混泥土搅拌机设计毕业论文文档格式.docx
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2。
1.1带传动的设计计算.。
........。
.错误~未定义书签。
2齿轮传动设计。
2.3、第一级传动齿轮计算.。
3。
1第二级齿轮设计计算。
...错误~未定义书签。
第三章减速器轴的设计。
3。
1第一级减速齿轮输入轴.。
3.2第一级减速齿轮输出轴..。
2第二级减速齿轮输出轴。
第四章搅拌机设计.。
4。
1外壳的设计..。
.........。
错误~未定义书签.4.2叶片的设计。
2轴端密封。
2衬板.。
....错误~未定义书签。
第五章上料系统.。
.错误~未定义书签.第六章供水系统。
第七章电气系统。
15
致谢。
.............。
参考文献。
错误~未定义书签.
Π
绪论
1.1本课题研究的历史、现状以及发展趋势
随着我国经济建设的不断发展,以及城市化进程的加快,我国的城市基础建设、房地产开发业得到了迅猛的发展,推动了混凝土产量的迅速提高。
混凝土的商品化生产因其高度的专业化和集中化,大大提高了混凝土的质量和生产效率,降低了环境污染,减轻了劳动强度,混凝土搅拌站的建设对商品混凝土的发展起着至关重要的作用。
随着搅拌机需求量的增大,搅拌机的生产厂家也越来越多,市场竞争越来越激烈。
大部分生产厂家都以中小型搅拌设备为主,但在竞争加剧的环境下,搅拌机正朝着技术创新、个性服务、提高搅拌机的自制能力方向发展.在建设节约型社会的大背景下,相信混凝土设备在以后的发展过程中一定会朝着节能、高效、耐用、操作更加智能化方向发展。
1.2本课题研究的内容
混泥土搅拌机的设计为本课题的研究内容,对此研究查阅的大量的资料,首先明白对整个机架的设计,包括机架结构方案的确定以及所有部件之间相互位置的确定。
需要精确的传动方案,了解搅拌轴的材料、结构、减速器轴、支承叶片以及其它系统的设置。
第一章总述
1.1.1、混凝土简介
混凝土是当今时代最大宗的人造材料,也是最主要的建筑材料之一,广泛应用于工业、农业、交通、国防、水利、市政和民用基础设施建设中,在国民经济中占有重要地位.在普通混凝土中,砂、石起骨架作用,他们在混凝土中起填充和抵抗混凝土在凝结硬化过程中的收缩作用。
水泥与水形成的水泥浆包裹在骨料表面并填充骨料间的空隙.在花、硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予混合物一定的和易性,便于施工;
硬化后,水泥浆则将骨料胶结成一个坚实的整体,并具有一定的强度.混凝土作为主要建筑材料被广泛应用,是因为它具有很多其他材料不具备的特点。
1。
2、搅拌的任务
混凝土搅拌机是将混凝土配合料按一定配合比的水泥、砂、碎石(骨料)和水等均匀搅而制备混凝土的专用机械。
一般认为混凝土搅拌机的主要任务是:
组分均匀分布,达到宏观和微观上的匀质,破坏水泥粒子的团聚现象,使其各颗粒表面被水浸润,促使弥散现象的发展,破坏水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹层,促进水泥颗粒与其他物料的结合,形成理想的水化生成物,由于集料表面覆盖一薄层灰尘及粘土,有碍界面结合层的形成,故应使物料之间多次碰撞和相互摩擦,以减少灰尘薄膜的影响,提高混合料各单元体参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率,以加速达到匀质化。
1.1。
3、搅拌机应具备的功能特点
由以上分析可知搅拌机在搅拌过程中应尽量使各种原材料相互穿插,并在整个搅拌筒内最大限度的产生摩擦,使各种物料混合均匀。
因此,为了获取高质量的混凝土,搅拌机应具备以下特点:
能对混凝土各种组分均匀搅拌,并使水泥浆或沥青包裹骨料表面,混凝土搅拌完成后能迅速完全的卸出,不影响下次搅拌,搅拌应该操作简单,搅拌过程应耗时,便于维护和保养。
1
淮安信息职业技术学院毕业设计
第二章传动系统设计
图2。
1传动结构示意图
1电机2小皮带轮3大皮带轮4第二级小齿轮5第一级小齿轮
6联轴器7第一级大齿轮8轴承9减速器箱体10第二级大齿轮
1、带传动设计
2.1.1带传动的设计计算
由于总传动比i=58。
7,可取带传动的传动比i=3
p
(1)确定计算功率ca
KA,1。
2由表(教材《机械设计》)查得工作情况系数
PCA,KA,P,1.2,40,48KWPK—计算功率—工作情况系数caA
(2)选取V带的类型
Pn根据和小带轮转速,选取V带的类型为C型ca1
8
dd1(3)确定带轮的基准直径,并验证带速v
1?
初选小带轮的基准直径dd1
根据v带的类型,参考表确定小带轮的基准直径
=250mmd,dmin,,d1d
2?
验算带速v
由公式计算带的速度
v,,dd1n1/60,1000,3。
14,250,1550/60,1000,20。
23m/s
满足,带速合适525msvms,,
3?
计算大带轮的基准直径
由did,dmm,,,2503750,dd21d2
(4)确定中心距a和基准长度Ld
初定中心距a0
由公式知:
0.7(+)2ddadd,,,,,dddd12012
a0,1200mm,,,7002000mmamm取0
2L?
计算带长d0
2dd,,,,dd2123632。
5Laddmm,,,,,,,ddd001224a0
Ld0,3600mm由表选取基准长度
3?
计算世纪选取中心距a和变动范围
a,a0,(Ld,Ld0)/2,1200,(3600,3632。
5)/2,1167.5
变动范围:
amin,a,0。
015Ld,1167。
5,0。
015,3600,1113.5mm
amax,a,0。
03Ld,1167。
5,0.03,3600,1275。
5mm
变动范围为1113.5mm,1275.5mm
α1(5)验证小带轮包角,由公式得
0000,,180,(dd,dd),57.3/a,158。
23,90121
满足要求
(6)确定V带根数
由公式得
ppcaca z,,γ?
pppkk,,,00αl
查表得:
PKW=9.04,,PKW1.2700
K,0。
92K,0.99,l
z,40/(10。
31,0.92,0。
99),4。
26
取z=5
(7)计算预紧力。
由公式得:
F0
2F,500,(2.5,ka)pca/kazv,qv,462.48N0min
F0,1.5F0min,1。
5,462。
48,693.66N取
F(8)计算带传动的压轴力。
P
0FP,2Z,FOsin,1/2,2,5,693.66,sin79,5548。
51N2.2齿轮传动设计
齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,具有效率高、结构紧凑、工作可靠、寿
命长、传动比稳定的特点。
但是齿轮传动的制造和安装精度要求高,价格较贵,且不适于
传动距离过大的场合。
所以该混凝土搅拌机采用二级齿轮减速器,直齿圆柱齿轮传动。
由于总传动比=58.7,带传动传动比为3,所以二级齿轮减速器的传动比i
i1,i/3,58。
7/3,19。
672。
1、第一级传动齿轮计算
i1,3.91第一级传动齿轮的传动比.
第二章传动系统设计选取小齿轮的材料为40Cr(调质)。
硬度为250HBS。
大齿轮材料为45钢(调质),硬
度为210HBS,材料硬度差为30HBS。
初选小齿轮的齿数为,则大齿轮的齿数z,201
,取。
z2,z1,i1,20,3.91,78.2z,782
(1)计算齿面接触强度
由公式进行计算
2,,KTZu1,E1d2。
32,,3,,t,,,1,,duH,,,1?
选取公式内各计算数值
a、取截面载荷系数k,1.3t
b、计算小齿轮传递的转矩.
5T,9550,1000P/n,7。
02,10N,mm111/3
12,,d1c、由表选取齿宽系数:
材料的弹性影响系数:
按齿面硬zMpa,189。
8E,
度查得小齿轮的抗疲劳强度极限;
大齿轮的接触强度极限,HMpa,600lim1
HMpa,550lim1
g、由图10—19取接触疲劳寿命系数。
K,0.92K,0。
98HNHN21
h、计算接触疲劳许用应力。
s,1取安全系数.由式(10—12)得:
KHN,1lim1HMpaMpa,,,,0。
92600552,,,1s
KHN,2lim2HMpaMpa,,,,0。
98550490,,,2s
(2)计算
d,H?
1计算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值.,,1t
2,,KTZu,1E13d2。
32,,,,t1,,,duH,,,,,
251。
35.65104.91189。
8,,,,3,,,2.32,,13.91490,,
110.82
?
2计算圆周速度v。
,,,110。
82482
vms,
601000,
2.79ms
3?
计算齿宽b.
bddmm,,,,110.821t
4?
计算齿宽与齿高之比.
d110.821t模数mmmmm,,,5。
54tz201
齿高hmmm,,,,2.252。
255。
5412.47t
b110.82,,8.89齿宽比h12.47
5?
载荷系数。
动载系数k,1.08k,1。
5使用系数vA
k,2。
15小齿轮相对支承非对称布置时载荷系数取为
6?
按实际载荷系数校正所得的分度圆直径。
k2。
1533ddmm,,,110。
82131.0511tk1.3t
7?
计算模数。
m
d131.051t6。
55m,,,
z201
(3)按齿根弯曲强度设计。
由式(10—5)得弯曲强度的设计公式为:
,YY2KTFaSa13m,,,2,,,,,dz,1F,,
确定公式内的各计算数值。
a、查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限值:
,500MpaFE1
大齿轮的弯曲强度极限:
,380MpaFE2
b、弯曲疲劳寿命系数。
k,0。
86k,0.89FN1FN2
c、计算弯曲疲劳许用应力.
s,1。
4取弯曲疲劳安全系数,由式(10—12)得:
k,0.86500,FNFE11,,,MpaMpa307.14,,,F1s1。
4
k,0.89380,FNFE22,,,MpaMpa241。
57,,,F1s1.4
06d、载荷系数
e、查取齿形系数。
由表查得;
Y,2.80Y,2。
22Fa1Fa2
f、查取应力校正系数。
由表查得Y,1。
55;
Y,1.77Sa1Sa2
YYFaSag、计算大小齿轮的,并加以比较。
,,,F
YYYY2.801.55,2.221.77,FaSa11FaSa22,,0.016,,0.014,,241.57307.14,,,,FF12
,YY2KTFaSa2213m,,,2,,,,,dz,1F2,,
大齿轮数值大。
5
22.065.6510,,,30.16,,2
120,
4.53mm,
由于齿轮的模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而断面接触疲劳强m
度所决定的承载能力仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关.可取由弯曲强度所算得
的模数4。
53,并就近圆整为4.5.按接触强度算得的分度圆直径,算出小齿dmm,131。
051轮的齿数:
d131。
051z,,,29。
121m4.5
取,则z,30zzi,,,,,303.91117。
3121
取z,1182
(4)几何尺寸计算。
1?
计算分度圆直径。
dzmmm,,,,304.513511
dzmmm,,,,1184。
556622
2?
计算中心距。
dd,,13556612amm,,,35122
计算齿轮宽度。
bddmm,,,,,,1135135Bmm,135,Bmm,140。
取121
2、第二级齿轮设计计算
由于第一级传动齿轮的传动比i,3.91,则第二级齿轮的传动比1
i2,i/i1,19.67/3.91,5。
选取小齿轮的材料为40Cr(调质)。
大齿轮材料为45钢(调质),硬
z,20度为210HBS,材料硬度差为30HBS.初选小齿轮的齿数为,则大齿轮的齿数1zzi,,,,205100。
211
(1)按齿面接触强度设计
由设计计算公式(10—9a)进行计算
2
,KTZu1,E1d2.32,,3,,t1,,,,,duH,,,
确定公式内各计算数值
a、选取截面载荷系数k,1.3t
6T1,9550,1000P2/n1/3,3。
91,2.66,10N,mm
,,d1c、选取齿宽系数:
12d、由表查得材料的弹性影响系数:
zMpa,189。
8E
e、由按齿面硬度查得小齿轮的抗疲劳强度极限;
大齿轮的接触强度,HMpa,600lim1
极限。
K,0.94K,0.98HNHN21
s,1取失效概率为1%,安全系数。
由式(10—12)得:
KHN,1lim1HMpaMpa,,,,0。
94600564,,,1s
KHN,2lim2HMpaMpa,,,,0.98550490,,,2s
(2)计算
d,H?
1计算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值。
,1t
2,,KTZu,11E3d2。
32,,,,1t,,,,duH,,,,
261.32.14106189.8,,,,3,,,2。
32,,15490,,
184.25mm
淮安信息职业技术学院毕业设计?
,,,184.25482
vms,
6010003.91,,
1。
19ms3?
计算齿宽b。
bddmm,,,,184。
251t4?
计算齿宽与齿高之比。
d184.251t模数mmmmm,,,9。
21tz201
齿高hmmm,,,,2.252。
259.2120。
72t
b184。
25齿宽比,,8。
89h20。
72
5计算载荷系数。
?
取动载系数k,1。
03v
载荷由表查得使用系数k,1。
5A
故载荷系数:
kkkkk,,AVHH,,
51。
0311.45,,,,
24,6?
由式(10—10a)得
2433ddmm,,,184.25220。
8911tk1.3t
d220。
891tm,,,11.04z201
按齿根弯曲强度设计。
(3)由式(10-5)得弯曲强度的设计公式为:
,YY2KTFaSa13m,,,2,,,,,dz,1F,,
a、由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限值:
,,500MpaFE1
b、由图10—18取弯曲疲劳寿命系数。
k,0。
83k,0.86FN1FN2
c、计算弯曲疲劳许用应力。
4取弯曲疲劳安全系数,由式(10-12)得:
k,0.83500,FNFE11,,,MpaMpa296。
43,,,F1s1。
k,0.86380,FNFE22,,,MpaMpa233。
43,,,F1s1。
4
kd、计算载荷系数。
分配系数kk,,1HF,,
kkkkk,,,,,,1。
0311.382.13AVFF,,
由表10—5查得Y,2。
80;
Y,2。
18Fa1Fa2
Y,1。
55Y,1.79由表10—5查得;
Sa1Sa2
YYFaSag、计算大小齿轮的,并加以比较.,,,F
YYYY2。
801。
55,2.181。
79,FaSa11FaSa22,,0.0146,,0。
0167,,296.43233。
43,,,,FF12
设计计算。
,,YY2KTFaSa2213m,,,2,,,,,dz,1F2,,
622。
132.1410,,,30。
0167,,2120,由弯曲强度所算得的模数7.25,依照第一级齿轮就近圆整为7.5。
按接触强度算得的
7。
25mm,分度圆直径,算出小齿轮的齿数:
dmm,220.891
891z,,,29。
451m7.5
取,则z,30zzi,,,,,305150121
这样设计出的齿轮传动既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并
做到结构紧凑,避免浪费。
(1)几何尺寸计算。
计算分度圆直径.
dzmmm,,,,307。
5225dzmmm,,
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