前 言
搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合； 也可以加 速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作时从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、 石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用 [1-2] 。
物料搅拌机是一种带叶片的轴在圆筒或槽中旋转用以把物料和水混合并拌制成混合料 的机械。主要由拌筒、加料和卸料机构、原动机、传动机构、机架 [3] 等组成。它在家庭中占 有重要的地位。
本课题采用双叶片旋转搅拌机对物料进行搅拌。 本文体现的是小型物料搅拌机传动机构 的分析设计，以及强度校核过程。最终用 SolidWorks 实现三维建模。课题的实施是为物料 的搅拌提供了理论依据。
关键词： 传动系统；电动机；轴承；SolidWorks
目 录
1 绪论 (1)
1.1 搅拌机的历史和发展阶段 (1)
1.2 搅拌机的特点 (2)
1.3 我国水泥搅拌机的现状及种类 (3)
2 搅拌机主要部件设计 (6)
2.1 电动机的选型 (6)
2.2 传动比的分配 (7)
3 连接部分以及其他零件设计 (8)
3.1 主要部分连接固定设计 (8)
3.2 卸料装置 (10)
3.3 搅拌轴的设计及其结果验证 (11)
4 三维建模 (14)
4.1 三维造型软件 SolidWorks 简介 (14)
4.2 物料搅拌机的三维建模 (15)
总 结 (17)
致 谢 (18)
参考文献 (19)
1 绪论
1.1 搅拌机的历史和发展阶段
我国混凝土搅拌设备的生产从 20 世纪 50 年代开始。1952 年，天津工程机械厂和上海 建筑机械厂试制出我国第一代混凝土搅拌机，进料容量为 400L 和 1000L。20 世纪 70 年代 未至 80 年代初，我国为适应建筑业商品混凝土大规模发展的需要，在引进国外样机的基础 上，有关院所厂家陆续开发了新一代 Jz 型双锥自落式搅机 [4] ．D 型单卧轴强制式搅拌机。 其中，JS 型双卧轴搅拌机在 80 年代初研制成功。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， 国内混凝土搅拌机技术得到长足发展， 在产品规格和生产数量上， 都达到了一定规模，出现了一批具有自主知识产权的新技术，逐步形成了一个具有一定规模 和竞争能力的行业。2006 年，我国生产装机容量 0.5～6 m 3 的搅拌站 2100 多台，已成为混 凝土搅拌设备的生产大国 [5-6] 。
19 世纪 40 年代，在德、美、俄等国家出现了以蒸气机为动力源的自落式搅拌机，其搅 拌腔由多面体状的木制筒构成，一直到 19世纪 80 年代，才开始用铁或钢件代替木板，但形 状仍然为多面体。1888 年法国申请登记了第一个用于修筑战前公路的混凝土搅拌机专利。
20 世纪初，圆柱形的拌筒自落式搅拌机才开始普及。形状的改进避免了混凝土在拌筒内壁 上的凝固沉积，提高了搅拌质量和效率。1903 年德国在斯太尔伯格建造了世界上第一座水 泥混凝土的预拌工厂。1908 年，在美国出现了第一台内燃机驱动的搅拌机，随后电动机则 成为主要动力源。从 1913 年，美国开始大量生产预拌混凝土，到 1950 年，亚洲大陆的日本 开始用搅拌机生产预拌混凝土。 在这期间， 仍然以各种有叶片或无叶片的自落式搅拌机的发 明与应用为主。自落式搅拌机依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成搅拌。工作时， 随着拌筒的转动，物料被搅拌筒内壁固定的叶片提升到一定高度后，依靠自重下落。由于各 物料颗粒下落的高度、时间、速度、落点和滚动距离不同，从而物料各颗粒相互穿插、渗透、 扩散，最后达到均匀混合。自落式搅拌机结构简单，可靠性高，维护简单，功率消耗小，拌 筒和叶片磨损轻，但搅拌强度不高，生产效率低，搅拌质量不易保证。此种搅拌机适于拌制 普通塑性混凝土，广泛应用于中小型建筑工地。按拌筒形状和卸料方式的不同，有鼓筒式搅 拌机、双锥反转出料搅拌机、双锥倾翻出料搅拌机和对开式搅拌机等，其中鼓筒式搅拌机技 术性能落后，已于 1987 年被我国建设部列为淘汰产品。随着多种商品混凝土的广泛使用以 及建筑规模的大型化、复杂化和高层化对混凝土质量、产量不断提出的更高要求，有力地促 进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的提高与发展。 各国研究人员开始从混凝土 搅拌机的结构形式、传动方式、搅拌腔衬板材料以及搅拌生产工艺等方面进行改进和探索。
20 世纪 40 年代后期，德国 ELBA公司最先发明了强制式搅拌机，和自落式搅拌机的工作原 理不同，强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等 强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到匀质搅拌。强制式搅拌机工作原理如图 1.2，
与自落式搅拌机相比，强制式搅拌机搅拌作用强烈，搅拌质量好，搅拌效率高，但拌筒和叶 片磨损大，功耗增大。此种搅拌机适于拌制干硬性、轻骨料混凝土以及特种混凝土和专用混 凝土，多用于施工现场的混凝土搅拌站和预拌混凝土搅拌楼。根据构造特征不同，主要有立 轴涡浆式搅拌机、立轴行星式搅拌机、立轴对流式搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机 [7] 等。
图 1.1 自落式搅拌机工作原理示意图
图 1.2 强制式搅拌机工作原理示图
随着技术的发展，强制式搅拌机在德国的 BHS 公司和 ELBA 公司、美国的 JOHNSON 公司和 REX WORKS 公司、意大利的 SICOMA公司和 SIMEN 公司、日本的日工株式会社 和光洋株式会社等企业发展迅速，目前已形成系列产品。比如德国的 EMC系列、EMS 系列 搅拌站和 UBM 系列、EMT 系列搅拌楼，意大利的 MAO 系列搅拌站、MSO 系列大型搅拌 基地等。
1.2 搅拌机的特点
搅拌机的重要性在于它对产品生产过程的效率和质量的影响， 操作的好坏直接影响产品 质量，从而影响生产和经济效益。我国早年的搅拌技术不如国外，效率、质量上不去，在国 际市场竞争中处于劣势。近年来，我国经过引进、自主开发，到现在已经是搅拌设备的生产
大国。椐粗略估计，2006 年，我国生产装机容量 0.5～6 m 3 的搅拌站 2100 多台。因此进行 搅拌技术研究的任务很重要。 [8-9]
1.3 我国水泥搅拌机的现状及种类
我国水泥搅拌主要以锥形反转出料搅拌机和各类搅拌车为主， 反转出料型是筒体两端都
敞着，一端正转进料，搅拌也正转，一端反转出料，这是目前国内主要的自落式机型，经常 能在小型建筑工地上见到。根据搅拌机旋转轴的定位方式不同，可以将间歇式搅拌机分为水 平式、倾斜式（鼓筒式搅拌机）、垂直式（盘式或锅式搅拌机） [10-11] 。随着科技水平的进步， 发达国家看到了水泥搅拌机落后的现在， 正在极力推进搅拌机产业变革，正极力研究新型搅 拌机，比如高效搅拌机、新型立式可升降泥浆搅拌机、移动式自装料混凝土搅拌机等 [12] 。
1.3.1间歇式搅拌机
1.3.1.1 鼓筒式
鼓筒式搅拌机拌筒截面见图 1-3，搅拌叶片固定在可旋转的鼓筒内壁，鼓筒旋转的过程 中提升物料，拌筒每转一转，被叶片提升到一定高度的物料将自落回拌筒底部，如此循环。 主要有 3 类：非倾翻式鼓筒、反转式鼓筒、倾翻式鼓筒。非倾翻式鼓筒是固定的，骨料从投 料端投入，从卸料端卸出，见图 1-3。反转式搅拌机与非倾翻式搅拌机相似，不同之处是， 反转式搅拌机的投料口与卸料口是统一的。反转式搅拌机一般用于搅拌小于 1m 3 的混凝土； 倾翻式鼓筒搅拌机的鼓筒倾角是可以变化的。搅拌过程中鼓筒轴线一般与水平线成 15°倾 角，而在卸料时鼓筒轴线向水平线负方向倾斜。倾翻式搅拌机是实验室和施工现场搅拌小批 量（小于 0.5m 3 ）混凝土最常用的机型 [13-14] 。
图 1-3 鼓筒式搅拌机
1.3.1.2 盘式
盘式搅拌机工作原理基本一致： 物料在拌筒内受旋转叶片作用进行搅拌，刮料叶片将拌 筒内壁上的粘料刮去。图 1-4 给出了不同形式叶片和拌筒的组合情况，一种情况是叶片旋转 轴线与拌筒的轴线是重合的（单浆搅拌机)；另一种情况是搅拌机的叶片旋转轴线与拌筒的 轴线有偏距(行星式搅拌机和逆流式搅拌机)，这时叶片既绕自身轴线旋转，同时又绕拌筒中 心线旋转；还有一种情况是 2 根轴同步反向旋转(双轴搅拌机)，在靠近拌筒内壁附近的叶片 与轴线成一定角度，作用是将拌筒内壁上粘结的物料刮去，并推向拌筒中心，以便与搅拌叶 片产生冲击 [15] 。
图 1-4 盘式的不同叶片组合
1.3.2连续式搅拌机
连续式搅拌机工作过程中骨料被持续加入拌筒以恒定速率进行搅拌、卸料。通常具有螺 旋带状的搅拌叶片，鼓筒向下倾斜，朝向卸料端，搅拌时间取决于拌筒倾角（通常取 15°）。 适用于工作时间短、卸料时间长、施工现场偏远并且运输量较小的情况，主要用于低坍落度 混凝土(如路面摊铺) [16-17] 连续式搅拌机见图 1-5。
图 1-5 连续式搅拌机
1.3.3立式中心搅拌机
将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动， 用 普通电机直接联接，见图 1-6。一般认为功率 3.7kW 一下为小型，5.5~22kW 为中型。本次 设计中所采用的电机功率为 5.5kW，故为中型电机 [18] 。
图 1-6 立式中心搅拌机
2 搅拌机主要部件设计
2.1 电动机的选型
按工作条件和工作要求选用一般用途的 Y 系列三相异步电动机，它为卧式封闭结构
[19-20] 。
计算电机所需功率 d P ： 查手册第 3 页表 1-7：
1 h －带传动效率：0.96
2 h －皮带轮的传动效率：0.993
3 h —叶片传动效率：0.96
(1)搅拌轴的输出功率
初选电动机为 P =5kW
kW kW w 57 . 4 96 . 0 993 . 0 96 . 0 5 .
5 3 2 1 = ′ ′ ′ = ′ = ′ R = R h h h h (2) 电动机的输出功率 P d
h /
w d p P = 传动装置的总效率 9 . 0 3 2 1 = ′ ′ = h h h h 则，
P d = P w /η =4.57 / 0.9kW=5.2 kW
(3)电动机额定功率的选择
由《机械设计课程设计》P272 表 22-1 选取电动机额定功率 P W =5.5kW
(4)确定电机转速：取 V 带传动比 i =2: 4,皮带轮传动比 i=8 : 40 所以电动机转速的可选 范围是：
min / 7800 ~ 480 ) 40 ~ 8 4 ~ 2 30
i n r n = ′ ′ = ′ = （ ） （ 总 主轴 电动机 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000
根据电动机所需功率和转速查《机械设计课程设计》第 272 页表 22-1 有 4 种适用的电动机 型号如下表：
表3-1 5.5kW 搅拌机的不同型号
方案
电动机型号 额定功率 kW 同步转速 r/min 额定转速 r/min 重量 Kg 总传动比 1
Y132S1-2 5.5 3000 2900 64 96.7 2
Y132S-4 5.5 1500 1440 68 48 3
Y132M2-6 5.5 1000 960 84 32 4 Y160M2-8 5.5 750 720 119 24
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、 重量、和带传动、 的传动比，可见第2 种方案比较合适， 因此选用电动机型号为 Y132S-4。
2.2 传动比的分配
电动机转速 1440r/min ，最终主轴转速 30r/min ，所以总的传动比
48 30 / 1440
/ = = = 轴 n n i r/min 由于 V 带传动比 i =2---4，所以取 3 = 带
v i 以上就是整个搅拌机传动比的分配。
2.3 计算传动装配的运动和动力参数
(1)各轴转速
假设电动机轴为 0 轴，皮带轮1 轴，中间轴为 2 轴，输出轴为 3轴，搅拌轴 4 轴。各轴 转速为
n o =1440r/min
n 1= n o /i 1 =1440/3=480r/min
n 2= n 1/i 2=480/4.7=102.1/min
n 3= n 2/ i 3 =102.1/3.4=30.02r/min
n 4 = n 3=30.02r/min
(2)各轴输入转矩
按电动机额定功率计算各轴输入功率即:
P 0=Pd =5.5kW
P 1= P 0 ′η1=5.5′0.99=5.45kW
P 2=5.45′0.97 =5.28kW
17
. 5 98 . 0 28 . 5 3 = ′ = P kW
P 4=P 3=5.17kW
各轴转矩： m
d
d n P T 9550 = 5 . 36 / 9550 0 0 = ′ = n p T d N ·m
5 . 108 / 9550 1 1 1 =
′ = n p T N ·m 8 . 493
/ 9550 2 2 2 = ′ = n p T N ·m 6 . 1644
/ 9550 3 3 3 = ′ = n p T N ·m T 4 =T 3 =1664.6N ·m
运动和动力参数结果如下表：
表3-2 运动和动力参数表
项目
电动机轴 中间轴 输出轴 搅拌轴 转速
r/min 1440 102.1 30.02 30.02 功率
kW 5.5 5.28 5.17 5.17 转矩
N ·m 36.5 493.8 1644.6 1644.6 传动比
i 3 3.4 1 效率 0.99 0.99 0.99
3 连接部分以及其他零件设计
3.1 主要部分连接固定设计
水泥搅拌机是一个装配体 [21] ，其主要由搅拌机机架、搅拌叶片、主轴、减速器、电动
机、 皮带轮。 每个部分多是按照一定的要求连接固定的， 最终达到整个搅拌机实现搅拌动作。 所以只有合理的设计各部分的连接和固定才能实现搅拌动作。机械链接有两大类：一类是机 器工作时，被连接的零件可以有相对运动的链接，称为机械链接，如机械原理课程中讨论的 各种运动副；另一类则是在机器工作时，被连接的零件间不允许产生相对运动的链接，称为
机械静链接。
那么个部分怎么连接的呢，下面来依次分析。
图 3-1 执行机构
执行机构与皮带轮连接方便，搅拌轴与皮带轮之间采用键销连接 [22] 。
（a）
（b）
图 3-1 皮带轮（a：大带轮 b：小带轮）
考虑到机架是不需要拆卸的，而且还需要很强的强度和刚度所以机架采用的是焊接， 其 他部分采用螺纹链接 [22] 。
3.2 卸料装置
搅拌机的卸料装置主要采用的是手摇方式，通过手柄摇动使阀门打开如下图状态，然后 使电动机反转把混泥土转出搅拌锅，从而实现卸料的过程，手柄与阀门之间采用螺母链接固 定。
图 3-2 卸料手柄
图 3-3 卸料孔
3.3 搅拌轴的设计及其结果验证
3.3.1搅拌轴外形结构装配方案设计
轴在机器中的安装位置和形式； 轴上安装的零件的类型、 轴的结构主要取决于以下因素：
尺寸、数量以及和轴链接的方法；载荷的性质、大小、方向、及分布情况；轴的加工工艺等； 由于影响轴的结构因素较多，且其结构形式又要随其具体情况的不同而异， 所以轴没有标准 的结构形式。设计时，必须针对不同的情况进行具体的分析 [23] 。但是，不论何种具体条件， 轴的结构多应该满足： 轴地和装在轴上的零件要有准确的位置：轴上的零件应便于装拆和调 整；轴应具有良好的制造工艺性等。
图 3-4 搅拌轴
根据传动简图，搅拌轴上装有轴承端盖，轴承透盖，，挡油环左轴承从左向右装入。轴 与皮带轮之间采用键链接，所以在轴上挖键槽，同样轴上端也挖有键槽便于与搅拌钢管之间 的固定，同时为了防止钢管上下跳动，轴上还有螺纹预紧。
3.3.2搅拌轴的材料选择和结构设计
由《机械设计》表 10-1 选择45 号钢，调质处理，硬度 217-255HBS,由《机械设计》表 15-3 查得45 号钢取 Ao=112,由 P = P=5.17kW,
n = n=30.02r/min
式中：P--轴所传递的功率，kW
n--轴的转速，r/min
A--由轴的许用切应力所确定的系数
查GB5014-85 选用皮带轮轮， 标准孔径d=35mm， 得d≥34.6mm 轴最小端安装皮带轮，
即轴伸端直径 d1=40mm。
=1.7
由《机械设计》表 14-1 查得 K
a
得 T=2795968N.mm
按照计算的转矩 T
应小于皮带轮公称转矩的条件，查标准 GB/T5014--2003 或手册，
ca
选用皮带轮转矩 2800000N.mm皮带轮的孔径 d=35mm，故取 D1=35mm。
为了满足皮带轮的轴向定位要求，第1 轴端需制出轴肩，故取第 2 端的直径 D2=40mm； 左端用轴端挡圈定位， 按轴端直径取挡圈直径D=45mm， 皮带轮与轴配合的孔长度 L=45mm， 为了保证轴挡位圈只压在皮带轮上而不压在轴的端面上，故第一段的长度 L1 应比 L 稍短， 取 L1=42mm。
右端带轮采用轴肩进行定向定位。由手册上查的 30209 型的定位轴肩高度 h=2.5mm， 因此取 D4=50mm，考虑的搅拌机搅拌锅的高度以及上面盖板的厚度等，取 L4=270mm。
因为轴套的高度为 15mm，直径为 45mm，所以 D5=45mm，L5=15mm。
因为上轴承盖的高度为 25mm，滚子轴承的高度为 20mm，上盖板与轴承盖的距离为 30mm，所以 L6=75mm，
直径等于轴承直径，所以 D6=40mm。
最后一段存在轴肩定向定位，由于轴肩定向高度2.5mm，所以取 D7=35mm，
3.3.3输出轴的强度校核
⑴计算搅拌架受力
转矩 T4=9550*PⅣ/ nⅣ =388.8 N·m
搅拌架切向力 F t1=2T1/d1=2′388.8/60′10-3N=1296N
搅拌架径向力 F r1=F t1′tanα=1296′tan20N=71.3N
搅拌架轴向力 F x= F t1tanβ=0
⑵轴的受力简图[如图 5(a)]
⑶计算支承反力[如图 5(b)及（d）]
水平平面：F h1=( F′ d/2+65F r)/125=37.1N
F h2 = F r - F h1 =71.3-37.1=34.2N
垂直平面：F vⅠ= F vⅡ= F t1 /2=1296/2=648N
⑷绘制弯矩图
水平平面弯矩图[如图 5(c)]
b 截面 M h b1=65 F h1=2411.5N·mm
M h b2=M b h1-F′d/2= 2411.5 N·mm
垂直平面弯矩图[如图 5(e)]
Mvb=65F vⅠ=65′648=42120 N·mm
合成弯矩图[如图 5(f)]
M b1=42188.9N·mm
M b2= M b1=42188.9N·mm
⑸绘制转矩图[如图 5(g)]
T4 = T3 =388800N·mm
⑹绘制当量弯矩图[如图 5(h)]
单向运转，转矩为脉动循环，α=0.6
αT=0.6′388800=233280N·mm
b 截面 M b1=237064 N·mm
M b2=237064 N·mm
a 截面和I 截面M ea=M et=αT=0.6′388800=233280N·mm
⑺分别校核a 和b 截面
d a=34.87mm
d b=35.06mm
考虑键槽，d a=105%′34.87=36.6mm，d b=105%′35.06=36.8mm。实际直径为 38mm 和 38mm，强度足够，设计无需修改。
图 3-5 轴的强度校核
4 三维建模
4.1 三维造型软件 SolidWorks简介
SolidWords 是世界上最成功的 CAD/CAM 软件之一。 它是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation，简称 PTC 公司)的重要产品。它是同步工程(Concurrent Engineering) 观念的产物，为现今 CAD/CAM 的应用提供了优良的软件工作环境。所谓同步工程，其主 要目的是以有系统的步骤来整合产品设计和相关的制造和支持程序， 以大幅缩短产品的设计 过程，降低生产、产品测试以及模型产品生产等成本。
SolidWords 的功能非常强大， 为工业产品设计提供完整的解决方案， 广泛用于造型设计、 机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。主 要包括三维实体造型、装配模拟、加工仿真、NC 自动编程、有限元分析等功能模块，以实 现面向制造设计 DFM (Design For Manufacturing),面向装配设计DFA(Design For Assembly)、
反向设计 ID(Inverse Design)、同步工程 CE 等先进的设计方法和模式 [24-25] 。
4.2 物料搅拌机的三维建模
SolidWords 的三维建模主要靠的是拉伸、旋转、扫描、孔特征、倒角、抽壳、筋板等工 具，首先在草绘界面内绘制草图，再进行实体操作。
物料搅拌机的三维建模主要绘制的是搅拌机机架的实体、电动机的三维实体、 皮带轮的 三维实体、搅拌叶片、以及一些小零件的三维实体。
下面我来简单介绍下， 机架首先得绘制一个圆再利用拉伸工具拉出一个圆柱再利用抽壳 抽出上面的搅拌锅，再在上面绘制三个脚，最后再把铁架话上去。最终达到如图效果：如图 4-1 所示：
图 4-1 机架
绘制好各个小零件和小装配体， 最后就是把各个按一定得要求装配起来，由于最终要达 到运动仿真效果， 所以实体装配之间要按需要采用一些特定的链接方式装配， 比如销钉链接。 最终达到如下效果：
图 4-2 组装体效果图
总 结
毕业设计是大学四年学习成果的一次大检验， 经过毕业设计的洗礼使我在对自身专业知 识和整体能力上有了清晰的了解和认识，在以后的工作中有了改正的目标和方向。
经过两个月多的看书和学习，以及指导老师安静老师的指导，我的毕业设计小型物料搅 拌机的设计，主要内容已经完成。通过这个设计，让我对搅拌机有了更深一层的了解。设计 过程中要注意很多的问题，首先选用的材料要耐腐蚀，不变形等。然后是设计问题：明白了 搅拌机的工作原理，就会自己设计出模型，这个过程可能很困难，但克服是必须的。要让各 零件能稳定的装在一起，不出差错，必须要在设计零件的时候仔细的计算每一个数据，把误 差减小到最低。 作为一个没有实际经验的学生在设计过程中， 难免有许多考虑不周全的地方， 如果没有安静老师的督促指导，以及其他老师和同学的帮助，是很难如期完成的。
通过此次的毕业设计，我学到了很多知识，在设计过程中，通过查资料和搜集有关的文 献，培养了自学能力和动手能力。在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本 知识，但是通过毕业设计，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更 好的处理知识和实践相结合的问题。
致 谢
本次设计是在我的导师安静老师的指导下完成的， 从最初我对本次设计的不了解到能够 整体把握再到比较顺利的完成本次设计， 这一步一步的走来，其中都包含了安静老师耐心的 指引和教导。通过本次设计，我从宏观上把握了小型物料搅拌机的设计，加深了以往学习的 专业知识。同样在本次设计中安静老师始终践行着“授人以鱼，不如授之以渔”的原则，他 经常教导我们遇到问题先自己解决，解决不了的再找老师一起讨论。这种学习模式的大大提 高了学习的自主能动性。在此，我向安静老师表示我最诚挚的谢意。在设计的过程中，也得 到了许多同学宝贵的建议，在此一并致以诚挚的谢意。
最后，衷心的感谢机械电气化工程学院的每位老师，谢谢你们在学习上、生活中给予我 的关心与支持。衷心祝愿塔里木大学的明天更加美好！更加辉煌！
混凝土搅拌机结构设计 摘要： 随着我国经济建设和科学技术的迅速发展， 基础性建设规模的不断扩大和生产自动化更 多的用于生产，建筑机械在经济建设中起着越来越重要的作用。混凝土搅拌设备是建筑机械 中的一个重要代表，它是混凝土生产的一个关键设备。由于混凝土搅拌设备的工作对象是砂 石和水泥等混合料，并且用量大，工作环境恶劣。因此混凝土搅拌设备在向高技术、高效能、 自动化、智能化的方向发展有很大的必要性。 本次设计主要包含搅拌桶的设计、料斗的设计等。依据国家的相关标准，在零部件、材 料、结构工艺等方面设计出结构合理的、满足要求生产需要的混凝土搅拌设备。重点研究搅 拌桶和料斗的设计、制造。对的涉及的零部件进行设计、校核，对各部件提出细化的参数内 容，待各零件的尺寸正式确定后，进行总体布置，满足各种要求。 重点研究搅拌桶的设计、制造。对的涉及的零部件进行设计、校核，对各部件提出细化 的参数内容，待各零件的尺寸正式确定后，进行总体布置，满足各种要求。 关键词：料仓、混凝土搅拌机、螺旋输送机。
Concrete mixer structure design ABSTRACT： Along with our country economic development , the science and technology develop rapid, the foundational construction scale unceasing expansion and the production automation more useful in the production, constructs the machinery to play the more and more vital role in the economic development.The concrete agitation equipment is an important representative who constructs in the machinery, it is a concrete production essential equipment.Because the concrete agitation equipment work object is blends and so on sand and crushed stone and cement, and the amount used is big, the working conditions are bad. Therefore the concrete agitation equipment in to high-tech, the high efficiency, automated, the intellectualized direction develops has the very big necessity. Despite the continuous development of material handling technology, but as the cart is still indispensable transportation tool still in use. This design consists mainly of design, hopper mixing barrel of design, etc. On the basis of the national standards, in parts, materials and structure technology designed structure reasonable and meet the requirements of production need concrete mixing equipment. Key research mixing barrel and hopper of design, manufacturing. The parts were involved in the design, checking, put forward the thinning of parts for various parts, parameters of content, size officially decided after general layout, meet various demands. Key research mixing barrel of design, manufacturing. The parts were involved in the design, checking, put forward the thinning of parts for various parts, parameters of content, size officially decided after general layout, meet various demands. KEYWORDS： Bunker； concrete mixer,；spiral conveyer。
系别：机电工程系 专业：工程机械运用于维护 班级：机械3112 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 陕铁院教务处制
毕业设计（论文）任务书
文章介绍混凝土搅拌站的机械设计与配置的技术条件，混凝土搅拌机是将混凝土配合料按一定配合比的水泥、沙子、碎石(骨料）和水等均匀搅和而制备混凝土的专用机械。它由搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等5 大系统和其他附属设施组成。是用于现代化混凝土建筑的主要机械。他节约了生产时间，大大提高了生产销率。同是文章还介绍了搅拌站的操作规程与日常维护以及一些常见故障的解决方法。 关键词: 混凝土搅拌机: 故障维修: 日常保养
Abstract The article introduces the mechanical design of concrete mixing station and configuration of technical conditions, concrete mixer is the concrete mixtures in a certain mixing ratio of cement, sand and gravel (aggregate) and water evenly mixed preparation of concrete and special machinery. It by mixing console, the material weighing system, material conveying system, material storage system and control system of large system and other ancillary facilities. Is used in modern concrete building of the main machinery. He saved the production time, greatly improving the sales. As the article also introduces the operation procedure and daily maintenance of the mixing station, and some common faults of the solution. Keywords: concrete mixer: breakdown maintenance: daily maintenance
摘要 完成絮凝过程的絮凝池(一般常称反应池)，在净水处理中占有重要的地位。天然水中 的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。为去除这些物质通常借助于混凝的手段，也就是 说在原水中加入适当的混凝剂，经过充分混和，使胶体稳定性被坏(脱稳）并与混凝剂水介 后的聚合物相吸附，使颗粒具有絮凝性能。而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这 种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集，以形成较大的絮凝体(絮粒)。因此，絮凝池设 计是否确当，关系到絮凝的效果，而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。絮凝搅 拌机是絮凝池机械搅拌的装置，它主要用于废水处理的搅拌过程。本设计提到了絮凝池的 设计，搅拌机的设计以及其工艺流程。 关键词：絮凝池 混凝剂 沉淀效果 絮凝性能 Abstract Accomplish flocculation process flocculation pool (call reaction in general often pool) , handle middle in clean water occupying important position. Natural water suspension matter and limb matter grain diameter are very trivial.Be to dislodge these matter being backed by the means drifting along curdling generally , that is ,add the appropriate coagulant , blend through sufficiently in raw water, let colloid stability be spoiled the polymer (coming off after steady) and being situated between with coagulant water looks at and appraises an adsorption , makes a pellet have the flocculation function.But, that flocculation pool purpose is to create appropriate waterpower condition makes this have flocculation function pellet assembling, to form bigger flocculation body (catkin granule) in contacting middle mutually.But therefore, flocculation pool designs thinking that indeed or not, effect being related to a flocculation, the flocculation effect has direct impact to follow-up treatment precipitayion effect. The flocculation mixer is flocculation pool mechanical rabble device , it is used for the waste water treatment mixing process mainly. Design the design having mentioned flocculation pool originally, the mixer design and whose process flow. Keywords:Flocculation pool Coagulant Precipitayion effect Flocculation function
工程项目管理课程设计 一、工程概况 某七层砖混结构住宅项目，建筑面积6150m2，建筑物长32.04m，宽14m，层高2.8m，总高20.05m。混凝土垫层，钢筋混凝土板式基础，上砌基础墙。主体工程为240标准砖墙承重，预制钢筋混凝土预应力多孔板楼（屋）盖。楼梯为现浇钢筋混凝土板式楼梯。每层设有钢筋混凝圈梁。塑钢窗、木门。地面为碎砖垫层细石混凝土面层，楼地面为普通水泥砂浆面层。屋面为ＰＶＣ防水卷材防水层。外墙用水泥混合砂浆打底，防水外墙涂料罩面，内墙用石灰砂浆抹灰，用106内墙涂料刷面。 本项目位于济南市山东建筑大学教授花园住宅小区，本项目计划2008年7月1日开工，2009年2月10日竣工。本工程由某工程公司承建，该公司针对本工程组建项目经理部，可供施工选用的机械有自卸汽车、挖土机、混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、塔式起重机、卷扬机、插入式振动器、施工电梯、圆盘锯、平刨机、交流电焊机、蛙式打夯机、配料机、钢筋切断机、钢筋弯曲机和钢筋调直机等. 其工程量主要内容见表1-2。 主要工程量一览表表1-2 序号工程项目名称单位工程量用工日（或台班） 1 2 基础挖土 沙石垫层＋100＃ 混凝土垫层 M3 M3 2100 1300 3 4 防水混凝土整板 基础 100水泥砂浆砖基 础 M3 M3 186 156.48 5 6 回填土 现浇基础圈梁、柱 M3 M3 670 48.64 7 8 底层空心板架空 层安装 底层内外墙砌砖 M3 M3 32 125.46 9 10 11 二层内外墙砌砖 三、四、五、六层 内外墙砌砖 七层内外墙砌砖 M3 M3 M3 116.67 113.46×4 114.23 12 13 14 一至七层构造柱 现浇圈梁、柱、梁 板 安装空心板 M3 M3 M3 42.34 215.37 124.45 15 16 17 屋面工程 门窗安装 楼地面工程 M2 M2 M2 337 369 1869.98 18 19 20 21 天棚抹灰 内墙抹灰 外墙抹灰 其他 M2 M2 M2 M2 1896.35 5564.13 2674.46 1328
毕业论文（设计）论文(设计)题目：真空搅拌机的设计 姓名沈委 学号 院系机电工程学院 专业机械设计制造及其自动化 年级级 指导教师刘文平 年月日
目录 摘要 ............................................................. 错误!未指定书签。 ................................................................... 错误!未指定书签。第章引言 ..................................................... 错误!未指定书签。 选题的目的和意义...................................... 错误!未指定书签。 国内外发展概况及趋势................................ 错误!未指定书签。第章设计参数 ....................................................................... 设计依据 .................................................. 错误!未指定书签。 产品的用途及使用范围................................ 错误!未指定书签。 主要工作原理............................................ 错误!未指定书签。 关键问题及解决办法................................... 错误!未指定书签。 传动系统的选择..................................... 错误!未指定书签。 机构的功能特点..................................... 错误!未指定书签。第章设计计算 ............................................... 错误!未指定书签。 总体方案设计............................................ 错误!未指定书签。 传动系统总体设计............................................................... 传动系统的选择..................................... 错误!未指定书签。 选择电动机........................................... 错误!未指定书签。 选择联轴器........................................... 错误!未指定书签。 选择减速器.................................................................... 旋转盘的设计........................................ 错误!未指定书签。 旋转盘上键槽及键选择 ....................................................
均匀搅拌机电路课程 设计
电力电子课程设计 均匀搅拌机电路 系部：电气工程系 专业：电气自动化专业班级： 学号： 姓名： 指导教师: 目录
引言 (2) 1 搅拌机工作原理及构造 (3) 1.1 搅拌器的作用及原理 (3) 1.2 搅拌机构造 (3) 2 搅拌机电路原理 (4) 2.1万力牌HC-18型手提式搅拌机 (4) 2.2 FGB-2型榨汁、搅拌机电路 (5) 2.3 KJ-3食物搅拌机 (5) 2.4 JT-1型定时电动搅拌机 (6) 3 搅拌机的种类和选择 (7) 4 影响搅拌均匀度的因素 (8) 5 感想总结 (10) 6 元器件 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
引言 均匀搅拌机 根据电路设计的不同，可产生不同类型的搅拌机，不同类型的搅拌机适用于不同的场合，如食品加工、工业生产、饲养场等都用到了搅拌机。搅拌机要实现的功能：①搅拌机使物料混合均匀。②使气体在液相中很好地分散。③使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀地悬浮。④搅拌机使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化。⑤强化相间的传质（如吸收等）。⑥搅拌机强化传热。对于均匀相反应，主要是①、⑥两点。混合的快慢，均匀程度和传热情况好坏，都会影响反应结果。至于非均相系统，则还影响到相界面的大小和相间的传质速度，情况就更复杂，所以搅拌情况的改变，常很敏感地影响到产品的质量和数量。生产中的这种例子几乎比比皆是。 搅拌机在溶液聚合和本体聚合的液相聚合反应装置中，搅拌的主要作用是：促进釜内物料流动，搅拌机使反应器内物料均匀分布，增大传质和传热系数。在聚合反应过程中，往往随着转化率的增加，聚合液的粘度也增加。如果搅拌机搅拌情况不好，就会造成传热系数下降或局部过热，物料和催化剂分散不均匀，影响聚合产品的质量，也容易导致聚合物粘壁，使搅拌机聚合反应操作不能很好地进行下去。
搅拌机传动装置设计说明书 学院： 专业： 班级： 学号： ：
第一章、设计题目，任务及具体作业 一、设计题目 二、设计任务 三、具体作业 第二章、确定传动方案 第三章、选择电动机 一、选择电动机类型和结构形式 二、选择电动机的容量 三、确定电动机的转速 四、传动装置的总传动比 五、传动装置的运动和动力参数 六、各轴的转速、功率和转矩 第四章、齿轮的设计及参数计算 一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 二、高速级直齿圆柱齿轮设计计算 三、低速级直齿圆柱齿轮设计计算 四、各齿轮主要的相关参数 第五章、联轴器的选择 第六章、轴系零件的设计计算 一、高速轴 二、中速轴
三、低速轴 第七章、减速器的润滑、密封的选择 第八章、箱体及附件的结构设计及选择 一、箱体的结构 二、箱体上附件的设计 第九章、心得体会 第十章、参考文献 第一章设计题目、任务及具体作业一、设计题目 用于搅拌机的传动装置,传动装置简图(如图1-1所示)。
工作环境灰尘较大。 2.原始数据：工作机输入功率7kw，工作机主轴转速90r/min 3.使用期限：工作期限为八年。 4.生产批量及加工条件：小批量生产。 二、设计任务 1.选择电动机型号； 2.设计减速器； 3.选择联轴器。 三、具体作业 1.减速器装配图一； 2.零件工作图二（大齿轮，输出轴）； 3.设计说明书一份. 第二章确定传动方案 由已知条件可知双螺旋搅拌机主轴转速为90r/min。查机械设计手册中推荐的Y系列三相异步电动机的技术数据可知，常用的有四种转速，即3000、1500、
1000、750r/min。由经济上考虑可选择常用同步转速为3000、1500、1000r/min 。因此减速器的传动比大致在11—33之间，而当传动比i>8时，宜采用二级以上的传动形式，因此结合传动比选用二级展开式圆柱齿轮减速器,减速器与电动机采用联轴器，因有轻微震动,所以用弹性联轴器与电机相连。 1---电动机2—联轴器3—减速器4—联轴器5---工作机主轴二级展开式圆柱齿轮减速器为二级减速器中应用最为广泛的一种，但齿轮相对于轴承的位置不对称，要求轴具有较大的刚度。输入输出轴上的齿轮常布置在远离轴输入、输出端的一边，样轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速齿常用斜齿，低速轮可用斜齿或直齿，常用于载荷分布均匀的场合。
搅拌机的设计计算 7.5kw 搅拌机设计： 雷，此时为湍流，2 K Np ==φ常数。 查表知：诺数的计算： 4 032 .08.0130010436833Re 285 2?≈===??μραi n 即4 10Re >蜗轮式，四平片时，5.42 =K 。 由公式5 1 3d n N N p ρ=，式中Np ——功率准数。 则，搅拌功率5 1 32d n K N ρ= 5 360 858.0)(13005.4???= W W 45.55450== 则，电机的最小功率为： η N N =电 ，取η=0.85 则KW N 41.685 .045.5电 == 则选用电机的功率为7.5KW 。 圆盘直径υ450mm ，选定叶轮直径υ800mm 。 桨叶的危险断面Ⅰ—Ⅰ（如上图）： 该断面的弯矩值： （对于折叶蜗轮）
θSin n N x r x Z j M 155 .90 30?? ? =- 式中n ——转速；N ——功率； x ——桨叶上液体阻力的合力的 作用位置。 计算公式为： 3 2 31 4 24143 0r r r r x --?= 3 34412.04.012.04.04 3--? = =0.306(m) 则θ Sin n N x r x Z j M 155.90 30? ? ? =- 03 45185 105.7306 .0225.0306.04 55 .9Sin ?? ?= ?- =78.86（N.m ）（Z=4叶片，θ=45°倾 角） 对于Q235A 材料，MPa 240~2205 =σ 当取n=2~2.5时，[σ]=88~100Mpa. 取[σ]=90Mpa 计算，得62 bh =ω（矩形截面） 且b=200mm ，求h 值。 由][σω≥M 有6 66.8109022.0?≥??h η, 可得h ≥0.00512m, 即h ≥5.12mm 考虑到腐蚀，则每边增加1mm 得腐蚀余量。 即，需叶片厚度为≥7.12, 取8mm 厚的钢板。 叶轮轴扭转强度计算验证
第二节搅拌桨叶的设计和选型一、搅拌机结构与组成 组成：搅拌器电动机 减速器容器 排料管挡板 适用物料：低粘度物料 二、混合机理 利用低粘度物料流动性好的特性实现混合 1、对流混合 在搅拌容器中，通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动，属强制对流。包括两种形式： （1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动 （2）涡流对流：旋涡的对流运动 液体层界面强烈剪切旋涡扩散 主体对流宏观混合 涡流对流 2、分子扩散混合 液体分子间的运动微观混合 作用：形成液体分子间的均匀分布 对流混合可提高分子扩散混合 3、剪切混合 剪切混合：搅拌桨直接与物料作用，把物料撕成越来越薄的薄层，达到混合的目的。 高粘度过物料混合过程，主要是剪切作用。 电 动 机 减速器 搅 拌 器 容 器 排料管
三、混合效果的度量 1、调匀度I 设A 、B 两种液体，各取体积vA 及vB 置于一容器中， A B A B a b 则容器内液体A 的平均体积浓度CA0为： （理论值） 经过搅拌后，在容器各处取样分析实际体积浓度CA ，比较CA0 、CA ， 若各处 CA0=CA 则表明搅拌均匀 若各处 CA0=CA 则表明搅拌尚不均匀，偏离越大，均匀程度越差。 引入调匀度衡量样品与均匀状态的偏离程度 定义某液体的调匀度 I 为： （当样品中CA CA0时） 或 （当样品中CA CA0时） 显然 I ≤1 若取m 个样品，则该样品的平均调匀度为 当混合均匀时 2、混合尺度 设有A 、B 两种液体混合后达到微粒均布状态。 B A A A V V V C +=00A A C C I =0 11A A C C I --=m I I I I m +??++=- 211 =- I
x x 大学 毕业设计（论文）开题报告 题目混凝土搅拌机的设计 系（院）机电工程系年级 2010 专业机械设计制造及其自动化班级 1 班 学生姓名唐学号 10x1x0xxx3 指导教师王职称 xx Xx大学教务处 二〇一四年三月
一、课题的目的意义： 混泥土搅拌机的现实意义：混凝土搅拌机是将混凝土配合料按一定配合比的胶凝材料、细骨料（砂）、粗骨料（石）和水等均匀搅而制备混凝土的专用机械。 混凝土搅拌机广泛应用于公路、铁路、建筑、桥梁、港口、机场等工程中。在“十二五”期间，我国要建设一大批大型煤矿、油田、电站、机场、港口、高速铁路、高等级公路等重点工程，同时也要进行大量的城市道路、城镇住宅的开发与建设，这都需要用到大量的混凝土搅拌机。所以现在正是发展混凝土搅拌机的大好时机。 本研究既是对现有搅拌机关键技术的深入探讨，也是进一步的技术提升和创新，对今后混凝土搅拌机的设计和产品水平的提高都具有一定的实用价值。它的重要意义在于利用高新技术提升混凝土机械行业水平和国家重点项目建设施工水平以及推动搅拌机设备性能的全面提高，使其达到国际同行业的设备水平。 二、文献综述： 国外开发生产混凝土搅拌机的时间比较早，迄今已有很多年的历史。目前，世界各先进国家的混凝土搅拌机均已采用了电子计算机自动控制和电视屏幕监控技术，对配合比的选择比、上料、称量、搅拌、出料、骨料含水率的测定、配合比的调整以及各种数据的存储记录等全部实现了自动控制。一些更为先进的混凝土搅拌机还设置有对粗细骨料的精度分布进行调整的精度补偿、对骨料表面含水率的补偿、容量变更控制、骨料粗精称控制、回收工业水以及清水积累的比率补偿等控制手段；此外，搅拌机的结构形式、传
机械设计 课程设计说明书 设计题目：搅拌机 学院：机械与运载学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级学号：20110401823 设计者：柯曾杰（组长） 同组员：许鹏、黄晨晖、李南 指导教师：吴长德
2010年1月14日 目录 一、机构简介 (2) 二、设计数据 (2) 三、设计内容 (3) 四、设计方案及过程 (4) 1.做拌勺E的运动轨迹 (4) 2.做构件两个位置的运动简图 (4) 3.对构件处于位置3和8时进行速度和加速度分析 (6) 五、心得体会 (9) 六、参考文献 (10)
一、机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1-1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。 工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1-1（b）所示。 附图1-1 搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图 二、设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据 连杆机构的运动分析 x y l AB l BC l CD l BE S3 S4 n 2 mm r/min Ⅰ525 400 240 575 405 1360 位于 BE 中点 位于 CD 中点 70 Ⅱ530 405 240 580 410 1380 65 Ⅲ535 420 245 590 420 1390 60
三、设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图 学生编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 位置编号1 2 3 4 5 6 7 8 8’9 10 11 11’12 6 7 8 8’9 10 11 11’12 1 2 3 4 5 曲柄位置图的做法，如图1-2所示：取 摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始 位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12 个位置。并找出连杆上拌勺E的各对应点 E1,E2…E12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹 的最低点向下量40mm定出容器地面位置，再 根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺 E离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和 11’。附图1-2 曲柄位置Ⅳ545 425 245 600 430 1400 60
摘要 搅拌机是搅拌设备的心脏。在搅拌机设计及使用过程中，合理的选取搅拌机的结构，运动和工作参数，直接关系到混凝土等材料的搅拌质量和搅拌效率。论文对搅拌臂的排列、搅拌叶片的安装角、拌筒长宽比、搅拌机转速和搅拌时间等主要参数的选取进行分析与试验研究。通过归纳，给出了双卧轴搅拌机的主要参数，包括搅拌臂排列、叶片安装角、拌筒长宽比、搅拌线速度等；给出了评价搅拌机参数合理与否的准则；给出了搅拌臂排列的基本原则。论文通过试验研究，建议用叶片推动的物料量与该搅拌机的公称容量的比值rl，来综合评定搅拌臂的个数，叶片面积和其他参数匹配的合理性，并作为设计时的参考；双卧轴搅拌机的叶片的安装角范围为3l一45，对国内广泛使用的宽短型双卧轴搅拌机叶片安装角度推荐为45；对目前国内外普遍使用的双卧轴搅拌机，它的长宽比的选择范围为0．7—1．3，推荐使用值为小于1；搅拌机的转速主要受搅拌过程中混合料不发生离析现象所限制，对目前常用的双卧轴搅拌机，推荐的叶片线速度为1．4m ／s-1．7m／s／；合理的搅拌时间是保证搅拌质量符合要求条件下的最短搅拌时间，它受充盈率等多种因素影响，合理的搅拌时间应通过试拌来确定。 [关键词]：搅拌机、主要参数、合理性、实验研究
第1章前言 1．1国内外研究现状及发展趋势 19世纪40年代，在德、美、俄等国家出现了以蒸气机为动力源的白落式搅拌机，其搅拌腔由多面体状的木制筒构成，一直到19世纪80年代，才开始用铁或钢件代替木板，但形状仍然为多面体。1888年法国申请登记了第一个用于修筑战前公路的混凝土搅拌机专利。20世纪初，圆柱形的拌筒自落式搅拌机才开始普及，其工作原理如图1．2所示。形状的改进避免了混凝土在拌筒内壁上的凝固沉积，提高了搅拌质量和效率。1903年德国在斯太尔伯格建造了世界上第一座水泥混凝土的预拌工厂。1908年，在美国出现了第一台内燃机驱动的搅拌机，随后电动机则成为主要动力源。从1913年，美国开始大量生产预拌混凝土，到1 950年，亚洲大陆的日本开始用搅拌机生产预拌混凝土。在这期间，仍然以各种有叶片或无叶片的自落式搅拌机的发明与应用为主?。自落式搅拌机依靠被拌筒提升到一定高度的物料的自落完成搅拌。工作时，随着拌筒的转动，物料被搅拌筒内壁固定的叶片提升到一定高度后，依靠自重下落。由于各物料颗粒下落的高度、时问、速度、落点和滚动距离不同，从而物料各颗粒相互穿插、渗透、扩散，最后达到均匀混合。自落式搅拌机结构简单，可靠性高，维护简单，功率消耗小，拌筒和叶片磨损轻，但搅拌强度不高，生产效率低，搅拌质量不易保证。此种搅拌机适于拌制普通塑性混凝土，广泛应用于中小型建筑工地。按拌筒形状和卸料方式的不同，有鼓筒式搅拌机、双锥反转出料搅拌机、双锥倾翻出料搅拌机和对开式搅拌机等，其中鼓简式搅拌机技术性能落后，已于1987年被我国建设部列为淘汰产品。随着多种商品混凝土的广泛使用以及建筑规模的大型化、复杂化和高层化对混凝土质量、产量不断提出的更高要求，有力地促进了混凝土搅拌设备在使用性能和技术水平方面的提高与发展。各国研究人员开始从混凝土搅拌机的结构形式、传动方式、搅拌腔衬板材料以及搅拌生产工艺等方面进行改进和探索。20世纪40年代后期，德国ELBA公司最先发明了强制式搅拌机，和自落式搅拌机的工作原理不同，强制式搅拌机利用旋转的叶片强迫物料按预定轨迹产生剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到匀质搅拌。强制式
第一章概 述 设计背景1.1设计背 景 1.1.1搅拌机的发展过 程 第一章概述 1.1设计背景 1.1.1搅拌机的发展过程 混凝土搅拌机广泛应用于工业和民用工程。不同类型的混凝土搅拌机可用来搅拌干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、轻骨料混凝土及各种砂浆。今天我们就分类探讨一下它们的发展历史。 自落式搅拌机有较长的历史，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现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及裂筒式搅拌机等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，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。 强制式搅拌机从20世纪50年代初兴起后，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。 连续式混凝土搅拌机装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高、其发展引人注目。 随着混凝土材料和施工工艺的发展、又相继出现了许多新型结构的混凝土搅拌机,如蒸汽加热式搅拌机,超临界转速搅拌机，声波搅拌机，无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等。
机械原理 课程设计说明书 设计题目：搅拌机 学院：工程机械 专业：机械设计制造及其自动化 目录 一、机构简介 (2) 二、设计数据 (2)
三、设计内容 (3) 四、设计方案及过程 (4) 1.做拌勺E的运动轨迹 (4) 2.做构件两个位置的运动简图 (4) 3.对构件处于位置3和8时进行速度和加速度分析 (6) 五、心得体会 (9) 六、参考文献 (10) 一、机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1-1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。
工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1-1（b ）所示。 附图1-1 搅拌机构（a ）阻力线图（b ）机构简图 二、设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据 三、设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n 2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E 的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图
摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始 位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12 个位置。并找出连杆上拌勺E的各对应点 E1,E2…E12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹 的最低点向下量40mm定出容器地面位置，再 根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺 E离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和 11’。附图1-2 曲柄位置 四、设计方案及过程 选择第三组数据（x =535mm，y=420mm，l AB=245mm，l BC=590mm，l CD=420mm，l BE=1390mm）进行设计。 1.做拌勺E的运动轨迹
基于PLC的混凝土搅拌机设计 前言 可编程序逻辑控制器（PLC）自它诞生以来至今，以其极高的性能价格比以及一系列人所共识的优点，受到越来越多的工程技术人员的重视。它现在被广泛用于汽车生产、石油生产、IT制造、家电制造厂等工业控制系统场所，是现代制造业发展的重要技术之一。它对工业的生产提供了良好的控制系统，它的广泛使用才使得人民不断增长的物质需求得到有利保障。 1969年美国DEC公司研制的第一台PDP-14型PLC。随后，在二十世纪七十至八十年代一直简称为PC。由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC；可编程序范围很大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称为PLC。PLC在控制领域的应用是保持了广泛的增长趋势。 随着我国经济建设的高速发展，许多大型的基础工程及建筑工程相继开工。建设优质的工程需要高品质的混凝土，而且随着人们环保意识的加强，为了减少城市噪音和污染，交通和建筑处理部门要求施工用的混凝土集中生产和管理。这样不仅要求,混凝土的配料精度高，而目要求生产速度快，因此，混凝土生产过程中搅拌设备自动控制系统日益受到人们的重视。可编程控制器(PLC)具有可靠性高、功能完善、编程简单且直观，能够有效地弥补继电器控制系统的缺陷。 从1903年德国建造世界上第一座预拌混凝土搅拌站以来，商品混凝土作为独立的产业己有100多年的历史。随后，美国于1913年，法国于1933年建立了自己的搅拌站。二次大战后，尤其是60年代到70年代，由于各国抓紧发展经济，医治战争的创伤，混凝土搅拌站得到了快速发展。目前，德国、美国、意大利、日本等国家的搅拌站在技术水平和可靠性方面处于领先地位。国外生产的搅拌站一般生产率在50m3/ h～300m3/h，对于商品混凝土生产，搅拌站形式应用比较普遍，尤其在大型工程中被采用。我国混凝土搅拌站(楼)的研制是从50年代开始的，在其发展过程中，型式的选取和主要技术参数基本上是根据用户要求和参考国外产品的自由状态。国标GB10171-88((混凝土搅拌站(楼)分类》和GB 10172-88((混凝土搅拌站(楼)技术条件》的颁布实施，将混凝土搅拌站(楼)的研制和生产纳入了标准管理的轨道，为其发展奠定了基础。产品技术标准和预拌混凝土标准的要求中，对于混凝土搅拌站(楼)的技术指标己达到发达国家水平。当今国内生产的混凝土搅拌站质量迅速提高，逐步取代了进口搅拌站，在国内已经占主导地位，其控制系统也得到快速发展。国内大型混凝土搅拌站生产厂商包括:三一重工、珠海志美、上海华建、南方路机等。自八十年代以来，我国混凝土机械有两次战略性产品结构调整，对行业的发展起到了举足轻重的作用：一是八十年代初期混凝土搅拌机的升级换代，由双锥反转型、立轴和卧轴强制式混凝土搅拌机替代鼓筒型搅拌机，现在这三大系列产品的技术性能己达到国外同类机型的
搅拌器设计计算
搅拌器设计计算 （作者：纪学鑫） 一、设计数据： 1、混合池实际体积V=1.15m ×1.15m ×6.5m ≈8.60m 3 ∴设混合池有效容积V=8m 3 2、混合池流量Q=0.035m 3/s 3、混合时间t=10s 4、混合池横截面尺寸1.15m ×1.15m ，当量直径D=πω4L =π 15.115.14??=1.30m 5、混合池液面高度H = 24πD V =m ..π036301842≈?? ∴混合池高度H ＇=6.03m+（0.3～0.5）m=6.33～6.53 (m);取6.5m 6、挡板结构及安装尺寸()m 54.0036.0m 241361～）（～≈?? ? ??D ；数值根据《给水排水设计手册》表4-28查得，以下均已此手册作为查询依据。 7、取平均水温时，水的粘度值()s a ?P μ=1.14×10-3s a ?P 取水的密度3/kg 1000m =ρ 8、搅拌强度 1）搅拌速度梯度G ，一般取500～1000s -1。 混合功率估算：N Q =K e Q(kw) K e --单位流量需要的功率，K e 一般=4.3～173/s kw m ? ∴混合功率估算：3/s kw 17~3.4m N Q ?= 1-3-3 e e )30.1365~65.686(s 8s a 1014.1m /s kw 17~3.41000t 1000t 1000s P K Q Q K G ≈????===?）（μμ
取搅拌速度梯度1-s 740=G 2）体积循环次数'Z 搅拌器排液量'Q ，213.08.008.1385.0)/(333'=??==s m nd k Q q 折叶桨式，片，245=?=Z θ，流动准数385.0k q 取，见表4-27查取； ---n 搅拌器转速） （s /r ；d 搅拌器直径（m) 转速d 60n πν= ；---线速度v ，直径d ，根据表4-30查取。 ()266.03===?V t nd k V t Q Z q ''容积 3）混合均匀度U ，一般为80%～90%。U 取80%。 9、搅拌机的布置形式、加药点设置。 1）立式搅拌机的布置：一般采用中央置入（或称顶部插入）式。 2）搅拌器的位置及排泄方向：搅拌器的位置应避免水流直接影响侧面冲击。搅拌器距液面的距离通常小于搅拌器直接的1.5倍。 二、搅拌器的选用及主要参数 1. 选用折叶桨式 2. 桨叶数2=Z 3. 搅拌器直径0.8m d m 0.867~433.0m 32~31d ==?? ? ??=，取）（）（D 4. 搅拌器螺距d s = 5. 搅拌器层数d H ，取7，（公司取层数4） 6. 搅拌器外缘线速度ν取（1.0～5.0）m/s 7. 搅拌器宽度：b=（0.1～0.25）d=（0.08～0.2）m,取0.11m 三、搅拌器转速及功率设计