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i 混泥土攪拌機(jī)設(shè)計(jì) 摘要 在建筑上，混泥土攪拌機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對(duì)建筑工地上的混泥土攪 拌設(shè)計(jì)了混泥土攪拌機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。減輕了建筑工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞 動(dòng)生產(chǎn)率。 該建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)了混泥土攪拌、卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)料、反轉(zhuǎn)出料等功能并實(shí) 現(xiàn)了高效率混泥土攪拌的目的。為了現(xiàn)實(shí)這些動(dòng)作，采用部件設(shè)計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)這些動(dòng) 作。比如了為實(shí)現(xiàn)混泥土攪拌這個(gè)動(dòng)作，設(shè)計(jì)了鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。然后控制系統(tǒng)把各個(gè)部 件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)起來(lái)，形成了一個(gè)有規(guī)則運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。各個(gè)部件的聯(lián)接，先造出一個(gè) 合格的機(jī)械本體，把各個(gè)部件安裝在機(jī)械本體上，形成一個(gè)機(jī)器。 關(guān)鍵詞： 混泥土攪拌；鏈傳動(dòng)；電機(jī)。 1 目錄 摘要 I 目錄 1 第一章 緒論 1 第二章 總體方案設(shè)計(jì) 6 2.1 總體設(shè)計(jì)的思路 .6 2.2 總體設(shè)計(jì)方案的采用 .7 第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 3.1 電機(jī)的計(jì)算與選型 .9 3.2 減速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 .9 3.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .13 第四章 混泥土攪拌機(jī)構(gòu)主要零部件的校核 15 4.1 軸承的選取及校核 .15 4.2 軸的設(shè)計(jì)及校核 .15 4.3 齒輪的校核 .18 結(jié) 論 21 致 謝 22 參考文獻(xiàn) 23 2 第一章 緒論 混凝土攪拌機(jī)是把水泥、砂石骨料和水混合并 拌 制成混凝土混合料的機(jī)械。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。 混凝土攪拌機(jī)的簡(jiǎn)介 混凝土攪拌機(jī)，包括通過(guò)軸與傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)連接的動(dòng)力機(jī)構(gòu)及由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的滾筒，在滾筒筒體上裝圍繞滾筒筒體設(shè)置 的齒圈，傳動(dòng)軸上設(shè)置與齒圈嚙合的齒輪。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，采用齒輪、 齒圈嚙合后，可有效克服雨霧天氣時(shí)，托輪和攪拌機(jī)滾筒之間的打滑現(xiàn)象；采用的傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)又可進(jìn)一步保證消除托輪和攪拌機(jī)滾筒之間的打滑現(xiàn)象。 混凝土攪拌機(jī)的分類： 按工作性質(zhì)分間歇式(分批式)和連續(xù)式；按 攪拌原理分自落式和強(qiáng)制式；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。 混凝土攪拌機(jī) 1、按工作性質(zhì)分 （1）周期性工作攪拌機(jī) （2）連續(xù)性工作攪拌機(jī) 2、按攪拌原理分 （1）自落式攪拌機(jī) （2）強(qiáng)制式攪拌機(jī) 3、按攪拌桶形狀分 （1）鼓筒式 （2）錐式 （3）圓盤式 另外，攪拌機(jī)還分為裂筒式和圓槽式（即臥軸式）攪拌機(jī)。 3 自落式攪拌機(jī) 有較長(zhǎng)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(kāi)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)以及裂筒式攪 拌機(jī)等相繼問(wèn)世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機(jī)的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉 片。工作時(shí)，拌筒繞其水平軸線回轉(zhuǎn)，加入拌筒內(nèi)的物料，被葉片提升至一定高度后， 借自重下落，這樣周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，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(jiǎn)單，一般以攪拌塑性混凝土為主。 強(qiáng)制式攪拌機(jī) 從 20 世紀(jì) 50 年代初興起后，得到了迅速的發(fā)展和推廣。最先出 現(xiàn)的是圓盤立軸式強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)。這種攪拌機(jī)分為渦槳式和行星式兩種。19 世紀(jì) 70 年代后，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓槽臥軸式強(qiáng)制攪拌機(jī)，它又分單臥軸式和雙 臥軸式兩種，兼有自落和強(qiáng)制兩種攪拌的特點(diǎn)。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和 耗能少，發(fā)展較快。強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌 筒內(nèi)的物料，在攪拌葉片的強(qiáng)力攪動(dòng)下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠(yuǎn)比自落攪 拌方式作用強(qiáng)烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。 連續(xù)式混凝土攪拌機(jī) 裝有螺旋狀攪拌葉片，各種材料分別按配合比經(jīng)連續(xù)稱量 后送入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌好的混凝土從卸料端連續(xù)向外卸出。這種攪拌機(jī)的攪拌時(shí)間短， 生產(chǎn)率高、其發(fā)展引人注目。 隨著混凝土材料和施工工藝的發(fā)展、又相繼出現(xiàn)了許多新型結(jié)構(gòu)的混凝土攪拌機(jī), 如蒸汽加熱式攪拌機(jī),超臨界轉(zhuǎn)速攪拌機(jī)，聲波攪拌機(jī)，無(wú)攪拌葉片的搖擺盤式攪拌機(jī) 和二次攪拌的混凝土攪拌機(jī)等。 混凝土攪拌功能 使各組成成分宏觀與微觀上均勻 破壞水泥顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，促進(jìn)彌散現(xiàn)象的發(fā)展 破壞水泥顆粒表面的初始水化物薄膜包裹層 促使物料顆粒間碰撞摩擦，減少灰塵薄膜的影響 提高拌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，加速勻質(zhì)化 攪拌機(jī) JS·外形尺寸 代號(hào)/型 號(hào) A B B1 C E F G H I L JS-60 2795 2100 2096 1196 772 600 642 1180 933 3810 JS-100 3230 2450 1570 1396 544 486 520 1394 1150 4666 4 代號(hào)/型 號(hào) M M1 M2 M3 M4 N P Q S S1 JS-60 1056 444 2100 1500 650 1100 115 400 520 635 JS-100 1265 630 2450 1260 1265 1330 116 500 642 642 代號(hào)/型 號(hào) S2 R R1 R2 N1 N2 n1 n2 D1 d2 JS-60 515 115 85 85 4 5 5 16 20 18 JS-100 500 160 125 125 5 5 13 20 23 18 攪拌質(zhì)量 為了確保混凝土的攪拌質(zhì)量，要求混凝土混合料攪拌均勻,攪拌時(shí)間短，卸料 快，殘留量少,耗能低和污染少。影響混凝土攪拌機(jī)攪拌質(zhì)量的主要因素是：攪拌機(jī)的 結(jié)構(gòu)形式，攪拌機(jī)的加料容量與拌筒幾何容積的比率，混合料的加料程序和加料位置， 攪拌葉片的配置和排列的幾何角度，攪拌速度和葉片襯板的磨損狀況等。 主要技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) JS500 JS750 JS1000 JS1500 JS2000 出料容量 500L 750L 1000L 1500L 2000L 進(jìn)料容量 800L 1200L 1600L 2400L 3200L 生產(chǎn)率 ≥25m3/h ≥37.5m3/h ≥50m3/h ≥75m3/h ≥100m3/h 骨料最大粒徑（卵石/碎石）mm 80/60 80/60 80/60 80/60 80/60 轉(zhuǎn)速 35r/m 31r/m 25.5r/m 25.5r/m 23r/m 攪拌葉片 數(shù)量 2×7 2×7 2×8 2×10 2×10 型號(hào) Y180M-4 Y200L-4 Y225S-4 Y225M-4 Y280S-4 攪拌電機(jī) 功率 18.5KW 30KW 37KW 45KW 75KW 型號(hào) YEZ132S-4-B 5 YEZ132M-4-B 5 YEZ160S-4 YEZ180L-4 YEJ180L-4 卷?yè)P(yáng)電機(jī) 功率 5.5KW 7.5KW 11KW 18.5KW 22KW 水泵電機(jī) 型號(hào) 50DWB20-8A 65DWB35-5 KQW65-1001 KQW65-1001 CK65/20L 5 功率 750W 1.1KW 3KW 3KW 4KW 料斗提升速度 18m/min 18m/min 21.9m/min 23m/min 26.8m/min 運(yùn)輸狀 態(tài) 3050×2300 ×2680mm 3650×2600 ×2890mm 4640×2250 ×2250mm 5058×2250 ×2440mm 5860×2250×2 735mm外形尺寸（長(zhǎng)× 寬×高） 工作狀 態(tài) 4461×3050 ×5225mm 4951×3650 ×6225mm 8765×3436 ×9540mm 9645×3436 ×9700mm 10720×3870× 10726mm 整機(jī)重量 4000kg 5500kg 8700kg 11130kg 15000kg 卸料高度 1500mm 1600mm 2700mm 3800mm 3800mm 日常使用注意事項(xiàng) 1、混凝土攪拌機(jī)應(yīng)設(shè)置在平坦的位置，用方木墊起前后輪軸，使輪胎擱高架 空，以免在開(kāi)動(dòng)時(shí)發(fā)生走動(dòng)。 2、混凝土攪拌機(jī)應(yīng)實(shí)施二級(jí)漏電保護(hù)，上班前電源接 通后，必須仔細(xì)檢查，經(jīng)空車試轉(zhuǎn)認(rèn)為合格，方可使用。試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)拌筒轉(zhuǎn)速是 否合適，一般情況下，空車速度比重車（裝料后）稍快 2~3 轉(zhuǎn)，如相差較多，應(yīng)調(diào)整 動(dòng)輪與傳動(dòng)輪的比例。 3、拌筒的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合箭頭指示方向，如不符實(shí)，應(yīng)更正電機(jī)接線。 4、檢查傳動(dòng)離合器和制動(dòng)器是否靈活可靠，鋼絲繩有無(wú)損壞，軌道滑輪是否 良好，周圍有無(wú)障礙及各部位的潤(rùn)滑情況等。 5、開(kāi)機(jī)后，經(jīng)常注意混凝土攪拌機(jī)各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。停機(jī)時(shí)，經(jīng)常檢 查混凝土攪拌機(jī)葉片是否打彎，螺絲有否打落或松動(dòng)。 6、當(dāng)混凝土攪拌完畢或預(yù)計(jì)停歇 1h 以上，除將余料出凈外，應(yīng)用石子和清 水倒入抖筒內(nèi)，開(kāi)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，把粘在料筒上的砂漿沖洗干凈后全部卸出。料筒內(nèi)不得有 積水，以免料筒和葉片生銹。同時(shí)還應(yīng)清理攪拌筒外積灰，使機(jī)械保持清潔完好。 7、下班后及停機(jī)不用時(shí)，應(yīng)拉閘斷電，并鎖好開(kāi)關(guān)箱，以確保安全。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和專 業(yè)基本技能分析和解決實(shí)際問(wèn)題，訓(xùn)練初步工程設(shè)計(jì)的能力。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及 其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，著重地培養(yǎng)以下幾方面能力： 1．調(diào)查研究、中外文獻(xiàn)檢索、閱讀與翻譯的能力； 2．綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論和知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 3．查閱和使用專業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)的能力； 6 4．設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力，包括使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖的能力； 5．撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）的能力。 第二章 總體方案設(shè)計(jì) 2.1 總體設(shè)計(jì)的思路 在確定建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)方案前，必須對(duì)建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)基 本步驟及其基本原則，使設(shè)計(jì)的方案更合理 設(shè)計(jì)建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)大體上可分為兩個(gè)階段： 一、系統(tǒng)分析階段 1、根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)，明確所采用建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的目的和任務(wù)。 7 2、分析建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)所在系統(tǒng)的工作環(huán)境。 3、根據(jù)建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的工作要求，確定建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的基本 功能和方案。如建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的自由度、所能承載的重量、容許的運(yùn)動(dòng)范圍、 以及對(duì)溫度、震動(dòng)等環(huán)境的適應(yīng)性。 二、技術(shù)設(shè)計(jì)階段 1、根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 2、擬訂建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的作業(yè)方式。 3、確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型。 4、計(jì)算動(dòng)力元件的功率及校核受力件的承載能力。 5、選擇個(gè)部件的具體集體夠，進(jìn)行建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)總裝圖的設(shè)計(jì)。 6、繪制建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的零件圖，并確定尺寸。 2.2 總體設(shè)計(jì)方案的采用 在建筑上，混泥土攪拌機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對(duì)建筑工地上的混泥土攪 拌設(shè)計(jì)了混泥土攪拌機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。減輕了建筑工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞 動(dòng)生產(chǎn)率。 該建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)了混泥土攪拌、卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)料、反轉(zhuǎn)出料等功能并實(shí) 現(xiàn)了高效率混泥土攪拌的目的。為了現(xiàn)實(shí)這些動(dòng)作，采用部件設(shè)計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)這些動(dòng) 作。比如了為實(shí)現(xiàn)混泥土攪拌這個(gè)動(dòng)作，設(shè)計(jì)了鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。然后控制系統(tǒng)把各個(gè)部 件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)起來(lái)，形成了一個(gè)有規(guī)則運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。各個(gè)部件的聯(lián)接，先造出一個(gè) 合格的機(jī)械本體，把各個(gè)部件安裝在機(jī)械本體上，形成一個(gè)機(jī)器。 整體機(jī)構(gòu)圖形如下： 圖 1、機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)形式 鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，具體機(jī)構(gòu)如下： 8 圖 2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 電機(jī)的計(jì)算與選型 設(shè)計(jì)輸入：拌筒尺寸（D×B）／mm :1147×1178，拌筒轉(zhuǎn)速（r／min）:18 額定 進(jìn)料容量／L :400，工作壽命：10 年，2 班制，大修期 3 年， 所以， ；H=2 ×8×10×300。 查表得：攪拌葉片轉(zhuǎn)數(shù)：28r／min，電機(jī)功率：19.55KW 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式 Y（IP44 ）系列的電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)容量的選擇 工作機(jī)所需功率 Pw Pw＝19.55kW 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pd＝Pw/η η＝ ＝0.90432’聯(lián) 鏈 齒 聯(lián) 軸 承η η η η η Pd＝21.7kW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 nd＝（i1’·i2’…in’ ）nw 初選為同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動(dòng)機(jī) 9 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 由表 20－1 查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M1-6,其額定功率為 22kW，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min。基 本符合題目所需的要求。 3.2 減速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 材料及熱處理； 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 2） 精度等級(jí)選用 7 級(jí)精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù) z1＝20，大齒輪齒數(shù) z2＝680 的； 4） 選取螺旋角。初選螺旋角 β＝14° 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（10—21）試算，即 dt≥ ?? 321·2???????HEdt ZuTKσεφ α 5） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1） 試選 Kt＝1.6 （2） 選取區(qū)域系數(shù) ZH＝2.433 （3） 選取尺寬系數(shù) φd＝1 （4） 查得 εα1＝0.75，εα2＝0.87，則 εα＝εα1＋εα2＝1.62 （5） 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE＝189.8Mpa （6） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 σHlim2＝550MPa； （7） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝60n1jLh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8 N2＝N1/5＝6.64 ×107 （8） 查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1＝0.95；KHN2＝0.98 （9） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝1，由式（10－12）得 [σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa [σH] ＝[σH]1＋[ σH]2/2＝554.5MPa 6） 計(jì)算 （1） 試算小齒輪分度圓直徑 d1t d1t≥ ?? 3 21·2???????HEdt ZuTKσεφ α 10 = =67.85 3 235.481926·.10962???????? （2） 計(jì)算圓周速度 v= = =0.68m/s1062?ndtπ 08592.67π （3） 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) mnt b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt= = =3.391coszdtβ 2014cs85.67 。 h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89 （4） 計(jì)算縱向重合度 εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59βε β tan318.0z。 （5） 計(jì)算載荷系數(shù) K 已知載荷平穩(wěn)，所以取 KA=1 根據(jù) v=0.68m/s,7 級(jí)精度，由圖 10—8 查得動(dòng)載系數(shù) KV=1.11；由表 10—4 查的 KHβ 的 計(jì)算公式和直齒輪的相同， 故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.4223? 查得 KFβ=1.36 查得 KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 （6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式得 d1= = mm=73.6mm 31/ttKd36.1/0528.67? （7） 計(jì)算模數(shù) mn mn = mm=3.741coszβ?20cos4.3。 2．齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式(10—17) mn≥ ?? 321·cosFSadYzKTσεφ βαβ 1） 確定計(jì)算參數(shù) 11 （1） 計(jì)算載荷系數(shù) K=KAKVKFα KFβ=1×1.03 ×1.4×1.36=1.96 （2） 根據(jù)縱向重合度 εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，查得螺旋角影響系數(shù) Yβ＝0。88 （3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.8933。 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47。 （4） 查取齒型系數(shù) 查得 YFa1=2.724；Yfa2=2.172 （5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得 Ysa1=1.569；Ysa2=1.798 （6） 計(jì)算[σF] σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98 [σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa （7） 計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較??FSaYσ = =0.0126??1FSaYσ 29.35674? = =0.014682FSaσ 8 大齒輪的數(shù)值大。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ =2.4 3201468.·6.10984cos9.2? mn=2.5 3.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.靜強(qiáng)度計(jì)算 12 安全系數(shù) AtcfQnKF?? 其中，有效圓周力 1060tPznp??2.896KN? 工況系數(shù) 取 1.05(C13-104)A 離心力 (C13-108) 2160czFq????????4.69? 懸垂力 1ffKa.5N??2sin0ff qF???.674K? 懸垂拉力系數(shù) 取 1.3(B15，C13-108)f 抗拉載荷 (3 排鏈)37.QN?9.5n 滿足要求 2.耐疲勞工作能力計(jì)算 1.0547.1096APK???3.2811.08.90354pzn??????? 2.?150.80zpPn 7.4 ,2100APK??2051ppALT??????? h146 13 3.耐磨損工作能力計(jì)算 312129503.pr pLcziTvd????????????????.4501.38.10692c???? ? 32815? h? 鉸鏈壓強(qiáng) AtcfrKFp?2AtcfKFbd?16.9MPa? 套筒長(zhǎng)度 取 34.9mm(6 排) 銷軸直徑 取 11.1mm (B7)2b 磨損系數(shù) 取 5.4 節(jié)距系數(shù) 取 1.23 齒數(shù)-速度系數(shù) 取 (C13-109)1c2c3c1? 4.抗膠合工作能力計(jì)算 ??????11.59lg1.87324max 25.4 4508.0.907.32tp Fpzn???????? ( 為單排鏈有效圓周力)tF 得 maxn?10/inr 14 第四章 混泥土攪拌機(jī)構(gòu)主要零部件的校核 4.1 軸承的選取及校核 軸承的校核 1）徑向力 5.16821??VHrF 1） 派生力 ，NYrAd7.52NYrBd7.52? 2） 軸向力 由于 ，dAdBa FF???31 所以軸向力為 ，2aA752?aB 3） 當(dāng)量載荷 由于 ， ，eFrAa??.1eFrBa?31.0 所以 ， ， ， 。4.0X6.AY?X0BY 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為2.1pfNFfPaArApA 4.509)(?? 2.0)(??aBrBpBFYXfP 4） 軸承壽命的校核 hCnLAh 2198.3)(6017??? 15 4.2 軸的設(shè)計(jì)及校核 1．求作用在齒輪上的受力 Ft1= =8990NdT2 Fr1=Ft =3370Nβαcostan Fa1=Fttanβ=2230N； Ft2=44940N Fr2=16850N Fa2=11150N 2．求軸上的載荷 66 207.5 63.5 Fr1=14180.5N Fr2=6030.5N 查得軸承 30307 的 Y 值為 1.6 Fd1=4430N Fd2=1890N 因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪旋向都是左旋。 故：Fa1=6380N Fa2=1890N 3．精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 MPaWmb5.17?? 16 截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 MPaWT64.72??Tmb 9.8.152?? 由于軸選用 40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以 ， ， 。MPaB73?Pa361??Pa2601??? 17 a) 綜合系數(shù)的計(jì)算 由 ， 經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中045.2?dr6.1dD 為 ， ，3??8? 軸的材料敏感系數(shù)為 ， ，.?q87.0?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 05.2)1(??????k7???q 查得尺寸系數(shù)為 ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 ，.??76.0??? 軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為 ，92?? 軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即 ，則綜合系數(shù)值為1?q93.21???????kK.?? b) 碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為 ，1.0???5.? c) 安全系數(shù)的計(jì)算 軸的疲勞安全系數(shù)為 92.61???maKS??.41??a??? SSc ???5.6.2?? 故軸的選用安全。 18 4.3 齒輪的校核 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力 和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算 齒根彎曲應(yīng)力。 對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （MPa）≤ [ ]??123j2081SjuKNZmBn? ??????? j? 彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 ?? 5123w()SwjMPaY?? 式中 N-齒輪傳遞功率（KW） ，N= ；dN?? -電動(dòng)機(jī)額定功率（KW） ；dN -從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率；? -齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）;jn m-初算的齒輪模數(shù)（mm）; B-齒寬（mm） Z-小齒輪齒數(shù)； u-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u≥1， “+”號(hào)用于外嚙合， “-”號(hào)用于內(nèi)嚙合； -壽命系數(shù)：SKTnNQ? -工作期限系數(shù)： 160TOKmC? T-齒輪在機(jī)床工作期限（ ）內(nèi)的總工作時(shí)間（h） ，對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取ST =15000~20000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為 T= /P，PS ST 為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； 19 -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;1n -基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)； OC m—疲勞曲線指數(shù)， —速度轉(zhuǎn)化系數(shù)， nK —功率利用系數(shù)， N —材料強(qiáng)化系數(shù)， ；Q —的極限值 ， 見(jiàn)表 3-5，當(dāng) ≥ 時(shí)，則取 = ；當(dāng)SKmaxSinSKSKmaxSKmax ＜ 時(shí)，取 = ；mini —工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取 =1.2~1.6；1 1 —?jiǎng)虞d荷系數(shù);2K —齒向載荷分布系數(shù)；3 Y—標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)； [ ]—許用接觸應(yīng)力（ MPa） ；j? [ ]—許用彎曲應(yīng)力（ MPa） 。w 如果驗(yàn)算結(jié)果 或 不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如jw? 仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。 軸上的斜齒輪采用調(diào)質(zhì)處理的方式進(jìn)行熱處理 N= =5.42kwdN??148.6/minjnr?3 u=1.05 = ≤[ ]=1560MPj?32081(.051).23.04721.53406486MP???AAj? 故齒輪符合標(biāo)準(zhǔn) 20 結(jié) 論 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到自己以前在學(xué)習(xí)中的不足，進(jìn)而查漏補(bǔ)缺，對(duì)前面的內(nèi) 容有了新的認(rèn)識(shí)和提高，特別是在指導(dǎo)老師的幫助下，才得以完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到要完整地完成一次設(shè)計(jì)不能有半點(diǎn)馬虎和僥幸心理。每一個(gè) 小的細(xì)節(jié)都得經(jīng)過(guò)精心的選擇，不懂的，不會(huì)的，要及時(shí)查手冊(cè)，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，對(duì)于 結(jié)構(gòu)方面要多請(qǐng)教老師。這次最大的收獲是：在動(dòng)手之前要經(jīng)過(guò)一番仔細(xì)的思考，只有這 樣才會(huì)不至于畫了又改，才能更有效的利用時(shí)間；其次是自己開(kāi)始認(rèn)識(shí)到手冊(cè)的重要性， 開(kāi)始自己認(rèn)為只要結(jié)構(gòu)不干涉就好了，經(jīng)過(guò)老師的一番指導(dǎo)，使我認(rèn)識(shí)到自己的這種錯(cuò)誤 思想，因?yàn)榧词故且粋€(gè)小小的螺釘也會(huì)讓設(shè)計(jì)從頭再來(lái)。我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好每一個(gè)小的細(xì) 節(jié)，平時(shí)多思考，盡量使自己的結(jié)構(gòu)安全可靠，不僅在設(shè)計(jì)中是這樣，生活中也是這樣。 我們就要走向工作崗位，很可能我們將來(lái)就是各行各業(yè)的設(shè)計(jì)人員，假如我們不注意那些 小的細(xì)節(jié)，那么不僅會(huì)造成國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失，更有可能對(duì)人的生命造成威脅。我們即將走向 社會(huì)，把畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們走向社會(huì)的一次很好的鍛煉，認(rèn)真做好它，將來(lái)不管干什么都 得：“認(rèn)認(rèn)真真做事，做好每件事” 。做一個(gè)對(duì)得起自己和別人的人。 21 致 謝 在完成本設(shè)計(jì)之際，首先向尊敬的導(dǎo)師致以衷心的感謝。本設(shè)計(jì)是在老師的精心指導(dǎo)、熱情 鼓勵(lì)和支持下完成的。在整個(gè)課題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，高深的學(xué)術(shù)造詣和誨人 不倦的精神，時(shí)刻激勵(lì)著我，令學(xué)生受益無(wú)窮。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這幾個(gè)月中，我從老師的耐心指 導(dǎo)中獲得了許多幫助，也學(xué)到了很多知識(shí)，令學(xué)生感激不盡。 同時(shí)也感謝大學(xué)四年來(lái)，所有老師對(duì)我辛勤的教導(dǎo)，大學(xué)是我人生中最重要的一段經(jīng)歷，在 這其中我不僅從老師們那里學(xué)到了非常多的知識(shí)，老師們的奉獻(xiàn)精神也令學(xué)生在以后的人生中不 斷受到激勵(lì)。在此謹(jǐn)表示我對(duì)所有老師的崇高敬意和衷心的感謝。 感謝大學(xué)四年來(lái)所有同學(xué)和朋友的幫助，我們一起學(xué)習(xí)、一起生活、共同進(jìn)步。共同留下了 許多美好回憶。 22 參考文獻(xiàn) 1 龔振幫.機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:電子建筑出版社,1995. 2 袁任光.可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例.廣州：華南理工大學(xué)出版社.2003 3 熊有倫.建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)技術(shù)基礎(chǔ).武漢：華中科技大學(xué)出版社.1996 4 郁漢琪，郭健. 可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社.2004 5 王兆義. 可編程控制器教程.北京：機(jī)械建筑出版社.2005 6 丁煒，魏孔平. 可編程控制器在建筑控制中的應(yīng)用.北京：化學(xué)建筑出版社.2004 7 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械建筑出版社,2002 8 吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版[M].北京:高等教育出版社,1999. 9 廖念釗,莫雨松,李碩根,楊興駿.互換性與技術(shù)測(cè)量第四版[M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2008. 10 陳錦昌,劉就女,劉林.計(jì)算機(jī)工程制圖.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1999. 11 馮辛安,黃玉美,杜君文.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械建筑出版社,2004. 12 周伯英.建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械建筑出版社,1995. 13 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,1995. 23