花鍵加工電動(dòng)分度頭設(shè)計(jì)

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) JZ 型混凝土攪拌機(jī)總體及提升部分設(shè)計(jì) JZ-TYPE CONCRETE MIXER AND UPGRADE PART OF THE OVERALL DESIGN 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱(chēng) 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 指導(dǎo)教師  機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )

2、 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 摘要 攪拌是混凝土生產(chǎn)工藝過(guò)程中極重要的一道工序，配制混凝土的各種材料經(jīng)攪拌后成 為均勻的拌和料，而混凝土攪拌機(jī)是攪拌機(jī)械中最常見(jiàn)的一種 本文主要研究的是JZ型混凝土攪拌機(jī)總體及提升部分設(shè)計(jì)。主要任務(wù)是提出了系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)實(shí)習(xí)調(diào)研，提出設(shè)計(jì)方按。根據(jù)整體要求計(jì)算出所需的功率，選擇 合適的電機(jī)，減速器，并提出攪拌筒的計(jì)算方法。能夠通過(guò)手柄的操作使料斗上升和停止 并靠自重降落，能夠通過(guò)正向回轉(zhuǎn)攪拌筒進(jìn)行攪拌，反向回轉(zhuǎn)進(jìn)行出料 關(guān)鍵詞

3、混凝土攪拌機(jī)；電機(jī)；減速器；攪拌筒 II 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) Abstract Mixing concrete production process is very important in a process,The preparation of concrete by mixing various

4、materials to become a uniform mixing materials,The concrete mixer mixing machinery is the most common form of. This paper is on the JZ-concrete mixer and transmission part of the overall desi.Main task is to design the proposed system design requirements,According to calculate the overal

5、l demand for power,Choose the right motor, reducer,And proposed method of calculating mixing tube.Able to handle the operation of the hopper up and stop relying on themselves and landing,Through positive rotary cylinder for mixing stirring, for discharging reverse rotation. Keywor

6、ds Concrete mixer motor reducer III mixing tube 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 目 錄 1緒論.............................................................................................

7、................................................ 1 1.1混凝土攪拌機(jī)械................................................................................................................. 1 1.2混凝土攪拌機(jī)的周期作業(yè)................................................................................................... 3

8、 2傳動(dòng)部分設(shè)計(jì).............................................................................................................................. 5 2.1攪拌筒設(shè)計(jì)............................................................................................................................ 5 2.2減速器的設(shè)計(jì).......

9、................................................................................................................. 7 2.2.1電動(dòng)機(jī)的選擇.................................................................................................................. 8 2.2.2傳動(dòng)比的分配.....................................

10、........................................................................... 11 2.2.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)................................................................................ 11 2.2.4第一級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)...............................................................................................

11、. 13 2.2.5第二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)................................................................................................ 18 2.2.5軸的校核........................................................................................................................ 22 2.2.6中軸鍵的選擇........................

12、........................................................................................ 25 2.2.7軸承的選擇因素............................................................................................................ 26 2.2.8聯(lián)軸器....................................................................

13、........................................................ 28 2.2.9減速器的潤(rùn)滑和密封.................................................................................................... 29 2.2.10開(kāi)式齒輪........................................................................................................

14、.............. 31 3提升部分計(jì)算............................................................................................................................ 35 3．1 料斗的設(shè)計(jì)....................................................................................................................... 35 3.2機(jī)架

15、的選擇......................................................................................................................... 35 3.3鋼絲繩的選擇...................................................................................................................... 36 3.4卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算........................

16、.............................................................................................. 38 3.4.1卷筒結(jié)構(gòu)及常用材料.................................................................................................... 38 3.4.2卷筒容繩尺寸參數(shù)...............................................................

17、......................................... 39 3.4.3卷筒強(qiáng)度計(jì)算............................................................................................................... 40 3.4.4卷筒筒壁的穩(wěn)定性估算............................................................................................... 43 3.5

18、滑輪組設(shè)計(jì).......................................................................................................................... 44 3.6離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算.............................................................................................................. 45 3.7制動(dòng)器的選擇...........................

19、........................................................................................... 46 4攪拌機(jī)的使用與維護(hù)................................................................................................................ 47 4.1攪拌機(jī)使用的注意事項(xiàng)..........................................................

20、............................................ 47 4．2攪拌機(jī)的日常保養(yǎng)........................................................................................................... 48 結(jié)論.........................................................................................................................

21、...................... 49 致謝............................................................................................................................................... 50 4 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 參考文獻(xiàn).................................................................

22、...................................................................... 51 翻譯............................................................................................................................................... 52

23、 5 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 1緒論 1.1混凝土攪拌機(jī)械 混凝土攪拌機(jī)是將一定配合比的水泥(膠結(jié)材料)、砂、石(骨料)和水(有時(shí)還加入一 些混合材料或外 An 劑)拌和成勻質(zhì)混凝土的機(jī)械。同人工撲和混凝土相比，混凝土攪拌機(jī) 只有生產(chǎn)率向，拌和質(zhì)量好，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，圍巾它是建筑施工現(xiàn)場(chǎng)、混凝土 構(gòu)件廠及商品混凝土供應(yīng)站生產(chǎn)混凝土的重要機(jī)械設(shè)備之一。

24、 混凝土攪拌機(jī)是將一定配合比的水泥(膠結(jié)材料)、砂、石(骨料)和水(有時(shí)還加入一 些混合材料或外 An 劑)拌和成勻質(zhì)混凝土的機(jī)械同人工拌和混凝土相比，混凝土攪拌機(jī)只 有生產(chǎn)率高，拌和質(zhì)量好，減輕上人勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，而且它是建筑施工現(xiàn)場(chǎng)、混凝土構(gòu) 件廠及商用混凝土供應(yīng)站等混凝土的至要機(jī)械設(shè)備之一 混凝土攪拌機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 混凝土攪拌機(jī)機(jī)械攪拌混凝土的原理來(lái)分有白落式和強(qiáng)制式兩種。自落式混凝土攪拌 機(jī)是將物料投入攪拌筒內(nèi)． 物料靠自重墜落下來(lái)，反復(fù)對(duì)物料進(jìn)行攪拌而加下成勻質(zhì)混凝土。這種攪拌機(jī)適合加工普 通塑性混凝土，對(duì)粗骨料的粒徑要

25、求不嚴(yán)格，廣泛地應(yīng)用小建筑工地。強(qiáng)制式混凝土攪拌 機(jī)的攪拌筒固定不動(dòng)，而是由筒內(nèi)轉(zhuǎn)軸 L 的葉片旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)制什的擠壓、翻轉(zhuǎn)。 混凝土攪拌機(jī)按其攪拌混凝土的原理來(lái)分有自落式和強(qiáng)制式兩種。自落式混凝土攪拌 機(jī)是將物料投入攪拌筒內(nèi)． 物料靠自重墜落下來(lái)，反復(fù)對(duì)物料進(jìn)行攪拌而加下成勻質(zhì)混凝土。這種攪拌機(jī)適合加工普 通塑性混凝土，對(duì)粗骨料的粒徑要求不嚴(yán)格，廣泛地應(yīng)用在中小地建筑工地。強(qiáng)制式混凝 土攪拌機(jī)的攪拌筒固定不動(dòng)，而是由筒內(nèi)轉(zhuǎn)軸上的葉片旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)制性的擠壓、 翻轉(zhuǎn)，達(dá)到均勻拌和的。這種攪拌機(jī)適合加上普通塑性和干硬件的混凝土。由

26、于受構(gòu)造上 的限制，對(duì)粗骨料粒徑的要求較為嚴(yán)格，施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土攪拌站和混凝土預(yù)拌工廠的攪 拌樓中使用的攪拌機(jī)均系此種類(lèi)型 混凝土攪拌機(jī)，按其外形又分為鼓形、錐形和盤(pán)形二種；按所用功力裝置不同又分為 電動(dòng)式和內(nèi)燃式兩種；由攪拌筒的不同，又將攪拌機(jī)分成多種容量型號(hào)，目前世界上的混 凝上攪拌機(jī)已合 200 種以上。我國(guó)混凝土攪拌機(jī)的容量、規(guī)格的發(fā)展也很迅速， 容量?jī)H在 3000L(3n1J)以下的就合 11 種之多，它們是；50，100， 200，250，350，， 750，1000，和 3000L。 根據(jù)攪拌機(jī)攪拌筒容量參數(shù)的小同，

27、又常把混凝土攪拌機(jī)劃分為大型(出科容量為 3 1 m—3 m3)、中型 (出料容量為 0.35 m3—0．75 m3)和小型(出料容量為 0.5 m一 0.25 m3) 二種。 混凝土攪拌機(jī)，按其外形不同分為鼓形、錐形和盤(pán)形二種；按所用動(dòng)力裝置不同又分 1 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 為電動(dòng)式和內(nèi)燃式兩種；由于攪拌量的不同，又將攪拌機(jī)分成多種容量型號(hào)，目前世界上 的混凝上攪拌機(jī)已有 200 種以上。我國(guó)混凝土攪拌機(jī)的容量、規(guī)格的發(fā)展也很迅速，容量 僅在 3000L‘(

28、3m)以下的就有 11 種之多，它們是：50，100，150、200，250，350，500， 750，1000，1500 和 3000L。這些攪拌機(jī)都尚屬周期作業(yè)式，隨著混凝土施工工藝的發(fā)展 和對(duì)攪拌機(jī)要求的提高，必將很快推出各種新型的混凝土攪拌機(jī)械 我國(guó)混凝土攪拌機(jī)的生產(chǎn)業(yè)已定型，并自成系列，義利號(hào)和主 要技術(shù)參數(shù)的意義： J——攪拌機(jī)： G——鼓形自治式混凝土攪拌機(jī)； Z——錐形反轉(zhuǎn)出料式混凝土攪拌機(jī)； F——錐形頓翻出料式混凝 1：攪拌機(jī)； D——單臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)； JG250 型混凝土攪拌機(jī)——表

29、示鼓形自落式混凝土攪拌機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，出料容量并經(jīng) 搗實(shí)后的混凝土體積為 250L。 JZ350 型混凝土攪拌機(jī)——表示錐形反轉(zhuǎn)出料自落式混凝土攪拌機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)功，出料 容量并經(jīng)搗實(shí)后的混凝土體積為 350L。 JDY350 型混凝土攪拌機(jī)——表示單臥軸、液壓傾翻出料強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)，出料容量并經(jīng)搗實(shí)后的混凝土體積為 350L JGR750 混混凝土攪拌機(jī)——表示鼓形自落式混凝土攪拌機(jī)，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，出料容量并 經(jīng)搗實(shí)后的混凝土體積為 750L。 我國(guó)生產(chǎn)混凝土攪拌機(jī)的廠家，攪拌機(jī)械的出廠形式主要有兩種：一種是作為建

30、筑施 工現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立使用的攪拌機(jī)單機(jī)，一種是作為混凝土生產(chǎn)廠或混凝土攪拌樓(站)使用的配套 主機(jī)?；炷翑嚢铏C(jī)單機(jī)主要出以下機(jī)構(gòu)組成并非附示意圖： 攪拌機(jī)構(gòu).它是混凝上攪拌機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，由攪拌筒、攪拌軸、攪拌葉片和攪拌鏟(刮 鏟)等組成。 傳動(dòng)裝置它是向攪拌機(jī)各工作機(jī)構(gòu)傳遞力和速度的系統(tǒng)?！阌杏蓭l、摩擦輪、齒 輪,、鏈輪和軸等傳動(dòng)元件組成的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和由液壓元件組成的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)兩大類(lèi)。 上料機(jī)構(gòu),它是向攪拌簡(jiǎn)內(nèi)裝人混凝土物料的設(shè)施一般有卷?yè)P(yáng)提升式料斗、固定式料斗 和翻轉(zhuǎn)式料斗三種形式 c 配水系統(tǒng),它的作用是按照混

31、凝土的配合比要求定量供給攪拌用水。攪拌機(jī)配水系統(tǒng)的 型式主要有：水泵—配水箱系統(tǒng)、水泵—水表系統(tǒng)和水泵—時(shí)間繼電器系統(tǒng)三種。 卸料機(jī)構(gòu),它是將攪拌好的勻質(zhì)熟料混凝土從攪拌筒中卸出的裝置。主要有溜槽式、螺 旋葉片式和傾翻式三種型式。 故在此我選用 JZ350 錐型反轉(zhuǎn)出料混凝土攪拌機(jī),并附示意圖: 2 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 圖 1-1J

32、Z350 錐型反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī) 1.供水系統(tǒng) 2.傳動(dòng)裝置 3.攪拌與出料裝置 4.上料機(jī)構(gòu) 1.2混凝土攪拌機(jī)的周期作業(yè) 攪拌筒的基本形狀，即有鼓形、雙錐形、盤(pán)形和圓槽形等。其中，鼓形、雙錐形攪拌 機(jī)工作原理為自落式，即作業(yè)時(shí)，攪拌筒旋轉(zhuǎn)，物料靠自重墜落達(dá)到攪拌要求；盤(pán)形相圓 槽形攪拌機(jī)為強(qiáng)制式，作業(yè)時(shí)攪拌筒固定不動(dòng)，靠轉(zhuǎn)軸帶功筒內(nèi)的攪拌葉片對(duì)混凝土物料 進(jìn)行強(qiáng)制擠壓、翻轉(zhuǎn)和拋擲而達(dá)到拌合均勻的目的。 從攪拌原理上看，錐形反轉(zhuǎn)出料式混凝土攪拌機(jī)是一種自落式混凝土攪拌機(jī)。攪拌筒 正向回轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌，反向回轉(zhuǎn)進(jìn)行出料，它是作為取代鼓形自落式

33、混凝土攪拌機(jī)的一種機(jī) 型，可以用來(lái)拌合普通塑性和低流動(dòng)性的混凝土。攪拌時(shí)，雙錐形攪拌筒旋轉(zhuǎn)。葉片使物 料作提升、下落運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還強(qiáng)迫物料作軸向竄動(dòng)。所以，此種攪拌機(jī)同鼓形自落式攪 拌機(jī)相比，其攪拌運(yùn)動(dòng)比較強(qiáng)烈，生產(chǎn)率高，拌和出來(lái)的混凝土質(zhì)量好。機(jī)械構(gòu)造也比較 簡(jiǎn)單、操作方便，因而得到了廣泛應(yīng)用。 錐形反轉(zhuǎn)出料式混凝土攪拌機(jī)主要有以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的 Jz 系列型號(hào)和 JzY 系列型號(hào)。 JzY 型除進(jìn)料機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng)外，其余構(gòu)造及技術(shù)性能均與 JZ 型相同。的前，該系列產(chǎn) 品的出料容量有 150L，200L，3loL,500L 和 750

34、L 等。所示為 JZ350 型棍凝土攪拌機(jī)的外 形，其出料混凝土體積為 350L。它主要由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、進(jìn)料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、供 3 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 水系統(tǒng)、底盤(pán)和電氣系統(tǒng)等組成。 在攪拌筒的進(jìn)料口一端，焊有兩塊擋料葉片，可防止攪拌時(shí)進(jìn)料口處漏漿；攪拌筒的 出料口一端，焊接著一對(duì)出料葉片，出料葉片分成兩段，以螺釘固定，攪拌過(guò)程中如遇突 然停電或發(fā)生故障時(shí)，可以卸下靠外邊的一段葉片，把筒內(nèi)的物料扒出來(lái)。當(dāng)混合料拌和 好混凝土后，可通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)改變攪拌筒的旋轉(zhuǎn)方向，

35、筒內(nèi)的混凝土使可經(jīng)出料葉片迅速 卸出筒外。 托輪是支承攪拌筒并拖帶攪拌筒進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。 攪拌筒放在四個(gè)橡膠托輪上，電動(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)中間料斗卸人攪拌筒內(nèi)。

36、 4 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 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 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：

37、 圖 2-1 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) 2.1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 180 0 的螺旋形出料葉片將拌和料卸出筒外。

38、 5 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 圖 2-2 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（2.1） 出料容積 V2 和進(jìn)料容積 V1 有 j為出料系數(shù)，對(duì)混凝土一般取 0.6—0.7 式（2.2） 式（2.3） 出料 式（2.4） 所以 式（2.5） 暫選

39、 式（2.6） 式（2.7） 式（2.8） 暫選 1500L 式（2.9） 1 p 2 1 p 2 式（2.10） 34 6 34 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 1 p 2 34 0 0 1 p 2 34 0 0 式（2.11） 0 由混 凝 土 機(jī)械查 得 進(jìn) 料錐角 47 - -50出料 錐角 30 - -33，所 以選 擇 a=33， 0 b=50 又有 式（2.12） 3

40、 2 2 V 進(jìn) = s 弓 ? ? x = ? ( R 2 + x tana)- h ? ? x 式（2.13） ? ? 2 ? ? 3 2 = s 弓 ? ? x = ? ( R 1 + x tanb)- h ? ? ? x V ? ? ? 出 ? ? 3 19.6 2 2 ( ) 2 V 柱 = R - h ? l2 ?sin j 3 另參考設(shè) l 1 =0.55m， l 2 =0.85m，l 3 =0.5m 其中ρ為拌合料容重 3 3 r= (1.5 - - 1.7) ?

41、10 ( kg / m) j為攪拌時(shí)拌合料的自然坡度， 0 0 j= 40 - -45 綜上可得： R 1 =0.393m，R 2 =0.322m 可整合為： R 1 =0.35m，R 2 =0.4m 2.2減速器的設(shè)計(jì) 式（2.14） 式（2.15） 式（2.16） 式（2.17） 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

42、成批生 產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣．減速器類(lèi)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(lèi)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

43、 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 7 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 設(shè)計(jì)減速器外的傳動(dòng)零件，如聯(lián)軸器等。 2.2.1電動(dòng)機(jī)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(lèi)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

44、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(lèi)，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，

45、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： p w pd = h 式中 pw ——工作機(jī)所需工作效率。 h——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： pw =Mn 9550 式中 M——拌筒攪拌時(shí)所需的外力矩， N.m） （。 n——拌筒轉(zhuǎn)（r/min） 。 sin 45 - 0.62 ? cos 45 sin a - f cos a =17.5 r n ? 29.9 = 29.9 min R1450 2 式（2.18）

46、 式（2.19） 式（2.20） 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?lèi)毫拥墓ぷ鳡顩r， 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（2.21） 式中 M物料 ——攪拌時(shí)拌合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩； M摩擦 ——攪拌時(shí)托輪所產(chǎn)生的滾動(dòng)摩擦阻力矩； 式（2.22） 式中 G物料 ——拌合物料發(fā)質(zhì)量； 式（2.23） V——攪拌筒容積；

47、 8 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) ρ——拌合料容重； ( 3 3 r= ( 1.5 - 1.7 ) ?10 kg /m ) 式（2.24） H——拌合料重心至拌筒中心的距離，mm； 2 2 ? ( R 1 + x tan a)- h ? b H = 12 S 弓 ? =? 3S弓 ? ? 式（2.25） 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

48、物所產(chǎn)生的偏心阻力矩 給x以微小增量 Dx則在X=x及 X = X + Dx平面之間的有效容積微元體 DV進(jìn) 對(duì)X軸的微 元阻力矩 M 進(jìn) = 9.8 D V 進(jìn) ? r ? H ? sin j 式（2.26） 2 ? ( 2 R 1 + x tan a - h = 9.8 ? 3? ) ? 2 ? r ? sin a? D x ? 積分可得進(jìn)料錐內(nèi)混合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩 D M 進(jìn) = 9.8 D V 進(jìn) ? r ? H ? sin j 式（2.27） 2 ? ( 2 R 1

49、 + x tan a - h = 9.8 ? 3? ) ? 2 ? r ? sin a? D x ? 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 M 柱 = 9.8 ? V 柱 ? r ? H ? sin j 式（2.28） 19.6 2 ( ) 2 R - h = 3 3 2 ? l 2 ? r ?sin j( N . m) 綜上，攪拌時(shí)混合料所產(chǎn)生的總偏心力矩 式（2.29） 3 2 2 2 M 進(jìn) = 9.

50、8 ? ? ( R 1 + x tan a )- h ? ? r ? sin a? D x = 430.1 N ? m 式（2.30） ? 3? 2 2 ? ? 3 2 M 出 = 9.8 ? ? ( R 2 + x tan b )- h ? ? r ? sin b? D x = 393.2 N ? m 式（2.31） ? 3? 3 19.6 2 2 ( ) 2 M 柱 = R - h 3 ? ? 式（2.32）? l 2 ? r ? sin j= 1095 N ?m 攪拌時(shí)托輪所產(chǎn)生的慣性摩

51、擦阻力矩 n ? R ? m ? r ? 式（2.33） r ? i = 1 ? R? 式中 Ni ——一個(gè)托輪所受到滾動(dòng)正壓力; K——滾動(dòng)摩擦力臂; 9 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) R——滾筒半徑,m r——托輪半徑，m; 2099.8 ? 17.5 p = Mn = =3.84 Kw 9550 9550w p w 3.84 p d = =4.61 Kw= h0.833 式中f——混凝土與鋼葉片的磨檫系數(shù)f=0

52、.62 hw——傳動(dòng)效率 2 3 4 h w= h 1 ? h 2 ? h3 =0.8335 hh=0.99 式中 1——聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，取1 h2h=0.97 ——齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率，2 h3h3 =0.98 ——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 ia =3 ~ 7,二級(jí)圓拄齒輪減速器的傳動(dòng)比 式（2.34） 式（2.35） 式（2.36） i=8 ~ 40，總的傳動(dòng)比合理范圍為 ia =24 ~ 280，故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為： n d = i a ? n=

53、(24 ~ 280) ? 17.5 =420 ~ 4900 r min 根據(jù)工況和計(jì)算所選電動(dòng)機(jī)為: 表 2-1 電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù) 型號(hào) 額定功率(KW) 轉(zhuǎn)速 r/min 軸徑 mm Y132S-4 5.5 1440 38 圖 2-3 電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖 10 式（2.37） 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 電動(dòng)機(jī)尺寸如表： 表 2-2 電動(dòng)機(jī)的主要外形參數(shù) 中心高 H 132

54、 2.2.2傳動(dòng)比的分配 外形尺寸 L 515 安裝腳 B 178 軸伸尺寸 3880 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 n i a =m n n 式中 m ——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n——拌筒的轉(zhuǎn)速 n m 1440 r min i a = = =82.2 n17.5 r min i 0 、 i 1 、 i 2LLin 總傳動(dòng)比為各級(jí)傳動(dòng)比 的乘積，既 i a = i 0 ?i1 i=7 使減速器裝置不至于過(guò)大初步取 0則 i 82.2 i = a = =11.

55、74 i0 7 i1 =3.8 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 i 11.74 i 2 = 0 = =3.09 i1 3.8 2.2.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 式（2.38） 式（2.39） 式（2.40） 式（2.41） 式（2.42） 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） 軸由高速至低速依次定為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸、滾筒。 i 01 、 i02L h 01 、 h02L T 01 、 T02L p 01 、 p02

56、L n 01 、 n02L 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（r/min） 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 p 1 = p d ? h 1 ? h2 = 5.5 ? 0.99 ? 0.98 =5.336kw Ⅱ軸 p 2 = p 1 ? h 2 ? h3 = 5.336 ? 0.98 ? 0.97 =5.072kw 11 式（2.43） 式（2.44） 徐 州 工 程 學(xué)

57、 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 2 Ⅲ軸 p 3 = p 2 ? h 2 ? h3 = 5.072 ? 0.98 ? 0.97 =4.724kw Ⅳ軸 p 4 = p 3 ? h 2 ? h3 = 4.724 ? 0.98 ? 0.97 =4.67kw 滾筒 p 4 = p 3 ? h3 = 4.724 ? 0.97 =4.35kw pd 式中 ——電動(dòng)機(jī)的出功率（KW） h1h=0.99 ——聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率1 h2h=0.98 ——軸承的傳動(dòng)效率2 h3——齒輪的傳動(dòng)效率h3 =0.97 式（2.45） 式（2.46） 式（2.47

58、） 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： P d T d =9550? = 9550 ? n m Ⅰ軸—Ⅳ軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 5 . 5 式（2.48）= 36 . 47 N . m 1440 式（2.49） 式（2.50） 2 式（2.51） 式（2.52） 式（2.53） 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表 表 2-3 各軸計(jì)算結(jié)果 效率 P（Kw） 軸名 輸入 輸出 輸入 電動(dòng)機(jī) 5.5

59、軸 Ⅰ軸 5.445 5.336 35.74 轉(zhuǎn)矩 T（N.m） 輸出 36.47 35.02 轉(zhuǎn)速 N（r/min 傳動(dòng)比 效率 h） i 1440 1 0.97 1440 3.8 0.95 Ⅱ軸 Ⅲ軸 5.175 4.92 5.072 4.724 129.10 375.58 12 126.51 364.41 378.9 3.09 0.93

60、 122.6 2 1 0.95 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) Ⅳ軸 滾筒 4.676 4.44 4.491 356.5 2422.9 346.47 122.6 2 17．5 7 0.93 2.2.4第一級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 材料的選擇 應(yīng)傳動(dòng)尺寸和批量較小,小齒輪設(shè)計(jì)成齒輪軸,選擇 40Cr，調(diào)質(zhì)處理,硬度為 241HB- 286HB，大齒為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 240HB,暫取傳動(dòng)比i=3. 8 初步

61、計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 P 6 6 T 1=9 . 55 ? 10 ? d= 9 . 55 ? 10 ? n m Fd 齒寬系數(shù) 由機(jī)械手冊(cè)查表得 5 . 5 式（2.54）= 36475 N . mm 1440 式（2.55） sHlim 接觸疲勞極限 由機(jī)械手冊(cè)查表得 式（2.56）sHlim1 =750 Mpa 式（2.57）sHlim2 =600 Mpa 初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力 [ s]=0 . 9 ? s HH lim [ s]=0 . 9 ? s HH lim Ad 的值由機(jī)械手冊(cè)查表得Ad

62、=85 初步計(jì)算小齒輪分度圓直徑 T 1 u + 1 = 675 Mpa 式（2.58） = 540 Mpa 式（2.59） 36425 3 . 8 + 1 d 1?A d ? 3 ? = 85 ? 3 2 ? 2 u 3 . 8 F d? s1 ? 522 H lim d1=50 mm 取 初步取齒寬 b b =F d? d 1= 1 ? 50 = 50 mm 校核計(jì)算 圓周速度: pd n 1 p ? 50 ? 1440 = 47 . 6 mm 式（2.60）

63、 式（2.61） 式（2.62） = 3 . 768 m / s V= 60 ? 1000 60 ? 1000 精度等級(jí) 選8級(jí) m 計(jì)算齒數(shù) z 1 、　2和模數(shù)1 13 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) z1=20 　 初選 模數(shù) m 則 式（2.63）z2=z 1 ? i = 20 ? 3 . 8 = 76 d 150 式（2.64）m== 2 . 5 mm = z 1 20 則由機(jī)械手冊(cè)查表得為標(biāo)

64、準(zhǔn)模數(shù) m m=2. 5 m1=2 5 . 使用系數(shù) KA ：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 12.9， KA =1.5 動(dòng)載系數(shù) KV ：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 12.9， KV =1.2 齒間載荷分配系數(shù) KH a： KH a=1.29 齒向載荷分配系數(shù) KH b： KH b=1.45 載荷系數(shù) K： 式（2.65） 彈性系數(shù) ZE ： 式（2.66） 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH ： 式（2.67） 接觸最小安全系數(shù) SH min： 式（2.68） 總工作時(shí)間 th ： 式（

65、2.69） 應(yīng)力循環(huán)系數(shù) NL ： n N L1= 60 ? n 1 t h = 60 ? 1 ? 3 . 36 ? 9600 = 1 . 9 ? 10 7 i =1 N L2 =N L 1 /i = 1 . 9 ? 10 6 / 3 . 8 = 5 ? 10 5 接觸壽命系數(shù) Z N ： 查表 14 式（2.70） 式（2.71） 徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) ZN 1=1 . 21 ， ZN 2=1 . 28 許用接觸應(yīng)力 [ sH]： s H lim1 Z N

66、 1 750 ? 1.21 =864.2 MPa [ sH 1 ] = = SH min 1.05 s H lim 2 Z N 2 600 ? 1.28 =731.4 MPa [ sH 2 ] = = SH min 1.05 驗(yàn)算 ： 2 KT 1 u + 1 sH = Z E Z H Z e ? bd 1 2 u 2 ? 3 . 36 ? 36425 3 . 8 + 1 =189 . 8 ? 2 . 5 ? 0 . 88 ? ? = 660.5Mpa 50 ? 50 23 . 8 式（2.72） 式（2.73） 式（2.74） 式（2.75） 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還需 再進(jìn)行驗(yàn)算。 確定齒輪主要尺寸 * 由于采用正常標(biāo)準(zhǔn)齒輪，所以齒頂高系數(shù) ha 取為 1，頂隙系數(shù) c取為 0.25, 分度圓 壓力角度數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 a=20。小齒輪的參數(shù)如下：