摘要目前，混凝土攪拌機(jī)廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)。隨著國際競(jìng)爭(zhēng)的加劇，混凝土攪拌技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展迅速。為了適應(yīng)建筑行業(yè)的需要，改進(jìn)產(chǎn)品系列，滿足小型施工和實(shí)驗(yàn)室工作的需要，所以設(shè)計(jì)了這種小型混凝土攪拌機(jī)。本課題主要研究了立井混凝土攪拌機(jī)的工作原理，完成了攪拌機(jī)攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定了小型混凝土攪拌機(jī)的攪拌系統(tǒng)，并對(duì)攪拌系統(tǒng)的主要組成部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。該攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)由機(jī)架、混合裝置和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。機(jī)架是設(shè)備的支撐部分，由槽鋼和鋼管焊接而成。攪拌裝置由攪拌筒、攪拌軸和攪拌鏟組成。攪拌鏟固定在攪拌臂上，與主攪拌軸集成。攪拌鏟與攪拌桶底的間隙可調(diào)節(jié)。傳動(dòng)系統(tǒng)元件有電動(dòng)機(jī)、減速器、皮帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)。攪拌裝置的葉片安裝在軸套上。葉片隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌缸內(nèi)的物料，使其均勻混合。攪拌臂向上伸出，以攪拌上述物料。傳動(dòng)系統(tǒng)是由v帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)來傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)。電機(jī)的輸出速度從v帶傳動(dòng)轉(zhuǎn)到減速機(jī)，減速機(jī)通過鏈傳動(dòng)轉(zhuǎn)到攪拌機(jī)主軸上。主軸帶動(dòng)軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，使攪拌葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，完成攪拌工作。關(guān)鍵詞：混凝土攪拌機(jī)；工作原理；傳動(dòng)系統(tǒng)；方案設(shè)計(jì)ABSTRACTAtpresent,concretemixersathomeandabroadhavearapiddevelopment,internationalcompetitivenessisconstantlyimproving.Inordertomeetthemarketdemand,improvetheproductline,adapttotheneedsofsmallconstructionandlaboratorywork,designedthisconcretemixer.Thistopicmainlystudiestheworkingprincipleofvertical-axisconcretemixerandthedesignofthemixermixingsystem.Accordingtothedesignrequirements,themixingsystemoftheconcretemixerisinitiallyformed,andthemaincomponentsofthemixingsystemaredesignedandcalculated.Thestructureofthisblenderismainlycomposedofframe,mixeranddrivesystem.Therackisthesupportingpartoftheentireequipment,weldedfromslottedsteelandsteel.Themixingdeviceismainlycomposedbythemixingbarrel,themixingshaft,themixingshovel,themixingshovelisfixedonthemixingarm,andisintegratedwiththemixingshaftmaster,themixingshovelandthebottomgapofthemixingbarrelcanbeslightlyadjusted.Thetransmissionsystemiscomposedofelectricmotor,gearbox,belttransmissionandchaintransmission.Thestirringdeviceisablademountedonthebushing,thebladerotateswiththerotationoftheshaft,thematerialinthebarrelisstirred,thematerialismixedevenly,thestirringarmisextendedupward,canplaytheroleofstirringthematerialabove.ThedrivetrainiscarriedbyV-beltandchaindrives.TheoutputspeedofthemotorispassedtothegearboxthroughtheV-belttransmission,andthegearboxpassesthespeedtothemainaxisoftheblenderthroughthechaindrive,andthespindledrivestheaxialrotation,sothatthestirringbladesrotatetocompletethestirringwork.Keywords:Concretemixer;Workingprinciple;transmissionsystem;programdesign目錄TOC\o"1-2"\h\u第1章前言 51.1項(xiàng)目研究的目的意義 51.2國內(nèi)外混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 71.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 8第2章總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 92.1設(shè)計(jì)的依據(jù)及要求 92.2產(chǎn)品的用途及使用范圍 92.3主要組成 92.4總體設(shè)計(jì) 92.5工作原理 10第3章主要零部件設(shè)計(jì) 133.1攪拌裝置的設(shè)計(jì) 133.2機(jī)架的設(shè)計(jì) 133.3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14結(jié)論 24參考文獻(xiàn) 25致謝 26第1章前言1.1項(xiàng)目研究的目的意義近年來，隨著我國科技的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，建設(shè)投資不斷增加。城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了混凝土生產(chǎn)產(chǎn)量的快速增長，機(jī)械設(shè)備在建筑中的作用也日益突出。完善施工隊(duì)伍設(shè)備，改善施工條件，提高施工速度，保證工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益[1]?；炷辽a(chǎn)是改變傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)分散、混合混凝土生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化的一項(xiàng)重要改革?；炷辽唐坊a(chǎn)由于其高度專業(yè)化、集中化的生產(chǎn)特點(diǎn)，大大提高了混凝土工程的質(zhì)量，節(jié)約了原材料，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。節(jié)約建設(shè)用地，改善建設(shè)條件，減少環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境，造福社會(huì)?；炷潦┕C(jī)械的工作對(duì)象是砂石、水泥等多種材料，用量巨大并且工作環(huán)境惡劣。因此，現(xiàn)代混凝土工程機(jī)械正朝著高技術(shù)、高效率、多品種、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，以改善工作條件，提高生產(chǎn)效率。因?yàn)楝F(xiàn)在攪拌機(jī)輸送機(jī)都是單一的運(yùn)動(dòng)方式,所以通常是混合材料攪拌不足,攪拌效果不理想；此外，工作噪音也大,不能滿足工藝設(shè)計(jì)的要求,嚴(yán)重限制了它的新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用。因此，迫切需要一種結(jié)構(gòu)新穎、效果明顯的新型攪拌機(jī)來逐步取代舊的攪拌機(jī)，并可廣泛應(yīng)用于其他行業(yè)。攪拌是非常重要的一個(gè)工序在混凝土的生產(chǎn)過程中,應(yīng)盡可能使每個(gè)混合料成分混運(yùn)動(dòng)軌跡，在一個(gè)相對(duì)集中的區(qū)域一個(gè)封閉的空間內(nèi)相互交叉，使材料盡可能多的參與攪拌和增加交叉頻率,為混凝土攪拌創(chuàng)造最有利的宏觀和微觀均勻性條件，因此混凝土施工應(yīng)朝著的機(jī)械化和自動(dòng)化方向發(fā)展[2]。本小型混凝土攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)是為了滿足完善產(chǎn)品的要求，適應(yīng)小型建筑施工和實(shí)驗(yàn)室工作的需要。封閉的工作環(huán)境,材料的混合和運(yùn)輸可以實(shí)現(xiàn)以確?；旌虾洼斔托Ч?減少環(huán)境污染,改善施工現(xiàn)場(chǎng)施工條件,確保施工人員的身心健康,減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率,減少施工過程中的環(huán)境污染。1.1.1混凝土的組成混凝土作為一種廣泛應(yīng)用的建筑材料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防、水利、市政和民用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。一般混凝土是指水泥混凝土，它是由水泥與砂石、石集料和水，按一定比例混合，經(jīng)混合、澆注和凝結(jié)而成的一種人造石。其中混凝土中的水泥和水起凝膠作用、沙、石扮充當(dāng)骨架。水泥漿裹在沙的表面成為灰漿，裹著石頭的表面，并且填充到砂石與砂石之間間隙形成砂漿。當(dāng)水泥漿硬化時(shí)，砂石骨料顆粒牢固地粘結(jié)成一個(gè)整體，使混凝土具有一定的強(qiáng)度和許多其他重要性能[4]。1.1.2攪拌的任務(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；(1)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，使其各顆粒表面被水浸潤，促使彌散現(xiàn)象的發(fā)生；(3)破壞水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹層，促使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；由于物料表面常覆蓋著一薄層灰塵及粘土，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，以降低灰塵薄膜的影響[5]；(5)提高混合料各單元體參與運(yùn)動(dòng)的次數(shù)和運(yùn)動(dòng)軌跡的交叉頻率，以加速達(dá)到勻質(zhì)化。1.1.3攪拌機(jī)設(shè)計(jì)的意義通過以上分析可以給出攪拌機(jī)理的一個(gè)合理的解釋：應(yīng)盡可能使在攪拌過程中的混合料的運(yùn)動(dòng)軌跡，在一個(gè)相對(duì)集中的區(qū)域相互交錯(cuò)交叉，在整個(gè)混合體積最大限度地產(chǎn)生相互摩擦，最大化數(shù)量的組件參與運(yùn)動(dòng)的軌跡交叉頻率，實(shí)現(xiàn)宏觀與微觀的均勻混合，創(chuàng)造最有利的條件。一般情況下，混凝土攪拌機(jī)的鼓體是固定的，攪拌機(jī)片是旋轉(zhuǎn)的，對(duì)材料進(jìn)行剪切、擠壓、滾動(dòng)、滑動(dòng)和混合，使混凝土構(gòu)件混合均勻。因此，為了獲得攪拌合格的混凝土，混凝土攪拌機(jī)必須具備以下條件：(1)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)能使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??；(5)功率消耗小，符合環(huán)保要求。而影響混凝土攪拌的質(zhì)量，攪拌機(jī)有關(guān)的主要因素有:混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和攪拌速度；混凝土攪拌機(jī)出料容量與攪拌筒幾何容積的比率，即容積利用系數(shù)；攪拌葉片和襯板的磨損狀況；各種混合材料的加料順序。攪拌時(shí)間[7]。1.2國內(nèi)外混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r最早的攪拌機(jī)是自降式攪拌機(jī)。隨著對(duì)混凝土需求不斷增加，混凝土攪拌機(jī)營運(yùn)而生。強(qiáng)制式攪拌機(jī)可分為立軸式和臥軸式兩種。這兩種類型的攪拌機(jī)幾乎都是在國內(nèi)使用[8]。垂直軸攪拌機(jī)，也叫做旋渦葉輪強(qiáng)制攪拌機(jī)，攪拌機(jī)在一個(gè)固定的地方，中央的磁盤配備了由減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)臂架，內(nèi)部和外部的臂架配備壁鏟刮葉片，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[13]。水平軸混合器又稱圓槽混合器，是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型混合器。它可分為單軸型和雙軸型。這種攪拌機(jī)具有自降和強(qiáng)制混合的功能。單水平軸攪拌機(jī)是由德國ELBA公司開發(fā)的。具有結(jié)構(gòu)緊湊、功耗小、葉片襯層耐磨性好、滿負(fù)荷起動(dòng)、可攪拌輕質(zhì)混凝土等優(yōu)點(diǎn)。中國也引進(jìn)了該公司的原型機(jī)。雙臥軸攪拌機(jī)是隨著混凝土施工技術(shù)的提高而逐漸發(fā)展起來的一種新型攪拌機(jī)。自20世紀(jì)40年代末以來，在美國和德國，但由于軸端密封技術(shù)不完善，其發(fā)展基本上處于停滯狀態(tài)。直到20世紀(jì)70年代初，這一技術(shù)的突破，使雙臥軸混合器在許多國家又得到了發(fā)展，現(xiàn)已形成了一系列產(chǎn)品。中國在20世紀(jì)80年代早期成功地開發(fā)了它。由于發(fā)展迅速，產(chǎn)品規(guī)格和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他型號(hào)[15]。攪拌機(jī)構(gòu)是雙臥軸攪拌機(jī)的核心部件，混凝土攪拌質(zhì)量、生產(chǎn)率、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用等都與之相關(guān)。攪拌機(jī)構(gòu)由水平布置的雙圓槽伴缸、反向旋轉(zhuǎn)的兩根攪拌軸和安裝在其上的攪拌葉片組成。混合葉片的作用半徑相互交叉，葉片與軸線成一定角度。攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片一方面帶動(dòng)攪拌物料在兩個(gè)攪拌筒中依次作圓周運(yùn)動(dòng)，上下滾動(dòng)。另一方面，混合物沿著攪拌器軸的方向被推動(dòng)，不斷地從旋轉(zhuǎn)平面移動(dòng)到另一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面[10]。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)方案分析與總體設(shè)計(jì)該攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)由機(jī)架、混合裝置和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。機(jī)架是整個(gè)設(shè)備的支撐部分，由槽鋼和鋼管焊接而成。攪拌裝置由攪拌筒、攪拌軸和攪拌鏟組成。攪拌鏟固定在攪拌臂上，與主攪拌軸集成。攪拌鏟與攪拌桶底的間隙可微調(diào)。傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速器、皮帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)組成。（2）攪拌裝置的設(shè)計(jì)攪拌裝置是安裝在軸套上的鏟式葉片。葉片隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，攪動(dòng)缸內(nèi)的物料，使物料混合均勻。攪拌臂向上伸出，起到攪拌上方物料的作用。（3）傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)采用v帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。電機(jī)的輸出速度通過v帶傳動(dòng)傳給減速機(jī)，減速機(jī)通過鏈傳動(dòng)傳給混合器主軸。主軸帶動(dòng)軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，使攪拌葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，完成攪拌工作。

第2章總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)的依據(jù)及要求目前,在中國有很多種混凝土攪拌機(jī),但根據(jù)攪拌原理和攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)不同,攪拌機(jī)的需求是不一樣的。根據(jù)現(xiàn)有的攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)類型和工作原理,混凝土攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)就完成了。為了延長攪拌機(jī)的使用壽命，軸承密封是非常重要的，攪拌質(zhì)量好，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，使用和維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，根據(jù)這些基礎(chǔ)和要求設(shè)計(jì)了混凝土攪拌機(jī)。2.2產(chǎn)品的用途及使用范圍隨著我國建筑行業(yè)的高速發(fā)展，推動(dòng)了混凝土生產(chǎn)的快速提高，所以混凝土機(jī)械作用施工過程中日益顯著?；炷翑嚢铏C(jī)的用途就是機(jī)械化的拌制混凝土，適用于建筑研究、檢測(cè)中心、高等院校及混凝土構(gòu)件、施工單位實(shí)驗(yàn)室，攪拌普通混凝土和輕質(zhì)混凝土，也可用于其他行業(yè)實(shí)驗(yàn)室攪拌不同的材料。2.3主要組成機(jī)械設(shè)備由機(jī)架、攪拌裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)所組成；機(jī)架作為設(shè)備的支撐部分，由槽鋼和鋼管焊接成的；攪拌裝置由攪拌筒、攪拌軸、攪拌鏟片構(gòu)成，攪拌鏟片固定在攪拌臂上，且與攪拌軸連成一體，攪拌鏟與攪拌筒底的間隙可進(jìn)行微量調(diào)整。傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速器、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)所組成。2.4總體設(shè)計(jì)2.4.1混凝土攪拌機(jī)種類和功能比較混凝土攪拌機(jī)主要由拌筒、加料和卸料機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架和支承裝置等組成。從運(yùn)動(dòng)方式及其結(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)安裝不同類型的攪拌葉片(有長錐形、螺旋形等),利用葉片來攪拌物料；而另一種是通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)某一形狀的筒體(有圓錐體、圓柱體等)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過自身旋轉(zhuǎn)而使物料進(jìn)行攪拌。按工作性質(zhì)分為間歇式(分批式)和連續(xù)式；按攪拌原理分自落式、強(qiáng)制式和連續(xù)式；按安裝方式分固定式和移動(dòng)式；按出料方式分傾翻式和非傾翻式；按拌筒結(jié)構(gòu)形式分梨式、鼓筒式、雙錐、圓盤立軸式和圓槽臥軸式等。自落式攪拌機(jī)具有較長的歷史，早在20世紀(jì)初，由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的鼓筒式混凝土攪拌機(jī)已開始出現(xiàn)。50年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機(jī)以及立筒式攪拌機(jī)相繼問世且得快速發(fā)展。自降式混凝土攪拌機(jī)攪拌筒內(nèi)壁設(shè)有徑向攪拌葉片。工作時(shí)，攪拌筒繞水平軸線旋轉(zhuǎn)，加入攪拌筒內(nèi)的物料，被葉片提升至一定高度后，滾筒重量下落，達(dá)到均勻攪拌的效果。自落式混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，一般為混合塑性混凝土。連續(xù)式混凝土攪拌機(jī)配有螺旋攪拌葉片。各種物料按攪拌比例連續(xù)稱重后送入攪拌機(jī)，攪拌后的混凝土從卸料端連續(xù)排出。該混合器具有混合時(shí)間短、生產(chǎn)率高、發(fā)展快等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)50年代以來，強(qiáng)制攪拌機(jī)得到了迅速的發(fā)展和普及。首先出現(xiàn)的是圓盤軸式強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)。攪拌機(jī)有兩種:渦旋和行星。19世紀(jì)70年代以后，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓形槽型水平軸強(qiáng)制攪拌機(jī)，它分為單水平軸式和雙水平軸式，具有自降和強(qiáng)制混合的特點(diǎn)。線速度低，耐磨性好，能耗低，發(fā)展快。強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)軸臂上裝有攪拌葉片。攪拌筒內(nèi)的物料在攪拌葉片的強(qiáng)烈攪拌下形成交叉流動(dòng)。該攪拌方法比自降式攪拌方法具有更強(qiáng)的攪拌能力，主要適用于硬質(zhì)混凝土的攪拌[12]。2.4.2混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)型式選擇立軸式攪拌機(jī)的攪拌工作主要依靠葉片對(duì)物料的強(qiáng)制的攪拌作用，使物料攪拌均勻。此外，在立軸攪拌機(jī)攪拌筒中部設(shè)有軸套，用于放置攪拌裝置并連接傳動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)裝置低，潤滑性能好。臥軸式攪拌機(jī)，拌筒內(nèi)徑較大，將骨料拋向攪拌筒外壁，造成混凝土離析，加水不易控制，攪拌力小，使物料固結(jié)。立軸攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于控制和操作。因此，本設(shè)計(jì)的是一臺(tái)小型立軸式攪拌機(jī)。2.5工作原理2.5.1攪拌機(jī)工作原理本設(shè)計(jì)混凝土攪拌機(jī)的主要組成部分為：傳動(dòng)部分、攪拌部分、機(jī)架等。整體結(jié)構(gòu)如圖2.1所示：1.主動(dòng)鏈輪2.電動(dòng)機(jī)3.主動(dòng)帶輪4.從動(dòng)帶輪5.減速器6.筒體7.從動(dòng)鏈輪8.攪拌體9.攪拌軸10.圓錐滾子軸承11.機(jī)架12.出料抖圖2.1總體結(jié)構(gòu)示意圖本設(shè)計(jì)的工作原理是：電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)減速器，減速器與攪拌軸通過鏈傳動(dòng)帶動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)，軸上安裝有攪拌葉片，攪拌葉片與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)來攪拌物料。初步確定攪拌機(jī)的三維模型如下圖2.2所示：圖2.2攪拌機(jī)三維模型根據(jù)市場(chǎng)上現(xiàn)有混凝土攪拌機(jī)的參數(shù)，電機(jī)功率選取4KW.2.5.2主要技術(shù)參數(shù)攪拌機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表2。表2技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目數(shù)據(jù).進(jìn)料容量80L最大出料容量50L.攪拌筒內(nèi)徑800mm攪拌葉片轉(zhuǎn)速22r/min葉片距筒底的間隙小于5mm拌料粒徑5~30mm電動(dòng)機(jī)功率4kw第3章主要零部件設(shè)計(jì)3.1攪拌裝置的設(shè)計(jì)立軸式強(qiáng)制式攪拌機(jī)是將物料在攪拌葉片的幫助下進(jìn)行強(qiáng)制導(dǎo)向混合。攪拌葉片繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，攪拌葉片可以是鏟片葉片,也可以是螺旋帶式葉片。普通立軸強(qiáng)制攪拌機(jī)的葉片表面形狀一般是扁平。在攪拌過程中，物料對(duì)平面葉片阻力很大，攪拌功耗高。平面鏟只能推動(dòng)物料,攪拌效率較低。攪拌葉片安裝角也是攪拌機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)之一，直接影響攪拌質(zhì)量和攪拌效率。由于葉片安裝角與其他攪拌機(jī)參數(shù)相關(guān)，各參數(shù)的變化都會(huì)引起攪拌機(jī)性能的變化。葉片安裝角是指攪拌葉片斜面與攪拌軸之間的夾角。葉片安裝的定性分析：當(dāng)安裝角太小時(shí)，葉片主要帶動(dòng)混合料四處運(yùn)動(dòng)。攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沒有必要的軸向運(yùn)動(dòng)，攪拌葉片變成平行軸于軸的平板；當(dāng)安裝角過大時(shí)，葉片推動(dòng)混合料的橫向運(yùn)動(dòng)非常微弱，葉片成為垂直于混合軸的平板，也失去了攪拌功能。因此，攪拌漿必須安裝在相對(duì)于攪拌有一定角度的位置，使混合料的橫向和軸向運(yùn)動(dòng)更大，才能達(dá)到最大的攪拌效率。本設(shè)計(jì)葉片安裝角為45度[6]。圖3.1葉片安裝角3.2機(jī)架的設(shè)計(jì)筒體采用熱壓鋼板經(jīng)壓接、焊接而成。在筒體上端有蓋，筒底部有出料口。當(dāng)需要卸料時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)料門把手打開料門，混合料沿卸料口排出。攪拌筒內(nèi)徑D=800mm，攪拌筒高度H=310mm，攪拌筒壁厚3mm。圖3.2攪拌機(jī)機(jī)架如上圖3.2所示，混凝土攪拌機(jī)座架是混凝土攪拌機(jī)座的主要支承部件，它承受著來自電機(jī)、減速機(jī)、油缸和軸的全部應(yīng)力。攪拌機(jī)架的穩(wěn)定性是攪拌設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此，無論從結(jié)構(gòu)上還是從材料上，框架都應(yīng)該是堅(jiān)固穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?？蚣艿闹瓮扰c鋼管和管道焊接在鋼管的底部，以提供支撐。3.3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.3.1傳動(dòng)比分配及電動(dòng)機(jī)選型該機(jī)體積小，結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)緊湊。電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min，攪拌軸轉(zhuǎn)速為22r/min，故混合器總傳動(dòng)比為48。各級(jí)配速比分布:皮帶傳動(dòng)比為2，減速器傳動(dòng)比為12，鏈條傳動(dòng)比為2。由于攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)，主要由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)，然后帶動(dòng)攪拌軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，電機(jī)是整個(gè)裝置的動(dòng)力元件。在攪拌過程中，由于混凝土在連續(xù)攪拌過程中耗電，所以混凝土攪拌機(jī)的生產(chǎn)能力決定了電機(jī)的功率[3]?；炷翑嚢铏C(jī)所需動(dòng)力為，綜合選擇驅(qū)動(dòng)型號(hào)為，其額定功率為，轉(zhuǎn)速為，額定轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩。3.3.2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)是一種柔性傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的基部件是帶輪（主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪）和皮帶。主動(dòng)傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過傳動(dòng)輪與傳動(dòng)帶之間的摩擦或嚙合，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力通過傳動(dòng)帶傳遞給從輪。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)穩(wěn)定、價(jià)格低廉、減震等特點(diǎn)，在現(xiàn)代機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)工作原理的不同，皮帶傳動(dòng)可分為摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)。在摩擦帶傳動(dòng)中，根據(jù)皮帶的截面形狀不同，可分為平帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和楔帶傳動(dòng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用V帶傳動(dòng)。V形帶的橫截面為等腰梯形，在帶輪上還做了相應(yīng)的輪槽。在傳動(dòng)過程中，V帶兩側(cè)與車輪槽接觸，槽摩擦提供更多的摩擦。此外，V帶傳動(dòng)允許大傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊。圖3.3V形帶（1）設(shè)計(jì)計(jì)算=1\*GB3①確定計(jì)算功率，查機(jī)械設(shè)計(jì)書表查得工況系數(shù)=1.3由公式：代入數(shù)據(jù)得=1.1×4=4.4kw，又因?yàn)檗D(zhuǎn)速為故由機(jī)械設(shè)計(jì)書圖可以選擇V帶型號(hào)為A型。=2\*GB3②確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速V初選小帶輪的直徑根據(jù)V帶帶型由機(jī)械設(shè)計(jì)書表和表選取小帶輪直徑又因?yàn)?，故取小帶輪直徑=驗(yàn)算帶速，按機(jī)械設(shè)計(jì)書式驗(yàn)算帶的速度V==帶速一般為，故帶速適合。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)書式計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑V帶的傳動(dòng)比，取。則=。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)=圖3.4大帶輪確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長度，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)書式（8-20）初定中心距=。由機(jī)械設(shè)計(jì)書式由機(jī)械設(shè)計(jì)書表選帶的基準(zhǔn)長度=按機(jī)械設(shè)計(jì)書式計(jì)算實(shí)際中心距計(jì)算得:。驗(yàn)算小帶輪上的包角滿足V帶包角要求。計(jì)算帶的根數(shù)Z，計(jì)算單根V帶的額定功率由和，查機(jī)械設(shè)計(jì)書表得圖3.5小帶輪根據(jù)，=2和A型帶查表得，查表得，由表得，于是計(jì)算V帶根數(shù)Z取4根V帶。計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值，由表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量,所以應(yīng)使帶的實(shí)際拉力。計(jì)算壓軸力，壓軸力的最小值為。（2）帶輪的結(jié)構(gòu)=1\*GB3①V帶輪的設(shè)計(jì)要求每個(gè)輪子的大小和角度的皮帶輪槽應(yīng)保持一定的精度，為了使皮帶載荷分布更均勻，結(jié)構(gòu)技術(shù)是好的，沒有過度的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，槽輪工作面，細(xì)加工，為了減少皮帶磨損。=2\*GB3②V帶輪材料的選擇因?yàn)閂帶輪的轉(zhuǎn)速則，轉(zhuǎn)速較低，所以材質(zhì)通常是鑄鐵，常用材質(zhì)為HT150或HT200。=3\*GB3③帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的參考直徑選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶輪的類型來確定帶輪槽的尺寸。設(shè)計(jì)如下：當(dāng)（軸徑）時(shí)，可用實(shí)心式；當(dāng)時(shí)，可采用腹板式；當(dāng)同時(shí)時(shí)，可采用孔板式；當(dāng)時(shí)可采用輪輻式。=4\*GB3④V帶輪的輪槽V帶輪輪槽對(duì)應(yīng)的V帶選定的型號(hào)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書表V帶在帶輪上纏繞后發(fā)生彎曲變形，使V帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使V帶的工作面與輪槽工作面緊密結(jié)合，使V帶輪槽的工作面的夾角小于。V帶輪安裝到輪槽中后，一般不應(yīng)超出帶輪外圓，也不應(yīng)與輪槽底部接觸，為此，規(guī)定了從輪槽基低直徑到外圓和底部的最小高度和。輪槽工作表面粗糙度為1.6或3.2。表3帶輪參數(shù)項(xiàng)目符號(hào)YZABSPYSPZSPASPB基準(zhǔn)寬度5.38.511.014.0基準(zhǔn)線上槽深度1.62.02.753.5槽間距80.3120.3150.3190.4第一槽對(duì)稱面至端面的距離7181最小輪緣厚55.567.5帶輪寬外徑主動(dòng)帶輪計(jì)算：根據(jù)，第一槽對(duì)稱面至端面的距離：，槽間距：，基準(zhǔn)線上槽深度：，，最小輪緣厚：，基準(zhǔn)寬：。取，，輪緣寬度：=。在總要求范圍內(nèi)。槽寬：。頂圓直徑：。根據(jù)電動(dòng)機(jī)軸徑：，軸伸長度：。，取，取輪緣寬;。而，所以采用實(shí)心式帶輪。從動(dòng)帶輪計(jì)算：，從動(dòng)輪的設(shè)計(jì)方法與主動(dòng)輪基本相同，只是輪轂與軸配合處的直徑由軸直徑確定。第一槽對(duì)稱面至端面距離：，槽間距：，基準(zhǔn)線上槽深：，，最小輪緣厚：，基準(zhǔn)寬：。取，，輪緣寬度：=。在總要求范圍內(nèi)。槽寬：頂圓直徑：這個(gè)帶輪與減速器主動(dòng)軸相連，由，可計(jì)算：，取。，，，取。因?yàn)椋圆捎酶拱迨健?.3.3鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)計(jì)算：（1）確定鏈輪的齒數(shù)初步選擇小鏈輪的齒數(shù)為，大鏈輪的齒數(shù)為。如圖3.6和3.7所示。圖3.6小鏈輪圖3.7大鏈輪（2）功率計(jì)算查表得,，攪拌機(jī)選擇雙排鏈，則功率：（3）選擇鏈條型號(hào)根據(jù)計(jì)算功率及查資料，可選鏈條，鏈條節(jié)距為。3.3.4減速器選型由于混凝土攪拌機(jī)在攪拌時(shí)，為了使混凝土攪拌更加均勻，攪拌軸的速速不能過快，但考慮到生產(chǎn)率，攪拌軸的速度不能太慢。綜合考慮，攪拌軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速為30r/min。檢查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》為蝸桿減速器選擇減速器。型號(hào)為WHX16，齒輪傳動(dòng)比，由于帶輪轉(zhuǎn)速=720r/min主軸轉(zhuǎn)速=30r/min。減速器尺寸：中心距：，中心高：=125；圖3.8計(jì)算簡圖3.3.5軸承組合的設(shè)計(jì)軸承組合的設(shè)計(jì)應(yīng)保證軸系的定位、游動(dòng)和間隙的調(diào)整。常用的結(jié)構(gòu)有兩端固定和一端固定、一端間隙兩種。初步選擇滾動(dòng)軸承，并根據(jù)GB/T297-1995軸承產(chǎn)品目錄中初步選取圓錐滾子軸承型號(hào)30214。尺寸為。（1）因?yàn)檫@臺(tái)攪拌機(jī)設(shè)計(jì)成懸臂軸的，在兩端采用固定的結(jié)構(gòu)。當(dāng)支承支點(diǎn)跨距小于時(shí)，通常采用兩端固定的軸系結(jié)構(gòu)。端蓋用于支撐兩個(gè)軸承外圈的外側(cè)，軸肩用于定位內(nèi)圈。結(jié)構(gòu)簡單，但應(yīng)留有適當(dāng)?shù)妮S向游隙，以避免軸系熱伸長引起的熱應(yīng)力，保證軸承的靈活運(yùn)行。為便于加工裝配，采用外徑相同的杯狀結(jié)構(gòu)軸承。（2）潤滑和密封軸承的潤滑：潤滑分為潤滑脂潤滑和油潤滑。由于攪拌器轉(zhuǎn)速低，可采用油脂潤滑。脂潤滑的結(jié)構(gòu)簡單，易于密封。軸承的密封：軸伸端密封有接觸和非接觸兩種。橡膠油封是一種性能較好的接觸型油封，可用于軸承的油潤滑或脂潤滑，采用形橡膠油封裝置[12]。結(jié)論該攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)由機(jī)架、混合裝置和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。機(jī)架是整個(gè)設(shè)備的支撐部分，由槽鋼和鋼管焊接而成。攪拌裝置主要由攪拌筒、攪拌軸和攪拌鏟組成。攪拌鏟固定在攪拌臂上，與攪拌軸集成，攪拌鏟與攪拌桶底的間隙可微調(diào)。傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速器、皮帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)組成，攪拌裝置是安裝在軸套上的葉片，葉片隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，攪動(dòng)氣缸內(nèi)的物料。攪拌臂向上伸出，起