小型混凝土搅拌机设计

任务书

1．课题意义及目标

学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入小型混凝土搅拌机的工作原理和设计等方面的方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事工作打好基础。

2．主要内容

（1）基本参数：电机功率为4kw，进料容量为60L，最大出料容量为40L，搅拌筒内径为600mm，搅拌叶片转速为30r/min，叶片距筒底3-5mm，搅料粒

径为5-20mm。

（2）确定总体结构方案设计和传动系统。

（3）进行基本结构分析，轴和主要部件的设计计算

（4）完成装配图一张和零件图两张

3．主要参考资料

[1] 陈宜通. 混凝土机械[M].北京；中国建筑材料工业出版社，2002.6.

[2] 混凝土搅拌机GB/T9142-2000.国家质量技术性能参数.

[3] 吴宗泽.机械设计手册. 机械工业出版社,2009.

4．进度安排

审核人：年月日

小型混凝土搅拌机设计

摘要：小型混凝土搅拌机设计实现了混凝土搅拌的机械化，有效提高了搅拌效率和搅拌质量，同时也满足了人们对混凝土产量的需求。根据工作原理，小型混凝土搅拌机可分为自落式和强制式，本次设计内容为强制式立轴小型混凝土搅拌机，此种搅拌机主要用于干硬性混凝土的搅拌，具有搅拌时间和卸料时间短，生产效率高的优点；同时，这种搅拌机占地面积小，便于移动，符合节能减排的要求，极大地满足了在日常生活中的生产需要。在设计过程中包括搅拌装置及机架的设计；电动机的选择；传动系统的设计（涉及V带传动和链传动，减速器的选择等）以及最后轴的设计与强度校核。在整个设计过程中采用了CAD 绘图软件进行搅拌机部分零件及装配图的绘制，使搅拌机的各个零部件和整体装配更清晰的展示出来。

关键词：立轴，电动机，减速器，轴的设计与校核，CAD。

Design of small concrete mixer

Abstract：The design of small concrete mixer realized the mechanization of concrete mixing, improved the mixing efficiency and quality effectively, meanwhile,it also can meet the demand of concrete output.. According to the principle of function, the mixer can be divided into free fall and forced,.the theme of this design is the forced type vertical mixer, this mixer is mainly used for dry and hard concrete mixing, mixing time and unloading time is short, moreover,it has high production efficiency; at the same time,this kind of mixing machine covers little area, what make it easy to move,eaqully important ,it conforms the requirements of energy-saving and emission reduction, it greatly satisfies our demand in daily life. The process of design includes design of mixing device and machine frame ; the choice of motor; design of drive system (involving V belt drive and chain drive,choice of reducer ) and the last step: the design of axis and strength check. CAD drawing software is used in the whole design process of the mixer parts and the assembly drawing, so that all parts and the overall assembly of the mixer more clearly demonstrated.

Keywords: A vertical scroll of painting，Motor，Retarder，Shaft design and verification，CAD。

1 绪论 (1)

1.1小型混凝土搅拌机项目研究的目的及意义 (1)

1.1.1 混凝土的组成 (1)

1.1.2搅拌的任务 (2)

1.1.3 设计小型混凝土搅拌机的意义 (2)

1.2 国内外小型混凝土搅拌机的研究现状及发展趋势 (3)

1.3 小型混凝土搅拌机设计内容 (4)

2 技术设计任务书 (5)

2.1 小型混凝土搅拌机设计的依据及参数 (5)

2.2 小型混凝土搅拌机工作范围及用途 (5)

2.3 小型混凝土搅拌机主要技术数据和参数 (5)

2.4 小型混凝土搅拌机总体布局及结构概述 (6)

2.5 小型混凝土搅拌机的关键技术 (6)

3小型混凝土搅拌机主参数及各部件的设计计算 (7)

3.1总体设计方案 (7)

3.1.1 小型混凝土搅拌机各个品种功能的比较 (7)

3.1.2 小型混凝土搅拌机结构的选择 (8)

3.2 总体结构及工作原理 (8)

3.2.1 结构组成及工作原理 (8)

3.3 小型混凝土搅拌机主要部件的设计 (9)

3.3.1 搅拌装置的设计 (9)

3.3.2 机架和搅拌筒设计 (11)

3.4 传动系统的设计 (11)

3.4.1 电动机选择及总传动比的确定 (11)

3.4.2 V带传动的设计 (14)

3.4.3 减速器的选择 (19)

3.4.4 链传动的设计 (20)

3.5 主轴设计与计算 (22)

3.5.1轴的计算过程 (22)

3.5.2轴的强度校核 (23)

3.5.3 键与轴承的选 (26)

3.5.4 轴承配置 (27)

4 小型混凝土搅拌机使用说明及安全防护 (28)

4.1 小型混凝土搅拌机使用的注意事项及保养 (28)

4.2 小型混凝土搅拌机安全操作规范 (28)

5总结 (29)

参考文献 (29)

致谢 (32)

III

1 绪论

1.1小型混凝土搅拌机项目研究的目的及意义

随着社会的快速发展，社会主义现代化建设逐步推进，我国公共设施建设发展，还有房地产建设的需要，都对混凝土的产量和质量提出更高的要求，传统的人工搅拌不管是从搅拌质量还是产量上都不能再满足人们日益增长的需求，因此解决混凝土搅拌机的机械化生产，以提高混凝土搅拌质量和产量就成为了人们亟待解决的问题[1]。

小型混凝土搅拌机的出现就是为了扭转这种局面，使人们从过去繁重的搅拌工作中解放出来，同时提高混凝土的产量和搅拌质量。它的出现真正实现了建筑行业的现代化变革，不仅大大减少了人们的劳动强度，还使工人远离了以往喧嚣充满灰尘的工作环境。小型混凝土搅拌机的原理是将物料（砂石、水泥、水等）按照一定比例加入到搅拌筒中通过充分搅拌作用达到理想的效果。与以往的人工搅拌相比，它提高了生产效率，改善了生产环境。采用小型混凝土搅拌机实现了混凝土搅拌的机械化生产，大大满足了人们生产生活中对混凝土的需求[2]。

混凝土的搅拌无论是在房地产建筑还是公共设施建设中都占有极其重要的地位。在搅拌时为了达到最理想的搅拌效果，需要保证物料在搅拌筒内尽可能运动，包括翻转运动与圆周运动，通过这种方式使物料相互混合。

小型混凝土搅拌机按工作原理分类可分为自落式（一般用于搅拌塑性混凝土）和强制式（一般用于搅拌干硬性混凝土）本设计课题为强制式混凝土搅拌机设计。小型混凝土搅拌机的设计目的是为了充分满足市场的需求，适用于小型基础设施和小规模的生产建设。混凝土搅拌机是在相对密闭环境中对各物料充分搅拌，降低对环境的污染，提高生产效率。

1.1.1 混凝土的组成

混凝土建筑行业以及生产建设中必不可少的原材料，广泛应用于房地产建设，公路等公共设施建设，新农村中房舍的兴建，兴修水利等生活的方方面面。在大多数情

况下，混凝土主要由砂石、水泥、石子、水等按照一定比例混合搅拌而成。其中水与水泥反应起到凝结作用，砂石和石子起填充作用，当水泥脱水后经过一系列反应全部物料凝结在一起形成一个完整的整体，它具有一定的强度、硬度等一些列力学性能，以满足人们的建筑要求[3]。

1.1.2搅拌的任务

强度是检验混凝土力学性能的一项重要参数，它主要取决于混合材料结合面间的结构。

采用小型混凝土搅拌机搅拌混凝土应主要注意以下几点：

(l)使原材料间各组分之间混合均匀并使整个混合料达到围观和宏观上的均匀分布；

(2)破坏水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹层，促使其他材料与水泥颗粒的充分磨合，从而达到充分搅拌的效果，形成理想的水化产物；

(3)打破粒子与水泥分子的集聚，促使水泥颗粒外表面被水浸湿；

(4)为达到使混凝土快速搅拌均匀的目的，应提高各组分混合材料运动轨迹相互交错的概率以及参与运动的次数[4]。

1.1.3设计小型混凝土搅拌机的意义

小型混凝土搅拌机就是为了满足人们对混凝土的大量需求，本次设计中的强制式小型混凝土搅拌机适用范围比较广泛，能同时搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，能使混凝土达到强烈的搅拌效果，它的优点是搅拌均匀，生产率高，质量有保障，价格低廉。然而却存在功率损耗比较大的缺陷。本次设计的强制式混凝土搅拌机在市场上较为多见，它主要适用于民用建筑等生产需求较小的场合，具有占用面积小，易于操作，结构紧凑，生产效率较高等一系列优点，在日常生产生活中应用较为广泛。它主要包括搅拌系统，搅拌传动系统，供水系统，卸料系统，电气控制系统，机架等组成。

通过总结，小型混凝土搅拌机须具备以下几点：(1)能够高效率高质量的代替人工搅拌混凝土。(2)混凝土搅拌好后能够方便卸出。(3)搅拌时间以及出料时间尽可能短，应尽

可能提高生产效率。(4) 体积较小，占地较小便于移动。(5) 要尽量符合节能减排的要求[6]。

混凝土搅拌质量取决于以下几点：:(1) 容积利用比例即混凝土搅拌机搅拌筒几何容积与出料容量的比率; (2) 小型混凝土搅拌机的搅拌速度和它的结构形式;(3) 叶片磨损状况;(4) 工作效率即达到搅拌效果所需时间;(5) 各种原材料加料的先后顺序[7]。

1.2 国内外小型混凝土搅拌机的研究现状及发展趋势

在小型混凝土搅拌机刚刚出现时，自落式小型混凝土搅拌机在生产生活中较为常见，占有情举足轻重的地位，后来由于它的搅拌质量越来越不能满足人们的要求，所以具有更高搅拌质量的强制式小型混凝土搅拌机被人们发明出来。强制式小型混凝土搅拌机分为卧轴和立轴两大类。目前在我国几乎所有强制式小型混凝土搅拌机都是这两种[8]。

卧轴式小型混凝土搅拌机又被称圆槽式混凝土搅拌机，这种搅拌机的发展相对较晚一些，是一种较为新型的小型混凝土搅拌机，它同时兼顾自落式还有强制式两种小型混凝土搅拌机的优点，可以分为双轴式和单轴式两种系列。它的搅拌叶片运动速度比较小，所以具有很好的耐磨性能，使用寿命相比较而言会长于其他小型混凝土搅拌机[13]。

立轴式小型混凝土搅拌机又称为涡浆式强制式搅拌机，这种搅拌机的主轴是被固定放置在圆盘的正中央，并且装有一个转子臂架，在臂架上装有刮铲叶片和搅拌叶片，通过电动机的带动对混凝土原材料进行混合搅拌[14]。

后来更为先进的双卧轨小型混凝土搅拌机被人们发明出来，但是在刚开始的时候由于技术不成熟，所以并没有在生产生活中大量应用起来，它的发展受到严重阻碍，自从20世纪50年代在德国和美国出现以后，就一直处于停滞状态。直到后来新的密封技术的出现才解决了这一困境，双卧轨小型混凝土搅拌机也开始迅速发展起来在市场中占有越爱越重要的地位，同时也衍生出了多种型号。我国经过不懈努力也成功研制了这种小型混凝土搅拌机，并在我国广受欢迎[15]。

影响着拌合后混凝土质量优劣的关键部件是双卧轴小型混凝土搅拌机的搅拌装置，除此之外它还影响着混凝土生产效率的高低，维修使用费用的高低等一系列问题。

对于双卧轨小型混凝土搅拌机，搅拌叶片、搅拌轴和水平放置的圆筒槽共同组成了其搅拌机构。主轴与搅拌叶片的中心线形成一个相对应的角度，当电动机带动搅拌轴转动时，物料也就被叶片带动做圆周运动在搅拌筒内不断翻转，同时在叶片重叠的地方混合原材料互相交换；另一边推动着混合原材料沿着搅拌轴运动的方向连续不断作着的往复的旋转平面运动，最终将物料搅拌成符合要求的混凝土[10]。

1.3 小型混凝土搅拌机设计内容

（1）搅拌机机构的总体研究方案和设计

小型混凝土搅拌机主要由电动机、传动机构、机架、传动机构、搅拌装置等组成。在此次设计任务中传动部件包括V带传动、滚子链传动、电动机、减速箱等零部件。搅拌装置包括搅拌轴、搅拌铲片、搅拌筒等组成，其中搅拌铲片通过螺纹连接被安装在搅拌臂上与搅拌轴形成一体，搅拌铲片与搅拌筒底部的缝隙可以微量修整。机架是整个搅拌机的支承部件，与地面接触支撑着以上所有部件，是搅拌机稳定工作的保障，需要保证一定的强度，所以它是由钢管和槽钢焊接形成。

（2）搅拌机构的设计

将叶片通过螺钉安装到轴套上，轴套与主轴通过键连接保证轴套的周向固定，所以动力通过搅拌轴传动到叶片，进而推动物料进行搅拌运动，同时搅拌臂凸起向上，起到来回搅拌上方各个组分混合原材料的作用。

（3）传动机构的设计

传动系统选用V带传动传递力矩和运动。V带适于较远距离的传动，它的结构简单，价格比较低廉也比较适合混凝土搅拌的环境。

2 技术设计任务书

2.1 小型混凝土搅拌机设计的依据及参数

由于对原材料和搅拌效果等要求的不同，小型混凝土搅拌机的种类也各不相同。但是设计之前我们有必要根据生产条件及生产效果提出搅拌机必要的设计要求。在大多数情况下搅拌原料多是砂石、水泥、水等，所以我们设计的小型混凝土搅拌机需要轴承密封良好，传动部件润滑效果良好以及操作尽量简单，出现故障时维修方便，结构合理，在运转时与地面尽量保持平稳，以便保持良好的搅拌效果。

2.2 小型混凝土搅拌机工作范围及用途

在我国生产建设中混凝土的产量总是呈现供不应求的局面，所以采用机械化生产以提高生产效率就显得十分重要。

小型混凝土搅拌机用途：用机械生产代替人工生产，在水利交通，建筑施工中广泛应用。

2.3 小型混凝土搅拌机主要技术数据和参数

表2.1技术参数

项目数据

.进料容量60L

最大出料容量40L

.搅拌筒内径600mm

搅拌叶片转速30r/min

叶片距筒底的间隙3～5㎜

拌料粒径5～20㎜

电动机功率4kw

2.4 小型混凝土搅拌机总体布局及结构概述

小型混凝土搅拌机主要由机架、搅拌装置、传动系统等构成。机架位于小型混凝土搅拌机的最底部与地面接触支撑着整个搅拌机，它由槽管和管钢焊接而成。搅拌装置：叶片安装在搅拌臂上，搅拌臂安装在搅拌轴上从而形成一个整体。

2.5 小型混凝土搅拌机的关键技术

(1) 传动机构原料的选择、加工和生产：传动部件所选的原材料强度和硬度满足设计要求即可，没有必要过大，否则会导致成本的增加。在设计零件时要奉行结构简单的标准，以方便以后批量生产，并且尽量选用国家标准零件，以后更换与维修更加快捷。

(2) 小型混凝土搅拌机结构的总体布局：搅拌机整体高度不宜过高，因为机架安放在地面上，如果整体过高会在机器运转时产生晃动，不利于平稳工作。

(3) 灰尘和噪音的控制：小型混凝土搅拌机在工作时会产生很大噪音和灰尘，这对人们的工作环境造成很大影响，为了减少这些因素对人体的危害需在筒体上方加装一个筒盖，这样在一定程度上减少了对人体的危害。

(4) 安全技术：必须确保小型混凝土搅拌机在正确工作时对人体不会造成危害。

3小型混凝土搅拌机主参数及各部件的设计计算

3.1总体设计方案

3.1.1 小型混凝土搅拌机各个品种功能的比较

根据小型混凝土搅拌机运动方式和结构形式大致可分为两大类:一是通过钢齿轮传动带动某种形状的筒体(圆柱体或圆锥体等)的旋转使物料均匀搅拌；另一种是单运动的轴式传动，在轴上(双轴或单轴)安装各式搅拌叶片(长锥形或者螺旋形等),使叶片转动均匀搅拌物料。

根据工作性质不同可以分为连续式和间歇式；根据搅拌原理的不同分为强制式、自落式和连续式。连续式小型混凝土搅拌机搅拌装置为螺旋状搅拌叶片，各种物料按照不同配合比经过称量后送入搅拌筒之中，搅拌好后由卸料口向外送出。这种小型混凝土搅拌机耗时短，效率高，因此得以迅速发展。

自落式小型混凝土搅拌机：由蒸汽机带动的鼓筒式小型混凝土搅拌机早在二十世纪初就已出现。此后通过科技发展，反转出料式和倾翻出料式的双锥形小型混凝土搅拌机以及立筒式小型混凝土搅拌机等相继出现并得到快速发展。自落式小型混凝土搅拌机工作时，将物料放入筒中，筒体绕其自身轴运转，通过搅拌筒运转带动筒内的叶片将物料推送至一定高度，之后物料靠自重落下，通过对物料反复搅拌而加工成符合要求的混凝土。这种搅拌机特点是效率低，搅拌强度不大，通常情况下搅拌普通塑性混凝土。

强制式小型混凝土搅拌机：最早出现的强制式小型混凝土搅拌机是圆盘立轴式小型混凝土搅拌机。之后得到了快速应用和发展。这种小型混凝土搅拌机可分为涡桨式与行星式两大类。之后随着轻质原材料的应用和推广，圆槽卧轴式强制小型混凝土搅拌机应运而生，这种小型混凝土搅拌机又分单卧轴式和双卧轴两种，它同时拥有自落和强制两种小型混凝土搅拌机的特点。由于搅拌叶片的耐磨性能好，运动速度小以及能耗少从而获得广泛推广和使用。强制式小型混凝土搅拌机的搅拌装置是水平设置的

搅拌轴，轴上安装有叶片，搅拌机工作时，筒内的各种物料在搅拌叶片的强制搅动下发生强制式的翻转、挤压、剪切，使物料在剧烈的相对运动中达到拌和均匀的效果。这种小型混凝土搅拌机比自落式小型混凝土搅拌机搅拌的效率高，质量好，因而适用于搅拌普通塑性混凝土和干硬性混凝土[12]。

3.1.2小型混凝土搅拌机结构的选择

卧轴式小型混凝土搅拌机：搅拌筒内径都做的比较大，搅拌筒内的骨料被甩向外壁，通过离心力作用使拌料离析，并且加水量很难控制，搅拌力量较小，造成物料搅拌效果。

立轴式小型混凝土搅拌机：使筒内转轴上的叶片旋转带动强制式搅拌，使物料在强烈的搅拌运动中达到理想效果。

综上，立轴式小型混凝土搅拌机不仅制造成本低廉、结构比较简单、拌合效果良好，并且易于控制和操作。所以本次设计题目为强制式立轴小型混凝土搅拌机。3.2 总体结构及工作原理

3.2.1结构组成及工作原理

本次设计任务中小型混凝土搅拌机主要构成为：搅拌装置、动力装置、机架、传动系统等。

整体结构如图3.1所示：

图3.1搅拌机总体结构示意图

1.主动链轮

2.电动机

3.主动带轮

4.从动带轮

5.减速器

6.筒体

7.从动链轮

8.搅拌体

9.搅拌轴10.圆锥滚子轴承11.机架12.出料抖

本次设计的搅拌机主要工作原理：通过V带将传动电动机输出转速传递至减速器，减速器通过链传动带动搅拌轴旋转，搅拌轴上装有叶片，叶片随轴的旋转对物料进行强制搅拌，从而达到理想的搅拌效果。

3.3 小型混凝土搅拌机主要部件的设计

3.3.1 搅拌装置的设计

立轴式小型混凝土搅拌机通过搅拌轴带动搅拌叶片（分为铲片式和螺旋带式两种形状）做旋转运动，叶片推动物料进行剧烈搅拌运动，从而达到理想的搅拌效果。

一般情况下立轴式小型混凝土搅拌机的铲片式叶片表面轮廓为平面, 这样一方面，搅拌机在工作时物料对平面式叶片有很大阻碍作用，对于电动机来说会是很大负担，并且物料没有翻滚运动，达不到搅拌要求。另一方面如果物料没有翻滚效果，会严重影响搅拌效率。

为了达到最理想的搅拌效果，提高生产效率同时降低功率消耗，需要确定合适的叶片的安装角。这对整个搅拌机的总体性能都十分重要。

叶片安装角定义：搅拌叶片斜面和搅拌轴线间的夹角。

搅拌机运转时,如果安装角α过小,此时物料主要做旋转运动而缺少翻滚运动，不是理想的搅拌状态;如果极限情况α=0°时,叶片不能推动物料运动，起不到搅拌作用。如果当α=90°,就会和α=0°时情况相同，失去了推动物料的能力，达不到搅拌效果。综上所述,只有当叶片安装角达到一个合适的数值时物料才能被充分搅拌，搅拌机才会处于一个理想的搅拌状态。目前国内外常采用叶片安装角为45°[6]，并根据筒体大小确定搅拌臂长度，初步确定长臂495mm、断臂410mm。如下图所示：

图3.2搅拌叶片安装的角度

3.3.2机架和搅拌筒设计

机架支撑着整个小型混凝土搅拌机，它承受着小型混凝土搅拌机上所有的受力（传动装置、电动机、减速器、搅拌装置、物料、搅拌筒体等零部件得重力还有轴的应力）。所以机架是整个机器稳定工作的基础。总而言之，机架不管从材料选择还是结构形式选择上，都必须使用足够强度的材料与牢靠稳固的结构。

小型混凝土搅拌机筒体制作是由热轧钢板卷曲焊接而成,在其上方配有筒盖，在搅拌筒底部有出料口，当完成搅拌是，只要转动阀门把手，就可以打开料口，出物料就可以卸出。搅拌筒的筒体高H=300㎜，直径D=600㎜，筒壁厚度为3㎜。

3.4 传动系统的设计

3.4.1电动机选择及总传动比的确定

立轴强制式小型混凝土搅拌机通过叶片推动搅拌筒内物料做搅拌运动，经过搅拌作用是物料达到理想效果。因此搅拌轴对混凝土的搅拌效果至关重要，确定合理的转速是设计小型混凝土搅拌机必要的前提条件，也关系到混凝土的搅拌质量和效率。假如转速偏低,就会严重影响生产效率，体现不出机械自动化生产的优势;假如搅拌轴转速偏高,电动机功率消耗就会更高，此外强大的离心力还会是物料飞溅也不能达到搅拌效果。除此之外，转速增加也必然引起过多功率的消耗。不符合节能减排的设计理念。综上所述,想要充分发挥搅拌机作用，必然要确定合理的转速。目前为止,关于转速计算国内外还没有统一的方法,一般情况下小型混凝土搅拌机工作时的重力等于离心力,由此可以求出搅拌轴的“临界转速”,即

13.............2-=mg

v m 临

23...................g -=R v 临

但是在实际生活中工作线速度为一般设计为2/3倍的临界转速。以上这种处理方法在现实生产中应用较为广泛。我们可以通过下图进行分析：

图 3.3 物料在拌筒内受力分析

强制式小型混凝土搅拌机工作时,以混凝土不产生离析为条件,即:

F >P (1)

式中 F —材料与筒壁或叶片之间的摩擦力 P —材料在搅拌叶片拌和中产生的离心力

f G F ?= （2）

式中 G —叶片上混凝土的物料重量 f —混凝土与叶片间的摩擦系数护又因：

v m P 2

同时存在：

30602Rn Rn v ππ== 2

230Rn m P π?

= 式中

G m =

g —重力加速度

R —料粒离回转中心的距离,取等于搅拌筒内径(m) 当f =0.62时，将式（2）代入（1）式中得：计算

≤n 42.98r/min

取30=n r/min 外力矩M 的计算：

物料摩擦M M M +=

其中Hsin αG =M 物料摩擦

取搅拌臂H=250mm 搅拌叶片长b=80mm 高h=30mm 求得：M 物料=908.2N.m

式中G 物料——搅拌物料质量 ρV =G 物料

ρ——搅拌料容重 ρ=（1.5-1.7）×103（kg/m 3） H ——搅拌叶片臂长摩擦阻力矩：

m N r R K N M i i i .3.2011n

=???

??+=∑=摩擦

N ——叶片所受正压力 K ——滚动摩擦力矩 R ——搅拌筒半径

r ——物料离心半径

kw Mn

P w 49.39550

小型混凝土搅拌机在传动过程中电动机通过V 带与减速器连接，减速器通过链传动与搅拌轴连接，并在轴上安装轴承，参考《机械设计手册》得如下表：

表 3.1 各传动部件的传动效率

通过上表可以计算出整个传动系统总效率为

η=η×v 带×η轴承×链传动×

ηη减速器= 0.96× 0.98 ×0.99 ×0.95=0.885 即得到主轴功率：

kw P P w

d 94.3==

P d ～电动机实际所需输出功率

整个搅拌装置是靠电动机的旋转带动，电动机通过V 带带动减速器，进而带动搅拌轴旋转。所以电动机是整个传动装置的动力元件，决定着整个机构的生产功率。而此小型混凝土搅拌机所需的功率为 3.94kW ，综合考虑暂选带动机型号为 Y112M-4 ，其额定功率为 4kW ，转速 n 为 1440 min/ r 。

小型混凝土搅拌机结构简单，体积比较小。电动机的转速为 1440r/min ，搅拌轴的转速是 30r/min ，所以总传动比为48。现将传动比合理分配为：带传动的传动比是2，减速器的传动比是12，链传动的传动比是2。

3.4.2 V 带传动的设计

带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成为主动从动带轮和传动带，具有结构简单、能缓冲吸振、传动平稳的特点，可以在轴间距较远的地方传递动力，而且成本低廉、维护方便、不需润滑等优点，在机械传动中应用广泛。当主动带轮转动时，通过传动带和带轮间摩擦力，带动从动轮转动。按照工作原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。在摩擦型带传动中，依据传动带的横截面形状不同，又可分为楔带传动、V 带传动、圆带传动和平带传动。因此本次毕业设计所选用的是V 带传动【2】。

一、V 带设计计算（1）确定计算功率ca p

查《机械设计》表87-查得工况系数A K =1.1，故： ca A p K p =?=1.1×4=4.4kw （2）选择V 带型号

根据ca p 、1n 由《机械设计》图810-可以选择V 带型号为A 型。（3）确定带轮的基准直径d d 并验算带速v

初选小带轮的直径1d d 。根据《机械设计》表86-和表88-选取小带轮直径1d d 又因为1d d ≥min d =75mm ，故取小带轮基准直径1d d =85mm

验算带速，根据《机械设计》式(813)-验算带的速度

V=11601000d d n π?=

s m /1000601440

85???πs m /4056.6= 带速一般为5~30/v m s =，故带速适合。

计算大带轮的基准直径2d d ，根据《机械设计》式(815)a - V 带的传动比12~5i =，这里取12i =。则：2d d =1d i d ?=mm 170852=?。据表8-8，圆整2d d =180mm 。

（4）确定V 带的中心距a 和基准长度d L ，依据《机械设计》式（8-20）

0.7（d d1+d d2）≤a 0≤2（d d1+d d2）

初定中心距0a =500mm 。由《机械设计》式(822)-

mm a d d d d a L d d d d 56.1420]500

85180()18085(25002[4)()(2202110022≈?-+++?=++++≈ππ

由《机械设计》表82-选取带的基准长度d L =1400mm 根据《机械设计》式（8-24）计算实际中心距a 。

002d d L L a a -≈+

72.489256

.14201400500=-+

中心距的变化范围:

min max 0.0150.03d d

a a L a a L =-=+

计算得:mm a mm 531468≤≤。（5）验算小带轮上的包角

12157.3 180()o

d d d d a

α≈--=4893.57)85180(180-- 16990o o ≈≥ 故符合要求。

（6）计算V 带的根数Z ，计算单根V 带的额定功率r p

由190d d mm =和11440/min n r =，查机械设计书表84a -得P 0=1.07kw 根据11440/min n r =，1i =2和A 型带查表84b -得00.17p kw ?=，查表85-得 K α=0.98，由表82-得0.96L K =，所以

00()R L P P P K K α=+?=（1.07+0.17）×0.98×0.96=1.17kw 计算V 带根数Z ：

p Z P =

=4.4/1.17=3.76 故取4根。

（7）计算单根V 带的初拉力的最小值0min ()F ，由《机械设计》表8-3得A 型带的单位长度质量0.1/q kg m =,于是