摘要
本次设计的Js500混凝土搅拌机是我们的主要设计机型。它是强制式卧轴混凝土搅拌机中的一种,强制式混凝土搅拌机不仅能搅拌干硬性混凝土,而且能搅拌轻骨料混凝土,能使混凝土达到强烈的搅拌作用,搅拌非常均匀,生产率高,质量好,成本低。它是目前国内较为新型的搅拌机,整机结构紧凑、外型美观。其主要组成结构包括:搅拌装置,搅拌传动系统,上料、卸料系统,供水系统,机架及行走系统,电气控制系统,润滑系统等。
设计计算内容是JS500混凝土搅拌机的设计,主要包括:整体结构方案的确定、机架上所有部件与机架的连接方式及安装位置、机架外形尺寸的确定、机架钢结构的选材、电动机和减速机以及齿轮传动的选择和主要参数计算、JS500混凝土搅拌机的装配图和零件图。
关键词:混凝土搅拌机,机架,槽钢,减速机。
全 | 套 | 图 | 纸 | , | 加 |
Abstract
Thisdesign JS500 concrete mixer is our main design model. It is forcedhorizontal-axis concrete mixer, forced one of concrete mixer can notonly the mixing of dry, rigid concrete, and can stir light weightaggregate concrete, can make concrete achieve strong mixing effect,stirring very evenly, productivity is high, quality is good, the costis low. It is the present domestic relatively new mixer, the machinehas compact structure, good appearance. Its main compositionstructure including: agitator, stirring transmission system, loading,unloading system, water supply system, rack and mobile system,electric control system, lubrication system, etc.
Designcalculation content is JS500 concrete mixer design, mainly including:overall structure scheme determination, rack between all thecomponents determine
the location of, all the components on the rack and rack of connections and |
目录
1绪论...................................................................................................................11.1混凝土搅拌机的发展史.........................................................................11.2论文构成及研究内容.............................................................................21.3毕业设计课题........................................................................................21.4设计的总要求体....................................................................................21.5设计大纲.................................................................................................21.5.1设计原则......................................................................................2
1.5.2原始数据......................................................................................2
1.6搅拌机概述............................................................................................21.7毕业设计的意义.....................................................................................32设计的主要内容................................................................................................52.1总体设计.................................................................................................5
2.1.1 搅拌装置.....................................................................................5 |
2.2.2传动系统.....................................................................................6
2.2.3上料系统.....................................................................................7
2.2.4供水系统.....................................................................................9
2.2.5电气控制系统...........................................................................10
2.2.6机架与支腿...............................................................................11
3设计的主要计算及说明..................................................................................123.1设计计算与说明...................................................................................123.1.1搅拌传动系统的确定................................................................12
3.1.2主电机的选择及传动比的的分配............................................12
3.1.3普通v带的设计计算以及带轮的设计计算...........................13
3.1.4 皮带罩的设计............................................................................18 3.1.5 V 带的张紧................................................................................19 |
3.1.9减速机的型号选择....................................................................22
3.1.10其他参数的确定.....................................................................23
4机架的设计.....................................................................................................244.1机架设计的主要内容..........................................................................244.2底架的设计..........................................................................................244.2.1机架设计的一般要求...............................................................24
4.2.2底架的材料选择.......................................................................24
4.2.3底架的大体尺寸.......................................................................24
4.2.4确定搅拌筒偏离机架底架重心的距离...................................27
4.2.5底架所受各力的分析计算.......................................................27
4.2.6求各点的力矩...........................................................................33
4.2.7选材...........................................................................................34
4.2.8底架的校核...............................................................................35
4.3支腿的设计..........................................................................................394.3.1校核支腿的稳定性...................................................................40
4.3.2局部稳定性的校核...................................................................41
4.4 梯子及栏杆的设计..............................................................................41 4.5.1 上料架与底架的联结形式.......................................................43 4.5.2 台板...........................................................................................44 |
致谢.................................................................................................................50
1绪论
1.1混凝土搅拌机的发展史
强制式搅拌机从20世纪50年代初兴起后就得到了迅速的发展和推广。最先出现的是圆盘立轴式强制混凝土搅拌机。这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。19世纪70年代后,随着轻骨料的应用,出现了圆槽卧轴式强制搅拌机,它又分单卧轴式和双卧轴式两种,兼有自落和强制两种搅拌的特点。其搅拌叶片的线速度小,耐磨性好和耗能少,发展较快。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转轴臂架上装有搅拌叶片,加入拌筒内的物料,在搅拌叶片的强力搅动下,形成交叉的物流。这种搅拌方式远比自落搅拌方式作用强烈,主要适于搅拌干硬性混凝土。
自落式搅拌机早在20世纪初由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出
相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时,拌筒绕其水平轴线回转,加入拌筒内的物料,被叶片提升至一定 |
技术已经超过进口混凝土搅拌站的水平,其中部分产品具有自动化程度高、生产能力高、称量精度高、投资少、搅拌质量好,能实现多仓号、多配合比、不间断地连续生产以及主机及其主要元器件的国产化程度高等优点,但我国的混凝土搅拌站还存在着整体技术含量不高、普及率不高、地区差异较大、智能化程度不高和环保性能不高等缺点。
从粗放型管理方式与发展模式向科技化、信息化转型。作为传统产业,目前大部分企业在生产调度、运输、泵送、经营业务、质量控制、资金运作、人力资源调度等方面仍然以管理者的主观决断和人工操作为主。混凝土企业管理水平的高低已没有本质的区别,二、三级企业的入市门槛又很低,市场竞争往往体现在低层次的价格和付款方式的竞争上。今后,企业间竞争能力的差别将
越来越体现在对信息的掌握、拥有、控制和使用能力上。 |
1.2论文构成及研究内容
本论文主要由传动装置和总体部分构成,主要计算了电机的选择,减速机的确定和齿轮传动比的研究,对总体部分主要是研究机架结构方案的确定、机架上所有部件之间相互位置的确定、机架上所有部件与机架的连接方式及安装位置、机架外形尺寸的确定、机架钢结构的选材,机架稳定性的校核。
1.3毕业设计课题
JS500混凝土搅拌机传动系统设计及总体的设计
1.4设计的总要求体
满足使用要求
满足经济性要求
力求整机的布局紧凑合理 |
搅拌机技术条件应满足GB9142-2000《混凝土搅拌机技术条件》规范;所用图纸的幅面应符合GB4457-2000《中华人民共和国标准机械制图》中的相关规定。
1.5.2原始数据
1.出料容积500L
2.进料容积800L
3.最大骨料粒径 80/60㎜
4.生产率:() 25-30 | m / 3 | h |
1.6 搅拌机概述 | | |
混凝土时建筑材料中的一种主要的材料,它是以水泥做为黏结剂把骨料粘 | ||
在一起的,属于一种非匀质材料,其用途广,用量大。
混凝土搅拌机就是用来大量生产混凝土的机械。混凝土搅拌机有自落式和强制式。混凝土从塑性混凝土发展到干性,硬性混凝土,强制式搅拌机得到了很大发展。强制式混凝土搅拌机不仅能搅拌干硬性混凝土,而且能搅拌轻骨料混凝土,能使混凝土达到强烈的搅拌作用,搅拌非常均匀,生产率高,质量好,成本低。因此,强制式搅拌机得到了很大的发展,但这种搅拌机的功率损耗比较大。
本次设计的JS500混凝土搅拌机是我们的主要设计机型。为了适应不同混凝土搅拌机的搅拌要求,搅拌机发展了许多机型,它们在结构和性能上各有特点,但按工作原理可划分为自落式和强制式。JS500混凝土搅拌机属于强制式搅拌机的一种,J—搅拌机,S—双卧轴,500—出料容量500L。它主要由搅拌系统,搅拌传动系统,上料、卸料系统,供水系统,机架及行走系统,电气控制系统等组成。它是目前国内较为新型的搅拌机,整机结构紧凑、外型美观。JS500双卧轴混凝土搅拌机具有操作简便的特点,既能搅拌干硬性混凝土又能搅拌塑性混凝土,还能搅拌砂浆和轻骨料。它具有单机作业和与PLD系列配料机组成简易式混凝土搅拌站的双重优越性,还可为搅拌站提供配套主机,适用于
各类大、中、小预制构件厂及公路、桥梁、水利、码头等工业及民用建筑工程, |
图1.1JS500型混凝土搅拌机
1.7毕业设计的意义
通过本次毕业设计,我们对JS500混凝土搅拌机有了完整的了解和深刻认
学知识有了更深层次的掌握,同时提高了自己解决实际问题的能力。学会了更
识。而且学会把所学知识有效的用运到解决实际问题中的能力,不仅对课本所
好的查阅相关资料,为以后打下良好基础。本次毕业设计使我们受益匪浅,通过研究解决一些工程技术问题,各方面的能力均有提升。
2设计的主要内容
2.1总体设计
2.1.1搅拌装置
搅拌筒、搅拌叶片、搅拌轴以及支承结构的确定
2.1.2传动系统
1.传动系统方案的确定;
2.传动系统结构形式的确定;
3.传动系统结构型式和基本组成组成;
4.动力设备型式和配置;
5.画出结构方案草图。2.1.3 上料系统 | |
2.1.4 供水系统 | |
1.供水方式的选择;
2.供水系统的组成和设备配置;
3.画出结构草图。
2.1.5机架与支腿
1.机架的基本组成;
2.机架的结构型式。
2.1.6电气控制系统
1.整机电气控制系统方案的确定;2.电气系统原理图的确定; | |
2.2主要机构具体结构设计及参数设计
2.2.1搅拌装置
搅拌装置包括:搅拌筒、搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶片和侧叶片,具体结构如下图2.1所示:
图2.1 双卧轴搅拌机搅拌装置
1—搅拌筒;2—搅拌轴;3—搅拌臂;4—搅拌叶片;5—侧叶片
2.2.2传动系统
传动按传动方式可分为两种:机械传动和液压传动。液压传动具有重量轻,体积小,结构紧,驱动力大等特点,但考虑到目前国内状况,液压马达虽然比以前在质量上提高了,但价格昂贵,用于一般的搅拌机上,成本太高,不经济,故而我们选用传统的机械传动。传动系统由电动机、皮带轮、减速箱、开式齿
轮等组成,如图2.3 所示。电动机8 通过皮带轮7、5 带动二级齿轮减速箱,减速箱两轴通过由两个开式小齿轮10 和两个开式大齿轮9 组成的两对开式齿轮副 | |
分别带动两根水平布置的搅拌轴反向等速回转。 | |
图2.3 搅拌传动系统
1—箱体;2—第二级大齿轮;3—第一级大齿轮;4—第二级小齿轮;5—大皮带轮;6—第一级小齿轮;7—小皮带轮;8—电动机;
蜗杆传动,带传动,链传动等和支撑件两部分组成。在原动机和工作机之间传机器一般由原动件传动系统和工作机三部分组成。而传动件:齿轮传动,
9—开式大齿轮;10—开式小齿轮
方式和路线以及各部件的组成和链接关系。
2.2.3上料系统
上料系统由卷扬机构、上料架、料斗、进料料斗、滑轮等组成,如图2.4所示。
1.上料架:斜置角度为600,它是综合考虑了上料架的位置及搅拌筒衔接,而且考虑底架的宽度不能超过规定的长度及上料架的宽度,行程等综合因素后得出的。上料架的上料轨道(下料轨道)为槽钢,滚轮的上滚轮置于槽钢内侧,而下滚轮置于槽钢外侧,这样可保证料斗上下安全平稳。
2.卷扬机构
3.上料动力及卸料
制动式电机通过减速箱带动卷筒转动,钢丝绳通过滑轮牵引料斗沿上料架
轨道向上爬升,当爬升到一定高度时,料斗底部都门上的一对滚轮进入上料架水平通道,斗门自动打开,物料经过进料漏斗投入桶内。为保证料斗准确就位,
在上料架上装有限位开关,上行程有两个限位开关,下行程有一个限位开关,当料斗下降至地坑底部时,钢丝绳稍松,弹簧钢杆机构使下限位开关动作,卷
扬机构自动停车。制动式电机可保证料斗在满足负荷运行时,可靠地停在任意位置,制动力矩的大小由电机后座的大螺母调整。
图2.4 上料系统 |
卸料系统由卸料门、1.滑轮2.料斗3.进料料斗4 卷扬机构5.上料架操作柄等机构组成,如图2.5所示。卸料门安装在搅拌罐底部,通过操作柄可以使其绕水平轴迥转以达到启闭目的,通过调整出料。两侧的密封条的位置来保证卸料门的密封。
图2.5 搅拌机卸料机构
1—衬板;2—搅拌筒弧板;3—密封板;4—卸料门
2.2.4供水系统
1.供水系统的组成及结构
供水系统是电动机、水泵、节流阀及管路等组成,见图2.6。启动水泵,即
钮转到“时控”位置时,水泵会按设定的时间运转和自动停止,当按钮转到“手动”位置时,可连续供水。
可将注入搅拌筒,水的流量通过闸阀调节,供水总量由时间继电器控制。当按
的主要是时间继电器或虹吸式水箱控制供水精度。但由于虹吸式水箱在不配备
站的情况下有诸多不便,故而选用混凝土搅拌机专用水泵配以时间继电器控制,
在误差允许范围内让供水时间略大一些,如果砂石过湿则供水时间相对短一些。
3.供水系统的设备配置
时间继电器,供水开关控制,带防尘罩的电机。
4.供水系统结构示意图如图2.6所示
2)使用前应检明电源电压,电机接线是否接好,确保用电安全
3)使用前应检查轴的专项是否正确,转动是否均匀,不能有卡主,异常现象
4)水安的吸上高度是包括能量损失在内的,因此泵的安装高度应低于吸上高度
5)水泵启动后二分钟内没有吸上水,应停机检查
2.2.5电气控制系统
图2.7 电气原理图
电气控制系统需要控制JS500 混凝土搅拌机的主传动电机,供水系统电机, |
1.机架:根据整体的布置情况和尺寸要求,按整体具体要求用槽钢,角钢焊接而成的,并按强度组装焊铆在一起,支承主机,并且使各部件空间位置固定形成一整体。
2.支腿:由于本机容量较大,按国家城建法规要求卸料高度大于1.5m,采
用长短腿配合使用。搅拌时长支腿支承达到使用要求。运输时可将支腿卸掉。短支腿则用于运输状态,卸去长支腿防止机架上各部件与车辆接触而受损。
3设计的主要计算及说明
3.1设计计算与说明
3.1.1搅拌传动系统的确定
选择图2.4所示的传动方案的特点:他不仅保证工作可靠,并且结构简单,尺寸简单,结构紧凑,传动效率高和使用维护方便,一次是一种经济合理的设
计方案。
3.1.2主电机的选择及传动比的的分配
搅拌机的工作转速 | n0 | =30.25r/min; |
根据传动比的推荐范围,V 带一般的传动比范围是2-4;二级减速齿轮的传 | ||
故电机的可选范围是:
nd in | × | n0 | =(32-320)×30.25 |
=968-9680
所以转速的范围是968-9680;
符合这一范围的同步转速电机有1500r/min、3000r/min两种。一般不选则3000r/min的电机,所以选同步转速是1500r/min的电机。由设计手册选用Y160L-4电机。它的基本参数性能如下表所示:
表3.1电机的基本参数
型号 | 额 | 转 | 流 | 满载时 | 效 | 启启 | |
定功率 | 电 | ||||||
速 | 率 | ||||||
r | A | ||||||
A | A | ||||||
/min | % | ||||||
0-4 | YL16 | kw | 15 | 60 | 14 | .3 | 30 | .5 | 88 | 84 | 0. | 0 | 7. | 2 | 2. |
YL160-4电机的外形尺寸和安装尺寸等基本参数
表3.2外形尺寸参数
机座型号 | 级数 | A | B | C | D | E |
YL160-4 | 4 | 254 | 254 | 108 | 42 | 110 |
续表;
G | H | K | AB | AC | AD | HD | L |
37 | 160 | 15 | 330 | 325 | 255 | 385 | 5 |
表3.3电机的主要外形尺寸
中 心 高 | 外形尺寸 | 底 脚安装尺寸A×B | 地 脚 螺栓直径 K | 轴伸尺寸 | 键尺寸 |
160 | 5(325/2+255)2 85 | | 网 | 42×110 | 12 |
i总nmn0=1460/30.25=48.26
合理分配传动比是设计中的重要问题,经查询资料和网上查询以及专用减
速机的选用确定了传动比:
i1 | =1.9 | i2 | =16 | i3 | =1.59 |
3.1.3普通v带的设计计算以及带轮的设计计算
1.确定计算功率p1
式中p-传递功率; | p1 | p1 k1 | P (kw) (3-2) |
| |||
K-工作情况系数; | |||
=1.3×15=19.5 kw | |||
2.选择v带型号
根据计算功率 | p1 | =1.3×15=19.5 kw和小带轮的转速(即电机转速 | nm | =1460) |
选定v带型号为C型号。
d min | 3.确定两带轮的基准直径 | d1 | 和 | d 2 | d1 | ≧ | |||||||||
由v 代为C 型号带,查表选取小带轮的最小直径 | d min | =200;一般取 | |||||||||||||
,取基准直径 | d1 | =200,大带轮基准直径可按 | d 2 d1 | 计算。 | |||||||||||
d 2 | = i | d1 | =1.9×200=380; | ||||||||||||
4.验算带的速度v
v | ? | ?nd | ? | 15 . 3 | m/s | |||||||
| 60 | ? | 1000 | |||||||||
V≦vmax vmax =25-30m/s) | ||||||||||||
406≦ | a0 | ≦1160 | ||||||||||
为使结构紧促选 | a0 | =420,V 带初算的基准长度 | l0 | 可根据几何关系由下式计 | ||||||||
算
l | | ? | 2 | a | | ? | ? | d |
| | ? | d | | | ) | ? | ( | d | d | 1 | ? | d | d | 2 | ) | 2 | |
| 0 | | | | 0 | | 2 | | d | 1 | | | d | 2 | | |
| |
| | 4 | a | 0 | | | | |
=840+910.6+38.57=17.1
基准直径ld=1800mm;
a | ? | a | | ? | l | d | ? | l | 0 | ? | 420 | ? |
| ||||||
| | | 0 | | | | 2 | | | | | | | ||||||
6.验算小带轮上的包角? | | ||||||||||||||||||
小带轮上的包角?按下式计算 | |||||||||||||||||||
? | ? | 180 | 0 | ? | d | 1 | ? | d | 2 | ? | 57 . 5 | 0 | | | |
| | | | | a | 0 | ? | | | ? | 120 | 0 | |||
? | 180 | 0 | ? | 24 . 3 | 155 . 7 | 0 | |||||||||
小带轮包角合适。
7.带的根数
z | ? | | | | p | a | | | | | | | (3-3) | |||
| ( | ?p | 0 | ? | p | 0 | ) | k | ? | k | l | | ||||
k? | -包角系数; | |||||||||||||||
k | l | -长度系数; | ||||||||||||||
? | ||||||||||||||||
取z=4;
8.确定轴上的预紧力 | F 0 | 1 ) | ? | qv | 2 | | | | | | |||||||||||
F 0 | ? | 500 | p | a | ( | 2 . 5 | ? | ||||||||||||||
zv | k? | | ? | 0 . 3 | ? | 15 . 3 | 2 | ||||||||||||||
F 0 | ? | 500 | ? | 4 | 19 . 5 | ( | 2 . 5 | ? | 1 ) | ||||||||||||
? | 15 . 3 | | 0 . 93 | | | | | | | ||||||||||||
F 0? | 337 . 9 | N | | ||||||||||||||||||
9.确定作用在轴上的压力 | F q | ||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
Fq ? | 2 | zF 0 | sin | ?2 | | | | | (3-4) | |||
| | ? | sin | 155 . 7 | 0 | | ||||||
F | ? | 2 | ? | 4 | ? | 337 . 9 | ||||||
q | | | | | | | 2 | | | |||
=23.6N
皮带轮的设计;
设计小带轮结构应满足以下要求;
结构工艺好、重量轻、没有太大的铸造内应力、质量分布均匀、安装对中性好、转速较高时,应经过动平衡试验。轮槽的工作面要精细(表面光洁度一般要达到3.2)减少带的磨损,各槽的尺寸和角度应报是一定的精度,使载荷分布均匀。均匀分布。
带轮材料常用灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料等。灰铸铁应用最广,当
v?30 m / s时,用HT200;v?25 ?40 m / s时,宜采用球墨铸铁或铸钢、冲压钢 | ||||||||||
d | d | 2? | 380 | ,计算后的出 | D 1 | ?d | 1 | ? | 100 | mm,所以采用孔板式。 |
表3.4带轮的结构参数
项目 | 符号 | C型槽型尺寸 | |||
基准宽度 | b d | 19 | |||
基准线上槽深 | h a min | 4.8 | |||
基准线下槽深 |
| 载高清水印 | |||
槽间距 | l | 25±0.5 |
第一槽对称面至端面距 | f | 17?-1 2 | ||||||||
最小轮缘厚度 | ?min | 10 | ||||||||
带轮宽 | B | B=(z-1)l+2f | ||||||||
外径 | d a |
| ||||||||
轮槽角 | ? |
|
表3.5带轮参数计算公式
| |||||
小带轮的基准直径 | d d | 1? | 200 | mm | ,电动机轴径d=42㎜,因此有: |
d | a | ? | d | d | ? | 2 | h a | ? | 200 | ? | 2 | ? | 5 | ? | 210 | mm | ; | |||||||||||
d | 1 | ? | ( 1 . 8 | ? | 2 ) | d | =80㎜; | |||||||||||||||||||||
B | ? | ( | Z | ? | 1) 1?? | 2 | f | =3×(25±0.5)+2×17=111㎜; | ||||||||||||||||||||
C | ? | ( | 1 | ? | 1 | ) | B | =24㎜; | ||||||||||||||||||||
7 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||
D 1 | ? | d | d | ? | 2 (?? | h | f | ) | =210-60=150㎜; | |||||||||||||||||||
大带轮的结构尺寸计算:
大带轮的基准直径 | d | d | 2? | 380 | ;轴径d=42mm(由减速机的轴径确定) | |||||||
d | ||||||||||||
C | ? | ( | 1 | ? | 1 | ) | B | =24㎜; | ||||
7 | 4 | | ||||||||||
L | ? | (1.5 ~ 2) | d | =60㎜;当L≤B 时,取L=B 的值 | ||||||||
3.1.4皮带罩的设计
皮带传动的危险部分是皮带接头处、皮带进入皮带轮的地方。以及由于混凝土搅拌机的工作环境、工况情况差,为了避免造成人身安全及石子、水、沙等杂物落入皮带上,所以要在皮带外加以防护罩。
皮带的防护罩一般由Q235薄钢板加工而成。再设计皮带防护罩时应是皮带与防护罩保持一定距离,避免工作时皮带与防护罩内壁之间的磨损影响工作效
率,以及皮带的寿命,一般取11㎜。
在皮带罩上焊接由螺栓孔的罩脚,以用来皮带罩的固定和安装。其详细尺
及结构见图3.1
图3.1套脚
3.1.5 V带的张紧 |
圆形中间位长方形的通孔。拧开电机安装螺母,向后拖动电机到合适位置,拧上安装螺母就可以了,电机应平移动,避免带的张紧对电机产生偏转扭矩,地板的结构如下图所示:
以下只是结构示意图没有具体的尺寸参数,详细的尺寸参数见机架部分的大图。
3.1.6搅拌机传动装置的传动大小齿轮的设计计算
前面选择的电动机为原动力,他是单向驱动、载有中等冲击、低速级的转
速为n=30.25r/min,传递的功率为搅拌轴的输入功率,从搅拌装置的设计的搅拌 | |||||||
功率P=11.25KW,可近似平分两轴,因此传递功率p '?1 | KW 现 | ||||||
1.选择齿轮材料及许用应力。小齿轮选用45 钢调质、HB180-210,大齿轮选用45 钢正火,HB150-180; | |||||||
有表查的齿轮的接触疲劳强度 | ?H | lim | 和弯曲疲劳强度应力 | ?F | lim | ; | |
?H | lim? | 560 | MP | ; | ?H | lim? | 440 | MP | ; | ?F | lim? | 180 | MP | ; | ?F | lim? | 180 | MP | ; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
查表取安全系数 | S | H | ? | 1 . 1 | 所以许用应力为; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
??H | 1 | ? | ??H lim S H | 1 | ? | 560 1 . 1 | ? | 509 | MP | ; | ??H | 2 | ? | ??H lim sH | 2 | ? | 440 | ? | 409 | MP ; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 . 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
查表取安全系数 | S | F | ? | 1 . 4 | ,于是许用应力为; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
??F | 1 | ? | ??F lim S H | 1 | ? | 180 | ? | 128 . 6 | MP | ; | ??F | 2 | ? | ??F lim S F | 2 | ? | 180 | ? | 128 . 6 | MP ; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 . 4 | 1 . 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T 1 | ? | 9 . 55 | ? | 10 | 6 | ? | p | ? | 9 . 55 | ? | 10 | 6 | ? | 5 . 63 | ? | 8 . | ? | 10 | 5 | ; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n | 1 . 59 | ? | 30 . 55 | | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a | ? | ( i | ? | 1 ) | 3 | ( | 335 | 2 | KT 1 | ?( 1 . 59?1 ) 3 0 . 67?1 . 4?8 . ?10 5 | ? | 306 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
?a | i | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Z | 1? | 25 | ; | Z | 2 | ?iZ | 1 | ? | 1 . 59 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.验算轮齿的弯曲强度;
齿形系数; | Y | Fa 1? | 2 . 65 | Y Sa 1? | 1 . 58 | Y | Fa 1? | 2 . 40 | 2? | 1 . 67 |
; | Y Sa | |||||||||
应力校正系数; | ||||||||||
因此齿轮的危险截面弯曲应力为;
?? | KF t | Y | Fa | ; | | | Ft | ? | 2 T 1 | ; | | | | | | | d=mz; 可得出下式; | |||||||
F | bm | ? | ?? | | d | Y Sa | 2 | Y | Fa | 2 | ? | | ||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
?? | 2 | KT 1 Y | Fa 1 | =25 | ?' | | ? | | ? | ?F | | |||||||||||||
F | bm | 2 | Z | 1 | | | F | | | F | 2 | | 1 | Y Sa 1 Y | Fa 1 | | | |||||||
所以开齿轮是安全的。
3.齿轮的圆周速度是
v | ? | ?nd | ? | ?30 . 25 | ? | 8 | ? | 25 | ? | 1 . 59 | ? | 1 . 5 m | / | s | |
| | 60?1000 | | 60 | ? | 1000 | | | | | | | |||
V<5m/s;
所以选用8及精度齿轮,最大线速度是5m/s的精确是合适的。
4.小齿轮的结构设计及计算;
分度圆直径; | d= | mz | =10 25=250mm; | 10 | ? | 270 | mm | |||||||||||||||
齿顶圆直径; | d | a | ? | ( | z | ? | 2 | R | * | ) | m | ? | 25 | ? | ||||||||
a | ||||||||||||||||||||||
齿根圆直径; | ? | 225 mm | ||||||||||||||||||||
d f | ? | ( | 25 | ? | 2 | ? | 0 . 5 ) | ? | 10 | |||||||||||||
5.大齿轮的结构和计算;
分度圆直径; | d | 2 | ? | mz | 2 | ? | 400 | mm | |||||||||||||||||||
齿顶圆直径; | d | a | 2 | ? | (40+2) | ? | 10 ? | 470 | mm | ||||||||||||||||||
d f | 2 | ? | ( | 40 | ? | 2 | ? | 0 . 5 ) | ? | 10 | ?375 mm;D ?1.6 70?114 | ||||||||||||||||
? | ( | D 3 | ? | d f | 2 | ) | ? | 0 . 5 | ? | ||||||||||||||||||
D 1 | |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
2.确定齿轮副的齿厚
| 该齿轮的中心距为 | a | ? | m | | z 1 | ? | z | | ) | ? | 5 ×65=325mm | | ||||||||||||||||||||||||
F 2 | 2 | | | 2 | , | ||||||||||||||||||||||||||||||||
由机械设计手册的齿距极限偏差 | f | pt | 1 | ?? | 36, | f | pt | 2 | ??40 | ||||||||||||||||||||||||||||
所 | 以 | 齿 | 厚 | 为 | 上 | 偏 | 差 | F 1 | ??4 | f | pt | 1 | ???4 36 | ??144 | |||||||||||||||||||||||
??4 | f | pt | 2 | ???4 40 | ??160 | , | L 2 | ??16 | f | pt | ??16 40 | ??0 | |||||||||||||||||||||||||
下偏差 | L 1 | ??16 | f | pt | 1 | ??16 36 | ??476 | ||||||||||||||||||||||||||||||
由 | | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
此处已删除,完整版加
4.15和图4.16所示:
4.5 上料架与底架的联结形式及台板的设计
4.5.1上料架与底架的联结形式
考虑到导向滑轮在靠近槽钢Ⅱ的边缘安装的原因,由于导向滑轮组的存在,
如果将上料架和底架以三面角钢联结形式焊接与底架上来实现是不可能的。所
以采用侧面焊接的方式。其结构如下图4.17所示:
4.5.2台板
台板是供操作人员站立和行走的,所以采用防滑的花纹钢板设计台板。由《机械设计手册》选用国标GB/T3277-1991。
4.6电机底架的设计
为了防止皮带过松而引起皮带打滑现象(注:电机到减速器采用带传动),皮带设置张紧装置。由于移动电机比较困难,所以本设计采用不移动电动机的位置来实现皮带的张紧。
电机的底架由两根角钢焊接与底架槽钢上,,角钢长度为490㎜,电机底板长450㎜,宽度为300㎜,将电机底板焊接在底架上,电动机底板上开四个槽,
电动机可通过在槽中的移动来实现皮带的张紧。
在电动机底板上焊接固定两个螺母,要移动电机时,首先将法兰上的螺母
拧松打开放松螺母,旋转调节螺钉,调节螺钉将会顶这电动机移动,将电动机移动到所需位置时,拧紧放松螺母,再拧紧法兰上的螺母,抵紧电机,以防止
电机的移动。其结构简图如下图4.18所示:
4.7 减速器底板的设计
由于搅拌筒轴中心高为500㎜,减速器中心高为280㎜,因为二者需要保持等高,所以将减速器底板设计成220㎜,长宽490㎜×350㎜,安装时将此底架支承用以钢板焊接在底架的槽钢上,在钢板上打相应位置的螺栓孔。
另外,由于带轮是联结减速器输入轴与电动机输出轴的部件,则考虑减速器底板、电动机底板在底架上的相对位置,必须保证准确、密切的相对位置关系。具体尺寸如下图4.19所示:
设计总结
毕业设计是大学生专业知识深化和系统提高的重要过程,是对学生实践能力、理论联系实际能力和创新精神的综合训练,是培养学生探求真理的科学精神、科学研究方法和优良的思想品质等综合素质的重要途径。通过本次JS500混凝土搅拌机的设计,加深了我对专业知识的理解和应用,同时,也弥补了以前的知识漏洞,巩固了知识的积累。更好的利用所学知识解决实际问题。在老师的指导下,自己的各方面能力有了全面提高。
传动部分是整机的重要部分,它主要是分配传动比来控制搅拌机的工作,也对传动比有不同的要求,通过对电机,减速机和齿轮传动比的合理分配,可以对搅拌机有合理的工作。
机架是整机的基础,要求设计时确定其与其余各部件的安装位置与尺寸关系,通过全面的设计计算,校核整个机架的强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性。整个底架由槽钢,角钢和钢板以焊接或螺栓联结而形成,因而要求有相
关的材料力学和钢结构的知识。 |
参考文献
[1] 陈宜通.混凝土机械.北京:中国建材工业出版社,2002,6
[2] .机械设计课程设计手册(第二版).高等教育出版社,1996,6.[3] 范祖尧.现代机械设备设计手册(非标准机械设备设计).北京:机械工 业出版社,1996.
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[5] 田奇.混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站[M].北京:中国建材工业出版 社,2005,4.
[6] 高振峰.土木工程施工机械实用手册[M].济南:山东科学技术出版 社,2006,8.
[7] 冯忠绪,.混凝土搅拌理论与设备[M].北京:人民交通出版社,2001.8.[8] 哈尔滨建筑工程学院与西安冶金建筑学院合编.混凝土机械和桩工机 械[M].北京:中国建筑工业出版社,1982.
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Technol.,88-(1998)
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附录
致谢
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