【正文】 動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)齒輪減速箱傳給托輪主軸利用軸上的一對(duì)橡膠托輪與攪拌筒滾道之間的摩擦力帶動(dòng)攪拌筒旋轉(zhuǎn)上料機(jī)構(gòu)JZ350型混凝土攪拌機(jī)的上料機(jī)構(gòu)由上料架中間料斗上料斗和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成上料時(shí)料斗由鋼絲繩牽引沿料架的軌道向上爬行當(dāng)行至一定的高度后其長(zhǎng)軸滾輪進(jìn)入料架岔道料斗隨之傾倒斗門(mén)面動(dòng)開(kāi)啟斗內(nèi)物料經(jīng)中間料斗卸入攪拌筒內(nèi)2傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分是攪拌機(jī)的重要組成部分通常由滾筒減速器電動(dòng)機(jī)以及聯(lián)接件組成在本設(shè)計(jì)中采用電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接減速器再通過(guò)另一聯(lián)軸器聯(lián)接攪拌筒上的開(kāi)式齒輪從而達(dá)到傳遞動(dòng)力的作用如圖圖21攪拌機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)1攪拌筒2聯(lián)軸器3減速器4電動(dòng)機(jī)21攪拌筒設(shè)計(jì)錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)的攪拌筒呈雙錐形筒內(nèi)中部焊有分別與拌筒軸線成一定夾角交叉布置的高葉片和低葉片各一對(duì)由于高低葉片與拌筒軸線按一定的角度交叉布置所以當(dāng)拌和料由進(jìn)料錐端進(jìn)入拌筒正轉(zhuǎn)攪拌時(shí)葉片不僅使拌和料作提升下落的運(yùn)動(dòng)還能強(qiáng)迫物料作軸向竄動(dòng)故能強(qiáng)化攪拌作用當(dāng)攪拌筒反向旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片將拌和料推向出料錐端由兩條空間交叉成的螺旋形出料葉片將拌和料卸出筒外雙錐反轉(zhuǎn)出料混凝土攪拌機(jī)在工作時(shí)器攪拌功率主要用于克服混凝土物料在拌合時(shí)所產(chǎn)生的偏心距及托輪滾動(dòng)的摩擦阻力距攪拌時(shí)大部分物料傾向攪拌筒一側(cè)呈斜面但有少部分物料由于拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性作用而處于自由落體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為討論方便現(xiàn)假定最惡劣的工作狀況即全部物料傾向拌筒的一側(cè)呈斜面球此種情況下的攪拌功率先有設(shè)計(jì)要求計(jì)算出攪拌筒的幾何尺寸攪拌筒外形如圖所示圖22攪拌筒的幾何外形由《混凝土機(jī)械》查攪拌幾何容積和出料容量V1 式21出料容積V2和進(jìn)料容積V1有為出料系數(shù)對(duì)混凝土一般取0607 式22 式23出料 式24 所以 式25暫選 式26 式27 式28 暫選1500L 式29 式210 式211由混凝土機(jī)械查得進(jìn)料錐角出料錐角所以選擇又有 式212 式213 式214 式215另參考設(shè)其中ρ為拌合料容重 式216為攪拌時(shí)拌合料的自然坡度 式217綜上可得可整合為22減速器的設(shè)計(jì)減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)蝸輪傳動(dòng)或齒輪－蝸輪傳動(dòng)所組合的獨(dú)立部件常在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間為減速的傳動(dòng)裝置在少數(shù)情況下也用作增速的傳動(dòng)裝置．減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊效率較高傳遞運(yùn)動(dòng)正確可靠使用維修簡(jiǎn)單并可成批生產(chǎn)故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣．減速器類型很多有圓柱齒輪減速器圓錐齒輪減速器蝸桿減速器等．由于考慮到所傳遞的功率和傳動(dòng)比．在本攪拌機(jī)設(shè)計(jì)課題中采用的是二級(jí)圓柱齒輪減速器．減速器的機(jī)體是用于支持和固定軸系的零件是保證傳動(dòng)零件的嚙合精度良好的潤(rùn)滑和密封的重要零件其重量約占減速器總重量的50因此機(jī)體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能加工工藝材料消耗重量及成本等有很大的影響機(jī)體材料采用灰鐵HT150或HT200制造傳動(dòng)裝置包括各種類型的零件其中決定其工作性能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和尺寸大小的主要是傳動(dòng)零件支撐零件和聯(lián)接零件都是要根據(jù)零件的要求來(lái)設(shè)計(jì)因此一般應(yīng)先設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件確定其尺寸參數(shù)材料和結(jié)構(gòu)為了使設(shè)計(jì)減速器時(shí)的原始條件比較準(zhǔn)確應(yīng)該先設(shè)計(jì)減速器外的傳動(dòng)零件如聯(lián)軸器等的選擇電動(dòng)機(jī)是常用的原動(dòng)機(jī)并且是系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品．機(jī)械設(shè)計(jì)中需要根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)合理選擇電動(dòng)機(jī)類型結(jié)構(gòu)形式傳遞的功率和轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)．電動(dòng)機(jī)有交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)之分工業(yè)上采用交流電動(dòng)機(jī)．交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類異步電動(dòng)機(jī)又分籠型和繞線型兩種其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛．如無(wú)特殊需要一般憂先選用Ｙ型籠型三相異步電動(dòng)機(jī)因其具有高效節(jié)能噪音小振動(dòng)小安全可靠的特點(diǎn)且安裝尺寸和功率等級(jí)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)適用于無(wú)特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備．電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適將直間影響到電動(dòng)機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能如果選用額定功率小于工作機(jī)所需要的功率就不能保證工作機(jī)正常工作甚至使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載過(guò)早損害如果選用額定功率大于工作機(jī)所需要的功率則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高功率未得到充分的利用從而增加電能的消耗造成浪費(fèi)攪拌機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率按所需的單位KW計(jì)算公式為 式218式中 工作機(jī)所需工作效率由電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率工作機(jī)所需工作效率應(yīng)由工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得 式219式中 拌筒攪拌時(shí)所需的外力矩Nm 拌筒轉(zhuǎn)rmin 式220其中雙錐反轉(zhuǎn)出料混凝土攪拌機(jī)在工作時(shí)其攪拌功率主要用于克服混凝土物料在攪拌時(shí)產(chǎn)生的偏心阻力矩及托輪滾動(dòng)磨檫阻力矩為討論方便現(xiàn)假定最惡劣的工作狀況即全部物料傾向拌筒的一側(cè)呈斜面球此種情況下的攪拌功率外力矩M的計(jì)算 式221式中 攪拌時(shí)拌合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩?cái)嚢钑r(shí)托輪所產(chǎn)生的滾動(dòng)摩擦阻力矩 式222式中 拌合物料發(fā)質(zhì)量 式223V攪拌筒容積ρ拌合料容重 式224H拌合料重心至拌筒中心的距離mm 式225因?yàn)榛旌狭显诎柰矁?nèi)為一水面且以攪拌時(shí)進(jìn)出料口均不得有溢出為原則故討論時(shí)進(jìn)出料口相等均為h進(jìn)料錐內(nèi)拌合物所產(chǎn)生的偏心阻力矩給x以微小增量則在X x及平面之間的有效容積微元體對(duì)X軸的微元阻力矩 式226積分可得進(jìn)料錐內(nèi)混合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩 式227出料錐內(nèi)拌合物所產(chǎn)生的偏心阻力矩由進(jìn)料錐公式可直接得出柱體內(nèi)地混合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩為 式228綜上攪拌時(shí)混合料所產(chǎn)生的總偏心力矩 式229 式230 式231 式232攪拌時(shí)托輪所產(chǎn)生的慣性摩擦阻力矩 式233式中一個(gè)托輪所受到滾動(dòng)正壓力K滾動(dòng)摩擦力臂R滾筒半徑mr托輪半徑m 式234 式235式中 f混凝土與鋼葉片的磨檫系數(shù)f 062傳動(dòng)效率 式236式中 聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率取齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率軸承的傳動(dòng)效率確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)查表一級(jí)開(kāi)式齒輪的傳動(dòng)比二級(jí)圓拄齒輪減速器的傳動(dòng)比總的傳動(dòng)比合理范圍為故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為 式237根據(jù)工況和計(jì)算所選電動(dòng)機(jī)為表21 電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)型號(hào) 額定功率 KW 轉(zhuǎn)速rmin 軸徑mm Y132S4 55 1440 38 圖23電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖電動(dòng)機(jī)尺寸如表表21 電動(dòng)機(jī)的主要外形參數(shù)中心高H 外形尺寸L 安裝腳B 軸伸尺寸 132 515 178 3880 的分配由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和工作機(jī)的主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速可得到傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為 式238式中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 拌筒的轉(zhuǎn)速 式239總傳動(dòng)比為各級(jí)傳動(dòng)比的乘積既 式240使減速器裝置不至于過(guò)大初步取　則 式241按展開(kāi)式布置考慮潤(rùn)滑條件為使兩級(jí)大齒輪相近查得則 式242動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩或功率．如將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為ⅠⅡⅢ軸滾筒 相鄰兩軸間傳動(dòng)比 相鄰兩軸間傳動(dòng)效率 軸的輸入功率ＫＷ 各軸之間的輸入轉(zhuǎn)矩Ｎ．Ｍ 各軸的轉(zhuǎn)速rmin則可按電動(dòng)機(jī)軸至工作機(jī)運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算得到各軸的運(yùn)動(dòng)和參數(shù)．各軸的輸入功率Ⅰ軸Ⅳ軸的輸入功率Ⅰ軸 　　 式243Ⅱ軸　 　 式244Ⅲ軸　 　 　 式245Ⅳ軸 　 式246滾筒 　 式247式中電動(dòng)機(jī)的出功率KW　　 聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率　　 軸承的傳動(dòng)效率　齒輪的傳動(dòng)效率同一根軸的輸出功率與輸入功率的數(shù)值不同需要精確計(jì)算時(shí)取不同的數(shù)值各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 式248Ⅰ軸Ⅳ軸的輸入轉(zhuǎn)矩 式249 式250 式251 式252 式253運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表表22各軸計(jì)算結(jié)果軸名 效