双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计

摘 要：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。双卧轴搅拌机是新型搅拌机型，因其搅拌质量好，生产率高，被广泛用于各种搅拌场合。本毕业设计从搅拌的目的和机理出发。工作时,物料在叶片推动下沿螺旋面移动,由于两轴的旋转方向相反,两轴间的物料产生挤压、翻滚和揉搓,以达到搅拌混合效果。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。
关键词：混凝土搅拌机；双卧轴； 叶片

Design of Double Horizontal Concrete Mixer’s Mechanical Parts
Abstract:Concrete mixer is the key device of construction machinery and equipment. It has product quality and production efficiency, which directly impacts on the construction quality and progress of construction. Compulsory mixer is the most common and the highest utilization rate of concrete mixers.Double horizontal shaft mixer is a new-style mixer, which is widely used in many conditions because of the high mixing quality and productivity.This paper begins with the mechanism and purpose of mixing. The materials leaves along the spiral of mobile on the work. Because of the two axis of rotation opposite direction, the materials between the two axis produces extrusion rolling and scrubbing, in order to meet the stirring mixed effect. It has been proved in the long-term production, through the horizontal Coaxial mixer surface of the leaf structure and shape of a reasonable layout and design, concrete’s quality and production efficiency will be greatly improved.
Key words: concrete mixer; double horizontal ;shaft 

总体设计
在本次设计中我选择的是双卧轴混凝土搅拌机的机械部分设计，其主要由传动系统、搅拌输送装置、搅拌筒、及外供水系统等组成，但是搅拌机的核心部分是搅拌机构。
由于考虑到自己设计水平有限，设计整个机械部分的任务量太大，可能无法完成，所以我对其核心机构—搅拌机构进行了详细的设计计算。因为搅拌叶片的布置和形状选择是衡量混凝土搅拌机搅拌质量和搅拌效率的重要指标，所以我从叶片的布置和选型来说明整个搅拌系统的工作过程及其原理。对于其他部位做出了粗略的阐述和设计，先整体了解一下双卧轴混凝土搅拌机的主要机构，由电动机、搅拌轴、搅拌叶片、联轴器、搅拌筒体、减速器这些部分组成

混凝土搅拌机的工作原理
双卧轴混凝土搅拌机是由水平设置在搅拌筒内壁的两根搅拌轴组成，轴上安装搅拌叶片，包括入料叶片和搅拌叶片以及反向叶片。入料叶片和搅拌叶片为螺旋状，紧贴搅拌轴安装，而搅拌叶片为螺旋带状，与搅拌轴之间有一定的间隙，反向叶片为螺旋桨的形式设计。工作时，物料由进料口进入，通过入料叶片的转动使物料沿着搅拌轴向出料口移动，同时经过搅拌叶片转动及反向叶片的阻滞和反作用力使筒内物料进行剪切、挤压和翻转推移等搅拌作用。由于反向叶片的逆流作用，使物料在剧烈的相对运动中得到均匀的拌和，因而拌和质量好，效率高。

电动机的选型
由于双卧轴混凝土搅拌机从结构上看，主要就是依靠电机的旋转，带动减速机的转动，进而带动搅拌轴的旋转。因此，电机是整个装置的动力元件。由于在露天工作，工作时灰尘较多，土扬水溅的工作场合。在搅拌的过程中，由于混凝土在不断的搅拌过程中消耗动力，因此双卧轴混凝土搅拌机的生产能力决定着电机的功率。此处电动机选型计算不详细涉及功率计算，而依据工作装置转速进行电机选型。异步电机具有结构简单、维修方便、工作效率高、重量较轻、成本较低、负载特性较硬等特点，是应用较广、需求较多的一类电机。综合考虑各个条件，暂选电机为Y180M-4型电机。查表知该电机功率为18.5KW。转速为1470转 /min。效率为90％，额定转矩为2.0 KW ,最大转矩为2.2KW。

减速器的选型
    由于混凝土搅拌机在搅拌时，为了使混凝土搅拌的比较均匀，搅拌轴的转速不宜过快。但考虑到该机器的生产能力，搅拌轴的转速又不可太慢。综合考虑一下，参考其它机器的转速，该搅拌轴的转速在40r/min左右。通过查表知暂选减速器的型号为ZSY224，减速器i=40，电动机转速为1470r/min，则搅拌轴的转速为38r/min符合要求。还可查出该减速器额定功率为64KW。

总体方案的拟定
双卧轴搅拌机的搅拌机构主要由搅拌筒和两根搅拌轴及轴上附加的叶片组成，两搅拌轴在搅拌筒内成对称方向布置，一般来说，双卧轴混凝土搅拌机都是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。搅拌叶片在轴上布置对混合物均质性有着重大的影响。对搅拌机筒体中充填性能及对机器生产率和搅拌过程耗电量的也有着影响，在叶片不同的布置方式下，叶片轴转速对混合物均质性的有不同影响，在叶片不同布置和转速下，搅拌机筒体的安装倾角对搅拌过程及对混凝土制件强度指标有着不同的影响。
为了设计合理的搅拌机构，必须从叶片的形状和布置及筒体的安装来提高搅拌质量和效率。初步拟定以下几种方案:
a型可使物料连续顺向流动的布置，两轴上叶片反向安装，但都能确保物料朝卸料口移动。
b型两轴上叶片在外型上是同向布置，但一根轴的叶片把混合物推向卸料槽，而另一根轴则相反。
c型两轴叶片在外型上是同向布置，并且筒体向卸料一侧倾斜一个角度。
d型叶片外型上同向布置，筒体倾斜安装，并且在靠近卸料口处，轴上装有阻滞作用的叶片。
e型混合布置，在一根轴上安装的叶片使物料沿着搅拌机筒体从装料口朝卸料口流动。在另一根轴上，使物料顺着流动的叶片与逆向流动的叶片交替安装，而两根轴的卸料端都装有阻滞作用的叶片。
 

目    录    16000字
摘要…………………………………………………………………………………1
关键词………………………………………………………………………………1
1前言…………………………………………………………………………………2
2总述…………………………………………………………………………………2
    2.1 搅拌的作用………………………………………………………………2
        2.1.1 混凝土的组成……………………………………………………2
        2.1.2 搅拌的任务………………………………………………………3
        2.1.3合理的搅拌机理……………………………………………………3
    2.2 混凝土搅拌机的类型…………………………………………………4
    2.3 国内外混凝土搅拌机的发展状况………………………………………5
3 总体设计方案确定及动力元件选择……………………………………………5
    3.1 总体设计…………………………………………………………………5
    3.2 混凝土搅拌机的工作原理………………………………………………9
    3.3 电动机的选型……………………………………………………………6
    3.4 减速器的选型……………………………………………………………6
    3.5 联轴器的选择与计算……………………………………………………7
4 搅拌系统的设计与计算………………………………………………………8
    4.1 总体方案的拟定…………………………………………………………8
    4.2 方案的分析和确定………………………………………………………9
    4.3叶片主要参数的设计……………………………………………………11
    4.4 主轴转速的确定…………………………………………………………12
    4.5 螺旋叶片的加工…………………………………………………………13
        4.5.1 叶片螺旋面的成形………………………………………………14
        4.5.2坯料形状的选择…………………………………………………14
        4.5.3 整圆坯料尺寸的确定……………………………………………14
        4.5.4 压模主要尺寸的确定……………………………………………14
    4.6 螺旋叶片的校核…………………………………………………………16
5筒体和搅拌轴的简要设计………………………………………………………21
    5.1 筒体的主要参数…………………………………………………………21
    5.2 搅拌轴的主要参数………………………………………………………21
6轴的设计与计算…………………………………………………………………22
    6.1左轴的校核………………………………………………………………22
        6.1.1 初步估算轴的直径………………………………………………22
        6.1.2 轴的结构设计……………………………………………………22
        6.1.3 轴承的校核……………………………………………………23
        6.1.4轴的校核…………………………………………………………25
    6.2 键的校核…………………………………………………………………26
    6.3 销轴的校核………………………………………………………………26
    6.4 右轴的校核………………………………………………………………27
        6.4.1初步估算轴的直径………………………………………………27
        6.4.2 轴的结构设计……………………………………………………27
        6.4.3 轴的强度校核……………………………………………………28
        6.4.4 轴承的校核………………………………………………………29
    6.5 搅拌轴套筒的校核……………………………………………………30
7结论………………………………………………………………………………31
参考文献……………………………………………………………………………31
致谢…………………………………………………………………………………33