機械設計專業(yè)論文-混凝土攪拌機的設計

內蒙古民族大學本科生畢業(yè)論文編號：xxxxxxxxxxxx本科畢業(yè)論文題目：混凝土攪拌機的設計學院：機械工程學院專業(yè)：機械制造及其自動化年級：09級姓名：指導教師：完成日期：2013年4月③.校核軸伸部位承受的徑向載荷通用減速器常常須對輸入軸、輸出軸軸伸中間部位允許承受的最大徑向載荷給予限制，應予校核，超過時應向制造廠提出加粗軸徑和加大軸承等要求。五、鏈接部分以及其他零件設計主要部分連接固定設計水泥攪拌機是一個裝配體，其主要由攪拌機機架、攪拌葉片、主軸、減速器、電動機、皮帶輪。每個部分多是按照一定的要求連接固定的，最終達到整個攪拌機實現(xiàn)攪拌動作。所以只有合理的設計各部分的連接和固定才能實現(xiàn)攪拌動作。機械鏈接有兩大類：一類是機器工作時，被連接的零件可以有相對運動的鏈接，稱為機械鏈接，如機械原理課程中討論的各種運動副；另一類則是在機器工作時，被連接的零件間不允許產生相對運動的鏈接，稱為機械靜鏈接。那么個部分怎么連接的呢，下面來依次分析，首先攪拌葉片與主軸之間采用的是螺紋連接（如圖12），這樣既可以方便安裝拆卸，也有很強的預緊防松作用。圖12主軸與葉片的鏈接主軸與減速器的鏈接方式，由于是兩個豎直軸之間的鏈接，所以我們采用聯(lián)軸器鏈接，但由于機器的工況各異，因而對聯(lián)軸器提出了各種不同的要求，如傳遞轉矩的大小、轉速高低、扭轉剛度變化的情況、體積大小、緩沖吸震能力等，為了適應不同的要求，聯(lián)軸器有很多類型，那到底選擇哪個呢，綜合考慮我選用的是凸緣聯(lián)軸器。（如圖13）上下聯(lián)軸器之間采用的雙頭螺柱鏈接，軸與聯(lián)軸器之間采用鍵鏈接?？紤]到機架是不需要拆卸的，而且還需要很強的強度和剛度所以機架采用的是焊接，其他部分采用螺紋鏈接。圖13聯(lián)軸器簡圖卸料裝置攪拌機的卸料裝置主要采用的是手搖方式，通過手柄搖動使閥門打開如下圖狀態(tài)，然后使電動機反轉把混泥土轉出攪拌鍋，從而實現(xiàn)卸料的過程，手柄與閥門間采用螺母鏈接固定。圖14卸料手圖15卸料孔攪拌軸的設計及其結果驗證1、攪拌軸外形結構裝配方案設計軸的結構主要取決于以下因素：軸在機器中的安裝位置和形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸鏈接的方法；載荷的性質、大小、方向、分布情況、軸的加工工藝等；由于影響軸的結構因素較多，且其結構形式又要隨其具體情況的不同而異，所以軸沒有標準的結構形式。設計時，必須針對不同的情況進行具體的分析。但不論何種具體條件，軸的結構多應該滿足：軸地和裝在軸的零件要有準確的位置：軸上的零件應便于裝拆和調整；軸應具有良好的工藝圖16攪拌軸根據(jù)傳動簡圖，攪拌軸上裝有聯(lián)軸器，軸承端蓋，軸承透蓋，聯(lián)軸器依次從軸的右端向左端安裝，擋油環(huán)左軸承從左向右裝入。軸與聯(lián)軸器之間采用鍵鏈接，所以在軸上挖鍵槽，同樣軸上端也挖有鍵槽便于與攪拌鋼管之間的固定，同時為了防止鋼管上下跳動，軸上還有螺紋預緊。攪拌軸的材料選擇和結構設計由《機械設計》表10-1選擇45號鋼，調質處理，硬度217-255HBS,由《機械設計》表15-3查得45號鋼取Ao=112,由P=P=5.17kw,n=n=30.02r/min式中：p--軸所傳遞的功率，KWN--軸的轉速，r/minA--由軸的許用切應力所確定的系數(shù)得d≥34.6mm軸最小端安裝聯(lián)軸器，考慮補償軸的可能位移，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，查GB5014-85選用HL3彈性柱銷聯(lián)軸器，標準孔徑d=35mm，即軸伸端直徑d1=40mm。如圖4-6，從左到右長度分別為L1到L7,直徑分別為D1到D7。聯(lián)軸器的計算轉矩。由《機械設計》表14-1查得K=1.7得T=2795968N.mm按照計算的轉矩T應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查標準GB/T5014--2003或手冊，選用聯(lián)軸器轉矩2800000N.mm聯(lián)軸器的孔徑d=35mm，故取D1=35mm，半聯(lián)軸器的長度L=45mm1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，第1軸端需制出軸肩，故取第2端的直徑D2=40mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=45mm，半聯(lián)軸器與軸配合的縠孔長度L=45mm，為了保證軸擋位圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故第一段的長度L1應比L稍短，取L1=42mm。2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)D3=45mm，由軸承產品目錄中的初步選擇取0基本游隙組、標準精度的單列圓錐滾子軸承30209，其尺寸為d*D*T=458520.75,所以D3=45mm，L3=20.75mm。3）右端滾動軸承采用軸肩進行定向定位。由手冊上查的30209型的定位軸肩高度h=2.5mm，因此取D4=50mm，考慮的攪拌機攪拌鍋的高度以及上面蓋板的厚度等，取L4=270mm。4）因為軸套的高度為15mm，直徑為45mm，所以D5=45mm，L5=15mm。5）因為上軸承蓋的高度為25mm，滾子軸承的高度為20mm，上蓋板與軸承蓋的距離為30mm，所以L6=75mm，直徑等于軸承直徑，所以D6=40mm。6）最后一段存在軸肩定向定位，由于軸肩定向高度2.5mm，所以取D7=35mm，考慮到上蓋板高度，螺母的高度等取L7=62mm3、輸出軸的強度校核名稱計算過程備注攪架的受力轉矩T4=9550*PⅣ/nⅣ=388.8N·M攪拌架切向力Ft1=2T1/d1=2388.8/6010-3N=1296N攪拌架徑向力Fr1=Ft1tanα=1296tan20N=71.3N攪拌架軸向力Fx=Ft1tanβ=0軸的受力軸的受力簡圖如圖17（a）支撐反力水平平面：Fh1=(Fd/2+65Fr)/125=37.1NFh2=Fr-Fh1=71.3-37.1=34.2N垂直平面：FvⅠ=FvⅡ=Ft1/2=1296/2=648N支撐反力的示意圖如圖17（b）及（d）水平平面的彎矩b截面Mhb1=65Fh1=2411.5N·mmMhb2=Mbh1-Fd/2=2411.5N·mm水平平面的彎矩示意圖如圖17（c）垂直平面彎矩Mvb=65FvⅠ=65648=42120N·mm垂直平面彎矩示意圖如圖17（e）合成彎矩Mb1=42188.9N·mmMb2=Mb1=42188.9N·mm合成彎矩示意圖如圖17（f）轉矩T4=T3=388800N·mm轉矩示意圖如圖17（g）當量彎矩單向運轉，轉矩為脈動循環(huán)，α=0.6αT=0.6388800=233280N·mmb截面Mb1=237064N·mmMb2=237064N·mma截面和I截面Mea=Met=αT=0.6388800=233280N·mm當量彎矩示意圖如圖17（h）對a，b截面的校核da=34.87mmdb=35.06mm考慮鍵槽，da=105%34.87=36.6mm，db=105%35.06=36.8mm。實際直徑為38mm和38mm，強度足夠，設計合理。圖17軸的強度校核結束語經過兩個多月的努力，混凝土畢業(yè)設計論文終于完成了，在整個設計過程中，出現(xiàn)過很多的難題，但都在老師和同學的幫助下順利解決了，在不斷的學習過程中我體會到：寫論文是一個不斷學習的過程，從最初剛寫論文時對機械設計計算面臨的問題的模糊認識到最后能夠對該問題有深刻的認識，我體會到實踐對于學習的重要性，以前只是停留在書本上的理論知識，沒有經過實踐考察及其機械一些數(shù)據(jù)的計算，對知識的理解不夠明確，通過這次的做，真正做到理論與實踐相結合。

總之，通過畢業(yè)設計,我深刻體會到要做好一個完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對待要解決的問題，要耐心、要善于運用已有的資源來充實自己。同時我也深刻的認識到，在對待一個新事物時，一定要從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣才能更加有效。

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