摘 要

伴着人们生活质量的提升，对工程质量有了越来越高的需求。干混砂浆的推广能极大的提升建筑质量。由于工作人员的技术水平和水泥、砂等建筑材料的质量的作用，工作参合搅拌的砂浆，不管是砌筑所用的沙浆、抹灰所用的沙浆还是用于地坪的沙浆，都会发生建筑里面抹灰砂浆干裂的情景（哪怕是用最原始的水泥沙浆抹砖墙面，也会发生大块开裂），因而造成建筑质量不稳定，强度不能达到要求，乃至工程质量极差，现在成为了工程质量的普遍缺陷。与此同时，国家为了减少粘土砖的应用，强力推行像干混砂浆这样的新型用于墙体的材料。因为干混砂浆材料的特点，普通水泥砂浆的使用不能狗解决砌体抹灰的需求。厂商制造的的干混砂浆，十分严格把控原材料混合配合比，原材料选择上精准测量，让其均匀混合，严保砂浆的产品品质稳定可靠。如今工程品质要求的提升将指导传统砂浆向干混砂浆的转化。并且干混沙浆会获得我国政策上的支援，慢慢变为市场的新贵。而犁式混合机是生产制备干混砂浆的最主要设备。因此本课题的研究前景十分广阔。

关键词：干混砂浆，犁刀式混合机，飞刀，混合设备。

Abstract

With the improvement of people's living standard, the requirement of building quality is higher and higher. The application of dry-mixed mortar can greatly improve the engineering quality. Because of the technical level of the construction personnel and the quality of raw materials such as cement and sand, the mortar disposed in the construction site, whether it is masonry mortar, plastering mortar or floor mortar, often appears cracking phenomenon of plastering mortar in the building (even the most traditional clay brick wall cement mortar plastering surface will also appear large area cracks), which leads to engineering. Instability of quality, failure of strength to meet the requirements, or even poor quality, has become a common problem of building quality. On the other hand, in order to reduce the use of clay bricks, the state vigorously promotes new wall materials. Due to the characteristics of this material, the use of ordinary cement mortar can not meet the needs of masonry plastering. Dry-mixed mortar produced in industry strictly controls raw materials and mix proportion, chooses raw materials, accurately measures and mixes evenly, so as to ensure the stable and reliable quality of mortar. The improvement of building quality requirements will guide the transformation of traditional mortar to dry-mixed mortar. Dry-mixed mortar will be supported by national policy and gradually become the darling of the market. Plough mixer is the main equipment for producing dry mixed mortar. The research prospect of this subject is very broad.

Key words: dry mixing mortar, plough mixer, flying knife, mixing equipment.

目录

1绪论 1

1.1犁刀式混合机概述 1

1.2干混砂浆介绍 1

1.3混合机分类 2

1.4犁刀式混合机的应用范围 2

1.5犁刀式混合机主要特点 3

1.6犁刀式混合机工作原理 3

1.7犁刀式混合机设计的基本技术方案 3

1.8犁刀混合机的发展趋势 4

2犁刀式混合机的设计 6

2.1毕业设计的目的 6

2.2毕业设计的任务 6

2.3犁刀式混合机的具体设计概述 6

2.4犁刀式混合机的搅拌器形状 7

2.5驱动装置的选取 8

2.5.1混合机转速 8

2.5.2犁刀式混合机电动机功率 8

2.5.3无极变速器的具体数据 9

2.5.4确定传动装置的传动比 9

2.6关于螺旋输送机具体部件和连接设计 9

2.6.1犁刀部分的设计 9

2.6.2刮板部分的设计 10

2.6.3支架与主轴的连接 11

2.6.4端部轴承设计 11

2.6.5犁刀式混合机进料口的设计 11

2.6.6减速箱的选取和传动装置的布置 12

2.6.7飞刀部分的设计 13

2.6.8联轴器的选取 13

2.6.9螺栓和螺钉的选用 14

2.6.10键的选取 15

2.6.11支架部分的设计 15

3.关键零部件的校核 16

3.1螺旋轴的校核 16

3.2键的选择与校核 16

3.3轴承的选择与校核 17

结 论 19

致谢 21

参考文献 22

1绪论

1.1犁刀式混合机概述

犁刀式混合机常见用以干状粉末，化学制品，农用药剂，色素饮料，谷氨酸钠， 氯化钠，动物食品，陶器和其他粉末的烘干和混拌。这次设计的犁刀混合器用于制造干混砂浆。

犁刀式搅拌机虽然刚刚出现不久，但是广受欢迎 。按照结构的不一样，可以分作卧式与多种用途。 因本次设计的混合机主要用于干混砂浆的生产，所以选择卧式犁刀式混合机，材料为碳钢。犁刀混合机一般常被用以机械专业的毕业设计的主题，这可以鼓励学生独自设计工业生产机器的行为。 这种课程形式要求学生对平常的基础知识和专业技能有众多积累，同时让学生能够在设计研发，理论计算，计算机画图方面取得十足的进展。设计解决的问题： 熟悉犁刀搅拌机不同构件的功效和用处，完成核心构件的选择和演算，完善现实 生产运用时可能发生的故障。

1.2干混砂浆介绍

干混砂浆通常将它叫做凝胶型水泥混合浆体。一般是说完成烘干分级的材料，水泥与混合剂以固定的百分混在一起搅拌而成的粉末。它可以整装或者散着被运输车辆拉到施工现场，可以在与水混合后就被使用。又被叫做砂浆干粉，有的建材粘合材料也是这种东西。干混砂浆通常分成一般干混与特殊干混。干混砂浆不止在工程领域的墙体中由粘合墙体，外力缓冲，保护建筑和装饰的作用，在建筑和装饰领域使用上十分流行。

干混砂浆，这是当代工程领域刚刚兴起的干混材料之一，通过广东省标准「干混砂浆应用技术规程DBJ/T 15-36-2004的关于干混砂浆的概念为：干混砂浆是同专业制备厂商制造的，把水泥作为以胶结材料主和干燥筛选处理的细集型材料、矿物掺合材料、增强材料和外用添加剂材料按一定比例混合组成的混合物。

干混砂浆在20世纪50年代就已经从欧洲的建筑材市场推广壮大起来了，现在德国、奥地利、芬兰等国家都将以干混砂浆为主来建设工程，只德国就拥有每年生产十万吨之上的厂房就两百多家，大有5万人中间就建造一个干混砂浆制备厂商。我国，新加坡、韩国、日本、香港等多个亚洲地区的干混砂浆推广也十分迅猛，像香港工程领域抹灰砂浆里大约三分之是干混砂浆。中国从20世纪90年代到今天，干混砂浆的已经越来越受到大家的欢迎，我国广州发展应用干混砂浆现在已经6年了，对应的指导措施与规范已经逐步完善，北京市、上海市对于混砂浆的使用标准的地方标准也已经实行几年了，青岛市、重庆市也在积极制定使用标准。虽然现在干混砂浆在它的使用和推广过程中遇到了重重的阻力，但是它的代替现场混合砂浆的进程必然将会难以变化的，从很多个地区的推动进程来说，干混砂浆就好似商品混凝土的进步一样，它一定会迎来灿绚烂的明天。

传统砂浆的缺点和局限性。

（1）很难满足文明施工和环保要求。

（2）难以保证施工质量。

干混砂浆优势

（1）质量安全有保障，能够解决不一样的功能和性能需要，增强建筑质量。

（2）功率效率增大，便于自动化工作工具的使用，变革过去工程施工的落后方法。

（3）与其他材料相比更能适应新型墙体材料，便于发展使用新型墙体材料

（4）使用方便，便于管理。

1.3混合机分类

混合机它在我们的生产生活中大量使用，它的作用有：①把几种材料混合为均匀的混合物。比如把水泥、沙子、小石块与水搅拌成湿料混凝土。②使物料的接触表面积变大来更快的发生化学反应。比如在气液相的催化反应中，不止把固体粉末催化剂和液体催化剂（密度和参与反应的液体不一样）在均匀混合，还让气体产生的小气泡在液体扩散均匀。③使物理变化变快。比如小颗粒的溶质添加溶剂之后，利用混合机械能够使溶解均匀的进程加快。

比较常见的混合机械有气相与低粘度液相混合机、中高粘度液像和膏状物混合机、粉状与粒状固体物料混合机4个大的类别。

常见的混合机有：犁刀混合机，螺带混合机，无重力混合机，V型混合机，双螺旋锥形混合机，高低速液体混拌机，行星动力混合机等。

1.4犁刀式混合机的应用范围

犁刀式混合机被大量用在食品、味精、奶粉、食盐、饲料等生活用品的生产，颜料、农药、洗涤剂、化学品等化工产品制备，干混砂浆、陶瓷、塑料、橡胶添加剂等粉料的干燥与混合。本次设计的犁刀式混合机用于干混砂浆的生产。

犁刀式混合机是固体物料混合机械的一种，固体物料混合机械以间歇运作为主，有的犁刀式混合机还同时具备混合和研磨两种功能，例如轮辗机。

固体物料混合机械可分为：

（1）立式螺杆混合机。立式螺杆混合机的优点是能够将几种具有流动性的粉末状、粒粒状的固体材料和颗粒度类似的材料混合均匀。但它也有不方便清扫的弊端。

（2）行星运动式螺杆混合机。像螺旋输送机和振动输送机这样的混合机械；

（3）桨叶式混合机。桨叶式混合机大多被用来将生产玻璃、制造纸张和树脂的过程中原料进行混合。

（4）回转圆筒式混合机。回转圆筒式混合机通常被用来搅拌像药物这样干粉状、粒状物料，还能混合像混凝土湿料的原料。

（5）多面体混合机。多面体混合机大多用来混合像药粉这样干粉状、粒状物的原料。

（6）V型混合机，V型混合机是两段圆筒相对焊接形成的容器和它里面装的强化混合器械组和而成, 它有单V型和多V型串联两种混合机械。

1.5犁刀式混合机主要特点

（1）适应能力强，安装修理方便，寿命长。

（2）整机体积小，转速高，确保无聊快速均匀混合。

（3）密封性好，，端部采用端盖相互连接成一体，刚性好。

（4）能够大批量生产，结构简单合理，使用简单方便；

（5）混合程度高、速度较快、能耗比较低。

1.6犁刀式混合机工作原理

犁刀式混合机是以单轴作为主轴搅拌机械，在它的主轴上面配备了几个形状酷似犁刀的搅拌器。犁刀式混合机在使用时，能够发出了不停歇的漩涡离心力，安装相错的搅拌器不停搅拌，物料离心力作用下一直重叠和击散，导致原料沸腾，还能够形成对流循环，来迅速的混合原料。

结团性物料像纤维或者因为受潮而结聚合成团的粉末状物料，经过犁刀式混合机里面装配的高速飞刀和犁刀搅拌器混合物料时形成的对流循环作用，对原料实现打散和混合。高速飞刀的位置在犁刀式混合机筒下侧四十五度角处，飞刀主体在筒体内部，当开始混合时，飞刀高速剪切来来自犁刀驱赶过来的物料。

1.7犁刀式混合机设计的基本技术方案

整个搅拌机分为进料装置、出料装置、驱动装置、搅拌装置、支撑装置。本设计中的犁刀式混合机的犁刀主轴和飞刀所在轴均采用Y系列三相异步电动机，主轴减速器为双排链子减速器，飞刀轴减速器采用和电动机配套的JJ型减速器，设在犁刀式混合机筒下侧四十五度角处，在筒体内通过主轴来进行转动固定，减速机传动与主轴伸出筒体的轴连接，在主轴上周向固定有犁刀，由支架固定在主轴轴上。筒体材料为碳钢。主轴采用桨叶搅拌器，并且错位连续安装，结构上避免了搅拌死角，它能在最小符合的情况下也能完成最有效的混合。犁刀混合机的犁刀是能够拆卸的，能够在故障时迅速更换，飞刀为双叶莲花岛，呈十字交叉排列，便于有效的剪切搅拌，飞刀设置在犁刀式混合机筒下侧四十五度角处，飞刀与犁刀相对刃口进行滑动接触。进料装置为圆形进料筒，并放在搅拌器上端，并设盖子以防止在搅拌过程中粉尘飞出。卸料装置放在下端呈漏斗形放置，便于收集搅拌好的干混砂浆。整个犁刀式减速机由钢架支撑，以螺栓将其连接固定。由此确定犁刀式混合机的总体设计方案。

本设计重点为犁刀和飞刀及所在轴的设计，难点为电动机和减速器的选取配合，及轴应力分析和校核。

1.8犁刀混合机的发展趋势

伴着大家生活品质的提升，对工程房屋质量的需求将越来越强。干混砂浆的使用，能够极大的提升建筑质量。因为工作员工的操作熟练程度和水泥材料、沙子材料等各样初始材料品质的作用，工地现场配比的沙浆，不管是用于砌筑的沙浆、抹面的沙浆，还是用于地面找平的沙浆，经常发生墙体内抹灰沙浆裂开的情景（哪怕用原来的黏土砖墙利用水泥沙浆进行抹灰也会有很多的裂缝）,因而致使建筑品质不达标、强度不合乎标准、甚至品质低下的情景也经常发生，现在变为了工程品质的一大弊端。还有就是我国为了降低黏土砖的采用，强烈发展新式墙体材料，由于干混砂浆材料的特性让使用一般水泥砂浆已经不能解决砌筑抹灰需求。并且干混砂浆是进行工业化制备，严苛把控原材料的混合比，选择优秀的原材料、进行精准测量、加上均匀混合，能够保证沙浆品质。随着工程品质需求的提升，会加速把传统砂浆的时代更替为干混砂浆的时代。而且干混砂浆将会得到我国社会政策上的支援，将会慢慢受到广大人民的青睐，并会逐渐占领越来越多的市场份额，成为建材行业的中流砥柱。而犁刀式混合机正是生产干混砂浆的最主要设备。

犁刀混合机为一类新型、效率高的固体混合机械，依据混合机材料的不同能分为不锈钢式混合机与碳钢式混合机，依据混合机结构的不同能分为卧式混合机与多功能混合机。其混合机理是混合机内部的搅拌器伴主轴旋转将原料在筒内壁上作圆周运动和横向移动，这时横向移动的原料经过飞刀的高速剪切，不断的被抛散，更迭、复合让原料能够在较短的时间里均匀搅拌。

我门国家在二十世纪80年代就开始进行干混砂浆的工艺探究了，直到十多年之后，才有了一些小规模的干混沙浆生产厂商。1994年，上海市已经开展了干混沙浆的开发研制，还成功开发出了一种把沙浆稠化粉末技术作为核心的干混沙浆的新技术。这种工艺极其适用于我国国内的使用实情，和外国工艺（硝化石灰粉纤维素醚）对比，能减少大概百分之五十的的原料成本。在2002年，首都北京零散装水泥办公室在天通苑的住宅小区进行三市亩的消防综合楼做建筑试验，这是中国第一次采用零装干混砂浆实行工程动工，经过实验探究到了干混砂浆在输送、存储、运用以及工程机械制备等部分的经历，并在此基础上开展了对工程机械的研发。

这几年来，外国干混灰浆的制备大咖增加了在我国金钱和工艺的投入程度，基本上全部外国干混灰浆制备企业都在我国建立了子企业或则办事机构，比如德国得很多企业全都在我国成立了干混砂浆的制造机器、运输、加工机器制备厂房，德国一家大公司还在国内建立了生产干混砂浆的聚合物胶体粉末的工厂。除此以外，法兰西Saint-Gobain同样在国内设立了干混砂浆制备厂房。

境外干混砂浆制造大咖进来国内行业，不止对国内的建材行业引进来优质的建材资源，而且对国内干混灰浆方面发挥了了领头效用。这些企业把顶尖全球理念、技艺与解决方式带入国内，对我国的干混砂浆行业带来了珍贵的经验，这不止拉近了我国和一些领头羊的距离，也为我国干混砂浆的大规模使用发挥了非常重要的促进。

基于以上因素，对犁刀式混合机的研究和改进仍具有很大意义。

2犁刀式混合机的设计

2.1毕业设计的目的

（1）了解建筑工程干粉沙浆生产技术及相关设备；

（2）学习掌握SolidWorks的基本建模方法；

（3）使我们更加熟练的使用CAD、Word等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力；

（4）培养我们综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力；

（5）培养我们收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力；

2.2毕业设计的任务

要求完成的主要任务

（1）查阅15篇相关文献（含2篇外文）；

（2）完成开题报告；

（3）翻译不少于2万英文（5000汉字）印刷符，且与选题相关的文献翻译并装订成册（中英文一起，带封面）；

（4）完成12000字以上的毕业论文；完成总体方案设计及总装配图绘制;

（5）完成零件图图纸绘制;（总图量折合O号3张）；

（6）进行总传动比的计算，标准件选型;

（7）主要零件的强度计算及校核;

（8）进行论文答辩。

必读参考文献

（1）SolidWorks2014中文版从入门到精通,清华大学出版社,CAD/CAM/CAE技术联盟2016年

（2） SOLIDWORKS 零件与装配体教程,陈超祥 , 胡其登 ,机械工业出版社,2017年

（3）方圆集团成功进军干粉砂浆成套设备领域[J]. 汪新军，建筑机械化,2009

（4）外加剂对再生细骨料干粉砂浆性能的试验研究[D]. 陈昭赫. 山东科技大学,2017。

2.3犁刀式混合机的具体设计概述

犁刀式混合机的主要设计包括：①根据混合条件与技术要求选定符合要求的犁刀式混合机。②根据主要的混合要求要求算出主轴口径，选定犁刀与飞刀的型号和安置模式。③算出混合功率并根据功率选定符合要求的提供动力的机器。④按照机械设计书籍选定符合要求的犁刀式混合机的形状和大小。⑤选定犁刀式混合机长度标准和各部分的质量。⑥计算机绘出犁刀式混合机的总装图与一些主要零件图。

2.4犁刀式混合机的搅拌器形状

普通犁刀式混合机的主要构件是搅拌器，按照运输原材料的特性不同，螺旋叶片的形状分连续式螺条，打断式螺条，桨叶的三种，实体螺旋叶片式最常见的一种形式，适合运输干的，较小的或粉末原料。连续式螺条的能以最普通的设计迅速达到均匀混合的效果，外部螺条将物料移到中心位置，里面螺条把原料送到固定地方，二者做辐射状运动（如图2.1）。打断型螺条能做出和连续型螺条一样的原料运输模式，只需要很小的能量，大规模用以密度比较大的原料混拌（如图2.2）。桨叶的当其被应用于不完全的间隙操作时，这种混合是极好的选择，在最小符合的情况下也可以获得最有效的混合（如图2.3）。

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