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d

3)

——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0

0α21αα

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：

LLL，中圆半径r，中圆柱长为，则根据，后锥长为设前锥长为312r?1.25m，取r为交通法规的要求搅拌筒的最大半径，1.0m

L?c?r2-1 11r?c?L

2-2

23

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

取值范围为1.4~1.8，c取值范围为0.7~0.97，结合我司制作前21后锥的下料工艺，选取下料钢板利用率最大时数值，取c值为1.55，1c值为0.77，根据2-1、2-2公式计算L长度为1550mm，L长

度212为770mm。

图2.1中r为后锥后段安装进料口位置的半径，r为进料口半径，21

取值范围250-310mm，选取为275mm，r为前锥与封头结合部

位3封头的半径。

r=r- Lxtanα2-3 1 11

2-4 αxtan =r- Lr 2 33．

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oooo~22~18.1，取值范围为1514.2，前锥角α取值范围为锥角α21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，oo，根据2-3、2-4公式计算r半径为α值为17值为，α21530mm，121r半径为700mm。3=17o，前锥角α=21o，由L、L、r、后

锥角αr、r、r、3321211α、α等数据，利用AUTOCAD和Pro/E软件，作出搅拌筒各部分0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

=1.0m 3:V由图2.2测量可得搅拌筒后锥段的有效容积1．

图2.3前锥段的有效容积

=1.04m 3:V由图2.3测量可得搅拌筒前锥段的有效容积33m可以得出中筒部分有效装根据上述第一部分确定的搅拌容积3.5 -

V=1.46 m=V- V3V载容积应该为：321

图2.4中筒段的有效容积示意图

圆柱截段计算公式

V计算出L长度为875mm。由22综上可以计算出搅拌筒的各部位尺寸如所示：

L=1550mm，L=875mm，L=770mm，r=1000 mm，

221r=530mm，r=275mm，r=700mm，详细尺寸见图1.5搅拌筒321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：

22222L r+ r+ r+ r r+ rπππV r））/3+（L（= Lrr/3+2

*133131*j代入以上数据，得出HH5142GBJ型混凝土搅拌运输车搅拌筒的几何3V =7.45 m。容积为：j型混凝土搅拌运输车搅拌筒的填充率为：HH5142GBJ校核V/ V。51.5%＞

=3.5*1.1/7.45*100%=51.67%jd

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

参数名称参数符号单位数值备注

搅拌装载方量3m 3.5 V

j η搅拌桶最高转速14 R/min

m η发动机最高转速2500 R/min

e η发动机额定转速1900 R/min

ρKg/m3i

2.45*10 混凝土密度3

搅拌车工作状况3.2 3.1如图所示：阶段：搅拌筒加料工况；0~1 阶段：搅拌筒运料工况；1~2 阶段：搅拌筒卸料工况；2~3 阶段：搅拌筒空筒返回工况；

3~4．

图3.1 搅拌筒工况载荷曲线

由图可见，搅拌筒在卸料初始阶段，搅拌筒所需驱动扭矩最大，搅拌