JZC350搅拌机总体及搅拌装置结构毕业设计.docx

1、JZC350搅拌机总体及搅拌装置结构毕业设计第一章 概述设计背景1.1设计背景1.1.1搅拌机的发展过程1.1.2搅拌机的发展趋势1.2设计要求1.2.1主要任务1.2.2知识要求1.2.3能力培养要求1.2.4综合素质要求1.2.5设计成果要求1.3已知参数1.4设计意义第二章 总体设计工作原理2.1工作原理2.2总体参数设计2.3关键部件的结构设计2.3.1搅拌结构 2.3.2传动系统2.3.3上料装置的选择2.3.4供水系统2.3.5底盘2.4搅拌机生产率设计2.4.1工作时间2.4.2生产率计算第三章 拌筒设计3.1拌筒结构设计3.1.1拌筒结构设计3.1.2确定拌筒的尺寸1.筒体尺寸

2、的确定2.进料锥尺寸确定3.出料锥尺寸确定4.拌筒总体长度确定5.滚道尺寸的确定6.齿圈的选择7.进料口圈和出料口圈的选择3.2 几何容积计算3.2.1进料锥体积3.2.2出料锥体积3.2.3拌筒圆柱部分体积3.2.4拌筒体积3.2.5几何容积校核3.3拌筒转速计算3.3.1评判转速合理与否的准则3.3.2转速的定义3.3.3影响搅拌机转速的主要因素3.3.4拌筒转速校核3.4叶片设计计算3.4.1搅拌叶片的面积3.4.2叶片安装角的确定3.5搅拌功率计算3.5.1搅拌过程中混凝土的运动分析3.5.2搅拌过程中搅拌简受力分析3.5.3搅拌阻力矩及搅拌功率计算3.5.4本设计功率计算第四章 设计

3、小结第一章概述1.1设计背景1.1.1搅拌机的发展过程混凝土搅拌机广泛应用于工业和民用工程。不同类型的混凝土搅拌机可用来搅拌干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、轻骨料混凝土及各种砂浆。今天我们就分类探讨一下它们的发展历史。自落式搅拌机 有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及裂筒式搅拌机等相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构

4、简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。 强制式搅拌机 从20世纪50年代初兴起后，得到了迅速的发展和推广。最先出现的是圆盘立轴式强制混凝土搅拌机。这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。19世纪70年代后，随着轻骨料的应用，出现了圆槽卧轴式强制搅拌机，它又分单卧轴式和双卧轴式两种，兼有自落和强制两种搅拌的特点。其搅拌叶片的线速度小，耐磨性好和耗能少，发展较快。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转轴臂架上装有搅拌叶片，加入拌筒内的物料，在搅拌叶片的强力搅动下，形成交叉的物流。这种搅拌方式远比自落搅拌方式作用强烈，主要适于搅拌干硬性混凝土。连续式混凝土搅拌机 装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅

5、拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高、其发展引人注目。随着混凝土材料和施工工艺的发展、又相继出现了许多新型结构的混凝土搅拌机,如蒸汽加热式搅拌机,超临界转速搅拌机，声波搅拌机，无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等。1.1.2搅拌机的发展趋势19世纪40年代，在德、美、俄等国家出现了以蒸气机为动力源的白落式搅拌机，其搅拌腔由多面体状的木制筒构成，一直到19世纪80年代，才开始用铁或钢件代替木板，但形状仍然为多面体。1888年法国申请登记了第一个用于修筑战前公路的混凝土搅拌机专利。20世纪初，圆柱形的拌筒自落式搅拌机才开始普及，其工作原理如图

6、1-1所示。形状的改进避免了混凝土在拌筒内壁上的凝固沉积，提高了搅拌质量和效率。1903年德国在斯太尔伯格建造了世界上第一座水泥混凝土的预拌工厂。1908年，在美国出现了第一台内燃机驱动的搅拌机，随后电动机则成为主要动力源。从1913年，美国开始大量生产预拌混凝土，到1 950年，亚洲大陆的日本开始用搅拌机生产预拌混凝土。在这期间，仍然以各种有叶片或无叶片的自落式搅拌机的发明与应用为主。自落式搅拌机依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成搅拌。工作时，随着拌筒的转动，物料被搅拌筒内壁固定的叶片提升到一定高度后，依靠自重下落。由于各物料颗粒下落的高度、时问、速度、落点和滚动距离不同，从而物料各颗

7、粒相互穿插、渗透、扩散，最后达到均匀混合。自落式搅拌机结构简单，可靠性高，维护简单，功率消耗小，拌筒和叶片磨损轻，但搅拌强度不高，生产效率低，搅拌质量不易保证。此种搅拌机适于拌制普通塑性混凝土，广泛应用于中小型建筑工地。按拌筒形状和卸料方式的不同，有鼓筒式搅拌机、双锥反转出料搅拌机、双锥倾翻出料搅拌机和对开式搅拌机等，其中鼓简式搅拌机技术性能落后，已于1987年被我国建设部列为淘汰产品。随着多种商品混凝土的广泛使用以及建筑规模的大型化、复杂化和高层化对混凝土质量、产量不断提出的更高要求，有力地促进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的提高与发展。各国研究人员开始从混凝土搅拌机的结构形式、传

8、动方式、搅拌腔衬板材料以及搅拌生产工艺等方面进行改进和探索。20世纪40年代后期，德国ELBA公司最先发明了强制式搅拌机，和自落式搅拌机的工作原理不同，强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到匀质搅拌。强制式搅拌机工作原理如图1-2，与自落式搅拌机相比，强制式搅拌机搅拌作用强烈，搅拌质量好，搅拌效率高，但拌筒和叶片磨损大，功耗增大。此种搅拌机适于拌制干硬性、轻骨料混凝土以及特种混凝土和专用混凝土，多用于施工现场的混凝土搅拌站和预拌混凝土搅拌楼。根据构造特征不同，主要有立轴涡浆式搅拌机、立轴行星式搅拌机、立轴对流式搅拌机、

9、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机等。图1-1 自落式搅拌机工作原理示意图图1-2 强制式搅拌机工作原理示意图随着技术的发展，强制式搅拌机在德国的BHS公司和ELBA公司、美国的JOHNSON公司和REX WORKS公司、意大利的SICOMA公司和SIMEN公司、日本的日工株式会社和光洋株式会社等企业发展迅速，目前已形成系列产品。比如德国的EMC系列、EMS系列搅拌站和UBM系列、EMT系列搅拌楼，意大利的MAO系列搅拌站、MSO系列大型搅拌基地等。我国混凝土搅拌设备的生产从20世纪50年代开始。1952年，天津工程机械厂和上海建筑机械厂试制出我国第一代混凝土搅拌机，进料容量为400L和1000L。2

10、0世纪70年代未至80年代初，我国为适应建筑业商品混凝土大规模发展的需要，在引进国外样机的基础上，有关院所厂家陆续开发了新一代Jz型双锥自落式搅拌机、D型单卧轴强制式搅拌机。其中，JS型双卧轴搅拌机在80年代初研制成功。80年代末，我国混凝土搅拌产品开发重点转向商品混凝土成套设备，研制出了10多种混凝土搅拌楼(站)。经过引进吸收、自主开发等几个阶段，到本世纪初，国内混凝土搅拌机技术得到长足发展，在产品规格和生产数量上，都达到了一定规模，出现了一批具有自主知识产权的新技术，逐步形成了一个具有一定规模和竞争能力的行业。2006年，我国生产装机容量O56m3的搅拌站2100多台，已成为混凝土搅拌设备

11、的生产大国。1.2设计要求1.2.1主要任务：学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制机械与电气工程图纸，独立撰写一分毕业论文，并绘制有关图表。1.2.2知识要求：学生在毕业设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、钻研与实践，深化理论认识、扩展知识领域、延伸专业技能。1.2.3能力培养要求：学生应学会依据技术课题任务，完成资料的调研、收集、加工与整理，正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学

12、生分析与解决工程实际问题的能力。1.2.4综合素质要求：通过毕业设计，学生应掌握正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工程设计中，应能树立正确的生产观、经济观与全局观。1.2.5设计成果要求：1.凡给定的设计内容，包括说明书、计算书、图纸等必须完整，不得有未完的部分，不应出现缺页、少图纸现象。2.对设计的全部内容，包括设计计算、机械构造、工作原理、整机布置等，均有清晰的了解。对设计过程、计算步骤有明确的概念，能用图纸完整的表达机械结构与工艺要求，有比较熟练的认识图纸能力。对运输、安装、使用等亦有一般了解。3.说明书、计算书内容要精练，表述要清楚，取材合理，取值合适，

13、设计计算步骤正确，数学计算准确，各项说明要有依据，插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械机械制图标准，且清洁整齐。4.对国内外搅拌机情况有一般的了解，对各种形式的搅拌机有一定的分析、比较能力。5.计算说明书一份内容包括：设计任务要求的选型、设计计算内容、毕业实习报告等。作到内容完整，论证充分（包括经济性论证），字迹清楚，插图和表格正规（分别进行统一编号）、标准，字数要求不少于2万字；撰写中英文摘要；提倡学生应用计算机进行设计、计算与绘图。6.图纸一套（折合后的图量不少于3张0号的图纸）1）总图一张（0号）2）拌筒总图一张（0号） 3）传动图一张（0号） 4）零件图五张（2

14、、3、4号）其他各项应符合本资料有关部分提出的要求。1.3已知参数型号JZC350 外形尺寸（长宽高）276521403000mm出料容量 350L 骨料最大粒径 60mm 进料容量 560L 搅拌筒转速 14r/min生产率 10-14m3/h 轮胎规格 6.50-16搅拌提升电机：型号:Y132S-4B3最大拖行速度 20km/h 功率：5.5kw转速：1440r/min 质量 1950kg水泵电机：型号：40DWB8=12A 转速 2900r/min功率：0.55kw 供水精度 21.4设计意义本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大学生在校所学的基础知识和

15、专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计，使学生掌握搅拌机的总体设计、拌筒的设计和计算等内容，为今后步入社会工作岗位打下良好的基础。第二章总体设计2.1工作原理 筒内焊两对交叉的高位拌叶和低位拌叶，与拌简中心线成一定的夹角。搅拌混凝土时，拌筒正向旋转(从出料方向看为顺时钟旋转)，物料在拌叶的推动下。即行旋转到拌筒的上方，然后由于本身重量自落于拌筒的底部，并作轴向运动。这两种运动产生了切割和搓动的作用，从而使拌筒中的物料达到均匀的目的。混凝土拌好后，即将拌筒反向旋转(从出料方向看逆时针旋转)。由于出料叶片的作用，物料就从出料口卸出。2.2总体参数设计2.2.1搅拌机长宽比的确定长宽比是搅拌机的基本几何参数，是设计机器时需要选定的首要参数，其取值合理与否直接决定着搅拌质量和搅拌效率。图