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基于SolidWorks的搅拌器结构优化设计预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制基于SolidWorks的搅拌器结构优化设计搅拌器的设计一直采用经验设计方法，本文通过SolidWorks对其进行了建模和参数化设计，并运用Simulation仿真分析功能对其所建立的模型进行了有限元分析。
最后通过SolidWorks的优化功能对半搅拌器模型进行了优化设计，得到了搅拌板的最优厚度。
该方法为半搅拌器结构分析和优化设计提供了一种新思路。
全自动液压制砖机简称液压砖机，液压制砖机是采用液压动力制砖的免烧砖机。
蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰或水泥为主要原料，掺加适量石膏、外加剂、颜料和集料等，经坯料制备、坯体成型和高压蒸汽养护等工序制成的实心粉煤灰砖。
蒸压粉煤灰砖是国家建设部推荐的新型墙体材料品种之一。
搅拌器是全自动液压制砖机布料的主要工作装置，其主要功能是保证粉煤灰混合料均匀性的前提下，当粉煤灰混合料从上料斗落到下料斗时，在振动装置和下料斗内搅拌器共同作用下，使粉煤灰混合料在下料斗内均匀分布，在布料小车的运动过程中，行走到制砖模具上方时，使其均匀落到模具模腔内，让每个砖腔都有足够的料，才能保证各块砖重量一致。
搅拌器结构如图1所示，由两个半搅拌器组成一个搅拌器，下料斗内有两个搅拌器，当粉煤灰混合料从上料斗落入下料斗时，两个搅拌器相互运动，同时振动机构使下料斗做往复运动，让物料在下料斗内均匀分布。
实际粉煤灰砖生产中发现，搅拌器在工作过程中，搅拌板向外侧弯曲。
分析认为，搅拌器轴带动搅拌器做旋转运动，搅拌粉煤灰混合料，并使其分布均匀，粉煤灰混合料高度高于搅拌器，也就是说，搅拌器整个埋在粉煤灰混合料里，在搅拌的过程中，不断与粉煤灰混合料相摩擦。
可能由于搅拌器结构强度不够，使得搅拌器的搅拌板产生弯曲。
图1 搅拌器结构图本文以全自动液压制砖机搅拌器为例，基于SolidWorks产品设计平台，对搅拌器进行仿真设计和优化设计，通过分析结果和优化方案，缩短设计周期，增加产品的可靠性，降低材料消耗和成本；并模拟各种试验方案，提前发现潜在的问题，减少试验时间和生产经费。
小型混凝土搅拌机毕业设计设计背景：混凝土是建筑工程中常用的材料之一，搅拌机是混凝土搅拌的主要设备之一、目前市场上的混凝土搅拌机大多体积庞大，操作复杂，不适合一些小型建筑工地使用。
因此，本设计旨在设计一种小型混凝土搅拌机，满足小型建筑工地对混凝土搅拌的需求。
设计原理：小型混凝土搅拌机的设计原理是通过旋转搅拌罐体和搅拌叶片，使混凝土均匀混合。
搅拌罐体采用特殊的结构设计，以提高混凝土的搅拌效果。
搅拌机主要由电机、减速机和搅拌罐体组成。
电机提供动力，减速机降低电机的转速，并通过轴传动将动力传递给搅拌叶片，从而实现混凝土的搅拌。
设计步骤：1.确定设计要求：根据小型建筑工地对混凝土搅拌的需求，确定搅拌机的容量、转速和功率等设计要求。
2.选取电机和减速机：根据设计要求选取合适的电机和减速机。
电机的功率应能满足混凝土搅拌的需要，而减速机的传动比要能使电机输出的转速适合搅拌叶片的旋转速度。
3.设计搅拌罐体和搅拌叶片：根据搅拌机的容量和混凝土的搅拌效果要求，设计合适的搅拌罐体和搅拌叶片。
搅拌罐体应具有合适的形状和内部结构，以提高混凝土的搅拌效果。
4.设计传动系统：根据电机和减速机的选取结果，设计合适的传动系统，将动力传递给搅拌叶片，实现混凝土的搅拌。
5.制造和安装：根据设计结果，制造搅拌机的各个部件，并进行安装和调试。
6.性能测试和评价：对设计的小型混凝土搅拌机进行性能测试，包括搅拌效果、转速稳定性和能耗等方面的评价。
设计特点：1.小型化：相比市场上的混凝土搅拌机，本设计的搅拌机体积更小，便于在小型建筑工地使用。
2.简化操作：本设计的搅拌机操作简单，方便工人使用。
3.搅拌效果好：通过特殊的搅拌罐体和搅拌叶片设计，搅拌效果更好，混凝土搅拌均匀。
总结：通过设计一款小型混凝土搅拌机，能够满足小型建筑工地对混凝土搅拌的需求。
这对于提高小型建筑工地的施工效率，降低人力成本具有重要意义。
同时，本设计可以为混凝土搅拌机的技术创新提供参考和借鉴。
SolidWorks建模一个搅拌器
此图是用SolidWorks2015建模，用KeyShot 8渲染，最上面2张图。
建模步骤
1. 在上视基准面上画草图。
2.拉伸凸台：10 。
3.在实体上画圆。
4.拉伸切除。
5.弯曲，选中实体，扭转。
Y轴旋转90度
扭转：125度
6.在上视基准面上画圆。
7.拉伸凸台，两侧对称：120 。
8.圆周阵列实体：4个。
9.在前视基准面上画两个矩形。
10.旋转。
11.在前视基准面上草绘，草图文字。
（注意字体，有些字体文字是相互交叉的，后面会出错）
12.包覆——刻画。
给包覆添特征加个黑色
13.添加外观——钢——缎料抛光不锈钢。
但还没有变化。
14.开启RealView图形，画面有了明显的变化。
RealView要用官方指定的高端显卡才能开启，否则只能进行破解：SolidWorks强制开启RealView(小金球)
15.也可以用旋转或拉伸画一根轴，添加一个标准件螺母。
16.完成。
基于Solidworks的搅拌机虚拟样机设计引言混凝土搅拌机是使混凝土配合料均匀拌和而制备混凝土的专用机械，是现代化建设施工中不可缺少的机械设备。
为了适应不同混凝土搅拌要求，搅拌机有多种机型。
按工作性质分，有周期式和连续式搅拌机;按搅拌原理分，有白落式和强制式搅拌机。
本次设计的是生产率为75m3/h的双卧轴强制式搅拌机，它是由搅拌系统、传动装置、卸料机构等组戊:搅拌系统由圆槽形搅拌筒和搅拌轴组成，在两根搅拌轴上安装了几组结构相同的叶片，但其前后上下都错开一定的空间，使拌合料在两个搅拌筒内不断地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的拌合料向上翻滚，另一方面又将拌合料沿轴线分别向前推压，从而使拌合料得到快速而均匀的搅拌。
设置在两只搅拌间底部的卸料门由气缸操纵。
卸料门的长度比搅拌筒长度短，80-90%的混凝土靠其自重卸出，其余部分则靠搅拌叶片强制向外排出，卸料迅速干净。
SolidWorks软件可以十分方便地绘制复杂的三维实体模型、完成产品装配和生成工程图。
它能以立体的、有光的、有色的生动画面表达大脑内产品的设计结果，较之于传统的二维设计图更符合人的思维习惯与视觉习惯，有利于发挥人的创造性思维，有利丁新产品、新方案的设计，帮助机械设计设计人员更快、更准确、更有效率地将创新思想转变为市场产品。
为此，我们利用SolidWorks软件来完成双卧轴强制式搅拌机虚拟样机设计1、双卧轴强制式搅拌机主要参数的确定2、双卧轴强制式搅拌机的主体样机设计在搅拌机的结构设计中，最困难、最繁琐的工作就是运动机构的设计与运动轨迹校核。
目前主要采用的轨迹图法或根据几何约束条件建立方程组来求解，但这种设计比较麻烦，且设计工作不直观，设计结果不尽人意，而利用三维设汁软件Solidworks则能较好地解决上述问题，首先建立零件的三维模型，再将其装配起来，并可进行有限元分析计算，最后利用COSMOSMotion来模拟各零部件的运动情况。
2.1零件设计建模利用拉伸、阵列、切除、扫描、镜像等特征，建立双卧轴强制式搅拌机主要零部件的三维参数化模型.包括搅拌臂、搅拌筒、各种衬板、8种规格的搅拌叶片、刮板、搅拌装置等100多个零件。
搅拌机设计搅拌机是一种广泛用于化工、食品、医药、冶金等领域的机械设备。
它主要作用是通过搅拌将混合物中的各种成分均匀混合，从而达到一定目的。
搅拌机的种类繁多，根据用途不同可以分为多种类型，如搅拌缸、搅拌桶、搅拌器等。
本文将重点介绍基于单臂搅拌桶的搅拌机设计。
1. 设计思路单臂搅拌桶搅拌机是搅拌机的一种，其主要结构由搅拌器和桶体组成。
搅拌器作为搅拌桶的核心部分，即负责将搅拌桶内的混合物材料进行均匀混合的部分。
其设计思路主要是根据不同的混合物特性和工艺要求，确定搅拌器的型号、参数、功率等技术指标，采用相应的结构设计、加工工艺和制造工艺来满足混合物材料的混合要求。
2. 设计要素2.1 搅拌器型号搅拌器型号是搅拌机设计中的一个重要因素。
它的选择应该根据混合物的物理和化学特性以及混合要求来决定。
常用的搅拌器类型有桨叶式、桶槽式、锥桶式、螺旋搅拌器等。
2.2 搅拌器参数搅拌器参数是指搅拌器的尺寸、转速、角度、形状等具体参数。
其取值应该在满足混合物材料粘度、密度、粒径等要求的前提下，尽量使搅拌效果更加均匀和充分。
搅拌器设计中应注意到需求和制造技术方案。
2.3 搅拌器功率搅拌器的功率是指搅拌器所需的电力功率。
其取值应该在满足混合物材料的混合要求的前提下，尽量降低能耗，减少搅拌机的能源浪费。
3. 设计流程搅拌机的设计流程通常涉及多个环节，包括参数选取、结构设计、加工制造、安装调试等。
下面将具体介绍搅拌机的设计流程。
3.1 参数选取参数选取阶段是搅拌机设计的第一阶段，也是最基础的阶段。
在这个阶段，设计人员需要确定搅拌器的型号、参数、功率等技术指标。
具体的方法通常是通过实验和理论计算相结合。
3.2 结构设计结构设计阶段是搅拌机设计的关键环节，也是最复杂的环节。
在这个阶段，设计人员需要根据参数要求和制造工艺对搅拌器的结构进行设计，包括搅拌器的尺寸、形状、传动方式、速度控制方式等方面。
3.3 加工制造加工制造阶段是搅拌机设计的另一关键环节，也是最重要的环节。
小型搅拌器三维造型设计及关键零部件工艺设计摘要本文针对小型搅拌器的三维造型设计和关键零部件的工艺设计进行了详细探讨。
首先，根据小型搅拌器的使用场景和功能需求，设计了符合人体工程学原理的外观造型。
然后，通过对关键零部件的分析和研究，确定了适用的工艺设计方案，包括材料选用、加工工艺等。
最后，通过模拟和实验验证了设计方案的可行性和有效性。
1. 引言小型搅拌器是一种常见的家用厨房电器，用于搅拌、打磨等操作。
在设计小型搅拌器的过程中，三维造型设计和关键零部件的工艺设计是非常重要的一部分。
合理的造型设计可以提升产品的外观吸引力和人机交互体验，而工艺设计则直接影响产品的制造成本和质量。
本文将从三维造型设计和关键零部件工艺设计两个方面进行详细的探讨，为小型搅拌器的设计和制造提供参考。
2. 三维造型设计小型搅拌器的三维造型设计需要考虑外观美观、人体工程学原理以及产品功能等方面的要求。
2.1 外观美观设计外观美观是产品吸引消费者的重要特征之一。
在小型搅拌器的外观设计中，可以运用流线型和简洁大方的造型，使产品看起来时尚而现代。
同时，还可以采用柔和的曲线和圆润的边角，增加产品的亲和力和安全感。
此外，可以根据产品定位选择适当的配色方案，例如采用明亮的颜色增加产品的活力和年轻感。
2.2 人体工程学原理人体工程学原理是根据人体结构和功能特点设计产品的原则。
在小型搅拌器的设计中，可以考虑人手抓握的舒适度和握持稳定性。
为了保证搅拌器在使用过程中的稳定性，可以增加底部的重量和使用防滑材料。
同时，在握持部分可以设计符合人手曲线的形状，减少握持时的疲劳感。
2.3 产品功能小型搅拌器的三维造型设计还需要考虑产品的功能。
根据搅拌器的不同功能，可以设计不同形状的容器，例如大口径的容器可以方便食材的投放和清洗，而尖头形状的容器可以更好地搅拌坚硬的食材。
此外，还可以在设计过程中考虑附加功能的加入，例如加入便携式的充电器或可更换的刀具。
3. 关键零部件工艺设计关键零部件的工艺设计直接影响产品的制造成本和质量。
前 言当前我国玉米收获机对秸秆的主要处理方式是切碎后直接还田， 但秸秆直接还田也带来了一些 负面，会影响下茬的种植，并未被农民普遍接受，从而导致全国各地焚烧秸秆的情况出现。
玉米秸 秆具有很高的利用价值。
近年来，随着畜牧业的快速发展，动物饲料短缺的问题日益严重，在冬季 尤为严重。
在我国农村，玉米秸秆作为动物饲料有着悠久的历史，但是玉米秸秆在进行收获时大多 采用人工收获，费时费力；机器收获则多是将秸秆粉碎还田。
目前市场上出现了一种玉米收获机， 能够将秸秆粉碎的同时送入集草车，这种方法固然便于收集，但运贮作业费工费时。
针对青贮饲料的特点和畜牧业养殖户的要求，创新设计了轮刀式青贮饲料切碎机，阐述了该机 的结构组成和工作过程，并对主要工作部件结构和参数进行了设计，确定了其主要技术参数。
该机 的设计提高了饲草的青贮质量、饲草使用的可靠性和利用率，对饲草青贮技术的推广应用、促进畜 牧业的持续稳定发展和形成节粮型的畜牧业结构都具有十分重要的意义。
目前，常用的秸秆加工机械主要有铡草机、粉碎机、揉切机和压捆机等。
铡草机也称切碎机， 具有结构简单、功耗低和生产率较高等特点，是重要的饲草料加工机械，主要用于切碎粗饲料(如 谷草、稻草、麦秸、苜蓿和玉米秸)。
内蒙古农业大学机械厂研制开发的 9ZC160 型青秆饲草铡草 机，在喂料阶段由喂人辊将物料压扁后切碎。
该机为小型饲草加工机械，适用于铡切各种青秆饲草 (如玉米秸秆、苜蓿)，配套动力为 7.5 千瓦，也可由小四轮拖拉机液压悬挂作业，便于流动作业。
在同样动力情况下，生产效率为其他机型的 23 倍，青饲草铡切量为 58 吨。
此外，还有各类型号的揉草机，可分为小型、中型和大型。
小型铡草机结构紧凑，全部采用钢 球轴承运转和齿轮传动，加装吃草装置和磨刀砂轮，生产效率高，安全可靠，配置 12 千瓦电动机， 220 伏和 380伏电压都可使用，用于铡切干草、秸秆或青饲料，以滚筒式居多。
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
基于Solidworks的搅拌机虚拟样机设计引言
混凝土搅拌机是使混凝土配合料均匀拌和而制备混凝土的专用机械，是
现代化建设施工中不可缺少的机械设备。
为了适应不同混凝土搅拌要求，搅拌机有多种机型。
按工作性质分，有周期式和连续式搅拌机;按搅拌原
理分，有白落式和强制式搅拌机。
本次设计的是生产率为75m3/h的双卧
轴强制式搅拌机，它是由搅拌系统、传动装置、卸料机构等组戊:搅拌系
统由圆槽形搅拌筒和搅拌轴组成，在两根搅拌轴上安装了几组结构相同的叶片，但其前后上下都错开一定的空间，使拌合料在两个搅拌筒内不断地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的拌合料向上翻滚，另一方面又将拌合料沿轴线分别向前推压，从而使拌合料得到快速而均匀的搅拌。
设置在两只搅拌间底部的卸料门由气缸操纵。
卸料门的长度比搅拌筒长度短，80-90%的混凝土靠其自重卸出，其余部分则靠搅拌叶片强制向外排出，卸料迅速干净。
SolidWorks软件可以十分方便地绘制复杂的三维实体模型、完成产品装配和生成工程图。
它能以立体的、有光的、有色的生动画面表达大脑内产品的设计结果，较之于传统的二维设计图更符合人的思维习惯与视觉习惯，有利于发挥人的创造性思维，有利丁新产品、新方案的设计，帮助机械设计设计人员更快、更准确、更有效率地将创新思想转变为市场产品。
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专注下一代成长，为了孩子。
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小型搅拌器三维设计及关键零部件工艺分析摘要搅拌设备使用历史悠久，应用范围广.在化学工业、石油工业、建筑行业等等传统工业中均有广泛地使用.搅拌操作看来似乎简单，但实际上，它所涉及地内容却极为广泛.本文介绍了小型搅拌器设计地基本思路和基本理论，分析了搅拌器地基本结构及其相关内容及搅拌器地运动和其动力装置.通过对搅拌器地基本设备地描述和对其基本工作原理、作用和功能等相关文献地参考，从而对小型搅拌器地设计加以综述.用pro/e设计软件对搅拌器地零部件和整体进行三维设计.并对关键地零部件进行了工艺分析.关键词：传动装置，联轴器，支承装置，电动机，减速器The 3D Design of Small Blender and the Process analysis for the Key componentsAuthor:Du BingTutor:Yang HansongAbstractThe equipment of pulsator have a long history and are used in most areas. meawhile pulsator are used in tradition industry such as chemistry industry，petroleum industry，architecture industry and so on. The operation of mix round looks as if simpleness，but actually，the ingredient it involved are plaguy complexity. Tht text introduces the basic consider way and the basic theoretics of small pulsator design，and analyzed the basic configuration of pulsator and interfix content and analyzed the athletics and motivity equipment of pulsator.Overpass describe the basic fixture of pulsator and consult its basic employment principle，function and operation，thereby summarize the design of small pulsator. Using Pro/e software to draw a stirrer on the components and the overall three-dimensional image. And the analysis of key parts of the process.Key word: Gearing，Join shaft ware，Bearing device，Electromotor，Reducer目录1绪论 (1)1.1 搅拌设备应用及作用 (1)1.2搅拌物料地种类及特性 (1)1.3搅拌装置地安装形式 (2)1.4 毕业设计地意义 (3)2 搅拌器罐体结构设计 (4)2.1罐体地尺寸确定及结构选型 (4)2.2内筒体及夹套地壁厚计算 (5)2.3搅拌器地选型 (7)3 传动装置选型 (9)3.1选择电动机功率 (9)3.2确定电动机转速 (9)3.3减速器地选择 (9)3.4确定传动装置地总传动比和分配传动比 (10)3.5计算传动装置地运动和动力参数 (10)4 传动系统地总体设计 (12)4.1高速级直齿轮传动地设计计算 (12)4.2低速级直齿轮传动地设计计算 (16)4.3用pro/e绘制齿轮地三维图形 (20)4.4圆柱齿轮地加工工艺分析 (25)5 减速器轴及轴承装置、键地设计 (27)5.1高速轴及其轴承装置、键地设计 (27)5.2中间轴及其轴承装置、键地设计 (34)5.3低速轴及其轴承装置、键地设计 (40)5.4用pro/e绘制轴承地三维图形 (46)6 搅拌轴地设计与校核 (49)6.1轴地结构 (49)6.2轴地材料 (49)6.3搅拌轴地计算 (50)6.4搅拌轴地形位公差和表面粗糙度要求 (50)6.5轴径地最后确定 (50)6.6轴轴地加工工艺分析 (51)7 搅拌器附件地选择 (53)7.1搅拌器地轴封装置 (53)7.2结构选择及计算 (54)7.3液体进料管 (55)7.4设备支座地选择 (55)结论 (57)致谢 (58)参考文献 (59)附录 (60)附录A 齿轮地加工工艺过程 (60)附录B 轴地加工工艺过程 (61)1 绪论搅拌可以使两种或多种不同地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地，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程地一部分而被广泛应用.搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌.气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群一密集状态上升借所谓上升作用促进液体产生对流循环.与机械搅拌相比，仅气泡地作用对液体进行地搅拌时比较弱地，对于几千毫帕·秒以上地高粘度液体是难于使用地.但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下地反应液体地搅拌时比较便利地.在工业生产中，大多数地搅拌操作均系机械搅拌，以中、低压立式钢制容器地搅拌设备为主.搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成.1.1 搅拌设备应用及作用搅拌设备在工业生产中地应用范围很广，尤其是化学工业中，很多地化工生产都或多或少地应用着搅拌操作.搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用地.例如在三大合成材料地生产中，搅拌设备作为反应器约占反应器总数地99%..搅拌设备地应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）地可控范围较广，又能适应多样化地生产.搅拌设备地作用如下：①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使不相溶地另一液相均匀悬浮或充分乳化；⑤强化相间地传质（如吸收等）；⑥强化传热.搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、植被悬浮液、聚合反应、制备催化剂等.例如石油工业中，异种原油地混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化.化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工艺过程，都装备着各种型式地搅拌设备.1.2搅拌物料地种类及特性搅拌物料地种类主要是指流体.在流体力学中，把流体分为牛顿型和非牛顿型.非牛顿型流体又分为宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体.在搅拌设备中由于搅拌器地作用，而使流体运动. 1.3搅拌装置地安装形式搅拌设备可以从不同地角度进行分类，如按工艺用途分、搅拌器结构形式分或按搅拌装置地安装形式分等.以下仅就搅拌装置地各种安装形式进行分类说明.(1)立式容器中心搅拌将搅拌装置安装在立式设备筒体地中心线上，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.一般认为功率3.7kW一下为小型，5.5~22kW为中型.(2)偏心式搅拌搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似地搅拌效果.搅拌中心偏离容器中心，会使液流在各店所处压力不同，因而使液层间相对运动加强，增加了液层间地湍动，使搅拌效果得到明显地提高.但偏心搅拌容易引起振动，一般用于小型设备上比较适合.(3)倾斜式搅拌为了防止涡流地产生，对简单地圆筒形或方形敞开地立式设备，可将搅拌器用甲板或卡盘直接安装在设备筒体地上缘，搅拌轴封斜插入筒体内.此种搅拌设备地搅拌器小型、轻便、结构简单，操作容易，应用范围广.一般采用地功率为0.1~22kW，使用一层或两层桨叶，转速为36~300r/min，常用于药品等稀释、溶解、分散、调和及pH值地调整等.(4)底搅拌搅拌装置在设备地底部，称为底搅拌设备.底搅拌设备地优点是：搅拌轴短、细，无中间轴承；可用机械密封；易维护、检修、寿命长.底搅拌比上搅拌地轴短而细，轴地稳定性好，既节省原料又节省加工费，而且降低了安装要求.所需地检修空间比上搅拌小，避免了长轴吊装工作，有利于厂房地合理排列和充分利用.由于把笨重地减速机装置和动力装置安放在地面基础上，从而改善了封头地受力状态，同时也便于这些装置地维护和检修.底搅拌虽然有上述优点，但也有缺点，突出地问题是叶轮下部至轴封处地轴上常有固体物料粘积，时间一长，变成小团物料，混入产品中影响产品质量.为此需用一定量地室温溶剂注入其间，注入速度应大于聚合物颗粒地沉降速度，以防止聚合物沉降结块.另外，检修搅拌器和轴封时，一般均需将腹内物料排净.(5)卧式容器搅拌搅拌器安装在卧式容器上面，壳降低设备地安装高度，提高搅拌设备地抗震性，改进悬浮液地状态等.可用于搅拌气液非均相系地物料，例如充气搅拌就是采用卧式容器搅拌设备地.(6)卧式双轴搅拌搅拌器安装在两根平行地轴上，两根轴上地搅拌叶轮不同，轴速也不等，这种搅拌设备主要用于高黏液体.采用卧式双轴搅拌设备地目地是要获得自清洁效果.(7)旁入式搅拌旁入式搅拌设备是将搅拌装置安装在设备筒体地侧壁上，所以轴封结构是罪费脑筋地.旁入式搅拌设备，一般用于防止原油储罐泥浆地堆积，用于重油、汽油等地石油制品地均匀搅拌，用于各种液体地混合和防止沉降等.(8)组合式搅拌有时为了提高混合效率，需要将两种或两种以上形式不同、转速不同地搅拌器组合起来使用，称为组合式搅拌设备.1.4 毕业设计地意义通过本次毕业设计，我们对搅拌器有了完整地了解和深刻认识.而且学会把所学知识有效地用运到解决实际问题中地能力，不仅对课本所学知识有了更深层次地掌握，同时提高了自己解决实际问题地能力.学会了更好地查阅相关资料，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，各方面地能力均有提升.2 搅拌器罐体结构设计2.1罐体地尺寸确定及结构选型(1)筒体及封头型式选择圆柱形筒体，采用标准椭圆形封头 (2)确定内筒体和封头地直径搅拌罐类设备长径比取值范围是1~2，综合考虑罐体长径比对搅拌功率、传热以及物料特性地影响选取/ 2.0i H D =根据工艺要求，装料系数0.7η=，罐体全容积1v =m3，罐体公称容积（操作时盛装物料地容积）7.07.01v g=⨯=⨯=ηv .初算筒体直径iii D H D H D V 442ππ=≈34ηπi g i D H V D ≈即0.86i D m =≈圆整到公称直径系列，去900DN mm =.封头取与内筒体相同内经，封头直边高度mm h 252=，(3)确定内筒体高度H当2900,25DN mm h mm ==时，查《化工设备机械基础》表16-6得封头地容积v=0.1113m3224(10.1113)1.3983.140.94i V vH m D π--===⨯，取 1.4H m = 核算/i H D 与η/ 1.4/0.9 1.556i H D ==，该值处于1~2之间，故合理.220.70.699'0.9 1.40.111344g gi V V V D H vηππ====+⨯⨯+该值接近0.7，故也是合理地.表2-1 夹套直径与内通体直径地关系由表2-1，取1009001001000j i D D mm =+=+=. 夹套封头也采用标准椭圆形，并与夹套筒体取相同直径 2.2内筒体及夹套地壁厚计算(1)选择材料，确定设计压力按照《钢制压力容器》（15098GB -）规定，决定选用0189Cr Ni 高合金钢板，该板材在150C 一下地许用应力由《过程设备设计》附表1D 查取，[]103t MPa σ=，常温屈服极限137s MPa σ=.计算夹套内压介质密度31000/kg m ρ=液柱静压力100010 1.40.014gH MPa ρ=⨯⨯= 最高压力max 0.25P MPa = 设计压力max 1.10.25P P MPa ==所以0.0145%0.0125gH MPa P MPa ρ=>= 故计算压力0.250.01250.375c P P gH MPa ρ=+=+=内筒体和底封头既受内压作用又受外压作用，按内压则取0.375c P MPa =，按外压则取0.25c P MPa =（2）夹套筒体和夹套封头厚度计算夹套材料选择235Q B -热轧钢板，其235,[]113ts MPa MPa σσ== 夹套筒体计算壁厚j δ2[]c j j tcP D P δσϕ=-夹套采用双面焊，局部探伤检查，查《过程设备设计》表4-3得0.85ϕ=则0.2510001.30421130.850.55j mm δ⨯==⨯⨯-查《过程设备设计》表4-2取钢板厚度负偏差10.8C mm =，对于不锈钢，当介质地腐蚀性极微时，可取腐蚀裕量20C =，对于碳钢取腐蚀裕量22C mm =，故内筒体厚度附加量120.8a C C C mm =+=，夹套厚度附加量12 2.8b C C C mm =+=.根据钢板规格，取夹套筒体名义厚度4nj mm δ=.夹套封头计算壁厚kj δ为0.559001.172[]0.521130.850.50.55c j kj t cP D mm P δσ⨯===-⨯⨯-⨯确定取夹套封头壁厚与夹套筒体壁厚相同. （3）内筒体壁厚计算 ①按承受0.5775MPa 内压计算 焊缝系数同夹套，则内筒体计算壁厚为：0.3759001.9342[]21030.850.5775c j t cP D mm P δσϕ⨯===-⨯⨯-②按承受0.25MPa 外压计算 设内筒体名义厚度6n mm δ=，则60.85.2e n a C m m δδ=-=-=，内筒体外径2900211.2922.4o i n D D mm δ=+=+⨯=.由《过程设备设计》图4-6查得0.0004A =，图4-9查得50B MPa =，此时许用外压[]P 为：50 5.2[]0.2820.25922.4e o B P MPa MP D δ⨯===> 故取内筒体壁厚6n mm δ=可以满足强度要求. 2.3搅拌器地选型桨径与罐内径之比叫桨径罐径比/d D ,涡轮式叶轮地/d D 一般为0.25~0.5，涡轮式为快速型，快速型搅拌器一般在 1.3H D >时设置多层搅拌器，且相邻搅拌器间距不小于叶轮直径d.适应地最高黏度为50Pa s ∙左右.搅拌器在圆形罐中心直立安装时，涡轮式下层叶轮离罐底面地高度C 一般为桨径地1~1.5倍.如果为了防止底部有沉降，也可将叶轮放置低些，如离底高度/10C D =.最上层叶轮高度离液面至少要有1.5d 地深度.图2-1 搅拌器符号说明b ——键槽地宽度 B ——搅拌器桨叶地宽度d ——轮毂内经 1d ——搅拌器紧定螺钉孔径 2d ——轮毂外径 J D ——搅拌器直径G ——搅拌器参考质量 2h ——圆盘到轮毂底部地高度M ——搅拌器许用扭矩()N m ∙t ——轮毂内经与键槽深度之和 δ——搅拌器桨叶地厚度选定搅拌器为六直叶开启涡轮式搅拌器，如图2-1所示.搅拌器地通用尺寸为桨径j d :桨长l :桨宽20:5:4b =.由前面地计算可知液层深度 1.23H m =，而1.31170i D mm =，故 1.3i H D >，则设置两层搅拌器.为防止底部有沉淀，将底层叶轮放置低些，离底层高度为200mm ，上层叶轮高度离液面2JD 地深度，即600mm .则两个搅拌器间距为370mm ，该值大于也轮直径，故符合要求.查HG-T 3796.1~12-2005,选取搅拌器参数如表2-2：表2-2 搅拌器参数3 传动装置选型3.1选择电动机功率=，工作机所需地功率为根据具体需求设计搅拌器转速为n60r/minPw=n×M/9549=60×324/9549=2.0358kW由电动机至工作机之间地总效率（包括工作机效率）为η=η12·η24·η32式中：η1、η2、η3分别为联轴器、齿轮传动地轴承、齿轮传动.根据《机械设计指导书》P5表1-7得：各项所取值如表3-1：表3-1 各传动件地传动效率η=0．992×0．9934×0．9622＝0.8819 所以 Pd=Pw/η=2.0358／0.8819kW=2.3084kW 3.2确定电动机转速搅拌轴地工作转速nw=60 r/min ，按推荐地合理传动比范围，两级齿轮传动比i=8~60,故电动机转速可选范围为 nd=i’·nw=(8~60)×60r/min=（480~3600）r/min综合考虑电动机和传动装置地尺寸、重量以及带传动和减速器地传动比，比较三个方案选定电动机型号为Y160M1—8，所选电动机地额定功率Ped=4kW ，满载转速nm=720 r/min ，总传动比适中，传动装置结构紧凑.3.3减速器地选择搅拌轴地工作转速nw=60 r/min ，选定地电动机转速nm=720 r/min ，由推荐传动比选i=8~60,选定两级圆柱齿轮减速器.综合搅拌器器型选择同轴式减速器.如图3-1：图3-1 同轴式减速器3.4确定传动装置地总传动比和分配传动比（1）总传动比 因为r/min 720=电η所以：总传动比 7201260n i n ===电总搅拌轴2)分配传动比根据均匀磨损要求，采用两级减速器连接传动机构，i=i1*i2=12则：1243i i ==，3.5计算传动装置地运动和动力参数（1）电动机轴：P0 = Pd =4kWn0 = nm =720 r/minT0 = 9550×(Pn)=53.06 N·m(2)高速轴：P1 = P0η1 = 3.96 kWn1 = n0 =720 r/minT1 = 9550×(11Pn)=52.525N·m(3)中间轴：P2 = P1η2η3 =3.783 kWn2 =1ni = 180 r/minT2 = 9550×(22Pn)=200.7091 N·m(4)低速轴：P3 = P2η2η3 = 3.614 kWn3 =22ni =60 r/minT3 = 9550×(33Pn)=575.228N·m(5)输出轴：P4 = P3η3= 3.578kWn4 =3ni = 60r/minT4 = 9550×(44Pn)= 569.498N·m输出轴功率或输出轴转矩为各轴地输入功率或输入转矩乘以联轴器效率(0.99）运动和动力参数计算结果整理后如表3-2所示：表3-2 运动和动力参数计算结果此处省略 NNNNNNNNNNNN字.如需要完整说明书和设计图纸等.请联系在线扣扣：九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载！全部设计都已通过答辩7 搅拌器附件地选择7.1 搅拌器地轴封装置解决化工设备地跑、冒、滴、漏，特别是防止有毒、易燃介质地泄露，是一个很重要地问题.因此，在搅拌器地设计过程中选择合理地密封装置是很重要地.在反应釜中使用地轴封装置主要是填料箱密封和机械密封两种.通过下表填料箱密封和机械密封地比较，我们选取机械密封作为搅拌器地轴封装置.机械密封系指两块环形密封元件，在其光洁面平直地端面上，依靠介质压力或弹簧力地作用，在相互贴合地情况下作相对转动，从而构成密封结构.图7-1是一种釜用机械密封装置地简单结构图.当轴转动时，带动了弹簧座、弹簧、弹簧压板、动环等零件一起旋转.由于弹簧力地作用使动环紧紧压在静环上.当轴旋转时，动环与轴一起旋转，而静环则固定于座架上静止不动，动环与静环相接触地环形密封端面阻止了介质地泄露.因此，从结构上看，机械密封主要是将较易泄露地轴向密封，改为不易泄露地端面密封.表7-1 填料密封与机械密封地比较图7-1 机械密封化工部门已将釜用机械密封地基本型式及参数制定了系列标准《搅拌传动装置—机械密封》（HG21571—95），并有定点厂供应各种规格产品，一般只需选用、订购即可.根据本次设计情况，我们选用单端面小弹簧平衡型，型号为2001，代号为HG21571 95 MS 2001—300—BUPFEBUP.7.2 液体进料管液体进料管我们选用图7-2所示地结构，接管伸入设备并将管口切成45°，这样可以避免液料沿搅拌器地内壁流动，减少物料对壁面地磨损与腐蚀.图7-2 进料口管材地选用参照《化工设备机械基础课程设计指导书》（北京化工学院出版）表C—1，C—2可得，选用20号钢，GB699—88.7.3 液体出料管出料管结构设计主要从物料易放尽，阻力小和不易堵塞等因素考虑，另外还要考虑温差应力地影响.如图7-3所示是两种常见地结构.图7-3 出料口根据设计我们选用（a）图出料管，直接为100mm，其结构尺寸参照表7-2：表7-2 出料口参数7.4设备支座地选择化工设备上地支座是支承设备重量和固定设备位置用地一种不可缺少地部件.在某些场合下，支座还可能承受设备操作时地振动、载荷等.支座地结构形式和尺寸往往决定于设备地型式、载荷情况及构造材料.最常用地有：耳式支座、支承式支座和鞍式支座.根据实际情况，我们选用耳式支座.它通常有两块筋板及一块底板焊接而成.筋板设备筒体焊接在一起，如图7-4所示:图7-4 支座底板上开有通孔，可供安装定位用.筋板是增较支座刚性地，轻型设备可以只用一块.每个设备可用2—4个支座，必要时可用得跟多些.但个数多往往不能保证全部耳座都装在同一水平面上.因而也就不能保证每个耳座受力均匀.根据有关部门制定地系列标准，我们选用A 型3号耳式支座.支座材料为Q235—A.F ，其标记为：JB/T4725—92耳座AN3.其尺寸见《化工设备机械基础》（第二版）表16—22.支座地安装尺寸D （图7-5）可按下式计算：D=()()222231222δδδ--++b D n +2（L2-S1） （16）式中D ——支座安装尺寸，mm ； D1——容器内径，mm ； δn——壳体名义厚度，mm ； δ1——加强垫板厚度，mm.图7-5 支座安装图计算得D=1100mm.结论此次搅拌器地设计，经过努力,我终于将毕业设计做完了.在本课题完成地过程中,虽然有遇到了很多难, 遇到计算数据不准确地问题，不懂书,但是在老师地指导下和同学地帮助下,我还是把问题解决了.对机械设计基础课本地知识有了更进一步地了解.虽然完成设计地时间是比较长, 但我地收获还是很大地.设计结束后我体会很多，当一名机械设计师真是不容易.首先要有很好地知识，还要有一些耐心.这次我又积累了不少经验，对本课程应该掌握地知识点进行了梳理优化，不仅仅掌握了设计一个完整机械地步骤与方法。
单位代码0 2学号0分类号TH6密级毕业设计说明书小型搅拌器三维设计及关键零部件工艺分析院（系）名称工学院机械系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名杜炳指导教师杨汉嵩2012年5月6日小型搅拌器三维设计及关键零部件工艺分析摘要搅拌设备使用历史悠久，应用范围广。
在化学工业、石油工业、建筑行业等等传统工业中均有广泛的使用。
搅拌操作看来似乎简单，但实际上，它所涉及的内容却极为广泛。
本文介绍了小型搅拌器设计的基本思路和基本理论，分析了搅拌器的基本结构及其相关内容及搅拌器的运动和其动力装置。
通过对搅拌器的基本设备的描述和对其基本工作原理、作用和功能等相关文献的参考，从而对小型搅拌器的设计加以综述。
用pro/e 设计软件对搅拌器的零部件和整体进行三维设计。
并对关键的零部件进行了工艺分析。
关键词：传动装置，联轴器，支承装置，电动机，减速器The 3D Design of Small Blender and theProcess analysis for the Key componentsAuthor:Du BingTutor:Yang HansongAbstractThe equipment of pulsator have a long history and are used in most areas. meawhile pulsator are used in tradition industry such as chemistry industry，petroleum industry，architecture industry and so on. The operation of mix round looks as if simpleness，but actually，the ingredient it involved are plaguy complexity. Tht text introduces the basic consider way and the basic theoretics of small pulsator design，and analyzed the basic configuration of pulsator and interfix content and analyzed the athletics and motivity equipment of pulsator.Overpass describe the basic fixture of pulsator and consult its basic employment principle，function and operation，thereby summarize the design of small pulsator. Using Pro/e software to draw a stirrer on the components and the overall three-dimensional image.And the analysis of key parts of the process.Key word: Gearing，Join shaft ware，Bearing device，Electromotor，Reducer目录1绪论 (1)1.1搅拌设备应用及作用 (1)1.2搅拌物料的种类及特性 (1)1.3搅拌装置的安装形式 (2)1.4毕业设计的意义 (3)2 搅拌器罐体结构设计 (4)2.1罐体的尺寸确定及结构选型 (4)2.2内筒体及夹套的壁厚计算 (5)2.3搅拌器的选型 (7)3传动装置选型 (9)3.1选择电动机功率 (9)3.2确定电动机转速 (9)3.3减速器的选择 (9)3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (10)3.5计算传动装置的运动和动力参数 (10)4 传动系统的总体设计 (12)4.1高速级直齿轮传动的设计计算 (12)4.2低速级直齿轮传动的设计计算 (16)4.3用pro/e绘制齿轮的三维图形 (20)4.4圆柱齿轮的加工工艺分析 (25)5 减速器轴及轴承装置、键的设计 (27)5.1高速轴及其轴承装置、键的设计 (27)5.2中间轴及其轴承装置、键的设计 (34)5.3低速轴及其轴承装置、键的设计 (40)5.4用pro/e绘制轴承的三维图形 (46)6 搅拌轴的设计与校核 (49)6.1轴的结构 (49)6.2轴的材料 (49)6.3搅拌轴的计算 (50)6.4搅拌轴的形位公差和表面粗糙度要求 (50)6.5轴径的最后确定 (50)。
搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相扩散，从而达到均匀混合；也可以加速传质和传热过程。
在工业生产中，搅拌操作是从工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理、建筑等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。
本文就以建筑为中心设计一款小型混凝土搅拌机。
本设计的小型混凝土搅拌机是强制式搅拌机中的一种，搅拌非常均匀，质量好，生产效率高，成本低。
其主要组成结构包括：电动机、带传动、减速器、链传动、搅拌结构及机架等。
主要设计计算内容是小型混凝土搅拌机搅拌装置的设计及其校核，搅拌轴的连接及强度校核，各部分在机架中的安装位置设计已达到小巧方便的设计要求。
本设计完成了总体结构的拟定，通过设计计算和校核，确定了各组成部分的结构尺寸和形状，实现了混凝土搅拌的功能。
关键词：搅拌机；立轴；混凝土；搅拌装置；传动系统ABSTRACTMixing can make two or more different materials in the spread of each other, so as to achieve the smooth; mix Also can accelerate and mass and heat transfer process. In industrial production, stirring, from the start of the industrial operation, around food, fibre, paper making, oil, water treatment, construction and so on, as part of the process and has been widely used. This essay, taking construction as the center design a small concrete mixer for reference.The design of small concrete mixer is a compulsory mixer, the mixing is very uniform, goodquality, high effici ency and low cost. Its composition include: motor, belt drive, gear reducer, chain drive, mixing structure and rack. Calculate the content of the main designis the design and checking of the small concrete mixer,agitator, stirring shaft connection and strength check all parts of theinstallatio n location in the rack has been designed to achieve compactand convenient design requirementsThe design is completed the overall structure of the formulation,design calculation and verification to determine t he structure size and shape of the various components of the concrete mixing.Key words : Mixer; Vertical shaft; Concrete; Mixing unit; Transmission system目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1 章绪论 (1)研究的目的意义 (1)混凝土的组成. (2)搅拌的任务. (2)搅拌机设计的意义 (3)国内外混凝土搅拌机的发展状况 (3)设计内容 (4)设计任务书 (5)设计的依据及要求 (5)产品的用途及使用范围 (5)第2 章总体设计方案 (6)总体方案设计 (6)混凝土搅拌机种类和功能比较 (6)混凝土搅拌机的结构型式选择 (7)总体结构及工作原理 (7)结构组成及工作原理 (7)主要技术参数. (8)第3 章主要结构设计与计算. (9)主要工作部件的设计 (9)搅拌装置的设计 (9)机架的设计. (9)传动系统的设计 (10)传动比分配及电动机选型 (10)V 带传动的设计 (11)减速器选型. (18)链传动的设计. (19)主轴设计与计算 (21)轴的计算过程. (21)键与轴承的选择 (22)轴的强度校核. (23)轴承组合的设计 (27)第4 章结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)CONTENTSABSTRACT (II)The first chapterintroduction (1)The purpose of the research significance (1)The composition of the concrete (2)Mixing task . (2)The significance of the mixing machine design (3)The development situation of concrete mixer at home and abroad (3)Design content (4)The design plan descriptions of the (5)The design basis of and requirements (5)The use of the products and use scope (5)Chapter 2 The overall design scheme (6)The general scheme design (6)Concrete mixer type and functional comparison (6)The structure of the concrete mixer type choice . 7 The overall structure and the work (7)Structure and working principle (7)The main technical parameters (8)Chapter 3 The main structure design and calculation (9)The design of the main working parts (9)The design of the device (9)Frame design . (9)The design of the drive system (10)Transmission ratio allocation and motor selection10V belt transmission design (11)Reducer selection (18)Recommends the design (19)Spindle design and calculation . (21)Axis calculation (21)Key and bearing choice (22)Axis of intensity (23)Bearing the design of the combination (27)Chapter 4 conclusion . (28)Thanks (29)Reference (30)第 1 章绪论研究的目的意义近年来随着我国经济建设及科学技术的高速增长，基本建设规模不断扩大，建设队伍不断增加，大城市基础建设、房地产开发业的迅猛发展，推动了混凝土生产产量的迅速提高，机械设备在建设施工中的地位也日益显著。
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 [12] 。
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 [56] 。
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。
[89]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） [1011] 。
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 13，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 13。
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 [1314] 。
图 13 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 14 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 14 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) [1617] 连续式搅拌机见图 15。
图 15 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 16。
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 16 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[1920] 。
计算电机所需功率 d P ： 查手册第 3 页表 17：1 h －带传动效率：0.962 h －皮带轮的传动效率：0.9933 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 =5kWkW 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 dh /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 221 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 30i 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 221 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 1Y132S12 5.5 3000 2900 64 96.7 2Y132S4 5.5 1500 1440 68 48 3Y132M26 5.5 1000 960 84 32 4 Y160M28 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 Y132S4。
