1、 编号： xxxxxxxxxxxx 本 科 毕 业 论 文 题 目： 混凝土搅拌机的设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械制造及其自动化 年 级： 09 级 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2013 年 4 月 内蒙古民族大学本科生毕业论文 1 摘要 随着我国经济建设和科学技术的迅速发展，基础性建设规模的不断扩大和生产自动化更多的运用于生产，建筑机械在经济建设中起着越来越重要的作用。混凝土搅拌设备是建筑机械中的一个重要代表，它是混凝土生产的一个关键设备。由于混凝土搅拌设备的工作对象是砂石和水泥等混合物，并且用量大，工作环境恶劣。因此混凝土搅拌设备在向高科技、高效能、自动化、智能化的方向
2、发展有很大的必要性。 混凝搅拌机就是把具有一定配合比的砂、石、水泥和谁等物料搅拌成均匀的符合要求质量要求的混凝土机械。本文主要体现的是小型水泥搅拌机的传动 机构的分析设计。 关键词： 机构分析； 传动设计； 混凝土搅拌机 内蒙古民族大学本科生毕业论文 2 Abstract Along with our country economic development , the science and the technology develop rapid ,the foundational construction scale uncealing expansion and the product
3、ion automation more useful in the production,constructs the machinery to play the more and more vital role in the economic development. The concrete agitation equipment is an importment representative who constructs in the machinery, it is a concrect production essential equipment. Because the concr
4、ete agitation equipment work object is blends and so on sand and stone and cement, and the amount used is big, the working conditions are bad. Therefore the concrete agitation equipment in to high-teach, the high efficiency, automated,the intellectualized direction develops has the very big necessit
5、y. Despite the continuous development of material handing technology, but as the cart is still indispensable transporttation tool still in use. Conceret mixer is a machine to mix some of the sand, stone, cement and water into a uniform materials to meet the quality requirements of concrete. The desi
6、gn process of the transmission mechanism and strength check of the small cement mixer is expounded in this paper. Key words: Institutional analysis; Transmission design; concrete mixer 内蒙古民族大学本科生毕业论文 3 目录 中文摘要 . 英文摘要 . 引言 . 一、 搅拌器设计的概况 . （一） 论文选题的 意义 . （二） 国内外的研究现状 . 1、产品性能提高较大 . 2、技术创新能力差 . 3、与国外差距
7、明显 . 4、混凝土机械发展趋势 . 二、 水泥搅拌机的工作原理及其类型 . （一）水泥搅拌机的工作原理 . （二）水泥搅拌机的类型 . 1、间歇式搅拌机 . 三、 总体设计及其动力元件的选择 . （一） 搅拌机的类型选择 . 1、 直立式小搅拌机 . 2、 锥型反转出料移动式搅拌机 . （二）传动部分的分析 . （三）执行部分的分析 . （四）最终方案的确定 . 四、 电动机及减速器的选型 . （一） 电动机的选型条件 . （二） 电动机的选择 . （三） 传动比的分配 . （四） 传动装配的运动和动力参数 . 内蒙古民族大学本科生毕业论文 4 （五） 减速器的选择 . 1、减速器的分析 .
8、 2、选择减速器应注意的问题 . 五、 链接部分以及其他零件设计 . （一）主要部分连接固定设计 . （二）卸料装置 . （三）搅拌轴的设计及其结果验证 . 1、搅拌轴外形结构装配方案设计 . 2、搅拌轴的材料选择和结构设计 . 3、输出轴的强度校核 . 结 束语 . 参考文献 . 致谢 . 内蒙古民族大学本科生毕业论文 5 引言 近年来随着我国城市基础建设、发地产开发的迅猛发展，推动了混凝土生产产量的迅速提高。混凝土生产是改变传统的现场分散搅拌混凝土的生产方式，实现建筑工业 化的一项重要改革。混凝土的商品化生产因其生产的高度专业化和集中化等特点大大提高了混凝土工程质量，节约原材料，加快，提高
9、劳动生产率，减轻劳动强度，同时也因其节省施工用地，改善劳动条件，减小环境污染而使人类受益。 目前，在国内外的煤炭、建材、化工等行业广泛的使用着各种各样的用来搅拌煤、混凝土及其他原料的搅拌机。从其运动方式及其主要结构上看，它们可以分为两大类型：一种形式为单运动的轴式传动轴上（有单轴和双轴）安装各式各样的搅拌叶片（有长锥形、螺旋形等），并利用叶片来搅拌物料；而另一类则是通过钢齿轮传动带动某一形状 的筒体（有圆锥体、圆柱体等）的自身旋转而使物料得到产生搅拌效果。这次的论文设计主要考虑的是水泥搅拌机构传动部分的设计和电动机功率的选择、传动比分配还有主轴、齿轮尺寸的选择及强度的检测，还有各零件的衔接、匹
10、配、如何上料卸料等。 毕业论文设计是综合性的，需要结合大学 4年所学课程的相关知识。在设计上不仅要灵活运用所学知识还要结合生活实际来考虑设计中所面临的各种问题。第一步，就是要分析最后能否实现传动及其最后的搅拌动作。第二步，利用所学的 CAD 知识，正确绘制出混凝土搅拌器的装配示意图。 由于专业知识的缺乏，能力有限 ，要想设计一个复杂的混凝土类的水泥搅拌难以实现，所以我设计的搅拌机属于日常比较简单的直立式小型水泥搅拌机。如果在绘图和尺寸计算上有问题，希望老师给予指出和指导。 一、 搅拌器设计的概况 （一） 论文选题的意义 任何事物都不是凭空出现的，对于在机械行业中的混凝土搅拌机也是一样的，他的出
11、现顺应时代的发展潮流斌不是无缘无故的就出现在了机械行业中，那他的出现对于机械行业存在着怎样的意义呢？混凝土搅拌机的原理以及它存在的意义，是各组成成分宏观与微观上的均匀，破坏水泥颗粒团聚现象；促进弥散现象的发展，破坏水泥颗粒表面的初始水化物薄膜 包裹层；促使物料颗粒间碰撞内蒙古民族大学本科生毕业论文 6 摩擦，减少灰尘薄膜的影响；提高拌合料个单元体参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，加速匀质化。这些就是水泥搅拌机在机械行业存在的意义所在。 （二） 国内外的研究现状 混凝土机械是基本建设的“常规武器”，需求量大，广泛运用于工业、民用建筑、以及国防施工等工程建设。在工业发达国家，混凝土生产的现进程度
12、，标志着一个国家的制造业水平。经过几十年的发展，我国混凝土机械已经成为建设机械的重要组成部分，在整个建设机械行业中占有相当的比重，已经形成较大规模的生产能力，产品性能有了较大的提高，市场竞争 也越来越激烈。 目前，我国混泥土现状 生产厂家多产品数量大。 我国混泥土机械行业现有生产企业 200 多家，已形成多系列，多品种规格的局面。无论是搅拌机、搅拌站、搅拌输送车还是混凝土泵等产品，除大型的和高科技术含量的型号外，常规产品已经能基本满足施工需要。各生产厂家的生产条件普遍得到改善，生产能力进一步得到加强。 1.产品性能提高较大 机、电、液技术在混搅拌站、混凝土输送棒泵、混凝土搅拌输送车等产品到了广
13、泛运用。在控制系统中大多采用了微机自控方式，技术水平有了较大提高，制造质量也得到很大的改善，产品无论是可靠 性、实用性、还是经济型都有显著提高，部分产品以达到或接近国际先进水平。如国产混凝搅拌楼最大已达到240M3/h，采用微机控制，对配料能过自动补偿，对数据库能够自行管理并可随时打印出所需数据，能够对砂石含水率进行自动补偿等。产品类同规格不齐：同其它机械行业一样，混凝土机械同样存在着重复生产的状况，导致生产过剩，销售不畅，以降价作为促销手段，从而导致微利甚至无利可图。与此同时，国产车、泵、站等大型设备均存在品种单一，规格不全的情况。 2.技术创新能力差 除了少部分企业外，混凝土机械相当一部分
14、厂家由于自身技术水平 限制，不重视产品的更新和产品的开发，产品多年一贯制，品种规格较少，技术含量较低，仿制产品多，品牌产品少，有专利和特色的产品以及能够出口创汇的产品就更少。 3.与国外差距明显 国外混凝土搅拌站体现了机电一体技术，其微控技术成熟可靠，物料的配比、内蒙古民族大学本科生毕业论文 7 容量变更控制十分准确：有些搅拌站还增加了搅拌机动态负荷临测、水泥物料稠度控制、除尘、消声、废水处理等装置；混凝土泵送技术日臻成熟，最大水平泵送距离达 4000 米，送泵量达 180M3/h；产品多功能性增强。我国的水泥搅拌及输送机械尽管性能有了很大的提高，但在可靠这方面和国外还有 很大差距，主要体现在
15、配件电器、液压、气动元件等方面问题较多。近年来，许多厂家均选用进口优质元器件，对提高我国混凝土机械水平起到了非常重要的作用，但在多功能方面还无法和外国相比。 4.混凝土机械发展趋势 机械工业产品的发展趋势是高附加价值比、自能化和系统化。水泥搅拌器发展的主导产品是商品混凝土的成套设备，作为“十一五”规划中的重点项目，商品混凝土的成套设备尤其是大型站、车、泵无论从数量上还是质量上都将有一个大的的提高。这些产品将比以往更加注重降低耗能，更加注重安全性、舒适性、维护和使用的经济性。商品混凝土近年来在 我国大中城市有了较大的发展，约占现浇混凝土 15 20左右，与发达国家的 70 90相比还有很大的差距
16、，因此给国内机械制造厂家提供了一个很大的发展机遇。 商品混凝土成套设备的配套产品以及能够满足用户特殊要求的产品将会在“十一五”期间得到较大发展。如砂石预处理设备、残余混凝土回收装置、高性能水泥搅拌设备、冷搅拌和热搅拌的混凝土搅拌站、长臂架泵车等。国家实施西部大开发战略，投资规模将超过以往任何大型工程。由于西部开发时间跨度长、东西部经济差距大，不可能集中购买高、精、尖的大型设备，因此适合西部自然环境、经济 适用的产品将会有一定的市场，如开发经济实用性移动式搅拌站以适应公路、铁路等工程的建设。同时，通过技术创新，开发多用途、多功能产品以适应市场要求的变化。 “十一五”期间，人们对生活质量要求越来越
17、高，环境保护意思越来越强，那些高效、节能、低噪音、低污染、智能化的环保型水泥搅拌设备也将受到人们的青睐。 二、 水泥搅拌机的工作原理及其类型 （一）水泥搅拌机的工作原理 水泥搅拌机按工作原理分，有自落式和强制式 。自落式搅拌机工作机内蒙古民族大学本科生毕业论文 8 构为简体沿筒内壁圆周安装若干搅拌叶片。工作时，简体绕其自身轴旋转利用叶片对筒内对 筒内物料进行分割提升洒落和冲击作用，使配合料的相互位置不断进行重新分布而得以拌和，其特点是搅拌强度不大效率低只适于搅拌一般骨科的塑性混凝土。强制式搅拌机搅拌机构是水平式垂直设置在筒内的搅拌轴，轴上安挂搅拌叶片 -工作时，转轴带动叶片对筒内物抖进行剪切挤
18、压和翻转推栘的强制搅拌作用。使配合料在剧烈的相对运动中得到均匀拌和其搅拌质量好效率高，特别适合干搅拌干硬性混凝土和轻质骨料混凝土。 （二） 水泥搅拌机的类型 我国现在使用最为广泛的是锥形反转出料搅拌机以及各类搅拌车，目前，在我国主要运用与及我们在建 筑工地最想看见的是反转出料型。它的结构是这样的：其筒体两端都是敞开的，其中一端为进料正转，当搅拌是也是正传，另一端为反转，反转是为了出料。 人们根据搅拌机的旋转轴的定位方式不同，将间歇式搅拌机分为垂直式、倾斜式、水平式。因为连续式搅拌机造价高，普遍运用于公路、铁路的铺设。所以本文主要描述间歇式搅拌器的设计。 1、 间歇式搅拌机 间歇式搅拌机可以分为
19、两种一种是鼓筒式，一种是盘式 （ 1） 鼓筒式搅拌机 鼓筒内壁是可以旋转的，它的内壁固定着搅拌叶片。物料是通过鼓筒的旋转达到提升的目地，每次拌筒转完一次，被提升到一定高度的物料会 自动回落到拌筒的底部，如此往复循环。鼓筒式搅拌机主要有三类：第一种，非倾翻式鼓筒。非倾翻式鼓筒是固定的，它的工作原理是，原料从投料口投入进去，当搅拌好后，成料从卸料口卸出。第二种是反转式鼓筒，它与非倾翻式鼓筒工作原理基本相似。不同之处在于：反转式搅拌机一般运用于搅拌较小的混凝土其大小一般小于 1M3。第三种是倾翻式鼓筒搅拌机，它的工作特点是其倾角可以调节，在搅拌过程中鼓筒的轴线和水平线一般会达成 15倾斜角，而在当倾
20、翻式卸料的时候其鼓筒轴线是向水平线的负方向倾斜的。在实验室或者在施工现场中的拌量较小的混凝土时 这是最常用的机型。 内蒙古民族大学本科生毕业论文 9 图 1 （ 2） 盘式搅拌机 盘式搅拌机和鼓筒式搅拌机的工作原理基本上相同。当物料进入搅拌器内受到旋转叶片的作用进行搅拌，拌筒内壁的粘料会被刮料叶片刮去。在图 2 中显示了不同形状的叶片和拌筒的组合形式，第一种是拌筒轴线和叶片旋转的轴线是重合的，我们也称之为单浆搅拌机。第二种是叶片旋转的轴线和拌筒的轴线存在着一定偏差，这时候的叶片不仅围绕着自身的轴线旋转而且还围绕着拌筒的中心线旋转。第三种情况是两根轴同时向反方向旋转，我们又俗称之为双轴搅拌机。双轴搅拌机靠近拌筒内壁附近的叶片与其轴线是 成一定角度的，它的作用就是将半桶内壁上的粘附的物料除去，并将物料推向拌筒的中心，以方便对搅拌的叶片产生冲击。 图 2 三、 总体设计及其动力元件的选择 （一） 搅拌机的类型选择 我们生活中常见的水泥搅拌机主要有两种形式：
