混凝土是当今世界上使用最广泛的建筑材料之一,大量应用于工业、农业、水利、交通、市政、民用以及国防等基础设施建设工程中,在国民经济中占有非常重要的地位。水工混凝土是水利水电工程特别是大型工程中最主要最基础的建筑材料。随着未来十年国家对水利建设的大力支持和投入,中国水利建设将展开前所未有的发展速度,并将最终带动和促进相关工程设备的快速发展。搅拌作为混凝土生产过程中最关键的一道工序,它的优劣会直接影响到生产混凝土的质量和水平。大型自落式搅拌机因其具有结构简单紧凑、运行平稳可靠、构件磨损小、超载能力强、搅拌性能优越、噪音小、能耗低、维护简便、具有很好的社会经济效益等优点被广泛应用于国内外各大型水利水电工程中。由水工混凝土的诸多特殊要求,决定其搅拌过程具有多变性和复杂性,而一直以来对于自落式搅拌机的参数设计主要依靠经验数据和经验公式得到,缺乏可靠的理论支持。这就决定了产品在改进优化以及同类新产品研制开发方面必然存在周期长、成本高、效果不理想等问题。本文对JF3000型自落式搅拌机的工作原理进行详细的阐述,并对其主要技术参数的选取进行了理论分析。首先,论文概述了混凝土以及水工混凝土的组成及特点,并详细分析搅拌过程中混凝土的状态,明确了搅拌对混凝土的质量和效率的重要影响,特别强调了搅拌机参数研究的重要意义；第二,应用拉格朗日乘数法求得拌筒长径关系,讨论在多种参数影响下的取值,得出所需要的材料最少的搅拌机筒体几何尺寸最优化方案；利用CATIA三维建模,找到搅拌机筒体及筒内物料的重心位置,最终确定搅拌机倾翻支点的最佳位置；以使物料具有合理的运动轨迹并达到最好的抛洒效果为原则,对处于搅拌筒中不同位置的物料应用静力学进行分析,得到滚筒转速的合理取值,保证搅拌效率与搅拌效果达到最佳状态；第三,针对实际工程中反馈的出现的问题构件,利用ANSYS对其进行的静力学分析,找到问题原因,为构件改进设计提供参考。本文通过对上述问题的分析,得出相关的合理的设计参数,为设备的优化改进及同类产品的开发研制提供理论参考和技术支持。