JS500混凝土攪拌機(jī)的總體設(shè)計(jì)

混凝土攪拌機(jī)中的一種，強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)不僅能攪拌干硬性混凝土，而且能攪拌輕骨料混凝土，能使混凝土達(dá)到強(qiáng)烈的攪拌作用，攪拌非常均勻，生產(chǎn)率高，質(zhì)量好，成本低。它是目前國(guó)內(nèi)較為新型的攪拌機(jī)，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、外確定、機(jī)架上所有部件與機(jī)架的連接方式及安裝位置、機(jī)架外形尺寸的確定、機(jī)架鋼結(jié)構(gòu)的選材、電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)以及齒輪傳動(dòng)的選擇和主要參數(shù)計(jì)算、horizontal-axisconcretemixer,achievestrongmixingeffect,stirrincompactstructure,goodappearance.Itsmaincompagitator,stirringtransmissionsystem,loading,unloadingsystem,waterthelocationof,allthecoinstallationofposition,thedeterminationofrackformfactor,theselectionframesteelstructure,thechoiceandthemainparametersofelectricmotodrivecalculation,theJS500Keyword:concretemixer,rack,thec1緒論 11.1混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展史 11.2論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 21.3畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 21.4設(shè)計(jì)的總要求體 21.5設(shè)計(jì)大綱 21.5.1設(shè)計(jì)原則 21.5.2原始數(shù)據(jù) 21.6攪拌機(jī)概述 21.7畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 32設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 52.1總體設(shè)計(jì) 52.1.1攪拌裝置 52.1.2傳動(dòng)系統(tǒng) 52.1.3上料系統(tǒng) 52.1.4供水系統(tǒng) 52.1.5機(jī)架與支腿 52.1.6電氣控制系統(tǒng) 52.2主要機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì) 62.2.1攪拌裝置 62.2.2傳動(dòng)系統(tǒng) 62.2.3上料系統(tǒng) 72.2.4供水系統(tǒng) 92.2.5電氣控制系統(tǒng) 2.2.6機(jī)架與支腿 3設(shè)計(jì)的主要計(jì)算及說明 3.1設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 3.1.1攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 3.1.2主電機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的的分配 3.1.3普通v帶的設(shè)計(jì)計(jì)算以及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.4皮帶罩的設(shè)計(jì) 3.1.5V帶的張緊 3.1.6攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)大小齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.7大小齒輪的精度設(shè)計(jì) 213.1.8齒輪罩的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1.9減速機(jī)的型號(hào)選擇 223.1.10其他參數(shù)的確定 234機(jī)架的設(shè)計(jì) 4.1機(jī)架設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 4.2底架的設(shè)計(jì) 254.2.1機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求 4.2.2底架的材料選擇 254.2.3底架的大體尺寸 254.2.4確定攪拌筒偏離機(jī)架底架重心的距離 4.2.5底架所受各力的分析計(jì)算 4.2.6求各點(diǎn)的力矩 4.2.7選材 4.2.8底架的校核 4.3支腿的設(shè)計(jì) 4.3.1校核支腿的穩(wěn)定性 4.3.2局部穩(wěn)定性的校核 424.4梯子及欄桿的設(shè)計(jì) 4.5上料架與底架的聯(lián)結(jié)形式及臺(tái)板的設(shè)計(jì) 444.5.1上料架與底架的聯(lián)結(jié)形式 4.5.2臺(tái)板 454.6電機(jī)底架的設(shè)計(jì) 4.7減速器底板的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)總結(jié) 參考文獻(xiàn) 49 49 強(qiáng)制式攪拌機(jī)從20世紀(jì)50年代初興起后就得到了迅速的發(fā)展和推廣。最先出現(xiàn)的是圓盤立軸式強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)。這種攪拌機(jī)分為渦槳式和行星式兩種。19世紀(jì)70年代后，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓槽臥軸式強(qiáng)制攪拌機(jī)，它又分單臥軸式和雙臥軸式兩種，兼有自落和強(qiáng)制兩種攪拌的特點(diǎn)。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和耗能少，發(fā)展較快。強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌筒內(nèi)的物料，在攪拌葉片的強(qiáng)力攪動(dòng)下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠(yuǎn)比自落攪拌方式作用強(qiáng)烈，主要適于攪拌干硬性自落式攪拌機(jī)早在20世紀(jì)初由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的鼓筒式混凝土攪拌機(jī)已開現(xiàn)。50年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機(jī)以及裂筒式攪拌機(jī)等相繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機(jī)的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉片。工作時(shí)，拌筒繞其水平軸線回轉(zhuǎn)，加入拌筒內(nèi)的物料，被葉片提升至一定高度后，借自重下落，這樣周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到均勻攪拌的效果。自落式混隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，商品混凝土得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)產(chǎn)品已形成系列化，但技術(shù)水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近先進(jìn)水平，有些技術(shù)已經(jīng)超過進(jìn)口混凝土攪拌站的水平，其中部分產(chǎn)品具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質(zhì)量好，能實(shí)現(xiàn)多倉(cāng)號(hào)、多配合比、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)以及主機(jī)及其主要元器件的國(guó)產(chǎn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但我國(guó)的混凝土攪拌站還存在著整體技術(shù)含量不高、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能化前大部分企業(yè)在生產(chǎn)調(diào)度、運(yùn)輸、泵送、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)、質(zhì)量控制、資金運(yùn)作、人力資源調(diào)度等方面仍然以管理者的主觀決斷和人工操作為主?；炷疗髽I(yè)管理水平的高低已沒有本質(zhì)的區(qū)別，二、三級(jí)企業(yè)的入市門檻又很低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)往往體現(xiàn)在低層次的價(jià)格和付款方式的競(jìng)爭(zhēng)上。今后，企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)能力的差別將本論文主要由傳動(dòng)裝置和總體部分構(gòu)成，主要計(jì)算了電機(jī)的選擇，減速機(jī)的確定和齒輪傳動(dòng)比的研究，對(duì)總體部分主要是研究機(jī)架結(jié)構(gòu)方案的確定、機(jī)架上所有部件之間相互位置的確定、機(jī)架上所有部件與機(jī)架的連接方式及安裝1.出料容積500L2.進(jìn)料容積800L3.最大骨料粒徑4.生產(chǎn)率：()混凝土?xí)r建筑材料中的一種主要的材料，它是以水泥做為黏結(jié)劑把骨料粘混凝土攪拌機(jī)就是用來大量生產(chǎn)混凝土的機(jī)械?；炷翑嚢铏C(jī)有自落式和強(qiáng)制式。混凝土從塑性混凝土發(fā)展到干性，硬性混凝土，強(qiáng)制式攪拌機(jī)得到了很大發(fā)展。強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)不僅能攪拌干硬性混凝土，而且能攪拌輕骨料成本低。因此，強(qiáng)制式攪拌機(jī)得到了很大的發(fā)展，但這種攪拌機(jī)的功率損耗比凝土攪拌機(jī)的攪拌要求，攪拌機(jī)發(fā)展了許多機(jī)型，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和性能上各有特統(tǒng)，攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)，上料、卸料系統(tǒng)，供水系統(tǒng)，機(jī)架及行走系統(tǒng)，電氣控制雙臥軸混凝土攪拌機(jī)具有操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，既能攪拌干硬性混凝土又能攪拌塑組成簡(jiǎn)易式混凝土攪拌站的雙重優(yōu)越性，還可為攪拌站提供配套主機(jī)，適用于識(shí)。而且學(xué)會(huì)把所學(xué)知識(shí)有效的用運(yùn)到解決實(shí)際問題中的能力，不僅對(duì)課本所學(xué)知識(shí)有了更深層次的掌握，同時(shí)提高了自己解決實(shí)際問題的能力。學(xué)會(huì)了更好的查閱相關(guān)資料，為以后打下良好基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們受益匪淺，通2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容2.2.1攪拌裝置攪拌裝置包括：攪拌筒、攪拌軸、攪拌臂、攪拌葉片和側(cè)葉片，具體結(jié)體積小，結(jié)構(gòu)緊，驅(qū)動(dòng)力大等特點(diǎn)，但考慮到目前國(guó)內(nèi)狀況，液壓馬達(dá)雖然比故而我們選用傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、皮帶輪、減速箱、開式齒輪等組成，如圖2.3所示。電動(dòng)機(jī)8通過皮帶輪7、5帶動(dòng)二級(jí)齒輪減速箱，減速箱兩軸通過由兩個(gè)開式小齒輪10和兩個(gè)開式大齒輪9組成的兩對(duì)開式齒輪副蝸桿傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)等和支撐件兩部分組成。在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間傳遞動(dòng)力，并改變運(yùn)動(dòng)的形式，速度大小和轉(zhuǎn)矩大小。他在成本和重量在機(jī)器中傳動(dòng)方案一般由機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖來表達(dá)，他能簡(jiǎn)明的表1.上料架：斜置角度為600,它是綜合考慮了上料架的位置及攪拌筒銜接，而且考慮底架的寬度不能超過規(guī)定的長(zhǎng)度及上料架的寬度，行程等綜合因素后得出的。上料架的上料軌道(下料軌道)為槽鋼，滾輪的上滾輪置于槽鋼內(nèi)側(cè)，制動(dòng)式電機(jī)通過減速箱帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼絲繩通過滑輪牽引料斗沿上料架軌道向上爬升，當(dāng)爬升到一定高度時(shí)，料斗底部都門上的一對(duì)滾輪進(jìn)入上料架在上料架上裝有限位開關(guān)，上行程有兩個(gè)限位當(dāng)料斗下降至地坑底部時(shí)，鋼絲繩稍松，彈簧鋼桿機(jī)構(gòu)使下限位開關(guān)動(dòng)作，卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)停車。制動(dòng)式電機(jī)可保證料斗在滿足負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可靠地停在任意1.滑輪2.料斗3.進(jìn)料料斗4卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)5.上料架罐底部，通過操作柄可以使其繞水平軸迥轉(zhuǎn)以達(dá)到啟閉目的，通過調(diào)整出料?？蓪⒆⑷霐嚢柰?，水的流量通過閘閥調(diào)節(jié)，供水在混凝土攪拌機(jī)生產(chǎn)混凝土?xí)r，對(duì)混凝土質(zhì)量影響較大的除了攪拌機(jī)自身的工作性能以外，就是供水精度。由于供水精度要求控制在2%的范圍內(nèi)，故如何更好的滿足精度問題是供水方式的選擇，應(yīng)加以認(rèn)真考慮。目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)用的主要是時(shí)間繼電器或虹吸式水箱控制供水精度。但由于虹吸式水箱在不配備圖2.6供水系統(tǒng)1)使用前應(yīng)按圖將附件安好2)使用前應(yīng)檢明電源電壓，電機(jī)接線是否接好，確保用電安全3)使用前應(yīng)檢查軸的專項(xiàng)是否正確，轉(zhuǎn)動(dòng)是否均勻，不能有卡主，異?，F(xiàn)象4)水安的吸上高度是包括能量損失在內(nèi)的，因此泵的安裝高度應(yīng)低于吸上高度5)水泵啟動(dòng)后二分鐘內(nèi)沒有吸上水，應(yīng)停機(jī)檢查上料，下料等的電機(jī)。所有電器控制元件都設(shè)在的使用要求：主電機(jī)可以點(diǎn)動(dòng)以滿足安裝修理過程的要求。電氣控制線路設(shè)有空氣開關(guān)，熔斷器，熱繼電器具有短路保護(hù)，過載保護(hù)，斷相保護(hù)的功能，所有控制按鈕及空氣開關(guān)手柄和指示燈均布置在配電箱門上，并設(shè)有門鎖。配電箱內(nèi)的電器元件安裝在一塊鐵板上，安全可靠，操作維修方便。其原理圖如上1.機(jī)架：根據(jù)整體的布置情況和尺寸要求，按整體具體要求用槽鋼焊接而成的，并按強(qiáng)度組裝焊鉚在一起，支承主機(jī)，并且使各部件空間位置固2.支腿：由于本機(jī)容量較大，按國(guó)家城建法規(guī)要求卸料高度大于1.5m,采用長(zhǎng)短腿配合使用。攪拌時(shí)長(zhǎng)支腿支承達(dá)到使用要求3.1.1攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)的確定選擇圖2.4所示的傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：他不僅保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便，一次是一種經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)攪拌機(jī)的工作轉(zhuǎn)速n?=30.25r/min;根據(jù)傳動(dòng)比的推薦范圍，V帶一般的傳動(dòng)比范圍是2-4;二級(jí)減速齒輪的傳動(dòng)比是8-40;齒輪的傳動(dòng)比是2。又因?yàn)榭倐鲃?dòng)比i。;他們分別表示帶傳動(dòng)比、減速機(jī)傳動(dòng)比、齒輪傳動(dòng)比；故電機(jī)的可選范圍是：na=i,×no=(32-320)×3所以轉(zhuǎn)速的范圍是968-9680;符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速電機(jī)有1500r/min、3000r/min兩種。一般不選則3000r/min的電機(jī)，所以選同步轉(zhuǎn)速是1500r/min的電機(jī)。由設(shè)計(jì)手冊(cè)選用Y160L-4電機(jī)。它的基本參數(shù)性能如下表所示：表3.1電機(jī)的基本參數(shù)功額額/min%AAYL160-4電機(jī)的外形尺寸和安裝尺寸等基本參數(shù)型號(hào)ABCDE4GHKL外形尺寸高螺栓直徑KE寸/min能得出傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比為：合理分配傳動(dòng)比是設(shè)計(jì)中的重要問題，經(jīng)查詢資料和網(wǎng)上查詢以及專用減速機(jī)的選用確定了傳動(dòng)比：3.1.3普通v帶的設(shè)計(jì)計(jì)算以及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算K-工作情況系數(shù)；nm=1460)選定v帶型號(hào)為C型號(hào)。4.驗(yàn)算帶的速度v5.確定中心距a和V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld根據(jù)公式算基準(zhǔn)直徑ld=1800mm;6.驗(yàn)算小帶輪上的包角α小帶輪上的包角α按下式計(jì)算小帶輪包角合適。7.帶的根數(shù)Ap?-單給帶額定系數(shù)的增量；8.確定軸上的預(yù)緊力F設(shè)計(jì)小帶輪結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求；結(jié)構(gòu)工藝好、重量輕、沒有太大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻、安裝對(duì)中性好、轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)經(jīng)過動(dòng)平衡試驗(yàn)。輪槽的工作面要精細(xì)(表面光潔度一般要達(dá)到3.2)減少帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)報(bào)是一定的精度，使載荷分布均勻。均勻分布。帶輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等?；诣T鐵應(yīng)用最廣，當(dāng)v≤30m/s時(shí)，用HT200;v=25-40m/s時(shí)，宜采用球墨鑄鐵或鑄鋼、沖壓鋼板焊接帶輪。小功率傳動(dòng)為可用鑄鋁或塑料。帶輪的結(jié)構(gòu)形式和尺寸；結(jié)構(gòu)有四種形式1實(shí)心式2腹板式3孔板式4輪輻式。當(dāng)代輪基準(zhǔn)直徑時(shí)，可采用輪輻式。表3.4帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)符號(hào)基準(zhǔn)寬度lf最小輪緣厚度帶輪寬B外徑輪槽角9表3.5帶輪參數(shù)計(jì)算公式結(jié)構(gòu)尺寸BCLB=(Z-1)·1+2f=3×(25±0.5)+2×1D?=d?-2(δ+h?)=210-60D?=d?-2(δ+h?)=330mmB=(Z-1)·1+2f=3×(25±0.5)+2×17=111mm;L=(1.5~2)d=60mm;當(dāng)L3.1.4皮帶罩的設(shè)計(jì)皮帶傳動(dòng)的危險(xiǎn)部分是皮帶接頭處、皮帶進(jìn)入皮帶輪的地方。以及由于混凝土攪拌機(jī)的工作環(huán)境、工況情況差，為了避免造成人身安全及石子、水、沙等雜物落入皮帶上，所以要在皮帶外加以防護(hù)罩。皮帶的防護(hù)罩一般由Q235薄鋼板加工而成。再設(shè)計(jì)皮帶防護(hù)罩時(shí)應(yīng)是皮帶與防護(hù)罩保持一定距離，避免工作時(shí)皮帶與防護(hù)罩內(nèi)壁之間的磨損影響工作效在皮帶罩上焊接由螺栓孔的罩腳，以用來皮帶罩的固定和安裝。其詳細(xì)尺及結(jié)構(gòu)見圖3.1圖3.1套腳3.1.5V帶的張緊各種材料的V帶不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，就會(huì)有塑性變形而松弛，是預(yù)緊力降低，帶與輪之間的摩擦力減小，當(dāng)所傳遞摩察力大于帶與輪之間的摩擦力的總和時(shí)，帶與帶輪之間發(fā)生打滑，使帶的磨損加劇，傳動(dòng)效率降低以至于使傳動(dòng)失效為了避免以上情況的發(fā)生，為保證帶的傳動(dòng)效率，應(yīng)定期檢查預(yù)緊力的數(shù)值，如發(fā)現(xiàn)不足時(shí)，必須重新張緊，才能使他正常工作，在設(shè)計(jì)中，采用移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使兩帶輪的中心距改變來解決張緊的問題，將裝有帶輪的電機(jī)安裝在機(jī)架上，機(jī)架安裝孔位一兩頭半圓形中間位長(zhǎng)方形的通孔。擰開電機(jī)安裝螺母，向后拖動(dòng)電機(jī)到合適位置，擰上安裝螺母就可以了，電機(jī)應(yīng)平移動(dòng)，避免帶的張緊對(duì)電機(jī)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)扭矩，地板的結(jié)構(gòu)如下圖所示：以下只是結(jié)構(gòu)示意圖沒有具體的尺寸參數(shù)，詳細(xì)的尺寸參數(shù)見機(jī)架部分的3.1.6攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)大小齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算前面選擇的電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，他是單向驅(qū)動(dòng)、載有中等沖擊、低速級(jí)的轉(zhuǎn)速為n=30.25r/min,傳遞的功率為攪拌軸的輸入功率，從攪拌裝置的設(shè)計(jì)的攪拌功率P=11.25KW,可近似平分兩軸，因此傳遞功率現(xiàn)在校核傳動(dòng)小齒輪與只齒合的大輪的強(qiáng)度。小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)、HB180-210,大齒輪選用45鋼正火，HB150-180;有表查的齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度δ,和彎曲疲勞強(qiáng)度應(yīng)力δr;δm|=560MP;δnm?=440MP;δrlm=180MP;因此齒輪的危險(xiǎn)截面彎曲應(yīng)力為；d=mz;可得出下式；所以開齒輪是安全的。3.齒輪的圓周速度是所以選用8及精度齒輪，最大線速度是5m/s的精確是合適的。d?=(40-2-0.5)×10=375mm;D?3.1.7大小齒輪的精度設(shè)計(jì)8GB/T10095.1-2001.2.確定齒輪副的齒厚由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的齒距極限偏差fm=±36,fm?=±40由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的變?yōu)橄禂?shù)x=03.1.8齒輪罩的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)可做成開式，半開或閉式，完全暴露在外邊就是開式齒輪，這種傳動(dòng)不僅使外界雜物容易進(jìn)入，而且不良、工作條件不好，輪齒容易磨損，工作齒磨損后齒郭形態(tài)破壞容易造成噪音和震動(dòng)，從而導(dǎo)致傳動(dòng)失效，為了最大限度的降低灰塵粒土落入齒輪，所以要設(shè)計(jì)防護(hù)罩，即齒輪罩。齒輪罩的材料大多是鋼板、薄板，通過焊接而成，設(shè)計(jì)中用2mm的薄板通過焊接而成，一般有四部分組成，前側(cè)板、后側(cè)板罩腳以及弧面板，后側(cè)板是靠近攪拌同一側(cè)，前側(cè)板靠近減速機(jī)，弧面板在齒輪上方，有效地防止石子、灰塵水泥、水等雜物落入，設(shè)計(jì)中考慮安裝誤差影響傳動(dòng)效率，所以要留有一定的間隙，間隙為18mm。罩腳上安裝螺釘?shù)耐?，從而?shí)現(xiàn)安裝固定，下面是齒輪罩的結(jié)構(gòu)示意圖。3.1.9減速機(jī)的型號(hào)選擇的分度圓直徑是390mm,由安裝尺寸和合理的布局性選用減速機(jī)224型號(hào)，查機(jī)械手冊(cè)的ZLY-224型號(hào)減速機(jī)的尺寸參數(shù)如下；ABHalLtCMmhn83.1.10其他參數(shù)的確定由于確定的傳動(dòng)比為i=16,又已知攪拌桶的傳遞功率為p=11.25KW,n=30.25r/min,從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的公式的取值范圍是126-103,由已知條件和公式可知減速機(jī)的輸出端轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速電機(jī)的輸出端轉(zhuǎn)速計(jì)算軸的的參數(shù)n?=i?×n=30.25×1.56=47.19功率P?=p=11.25KWn?=i?×n?=47.19×16=755.04n=i×n?=1.9×755.04=1434.6從機(jī)械手冊(cè)中的確定軸的公式是計(jì)算減速機(jī)的輸出端的軸的的又由于軸上彎矩較小，載荷平穩(wěn)，軸向力較小，單向旋轉(zhuǎn)，A取較小值，有考慮工作機(jī)的軸端伸出直徑d?=70mm,配合軸承為6103,GB/T1096鍵20×4.機(jī)架外形尺寸的確定(要求運(yùn)輸寬度不超過2.2米)5.機(jī)架鋼結(jié)構(gòu)的選材，機(jī)架穩(wěn)定性的校核4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，有溫度變換引機(jī)架。受彎構(gòu)件的截面形式有工字鋼，槽鋼，彎曲薄壁鋼，組合梁等，在攪拌機(jī)機(jī)架中，載荷作用點(diǎn)接近扭轉(zhuǎn)中心，能保證截面不所以采用槽鋼來焊接底架，其中有一些焊件考慮其受力很小用角鋼代替，槽鋼底架的總長(zhǎng)度2800mm,總寬度為1680mm,為使制造節(jié)省材料，整機(jī)的結(jié)構(gòu)緊背對(duì)背放置，寬度方向兩根槽鋼面對(duì)面放置，兩背面之間的距離為1680mm,其他的槽鋼間距具體尺寸如圖4.1所示。4.2.4確定攪拌筒偏離機(jī)架底架重心的距離在整個(gè)底架上，電機(jī)減速箱安裝在一側(cè)，從各部件的自重考慮，不對(duì)稱的安裝造成整個(gè)底架失穩(wěn)的趨勢(shì)，所以攪拌筒的安裝位置中心必須偏向機(jī)架底架中心線，以保證整機(jī)在工作和運(yùn)輸時(shí)具有良好的穩(wěn)定性。利用攪拌筒對(duì)中心線的力矩來平衡，考慮此方法會(huì)引起底架在長(zhǎng)度方向的加長(zhǎng)，空間體積太大，不便于運(yùn)輸，利用移動(dòng)左右支腿(長(zhǎng)度方向)的方法更加簡(jiǎn)便。由查閱有關(guān)資料及手冊(cè)，可將各部件坐標(biāo)，重量歸納如下表：部件名稱攪拌筒上料架料斗電機(jī)水泵電器箱帶輪000即整機(jī)重心在偏離攪拌筒中心線右側(cè)258.7mm,由于左側(cè)常有人工在臺(tái)板上操作，加上欄桿的重量，大概整機(jī)的重心坐標(biāo)為180mm.4.2.5底架所受各力的分析計(jì)算由于整機(jī)重心位置偏移量不是很大，只有180mm,無須將支腿向中間靠近。其它部件自重作用點(diǎn)及尺寸可由底架圖可知，可將AB看做受彎梁，其受力如下圖4.2所示：圖4.2受力圖1.計(jì)算支承壓力F,F?的大小其中G=Gm+G#=1100+500×2.3×(1+10%)=2365kg攪拌筒底架支撐對(duì)如下圖4.3所示：圖4.3攪拌筒底架支撐M.N兩點(diǎn)為攪拌筒及料在左右支承中心，F(xiàn),F?為PT兩點(diǎn)的受力，且F?=F?,左右支承受力簡(jiǎn)圖如圖4.4下所示：圖4.4左右支承受力所以F=F?=771.3kg2.計(jì)算支承壓力F?,F?的大小F,F?為料斗上升到最高位置時(shí)，料斗中的料已卸入攪拌筒中而料斗還未下降時(shí)料斗與上料架的重量壓在AB槽鋼上的力，又前面數(shù)據(jù)可知圖4.5PQ槽鋼受力O?為上料架及料在最高點(diǎn)時(shí)底架的估計(jì)重心，由于上料架的滑輪等裝置，料斗上升到最高位置時(shí)，合重偏靠PT方，則估計(jì)O,到第一槽鋼的距離為530mm,并假設(shè)槽鋼P(yáng)Q和TZ上有兩支承點(diǎn)H、I。畫出受力簡(jiǎn)圖如下圖4.6所示：圖4.6受力簡(jiǎn)圖ZM=0F?1680-G(1680-205)F?=26×(1680-205)/1680≥M=0G(1680-135)-F·1F?=29×(1680-135)/1680=26.67kg圖4.10總示意圖F?·395+(F+F?)·795+2025·(F?+F?)+2415·F?+F?·2474.2.6求各點(diǎn)的力矩因?yàn)閷⒉垆撘暈槭軓澚?，則求各力的彎矩，彎矩?zé)o論在指定截面的左側(cè)或Mc=N?·395=922×395=361490×9.8=3569062N/kg=356M?=N?·795-400·F?=922×795-400×22.83=723858×9.8=7093.8KNmmM=N?·(2800-2025)-F?·(2415-2025)-F?·(247=1030.1×(2800-2025)-196.83×(2415-2025)-2=769759.13×9.8=7543.6KN·mmM=N?·(2800-2415)-F?·(2475=3870.88KN·mmM?=N?·(2800-2475)=1030.1×325=33478.25×9.8=3280.87KN·mmMg=0由以上的彎矩計(jì)算結(jié)果可以畫出AB槽鋼的受力彎矩圖，該槽鋼的受力彎矩圖如下圖4.11所示：圖4.11槽鋼的受力彎矩圖4.2.7選材所選材料為普通碳素鋼Q235,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知4.2.8底架的校核1)校核其強(qiáng)度型尺寸(mm)H[0g9413由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》取相關(guān)數(shù)據(jù)：b=60mm,h=140mm,t=9.5mm,一根截面對(duì)稱的梁，載荷作用在其最大剛度平面內(nèi)，當(dāng)載荷較小時(shí)，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。由于外界各種因素會(huì)使梁產(chǎn)生微小的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，在外界影響消失后，梁仍能恢復(fù)原來的彎曲和扭轉(zhuǎn)，沒有喪失繼續(xù)承擔(dān)載荷的能力。但這時(shí)如果外界載荷稍微增大一些，梁的變形就會(huì)急劇增加，并導(dǎo)致梁的破壞，這種情況表示梁?jiǎn)适Я苏w穩(wěn)定性。梁維持其穩(wěn)定性能承擔(dān)的最大載荷或最大彎矩稱為臨界彎矩。對(duì)于軋制槽鋼簡(jiǎn)支梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，不論載荷的形式和載荷作用點(diǎn)在截面高度上的位置如何均可按下式計(jì)算：式中h—槽鋼的截面高度b—槽鋼的翼緣高度t—槽鋼的平均腿厚度f,—材料的屈服極限(公式出自《鋼結(jié)構(gòu)》附錄)對(duì)此槽鋼進(jìn)行校核：(注：f,=225Mpa由《材料力學(xué)》表2-1中查出)則有,即AB槽鋼單獨(dú)受力的整體穩(wěn)定性滿足要求，強(qiáng)度滿足要求。并且AB槽鋼在底架中并不是計(jì)算的簡(jiǎn)支梁，而是和許多焊接件焊接后構(gòu)成底架，使底架的整體穩(wěn)定性得到進(jìn)一步加強(qiáng)，所以穩(wěn)定性完全可以得到保證，強(qiáng)度滿足要求。為使槽鋼穩(wěn)定性更好，在槽鋼兩翼之間間隔的焊接了一些加強(qiáng)筋。2)校核AB槽鋼的剛度校核了槽鋼的強(qiáng)度后，在工程應(yīng)用中，對(duì)受彎桿件還應(yīng)有剛度要求，即要求其變形不能太大，每個(gè)力作用在槽鋼上都可以簡(jiǎn)化成下圖圖4.13,分別求其作用下槽鋼的撓度。圖4.13槽鋼的撓度注：公式出自《材料力學(xué)》上冊(cè)表6-1續(xù)表E—鋼材的彈性模量I—截面對(duì)主軸的慣性矩=(0.16+2.25+2.24+0.51+0.因?yàn)椴牧系脑S用撓度為fm=5.21×103mm<5.6m,因此剛度達(dá)到要求，并且此槽鋼并不是簡(jiǎn)支梁，且不可能產(chǎn)生各力最大撓度的重合情況，所以受力表示實(shí)際撓度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用撓度，此剛度達(dá)到要求，安全可靠。3)其他槽鋼的校核經(jīng)估算和分析，其他槽鋼所承受的載荷最大也不會(huì)超過AB槽鋼，故以校核完成，其他的不必再校核，進(jìn)行其他的剛度、穩(wěn)定性和強(qiáng)度的校核。對(duì)于其他槽鋼，由于其所受彎矩小于槽鋼AB,則其強(qiáng)度均可以保證。支腿安裝于槽鋼I、Ⅱ上，槽鋼Ⅱ受力很小，,所以不易產(chǎn)生抗剪切現(xiàn)象，而槽鋼I受力很大，易發(fā)生剪切變形，所以要對(duì)此槽鋼進(jìn)行抗剪校核。由上述受力計(jì)算N?=976.5kg,N?=1035.6kg由公式(公式出自《材料力學(xué)》上冊(cè)P180)1.—槽鋼截面對(duì)主軸的慣性矩S—槽鋼截面上距中心軸為y的槽線以外部分的面積對(duì)中心軸的靜矩。起應(yīng)力集中現(xiàn)象，取安全系數(shù)n=1.5,則[x]=115/1.5=76.7由于孔等會(huì)引N/mm2,因?yàn)橹冗x用Q235的等邊角鋼，四根槽鋼分別安裝在槽鋼I、Ⅱ上，各前支腿和后支腿之間用螺栓聯(lián)結(jié)，選用等邊角鋼L110×110×10,兩后支腿之間同樣的用螺栓聯(lián)結(jié)，前支腿之間無角鋼聯(lián)結(jié)，以便于出料及把卸出的料運(yùn)走。為了在運(yùn)輸時(shí)不對(duì)整機(jī)構(gòu)件造成壓損危險(xiǎn)，故采用長(zhǎng)短支腿的結(jié)構(gòu)，運(yùn)輸時(shí)把長(zhǎng)支腿拆卸后由短支腿承重。支腿和底架之間有螺栓聯(lián)結(jié)的斜支撐和鋼板，用于增加整機(jī)的穩(wěn)定性。選用等邊角鋼L110×110×10,聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)如下圖4.14所示：圖4.14聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)1.支腿2.斜支撐3.底架槽鋼4.3.1校核支腿的穩(wěn)定性支腿在整機(jī)工作時(shí)受到整機(jī)振動(dòng)的影響，并承受底架上各部件的自重，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，根據(jù)支腿在整機(jī)中的受力情況可以將其簡(jiǎn)化為兩端固定(底面腳板在工作時(shí)要固定)的受壓桿件考慮，如下圖4.14所示：圖4.14按長(zhǎng)度1575mm校核，在四個(gè)支腿中，由估算可知，支腿受到的最大壓力Omx=1030kg,考慮到底架上各部件的影響，取底架上各部件的總重為ZG,,由于焊接在槽鋼上的兩前支腿承重較大，故設(shè)兩前支腿承重上面不可避免的要打孔，將有應(yīng)力集中現(xiàn)象發(fā)生。為了保證安全，取安全系數(shù)方能滿足條件，A為截面面積，所選等邊角鋼為L(zhǎng)110×110×10,的回轉(zhuǎn)半徑)。因?yàn)橛搔?lt;3,所以不能用歐拉公式計(jì)算臨界壓力，查《材料力學(xué)》上冊(cè)這是用直線公式的最小柔度。λ<λ,所以只4.3.2局部穩(wěn)定性的校核對(duì)于梯子和欄桿，其強(qiáng)度方面要求不是特別重要，其可能受力也不大。因?yàn)樘葑觾H供以人上下所用，欄桿供人扶撐用，起到安全保護(hù)的作用，所以不需對(duì)此結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核，重點(diǎn)在其結(jié)構(gòu)，具體尺寸與形狀如下圖4.15圖4.15欄桿圖4.16