混凝土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計,混凝土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計,混凝土攪拌機,傳動,卸料,系統(tǒng),設計 湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計） 中 期 檢 查 表 學? 院：???? 工學院???????????? 學生姓名 倪欣 學??? 號 200940614115 年級專業(yè)及班級 2009級機械設計制造及其自動化(1)班 指導教師姓名 全臘珍 指導教師職稱 教授 論文（設計）題目 混凝土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計 畢業(yè)論文（設計）工作進度 ? 已完成的主要內(nèi)容 尚需解決的主要問題 1、資料的查找工作已完成。 2、已完成方案的比較，包括傳動方案與卸料方式。并選擇了最合理的方案。 3、完成了動力的選擇及分配。 4、完成了部分零件的參數(shù)計算與部分零件的CAD圖。 ? ? ? 1、主要部件的參數(shù)計算與剛度校核。 2、撰寫1至1.5萬字的設計說明書。 3、繪制零件圖與總裝配圖。 ? ? ? ? ? 指導教師意見 ? ? ? ? ???????????????????? 簽名：????????????? 年??? 月??? 日?? 檢查小組意見 ? ? ?????????????????????? 組長簽名：?????????? 年??? 月??? 日?? ? 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應責任人親筆填寫。 2.此表可從教務處網(wǎng)站下載中心下載。 ? 湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設計）任務書 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 學生姓名 倪欣? 學??? 號 200940614115? 年級專業(yè)及班級 2009級機械設計制造及其自動化(1)班 指導教師及職稱 全臘珍???教授 學??? 院 工學院? ? ? ? ? ? ? ? 20?12 年12月3 日 填 寫 說 明 ? 一、畢業(yè)論文（設計）任務書是學校根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文（設計）題目下達給學生的一種教學文件，是學生在指導教師指導下獨立從事畢業(yè)論文（設計）工作的依據(jù)。此表由指導教師填寫。 二、此任務書必需針對每一位學生，不能多人共用。 三、選題要恰當，任務要明確，難度要適中，份量要合理，使每個學生在規(guī)定的時限內(nèi)，經(jīng)過自己的努力，可以完成任務書規(guī)定的設計研究內(nèi)容。 四、任務書一經(jīng)下達，不得隨意更改。 五、各欄填寫基本要求。 （一）畢業(yè)論文（設計）選題來源、選題性質(zhì)和完成形式： 請在合適的對應選項前的“□”內(nèi)打“√”，科研課題請注明課題項目和名稱，項目指“國家青年基金”等。 （二）主要內(nèi)容和要求： 1．工程設計類選題 明確設計具體任務，設計原始條件及主要技術指標；設計方案的形成（比較與論證）；該生的側重點；應完成的工作量，如圖紙、譯文及計算機應用等要求。 2．實驗研究類選題 明確選題的來源，具體任務與目標，國內(nèi)外相關的研究現(xiàn)狀及其評述；該生的研究重點，研究的實驗內(nèi)容、實驗原理及實驗方案；計算機應用及工作量要求，如論文、文獻綜述報告、譯文等。 3．文法經(jīng)管類論文 明確選題的任務、方向、研究范圍和目標；對相關的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點；要求完成的工作量，如論文、文獻綜述報告、譯文等。 （三）主要中文參考資料與外文資料： 在確定了畢業(yè)論文（設計）題目和明確了要求后，指導教師應給學生提供一些相關資料和相關信息，或劃定參考資料的范圍，指導學生收集反映當前研究進展的近1－3年參考資料和文獻。外文資料是指導老師根據(jù)選題情況明確學生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻。 （四）畢業(yè)論文（設計）的進度安排： 1．設計類、實驗研究類課題 實習、調(diào)研、收集資料、方案制定約占總時間的20%；主體工作，包括設計、計算、繪制圖紙、實驗及結果分析等約占總時間的50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時間的30%。 2．文法經(jīng)管類論文 實習、調(diào)研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時間的60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時間的40%。 六、各欄填寫完整、字跡清楚。應用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名欄必須相應責任人親筆簽名。 ? ? 畢業(yè)論文 （設計）題目 混凝土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計? 選題來源 □結合科研課題?? 課題名稱：???????????????????????????????????????? □生產(chǎn)實際或社會實際?????????? ■其他??? 選題性質(zhì) ■基礎研究????? □應用研究???? □其他 題目完成形式 ■畢業(yè)論文????? □畢業(yè)設計???? □提交作品，并撰寫論文 主要內(nèi)容和要求 主要內(nèi)容： 1、混凝土攪拌站動力選擇及分配 2、傳動系統(tǒng)設計 3、混凝土攪拌站卸料系統(tǒng)設計 要求： 1、骨料最大顆粒 120mm 2、理論生產(chǎn)率 120m3/h 3、雙缸雙軸 4、要求結構合理、使用方便。 5、完成3張A0圖紙（折合），并要求CAD繪制。 6、撰寫設計說明書，文字在1.0～1.5萬字間，條理清楚，計算有據(jù)，格式按湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計）規(guī)范化要求。 翻譯一定數(shù)量的英文（摘要）。 7、設計說明書的內(nèi)容包括：課題的目的、意義、國內(nèi)外動態(tài)；研究的主要內(nèi)容；總體方案的擬定和主要參數(shù)的設計計算；傳動方案的確定 及設計計算，主要工作部件的設計；主要零件分析計算和校核；參考文獻，鳴謝。 ? ? 注：此表如不夠填寫，可另加附頁。 主要中文參考資料與外文資料 [1] 黃圣連; 修復輸送帶的小型機具[J];水利電力機械; 1991年03期; 62-64 [2] 汪新軍; 方圓攪拌站再添新員[J];筑路機械與施工機械化; 2007年04期; 17 [3] 朱敏奇,石磊; 輸送機 讓任務越來越輕松[J];現(xiàn)代制造; 2006年19期; 36-37 [4] 孫金風; 輪系機構計算機運動與力分析及其運動設計[D];中國地質(zhì)大學; 2004年 [5] 郝曉琳; 氣力輸送系統(tǒng)中粉料流動機理及實驗研究[D];青島科技大學; 2006年 [6] 徐慧; 全自動鋼帶卷繞機控制系統(tǒng)設計[J];遼寧省交通高等專科學校學報; 2007年04期 [7] 周建東; 談自動變速器中行星輪系的傳動比計算[J];重慶職業(yè)技術學院學報; 2006年04期; 151-152+156 [8] 全瓊瑛; 復合輪系運動分析的數(shù)學建模及應用[J];機械設計; 2005年09期; [9] 饒建華,孫立鵬,李吉春; 輪系機構運動分析的新方法[J];機械研究與應用; 2000年01期; 16-17 工作進度安排 起止日期 主要工作內(nèi)容 2012.11.06～2012.12.3 選題、下達設計任務書 2012.12.4～2013.1.07 調(diào)研、查找資料、畢業(yè)設計開題 2013.1.08～2013.01.25 設計方案修訂 2013.01.26～2013.03.28 設計計算? 繪圖 2013.03.29～2013.03.30 中期考核 2013.04.1～2013.04.30 書寫設計說明書，繪圖 ，修改 2013.05.01～2013.05.13 預審、修改 2013.05.14～2013.05.20 答辯 要求完成日期：20?13 年?5 月?06 日????????? 指導教師簽名：? ?????????????????????? 審查日期：20?12 年?12 月04? 日??????????? 專業(yè)委員會主任簽名： ????????????????? 批準日期：20?12 年?12 月?05? 日??????????? 學院指導委員會簽名（公章）：?????????? 接受任務日期：20?12? 年?12 月?05 日? ??????學生本人簽名：???????? ??????????????? 注：簽名欄必須由相應責任人親筆簽名。此表可從教務處網(wǎng)站下載中心下載。 ? ? 湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設計）開題報告 ? ? ? ? ? ? 學生姓名 倪欣 學??? 號 200940614115 年級專業(yè)及班級 2009級機械設計制造及其自動化(1)班 指導教師及職稱 全臘珍 教授 學??? 院 工學院 ? ? ? ? ? ? ? 2013年? 01? ?月? 07?? 日 ? 畢業(yè)論文（設計）題目 混凝土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計 文獻綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻等，不少于1000字） 課題的目的與意義 ? 混凝土攪拌機是一種帶葉片的軸在圓筒或槽中旋轉用以把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的機械。其主要組成結構包括：傳動系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等零部件。通過攪拌軸的回轉運動來帶動攪拌葉片對筒內(nèi)物料進行剪切、擠壓和翻轉推移等攪拌作用，破壞水泥顆粒團聚現(xiàn)象；促進彌散現(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動。的次數(shù)和運動軌跡的交叉頻率，加速勻質(zhì)化。 混凝土攪拌機是建筑機械中攪拌混凝土必備的機械，隨著我國房地產(chǎn)建筑行業(yè)、公路、鐵路、水電站等建設的擴大和商品混凝土的推廣，水泥制品產(chǎn)量逐年提高，對混泥土攪拌機的不同需求也越來越大，因此按不同需求發(fā)展不同的混泥土攪拌機越來越迫切了。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ? 混泥土攪拌機存世許多年了。19世紀40年代，在德、美、俄等國家出現(xiàn)了以蒸氣機為動力源的自落式攪拌機，其攪拌腔由多面體狀的木制筒構成，一直到19世紀80年代，才開始用鐵或鋼件代替木板，但形狀仍然為多面體。1888年法國申請登記了第一個用于修筑戰(zhàn)前公路的混凝土攪拌機專利。20世紀初，圓柱形的拌筒自落式攪拌機才開始普及。形狀的改進避免了混凝土在拌筒內(nèi)壁上的凝固沉積，提高了攪拌質(zhì)量和效率。1903年德國在斯太爾伯格建造了世界上第一座水泥混凝土的預拌工廠。1908年，在美國出現(xiàn)了第一臺內(nèi)燃機驅動的攪拌機，隨后電動機則成為主要動力源。從1913年，美國開始大量生產(chǎn)預拌混凝土，到1950年，亞洲大陸的日本開始用攪拌機生產(chǎn)預拌混凝土。在這期間，仍然以各種有葉片或無葉片的自落式攪拌機的發(fā)明與應用為主。自落式攪拌機依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成攪拌。工作時，隨著拌筒的轉動，物料被攪拌筒內(nèi)壁固定的葉片提升到一定高度后，依靠自重下落。由于各物料顆粒下落的高度、時問、速度、落點和滾動距離不同，從而物料各顆粒相互穿插、滲透、擴散，最后達到均勻混合。自落式攪拌機結構簡單，可靠性高，維護簡單，功率消耗小，拌筒和葉片磨損輕，但攪拌強度不高，生產(chǎn)效率低，攪拌質(zhì)量不易保證。此種攪拌機適于拌制普通塑性混凝土，廣泛應用于中小型建筑工地。按拌筒形狀和卸料方式的不同，有鼓筒式攪拌機、雙錐反轉出料攪拌機、雙錐傾翻出料攪拌機和對開式攪拌機等，其中鼓簡式攪拌機技術性能落后，已于1987年被我國建設部列為淘汰產(chǎn)品。隨著多種商品混凝土的廣泛使用以及建筑規(guī)模的大型化、復雜化和高層化對混凝土質(zhì)量、產(chǎn)量不斷提出的更高要求，有力地促進了混凝土攪拌設備在使用性能和技術水平方面的提高與發(fā)展。各國研究人員開始從混凝土攪拌機的結構形式、傳動方式、攪拌腔襯板材料以及攪拌生產(chǎn)工藝等方面進行改進和探索。20世紀40年代后期，德國ELBA公司最先發(fā)明了強制式攪拌機，和自落式攪拌機的工作原理不同，強制式攪拌機利用旋轉的葉片強迫物料按預定軌跡產(chǎn)生剪切、擠壓、翻滾和拋出等強制攪拌作用，使物料在劇烈的相對運動中得到勻質(zhì)攪拌。強制式攪拌機與自落式攪拌機相比，強制式攪拌機攪拌作用強烈，攪拌質(zhì)量好，攪拌效率高，但拌筒和葉片磨損大，功耗增大。此種攪拌機適于拌制干硬性、輕骨料混凝土以及特種混凝土和專用混凝土，多用于施工現(xiàn)場的混凝土攪拌站和預拌混凝土攪拌樓。根據(jù)構造特征不同，主要有立軸渦漿式攪拌機、立軸行星式攪拌機、立軸對流式攪拌機、單臥軸攪拌機和雙臥軸攪拌機等。隨著技術的發(fā)展，強制式攪拌機在德國的BHS公司和ELBA公司、美國的JOHNSON公司和REX WORKS公司、意大利的SICOMA公司和SIMEN公司、日本的日工株式會社和光洋株式會社等企業(yè)發(fā)展迅速，目前已形成系列產(chǎn)品。比如德國的EMC系列、EMS系列攪拌站和UBM系列、EMT系列攪拌樓，意大利的MAO系列攪拌站、MSO系列大型攪拌基地等。 ? 我國混凝土攪拌設備的生產(chǎn)從20世紀50年代開始。1952年，天津工程機械廠和上海建筑機械廠試制出我國第一代混凝土攪拌機，進料容量為400L和1000L。20世紀70年代未至80年代初，我國為適應建筑業(yè)商品混凝土大規(guī)模發(fā)展的需要，在引進國外樣機的基礎上，有關院所廠家陸續(xù)開發(fā)了新一代Jz型雙錐自落式攪機、D型單臥軸強制式攪拌機。其中，JS型雙臥軸攪拌機在80年代初研制成功。80年代末，我國混凝土攪拌產(chǎn)品開發(fā)重點轉向商品混凝土成套設備，研制出了10多種混凝土攪拌樓(站)。經(jīng)過引進吸收、自主開發(fā)等幾個階段，到本世紀初，國內(nèi)混凝土攪拌機技術得到長足發(fā)展，在產(chǎn)品規(guī)格和生產(chǎn)數(shù)量上，都達到了一定規(guī)模，出現(xiàn)了一批具有自主知識產(chǎn)權的新技術，逐步形成了一個具有一定規(guī)模和競爭能力的行業(yè)。2006年，我國生產(chǎn)裝機容量O.5～6m3的攪拌站2100多臺，已成為混凝土攪拌設備的生產(chǎn)大國。 主要參考文獻 [1] 黃圣連; 修復輸送帶的小型機具[J];水利電力機械; 1991年03期; 62-64 [2] 汪新軍; 方圓攪拌站再添新員[J];筑路機械與施工機械化; 2007年04期; 17 [3] 朱敏奇,石磊; 輸送機 讓任務越來越輕松[J];現(xiàn)代制造; 2006年19期; 36-37 [4] 孫金風; 輪系機構計算機運動與力分析及其運動設計[D];中國地質(zhì)大學; 2004年 [5] 郝曉琳; 氣力輸送系統(tǒng)中粉料流動機理及實驗研究[D];青島科技大學; 2006年 [6] 徐慧; 全自動鋼帶卷繞機控制系統(tǒng)設計[J];遼寧省交通高等專科學校學報; 2007年04期 [7] 周建東; 談自動變速器中行星輪系的傳動比計算[J];重慶職業(yè)技術學院學報; 2006年04期; 151-152+156 [8] 全瓊瑛; 復合輪系運動分析的數(shù)學建模及應用[J];機械設計; 2005年09期; [9] 饒建華,孫立鵬,李吉春; 輪系機構運動分析的新方法[J];機械研究與應用; 2000年01期; 16-17 [10] 濮良貴，紀名剛編。機械設計［M］.北京：高等教育出版社，2001 ［11］孫桓，陳作模主編.機械原理［M］.北京：高等教育出版社，2001 ［12］李超；混凝土攪拌站的研制與發(fā)展［J］；建設機械技術與管理；1996年02期；26-27 ［13］全瓊瑛；復合輪系運動分析的數(shù)學建模及應用［J］；機械設計；2005年09期 ［14］齒輪國家標準匯編.北京：中國標準出版社，1992 ［15］哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室編.理論力學［M］.北京：高等教育出版社，2001 ? 研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預期成果、條件保障等） 研究目的 通過研究國內(nèi)混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀與給出的課題要求，設計出一種操作方便，經(jīng)濟實用的混凝土攪拌機。 研究內(nèi)容 1確定總體設計方案 2確定傳動方案的比較 3電動機的選擇 4卸料系統(tǒng)的設計 研究方法 1確定總體設計方案：根據(jù)論文的題目要求骨料最大顆粒 120mm理論生產(chǎn)率 120m3/h雙缸雙軸優(yōu)先選擇雙臥軸強制式混凝土攪拌機，而且相比其他攪拌機它攪拌功率大、攪拌容積大、攪拌效率高等特點。 2確定傳動方案的比較：方案一 一般減速器傳動, 方案二諧波齒輪傳動。????? ?方案一結構簡單，總傳動比比較大，但沿齒寬載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度；方案二結構較為復雜，承載能力大多用于大功率、大傳動比變載荷，齒面磨損小而均勻，傳動效率高。根據(jù)題目的要求故選方案二。 3電動機的選擇：按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y系三相異步電動機。它為臥式封閉結構。 4卸料系統(tǒng)的設計：據(jù)攪拌系統(tǒng)卸料要求，攪拌完畢后需要將卸料板打開進行進行卸料；卸料完畢后要將卸料板進行迅速關閉。所以因此整個系統(tǒng)的運行就是一個慢進—快退的工作循環(huán)，所以采用液壓傳動方式，選用液壓缸做執(zhí)行機構。 ? ? 預期成果 ? 1：完成攪拌的動力選擇及分配 2：完成傳動的設計 ? 3：完成攪拌站系統(tǒng)的設計 ? 4：完成攪拌機機械部分和工程圖的控制 ? 5：完成設計說明書 條件保障 ? 1：有充裕的時間查找資料，選擇合理的方案并進行仔細的論證。 ? 2：具有一定的設計基礎，能夠獨立完成簡單的機械部分設計 3：能夠切身考查攪拌機的正常工作情況 進程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等） 進程計劃 2012.11.06～2012.12.03??????????? 選題、下達設計任務書 2012.12.04～2013.01.07??????????? 調(diào)研、查找資料、畢業(yè)設計開題 2013.01.08～2013.01.25??????????? 設計方案修訂 2013.01.26～2013.03.28??????????? 設計計算? 繪圖 2013.03.29～2013.03.30?????????? ?中期考核 2013.04.01～2013.04.30??????????? 書寫設計說明書，繪圖 ，修改 2013.05.01～2013.05.13??????????? 預審、修改 2013.05.14～2013.05.20??????????? 答辯 論證小組意見 ? ? ? ? ????????????????????????????? 組長簽名： ??????????????????????????????????????????????? 20??? 年?? 月?? 日 專業(yè)委員會意見 ? ? ??????????????????????????????專業(yè)委員會主任簽名： ???????????????? ??????????????????????????????20?? 年?? 月?? 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應責任人親筆填寫。 2.此表可從教務處網(wǎng)站下載中心下載。 湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計） 開題論證記錄 學 院： 工學院 記錄人： 學生姓名 倪欣 學 號 200940614115 年級專業(yè)及班級 2009級機械設計制造及其自動化 指導教師姓名 全臘珍 指導教師職稱 教授 論文（設計）題目 混泥土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計 論證小組質(zhì)疑： 1.你的課題有何意義？ 2.你設計的對象有哪些功能？ 3.你準備采用哪些機構？ 學生回答簡要記錄： 1.雙臥軸強制式混泥土攪拌機因為功率大﹑攪拌容量大等特點廣泛應用于房地公路﹑鐵路﹑水電站等建設，所以設計一款合理的攪拌機具有重大的意義。 2.能攪拌干硬性混泥土﹑半干硬性混泥土﹑輕骨料混泥土﹑砂漿。具有攪拌性強，勻質(zhì)性好的優(yōu)點。 3.傳動：二級展開式圓柱齒輪減速器傳動采用齒輪機構 卸料：液壓執(zhí)行機構﹑曲柄滑塊機構。 論證小組 成員簽名 論證地點： 論證日期：20 年 月 日 注：此表可從教務處網(wǎng)站下載中心下載。記錄、簽名欄必須用黑色筆手工填寫。 湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學 全日制普通本科生畢業(yè)設計 混凝土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計 THE DESIGN OF TRANSMISSION SYSTEMS AND DISCHARGE SYTEMS OF CONCRETE MIXING PLANT 學生姓名： 倪欣 學 號：200940614115 年級專業(yè)及班級： 2009級機械設計制造及其自動化(1)班 指導老師及職稱： 全臘珍 教授 學 院： 工學院 湖南·長沙 提交日期：20013年05月 目 錄 摘要 1 關鍵詞 1 1 前言 1 1.1 研究的目的與意義 2 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1.3 影響混泥土攪拌機質(zhì)量因素 2 2 總體方案的確定 3 2.1減速器傳動方案的擬定 3 2.2電動機類型和結構 4 2.3電動機的選擇 4 2.3.1電動機容量 4 2.3.2電動機轉速 5 2.4傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 5 3 減速器的傳動設計與計算 5 3.1 軸的計算 5 3.2 高速級齒輪的設計與計算 6 3.2.1選定齒輪精度等級，材料及模數(shù) 6 3.2.2按齒面接觸疲勞強度設計 7 3.2.3按齒根彎曲疲勞強度設計 8 3.2.4幾何尺寸計算 9 3.3 軸類零件的設計 10 3.3.1輸出軸尺寸的設計計算 10 3.3.2軸上的載荷計算 13 3.3.3建的選擇及校核 16 3.4 潤滑與密封 16 4 V帶的設計與計算 17 4.1 確定計算功率 17 4.2 選擇V帶的帶型 17 4.3 確定帶輪的基準直徑并驗算帶速v 17 4.4 計算大輪的基準直徑 17 4.5 確定V帶的中心距a和基準長度 17 4.6 驗算小帶輪上的包角α 18 4.7 計算帶的根數(shù)Z 18 4.8 帶輪的結構設計 19 5 卸料系統(tǒng)的設計 19 5.1 對卸料系統(tǒng)的要求 19 5.2 確定卸料系統(tǒng)的控制方式 19 5.3 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 20 5.4 計算和選擇液壓元件 20 5.4.1計算液壓缸的總機械載荷 20 5.4.2的計算 21 5.4.3的計算 22 5.5 確定液壓缸的結構尺寸和工作壓力 22 5.6 液壓泵的計算 22 5.6.1確定液壓泵的實際工作壓力 22 5.6.2確實液壓泵的流量 22 5.6.3確定液壓泵電機的功率 23 5.6.4選擇控制元件 23 5.7 油管及其他輔助裝置的選擇 23 5.7.1查閱設計手冊選擇油管公稱通徑、外徑、壁厚參數(shù) 23 5.7.2確定郵箱容量 23 5.8 液壓缸的設計計算 23 5.9 卸料機構的設計 24 6 總結 24 參考文獻 25 致謝 26 湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)設計 誠 信 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設計是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 畢業(yè)論文（設計）作者簽名： 20 年 月 日 混泥土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計 學 生：倪 欣 指導老師：全臘珍 (湖南農(nóng)業(yè)大學工學院，長沙410128) 摘要：本文通過對混泥土攪拌機發(fā)展歷史和國內(nèi)外的現(xiàn)狀的研究，結合比較市場上已出現(xiàn)的不同類型混泥土攪拌機之間的技術差別，自主研究和改進當前的缺陷和不足。本文主要通過對中聯(lián)重科和三一生產(chǎn)的混泥土攪拌機進行借鑒和研究，取其長處，改善其不足和缺陷。本文主要對攪拌機的方案；傳動系統(tǒng)和卸料系統(tǒng)進行設計和計算，從而達到所需的技術要求。 關鍵詞：減速器；V帶；液壓 The Design of Transmission Systems and Discharge Sytems of Concrete Mixing Plant Student：Ni Xin Tutor：Quan Lazhen （College of Engineering,Hunan Agricultural University,Changsha410128,China） Abstract: This article through to the concrete mixer development history and status quo of research both at home and abroad, combined with the comparison on the market there has been a technology between different types of concrete mixer, independent research and improve the current defects and the insufficiency. This article mainly through to the concrete mixer of The Zhonglian Zhongke and The San Yi reference and study and take its strengths, improve their deficiencies and defects. This article mainly for blender project; Drive system and discharging system for design and calculation, so as to achieve the required technical requirements. Key Words: Harmonic gear reducer；V belt；The hydraulic 1 前言 1.1 研究的目的與意義 目前我國的混泥土攪拌機主機基本上依靠國外進口，國內(nèi)的技術水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近國際水平，但是缺乏自主產(chǎn)權。隨著我國房地產(chǎn)建筑行業(yè)、公路、鐵路、水電站等建設的擴大和商品混凝土的推廣，水泥制品產(chǎn)量逐年提高，對混泥土攪拌機的不同需求也越來越大，因此按不同需求發(fā)展不同的混泥土攪拌機越來越迫切了。雙臥軸強制式攪拌機與其他攪拌機相比它攪拌功率大、攪拌容積大、攪拌效率高等特點。已經(jīng)廣泛應用于各領域。本文主要設計內(nèi)容有（1）雙臥軸強制式攪拌機的傳動系統(tǒng)設計（2）雙臥軸強制式攪拌機的卸料系統(tǒng)設計。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 最早的混凝土攪拌機出現(xiàn)在20世紀初，那時候是利用蒸汽作為原動力來驅使攪拌機的運行與生產(chǎn)。1950年以后，各種各樣的混凝土攪拌機相繼被開發(fā)出來，逆向轉動式和非臥式還有其它類型的攪拌機成為這一時代的代表性產(chǎn)物，之后的混凝土攪拌機分為自落式和強制式。前者適用于塑性混泥土，后者適用于干硬性混泥土。 我國我國混凝土攪拌設備的生產(chǎn)從20世紀50年代開始。80年代末，我國混凝土攪拌產(chǎn)品開發(fā)重點轉向商品混凝土成套設備，研制出了10多種混凝土攪拌樓(站)。經(jīng)過引進吸收、自主開發(fā)等幾個階段，到本世紀初，國內(nèi)混凝土攪拌機技術得到長足發(fā)展，在產(chǎn)品規(guī)格和生產(chǎn)數(shù)量上，都達到了一定規(guī)模。2006年，我國生產(chǎn)裝機容量O.5～6m3的攪拌站2100多臺，已成為混凝土攪拌設備的生產(chǎn)大國。但是相比較歐美一些國家我國的生產(chǎn)水平還是相對落后。 1.3 影響混泥土攪拌質(zhì)量因素 為了確?；炷嗤恋臄嚢栀|(zhì)量，要求混合料混合攪拌均勻，攪拌時間短，卸料快，殘留少，污染低以及耗能少。影響混泥土攪拌機攪拌質(zhì)量因素有：攪拌機的加料容量與攪拌筒幾何容積的比率，攪拌機的結構形式，混合料的加料過程與加料位置，攪拌速度和葉片磨損情況等等。這些都是目前的主要研究方向。 下圖為此次研究示意簡圖，本設計主要研究傳動和卸料系統(tǒng)設計。 圖1 攪拌示意簡圖 Figure 1 stir the schematic diagram 2 傳動總體方案的確定 2.1 減速器傳動方案的擬定 圖2 傳動方案一 Figure 2 The first transmission scheme 圖3 傳動方案二 Figure 3 The second transmission scheme 方案一為圓柱齒輪減速器，方案二為諧波齒輪減速器。方案一結構簡單應用廣泛，使用壽命較方案二較長。方案二結構復雜，柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。而諧波齒輪諧波齒輪傳動比i2=50～500較大。故而選擇方案一，減速器為二級展開式圓柱齒輪減速器。 2.2 電動機類型和機構 按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y（IP44）系列三相異步電動機。它為臥式封閉結構。 2.3 電動機的選擇 2.3.1電動機容量 (1)攪拌軸機工作機的輸出轉矩TW和轉速Nw Q=3.6Vt1+t2+t3 （1） 式中：Q為混泥土攪拌機理論生產(chǎn)率為120m3／h V為出料容量 為上料時間取25s 為攪拌時間取72s 為卸料時間取8s 代入式中并單位換算得：V≈970L,即攪拌機的出料容量為970L。根據(jù)文獻[5]表6進行比較可取 TW=3000N.m Nw=30r／min （2） （3） (2) 電動機輸出功率Pd Pd=pwη=TWnWη （4） 傳動裝置的總效率η=η1×η23×η32×η4×η5,式中，η1 η2…η5從電動機至攪拌軸之間的各傳動機構和軸承的效率。由教材表2-4查得：V帶傳動η1=0.96；滾動軸承η2=0.99；圓柱齒輪傳動η3=0.97；彈性聯(lián)軸器η4=0.99；攪拌軸滾動軸承η5=0.99，則 η=0.96×0.993×0.972×0.99×0.99=0.83 故 Pd= pwη=9.420.83=11.35KW (3)電動機額定功率Ped 由文獻[4]表20-1選取電動機額定功率Ped=15KW 2.3.2 電動機的轉速 為了便于選擇電動機轉速，先推算電動機轉速的可選范圍。由文獻[4]表2-1查V帶傳動常用傳動比i1=2～4，單級圓柱齒輪傳動比范圍i2=3～6，則電動機轉速可選范圍為 nd=nwi1i2=540～4320r／min 故選用電動機的型號為Y160L-2。P0=15KW，n0=970r/min 2.4 傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 （1）傳動裝置總傳動比= = =32.3 (5) (2)取V帶的傳動比為3，故齒輪減速器的傳動比= =10.8m/s。參考文獻[4]式14-2=×，由于減速器為二級展開式圓柱齒輪減速器，則取=1.2。所以算得高速級=3.6，低速級=3。 4 減速器傳動的設計與計算 3.1 軸的設計與計算 （1） 電動機軸的計算 轉速：=970 輸入功率：P=15KW 輸出轉矩：T=9.55×=9.55× =147.68N.mm (6) （2） Ι軸(高速軸)的計算 轉速：n= (7) 輸入功率：P=P (8) 輸入轉矩：T=9.55× (9) （3）Ⅱ軸（中間軸）的計算 轉速：n= 輸入功率：P==13.41KW (10) 輸入轉矩：T=9.55× (11) （3） Ⅲ軸（低速軸）的計算 轉速：n= (12) 輸入功率：PP=12.88KW (13) 輸入轉矩：TN.m (14) 所以各軸運動和動力參數(shù)如下 表1 各軸運動和動力參數(shù) Table 1 The axis movement and the dynamic parameters 軸 號 功率（KW） 轉矩（N.m） 轉速（） 電機軸 15 147.68 970 高速軸 14.4 425.32 323.3 中間軸 13.41 1425.96 89.81 低速軸 12.88 4113.85 29.9 3.2 高速級齒輪的設計與計算 3.2.1 選定齒輪精度等級，材料及模數(shù) (1) 混泥土攪拌機為重型機械，查文獻[4]表10-4選擇7級精度（GB10095—88） (2) 材料的選擇。由文獻[2]表10-1選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者硬度差為40HBS。 (3) 選小齒輪齒數(shù)為Z=25，大齒輪齒數(shù)Z可由Z=×得Z=90 3.2.2 按齒面接觸疲勞強度設計 根據(jù)文獻[2]式(10-9a)可得： (15) (1) 確定公式中各數(shù)值 1）試選=1.3。 2）由文獻[2]表10-7選取齒寬系數(shù)=1。 3）計算小齒輪傳遞的轉矩，由前面計算可知： T=N。 4）由文獻[2]表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP 5)由文獻[2]圖10-21d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限=600MP；大齒輪的接觸疲勞強度極限=550MP。 6）由文獻[2]圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.98；=1.03。 7）計算接觸疲勞許用應力。 取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，有 []==0.98600=6588MP (16) []==1.03550=567MP (17) (2) 計算與確定小齒輪分度圓直徑d，代入 []中較小的值 1）計算小齒輪的分度圓直徑d，由計算公式可得： =99.2mm 2)計算圓周速度。 v==1.68m/s (18) 3）計算齒寬b b==199.2=99.2mm (19) 4）計算模數(shù)與齒高 模數(shù) (20) 齒高 (21) 5) 計算齒寬與齒高之比 6）計算載荷系數(shù)K。 ①根據(jù)v=1.68m/s,七級精度，由文獻[2]圖10-8查得動載系數(shù)=1.06 ②直齒輪，==1； ③由文獻[2]表10-2查得使用系數(shù)K=1.50； ④根據(jù)v=2.67m/s，7級精度，由文獻[2]表10-4使用插值法查得小齒輪相對得支承非對稱布置時=1.326； ⑤由=11.11和=1.445查文獻[2]圖10-13得=1.38，故載荷系數(shù) K= K×××=1.5×1.06×1×1.326=2.108 7)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由文獻[2]式10-10a得 (22) 8）計算模數(shù) （23） 3.2.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 按公式： mn≥32KT1?dZ12×YFαYSασF (1) 確定計算參數(shù) 1）計算載荷系數(shù) K==1.50×1.06×1×1.38=2.194 2）查取齒形系數(shù) 由文獻[2]表10-5查得=2.65，=2.2267 3）查取應力校正系數(shù) 由文獻[2]表10-5查得=1.59，=1.771 4）由文獻[2]圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極=500MP，大齒輪的彎曲疲勞強度極限=380MP 5）由文獻[2]圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85，K=0.88 6）計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則有： =303.6Mp (24) =238.9M (25) 7）計算大、小齒輪的 ，并加以比較 =0.01205 (26) ==0.0165 (27) 經(jīng)比較小齒輪的數(shù)值大。 (2)設計計算 m=3.67mm 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關，可取由彎曲強度算得的模數(shù)3.67并就近圓整為標準值m =4mm，已可滿足彎曲疲勞強度。于是有： ==29.91 （28） 取Z=30，則Z3.6=108，這樣設計出的齒輪傳動，即滿足了齒面接觸強度，又滿足了齒跟彎曲強度，做到結構緊湊，避免浪費。 3.2.4幾何尺寸計算 （1）計算分度圓直徑 mm （29） （30） （2）計算中心距 a=276mm （31） （3）計算齒輪寬度 b= （32） B=120mm，B=100mm （33） 以上方式同理可得，另一對齒合齒輪的基本參數(shù)：25，=75，m=10, =750, =250,=250,=230 由此列出各齒輪的參數(shù)如下： 表2 齒輪參數(shù) Table 2 The gear parameters 名稱 符號 小齒輪1 大齒輪1 小齒輪2 大齒輪2 模數(shù) m 4 4 10 10 壓力角 α 20o 20o 20o 20o 分度圓直徑 d 120 432 250 750 齒頂高 ha 4 4 10 10 齒跟高 hf 6 6 12.5 12.5 齒全高 h 10 10 22.5 22.5 齒頂圓直徑 da 128 440 270 770 齒根圓直徑 df 110 422 225 725 齒距 p 12.56 12.56 31.4 31.4 標準中心距 a 276 500 3.3軸類零件的設計 3.3.1 輸出軸尺寸的設計計算 1.求輸出軸的功率、轉速和轉矩 P3=P2η2η3=12.88KW （34） 　 N3=n2/i23 =29.9r/min （35） T3=9550P3/n3=4113.85N·m （36） 2.求作用在齒輪上的力 已知低速級大齒輪的分度圓直徑為d2=750mm而 Ft=2T3/d2=2×4113.85 /0.75=10970N （37） Fr=Ft×tanα=3992.75N （38） Fn= Ft/cosα=11673.94N （39） 3．初步確定軸的直徑 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻[2]表15-3，取A0=112，于是得 dmin=A0×(P3/n3)1/3=84.61mm 輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑d1-2。為了使所選的直徑d1-2與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需要同時選擇聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉矩Tca=KAT3，查文獻[2]表14-1，考慮到中等沖擊載荷，故取KA=1.5，則 Tca=KAT1=1.5×4113850N.mm=6170775N·mm （40） 圖4 輸出軸的結構簡圖 Figure 4 Structure diagram of output shaft 按照計算轉矩應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查文獻[4]表8-7，選用HL7型彈性彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為6300000 N.mm,最大轉速為1700r/min,軸徑為70-110mm，則半聯(lián)軸器的孔徑d1=45mm,故取d1-2=45mm,半聯(lián)軸器長度為172mm，半聯(lián)軸器與軸配合的榖孔長度為132mm。 4.軸的結構設計 （1）裝配方案的擬訂 軸上從左到右依次裝配的零件為聯(lián)軸器，端蓋1，滾動軸承1，齒輪，滾動軸承2，端蓋2。如圖所示。 （2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 1）因為要滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸的1-2段右端要制出一軸肩。所以2-3段的直徑取為d2-3=95mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑95mm。半聯(lián)軸器與軸配合的榖孔長度為172mm。為了保證擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，1-2段的長度應有所減小，取L1-2=172mm。 2）初步選擇滾動軸承，選用深溝球軸承,參照工作要求并根據(jù)d2-3=95mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙、代號為6420，d=100mm,D=150mm,B=24mm，所以d3-4=d7-8=100mm，L3-4=24mm由于右邊是軸肩定位，d4-5=110mm，L4-5=150mm，7-8段為軸段，取倒角為C2，所以L7-8=80mm。 右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。取定位軸肩高度h=8mm，因此取d4-5=156mm。 3）取安裝齒輪處的軸段的直徑d6-7=108mm,齒輪左端與軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度230mm,為了使套筒面可靠地壓緊齒輪，此軸段應稍微小于輪轂長度，取L6-7=225mm,齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=10mm,則軸環(huán)處的直徑d5-6=120mm。軸環(huán)寬度b>1.4h,故取L5-6=16mm。 4）軸承端蓋的總寬度設計為50mm （由減速器及軸承端蓋的結構設計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面和聯(lián)軸器的端面的距離30mm。所以軸2-3段的長度為L2-3=80mm。 5）2-3段是固定軸承的軸承端蓋e=12mm。據(jù)d2-3=95mm和方便拆裝可取L2-3=95mm。 至此已經(jīng)確定軸的各段直徑和長度，數(shù)據(jù)列于下表: 表3 輸出軸各段的尺寸 Table 3 The size of the output shaft paragraphs 軸段 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 直徑（mm） 90 95 100 110 120 108 100 長度(mm) 172 110 58 150 16 225 80 安裝零件 聯(lián)軸器 端蓋 軸承 - 軸肩 齒輪 軸承 (3)軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位都用平鍵連接。根據(jù)齒輪段軸的直徑查文獻[4]表4-1得齒輪用平鍵截面b×h=28mm×16mm, 鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為200mm。同時為了保證齒輪與軸具有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。半聯(lián)軸器與軸連接，選用平鍵b×h=25mm×14mm×160mm,聯(lián)軸器和軸的配合為。軸承和軸的周向定位由過渡配合來保證，此處選擇軸的直徑尺寸公差為m6。 （4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考文獻[2]表15-2，軸端倒角為2×45o，軸肩處的圓角半徑詳情見圖。 3.3.2軸上的載荷的計算 (1)受力分析與計算 根據(jù)結構圖作出軸的受力分析和彎矩、轉矩圖如圖： 圖5 軸的受力分析圖 Figure 5 Axial force bearing analysis diagram 圖6 軸的力矩圖 Figure 6 The moment diagram of axial 現(xiàn)將計算出的各個截面的MH，MV 和M的值如下： FNH1=7162N，F(xiàn)NH2=3808N ，MH=1.17×106N.mm FNv1=2606.73N，F(xiàn)Nv2=1386.02N，MV=4.26×105N.mm 總彎矩 1.24×106 N.mm （41） （2）按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常我們只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面C的強度。 公式為： (42) 其中，是軸的計算應力。單位MPa M是軸所受的彎矩，單位 T是軸所受的扭矩，單位 W是軸的抗彎截面系數(shù)，近似的看成圓軸，計算公式。 是對稱循環(huán)變應力時軸的許用彎曲應力，因為是45鋼，調(diào)質(zhì)處取為60MPa。 a取0.6，d取86mm，則 =21.8 MPa =60MPa 故安全。 （3）精確校核軸的疲勞強度 1）判斷危險截面 軸承截面只受彎矩作用，所以軸承截面不需要校核。從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面2、3和4、5的過盈配合引起的應力集中最嚴重。從受載的情況來看，截面C1上的應力最大。截面2、3和4、5的應力集中的影響相近，但截面2、5不受扭矩作用，同時軸徑也較大，所以不用做強度校核。截面6和7更不用校核了。截面C雖然應力最大，但應力集中不大，而且軸的直徑也大，所以截面C也不用校核。所以軸只需校核截面3、4左右兩側就可以了，截面3的彎矩更大，故校核截面3。 2）截面3的右側 抗彎截面系數(shù) （43） 抗扭截面系數(shù) （44） 截面3左側的彎矩M為 N.mm （45） 截面3上的扭矩為 T3=9550P3/n3=4113850N.mm （46） 截面上的彎曲應力為 （47） 截面上的扭轉切應力為 （48） 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 由文獻[2]表15-1查得，，。 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)及按附表3-2查得。 因為，，所以 =2.0，=1.486 又由文獻[2]附圖3-1得軸的材料的敏性系數(shù)為 ， 。所以有效應力集中系數(shù)計算為 （49) （50） 由文獻[2]附圖3-2得尺寸系數(shù) 由文獻[2]附圖3-3得扭轉尺寸系數(shù)。 軸按磨削加工，由文獻[2]附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為。 軸未經(jīng)表面強化處理，。所以按公式得 （51） （52） 因為碳鋼的特性系數(shù)為取 取 （53） 于是，根據(jù)文獻[2]式15-6至15-8幾個公式 （54） （由軸向力引起的壓縮力在此處作為計入，但因其太小，故忽略不計，下同） （55） =10.08 （56） 當S取1.5時，，所以說是安全的。 故該軸在此套筒軸肩左側的強度也是足夠的。由于此模型無大的瞬時過載及嚴重的應力循環(huán)不對稱，故不進行靜強度校核。 3.3.3鍵的選擇及校核 鍵材料選擇選擇常用的45鋼。軸槽及輪軸線的對稱度公差選8級。由于高速軸是齒輪軸，故其上無需用鍵。對于低速軸則有： （1） 聯(lián)軸器處 選A型普通平鍵b×h×L＝25mm×14mm×200mm,許用擠壓力=110MP。 強度校核：MP=90MP＜=110MP，故滿足強度要求，安全。 （2） 低速齒輪處 選A型普通平鍵b×h×L＝28mm×16mm×200mm 強度校核=58.62MP＜=110MP，故滿足強度要求，安全。 （3） 中速齒輪處 選A型普通平鍵b×h×L＝20mm×12mm×90mm 強度校核：=108MP＜=110MP，故滿足強度要求，安全。 3.4 潤滑與密封 （1）潤滑 齒輪采用侵油潤滑。參考文獻[4]。當齒輪圓周速度v≤12m/s時，圓柱齒輪侵入油的深度約為一個齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯xh≥30-60mm。軸承潤滑采用潤滑脂，潤滑脂的加入量為軸承空隙體積的1/3～2/3，采用稠度較小的潤滑油。 （2）軸承的密封 軸承的密封裝置時為了阻止灰塵﹑水﹑酸氣和其他雜物進入軸承，并且阻止?jié)櫥瑒┑牧魇?。在次選用接觸式密封。因為各軸承采用的是飛濺的潤滑油潤滑，所以選用氈圈油密封較好，它結構簡單，但摩擦較大。 4 V帶的設計與計算 4.1 確定計算功率 由參考文獻[2]表8-7查得工作情況系數(shù)=1.2，則： 1.2×15=18kw （57） 4.2 選擇V帶的帶型 根據(jù)，由參考文獻[2]圖8-11選用B型 4.3確定帶輪的基準直徑并驗算帶速v （1）初選小帶輪的基準直徑 根據(jù)V帶的類型為C型，參考文獻[2]表8-6和8-2取小帶輪的基準直徑=200mm （2）驗算帶速V 參考文獻[2]式8-13驗算帶的速度 =×200=10.15m/s （58） 所以5m/s＜V＜30m/s，故帶速合適 4.4計算大輪的基準直徑 V帶的傳動比為2 ～5，所以本設計取=3。根據(jù)參考文獻[4]式（8-15），計算大帶輪的基準直徑 =×=3×200=600mm （59） 再根據(jù)文獻[2]表8-8進行調(diào)整取=600mm 4.5確定V帶的中心距a和基準長度 （1）根據(jù)帶傳動總體尺寸的限制條件或要求的中心距，結合文獻[2]8-20，初定中心距=800mm （2）計算相應的帶長度 ≈2906mm （60） 由參考文獻[2]表8-2選帶的基準長度=2800 由參考文獻[2]式8-23計算中心距a =800+(2800-2906)/2=747mm （61） 確定中心距變化范圍 =a-0.015×=747-0.015×2800=705mm （62） =a+0.03×=747+0.03×2800=831mm （63） 則得中心距變化范圍為705～831mm 4.6驗算小帶輪上的包角α 由文獻[2]式（8-7）和（8-6）可知，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生，為了提高傳動的工作能力，應使 α≈180°—（—）×（57.3°/a）≈149.7°≧90° （64） 4.7計算帶的根數(shù)Z （1）計算單根V帶的額定功率 由=200mm =970r/min,由文獻[2]表8-4b得： =3.81KW 根據(jù)=970r/min，=3和B型帶，參考文獻[2]表8-4b得： Δ=0.32kw 查參考文獻[2]表8-5和表8-2分別可得： =0.92 =1.05 所以： =（+Δ）××=3.99kw （65） （2）計算V帶的根數(shù)Z Z==≈4.51 （66） 所以帶的根數(shù)為5。 4.8帶輪的結構設計 （1）帶輪的材料選擇 選擇原則: 常用的帶輪材料為鑄鐵，牌號為HT150或HT200.轉速較高時采用鑄鋼或者鋼板沖壓后焊接而成，小功率時可以采用鑄鋁或是塑料。 根據(jù)n0=970r/min，故選擇帶輪材料為鑄鋼 （2）帶輪的結構形式 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。其形式與基準直徑有關: ①當帶輪基準直徑為dd2≤2.5×d 采用實心式。（其中d為安裝帶輪的軸的直徑，mm） ②當帶輪基準直徑為dd2≤300mm時采用腹板式； ③當帶輪的直徑為dd2≤300mm 且D1 – d1≥100mm 時，采用孔板式（其中D1為輪輻直徑，d1為輪轂直徑）： ④當帶輪基準直徑為dd2≥300mm ,故選用輪輻式結構。 5.7 V帶傳動的張緊 根據(jù)實際要求，本設計采用定期張緊裝置。即定期改變中心距的方法來調(diào)節(jié)帶的初拉力使帶重新張緊。 5卸料系統(tǒng)的設計 5.1對卸料系統(tǒng)的要求 當混凝土攪拌完畢時，需要將卸料門慢慢打開將混凝土完全卸出，減小混凝土對卸料系統(tǒng)的沖擊；混凝土卸料完畢時，需要將卸料門迅速關閉，提高生產(chǎn)效率，并且當攪拌主機在攪拌混凝土時需要卸料門關好，并且有一定的密封性能。 5.2確定卸料系統(tǒng)的控制方式 根據(jù)攪拌系統(tǒng)卸料要求，混凝土攪拌完畢，將卸料板慢慢的打開進行卸料，減小混凝土對卸料系統(tǒng)的沖擊；混凝土卸料完畢時，需要將卸料門迅速關閉，提高生產(chǎn)效率，因此整個系統(tǒng)的運行就是一個慢進—快退的工作循環(huán)，本設計采用液壓傳動方式，選用液壓缸做執(zhí)行機構。 卸料門的開閉式卸料門的圓周運動，卸料時卸料門所受壓力角大，因此采用定量齒輪泵；由于攪拌和卸料是兩個完全的過程，在攪拌時卸料門是關閉的，當混凝土攪拌完畢時將卸料門打開完成卸料，因此采用手動控制的方式。 控制元件是一個三位四通具有M型機能的換向閥，而當混凝土在攪拌時需要將卸料門關閉，并且要保證有一定的壓力保證它的密封性能，因此液壓泵在工作時對系統(tǒng)部產(chǎn)生任何壓力作用，采用兩個液壓控制單向閥分別控制液壓缸的兩個進油（出油）管來完成系統(tǒng)的這一要求。 5.3 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)控制的是卸料門開與閉，而且兩動作的速度不相同，因此在卸料門打開時在液壓系統(tǒng)流量一定的情況下從液壓缸的無桿腔進油，它的工作原理是高壓慢進，不但可以克服混凝土對卸料板的摩擦，而且還可以將卸料門慢慢的打開；卸料門需要關閉時基本上是在無摩擦的情況下運行的，因此從液壓缸的有桿腔進油，它的工作原理是低壓快退，完全符合卸料系統(tǒng)的要求。 圖6 液壓原理圖 figure 6 The diagram of Hydraulic principle diagram 5.4 計算和選擇液壓元件 5.4.1計算液壓缸的總機械載荷F 根據(jù)機構的工作情況，液壓缸所受的總機械載荷為： （67） --卸料板的磨擦力 --回油背壓形成的阻力 --密封阻力 圖7 卸料板受力圖 Fig7 The Priciple of Hydraulic 的計算 根據(jù)攪拌機的出料容量取卸料口的面積s=0.25m2,攪拌機滿載時的高度h=1.5m.則混泥土體積V=0.375，查表所得混泥土的密度為ρ=2.5×103kg/m3,摩擦系數(shù)μ=0.2。 =ρVgμ=1875N （68） 最大值為1875N 5.4.2 的計算 因為活塞桿的行程是L=283mm，所以當液壓缸啟動時 ---克服液壓缸密封件的摩擦阻力所需要控制壓力，查表＜0.3MPa,取=0.1MPa ---進油工作腔有效面積，此值屬于未定值，初估計為80cm2 =0.1×× （69） 5.4.3 的計算 = （70） ---回油背壓，一般取=0.3MPa ---有桿腔活塞面積，考慮到差動比為2 ===0.15× （71） 所以作用在活塞上的總機械載荷為： F==0.25×+1875 （72） 5.5確定液壓缸的結構尺寸和工作壓力 查文獻[21]表9-3,取工作壓力=1MPa == （73） 算的=25cm2 活塞直徑 因差動比為1：2所以活塞桿直徑 根據(jù)文獻[21]表4-4對缸桶內(nèi)徑圓整，取D=63mm，又d=0.7D=0.707×63=44.5mm。按文獻[21]表4-6圓整的d=45 5.6液壓泵的計算 5.6.1確定液壓泵的實際工作壓力 （74） --沿程和沿路壓力損失，可估為（0.5 ～ 1.5）Mpa，取0.5Mpa，因此，可確實液壓泵的實際工作壓力為1.5Mp 5.6.2確實液壓泵的流量 --卸料板打開時所需最大的流量之和,工進時所需流量最大。 ==5.29L/min （75） 取泄露泄露系數(shù)K=1.2，由此可得 按壓力為1.5Mpa，流量為6.35可選用BBXQA型齒輪泵，其額定壓力為2Mpa排量為12m/r。 5.6.3 確定液壓泵電機的功率 計算最大工進時所需功率 --一個液壓缸最大工進速度下所需流量 --液壓泵實際工作壓力，1.5Mpa --液壓泵總數(shù)效率，取=0.8 5.6.4 選擇控制元件 根據(jù)系統(tǒng)最高工作壓力和通過閥的最大流量，在標準元件的產(chǎn)品樣品本中選取控制元件規(guī)格。 方向控制閥：按P=1.5MPa，q=6.53L/min，按定時兼手動控制方向閥4WMM6MV/23(滑閥機能M型) 液壓單向閥：按P=1.5MPa，q=6.53L/min，選擇DXFG6 溢流閥的選擇：DBDHHG6P 液壓泵的選擇：P=1.5MPa，q=6.53L/min，可選用BBXQA型齒輪泵，其額定壓力為2.5Mpa，排量為12ml/r 5.7油管及其它輔助裝置的選擇 5.7.1 查閱設計手冊選擇油管公稱通徑、外徑、壁厚參數(shù) 液壓泵的出口流量以6.53L/min計，選取通徑Φ7 5.7.2 確定油箱容量 一般取流量的3～5倍，取5倍，有效容積 V=5×6.53L=32.65L （76） 5.8 液壓缸的設計計算 液壓缸的主要尺寸的確定 液壓缸的主要尺寸包括缸筒內(nèi)徑D、缸的長度L、活塞桿直徑d以及缸筒壁厚等。缸筒內(nèi)徑由以上確定D=63mm，活塞桿直徑d=45mm，缸的長度根據(jù)活塞行程確定。 缸筒壁厚的確定 初步確定缸筒壁厚δ=6mm 因為D/δ=10.5≥10時為薄壁，按薄壁進行校核，由文獻[21]式（4-23）得 δ≥ （77） 式中：——試驗壓力，取=1.5×=1.5×1.5MPa=2.25MP D——缸筒內(nèi)徑； [δ]——缸筒材料許用應力，[δ] =，一般去安全系數(shù)n=5，缸筒材料選用HT250，故[δ]==50MPa 將數(shù)值帶入上式的：[δ] ≥==1.42 故符合要求。 液壓缸其他部位尺寸的確定 活塞寬度B=（0.6～1.0）D，取B=45mm； 5.9 卸料開口的設計 卸料口開口的角度為60°，為保障卸料口完全打開，卸料轉過的角度必須大于60°。選擇卸料版旋轉角度為90°。 6 總結 我們的設計是自己獨立完成的一項設計任務，我們工科生作為祖國的應用型人才，將來所從事的工作都是實際的操作及高新技術的應用。所以我們應該培養(yǎng)自己市場調(diào)查、收集資料、綜合應用能力，提高計算、繪圖、實驗這些環(huán)節(jié)來鍛煉自己的技術應用能力。 本次畢業(yè)設計針對“混泥土攪拌機傳動卸料系統(tǒng)設計”的要求，在滿足各種參數(shù)要求的前提下，拿出一個具體實際可行的方案，因此我們從實際出發(fā)，認真的思考與篩選，經(jīng)過五個多月的努力終于有了現(xiàn)在的收獲?；叵肫饋恚趧?chuàng)作過程中真的是酸甜苦辣咸味味俱全。有時為了實現(xiàn)一個參數(shù)翻上好幾本資料，然而也不見得如人心愿。過設計實踐，使我逐步樹立了正確的設計思想，增強了創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握了機械設計的一般規(guī)律，培養(yǎng)了我分析和解決問題的能力。通過設計計算、繪圖以及運用技術標準、規(guī)范、設計手冊等有關設計資料，使我進行了全面的機械設計基本技能的訓練。另外通過本次設計使我領悟出機械設計的一般進程為：設計準備、傳動裝置總體設計、傳動零件設計計算、裝配圖設計、零件工作圖設計、編寫設計說明書。如果隨意打亂這個過程則在設計過程中肯定會多走彎路。在設計過程中我們在獨立完成的同時，要時刻跟指導老師溝通和請教，要掌握設計進度，認真設計。每個階段完成后要認真檢查，有錯誤的要認真修改，精益求精。畢業(yè)設計的各個階段是相互聯(lián)系的。設計時，零、部件的結構尺寸不是完全由計算確定的，還要考慮結構、工藝性、經(jīng)濟性以及標準化、系列化等要求。由于影響零、部件尺寸的因素很多，隨著設計的進展，考慮的問題要更全面和合理，故后階段設計要對前階段設計中的不合理結構尺寸進行必要的修改。所以，設計要邊計算、邊繪圖，反復修改，設計計算和繪圖交替進行。在設計中要貫徹標準化、系列化與通用化可以保證互換性、減低成本、縮短設計周期，是機械設計應遵循的原則之一，也是設計質(zhì)量的一項評價指標。在畢業(yè)設計中應熟悉和正確采用各種有關技術標準與規(guī)格，盡量采用標準件，并應注意一些尺寸需圓整為標準尺寸。同時設計中應減少材料的品種和標準件的規(guī)格。 另外通過這次畢業(yè)設計的學習和研究，我們開拓了視野，掌握了設計的一般步驟和方法，同時這四年來所學的各種專業(yè)知識又得到了鞏固，同時，這次畢業(yè)設計又涉及到計算、繪圖等，讓我們又學到很多新的知識。但畢竟我們所學的知識有限。本設計的好多地方還等待更改和完善。 參考文獻 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