（3）电动机额定功率的选择

由《机械设计课程设计》P272表22-1选