1．毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。 |
一、题目背景及研究意义： 混凝土搅拌机是一种带叶片的轴在圆筒或槽中旋转用以把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械。主要由拌筒、加料和卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成。它在建筑中占有重要的地位。 混凝土搅拌机广泛应用于公路、铁路、建筑、桥梁、港口、机场等工程中。在“十二五”期间，我国眼建设一大批大型煤矿、油田、电站、机场、港口、高速铁路、高等级公路等重点工程，同时也要进行大量的城市道路、城镇住宅的开发与建设，这都需要用到大量的混凝土搅拌机。所以现在正是发展混凝土搅拌机的大好时机。 二、国内外研究现状： 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、时问、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，其中鼓简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等。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。 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、．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O．5～6m3的搅拌站2100多台，已成为混凝土搅拌设备的生产大国。 |
２．本课题的主要内容和拟采用的研究方法或措施。 |
一、主要内容： 1、对搅拌机的国内外研究现状进行对比，掌握其工作原理，确定其总体 设计方案； 2、确定传动系统的主要参数； 3、进行电动机的选择； 4、进行减速器主要零部件的设计； 5、绘制相应的零件图和装配 二、拟采用的研究方案或措施： 1、通过查阅资料、整理资料获得混凝土搅拌机的国内外研究现状，同时掌握其工作原理； 2、根据机械设计的相关知识进行传动系统的设计； 3、根据齿轮传动的失效形式与设计准则进行齿轮机构的设计； 4、根据机械设计中轴的设计方法进行轴的设计； 5、运用机械设计的相关知识进行轴承和键的设计； 6、运用AutoCAD绘制齿轮和轴的零件图以及装配图。 |
3.预期成果形式。 |
1、毕业设计说明书1篇，不少于1万字； 2、齿轮的零件图一张，轴的零件图一张； 3、混凝土搅拌机的装配图一张。 |
4.本课题的重点及难点，前期已开展工作。 |
一、本课题的重点及难点: 重点：混凝土搅拌机传动系统的设计，包括齿轮、轴及轴上零件的设计； 难点：混凝土搅拌机装配图的绘制。 二、本课题前期已展开工作: 1、查阅了混凝土搅拌机的相关资料，并进行了整理； 2、掌握了混凝土搅拌机的工作原理； 3、确定了总体设计方案，安排了进度计划。 |
5.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）。 |
第1周：收集混凝土搅拌机的相关资料； 第2周：对相关资料进行整理和分析，掌握混凝土搅拌机的工作原理，完成开题报告； 第3周：确定总体设计方案，同时进行主要传动参数的计算； 第4周：在主要传动参数的基础上进行电动机的选择和上下辊的设计； 第5周：进行齿轮传动的设计； 第6周：进行蜗轮蜗杆传动的设计； 第7周：与指导老师交流，就前期设计中存在的问题进行修改，进行轴的设计； 第8周：进行轴承和键的设计； 第9周：进行齿轮和轴零件图的绘制； 第10周：进行装配图的绘制； 第11周：制定论文写作提纲，同时开始撰写论文； 第12周：完成论文初稿，并与指导老师交流进行修改； 第13周：完成毕业设计工作，准备答辩。 |
6.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）。 |
指导教师： 2011年月日 |
7.教研室审查意见： 同意开题 教研室主任： 2011年3月9日 |
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