買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通過 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì) F 錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 1前言 2 2總述 2 拌的作用 2 凝土的組成 2 拌的任務(wù) 3 3 凝土攪拌機(jī)的類型 4 內(nèi)外混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 5 3 總體設(shè)計(jì)方案確定及動(dòng)力元件選擇 5 體設(shè)計(jì) 5 凝土攪拌機(jī)的工作原理 9 動(dòng)機(jī)的選型 6 速器的選型 6 軸器的選擇與計(jì)算 7 4 攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 8 體方案的擬定 8 案的分析和確定 9 片主要參數(shù)的設(shè)計(jì) 11 軸轉(zhuǎn)速的確定 12 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通過 旋葉片的加工 13 片螺旋面的成形 14 料形狀的選擇 14 圓坯料尺寸的確定 14 模主要尺寸的確定 14 旋葉片的校核 16 5 筒體和攪拌軸的簡(jiǎn)要設(shè)計(jì) 21 體的主要參數(shù) 21 拌軸的主要參數(shù) 21 6 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22 軸的校核 22 步估算軸的直徑 22 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 承的校核 23 的校核 25 的校核 26 軸的校核 26 軸的校核 27 步估算軸的直徑 27 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 的強(qiáng)度校核 28 承的校核 29 拌軸套筒的校核 30 7 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 31 致謝 33 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通過 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通過 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 1 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì) 摘 要： 混凝土攪拌機(jī)是施工機(jī)械裝備中的重要設(shè)備 ,其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接影響著建筑施工質(zhì)量和建筑施工進(jìn)度。強(qiáng)制式攪拌機(jī)是應(yīng)用最普遍、使用率最高的混凝土攪拌機(jī) 。雙臥軸攪拌機(jī)是新型攪拌機(jī)型，因其攪拌質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，被廣泛用于各種攪拌場(chǎng)合。本畢業(yè)設(shè)計(jì)從攪拌的目的和機(jī)理出發(fā)。工作時(shí) ,物料在葉片推動(dòng)下沿螺旋面移動(dòng) ,由于兩軸的旋轉(zhuǎn)方向相反 ,兩軸間的物料產(chǎn)生擠壓、翻滾和揉搓 ,以達(dá)到攪拌混合效果。通過對(duì)臥軸式攪拌機(jī)的葉片結(jié)構(gòu)和曲面形狀進(jìn)行合理的布置和設(shè)計(jì)，混凝土的質(zhì)量和生產(chǎn)效率會(huì)有很大的提高。 關(guān)鍵詞： 混凝土攪拌機(jī)；雙臥軸； 葉片 s is of It on of is of is a is in of of of on of of in to It in of of a s be 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 1 前言 近年來隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)業(yè)的迅猛發(fā)展，推動(dòng)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(chǎng)分散攪拌混凝土的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的買文檔就送全套 紙 詢 414951605 2 一項(xiàng)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(diǎn)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(dòng)生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也因其節(jié)省施工用地，改善勞動(dòng)條件，減少環(huán)境污染而使人類受益。 目前 ,在國(guó)內(nèi)外的煤炭、建材、化工等行業(yè)廣泛地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(jī) 。從其運(yùn)動(dòng)方式及其主要結(jié)構(gòu)上來看 ,它們可分為兩大類型 :一種形式為單運(yùn)動(dòng)的軸式傳動(dòng)軸上 (有單軸和雙軸 )安裝各式各樣的攪拌葉片 (有長(zhǎng)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(dòng)帶動(dòng)某一形狀的筒體 (有圓錐體、圓柱體等 )的自身旋轉(zhuǎn)而使物料產(chǎn)生攪拌效果。由于這些攪拌輸送機(jī)全部都是利用單運(yùn)動(dòng)方式 ,因而普遍存在拌和物料不充分 ,攪拌效果不太理想；另外 ,其噪音也較大 ,特別是在煤炭行業(yè)的工業(yè)型煤等新工藝上使用的攪拌輸送機(jī) ,根本滿足不了其工藝設(shè)計(jì)要求而嚴(yán)重制約了其新技術(shù)新工藝的推廣使用 ,因而急需一種結(jié)構(gòu)新穎 、效果明顯的全新機(jī)型的攪拌機(jī)來逐步代替舊式攪拌機(jī) ,并且也可廣泛地使用于其他行業(yè)。 然而，在實(shí)際生活中，我們看到的大部分混凝土攪拌機(jī)，都是起攪拌作用，然后通過車載，人力等方式運(yùn)送到需要的地方。攪拌和輸送分開進(jìn)行，既加強(qiáng)了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了勞動(dòng)效率，造成大量原材料的浪費(fèi)，又污染了環(huán)境。還有些設(shè)備是攪拌和輸送是分開的，及用一種機(jī)器完成混凝土的攪拌作用，而用專門的機(jī)器完成混凝土的輸送。 連續(xù)式雙臥軸攪拌機(jī)是隨著混凝土施工工藝的改進(jìn)而逐漸發(fā)展起來的新機(jī)型。近年來，攪拌機(jī)逐漸向大容量和高生產(chǎn)率方向發(fā)展。通過長(zhǎng)期的研 究和探索發(fā)現(xiàn)比較完善的攪拌輸送過程。為使混凝土的攪拌和輸送變得相對(duì)容易，一般采用臥式雙軸強(qiáng)制式連續(xù)混凝土攪拌機(jī)。通過對(duì)攪拌軸的葉片的設(shè)計(jì)和組合，使物料完成攪拌和輸送的工作。本機(jī)在封閉的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的攪拌和輸送，攪拌及輸送效果良好，對(duì)環(huán)境污染少，能夠改善施工現(xiàn)場(chǎng)施工條件，保障施工人員身心健康，降低工人的施工強(qiáng)度，提高工作效率，減少施工中對(duì)環(huán)境的破壞。 2 總述 拌的作用 凝土的組成 混凝土作為當(dāng)今最大宗的建筑材料，廣泛地用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國(guó)防、水利、市政和民用等基本建設(shè)工程中， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。一般混凝土指水泥混凝土而言，它是由水泥和砂、石集料，加水按規(guī)定的配合比，經(jīng)過攪拌、澆注和凝結(jié)而成的一種人造石材。其中，水泥和水起膠凝作用，砂、石起骨架填充作用，水泥漿包裹在砂的表面，并填充于砂的空隙成為砂漿，砂漿又包裹在石子的表面，并填充石子的空隙。當(dāng)水泥漿硬化后，就將砂、石集料顆粒牢固地粘結(jié)成一個(gè)整體，使混凝土具有一定的強(qiáng)度和其他許多重買文檔就送全套 紙 詢 414951605 3 要性能。 拌的任務(wù) 強(qiáng)度是混凝土最主要的力學(xué)性能，混凝土強(qiáng)度主要取決于混合料間的界面結(jié)構(gòu)。 一般認(rèn)為混凝土攪拌的主要任務(wù)是； (l)組 分均勻分布，達(dá)到宏觀及微觀上的勻質(zhì)； (2)破壞水泥粒子團(tuán)聚現(xiàn)象，使其各顆粒表麗被水浸潤(rùn)，促使彌散現(xiàn)象的發(fā)展； (3)破壞水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹層，促進(jìn)水泥顆粒與其他物料 顆粒的結(jié)合，形成理想的水化生成物； (4)由于集料表面常覆蓋一薄層灰塵及粘土，有礙界面結(jié)合層的形成，故應(yīng)使物料顆粒間多次碰撞和互相摩擦，以減少灰塵薄膜的影響； 理的攪拌機(jī)理 由以上分析可以給合理的攪拌機(jī)理一個(gè)解釋：應(yīng)盡可能使處在攪拌過程中的混合料各組分的運(yùn)動(dòng)軌跡在相對(duì)集中區(qū)域內(nèi)互相交錯(cuò)穿插，在整個(gè)混合料體積中最大限度 地產(chǎn)生相互摩擦，盡可能提高各組分參與運(yùn)動(dòng)的次數(shù)和運(yùn)動(dòng)軌跡的交叉頻率，為混合料實(shí)現(xiàn)宏觀和微觀勻質(zhì)性創(chuàng)造最有利的條件。因此，為了獲得攪拌均勻的混凝土，混凝土攪拌機(jī)必須具備下列條件： (l)能對(duì)混凝土各種組分均勻攪拌，并使水泥漿或?yàn)r青均勻包裹骨料表面 ; (2)能將攪拌后的混凝土均勻的卸出 ; (3)攪拌和出料的時(shí)間短 ; (4)占地面積小 ; (5)功率消耗小，符合環(huán)保要求。 而影響混凝土攪拌質(zhì)量的與攪拌機(jī)有關(guān)的主要因素有 : (1)混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和它的攪拌速度 ; (2)攪拌葉片和襯板的磨損狀況 ; (3)各種混合 材料的加料順序。 (4)攪拌時(shí)間。 凝土攪拌機(jī)的類型 目前生產(chǎn)的攪拌機(jī)有兩種形式，一是獨(dú)立使用的攪拌單機(jī)；另一是攪拌樓 (站 )的配套主機(jī)。由于使用要求有所差異，兩種形式的攪拌機(jī)的配置略有不同 (攪拌單機(jī)要比配套主機(jī)多上料和配水等機(jī)構(gòu) )，但二者的主體機(jī)構(gòu)是一致的。為了滿足不同混凝土的攪拌要求，已發(fā)展了多種機(jī)型，各機(jī)型在結(jié)構(gòu)和性能上各具特色，可從不同角度進(jìn)行分類。就其原理而言，基本可分為自落式和強(qiáng)制式兩大類。 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 4 表 1 混凝土攪拌機(jī)分類 of 落式攪拌機(jī)是依據(jù)物料的自落原理進(jìn)行攪拌。工作時(shí)利用拌筒內(nèi)壁固定的葉片對(duì)筒內(nèi)物料進(jìn)行分割和提升，物料則靠自身重力灑落、沖擊，從而使各部分物料的相互位置不斷進(jìn)行重新分布而獲得均勻攪拌。這種機(jī)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率消耗和葉片磨損均較小，但其攪拌強(qiáng)度不夠劇烈，攪拌質(zhì)量難以保證，生產(chǎn)效率低，只適用于攪拌普通塑性混凝土，對(duì)粗骨料粒 徑要求不嚴(yán)格，廣泛地應(yīng)用在中小型建筑工地。常用的這類攪拌機(jī)有，鼓式攪拌機(jī)、雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)、雙錐傾翻出料攪拌機(jī)和對(duì)開式攪拌機(jī)等。其中的鼓式攪拌機(jī)由于技術(shù)性能落后，已于 1987年列為淘汰產(chǎn)品。 強(qiáng)制式攪拌機(jī)是在自落式攪拌機(jī)之后，隨著干硬性混凝土的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的。與自落式攪拌機(jī)不同，它不是通過重力作用進(jìn)行攪拌，而是借助旋轉(zhuǎn)的葉片對(duì)物料進(jìn)行剪切、擠壓、翻滾和拋出等強(qiáng)制攪拌作用，使物料在劇烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中得到均勻攪拌。與自落式攪拌機(jī)相比，攪拌作用強(qiáng)烈，攪拌質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，但磨損大、功耗大，而且對(duì)骨料粒徑有較 嚴(yán)格的限制，適用于攪拌干硬性混凝土和輕骨料混凝土，多用于施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土攪拌站和混凝土預(yù)拌工廠的攪拌樓。常見的這類攪拌機(jī)有，立軸渦槳攪拌機(jī)、立軸行星攪拌機(jī)、單臥軸攪拌機(jī)和雙臥軸攪拌機(jī)等。 內(nèi)外混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 在攪拌機(jī)出現(xiàn)的時(shí)期，是以自落式攪拌的形式出現(xiàn)。隨著對(duì)混凝土要求的不斷增多，出現(xiàn)了強(qiáng)制式攪拌機(jī)。強(qiáng)制式攪拌機(jī)又可分為立軸式和臥軸式兩類。國(guó)內(nèi)幾乎都是這兩種形式的攪拌機(jī)。 立軸式攪拌機(jī)，又稱渦漿式強(qiáng)制攪拌機(jī)，這種攪拌機(jī)的形式是在固定放置的圓盤中央，裝有一個(gè)由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子臂架，在臂架上 裝有攪拌葉片和內(nèi)外壁鏟刮葉片，依靠各組攪拌葉片不同的安裝位置和安裝角度便能對(duì)在圓盤和轉(zhuǎn)子之間環(huán)形工作容積的物料進(jìn)行劇烈攪拌。 臥軸式攪拌機(jī)又稱圓槽式攪拌機(jī)，是七十年代發(fā)展起來的一種新型攪拌機(jī)，它可分為單軸式和雙軸式，這種形式的攪拌機(jī)兼有自落和強(qiáng)制兩種攪拌的機(jī)能，攪拌葉片的線速度比渦漿式小，因而耐磨性要比渦漿式小高。 單臥軸攪拌機(jī)是由德國(guó) 具有結(jié)構(gòu)緊湊、消耗功率小、葉片襯板分類方式 作業(yè)方式 攪拌原理 安裝方式 出料方式 攪拌筒外形 形式 周期式 連續(xù)式 自落式 強(qiáng)制式 固定式 移動(dòng)式 傾翻式 非傾翻式 梨形、錐形、鼓形、盤形、槽形、其他形 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 5 耐磨性好，能滿載啟動(dòng)和具有攪拌輕質(zhì)混凝土能力的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)也向該公司引進(jìn)了樣機(jī)。 雙臥軸攪拌機(jī)是隨著混凝土施工工 藝的改進(jìn)而逐漸發(fā)展起來的新機(jī)型。國(guó)外從二十世紀(jì)四十年代后期開始在美國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)，但因軸端密封技術(shù)的不成熟，其發(fā)展基本處于停頓狀態(tài)。直到七十年代初，由于這項(xiàng)技術(shù)得到突破，雙臥軸攪拌機(jī)在不少國(guó)家右重新發(fā)展起來，目前已形成系列產(chǎn)品。我國(guó)于二十世紀(jì)八十年代初研制成功，但發(fā)展迅速，在產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)品數(shù)量上，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其它機(jī)型。 攪拌機(jī)構(gòu)是雙臥軸攪拌機(jī)的核心部分，混凝土攪拌質(zhì)量的好壞，生產(chǎn)率的高低，使用維修費(fèi)用的多少都與它有關(guān)。攪拌機(jī)構(gòu)是由水平安置的雙圓槽形伴筒、兩根按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌軸和其上安裝的攪拌葉片組成的。攪 拌葉片的作用半徑是相互交叉的，葉片與軸中心線成一定角度，當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片一方面帶動(dòng)混和料在兩個(gè)拌筒內(nèi)輪番地作圓周運(yùn)動(dòng)，上下翻滾，同時(shí)在攪拌葉片相遇或重疊的部分，混和料在兩軸之間的共域相互交換；另一方面推動(dòng)混和料沿著攪拌軸方向，不斷地從旋轉(zhuǎn)平面向另一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面運(yùn)動(dòng)。 3 總體設(shè)計(jì)及動(dòng)力元件選擇 體設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中我選擇的是雙臥軸混凝土攪拌機(jī)的機(jī)械部分設(shè)計(jì)，其主要由傳動(dòng)系統(tǒng)、攪拌輸送裝置、攪拌筒、及外供水系統(tǒng)等組成，但是攪拌機(jī)的核心部分是攪拌機(jī)構(gòu)。 由于考慮到自己設(shè)計(jì)水平有限，設(shè)計(jì)整個(gè)機(jī)械部分的任務(wù) 量太大，可能無法完成，所以我對(duì)其核心機(jī)構(gòu) 攪拌機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。因?yàn)閿嚢枞~片的布置和形狀選擇是衡量混凝土攪拌機(jī)攪拌質(zhì)量和攪拌效率的重要指標(biāo)，所以我從葉片的布置和選型來說明整個(gè)攪拌系統(tǒng)的工作過程及其原理。對(duì)于其他部位做出了粗略的闡述和設(shè)計(jì)，先整體了解一下雙臥軸混凝土攪拌機(jī)的主要機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)機(jī)、攪拌軸、攪拌葉片、聯(lián)軸器、攪拌筒體、減速器這些部分組成（如下圖所示）。 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 6 圖 1 雙臥軸混凝土攪拌機(jī) 減速器 2 聯(lián)軸器 3 攪拌軸 4 進(jìn)料口 5 攪拌筒體 6 出料口 速器由聯(lián)軸器連接在一起，減速器與攪拌軸也由聯(lián)軸器連接在一起，安裝在底座上組成一個(gè)整體，它們之間用螺栓聯(lián)結(jié)以便裝卸和運(yùn)輸。 2. 攪拌系統(tǒng)由攪拌筒，攪拌軸及軸上的葉片組成，完成物料的攪拌及輸送工作。兩攪拌軸在攪拌筒內(nèi)成對(duì)稱方向布置，攪拌軸主要用于輸送物料，同時(shí)可以用來攪拌和輸送物料。本次設(shè)計(jì)將主要闡述攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 凝土攪拌機(jī)的工作原理 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)是由水平設(shè)置在攪拌筒內(nèi)壁的兩根攪拌軸組成，軸上安裝攪拌葉片，包括入料葉片和攪拌葉片以及反向 葉片。入料葉片和攪拌葉片為螺旋狀，緊貼攪拌軸安裝，而攪拌葉片為螺旋帶狀，與攪拌軸之間有一定的間隙，反向葉片為螺旋槳的形式設(shè)計(jì)。工作時(shí)，物料由進(jìn)料口進(jìn)入，通過入料葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)使物料沿著攪拌軸向出料口移動(dòng)，同時(shí)經(jīng)過攪拌葉片轉(zhuǎn)動(dòng)及反向葉片的阻滯和反作用力使筒內(nèi)物料進(jìn)行剪切、擠壓和翻轉(zhuǎn)推移等攪拌作用。由于反向葉片的逆流作用，使物料在劇烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中得到均勻的拌和，因而拌和質(zhì)量好，效率高。 動(dòng)機(jī)的選型 由于雙臥軸混凝土攪拌機(jī)從結(jié)構(gòu)上看，主要就是依靠電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)攪拌軸的旋轉(zhuǎn)。因此，電機(jī)是 整個(gè)裝置的動(dòng)力元件。由于在露天工作，工作時(shí)灰塵較多，土揚(yáng)水濺的工作場(chǎng)合。在攪拌的過程中，由于混凝土在不斷的攪拌過程中消耗動(dòng)力，因此雙臥軸混凝土攪拌機(jī)的生產(chǎn)能力決定著電機(jī)的功率。 此處電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算不詳細(xì)涉及功率計(jì)算，而依據(jù)工作裝置轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)選型。異步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、工作效率高、重量較輕、成本較低、負(fù)載特性較硬等特點(diǎn)，是應(yīng)用較廣、需求較多的一類買文檔就送全套 紙 詢 414951605 7 電機(jī)。綜合考慮各個(gè)條件，暫選電機(jī)為 表知該電機(jī)功率為 速為 1470轉(zhuǎn) /率為 90，額定轉(zhuǎn)矩為 W ,最 大轉(zhuǎn)矩為 速器的選型 由于混凝土攪拌機(jī)在攪拌時(shí)，為了使混凝土攪拌的比較均勻，攪拌軸的轉(zhuǎn)速不宜過快。但考慮到該機(jī)器的生產(chǎn)能力，攪拌軸的轉(zhuǎn)速又不可太慢。綜合考慮一下，參考其它機(jī)器的轉(zhuǎn)速，該攪拌軸的轉(zhuǎn)速在 40r/過查表知暫選減速器的型號(hào)為 速器 i=40，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1470r/攪拌軸的轉(zhuǎn)速為 38r/可查出該減速器額定功率為 64 （ 1） 機(jī)械強(qiáng)度的校核計(jì)算 1 1 1C W K P 式中 1速器的計(jì)算輸入功率（ 1速器的實(shí)際輸入功率（ 工況系數(shù)； 1P 與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的額定輸入功率（ 混凝土攪拌機(jī)屬于中等沖擊，據(jù)表查得工況系數(shù)算輸入功率為 11C W K 1P 該減速器滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 （ 2） 校核熱功率 1 1 2 3t W K K K P 式中 算熱功率（ 1K額定功率利用系數(shù)； 2K負(fù)荷率系數(shù)； 3K環(huán)境溫度系數(shù)； 用熱功率（ =表知額定功率利用系數(shù) 1K 圖知，載荷率系數(shù) 2K 圖知，環(huán)境溫度系數(shù)3K 表知，許用熱功率87 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 8 計(jì)算熱功率為 1 1 2 3 K K K 用減速器代號(hào)為 軸器的選擇與計(jì)算 由于電機(jī)與減速器和減速器與攪拌軸之間需要傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)，因此需要聯(lián)軸器來保持它們一同回轉(zhuǎn)而不脫開。 由于凸緣聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本較低，裝拆、維護(hù)簡(jiǎn)便，可傳遞大扭矩。因此，我們可以選擇該聯(lián)軸器作為該機(jī)器的聯(lián)軸器。由于電機(jī)和減速器已經(jīng)選定，減速器連接的軸已經(jīng)確定。因此聯(lián)軸器的基本尺寸參照機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，可以確定下來。然后根據(jù)安裝和配合需要的尺寸，來確定最終的加工的大小和尺寸。 4 攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 體方案 的擬定 雙臥軸攪拌機(jī)的攪拌機(jī)構(gòu)主要由攪拌筒和兩根攪拌軸及軸上附加的葉片組成，兩攪拌軸在攪拌筒內(nèi)成對(duì)稱方向布置，一般來說，雙臥軸混凝土攪拌機(jī)都是一個(gè)攪拌軸主要用于輸送物料，而另一個(gè)攪拌軸用來攪拌和輸送物料。攪拌葉片在軸上布置對(duì)混合物均質(zhì)性有著重大的影響。對(duì)攪拌機(jī)筒體中充填性能及對(duì)機(jī)器生產(chǎn)率和攪拌過程耗電量的也有著影響，在葉片不同的布置方式下，葉片軸轉(zhuǎn)速對(duì)混合物均質(zhì)性的有不同影響，在葉片不同布置和轉(zhuǎn)速下，攪拌機(jī)筒體的安裝傾角對(duì)攪拌過程及對(duì)混凝土制件強(qiáng)度指標(biāo)有著不同的影響。 為了設(shè)計(jì)合理的攪拌機(jī)構(gòu)，必須從葉片的形 狀和布置及筒體的安裝來提高攪拌質(zhì)量和效率。初步擬定以下幾種方案 : a 型可使物料連續(xù)順向流動(dòng)的布置，兩軸上葉片反向安裝，但都能確保物料朝卸料口移動(dòng)。 b 型兩軸上葉片在外型上是同向布置，但一根軸的葉片把混合物推向卸料槽，而另一根軸則相反。 c 型兩軸葉片在外型上是同向布置，并且筒體向卸料一側(cè)傾斜一個(gè)角度。 d 型葉片外型上同向布置，筒體傾斜安裝，并且在靠近卸料口處，軸上裝有阻滯作用的葉片。 e 型混合布置，在一根軸上安裝的葉片使物料沿著攪拌機(jī)筒體從裝料口朝卸料口流動(dòng)。在另一根軸上，使物料順著流動(dòng)的葉片與逆向流動(dòng)的葉 片交替安裝，而兩根軸的卸料端都裝有阻滯作用的葉片 (分別如下圖所示 )。 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 9 圖 2 葉片的布置形式 of 上示出了攪拌機(jī)的葉片在軸上安裝的幾種布置方式（假設(shè)葉片設(shè)置在一個(gè)平面上并(e) (a) (b) (c) (d) 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 10 只標(biāo)記出安裝角度）。 案的分析和確定 a 方案中兩軸上的葉片反向安裝，都能確保物料朝著卸料口移 動(dòng)。但是其移動(dòng)速度太快攪拌質(zhì)量差，所以不予考慮。 b 方案兩軸上的葉片同向布置，但是推動(dòng)物料的的方向相反，會(huì)使物料移動(dòng)速度過慢或者無法移動(dòng)堵死攪拌機(jī)。 c 方案兩軸上葉片也是同向布置，為了使物料能夠順利移動(dòng)變使筒體向卸料口方向傾斜一個(gè)角度，這個(gè)方案可以考慮。但是傾斜的角度很難把握，難以找到合適的角度確保攪拌質(zhì)量和效率。 d 方案是在 c 方案的基礎(chǔ)上在卸料口附近加上阻滯作用的葉片，可以確保傾斜角度稍大的情況下也能控制物料正向移動(dòng)速度，提高攪拌質(zhì)量，此方案可選。 e 方案在 e 方案的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，一根軸上安裝順流葉片，另 一根軸上的順流和逆流的葉片交替安裝，使其攪拌更加均勻徹底，同時(shí)兩根軸都加阻滯葉片。 經(jīng)過這些方案的研究和考慮，決定選擇 安裝傾斜的筒體對(duì)攪拌機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和壽命有所影響，但是要其葉片要有同向布置，攪拌推動(dòng)物料的方向才會(huì)相反作用，物料逆流，攪拌才會(huì)充分。于是選擇了以下葉片的布置方案（如下圖所示）。 圖 3 設(shè)計(jì)葉片的布置 入料端使用寬螺旋狀的入料葉片，中央部分用帶狀的螺旋葉片，并且利用螺旋槳式的葉片作為反向葉片，攪拌葉片的正向葉片和反向葉片分別在兩軸上交替安裝。通過對(duì)葉片相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析可知 :這種攪拌葉片正反依次交替的正反排列得到的逆流次數(shù)要比攪拌葉片雙正排列得到的次數(shù)多 ,因此攪拌作用更強(qiáng)烈 ,攪拌質(zhì)量也更好。雖然這樣攪拌效率高 ,攪拌作用更強(qiáng)烈 ,攪拌質(zhì)量也更好。 但這種情形下，攪拌葉片的運(yùn)動(dòng)順序容易破壞拌筒內(nèi)物料的整體流動(dòng)，因?yàn)槲锪弦赃B續(xù)遞推的方式前進(jìn)。為了解決這些情況，選用的反向葉片的長(zhǎng)度一般比正向葉片的要小一些。此外，采用螺旋槳葉片，作為反向葉片，各葉片均勻分布在軸上。這種葉片，可以承受較大的反向推力，攪拌的效率較高。螺旋槳葉片間斷的買文檔就送全套 紙 詢 414951605 11 分布在軸上，使攪拌更加的充分。 筒體內(nèi)的物料被正、反葉片分成兩部分 ,一部分向前推進(jìn) ,另一部分則向后推送 ,使物料產(chǎn)生連續(xù)不斷的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,將處于不同半徑處的物料翻轉(zhuǎn) ,在正反葉片的共同作用下 ,物料在機(jī)內(nèi)反復(fù)翻動(dòng)、擴(kuò)散、攪拌、揉搓 ,使物 料混合均勻。由于正向葉片大于反向葉片 ,且入料葉片比攪拌葉片寬且與攪拌軸之間垂直方向看是沒有縫隙的，以保證所以物料在作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候 ,順流的推進(jìn)力總體上大于反推進(jìn)力，于是物料總體上是向出料口方向前進(jìn)的 ,因而可以滿足連續(xù)工作的要求。此外 ,物料由通常的單向運(yùn)動(dòng)方式改為往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,使得設(shè)備在有限的長(zhǎng)度，提高物料的生產(chǎn)率和攪拌效率。 經(jīng)過以上分析選擇此混合型正反葉片相互交替布置是最合理的方案，且正向攪拌葉片設(shè)計(jì)為螺旋帶狀，反向葉片為螺旋槳式，入料葉片緊貼攪拌軸安置，增強(qiáng)推進(jìn)力。 片主要參數(shù)的設(shè)計(jì) 以入料葉片 為例來說明葉片的主要參數(shù)設(shè)計(jì)。 1V 物料在料槽中的軸向移動(dòng)速度 (m/s),在實(shí)際工作中 ,通常不考慮物料軸向阻滯的影響 ,因此物料在料槽內(nèi)的軸向移動(dòng)速度1V 。 2 . 5147Q K A c r D 由上式可以看出 ,當(dāng)物料輸送量 Q 確定后 ,可以調(diào)整螺旋外徑 D、螺距 S、螺旋轉(zhuǎn)速 n 和填充系數(shù)四個(gè)參數(shù)來滿足 所以 ,螺旋直徑 2 . 51147 c r 主要參數(shù)的確定 對(duì)于螺旋輸送葉片 ,其物料輸送量可按下式計(jì)算 : 13600Q F r V c 式中 Q 螺旋輸送攪拌機(jī)輸送量 (t/h) F 料槽內(nèi)物料層橫截面積 ( 2m ) 24 (為填充系數(shù) ) r 物料的單位容積質(zhì)量 (3c 傾斜 輸送系數(shù) ; 令2 . 51147K ， 所以 2 . 5 式中 K 物料綜合特性系數(shù)。 物料綜合特性系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。一般說來 ,根據(jù)物料的性質(zhì)， 查表取 K=文檔就送全套 紙 詢 414951605 12 為填充系數(shù) 取值為 傾斜輸送系數(shù)。該攪拌機(jī)的傾斜角度為 0o ，查表取值為 1 代入數(shù)據(jù)得 D=2 00 3 0 =480.9 為 方 便 生 產(chǎn) ， 一 般 把 計(jì) 算 出 來 的 D 值 應(yīng) 盡 量 圓 整 成 下 列 標(biāo) 準(zhǔn) 直 徑(150,200,250,300,400,500,600,700,800 所以 D=500 拌主軸轉(zhuǎn)速的確定 隨著主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得混凝土產(chǎn)生一個(gè)附加的繞軸旋轉(zhuǎn)的循環(huán)流。主軸一定的轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi) ， 這種附加的循環(huán)流對(duì)混凝土的影響并不顯著。但是，一定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí) ， 混凝土就會(huì)產(chǎn)生垂直于輸送方向的跳躍翻滾 ，這時(shí)主軸將主要 起攪拌而不再起軸向的推進(jìn)作用。這不僅會(huì)降低物料的輸送效率 ， 加速設(shè)備構(gòu)件的磨損 ， 而且會(huì)降低生產(chǎn)率。因此 ， 為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生 ，主軸 的轉(zhuǎn)速不得超過它的臨界轉(zhuǎn)速。 為了保證位于主軸附近的混凝土不會(huì)因?yàn)殡x心力的作用而產(chǎn)生垂直于輸送方向的徑向運(yùn)動(dòng) ， 它所受的離心力不能大于其自身重力，而葉片外徑處的混凝土所受的離心力最大，因此混凝土所受離心力的最大值與其自身重力之間應(yīng)有如下關(guān)系 : 2m a x 2m g m a x 230n m a 2式中 主軸最大轉(zhuǎn)速 , 即臨界轉(zhuǎn)速， r/ 螺旋葉片外徑， m ； g 重力加速度， 2m/s ； K 物料綜合特性系數(shù)。 令 30 2，則式 可轉(zhuǎn)化為： 中 A 物料綜合特性系數(shù)，查表知： A=37 m a x 230yn 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 13 52.3 r/此把它初始設(shè)置在 38r/合理的。 攪拌葉片的螺旋角的設(shè)計(jì) 由于筒內(nèi)充滿了物料，其擴(kuò)散作用使在環(huán)筒（ 內(nèi)的物料偏離輸送實(shí)體。而周圍的物料又來補(bǔ)充，組成新的輸送實(shí)體，連續(xù)不斷，循環(huán)往復(fù)。為不使物料在攪拌筒內(nèi)堆積和截?cái)唷］斔腿~片旋轉(zhuǎn)一周輸出的物料應(yīng)與攪拌葉片旋轉(zhuǎn)一周輸出的物料一致。 由公式 2 10tK S 式中： Q: 料流量（ 3 螺旋葉片軸向投影面積 （ 2m ） 2葉片旋轉(zhuǎn)一周被推料的軸向運(yùn)動(dòng)距離（ 2 s i n ( ) s i n ( )c o sK N：葉片軸的轉(zhuǎn)速 （ 要滿足物料的連續(xù)性，有公式 輸 送22 111 2 1s i ) s i n ( )4 c o s 6 0t /22 221 2 2s i ) s i n ( )4 c o s 6 0t 其中 1 1 把其余數(shù)據(jù)代入得：2 由葉片的性質(zhì)知，帶式螺旋葉片的螺旋節(jié)距與螺旋葉片的直徑大致相同，再根據(jù)下述關(guān)系知 1122c o sc o 24 0 0 c o s 4 9 . 4 5c o s 5 5 . 9S 463.8 慮到該軸上還有一些反轉(zhuǎn)的葉片，2以取2S 480 旋葉片的選擇 用于雙臥軸混凝土攪拌機(jī)的工作螺旋是由旋轉(zhuǎn)軸和許多螺旋葉片彼此焊接而成。螺旋買文檔就送全套 紙 詢 414951605 14 葉片的制造無疑是整個(gè)螺旋輸送機(jī)制造中的關(guān)鍵。制造螺旋葉片雖有多種方法，但由于螺旋輸送機(jī)屬小批生產(chǎn)，故用模具壓形來制造螺旋葉片乃是質(zhì)量可靠而又切實(shí)可行的辦法。 片螺旋面的成形 葉片的螺旋面是以垂直于軸的一段直線作母線繞軸作勻速旋轉(zhuǎn)并同時(shí)作勻速軸向移動(dòng)而形成的。是母線繞軸旋轉(zhuǎn) 360所形成的螺旋葉片，此時(shí)母線軸向移動(dòng)的距離稱為螺距S。 料形狀的選擇 所示螺旋葉片的坯料形狀示于下圖所視，顯然坯料有一小塊扇形面積未被使用。盡管如此，但生產(chǎn)中往往選用這種形狀的坯料壓制出正好一個(gè)螺距的螺旋葉片。若將坯料修改成開有剪縫的整圓環(huán)狀，就能壓制出多于一個(gè)螺距的螺旋葉片，達(dá)到充分利用材料的目的，還可減少工作螺旋中葉片間的焊縫。這樣做的另一優(yōu)點(diǎn)是使構(gòu)成工作螺旋的各螺旋葉片的接頭處的各焊縫錯(cuò)開而不在同一軸向平面內(nèi)，從而改善螺旋輸送機(jī)工作的平穩(wěn)性。 圓坯料尺寸的確定 此葉片為實(shí)體面型的螺旋葉片。 根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸可知： D=140 S=400 B=180 圖 4 實(shí)體面型螺旋葉片 1） 內(nèi)螺旋線投影長(zhǎng)1=140=440 （ 2） 外螺旋線投影長(zhǎng)2 ( 2 )b D B =500=1570 （ 3） 螺旋線實(shí)長(zhǎng) 22L S b 2211L S b 224 0 0 4 4 0 594.6 2222L S b 224 0 0 1 5 7 0 1620.2 （ 4） 葉片內(nèi)沿展開半徑 11211 8 0 5 9 4 . 6 1 0 4 . 51 6 2 0 . 2 5 9 4 . 6L 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 15 （ 5） 葉片外沿展開半徑 21R R B=80=284.5 （ 6） 展開料缺口夾角22180360 = 1 8 0 1 6 2 0 . 23602 8 4 . 5 = (7) 展開料缺口外螺旋線旋長(zhǎng) A=22 s )2R 2 2 8 4 . 5 s i n (1 6 . 8 ) 164.7 帶式面型的螺旋葉片 根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸可知： D=300 S=480 B=100 圖 5 帶式面型螺旋葉片 1）內(nèi)螺旋線投影長(zhǎng)1=300=942 （ 2）外螺旋線投影長(zhǎng)2 ( 2 )b D B =500=1570 （ 3）螺旋線實(shí)長(zhǎng) 22L S b 2211L S b 224 8 0 9 4 2 1057 2222L S b 224 8 0 1 5 7 0 1642 （ 4）葉片內(nèi)沿展開半徑 11211 0 0 1 0 5 7 1 8 0 . 71 6 4 2 1 0 5 7L （ 5）葉片外沿展開半徑 21R R B=101+100=280.7 (6)展 開料缺口夾角 22180360 = 1 8 0 1 6 4 23602 8 0 . 7 = 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 16 (7) 展開料缺口外螺旋線旋長(zhǎng) A=22 s )2R 2 2 8 0 . 7 s i n (1 2 . 3 3 ) 120 旋葉片的校核 葉片的材料采用 16鋼，查表知道葉片的 b 420 s 253 圖 6 物料葉片上運(yùn)動(dòng)圖 料顆粒 M在 在料槽中進(jìn)行著一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng) ,即沿軸向移動(dòng) ,又沿徑向旋轉(zhuǎn) ,如圖所示 ,既有軸向速度 有圓周速度 合速度為 V。當(dāng)螺旋體以角速度 W 繞軸回轉(zhuǎn)時(shí) ,若在螺旋葉片任一半徑 r 的 O 點(diǎn)處有一物料顆粒 M,則物料顆粒 M 的運(yùn)動(dòng)速度可由圖的速度三角形求解。葉片上 牽連運(yùn)動(dòng)的速度 ,可用矢量 方向?yàn)檠?物料顆粒 平行于 O 點(diǎn)的螺旋線切線方向 ,可用矢量 示。當(dāng)不考慮葉片摩擦?xí)r ,則物料顆粒 M 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度 點(diǎn)的法線方向 ,可用矢量 于物料與葉片有摩擦 ,物料顆粒 M 自 O 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度 V 的方向應(yīng)與法線偏轉(zhuǎn) 摩擦角。現(xiàn)對(duì) V 進(jìn)行分解 ,則可得到物料顆粒自 O 點(diǎn)移動(dòng)的軸向速度 圓周速度 此 ,是料槽中物料的輸送方向 ,而 根 據(jù) 物 料 顆 粒 M 運(yùn) 動(dòng) 速 度 圖 的 分 析 , 物 料 軸 向 移 動(dòng) 的 速 度 為 : 1 c o s ( ) 由于， 所以1s i n c o s ( )c o 而 3 0 2 t a n 6 0 t a S nV w r 所以 21 c o s ( 1 t a n )60 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 17 由于21c o s t a )2 所以又可寫成121 260 ( ) 12 同理可得： 22260 ( ) 12S 。 式中 S 螺旋螺距 (n 螺旋轉(zhuǎn)速 (r/f 物料與葉片間的摩擦系數(shù) ,f=是與物料的摩擦角 ( ) 螺旋面升角 ( )。 據(jù)此 ,可得出物料在料槽內(nèi)軸向移動(dòng)速度 圓周速度 半徑 r 而變化的曲線圖。 圖 7 物料軸向運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 圖 7可見 , 對(duì)帶狀葉片， 葉片邊緣處，沿軸向運(yùn)動(dòng)的速度最大。 121 260 ( ) 12 。代入數(shù)據(jù)知 124801 0 . 44 8 0 3 8 2 5 0 048060 ( ) 12 5 0 0V 285.3 mm/s 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 18 =m/s。 22260 ( ) 12S =2480 0 . 44 8 0 3 8 2 5 0 048060 ( ) 12 5 0 0 =164.2 mm/s m/s。 現(xiàn)在假設(shè)物料均是在最大速度1軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)的時(shí)間內(nèi)，在水平方向上，由動(dòng)量守恒定律得 t 入數(shù)據(jù)得 2 2 2( 0 . 5 0 . 3 ) 2 3 0 0 0 . 2 94xF t t 。 在豎直方向上，由動(dòng)量守恒定律得 t 入數(shù)據(jù)得 1 2 2 2( 0 . 5 0 . 3 ) 2 3 0 0 0 . 1 64yF t t 1 2 220 . 3 0 . 5 0 . 3 0 . 4 8 2 3 0 0 9 . 84 。 葉片在葉邊緣所受的力為 F= 22 222 4 . 3 1 3 6 6 . 3 。 葉片在沿軸向看去為一圓環(huán)，由公式對(duì) 44()64 d 葉片彎曲時(shí)，最大正應(yīng)力 發(fā)生在彎矩最大的截面上 由公式 441 3 6 6 . 6 0 . 2 5 0 . 2 5( 0 . 5 0 . 3 )64 對(duì)實(shí)體葉片， 半徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)是變化的。在葉片邊緣處，沿軸向運(yùn)動(dòng)的速度最買文檔就送全套 紙 詢 414951605 19 大。 121 260 ( ) 12 。代入數(shù)據(jù)知 225.6 mm/s =m/s。 22260 ( ) 12S =2380 0 . 43 8 0 3 8 2 5 0 038060 ( ) 12 5 0 0 =129.8 mm/s m/s。 在水平方向上，由動(dòng)量守恒定律得 t 入數(shù)據(jù)得 2 2 2( 0 . 5 0 . 1 1 6 ) 2 3 0 0 0 . 2 2 5 64xF t t 。 在豎直 方向上，由動(dòng)量守恒定律得 t 入數(shù)據(jù)得 1 2 2 2( 0 . 5 0 . 1 1 6 ) 2 3 0 0 0 . 1 34yF t t 1 2 220 . 3 0 . 5 0 . 1 1 6 0 . 3 8 2 3 0 0 9 . 84 。 葉片在葉邊緣所受的力為 F= 22 222 1 . 7