【導(dǎo)讀】到均勻混合；也可以加速傳質(zhì)和傳熱過程。在工業(yè)生產(chǎn)中，攪拌操。等，作為工藝過程的一部分而被廣泛應(yīng)用。本文就以建筑為中心設(shè)。計一款小型混凝土攪拌機(jī)。常均勻，質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，成本低。其主要組成結(jié)構(gòu)包括：電。動機(jī)、帶傳動、減速器、鏈傳動、攪拌結(jié)構(gòu)及機(jī)架等。各組成部分的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀，實現(xiàn)了混凝土攪拌的功能。

　　

【正文】 N ，由表查得材料的許用應(yīng)力： 2mm/N60][ ?? ，由公式 mm3 npAd ? 式中 P—— 軸傳遞的功率， kW； N—— 軸的轉(zhuǎn)速， r/min； A—— 取決于軸材料的許用扭矩切應(yīng)力 []t? 的系數(shù)。 查表得 知 A=115。 計算軸的最小直徑并加大 003 已考慮鍵槽的影響。 則： 3m i n 3 . 5 41 1 5 5 6 . 4 530d m m? ? ? 在軸的最細(xì)部分軸的直徑取 60mm。 （ 2） 軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計 確定各軸段直徑和長度 圖 3 軸的結(jié)構(gòu)件圖 22 第一段軸的直徑取 mm601 ?d ，根據(jù)攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)不需要軸的長度太長取為 mm701 ?L 。所以第二 段軸的直徑應(yīng)比第一段軸的直徑稍大一些，根據(jù)實際情況取第二段軸的直徑 mm702 ?d 。因為要考慮到軸承的安裝，聯(lián)軸器與軸承蓋之間還要有一定空隙，第二段軸的長度取為。 mm742 ?L 根據(jù)軸承的安裝尺寸以及軸承的定位要求，確定第三段軸的直徑為 mm603 ?d ，由于攪拌機(jī)的攪拌軸總長度比較長，為使平衡性和軸的安全系 數(shù)高，取第三段軸的長度mm603 ?L 。又因為第四段軸上要安裝第二個軸承，所以第四段軸的直徑應(yīng)和第二段軸的直徑相同， mm704 ?d 。該段軸的上方要安裝攪拌機(jī)的筒體，此處軸段長度適中即可，取 mm744 ?L 。最后一段軸上要安裝攪拌裝置，根據(jù)攪拌機(jī)的筒體結(jié)構(gòu)，取這一段軸的直徑 mm605 ?d ，長度 . mm1005 ?L 至此，軸的各段直徑和長度已基本確定。 鍵與軸承的選擇 為滿足軸上零件的周向定位要求，鏈輪與軸采用平鍵連接，根據(jù)軸段的公稱直徑選第一段軸與從動鏈輪之間的鍵按 mm601 ?d ， 平鍵截面 d ， ?b h=18? 11，鍵長 mm56?L 。減速器低速軸伸出段與主動鏈輪 相連 ， 其中 的鍵 由 減速 器軸 mm652 ?d ， mm702 ?l 選擇 ， 則選?b h=18 ? 11mm，長 mm56?L 。減速器高速軸與主動帶輪連接處的鍵根據(jù) d1=40mm， l1=82mm，選 ?b h ?128? ，長 70L mm? 。電動機(jī)伸出軸與主動帶輪連接處的鍵由電動機(jī)軸 d0=38mm， 80E mm? 選擇此處的鍵為選 ?b h=10? 8，長 L=65mm。 與攪拌裝置連接處的軸段也是用鍵將軸與軸套連接的。這一段軸段較長為了穩(wěn)固采用兩個鍵連接。由 d5=60 mm， L5=60mm 選擇鍵，鍵寬 b? 鍵高 h 18 11??，鍵長 L=56mm 鍵槽用鍵槽銑刀加工。 軸承的選擇：初步選擇滾動軸承，因為軸承要既能承受徑向力又能承受軸向力的作用，根據(jù)這些要求選用圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù) d2=70mm 由 GB/T2971995 軸承產(chǎn)品目錄中初步選 23 取圓錐滾子軸承型號 30214。尺寸為 7 0 1 2 5 2 6 . 2 5d D T? ? ? ? ?。圓錐 滾子軸承的定位是由過度配合來保證的，此處選軸承的直徑尺寸公差為 6m 。 確定軸上圓角和倒角尺寸。 參考文獻(xiàn) [6]表 152? ，取軸端倒角 2 45o? 。各軸肩處的圓角半徑見圖 33。 軸的強度校核 求軸上的載荷：攪拌軸受到扭轉(zhuǎn)作用而發(fā)生扭轉(zhuǎn)，軸上各段都有受到力矩的影響，選擇其中受力較大，應(yīng)力較集中的截面 [18]。 軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩： dd ???? nPT 1 2 6d ????? iTT ? 所受圓周力： 0 0 1 2 622t ???? dTF 所受的軸向力：因為軸是豎直的所以軸向力 0F?? 徑向力： tancostr FF ??? 20o?? ， 8 0639。3439。39。o?? 39。39。3439。068c o s 20t a ntr ?? ??? FF 1 2 2 3()NH tF l F l l? ? ? 24 2 2 3NH tF l F l? ? ? 2322()tNH F l lF l ?? 1 1 .2 7 (6 0 .9 9 9 .9 )6 0 .9??? = 312tNH FlF l?? ?? = 2 2 2 3()NV rF l F l l? ?? 1 2 3NV rF l F l? ? ? 2322()rNV F l lF l ?? 2 8 .7 9 ( 6 0 .9 9 9 .9 )6 0 .9??? =76N 312rNV FlF l? ?? = 23H NHM F l?? ??=2973 mN? 23V NVM F l?? ??= mN? 22HVM M M?? 222973 ??=8154 mN? 按彎矩扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進(jìn)行校核時，通常只 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。根據(jù)參考文獻(xiàn) [6]式 (5 15)? 及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)變力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力： W αTMσ 2ca 2 ）（??223()???2238 1 5 4 (0 .6 1 1 2 6 .9 9 )0 .1 6 0??? ?= 表 33 危險截面載荷值 載荷 水平面 H 垂直面 V 25 支反力 ()FN 1 ? 2 ? 1 ? 2 76NVF ? 彎矩 ()M N mm? 2973HM ? ? 扭矩 ()TNm? 總彎矩 8154 之前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得 MPa60][ 1 ??σ 。因此1[]ca???? ，所以此軸是安全的。 26 圖 34 受力分析圖 27 軸承組合的設(shè)計 軸承組合的設(shè)計應(yīng)從結(jié)構(gòu)上保證軸系的固定、游動和游隙的調(diào)整。常用的結(jié)構(gòu)有兩端固定和一端固定、一端游隙兩種 [19]。 （ 1） 因為本次攪拌機(jī)設(shè)計的是懸臂軸，采用兩端固定的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在軸承支點跨距小于 300mm 時，常用兩端固定的軸系結(jié)構(gòu)，用端蓋頂住兩軸承外圈的外側(cè)，內(nèi)側(cè)采用軸肩定位，其結(jié)構(gòu)簡單，但應(yīng)留有適量的軸向間隙，避免工作中因軸系熱伸長而引起的熱應(yīng)力，并保證軸承靈活運轉(zhuǎn)。 為便于加工和裝配，取用的軸承外徑相同，并采用套杯結(jié)構(gòu)。 （ 2） 潤滑和密封 軸承的潤滑：潤滑分 為脂潤滑和油潤滑。由于攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，可采用脂潤滑。脂潤滑的結(jié)構(gòu)簡單，易于密封。 軸承的密封：軸伸端密封方式有接觸式和非接觸式兩種。橡膠油封是接觸式中性能較好的一種，可用于油潤滑或脂潤滑的軸承中，此處密封采用 J 形橡膠油封裝置 [20]。 28 第 4 章 結(jié)論 1. 攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)方案分析與總體設(shè)計 本攪拌機(jī)的 結(jié)構(gòu) 是 由機(jī)架、攪拌裝置、傳動系統(tǒng)所主成。 機(jī)架是整個設(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、攪拌鏟片所主成，攪拌鏟 片固定在攪拌臂上，并且與攪拌軸主成一體，攪拌鏟與攪拌筒 底 間隙可微量調(diào)整。傳動系統(tǒng)由電動機(jī)、減速器、帶傳動、鏈傳動所 組成。 2. 攪拌裝置的設(shè)計 攪拌裝置是安裝在軸套上的鏟片式葉片，葉片隨軸的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動，對筒內(nèi)物料進(jìn)行攪拌，是物料混合均勻，攪拌臂向上伸出，可起到攪拌上方物料的作用。 3. 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 傳動系統(tǒng)是由 V帶傳動和鏈傳動來傳遞運動的。電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速通過 V帶傳動傳遞到減速器，減速器又通過鏈傳動將轉(zhuǎn)速傳遞給攪拌機(jī)的主軸，主軸帶動軸套轉(zhuǎn)動，從而使攪拌葉片旋轉(zhuǎn)，來完成攪拌的工作。 29 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計首先要感謝老師在設(shè)計的過程中給我的指導(dǎo)和督促，于老師給我指出了正確的設(shè)計方向，為我解答了一系列的疑難問題，指導(dǎo)我的思想，引導(dǎo)我的設(shè)計思路，在歷經(jīng)一個多月的設(shè)計過程中，一直熱心輔導(dǎo)，避免在設(shè)計過程中走彎路。還要感謝同學(xué)們在設(shè)計過程中的互相幫忙，在此，我忠心的向他們表示誠摯的感謝和敬意！ 還要感謝我的父母對我無微不至的照顧與關(guān)懷，感謝他們對我的包容與理解。 30 參考文獻(xiàn) 1 陳宜通 . 混凝土機(jī)械 [M]. 北京；中國建筑材料工業(yè)出版社， ：4548. 2 濮良貴，紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計 [M]. 北京；高等教育出版社， ： 3841. 3 吳宗澤，羅圣國 . 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊 [M]. 北京；高等教育出版社，： 6065. 4 鐘漢華 . 混凝土工程施工機(jī)械設(shè)備使用指南 [M]. 河北；黃河水利出版社， ： 4245. 5 趙利軍，馮忠緒，姚運仕 . 攪拌機(jī)葉片安裝角的確定方法 [J]. 長安大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2020,26（ 5） 100102： 176179. 6 《機(jī)械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組編 . 機(jī)械設(shè)計手冊 中冊 [M]. 北京；化學(xué)工業(yè)出版社， ： 3134. 7 許林發(fā) . 建筑材料機(jī)械設(shè)計（一） [M]. 武漢；武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1990： 6769. 8 褚瑞 卿 . 建 材通用 機(jī)械與 設(shè)備 [M]. 武漢； 武漢理 工大學(xué) 出版 社，1996:2527. 9 胡家秀 . 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計 實 用 手 冊 [M]. 北 京 ； 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ，19994244. 10 錢志峰，劉蘇 . 工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程 [M]. 北京；科學(xué)出版社， 2020： 3133. 11 盛君豪 . 減速機(jī)使用技術(shù)手冊 [M]. 北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 1992：3436. 12 吳瑞琴 . 滾動軸承產(chǎn)品樣本 [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，北京；中國石化出版社， 2020： 5557. 13 陳工宇 . 攪拌設(shè)備設(shè)計 [M]. 上海；上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1985： 7879. 14 王凱 . 攪拌設(shè)備 [M]. 北京；化學(xué)工業(yè)出版社， 2020： 5152. 15 黃健求 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 2020： 4778. 16 混凝土攪拌機(jī) GB/ .1997： 4852. 17 臧宏琦，王永平 . 機(jī) 械制圖 [M]. 西安；西北大學(xué)工業(yè)出版社， 2020：3335. 31 18 ， Concre mixter and Systens ， concr[J]. precast P lant （ 1998） 19 and TC 150 ECM： Effcientcy of concrete mixers ； towards qualification of mixer,mater[J]. Struct.（ ） 2832（ 1997） 20 Huang S C, Huang Y M, Shieh S M. Vibration and stability of a rotating shaft containing a transerse crack [J]. J Sound and Vibration， 1993， 162（ 3）： 387401.