js2000型混凝土搅拌主机设计

js2000型混凝土搅拌主机设计内容摘要：

, 由［ 2］中表 511 查得安全系数 Sσ =4, Sp= 故螺钉材料的许用应力［ σ ］ =ς s/Sσ =480/4=120 Mpa., ［ ς ］ P=ςs/Sp=480/=320 Mpa.. 因只受扭矩 T 减 作用且用螺钉联接，所以相当于铰制孔用螺联接一样，故［ 2］中式 528 有受力最大的螺钉的工作剪力为 Fmax= rmaxT 减 /∑ r2= 式中 : rmax=45mm=, ∑ r2= 根据［ 2］中式 .521 的挤压强度条件 ς p=F/ d0Lmin ≤［ ς ］ P 得 d0≥ F/［ ς ］ PLmi =（ ） = 式中 : Lmin=22mm= 根据［ 2］中式 .522 的剪切强度条件 σ =F/(π /4d02)≤［ σ ］得 d0≥  )/(4 F = 6101 2  = 式中 : F— 螺钉所受的工作剪力 ,N。 d0— 螺钉剪切面的直径 (取为螺钉孔的直径 ),mm。 Lmin— 螺钉杆与孔壁挤压面的最小高度 mm。 ［ ς ］ P 为 — 螺钉或孔壁材料的许用挤压应力 ,MPa. ［ σ ］为 — 螺钉材料的许用切应力 ,MPa . 所以按剪切强度条件设计来确定螺钉直径 ,按粗牙普通螺纹标准（ GB19681），选用螺纹公称直径 d=16 mm 其标记为：螺钉 GB7085 M16X40 第 五 章 联轴节与减速机选型 联轴节的选用 : 根据搅拌机工作需要 ,要保持两根搅拌主轴同步，选用十JS2020C 型混凝土搅拌主机设计 15 字万向联轴节。 减速机的选用 : 根据减速比和转矩要求，选用 311R3 的 鼓形齿联轴器连接， 其减速比 σ =16. 第 六 章 联轴器选型和搅拌 湖南科技大学大学本科毕业论文 16 轴的设计与校核 轴的相关设计内容 轴是组成机器的主要零件之一，一切作回转运动的传动零件（例如齿轮、蜗轮等），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。 因此轴的主要功能是支承回转零件及传递运动及动力。 轴按照承受载荷的不同，可分为转轴、心轴和传动轴三类。 工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴，只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴，心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。 只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。 轴按轴线形状的不同，可分为曲轴和直轴两大类。 曲轴 通过连杆可以将旋转运动改变为往复直线运动，或作相反的运动变换。 直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴两种。 光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，但轴上的零件不容易装配及定位；阶梯轴则正好与光轴相反。 因此光轴主要用于心轴和传动轴，阶梯轴则常用于转轴。 直轴可做成实心或空心，在那些由于机器结构的要求而需在轴中装设其他零件或者减小轴的质量具有特别重大做用的场合，轴可作成空心。 空心轴内径与外径的比值通常为 ~,以保证轴的刚度和扭转稳定性 . 此外 ,还有一种钢丝软轴又称钢丝挠性轴，它是由多组钢丝分层卷成的，具 有良好的挠性，可以把回转运动灵活地传到不开敞的空间位置。 轴的设计包括轴的结构设计和工作能力设计。 1） 轴的结构设计是根据轴上零件的安装定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。 轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等，因此，轴的结构设计是轴设计的重要内容。 2） . 轴的工作能力计算是指轴的强度刚度和稳定性等方面的计算 .多数情况下 ,轴的工作能力主要取决于轴的强度 .这时对轴进行强度计算 ,以防止轴的断裂或塑性变形。 而对刚 度要求高的轴（如车床主轴）和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形，对于高速运转的轴，还应进行振动稳定性计算，以防止发生共振而破坏。 轴设计： 初步确定轴的最小直径 先按［ 2］中式 152初步估计轴的最小直径。 选取轴的材料为 45 号钢，调质处 根据［ 2］中表 153，取 A0=108，于是有 dmin= 30主主nPA （ 6— 1） JS2020C 型混凝土搅拌主机设计 17 = 3  = 又因为对于轴径大于 100mm 的轴 ,有两个键槽时 ,轴径应增大 7%,故 dmin=(1+7%)=, 输入轴的最小直径要取决于安装联轴器处轴的直径 dⅠ Ⅱ ,为了使所选的轴直径 dⅠ Ⅱ 与联轴器的孔径相适应 ,故需同时选取联轴器的型号。 联轴器的计算转矩 Tca Tca=KAT 主 （ 6— 2） 式中 : KA 可查［ 2］中表 141,考虑到转矩变化中等 ,故取 KA=, 则 Tca=KA主 == 按照计算转矩 Tca应小联轴公称转矩的条件，查标准 GB501485 或机械设计手册第三版第二卷表 6229，选用 GⅡ CL10型鼓形齿式联轴器（ JB/ZQ437986），其公称转矩为 , 半联轴器Ⅰ的孔径 dⅠ =130mm,故取 dⅠ Ⅱ = 130mm,半联轴器长度 L=128mm,其标记示例： GⅡ CL10型鼓形齿式联轴器： 主动端： Y 型轴孔， A 型键槽 ， dⅠ =130mm， L=128mm 装配方案比较与设计 . 轴上零件的装配方案对轴的结构形式起着决定性的作用 ,所谓装配方案 ,就是预定出轴上主要零件的装配方向 ,顺序和相互关系 . 图一 图二 从以上搅拌轴的两种装配方案比较中，图一比图二多了紧定螺钉，它可湖南科技大学大学本科毕业论文 18 使套筒随轴一起旋转，当由于摩擦损害轴径时，便于替换，这样就没有必要换整根轴，节省了材料和成本，所以决定采用第一种方案。 根据轴向定位的要求确定各段轴径和长度 . Ⅱ Ⅲ 段长度和直径的确定 为了满足半联轴器的轴向定位要求 ,Ⅰ Ⅱ段右端需制出一轴肩 ,故取Ⅱ Ⅲ的直径 dⅡ Ⅲ =140mm。 左端用减速器的输出轴端定位 , 半联轴器与轴的配合长度 L1=128mm,为了不与闷盖接触 ，故可取 lⅠ Ⅱ =126mm. 初步选择滚动轴承 a. 从负荷大小和方向考虑 , 既受到径向又有轴向还存在轴或壳体变形较大以及安装对中性差的情况且要求具有调心功能 ,故选用调心轴承 . b. 从轴承的刚性考虑 ,一般滚子轴承大于球轴承 , 故选用滚子轴承 . c. 从轴向游动考虑 ,一是可选用内或外圈无挡边的轴承 ,二是在内圈与轴或外圈与轴座孔之间用间隙配合 . d. 从安装与拆卸角度考虑 ,装卸频繁时 ,可选用分离型轴承或选用内圈为圆锥孔的、带紧定套或退卸套的调心轴承 . 综上 ,采用 装 在紧定套上的调心滚子轴承 . 参照工作要求并根据 dⅠ Ⅱ = 130mm,由轴承产品目录中初步选取 0基本游隙组 ,标准精度等级的调心滚子轴承 ,从［ 3］中表 7269 中找到 装在紧定套上的调心滚子轴承 .,其型号为 3013728,尺寸为 d x D x B=140x270x86,基本额定负荷 Cr=1530kN Cor=1854KN,计算系数为 e=,Y1= Y2= Y0= 故 dⅡ Ⅲ =140mm,相应地查的紧定套长度 B1=119mm,考虑到拆卸轴承和安装轴上零件的方便性及参考经验尺寸 ,取 lⅡ Ⅲ =217mm. (3). 根据轴间的高度要求单边轴肩取 5mm 故取 dⅢ Ⅳ =150, 为满足安装轴端密封的长度要求和参考滑毂等零件长度尺寸，取 lⅢ Ⅳ =198mm. (4). 安装搅拌臂的轴径暂取 dⅣ Ⅴ =180mm,其长度 lⅣ Ⅴ =8x195=1560mm,由于安装和制造的误差 ,故取 lⅣ Ⅴ =1582mm. (5). 由安装零件对称性，故尺寸设计可用对称法取 dⅤ Ⅵ =150mm, lⅤ Ⅵ=198mm,dⅥ Ⅶ =140mm, lⅥ Ⅶ =120mm. 确定轴上圆角和倒角尺寸 参考 ［ 2］中表 152,取轴端倒角为 3 x 45176。 ,各轴肩处的圆半径见图 . 求轴上载荷 按弯扭合成强度条件计算，通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力的作用位置均已确定。 轴上载荷（弯矩JS2020C 型混凝土搅拌主机设计 19 和扭矩）已可以求得，因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。 作出轴的计算简图（即力学模型） 根据轴的结构图作出轴的计算简图如下：在作计算简图时，应先求出轴上受力零件的载荷，并将其分解为水平分力和垂直分力，然后求出各支承处的水平反力和垂直反力。 根据总 计算简图，作出 XOY 面上的受力图如下： 求出水平面（ XOY 面）上各力 由扭矩平衡得，且由分析的 Fx1 = Fx3 = Fx5 = Fx7, 有 Fx1 x x 4 = T = (Nm) （ 6— 3） 得 Fx1 = Fx3 = Fx5 = Fx7=≈ (KN) 湖南科技大学大学本科毕业论文 20 由 y 方向平衡有： FAX + FBX = 4 x Fx1 = (KN) (6— 4) 由对 A点力矩平衡有： FBX（ L1+L2+L3+L4+L5） + Fx7（ L1+L2+L3+L4） + Fx5（ L1+L2+L3） + Fx3（ L1+L2） + Fx1 x L1=0 （ 6— 5） 由（ 6— 4），（ 6— 5）两式解得： FAX = （ KN）， FBX = （ KN） 根据上述简图，按水平面计算各力产生的弯矩，作出弯矩 MH图如下： 根据总计算简图，作出 YOZ 面上的受力图如下： 求出垂直面（ YOZ 面）上各力 由前面算得叶片总弯矩。