混凝土搅拌车搅拌筒设计

混凝土搅拌车拌筒螺旋叶片的设计说到混凝土搅拌车，大家都会想到那种满载水泥、沙子、碎石，转啊转，轰隆轰隆的大家伙吧？但你知道吗，这个车子里面最重要的部件之一就是它那一条螺旋叶片。

没错，就是这条螺旋状的钢铁“魔杖”把各种原料搅拌得均匀又美丽，不然混凝土怎么能打得又快又好呢？但说起这条螺旋叶片的设计，嘿，那可真是个大学问呢！这不仅仅是一个简单的“做个螺旋”这么容易，里面可是有好多精细的考量和设计哦。

螺旋叶片的形状和角度可是要下大功夫的。

想象一下，如果叶片设计得太平，混凝土就搅不均匀，像在锅里炒菜一样，一会儿沙子多，一会儿水泥多，搞不好还会出现颗粒沉淀的现象。

大家是不是都看过水泥倒车时，车子不停地旋转，搅拌叶片在不停地转动。

就像炒菜的时候，锅铲要不停翻动一样，这个搅拌叶片的转动可是让水泥、沙子、石子三种材料混合成一体，才能保证每一车的混凝土质量。

叶片的角度设计要恰到好处，太陡会费劲，转不动；太平又搅拌不好。

那设计师可真是要费劲脑袋了。

再说了，螺旋叶片的材质可得好好挑选。

你要是选错了材质，可能叶片转几圈就磨损了，那混凝土的质量也得大打折扣。

想象一下，如果在工作的时候叶片突然断裂，那可真是麻烦大了。

搞不好还会因为安全隐患导致事故呢！所以，叶片的材质一般都采用高强度的合金钢，既坚固又耐磨。

这个材质的选择和车的使用寿命息息相关，简直是大事！好了，说了这么多，我们再来看看这螺旋叶片的设计需要考虑的一个问题——搅拌效率。

你想啊，要是叶片设计得不好，混凝土混合的效率就低，搞得像拌和泥巴一样，一车车的等着也搞不好。

要想让混凝土搅拌车转得又快又好，叶片的结构就得合理。

叶片的宽度、长度、弯曲的角度，每一个细节都影响着它的转动速度和搅拌效果。

你可得知道，现代化的搅拌车往往配备了多段螺旋叶片，一段一段的设计就像是手工做的工艺品，每一段叶片都起到了不同的作用，保证了混凝土的搅拌质量达到最好。

不得不提的就是叶片的清洁问题了。

这个问题听起来简单，实际上可麻烦呢。

搅拌车工程方案一、概述搅拌车是一种用于混合混凝土的专用车辆，主要用于工地、建筑现场等需要混凝土的地方。

由于搅拌车的工作环境严苛，对车辆的性能和稳定性有较高要求。

因此，设计一款性能稳定、工作效率高的搅拌车是工程师们面对的一项具有挑战性的任务。

本文将从搅拌车的设计、结构、选材等方面进行详细的工程方案设计，并针对其中的一些关键技术进行深入分析和讨论。

二、设计方案1.车辆结构设计搅拌车的主要结构包括底盘、搅拌筒、液压系统、传动系统等部分。

在设计搅拌车的底盘时，需要考虑到车辆的载重能力、稳定性以及适应不同路况的能力。

因此，在选用底盘时，可以采用一些重型货车底盘作为基础，并在此基础上进行结构强化和优化设计。

搅拌筒是搅拌车的核心部分，其设计将直接影响到搅拌效果和工作效率。

在搅拌筒的设计中，需要考虑到搅拌筒的结构强度、搅拌效果和受力情况，并结合流体力学等理论对其进行优化设计。

液压系统和传动系统是搅拌车的关键部分，对其进行合理的设计和选材能够提高车辆的工作效率和稳定性。

液压系统的设计需考虑到液压元件的选用、系统的协调性等因素；传动系统需要考虑到传动效率、可靠性和寿命等因素。

2.选材方案在搅拌车的设计中，选用合适的材料能够提高车辆的性能和使用寿命。

例如，搅拌筒的制造可选用高强度耐磨钢材料，以提高其耐磨性和使用寿命；底盘的制造可选用高强度钢材，以提高车辆的稳定性和承载能力；液压系统和传动系统的元件也需选用高品质的液压元件和传动件，以提高其耐用性和可靠性。

3.技术创新方案搅拌车作为一个传统的工程机械产品，可以通过技术创新来提高其性能和工作效率。

例如，在搅拌筒的设计中，可以考虑采用双向旋转搅拌筒或采用不同形状的搅拌筒，以提高搅拌效果和工作效率；在液压系统中，可以考虑引入智能控制技术，以提高系统的稳定性和工作效率；在传动系统中，可以考虑引入变速传动技术，以提高传动效率和适应性。

三、关键技术分析1.搅拌筒的设计搅拌筒是搅拌车的核心部分，其设计将直接影响到搅拌效果和工作效率。

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。

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。

编号淮安信息职业技术学院毕业论文学生姓名顾立亮学号系部机电工程系专业机械制造与自动化班级210930指导教师蒋继红摘要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，在工业生产中搅拌操作从工业生产开始的。

混凝土搅拌机是一款大型搅拌机，主要适用于较大的建筑工程，是非常重要的建筑机械。

本次设计的搅拌机是混泥土搅拌机的一种，在搅拌过程中通过搅拌轴的回转运动来带动搅拌叶片对筒内物料进行剪切、挤压和翻转推移等搅拌作用。

其主要结构包括：上料、卸料系统、搅拌传动系统、搅拌装置、供水系统、机架及行走系统等。

我们主要对传动方案进行了选择和设计计算，机架结构方案、机架上所有部件之间的相互位置、以及确定了上料、卸料的方式以及叶片的结构，并对部分零部件进行了校核，使之满足不同场合的工作要求。

关键词：搅拌机、机架、系统、结构目录摘要.................................................. 错误!未指定书签。

绪论.................................................. 错误!未指定书签。

第一章总述............................................ 错误!未指定书签。

1.1混凝土简介....................................... 错误!未指定书签。

1.2搅拌的任务....................................... 错误!未指定书签。

1.3搅拌机应具备的功能特点........................... 错误!未指定书签。

第二章传动系统设计.................................. 错误!未指定书签。

2.1带传动设计....................................... 错误!未指定书签。

1.前言1.1 混凝土搅拌车的介绍商品混凝土的发展从根本上改变了传统上工地自制混凝土，用翻斗车或自卸卡车进行输送，就近使用的落后生产方式，建立起一种新的生产方式，即许多施工工地所需要的混凝土，都由专业化的混凝土工厂或大型混凝土搅拌站集中生产供应，形成以混凝土制备地点为中心的供应网。

由于混凝十工厂便于应用现代电子技术，使用计算机控制生产，可以得到精确配比和均质拌合的混凝土，使混凝土质量大大提高，所以对于整个施丁工程起到良好的促进作用。

但是混凝土的商品化生产，势必把混凝土从厂站输送到各个需求工地之间的距离相应加长，有些供应点甚至很远。

当混凝土的输舒巨离(或输送时间)超过某一限度时，叮燃使用一般的运输机械进行输送，混凝土就可能在运输途中发生分层离析，甚至初撇见象，严重影响混凝土质量，这是施工所不允许的。

因此为了适应商品混凝土的输送，发展了一种运送混凝土的专用机械—混凝土搅拌运输车(以下简称搅拌运输车)。

图1.1所示就是这种搅拌运输车的外形和基本结构。

搅拌运输车多作为混凝十工厂或搅拌站的配套运输机械，通过搅拌运输车将混凝土工厂、搅拌站与许多施工工地联系起来，如与混凝土输送泵配合使用，在施工现场进行“接力”输送，则可以完全不再需要人力的中间周转而将混凝土连续不断的送到施工浇注点，实现混凝土输送的高效能和全部机械化。

搅拌运输车实际上就是在载重汽车或专用运载底盘上安装一种独特的混凝土搅拌装置的组合机械，它兼有载运和搅拌混凝土的双重功能，可以在运送混凝土的同时对其进行搅动或搅拌。

因此能保证输送混凝土的质量，允许适当延长运距(或运送时间)。

基于搅拌运输车的上述工作特点，通常可以根据对混凝土运距长短、现场施工条件以与对混凝土的配比和质量的要求等不同情况，采取下列不同的工作方式:(1)预拌混凝土的搅动运输这种运输方式是搅拌运输车从混凝土工厂装进已经搅拌好的混凝土，在运往工地的路途中，使搅拌筒作大约1-3r/min的f氏速转动，对运输运的混凝土不停地进行搅动，以防止出现离析等现象，从而使运到工地的混凝土质量得到控制，并相应增长运距。

混凝土搅拌机搅拌部分设计混凝土搅拌机是一种常用于工程施工中的机械设备，主要用于将水泥、砂、石料等原料进行搅拌，形成均匀的混凝土。

搅拌部分是混凝土搅拌机的核心部件，其设计合理与否直接影响到混凝土搅拌机的工作效率和搅拌质量。

下面将从搅拌部分的结构设计、材料选择和动力系统等方面对混凝土搅拌机搅拌部分的设计进行详细阐述。

混凝土搅拌机搅拌部分的结构设计是影响其搅拌效果和维修保养的重要因素之一、一般情况下，搅拌部分由搅拌系统、传动系统和搅拌筒组成。

搅拌系统主要包括搅拌轴、搅拌叶片和搅拌桨等，其设计要保证能够充分混合原料，并提供足够的搅拌力。

搅拌轴应尽量设置可调节的转速，以满足不同类型混凝土的搅拌要求。

搅拌叶片和搅拌桨的形状和角度也需要经过仔细的计算和优化，以保证混凝土能够快速而均匀地进行搅拌。

材料的选择是混凝土搅拌机搅拌部分设计的关键。

由于混凝土搅拌机在工作过程中受到较大的力和摩擦，因此需要选择高强度、耐磨损的材料作为搅拌叶片和搅拌桨的制造材料。

常用的材料有高铬合金铸铁、高锰钢等，这些材料具有良好的耐磨性和抗冲击性能，能够有效延长搅拌部件的使用寿命。

动力系统是混凝土搅拌机搅拌部分的重要组成部分，其设计要合理、可靠，能够提供足够的动力供给。

一般情况下，混凝土搅拌机的动力系统采用电动机或柴油发动机，其选择要根据实际施工情况和工作环境来确定。

电动机一般适用于城市建筑施工等环境，柴油发动机适用于无电力供应的工地。

在动力系统的设计中，还需要考虑到机械传动部分的选型和合理配置，以提高传动效率和减少能量损失。

除了以上提到的几个方面，混凝土搅拌机搅拌部分的设计还需要考虑到结构的简化和操作的便捷性。

混凝土搅拌机的搅拌部分应尽可能简化结构，减少零部件的数量和重量，以降低成本和提高施工效率。

此外，搅拌部分的设计还应考虑到操作人员的安全和方便性，例如设置操作平台和安全防护设施等，以提供良好的工作环境。

综上所述，混凝土搅拌机搅拌部分的设计是一项复杂而重要的任务。

混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法
首先，混凝土搅拌车搅拌筒设计要根据搅拌要求确定尺寸。

尺寸包括直径、长度和搅拌筒容积。

直径和长度一般是根据搅拌能力和搅拌效率来确定的，直径越大搅拌能力越强，长度越长搅拌效率越高。

容积要根据每次搅拌的混凝土量来确定，一般可以根据工程施工需要来确定容积大小。

其次，搅拌筒内螺旋叶片的设计也是搅拌筒设计的重要部分。

螺旋叶片的设计要考虑到混凝土的搅拌均匀性和搅拌轴向方向和循环方向。

螺旋叶片的安装方式有固定式和可拆卸式，固定式一般用于大型搅拌筒，可拆卸式一般用于小型搅拌筒，方便更换和维修。

再次，在搅拌筒设计过程中，需要考虑搅拌筒的结构和材料选择。

结构通常分为搅拌筒主体、入料口、出料口、搅拌叶片等部分。

材料主要选择高强度和耐磨性能较好的钢材，以保证搅拌筒的使用寿命和搅拌质量。

另外，还需要考虑搅拌筒的搅拌速度和搅拌时间。

搅拌筒的搅拌速度要根据混凝土的特性和搅拌要求来确定，一般在4-14转/分之间。

搅拌时间一般根据混凝土的水泥种类和配合比进行确定，一般为1-3分钟。

最后，需要考虑搅拌筒的传动方式。

传动方式一般有液压传动和机械传动两种。

液压传动适用于大型搅拌车，可以提高传动效率和搅拌能力；机械传动适用于小型搅拌车，结构简单，维修方便。

总之，混凝土搅拌车搅拌筒设计是一个综合考虑多个因素的过程，需要根据实际情况和搅拌要求来进行合理设计。

设计合理的搅拌筒可以提高工作效率，保证搅拌质量，从而提高混凝土施工质量。

混凝土搅拌机毕业设计设计
首先，混凝土搅拌机的设计应该满足不同施工场景的需求。

对于小型
施工场地，可以设计成移动式搅拌机，便于在不同地点使用。

对于大型工地，可以设计成固定式搅拌机，便于连续生产混凝土。

此外，还需要考虑
到搅拌机的容量，以满足工地的混凝土需求。

其次，混凝土搅拌机的设计应注重搅拌效率和能耗的平衡。

一方面，
搅拌时间应该尽量短，以提高生产效率，并保证混凝土的品质。

另一方面，应合理设计搅拌机的结构，以降低能耗，减少资源浪费。

第三，混凝土搅拌机的安全性设计也至关重要。

应考虑到搅拌机在运
行时可能产生的噪音、震动和尘埃等问题，合理设计防护设施，保障操作
人员的工作环境健康与安全。

此外，还应设计安全装置，如紧急停机按钮、电气保护装置等，以确保在紧急情况下能够及时停机，避免意外事故的发生。

最后，混凝土搅拌机的设计还需要考虑到维护和保养的方便性。

设备
需要定期保养和维修，因此应设计方便拆卸和更换的零部件，并提供维修
和保养的指导和培训。

此外，还应提供完善的售后服务体系，及时响应客
户的需求。

综上所述，混凝土搅拌机的设计需要考虑多个因素，如施工场景需求、搅拌效率、能耗、安全性和维护方便性等。

只有在考虑全面的基础上，设
计出满足用户需求的混凝土搅拌机，才能提高工地施工效率，保证混凝土
质量，提升用户满意度。

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。

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。

混凝土搅拌机毕业设计设计题目：混凝土搅拌机的设计与优化一、引言混凝土是建筑施工过程中常用的材料之一，用于制作建筑物的基础、地板、梁柱等构件。

混凝土搅拌机是混凝土施工过程中必不可缺的设备，用于将水泥、砂子、骨料和掺合料等物料充分搅拌均匀，制成混凝土。

二、问题分析目前市场上已有多种不同型号的混凝土搅拌机，但存在一些不足之处，如能耗高、搅拌效率低、可靠性差等问题。

因此，本设计旨在设计一种新型的混凝土搅拌机，以解决现有搅拌机存在的问题并提高其性能。

三、设计内容1.混凝土搅拌机的整体结构设计：包括搅拌筒、传动装置、电机等部分的布局和连接方式。

设计应考虑到搅拌筒的稳定性、传动效率和整机结构的紧凑性。

2.动力系统设计：选择合适的电机功率、转速和传动装置，以提供足够的动力输出和搅拌效率。

3.混拌系统设计：包括选择适当的搅拌筒形状和布局，以及优化搅拌叶片的数量和形状，以提高搅拌效果和均匀度。

4.操作控制系统设计：设计人性化的操作界面和控制方式，方便操作人员进行控制和监测搅拌过程中的各项参数。

5.安全保护系统设计：设计可靠的安全保护装置，如过载保护、漏电保护等，以确保操作人员的安全。

四、设计优化方法1.仿真模拟：使用计算机辅助设计软件对搅拌机进行仿真模拟，分析不同参数对搅拌效果和能耗的影响，优化设计方案。

2.实验验证：在实验室中进行多组不同参数条件下的实验，通过测量搅拌效果和能耗等指标，验证设计方案的合理性和优越性。

3.参考经验：借鉴已有的混凝土搅拌机设计和应用经验，结合自身设计要求和条件，选择合适的设计方案。

五、设计成果与预期效益通过本设计，预期可以得到一种新型的混凝土搅拌机，具有以下特点和优势：1.搅拌效率高：通过优化搅拌系统设计，提高搅拌效果和混凝土均匀度，提高施工效率。

2.能耗低：通过合理选择传动装置和优化搅拌叶片等措施，降低搅拌机的能耗。

3.结构紧凑：设计整体结构紧凑，占地面积小，方便施工现场使用。

4.操作便捷：设计人性化的操作界面和控制方式，方便操作人员进行控制和监测。

混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法1.混凝土搅拌筒主要结构尺寸的确定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的取值可参照下表1.1:）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=+≈+搅拌筒目前一般采用梨形，底部（称为后锥）是较短的锥形，中部是圆柱形，上部（前锥）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。

因此，设计时，后锥加上球冠的长度基本等于中圆的半径。

具体参见图1.1所示：设前锥长为1L ，中圆柱长为2L ，后锥长为3L ，中圆半径r ，则根据交通法规的要求搅拌筒的最大半径， 1.25r m ≤11L c r =⋅ 1-1 32L c r =⋅ 1-212~~c c 取值范围1.4 1.8取值范围0.80.972r 为进料口半径，取值范围250-310mm中圆的长度要结合搅拌筒的额定容积确定。

前锥角114.2~16.1θ取值范围 后锥角215~20θ取值范围2.搅拌筒几何容积与装载容积的计算2.1积分计算方法 2.1.1圆柱截段计算公式如图2.1所示： 2.1计算示意图3[(1)arccos(1)a h b b V R b R R =--+ 2-1若α 为已知，hb可用代替cot α 2.1.2圆锥截段计算公式121133b V HS hS =- 2-2sin()cos ah αββ=⋅+ 其中，圆锥截段弓形的面积2111arccos ()R h S R R h R-=- 2-3其计算分三种情况a.当αβ<，21cos ()1cos c αβ=-，为正值211232111(24b b S l c c =+⋅ 2-4式中，cos H al α-= b.αβ=322S l = 2-5c.αβ>21112321112(arccos(1)24()b b c l S l c c b =+⋅+- 2-6 2.1.3圆柱段搅拌筒计算图2.2圆柱截台计算示意图V 1是一圆柱截台，是两个圆柱截段之差112a a V V V =-32211111113222222222[3(1)arccos(1)(323[3(1)arccos(1)(323a a h b bV R R Rb b b R R h b b V R R Rb b b R R=--+-+=--+-+30112211222221122{3[(1)arccos(1)(1)arccos(1)]3()(32(32h b b b bV R b b R R R R R Rb b R Rb b =-----+--+--+ 2-72.1.4前锥圆锥段搅拌筒计算V 2是一个圆锥台截段，圆台截段就是两个圆锥截段之差，如图2.3所示：图2.3 小圆锥截台计算示意图''2121211()()33V HS hS HS hS =---''211221[()()]3V H S S h S S =--- 2-82.1.5后锥圆锥段截台计算公式V 3是从一个圆台体减去一个圆台截体，如图2.4，计算公式如下22'301111()3V H R RR R V π=++⋅-22''3011112211()[()()]33V H R R R R H S Sh S S π=++⋅---- 2-9图2.4 圆锥截台计算示意图2.2.经验公式搅拌筒设计的最大装载容积V 与搅拌筒的几何容积V j 存在以下经验公式：0.5~0.65jVV ≤ 2.3.重心位置的计算112233123112233123()/()()/()X V X V X V X V V V Y VY V Y V Y V V V =++++⎧⎨=++++⎩ 2-10体积的计算如前其中,(1,2,3)i i X Y i =是各段重心的坐标3.驱动功率的计算3.1搅拌力矩曲线混凝土搅拌的过程力矩曲线变化规律如图3.1所示：图3.1搅拌力矩曲线0~1：加工工序，搅拌筒以14-18rmp 正转，在大约10min 的加料的时间里，搅拌筒的驱动力矩随着混凝土不断被加入而逐渐增大，在即将加满时，力矩反而略有下降；1~2：运料工序，在卸料地点，搅拌输送车停驶，搅拌筒从运拌状态制动，转入14-18rPm 的反转卸料工况，搅拌筒的驱动力矩在反转开始的极短时间内陡然上升，然后迅速跌落下来；4~5：卸料工序，搅拌筒继续以14-18rPm 的速度反转，驱动力矩随混凝土的卸出而逐渐下降；5~6：空筒返回，搅拌筒内加入适量清水，返程行驶中搅拌筒作3rPm 的返向转动，对其进行清洗，到达混凝土工厂，排出污水，准备下一个循环。

混凝土搅拌车拌桶及螺旋线参数化三维绘制程序设计张宇龙 马 力 田哲文 周 旋（武汉理工大学汽车学院 湖北武汉 430070）摘 要：以参数化设计方法为基础，利用UG/GRIP 语言编制了混凝土搅拌车拌桶和螺旋线的三维生成程序，给出了理论计算公式、二次开发方法和源程序代码。

关键字：混凝土搅拌车 拌筒螺旋线 参数化设计 程序设计作者在文献[1]中研究了混凝土搅拌车拌筒螺旋线参数化设计的问题，在此基础上，本文进一步介绍了利用GRIP 语言在UG 平台上二次开发混凝土搅拌车拌桶和螺旋线三维生成程序的方法，并给出了程序代码。

利用所编写的程序可由拌桶设计参数和螺旋角参数直接得到拌桶和螺旋线的三维模型。

1．理论计算公式用1h 、2h 和3h 分别表示前锥、中柱和后锥的高度，1r 、2r 和3r 分别表示前锥小端半径、中柱半径和后锥小端半径，1β、2β和3β分别表示前锥、中柱和后锥螺旋线的螺旋角。

若以前锥小端端面为xoy 平面，其圆心o 为坐标原点，拌筒的中轴线为z 轴，取θ为螺旋线参数，则前锥螺旋线参数化方程可表示为[1]：111111111cos sin cos cot (1)/p p p x re y re z r e p θθθθθαβ⎧=⎪=⎨⎪=-⎩ ()m 0q θθ≤≤ （1.1） 式中1α为前锥半锥角，1p 为前锥螺旋线参数，m q θ为螺旋线从小端转至大端时的旋转角：12111tan ()r r h α--=；211111()cos cot r r p h αβ-= ；11m 1111ln(1)/cos cot q p h p r θαβ=+ 中段柱面螺旋线方程可表示为[1]：2222m 1cos sin cot ()q x r y r z r h θθβθθ⎧=⎪=⎨⎪=-+⎩()m m q z θθθ≤≤ （1.2） 其中zm θ是柱面螺旋线旋转至后锥大端时的旋转角：2m m 22cot z q h r θθβ=+ 后锥锥面螺旋线方程为[1]： 3m 2m 3m ()2()2()333312cos sin cos cot (1)/z z z p p p x r e y r e z r e P h h θθθθθθθθαβ---⎧=⎪=⎨⎪=-++⎩()zm hm θθθ≤≤ （1.3）式中m h θ为螺旋线旋转至后锥小端时的旋转角；3α为后锥半锥角，3p 为后锥螺旋线参数： 13233tan ()r r h α--=；323333cos cot r r p h αβ-= ；33m 3m 333ln(1)/cos cot h z p h p r θθαβ=++ 2．用户菜单的开发对UG 进行二次开发时，首先需要在用户工作盘上（如E 盘）建立一个名为E:\USER 的文件夹，在该文件夹中分别建立Startup 和Application 两个子文件夹，用于存放具体的开发内容。