[发明专利]基于等变角螺旋线的混凝土搅拌车螺旋叶片设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械类零部件中一种基于等变角螺旋线的混凝土搅拌车螺旋叶片设计方法，属于机械领域。

背景技术

混凝土搅拌车螺旋叶片的设计理论认为，对于圆锥段的叶片型线，当选取圆锥大端叶片顶部的螺旋角后，为了改善圆锥段小端处的出料性能，应使其螺旋角适当大于大端螺旋角，以使其工作点低一些；其实现方法是引入计算锥的概念，计算锥上采用对数螺旋线，然后得到罐体内壁螺线(即叶片型线)，指出罐体内壁螺旋线螺旋角的变化近似线性关系。但是，由于这种方法没有指出非等角对数螺旋线的数学规律，实现起来比较复杂。另外有的研究认为，当对数螺旋线表达式(下式)中的螺旋角β为常数时，该表达时为对数螺旋线，当螺旋角β为变量时该表达式为非等角对数螺旋线。但通过验证可以知道，当旋角β为变量即将β表示为螺旋转角θ的函数后，β并不能按给定的函数关系变化，也就是螺旋角β无法控制，即螺旋线的起点螺旋角确定后，得不到预先设计末端螺旋角。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供基于等变角螺旋线的混凝土搅拌车螺旋叶片设计方法，解决现有技术中存在的加工方式单一性缺点，提高劳动效率，安全环保，节省工时，可以控制罐体锥段和柱段螺旋线在衔接处的螺旋角，使螺旋线的变化趋势相同，得到螺旋叶片更为光顺，有利于提高搅拌性能和卸料性能。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种基于等变角螺旋线的混凝土搅拌车螺旋叶片设计方法，包括下列步骤：

(1)建立正确的叶片根部和叶片顶部的螺旋曲线，叶片根部型线方程为：

当β为变量，并随θ作线性变化时，β可表达为：

β=β1+(β2-β1)θθmax]]>

式中，r为圆柱半径，β为螺旋角，θ为螺旋转角，θ_max最大螺旋转角

则圆锥段的等变角螺旋线方程为：