16立方混凝土搅拌运输车罐体结构设计
完整版重型混凝土搅拌车的总体设计和研究
完整版重型混凝土搅拌车的总体设计和研究重型混凝土搅拌车是路面施工中必不可少的设备之一、它主要用于将混凝土原材料进行搅拌，从而确保混凝土的均匀性和稳定性。
本文将对重型混凝土搅拌车的总体设计和研究进行详细介绍。
重型混凝土搅拌车的总体设计主要包括车身结构设计、搅拌系统设计和控制系统设计。
首先是车身结构设计。
重型混凝土搅拌车的车身需要具有足够的强度和稳定性，以承受搅拌过程中产生的巨大冲击力和振动力。
为了增加车身的强度，可以采用高强度钢材进行焊接和加固。
此外，车身的搅拌罐也需要具有足够的强度和耐磨性，以承受混凝土搅拌时产生的冲击力和磨损。
其次是搅拌系统设计。
重型混凝土搅拌车的搅拌系统主要由搅拌罐、搅拌叶片和传动装置组成。
搅拌罐是将原材料进行搅拌和混合的主要部分。
为了增加搅拌效果，可以在罐体内设置一些转子或叶片，使混凝土能够充分搅拌并达到均匀的效果。
传动装置主要负责驱动搅拌罐的旋转，常用的传动方式包括液压传动和电动传动。
在设计过程中，需要特别注意传动装置的强度和稳定性，以确保搅拌罐能够正常运转。
最后是控制系统设计。
重型混凝土搅拌车的控制系统主要负责控制车辆的各项功能，如搅拌罐的旋转、混凝土的流出等。
常用的控制方式包括手动控制和自动控制。
手动控制需要操作员通过按钮或控制杆手动操作车辆的各项功能。
而自动控制则通过传感器和电脑程序来实现混凝土搅拌过程的自动化。
在设计过程中，需要考虑控制系统的可靠性和灵活性，以满足不同施工需求。
综上所述，重型混凝土搅拌车的总体设计包括车身结构设计、搅拌系统设计和控制系统设计。
其中，车身结构需要具有足够的强度和稳定性，以承受搅拌过程中产生的冲击力和振动力。
搅拌系统需要确保混凝土能够充分搅拌并达到均匀的效果。
控制系统需要控制车辆的各项功能，以满足不同施工需求。
通过对重型混凝土搅拌车的总体设计和研究，可以提高其工作效率和稳定性，从而更好地满足施工需求。
混凝土搅拌运输车结构介绍
4、搅拌筒的工作原理与过程
❖ 砼切向和轴向的复合运动
装料：正向10~14r/min 搅拌：正向10~14r/min 搅动：低速正转1~3r/min 卸料：反转12~16r/min
❖ 影响搅拌筒工作性 能的因素
螺旋叶片曲线参数 搅拌筒形状和尺寸 搅拌筒转速和转向
正转
反转
二、 搅拌筒的驱动动力和驱动装置
4.2.3 搅拌运输车的供水系
❖ 主要用于清洗搅拌装置 ❖ 组成
液压供水方式 ❖水泵、驱动装置、水箱、量水器等
气压供水方式 ❖密闭压力水箱、闸阀、水表等
第三节 搅拌运输车的设计
❖ 搅拌运输车的设计要求和设计方法
实验辅助设计 类比设计 计算机辅助设计
❖ 设计内容
总体方案设计 搅拌筒及其附属结构设计 搅拌筒驱动动力及装置设计 汽车底盘选择和改装 辅助机构设计
搅拌运输车的具体设计
1、拟定整机结构方案 （1）搅拌运输车的公称搅动容量 （2）运输的混凝土性质 5~21cm的预拌混凝土 （3）搅拌运输车的工作方式 （4）使用寿命 （5）经济效果
2、各主要系统可供选择的内容 （1）搅拌筒及其附属装置
原则：结构简单、紧凑、轻便，以尽量降低自重；结构布 置要适应底盘的狭长体形和高度限制，尽量降低搅拌筒和搅 拌运输车的整车高度和重心
运载底盘
整车结构
搅拌运输车整车结构
底盘
搅拌筒
进出料装置 液压系统
前后台及 车架
整车构成
其它装置
整车成本构成中，底盘占到70~80%左右，而液压 传动件、搅拌筒及其它结构件的成本一般为10~12万元 左右。因此搅拌车的质量主要由底盘、泵、马达、减速机、 搅拌筒等决定。
新型搅拌运输车及其搅拌罐体设计
运距长且不会产生混凝土 沉淀和离析 的设计方案
第一作 者 : 田娟 , 女 , 1 73年 9 生 , 工 程师 , 现从事 专用 车设 计工作
A b stra e t A t P rese n t, th e q u a lity o f co n c rete m ix er tr e k lo a d f atu res m o re an d m o r u e e
峨留 目 T CHN C 尸 U 胭 E I O M
新型搅拌运输车及其搅拌罐体设计
D e s ig n o f N e w T y P e C o n e r6 e M i e r T ru c k a n d N e w t x TyPe Tank
田娟, 韩万喜2
T I N Juan 6 A t al
an g le : r a te ria l d e elin e in a n g le n
中图分类号: U 469石5刀 文献标识 码: A 2
文章编号 : 一 022 6(20 一)04 一 004一 0046一 03
1 前言
200 年国家四万亿基础建设项目的投 9 人 , 使房地产 高速公路 高铁 桥梁建
因素加 大 , 带 来安 全 隐患 以上种 种 原 因
系统及其底盘和上装连接附件
. 3 5 新结构特 点
a . 车辆稳定性明显得到提高 , 搅拌 筒 固定 在 底盘 上不 动 , 其整 车 重心 远远 低 于传统型搅拌车 b . 装载质量加大 , 装载率几乎达到
100% , 传统 结构 一般 为5 % ~ 6 % 5 5 . 每个搅拌轴上叶片边缘直径的设 计不 大于 80 ~ 0 , 远远 小于 梨形 搅拌罐 体
1. 北汽福 田汽车股份 有限公司宣化专用车分公 司 2. 北汽福 田股份汽车有限公 司北京欧受重型汽车厂
搅拌车设计计算书全解
混凝土搅拌运输车设计计算书湖北汇合专用汽车有限公司二〇一四年五月二十日混凝土搅拌运输车设计计算书一.上车的设计计算。
1.搅拌筒几何容积的确定根据中机函［2015］7号文件《关于规范混凝土搅拌运输车《公告》管理要求的通知》中第1条1、2、3款要求:混凝土搅拌运输车应符合下表规定：1)最大总质量搅拌筒搅动容搅拌筒几何容车型33）））（kgm量（m量（≤7.7≤4二轴混凝土搅拌运输车≤16000a混凝土搅拌运输车的搅拌筒填充率应不小于51.5％(填充率定义：2)搅拌筒搅动容量与几何容量之比，用百分比表示)。
混凝土搅拌运输车的搅动容量应符合下式要求：3)搅动容量≤载质量（kg）/ 混凝土密度（kg/m3）×110%注：混凝土密度采用GB/T 26408-2011《混凝土搅拌运输车推荐的2400kg/m3。
根据上述要求：HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车搅拌筒几何容积搅拌容积（搅拌容积=载质量（kg）/ 混凝土密度（kg/m3））应满足如下要求：0.515≥ V/ V jd3/1.1=3.6VV≤m d3)V——设计额定搅拌容积即装载容积(m3)V(m——混凝土搅拌运输车搅动容量d3)——搅拌筒几何容积(mV j m3.5HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车的搅拌容积选定为3。
2.搅拌筒设计尺寸的计算根据上述第一部分对HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车搅拌容积与搅拌筒几何容积的确认，先对搅拌筒的设计尺寸进行计算并进行校核。
根据中华人民共和国建筑工业行业标准JG/T5094-1997《混凝土o。
13.5 的取值选为搅拌运输车》，搅拌筒的斜置角α由于运输车必须保证在坡度为14%的路面上行驶且出料口面对下坡方向时不产生外溢，故在计算搅拌罐的额定装载容量时取混凝土与搅?????8?arctan(0.14)?拌轴线的夹角00α21αα图2.1搅拌罐体图搅拌筒目前一般采用梨形，底部（称为前锥）是较短的锥形，中部是圆柱形，上部（后锥）是较长的锥形，研究发现：搅拌筒中下部的外形接近球体形状为最佳，这时，不仅搅拌效果好，搅拌效率高，而且也因搅拌筒重心适当前移，对合理分配运载底盘前后桥负荷，提高搅拌输送车的装载能力是有利的。
混凝土搅拌车搅拌筒设计
混凝土搅拌运输车搅拌筒的研究与设计本文主要包括以下内容：1、绪论部分2、搅拌筒的结构设计及受力分析3、驱动功率的计算4、搅拌筒螺旋叶片的设计5、搅拌筒螺旋叶片的三维造型设计山大兴邦技术中心制混凝土搅拌运输车结构上主要由独立的汽车底盘和混凝土搅拌装置两部分组成。
一般汽车底盘主要起到运输和对搅拌筒提供动力的作用，而搅拌装置则是装载混凝土及对其起搅拌和卸料的作用。
本文着重对混凝土搅拌运输车的搅拌筒筒体及其内部搅拌叶片进行研究与设计。
混凝土搅拌运输车搅拌筒筒体的结构一般是由三部分组成，即由前、后锥段筒体和中段圆柱筒体焊接而成。
本文在设计搅拌筒筒体时，主要通过计算机辅助设计得到搅拌筒体相关的几何尺寸，然后通过ANSYS软件重点对其进行静态受力分析，得到相关的应力、位移分布云图和变形图，这对设计搅拌筒筒体时进行选材和几何结构尺寸优化起到重要的验证依据。
混凝土的搅拌和卸料主要取决于搅拌筒中的两条螺旋叶片，因此螺旋叶片的设计对搅拌运输车就显得格外重要。
本文通过对叶片的理论设计计算进行编程，得到叶片的等分点值，然后利用Pro 甩软件对其进行造型设计。
将螺旋叶片在搅拌筒的不同部位进行分段，结合程序运算的每段数据，对螺旋叶片分别进行造型设计和拟合，最终得到了两条准确的螺旋叶片。
另外，在对螺旋叶片的拟合问题上，本文的设计解决了实际制造中，螺旋叶片衔接不上，用钢筋逼焊在一起，产生应力不均等相关的问题。
最后，将建模技术应用于混凝土运输车搅拌筒的研究，对其设计、制造有重要的指导意义。
这种研究思想和方法，在众多企业激烈的竞争中，确保了混凝土的质量和满足不同工作环境的需求，使得混凝土运输车的研制向着高效率、高技术、高质量及智能化控制的方向发展，对于研究和开发其它高性能机械产品具有一定的指导意义和实用参考价值。
一、绪论 (5)1.1 混凝土搅拌运输车的国内外现状和发展趋势 (5)1.2 混凝土搅拌运输车的结构及工作原理 (6)1.2.1 混凝土搅拌运输车的结构 (6)1.2.2 混凝上搅拌运输车的工作原理 (7)1.3 混凝土搅拌运输车的类型和特点 (8)1.3.1 混凝土搅拌运输车的类型 (8)1.3.2 混凝土搅拌运输车的特点 (9)1.4 本文主要研究内容 (9)二、搅拌筒的结构设计及受力分析 (11)2.1搅拌筒的结构和工作原理 (11)2.2搅拌筒的结构设计计算 (12)2.2.1搅拌筒的几何容积 (12)2.2.2搅拌筒的有效容积计算 (12)2.2.3搅拌筒各参数的确定 (13)2.3 搅拌筒筒体的有限元分析 (16)2.3.1搅拌筒工作状态的受力分析 (16)2.3.2用ANSYS对搅拌筒筒体进行建模及分析 (17)2.3.3 用ANSYS对搅拌筒封头法兰进行分析 (34)2.4本章小结 (39)三、驱动功率的计算 (40)3.1 搅拌力矩曲线 (40)3.2 驱动阻力矩计算 (40) (41)3.2.1 拌合料与筒壁间的摩擦力矩M筒摩 (42)3.2.2 拌合料与搅拌叶片间的摩擦阻力矩M叶摩3.2.3 流动阻力矩 (43)3.2.4 由筒体的转动引起的偏载，对搅拌筒的阻力矩 (43)3.3 搅拌筒驱动功率的计算 (44)四、搅拌筒螺旋叶片的设计 (46)4.1搅拌筒螺旋叶片的工作原理 (46)4.2搅拌筒螺旋叶片的曲线、曲面设计 (46)4.2.1搅拌筒螺旋叶片的螺旋曲线的选择 (46)4.2.2搅拌筒螺旋叶片的螺旋曲面的选择 (48)4.3搅拌筒螺旋叶片的计算机辅助设计 (52)4.3.1前锥段螺旋叶片的计算 (52)4.3.2圆柱段螺旋叶片的计算 (58)4.3.3后锥段螺旋叶片的计算 (59)4.4搅拌筒螺旋叶片的展开计算 (65)4.4.1计算锥的建立 (65)4.4.2前锥段螺旋叶片的展开计算 (68)4.4.3圆柱段螺旋叶片的展开计算 (71)4.4.4后锥段螺旋叶片的展开计算 (72)4.5本章小结 (74)五、搅拌筒螺旋叶片的三维造型设计 (76)5.1用Pro/E对搅拌筒螺旋叶片进行三维造型设计 (76)5.1.1用pro/E绘制搅拌筒的螺旋线 (76)5.1.2 用Pro/E对螺旋叶片进行三维造型 (84)5.1.3螺旋叶片在搅拌筒三段中的衔接 (90)5.2本章小结 (92)一、绪论1.1 混凝土搅拌运输车的国内外现状和发展趋势随着建筑业的发展，混凝土使用量也不断增加，而我国混凝土主要用于城市公共设施、民用住房的建筑中。
搅拌车设计计算书(DOC)
混凝土搅拌运输车设计计算书湖北汇合专用汽车有限公司二〇一四年五月二十日混凝土搅拌运输车设计计算书一.上车的设计计算。
1.搅拌筒几何容积的确定根据中机函［2015］7号文件《关于规范混凝土搅拌运输车《公告》管理要求的通知》中第1条1、2、3款要求:1)混凝土搅拌运输车应符合下表规定：2)混凝土搅拌运输车的搅拌筒填充率应不小于51.5％(填充率定义：搅拌筒搅动容量与几何容量之比，用百分比表示)。
3)混凝土搅拌运输车的搅动容量应符合下式要求：搅动容量≤载质量（kg）/ 混凝土密度（kg/m3）×110%注：混凝土密度采用GB/T 26408-2011《混凝土搅拌运输车推荐的2400kg/m3。
根据上述要求：HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车搅拌筒几何容积搅拌容积（搅拌容积=载质量（kg）/ 混凝土密度（kg/m3））应满足如下要求：V d/ V j≥0.515V≤V d/1.1=3.6 m3V——设计额定搅拌容积即装载容积(m3)V d——混凝土搅拌运输车搅动容量(m3)V j ——搅拌筒几何容积(m 3)HH5142GBJ 型混凝土搅拌运输车的搅拌容积选定为3.5 m 3。
2.搅拌筒设计尺寸的计算根据上述第一部分对HH5142GBJ 型混凝土搅拌运输车搅拌容积与搅拌筒几何容积的确认，先对搅拌筒的设计尺寸进行计算并进行校核。
根据中华人民共和国建筑工业行业标准JG/T5094-1997《混凝土搅拌运输车》，搅拌筒的斜置角α的取值选为13.5o 。
由于运输车必须保证在坡度为14%的路面上行驶且出料口面对下坡方向时不产生外溢，故在计算搅拌罐的额定装载容量时取混凝土与搅拌轴线的夹角0arctan(0.14)8ααα=+≈+图2.1搅拌罐体图搅拌筒目前一般采用梨形，底部（称为前锥）是较短的锥形，中部是圆柱形，上部（后锥）是较长的锥形，研究发现：搅拌筒中下部的外形接近球体形状为最佳，这时，不仅搅拌效果好，搅拌效率高，而且也因搅拌筒重心适当前移，对合理分配运载底盘前后桥负荷，提高搅拌输送车的装载能力是有利的。
大方量搅拌车底架的结构设计
大方量搅拌车底架的结构设计摘要：介绍了大方量搅拌车副车架结构设计，以及市场反馈的副车架开裂现象，通过对副车架进行受力分析，解决副车架开裂问题。
关键词：混凝土搅拌运输车，副车架，焊缝开裂，底架总成，连接梁Abstract: this paper introduces a generous amount mixer vice frame structure design, and market feedback vice frame cracking phenomenon, through to the vice frame mechanics analysis, solve the vice frame cracking problem.Keywords: concrete mixing truck, vice frame, which leads to welding crack, chassis assembly, connection beam1 前言目前我公司生产的混凝土搅拌运输车含括8—16立方系列化产品，整车主要由底盘和上装两大部分组成。
上装部分主要由底架总成、罐体总成、供水系统、进出料系统、液压系统、爬梯总成和操纵系统组成。
底架总成直接与底盘连接，上装其他总成全部安装在底架总成上，是混凝土搅拌车的重要部件。
罐体总成通过减速机直接安装在底架总成的前后支架上，通过合理设计前后支架高度来达到高变罐体倾角，从而使罐体达到所需的有效容积。
底架总成主要由前支架、后支架、副车架、附件总成和滚轮总成，12立方以上搅拌车底架增加连接梁。
如图1所示。
图1底架总成结构搅拌车罐体在转动过程中，底架总成承受着拉伸、扭转、弯曲的复合应力，应力状态极为复杂和恶劣。
在行驶过程中，底架和底盘纵梁的不断振动，使副车架和底盘纵梁发生弹性弯曲，在达到一定的疲劳次数后，副车架就会在应力集中处出现开裂现象。
可见，有效的减少副车架的应力集中是防止副车架开裂的有效方法。
16立方混凝土搅拌运输车罐体结构设计
16立方混凝土搅拌运输车罐体结构设计
我公司设计的16立方混凝土搅拌车在江淮8*4重卡格尔发底盘上进行设计开发，与我公司之前设计的所有系列搅拌车罐体结构均不同。
8—14立方混凝土搅拌运输车罐体结构：罐体直径为2300mm，罐体形状为梨形，除封头外由筒体1、筒体2、筒体3、活动圈、筒体4、叶片总成、导料筒组成，如图1所示：
1—封头2—筒体1 3—叶片总成4—筒体2 5—筒体3
6—活动圈7—筒体4 8—导料筒
由于该结构罐体直径较小，封头直径为1704mm，罐体封头厚度为6mm，其余筒体厚度为5mm。
不同容量的搅拌运输车根据底盘可利用长度来设计罐体安装倾角和罐体中筒体2长度，从而实现客户要求的容积量。
对于大立方混凝土搅拌车，罐体长度需较长，但与底盘可利用长度相矛盾，整车无法布置。
设计人员根据底盘状态和经验，将16立方搅拌车罐体直径设计成2470mm，结构如图2所示：
1—封头2—叶片总成3—筒体1 4—筒体2 5—筒体3
6—筒体4 7—活动圈8—筒体5 9—导料筒该16立方结构罐体直径较大，封头直径为1900mm，罐体总容积为25立方，在相同长度下比罐体直径为2300mm的容积大5立方，由于罐体直径加大，叶片螺旋距增大，为了增加强度，在封头内部增加6个加强筋，封头厚度增加到8mm，其余筒体厚度增加到6mm。
整车设计出来后通过装水试验，静态下装载16.5立方水不洒水。
在罐体转动过程中，我们
继续加水到17立方，发现当水转到尾部时由于惯性会有水从导料筒尾部溢出，为了让客户装载更多而不出现溢料现象，我们将导料筒割8个直径80mm的孔（每边四个），试验证明：当水转到尾部时，水会沿着孔又重新掉进罐体内部，有效阻止溢料现象发生。
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16立方混凝土搅拌运输车罐体结构设计
我公司设计的16立方混凝土搅拌车在江淮8*4重卡格尔发底盘上进行设计开发，与我公司之前设计的所有系列搅拌车罐体结构均不同。
8—14立方混凝土搅拌运输车罐体结构：罐体直径为2300mm，罐体形状为梨形，除封头外由筒体1、筒体2、筒体3、活动圈、筒体4、叶片总成、导料筒组成，如图1所示：
1—封头2—筒体1 3—叶片总成4—筒体2 5—筒体3
6—活动圈7—筒体4 8—导料筒
由于该结构罐体直径较小，封头直径为1704mm，罐体封头厚度为6mm，其余筒体厚度为5mm。
不同容量的搅拌运输车根据底盘可利用长度来设计罐体安装倾角和罐体中筒体2长度，从而实现客户要求的容积量。
对于大立方混凝土搅拌车，罐体长度需较长，但与底盘可利用长度相矛盾，整车无法布置。
设计人员根据底盘状态和经验，将16立方搅拌车罐体直径设计成2470mm，结构如图2所示：
1—封头2—叶片总成3—筒体1 4—筒体2 5—筒体3
6—筒体4 7—活动圈8—筒体5 9—导料筒该16立方结构罐体直径较大，封头直径为1900mm，罐体总容积为25立方，在相同长度下比罐体直径为2300mm的容积大5立方，由于罐体直径加大，叶片螺旋距增大，为了增加强度，在封头内部增加6个加强筋，封头厚度增加到8mm，其余筒体厚度增加到6mm。
整车设计出来后通过装水试验，静态下装载16.5立方水不洒水。
在罐体转动过程中，我们
继续加水到17立方，发现当水转到尾部时由于惯性会有水从导料筒尾部溢出，为了让客户装载更多而不出现溢料现象，我们将导料筒割8个直径80mm的孔（每边四个），试验证明：当水转到尾部时，水会沿着孔又重新掉进罐体内部，有效阻止溢料现象发生。