混凝土搅拌机传动卸料系统设计

目 录 摘要1 关键词1 1 前言1 1.1 研究的目的与意义2 1.2 国外研究现状2 1.3 影响混泥土搅拌机质量因素2 2 总体方案确实定32.1减速器传动方案的拟定32.2电动机类型和构造42.3电动机的选择4 2.3.1电动机容量42.3.2电动机转速52.4传动装置总传动比和分配各级传动比5 3 减速器的传动设计与计算53.1 轴的计算53.2 高速级齿轮的设计与计算6 3.2.1选定齿轮精度等级，材料及模数6 3.2.2按齿面接触疲劳强度设计73.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计8 3.2.4几何尺寸计算9 3.3 轴类零件的设计103.3.1输出轴尺寸的设计计算103.3.2轴上的载荷计算13 3.3.3建的选择及校核16 3.4 润滑与密封16 4 V带的设计与计算17 4.1 确定计算功率17 4.2 选择V带的带型17 4.3 确定带轮的基准直径并验算带速v17 4.4 计算大轮的基准直径17 4.5 确定V带的中心距a和基准长度17 4.6 验算小带轮上的包角18 4.7 计算带的根数Z18 4.8 带轮的构造设计19 5 卸料系统的设计19 5.1 对卸料系统的要求19 5.2 确定卸料系统的控制方式19 5.3 拟定液压系统原理图20 5.4 计算和选择液压元件20 5.4.1计算液压缸的总机械载荷20 5.4.2的计算21 5.4.3的计算22 5.5 确定液压缸的构造尺寸和工作压力22 5.6 液压泵的计算22 5.6.1确定液压泵的实际工作压力22 5.6.2确实液压泵的流量22 5.6.3确定液压泵电机的功率23 5.6.4选择控制元件23 5.7 油管及其他辅助装置的选择23 5.7.1查阅设计手册选择油管公称通径、外径、壁厚参数23 5.7.2确定容量23 5.8 液压缸的设计计算23 5.9 卸料机构的设计24 6 总结24 参考文献25 致26混泥土搅拌机传动卸料系统设计摘要：本文通过对混泥土搅拌机开展历史和国外的现状的研究，结合比拟市场上已出现的不同类型混泥土搅拌机之间的技术差异，自主研究和改良当前的缺陷和缺乏。本文主要通过对中联重科和三一生产的混泥土搅拌机进展借鉴和研究，取其长处，改善其缺乏和缺陷。本文主要对搅拌机的方案；传动系统和卸料系统进展设计和计算，从而到达所需的技术要求。关键词：减速器；V带；液压The Design of Transmission Systems and Discharge Sytems of Concrete Mixing PlantAbstract:This article through to the concrete mixer development history and status quo of research both at home and abroad, bined with the parison on the market there has been a technology between different types of concrete mixer, independent research and improve the current defects and the insufficiency. This article mainly through to the concrete mixer of The Zhonglian Zhongke and The San Yi reference and study and take its strengths, improve their deficiencies and defects. This article mainly for blender project; Drive system and discharging system for design and calculation, so as to achieve the required technical requirements.Key Words: Harmonic gear reducer；V belt；The hydraulic1 前言1.1 研究的目的与意义目前我国的混泥土搅拌机主机根本上依靠国外进口，国的技术水平参差不齐，只有局部产品接近国际水平，但是缺乏自主产权。随着我国房地产建筑行业、公路、铁路、水电站等建立的扩大和商品混凝土的推广，水泥制品产量逐年提高，对混泥土搅拌机的不同需求也越来越大，因此按不同需求开展不同的混泥土搅拌机越来越迫切了。双卧轴强制式搅拌机与其他搅拌机相比它搅拌功率大、搅拌容积大、搅拌效率高等特点。已经广泛应用于各领域。本文主要设计容有1双卧轴强制式搅拌机的传动系统设计2双卧轴强制式搅拌机的卸料系统设计。1.2 国外研究现状最早的混凝土搅拌机出现在20世纪初，那时候是利用蒸汽作为原动力来驱使搅拌机的运行与生产。1950年以后，各种各样的混凝土搅拌机相继被开发出来，逆向转动式和非卧式还有其它类型的搅拌机成为这一时代的代表性产物，之后的混凝土搅拌机分为自落式和强制式。前者适用于塑性混泥土，后者适用于干硬性混泥土。我国我国混凝土搅拌设备的生产从20世纪50年代开场。80年代末，我国混凝土搅拌产品开发重点转向商品混凝土成套设备，研制出了10多种混凝土搅拌楼(站)。经过引进吸收、自主开发等几个阶段，到本世纪初，国混凝土搅拌机技术得到长足开展，在产品规格和生产数量上，都到达了一定规模。2006年，我国生产装机容量O.56m3的搅拌站2100多台，已成为混凝土搅拌设备的生产大国。但是相比拟欧美一些国家我国的生产水平还是相对落后。1.3 影响混泥土搅拌质量因素 为了确保混泥土的搅拌质量，要求混合料混合搅拌均匀，搅拌时间短，卸料快，残留少，污染低以及耗能少。影响混泥土搅拌机搅拌质量因素有：搅拌机的加料容量与搅拌筒几何容积的比率，搅拌机的构造形式，混合料的加料过程与加料位置，搅拌速度和叶片磨损情况等等。这些都是目前的主要研究方向。 下列图为此次研究示意简图，本设计主要研究传动和卸料系统设计。图1 搅拌示意简图Figure 1 stir the schematic diagram2 传动总体方案确实定2.1 减速器传动方案的拟定图2 传动方案一Figure 2 The first transmission scheme图3 传动方案二Figure 3 The second transmission scheme方案一为圆柱齿轮减速器，方案二为谐波齿轮减速器。方案一构造简单应用广泛，使用寿命较方案二较长。方案二构造复杂，柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比拟差。而谐波齿轮谐波齿轮传动比i2=50500较大。故而选择方案一，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。2.2 电动机类型和机构 按工作要求和工作条件，选用一般用途的YIP44系列三相异步电动机。它为卧式封闭构造。2.3 电动机的选择2.3.1电动机容量(1)搅拌轴机工作机的输出转矩TW和转速Nw 1 式中：Q为混泥土搅拌机理论生产率为120mh V为出料容量为上料时间取25s为搅拌时间取72s为卸料时间取8s代入式中并单位换算得：V970L,即搅拌机的出料容量为970L。根据文献5表6进展比拟可取TW=3000N.m 2 3(2) 电动机输出功率Pd 4传动装置的总效率=1233245,式中，1 25从电动机至搅拌轴之间的各传动机构和轴承的效率。由教材表2-4查得：V带传动1=0.96；滚动轴承2=0.99；圆柱齿轮传动3=0.97；弹性联轴器4=0.99；搅拌轴滚动轴承5=0.99，那么=0.960.9930.9720.990.99=0.83故Pd= =11.35KW (3)电动机额定功率Ped由文献4表20-1选取电动机额定功率Ped=15KW 2.3.2 电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选围。由文献4表2-1查V带传动常用传动比i1=24，单级圆柱齿轮传动比围i2=36，那么电动机转速可选围为nd=nwi1i2=5404320rmin应选用电动机的型号为Y160L-2。P0=15KW，n0=970r/min2.4 传动装置总传动比和分配各级传动比 1传动装置总传动比=32.3 (5) (2)取V带的传动比为3，故齿轮减速器的传动比=10.8m/s。参考文献4式14-2=，由于减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器，那么取=1.2。所以算得高速级=3.6，低速级=3。4 减速器传动的设计与计算3.1 轴的设计与计算（1） 电动机轴的计算转速：=970输入功率：P=15KW输出转矩：T=9.55=9.55 =147.68N.mm (6)此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过辩论（2） 轴低速轴的计算转速：n= (12)输入功率：PP=12.88KW (13)输入转矩：TN.m (14)所以各轴运动和动力参数如下表1 各轴运动和动力参数Table 1 The axis movement and the dynamic parameters轴 号功率KW转矩N.m转速电机轴15147.68970高速轴14.4425.32323.3中间轴13.411425.9689.81低速轴12.884113.8529.93.2 高速级齿轮的设计与计算3.2.1 选定齿轮精度等级，材料及模数(1) 混泥土搅拌机为重型机械，查文献4表10-4选择7级精度GB1009588(2) 材料的选择。由文献2表10-1选择小齿轮材料为45钢调质硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢调质硬度为240HBS，两者硬度差为40HBS。(3)选小齿轮齿数为Z=25，大齿轮齿数Z可由Z=得Z=903.2.2 按齿面接触疲劳强度设计根据文献2式(10-9a)可得： (15) (1) 确定公式中各数值 1试选=1.3。 2由文献2表10-7选取齿宽系数=1。 3计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知： T=N。 4由文献2表10-6查的材料的弹性影响系数Z=189.8MP 5)由文献2图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限=600MP；大齿轮的接触疲劳强度极限=550MP。 6由文献2图10-19取接触疲劳寿命系数=0.98；=1.03。 7计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1，平安系数S=1，有 =0.98600=6588MP (16) =1.03550=567MP (17) (2) 计算与确定小齿轮分度圆直径d，代入 中较小的值 1计算小齿轮的分度圆直径d，由计算公式可得： =99.2mm 2)计算圆周速度。 v=1.68m/s (18) 3计算齿宽b b=199.2=99.2mm (19) 4计算模数与齿高 模数 (20) 齿高 (21) 5) 计算齿宽与齿高之比 6计算载荷系数K。根据v=1.68m/s,七级精度，由文献2图10-8查得动载系数=1.06直齿轮，=1；由文献2表10-2查得使用系数K=1.50；根据v=2.67m/s，7级精度，由文献2表10-4使用插值法查得小齿轮相对得支承非对称布置时=1.326；由=11.11和=1.445查文献2图10-13得=1.38，故载荷系数K= K=1.51.0611.326=2.1087)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由文献2式10-10a得(22)8计算模数 233.2.3 按齿根弯曲疲劳强度设计 按公式：(1) 确定计算参数 1计算载荷系数K=1.501.0611.38=2.194 2查取齿形系数 由文献2表10-5查得=2.65，=2.2267 3查取应力校正系数 由文献2表10-5查得=1.59，=1.771 4由文献2图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极=500MP，大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380MP5由文献2图10-18取弯曲疲劳寿命系数K=0.85，K=0.886计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳平安系数S=1.4，那么有：=303.6Mp (24)=238.9M (25)7计算大、小齿轮的 ，并加以比拟=0.01205 (26)=0.0165 (27)经比拟小齿轮的数值大。 (2)设计计算 m=3.67mm 比照计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，由于齿轮模数m的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强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，可取由弯曲强度算得的模数3.67并就近圆整为标准值m =4mm，已可满足弯曲疲劳强度。于是有：=29.91 28取Z=30，那么Z3.6=108，这样设计出的齿轮传动，即满足了齿面接触强度，又满足了齿跟弯曲强度，做到构造紧凑，防止浪费。3.2.4几何尺寸计算1计算分度圆直径mm 29 302计算中心距 a=276mm 313计算齿轮宽度 b= 32 B=120mm，B=100mm 33 以上方式同理可得，另一对齿合齿轮的根本参数：25，=75，m=10,=750,=250,=250,=230由此列出各齿轮的参数如下：表2 齿轮参数Table 2 The gear parameters名称符号小齿轮1大齿轮1小齿轮2大齿轮2模数m441010压力角20o20o20o20o分度圆直径d120432250750齿顶高ha441010齿跟高hf6612.512.5齿全高h101022.522.5齿顶圆直径da128440270770齿根圆直径df110422225725齿距p12.5612.5631.431.4标准中心距a2765003.3轴类零件的设计3.3.1 输出轴尺寸的设计计算1.求输出轴的功率、转速和转矩P3=P223=12.88KW 34 N3=n2/i23 =29.9r/min 35T3=9550P3/n3=4113.85Nm 362.求作用在齿轮上的力低速级大齿轮的分度圆直径为d2=750mm而Ft=2T3/d2=24113.85 /0.75=10970N 37 Fr=Fttan=3992.75N 38 Fn= Ft/cos=11673.94N 393初步确定轴的直径初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据文献2表15-3，取A0=112，于是得 dmin=A0(P3/n3)1/3=84.61mm 输入轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d1-2。为了使所选的直径d1-2与联轴器的孔径相适应，故需要同时选择联轴器型号。联轴器的计算转矩Tca=KAT3，查文献2表14-1，考虑到中等冲击载荷，故取KA=1.5，那么Tca=KAT1=1.54113850N.mm=6170775Nmm 40图4 输出轴的构造简图Figure 4Structure diagram of output shaft按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查文献4表8-7，选用HL7型弹性弹性柱销联轴器，其公称转矩为6300000 N.mm,最大转速为1700r/min,轴径为70-110mm，那么半联轴器的孔径d1=45mm,故取d1-2=45mm,半联轴器长度为172mm，半联轴器与轴配合的榖孔长度为132mm。4.轴的构造设计1装配方案的拟订轴上从左到右依次装配的零件为联轴器，端盖1，滚动轴承1，齿轮，滚动轴承2，端盖2。如下图。2根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度 1因为要满足半联轴器的轴向定位要求，轴的1-2段右端要制出一轴肩。所以2-3段的直径取为d2-3=95mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径95mm。半联轴器与轴配合的榖孔长度为172mm。为了保证挡圈只压在半联轴器上，1-2段的长度应有所减小，取L1-2=172mm。2初步选择滚动轴承，选用深沟球轴承,参照工作要求并根据d2-3=95mm，由轴承产品目录中初步选取0根本游隙、代号为6420，d=100mm,D=150mm,B=24mm，所以d3-4=d7-8=100mm，L3-4=24mm由于右边是轴肩定位，d4-5=110mm，L4-5=150mm，7-8段为轴段，取倒角为C2，所以L7-8=80mm。右端滚动轴承采用轴肩进展轴向定位。取定位轴肩高度h=8mm，因此取d4-5=156mm。3取安装齿轮处的轴段的直径d6-7=108mm,齿轮左端与轴承之间采用套筒定位。齿轮轮毂的宽度230mm,为了使套筒面可靠地压紧齿轮，此轴段应稍微小于轮毂长度，取L6-7=225mm,齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度h0.07d，故取h=10mm,那么轴环处的直径d5-6=120mm。轴环宽度b1.4h,故取L5-6=16mm。4轴承端盖的总宽度设计为50mm 由减速器及轴承端盖的构造设计而定。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖外端面和联轴器的端面的距离30mm。所以轴2-3段的长度为L2-3=80mm。52-3段是固定轴承的轴承端盖e=12mm。据d2-3=95mm和方便拆装可取L2-3=95mm。至此已经确定轴的各段直径和长度，数据列于下表:表3 输出轴各段的尺寸Table 3 The size of the output shaft paragraphs轴段1-22-33-44-55-66-77-8直径mm9095100110120108100长度(mm)172110581501622580安装零件联轴器端盖轴承-轴肩齿轮轴承(3)轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器的周向定位都用平键连接。根据齿轮段轴的直径查文献4表4-1得齿轮用平键截面bh=28mm16mm, 键槽用键槽铣刀加工，长为200mm。同时为了保证齿轮与轴具有良好的对中性，应选择齿轮轮毂与轴的配合为。半联轴器与轴连接，选用平键bh=25mm14mm160mm,联轴器和轴的配合为。轴承和轴的周向定位由过渡配合来保证，此处选择轴的直径尺寸公差为m6。4确定轴上圆角和倒角尺寸 参考文献2表15-2，轴端倒角为245o，轴肩处的圆角半径详情见图。3.3.2轴上的载荷的计算(1)受力分析与计算根据构造图作出轴的受力分析和弯矩、转矩图如图：图5 轴的受力分析图Figure 5 Axial force bearing analysis diagram图6 轴的力矩图Figure 6 The moment diagramof axial现将计算出的各个截面的MH，MV 和M的值如下：FNH1=7162N，FNH2=3808N ，MH=1.17106N.mmFNv1=2606.73N，FNv2=1386.02N，MV=4.26105N.mm总弯矩1.24106 N.mm 41 2按弯扭合成应力校核轴的强度 进展校核时，通常我们只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面C的强度。公式为： (42)其中，是轴的计算应力。单位MPa M是轴所受的弯矩，单位 T是轴所受的扭矩，单位 W是轴的抗弯截面系数，近似的看成圆轴，计算公式。是对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，因为是45钢，调质处取为60MPa。a取0.6，d取86mm，那么=21.8 MPa=60MPa故平安。3准确校核轴的疲劳强度 1判断危险截面轴承截面只受弯矩作用，所以轴承截面不需要校核。从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面2、3和4、5的过盈配合引起的应力集中最严重。从受载的情况来看，截面C1上的应力最大。截面2、3和4、5的应力集中的影响相近，但截面2、5不受扭矩作用，同时轴径也较大，所以不用做强度校核。截面6和7更不用校核了。截面C虽然应力最大，但应力集中不大，而且轴的直径也大，所以截面C也不用校核。所以轴只需校核截面3、4左右两侧就可以了，截面3的弯矩更大，故校核截面3。2截面3的右侧 抗弯截面系数 43 抗扭截面系数 44截面3左侧的弯矩M为N.mm 45 截面3上的扭矩为 T3=9550P3/n3=4113850N.mm 46截面上的弯曲应力为 47截面上的扭转切应力为 48 轴的材料为45钢，调质处理。 由文献2表15-1查得，。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表3-2查得。因为，所以 =2.0，=1.486又由文献2附图3-1得轴的材料的敏性系数为 ， 。所以有效应力集中系数计算为 49) 50由文献2附图3-2得尺寸系数由文献2附图3-3得扭转尺寸系数。轴按磨削加工，由文献2附图3-4得外表质量系数为。轴未经外表强化处理，。所以按公式得 51 52因为碳钢的特性系数为取取 53于是，根据文献2式15-6至15-8几个公式 54由轴向力引起的压缩力在此处作为计入，但因其太小，故忽略不计，下同 55=10.08 56当S取1.5时，所以说是平安的。 故该轴在此套筒轴肩左侧的强度也是足够的。由于此模型无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称，故不进展静强度校核。3.3.3键的选择及校核 键材料选择选择常用的45钢。轴槽及轮轴线的对称度公差选8级。由于高速轴是齿轮轴，故其上无需用键。对于低速轴那么有：（1） 联轴器处选A型普通平键bhL25mm14mm200mm,许用挤压力=110MP。强度校核：MP=90MP=110MP，故满足强度要求，平安。（2） 低速齿轮处选A型普通平键bhL28mm16mm200mm强度校核=58.62MP=110MP，故满足强度要求，平安。（3） 中速齿轮处选A型普通平键bhL20mm12mm90mm强度校核：=108MP=110MP，故满足强度要求，平安。3.4 润滑与密封1润滑 齿轮采用侵油润滑。参考文献4。当齿轮圆周速度v12m/s时，圆柱齿轮侵入油的深度约为一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离h30-60mm。轴承润滑采用润滑脂，润滑脂的参加量为轴承空隙体积的1/32/3，采用稠度较小的润滑油。2轴承的密封轴承的密封装置时为了阻止灰尘水酸气和其他杂物进入轴承，并且阻止润滑剂的流失。在次选用接触式密封。因为各轴承采用的是飞溅的润滑油润滑，所以选用毡圈油密封较好，它构造简单，但摩擦较大。4 V带的设计与计算4.1 确定计算功率 由参考文献2表8-7查得工作情况系数=1.2，那么：1.215=18kw 574.2 选择V带的带型 根据，由参考文献2图8-11选用B型4.3确定带轮的基准直径并验算带速v1初选小带轮的基准直径 根据V带的类型为C型，参考文献2表8-6和8-2取小带轮的基准直径=200mm 2验算带速V 参考文献2式8-13验算带的速度=200=10.15m/s 58所以5m/sV30m/s，故带速适宜4.4计算大轮的基准直径 V带的传动比为25，所以本设计取=3。根据参考文献4式8-15，计算大带轮的基准直径=3200=600mm 59 再根据文献2表8-8进展调整取=600mm4.5确定V带的中心距a和基准长度1根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距，结合文献28-20，初定中心距=800mm2计算相应的带长度2906mm 60 由参考文献2表8-2选带的基准长度=2800由参考文献2式8-23计算中心距a=800+(2800-2906)/2=747mm 61确定中心距变化围=a-0.015=747-0.0152800=705mm 62=a+0.03=747+0.032800=831mm 63那么得中心距变化围为705831mm4.6验算小带轮上的包角 由文献2式8-7和8-6可知，打滑只可能在小带轮上发生，为了提高传动的工作能力，应使18057.3/a149.790 644.7计算带的根数Z1计算单根V带的额定功率 由=200mm =970r/min,由文献2表8-4b得：=3.81KW根据=970r/min，=3和B型带，参考文献2表8-4b得：=0.32kw查参考文献2表8-5和表8-2分别可得：=0.92 =1.05所以：=+=3.99kw 652计算V带的根数ZZ=4.51 66所以带的根数为5。4.8带轮的构造设计1带轮的材料选择选择原那么: 常用的带轮材料为铸铁，牌号为HT150或HT200.转速较高时采用铸钢或者钢板冲压后焊接而成，小功率时可以采用铸铝或是塑料。根据n0=970r/min，应选择带轮材料为铸钢2带轮的构造形式V带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成。其形式与基准直径有关:当带轮基准直径为dd22.5d 采用实心式。其中d为安装带轮的轴的直径，mm当带轮基准直径为dd2300mm时采用腹板式；当带轮的直径为dd2300mm 且D1 d1100mm 时，采用孔板式其中D1为轮辐直径，d1为轮毂直径：当带轮基准直径为dd2300mm ,应选用轮辐式构造。5._x0001_ V带传动的紧 根据实际要求，本设计采用定期紧装置。即定期改变中心距的方法来调节带的初拉力使带重新紧。5卸料系统的设计5.1对卸料系统的要求当混凝土搅拌完毕时，需要将卸料门慢慢翻开将混凝土完全卸出，减小混凝土对卸料系统的冲击；混凝土卸料完毕时，需要将卸料门迅速关闭，提高生产效率，并且当搅拌主机在搅拌混凝土时需要卸料门关好，并且有一定的密封性能。5.2确定卸料系统的控制方式 根据搅拌系统卸料要求，混凝土搅拌完毕，将卸料板慢慢的翻开进展卸料，减小混凝土对卸料系统的冲击；混凝土卸料完毕时，需要将卸料门迅速关闭，提高生产效率，因此整个系统的运行就是一个慢进快退的工作循环，本设计采用液压传动方式，选用液压缸做执行机构。卸料门的开闭式卸料门的圆周运动，卸料时卸料门所受压力角大，因此采用定量齿轮泵；由于搅拌和卸料是两个完全的过程，在搅拌时卸料门是关闭的，当混凝土搅拌完毕时将卸料门翻开完成卸料，因此采用手动控制的方式。控制元件是一个三位四通具有M型机能的换向阀，而当混凝土在搅拌时需要将卸料门关闭，并且要保证有一定的压力保证它的密封性能，因此液压泵在工作时对系统部产生任何压力作用，采用两个液压控制单向阀分别控制液压缸的两个进油出油管来完成系统的这一要求。5.3 拟定液压系统原理图 系统控制的是卸料门开与闭，而且两动作的速度不一样，因此在卸料门翻开时在液压系统流量一定的情况下从液压缸的无杆腔进油，它的工作原理是高压慢进，不但可以克制混凝土对卸料板的摩擦，而且还可以将卸料门慢慢的翻开；卸料门需要关闭时根本上是在无摩擦的情况下运行的，因此从液压缸的有杆腔进油，它的工作原理是低压快退，完全符合卸料系统的要求。图6 液压原理图figure 6 The diagram of Hydraulic principle diagram5.4 计算和选择液压元件5.4.1计算液压缸的总机械载荷F根据机构的工作情况，液压缸所受的总机械载荷为： 67-卸料板的磨擦力-回油背压形成的阻力-密封阻力图7 卸料板受力图Fig7 The Priciple of Hydraulic的计算 根据搅拌机的出料容量取卸料口的面积s=0.25m,搅拌机满载时的高度h=1.5m.那么混泥土体积V=0.375，查表所得混泥土的密度为=2.510kg/m,摩擦系数=0.2。=Vg=1875N 68 最大值为1875N5.4.2 的计算因为活塞杆的行程是L=283mm，所以当液压缸启动时-克制液压缸密封件的摩擦阻力所需要控制压力，查表0.3MPa,取=0.1MPa-进油工作腔有效面积，此值属于未定值，初估计为80cm=0.1 695.4.3 的计算= 70 -回油背压，一般取=0.3MPa-有杆腔活塞面积，考虑到差动比为2=0.15 71所以作用在活塞上的总机械载荷为：F=0.25+1875 725.5确定液压缸的构造尺寸和工作压力查文献21表9-3,取工作压力=1MPa= 73 算的=25cm活塞直径因差动比为1：2所以活塞杆直径根据文献21表4-4对缸桶径圆整，取D=63mm，又d=0.7D=0.70763=44.5mm。按文献21表4-6圆整的d=455.6液压泵的计算5.6.1确定液压泵的实际工作压力74-沿程和沿路压力损失，可估为0.5 1.5Mpa，取0.5Mpa，因此，可确实液压泵的实际工作压力为1.5Mp5.6.2确实液压泵的流量-卸料板翻开时所需最大的流量之和,工进时所需流量最大。=5.29L/min 75取泄露泄露系数K=1.2，由此可得按压力为1.5Mpa，流量为6.35可选用BBXQA型齿轮泵，其额定压力为2Mpa排量为12m/r。5.6.3 确定液压泵电机的功率计算最大工进时所需功率-一个液压缸最大工进速度下所需流量-液压泵实际工作压力，1.5Mpa-液压泵总数效率，取=0.85.6.4 选择控制元件根据系统最高工作压力和通过阀的最大流量，在标准元件的产品样品本中选取控制元件规格。方向控制阀：按P=1.5MPa，q=6.53L/min，按定时兼手动控制方向阀4WMM6MV/23(滑阀机能M型)液压单向阀：按P=1.5MPa，q=6.53L/min，选择DXFG6溢流阀的选择：DBDHHG6P液压泵的选择：P=1.5MPa，q=6.53L/min，可选用BBXQA型齿轮泵，其额定压力为2.5Mpa，排量为12ml/r5.7油管及其它辅助装置的选择5.7.1 查阅设计手册选择油管公称通径、外径、壁厚参数 液压泵的出口流量以6.53L/min计，选取通径75.7.2 确定油箱容量一般取流量的35倍，取5倍，有效容积V=56.53L=32.65L 76 5.8 液压缸的设计计算液压缸的主要尺寸确实定液压缸的主要尺寸包括缸筒径D、缸的长度L、活塞杆直径d以及缸筒壁厚等。缸筒径由以上确定D=63mm，活塞杆直径d=45mm，缸的长度根据活塞行程确定。 缸筒壁厚确实定初步确定缸筒壁厚=6mm因为D/=10.510时为薄壁，按薄壁进展校核，由文献21式4-23得 77式中：试验压力，取=1.5=1.51.5MPa=2.25MPD缸筒径；缸筒材料许用应力， =，一般去平安系数n=5，缸筒材料选用HT250，故=50MPa将数值带入上式的： =1.42 故符合要求。液压缸其他部位尺寸确实定活塞宽度B=0.61.0D，取B=45mm；5.9 卸料开口的设计卸料口开口的角度为60，为保障卸料口完全翻开，卸料转过的角度必须大于60。选择卸料版旋转角度为90。6 总结我们的设计是自己独立完成的一项设计任务，我们工科生作为祖国的应用型人才，将来所从事的工作都是实际的操作及高新技术的应用。所以我们应该培养自己市场调查、收集资料、综合应用能力，提高计算、绘图、实验这些环节来锻炼自己的技术应用能力。 本次毕业设计针对“混泥土搅拌机传动卸料系统设计的要求，在满足各种参数要求的前提下，拿出一个具体实际可行的方案，因此我们从实际出发，认真的思考与筛选，经过五个多月的努力终于有了现在的收获。回想起来，在创作过程中真的是酸甜苦辣咸味味俱全。有时为了实现一个参数翻上好几本资料，然而也不见得如人心愿。过设计实践，使我逐步树立了正确的设计思想，增强了创新意识和竞争意识，熟悉掌握了机械设计的一般规律，培养了我分析和解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规、设计手册等有关设计资料，使我进展了全面的机械设计根本技能的训练。另外通过本次设计使我领悟出机械设计的一般进程为：设计准备、传动装置总体设计、传动零件设计计算、装配图设计、零件工作图设计、编写设计说明书。如果随意打乱这个过程那么在设计过程中肯定会多走弯路。在设计过程中我们在独立完成的同时，要时刻跟指导教师沟通和请教，要掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后要认真检查，有错误的要认真修改，精益求精。毕业设计的各个阶段是相互联系的。设计时，零、部件的构造尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑构造、工艺性、经济性以及标准化、系列化等要求。由于影响零、部件尺寸的因素很多，随着设计的进展，考虑的问题要更全面和合理，故后阶段设计要对前阶段设计中的不合理构造尺寸进展必要的修改。所以，设计要边计算、边绘图，反复修改，设计计算和绘图交替进展。在设计中要贯彻标准化、系列化与通用化可以保证互换性、减低本钱、缩短设计周期，是机械设计应遵循的原那么之一，也是设计质量的一项评价指标。在毕业设计中应熟悉和正确采用各种有关技术标准与规格，尽量采用标准件，并应注意一些尺寸需圆整为标准尺寸。同时设计中应减少材料的品种和标准件的规格。另外通过这次毕业设计的学习和研究，我们开拓了视野，掌握了设计的一般步骤和方法，同时这四年来所学的各种专业知识又得到了稳固，同时，这次毕业设计又涉及到计算、绘图等，让我们又学到很多新的知识。但毕竟我们所学的知识有限。本设计的好多地方还等待更改和完善。参考文献1桓;作模主编.机械原理M.：高等教育，2001:109-125.2 濮良贵;纪名刚编.机械设计M.：高等教育，2001:143-161.3 超.双卧轴混泥土搅拌机主要参数设计计算M.建立机械技术管理，2001:12-15.4 吴宗泽;罗圣明.机械设计课程设计手册M.：高等教育，2006:134-153.5 中华人民国国家标准.混泥土搅拌机M.：机械工业，2000:22-35.6 现代传动设计手册编辑委员会.现代传动设计手册第二版M.：机械工业，20027 朱秀娟. 多功能搅拌机传动装置的创新设计J.制造业自动化,2010年7期8 楼磊. 国混泥土搅拌方法和搅拌设备的开展现状D.机电信息,2010年6期9 王德伦;高媛.机械原理M. 机械,2011:108-120.10 良奇;忠绪. 混泥土搅拌过程及其评价J.长安大学学报,2011年2期11 开林;王少华;大伟. 连续式混泥土搅拌机轴端密封的研究J.润滑与密封,2012年第37卷3期12 航;昌明. 搅拌机传动构造设计J.机械管理开发,2011年3期13 工业大学理论力学研究室. 理论力学M.高等教育,2011:98-10414 小琴;守明;俊;羿;王国名.双卧轴搅拌机合理转速的理论研究J.理工大学学报,2010年5期15 袁永忠. 浅谈混泥土搅拌机的工作原理及操作规程J.企业导报,2012年6期16 鸿文. 材料力学M.高等教育,2011.117 黄圣连.修复输送带的小型机具J.水利电力机械，1991年03期，62-64.18 汪新军.方圆搅拌站再添新员J.筑路机械与施工机械化，2007年04期 19 金风.轮系机构计算机运动与力分析及其运动设计D.中国地质大学，2004年20 郝晓琳.气力输送系统中粉料流动机理及实验研究D.科技大学，2006年21 延俊.液压与气压传动M.：机械工业，2006:181-188.22Sachs P.Healthy grass,safe lawnJ.Organic Gardening,1999,46.23Experimental Study on Controlling the Unstable Property of High-speed Centrifugal Pump致 在完成混泥土搅拌机传动卸料系统设计之时：首先向辛勤指导我的全教师致以衷心的感和崇高的敬意，全教师丰富的专业知识、严谨的治学态度和科学的指导方法使我终身受益，让我学到很多科学的设计研究的方法。同时全教师对工作的热情、一丝不苟、认真负责、有条不紊、实事，以实际生产应用为前提的态度，给我留下了深刻的印象，也是我以后参加工作的学习典范。在次谨向全教师表示衷心的感和深深的敬意。同时我还要感院系各位领导、教师在四年大学生活中对我的关心与帮助，在此表示衷心的感。我也要感班上的同学，大学生活虽然短暂，但是通过朝夕相处、互相学习、互相帮助，加深了彼此的友谊。在此，谨向以上所有给予我指导和帮助的教师、同学表示最诚挚的意，我将在今后的工作学习中发奋图强，决不辜负大家对我的关心和厚望。衷心地感在百忙之中评阅我的论文和参加我辩论的各位教师。34 / 34