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≥0.515

V≤V d/1.1=3.6 m3

V——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。因此，设计时，后锥加上前锥上封头的长度基本等于中圆的半径。具体参见图2.1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 ≤，取r 为1.0m

11L c r =⋅ 2-1

32L c r =⋅ 2-2

根据《混凝土机械搅拌输送车型式和基本参数》试行标准中要求：c 1取值范围为1.4~1.8，c 2取值范围为0.7~0.97，结合我司制作前后锥的下料工艺，选取下料钢板利用率最大时数值，取c 1值为1.55，c 2值为0.77，根据2-1、2-2公式计算L 1长度为1550mm ，L 2长度为770mm 。

图2.1中r 1为后锥后段安装进料口位置的半径，r 2为进料口半径，取值范围250-310mm ，选取为275mm ，r 3为前锥与封头结合部位封头的半径。

r 1=r- L 1xtan α

1 2-3 r 3=r- L 3xtan α

2 2-4

根据《混凝土机械搅拌输送车型式和基本参数》试行标准中要求后锥角α1取值范围为14.2o~18.1o，前锥角α2取值范围为15o~22o，结合我司制作前后锥的下料工艺，选取下料钢板利用率最大时数值，

α1值为17o，α2值为21o，根据2-3、2-4公式计算r1半径为530mm，r3半径为700mm。

后锥角α1=17º，前锥角α2=21º，由L1、L3、r、r1、r2、r3、α、α0等数据，利用AUTOCAD和Pro/E软件，作出搅拌筒各部分有效容积真实大小的三维实体模型，这样就能测出其体积。

图2.2后锥段的有效容积

由图2.2测量可得搅拌筒后锥段的有效容积:V1 =1.0m3

图2.3前锥段的有效容积

由图2.3测量可得搅拌筒前锥段的有效容积:V3 =1.04m3

根据上述第一部分确定的搅拌容积3.5m3可以得出中筒部分有效装

载容积应该为：V2=V- V1- V3=1.46 m3

圆柱截段计算公式

由V2计算出L2长度为875mm。

综上可以计算出搅拌筒的各部位尺寸如所示：

L1=1550mm，L2=875mm，L2=770mm，r=1000 mm，

r1=530mm，r2=275mm，r3=700mm，详细尺寸见图1.5搅拌筒各部位尺寸尺寸示意图：

图2.5搅拌筒各部位尺寸尺寸示意图

搅拌筒几何容积计算校核：

搅拌筒几何容积计算公式：

V j= πL3（r2+ r32+ r* r3）/3+πL1（r2+ r12+ r* r1）/3+πr2L2 代入以上数据，得出HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车搅拌筒的几何容积为：V j=7.45 m3。

校核HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车搅拌筒的填充率为：

V d/ V j=3.5*1.1/7.45*100%=51.67%＞51.5%。

结论：综上所述，HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车搅拌筒的设计符合国标要求。

3.传动系统的计算选择

3.1设计输入参数

根据客户意见或产品改进计划提出产品的性能要求HH5142GBJ 型混凝土搅拌运输车驱动系统需要满足下表所示设计输入参数要求。

表3.1 3.5方搅拌车驱动系统输入参数

3.2搅拌车工作状况

如图3.1所示：

0~1阶段：搅拌筒加料工况；

1~2阶段：搅拌筒运料工况；

2~3阶段：搅拌筒卸料工况；

3~4阶段：搅拌筒空筒返回工况；