【正文】 的選擇 U型整體夾套，采用封口錐方式與筒體連接 夾套的最高工作壓力 夾套的材料為 Q235 B，許用應(yīng)力 ? ? MPat 235?? 夾套的最高工作壓力 MPaPc ? 夾套的壁厚的計(jì)算 ? ? mmPDP ct ic . 3 ???? ????? ???? 所以夾套圓筒的厚度圓整 為 mm10 。 封口錐 ? ?? ?mmSDSDe o64)1621600()]2()[( 1122???????????? ? mmCSDe o )( 22 ??????? 所以封口錐的厚度符合要求。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 卡子的選型 根據(jù) HG/T20542020《搪玻璃設(shè)備 卡子》規(guī)定， A型卡子適用于設(shè)計(jì)溫度高于 20℃ ~200℃，設(shè)計(jì) 壓力小于等于 ，該設(shè)備選用法蘭高度為 110mm。 反應(yīng)釜的長(zhǎng)動(dòng)裝置通常設(shè)置在反應(yīng)釜的頂蓋（上封頭）上，一般采用立式布置電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)將轉(zhuǎn)速減至工藝要求的攪拌轉(zhuǎn)速，再通過聯(lián)軸器帶動(dòng)攪拌軸轉(zhuǎn)速，從而帶動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)。體積小，效率高，制造成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配檢修方便，可以正反轉(zhuǎn)。 表 釜用立式減速機(jī)的基本特性 特性 減速機(jī)類型 擺線針齒行星減 速機(jī) 兩級(jí)齒輪減速機(jī) 三角皮帶減速機(jī) 諧波減速機(jī) 減速比范圍 879 116 36090 輸出軸轉(zhuǎn)速范圍 r/min， (配用四級(jí)電動(dòng)機(jī) ) 16100 125250 320500 416 功率范圍 kw 效率 大于 主要特點(diǎn) 本機(jī)為利用少齒內(nèi)嚙合行星傳動(dòng)的 減速裝置，減速比大 ，壽命長(zhǎng)，故障少，裝拆方便，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，與同功率的渦輪減速機(jī)相比，效率高而體積可小一半左右 :有取代渦輪減速機(jī)的趨向。 ②設(shè)置底軸承，作為一個(gè)支點(diǎn)者 : ⑧在攪拌容器內(nèi)設(shè)置中間軸承，并能作為一個(gè)支點(diǎn)者。 傳動(dòng)軸的標(biāo)記為 :HG215681995 BSD 30080/550Q235B。 攪拌器 攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件，其功能是提供過程所需的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。本設(shè)計(jì)的攪拌器選擇不帶擋板的框式攪拌器。 ???????? ? ?? 所以 II 斷面彎曲應(yīng)力 ?? 符合要求。 ? — 傳動(dòng)裝置效率， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算攪拌軸的軸徑 攪拌軸受轉(zhuǎn)矩和彎矩的聯(lián)合作用，扭轉(zhuǎn)變形過大會(huì)造成軸的振動(dòng)，使軸封失效，因 圖 2 攪拌軸受力圖 此應(yīng)將軸單位長(zhǎng)度最大扭轉(zhuǎn)角 ? 限制在允許的范圍內(nèi)，軸轉(zhuǎn)矩的剛度條件為 ? ??? ??? )1( 8 3 404 NGdM xnm a 軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 xnmaM 的計(jì)算 mNnPM nn . 5 5 5 39 5 5 3m a x ????? ? 空心軸內(nèi)徑與外徑的比值 0N 的計(jì)算 16950 ???N 攪拌軸直徑 d 的計(jì)算 ??? — 許用扭轉(zhuǎn)角，對(duì)于懸臂梁 ? ? ?? 。 按軸封處允許徑向位移驗(yàn)算軸徑 由軸徑mm95??，軸承型式為滾動(dòng)軸承 則軸承徑向游隙為 mmSS 39。 軸封裝置的選用原則 機(jī)械密封 : 機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的油封裝置 。介質(zhì)壓力低時(shí) ( Mpa)， 選用非平衡型機(jī)械密封。 ①被密封介質(zhì)為一般物料，介質(zhì)壓力中等，選用填料密封。而未接觸的四部形成小油槽，有較厚的油膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用，此稱“迷宮效應(yīng)”。此外，為了維持液膜和帶走摩擦熱，有意讓填料處有少量泄露也是必要的。 鑒于軸封裝置的選用原則以及本設(shè)計(jì)中介質(zhì)為有毒物質(zhì)，所以選用軸向雙端面非平衡型機(jī) 械密封 2020 型 (帶內(nèi)置軸承 )，以保證軸封的嚴(yán)密性。 計(jì)算支座處圓筒所受支座彎矩 ? ? ? ? mKNSlQM L . 33 12 ?????? 筒體有效厚度 mmCne ????? ?? 根據(jù)e?和 P 查得 ? ? mKNM L .? 由于 ? ?LL MM ?,則 44 A個(gè) 支座滿足要求。 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 ①封頭多余金屬面積 封頭的有效厚度 mmCne ????? ?? 封頭多余金屬面積 1A 按下式計(jì)算 ? ? )1)((2)(1 reete fdBA ?????? ????? ? ? ? ? ? ?? ? 1 3 0 0 38 0 6 mm? ????????? ②接管多余金屬面積 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 接管計(jì)算厚度 ? ? mmPdP ctn ict ???? ???? ??? 接管多余金屬面 積 2A 按下式計(jì)算 ? ?2212 7 0)(2)(2mmfhfhA rtetrtet??????????? ???? ③有效補(bǔ)強(qiáng)面積 221 9 0 1 3 0 mmAAA e ????? 因 AAe? 所以此開孔不需另行補(bǔ)強(qiáng) [19]。 ? 內(nèi)側(cè)有效高度 2h 按下式計(jì)算 ??? ????mmdh nt 0 0 0m in2 內(nèi)伸高度取? 故 02?h 。 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 ①封頭計(jì)算厚度 由于橢圓形封頭中心區(qū)域開孔，所以封頭計(jì)算厚度按下式計(jì)算確定 ? ? mmPDPK ct ic 1 ??? ??? 式中 ?K （查 GB150 得）。 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 ① 封頭計(jì)算厚度 由于橢圓形封頭中心區(qū)域開孔，所以封頭計(jì)算厚度按下式計(jì)算確定 封頭材料為 BQ235 ,則 ? ? MPat 235?? ? ? mmPDPK ct ic 1 ????? ????? ??? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 式中 ?K （查 GB150 得）。傳動(dòng)件 :彈簧座及鍵或各種螺釘。 ④ 軸或軸套不受磨損。若潤(rùn)滑不良，或壓得過緊都會(huì)油膜中斷，造成填料與軸之間出現(xiàn)干摩擦，最后導(dǎo)致燒軸和出現(xiàn)嚴(yán)重磨損。由于彈內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 簧力的作用，動(dòng)環(huán)緊緊壓在靜環(huán)上，靜環(huán)靜止不動(dòng)， 這樣動(dòng)環(huán)和靜環(huán)相接觸的環(huán)形斷面就阻止了介質(zhì)的泄漏。盤根密封是最古老的一種密封結(jié)構(gòu)，在我國(guó)古代的提水機(jī)械中，就是用填塞棉紗的方法來堵住泄漏的，世界上最早出現(xiàn)的蒸汽機(jī)也是采用這種密封形式的。機(jī)械密封又叫端面密封，在國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義的 :“由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力 (或磁力 )的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的 裝置。39。 ??????? iebru KKKKKK 式中 39。 攪拌軸直徑的確 定及強(qiáng)度計(jì)算 符號(hào)說明 a — 懸臂軸兩支點(diǎn)間（跨間）的距離， mm ； d — 設(shè)計(jì)最終確定的實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； od — 設(shè)計(jì)最終確定的密封部位實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； 1d — 按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算的傳動(dòng)側(cè)軸承處實(shí)心 軸軸徑或空心軸外徑， mm ； 2d — 按強(qiáng)度計(jì)算的懸臂軸攪拌側(cè)軸承處實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑； 強(qiáng)度計(jì)算的單跨軸跨間段實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； ad — 懸臂軸跨間段實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； 1Ld — 懸臂軸 1L 段跨間段實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； E — 軸材料的彈性模量， MPa ； ][e — 攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心處的許用偏心距 mm ； eF — 攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心處質(zhì)量偏心引起的 離心力， N ； ihF — 第 i 個(gè)攪拌器上的流體徑向力， N ； G — 軸材料剪切彈性模量， 10? (合金鋼 ) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 aI — 懸臂軸跨間軸段的慣性矩， 4mm ； 1LI — 懸臂軸懸臂軸段（實(shí)心或空心）的慣性矩， 4mm ； iLLL ......21 — 1～ i 個(gè)圓盤（攪拌器及附件）的每個(gè)圓盤懸臂長(zhǎng)度（對(duì)于懸臂軸）或 1～ i 個(gè)圓盤（攪拌器及附件）的每個(gè)圓盤至傳動(dòng)側(cè)軸承的距離（對(duì)于單跨軸）， mm ； eL — 攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心離攪拌側(cè)軸承的距離（對(duì)于懸臂軸）或攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心離傳動(dòng)側(cè)軸承的距離（對(duì)于單跨軸）， mm ； M — 軸上彎矩總和， mN. ； AM — 由軸向推力引起作用于軸的彎矩， mN. ； nM — 按傳動(dòng)裝置的效率 2? 計(jì)算的攪拌軸傳遞扭矩， mN. ； xnmaM — 軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩， RM — 由徑向力引起作用于軸的彎矩， mN. ； m — 固定在攪拌軸上的圓盤（攪拌器及附件）數(shù)； 1m 、?? im — 圓盤（攪拌器及附件） 2?? i 的質(zhì)量， kg ； em1 、?? iem — 圓盤（攪拌器及附件） 2?? i 的有效質(zhì)量， kg ； 1Lm — 懸臂軸 1L 段軸的質(zhì)量 9202011 10])1([4 ????? ??? NLdm sLeL eLm1 — 懸臂軸 1L 段軸的有效質(zhì)量， kg ； 1wm — 懸臂軸及各層圓盤（攪拌器及附件）的組合質(zhì)量， kg ； 0N — 空心軸內(nèi)徑與外徑的比值； n — 軸的轉(zhuǎn)速， minr ； min85r kn — 軸的一階臨界轉(zhuǎn)速， minr ； nP — 電動(dòng)機(jī)額定功率， kw； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 mP — 軸封處摩擦損耗功率， kw； p — 設(shè)備內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力 ， MPa ； S — 相當(dāng)質(zhì)量的折算點(diǎn)； 39。）（。 攪拌器的選擇 按攪拌器類型和適用條件選型 :對(duì)低粘度流體的混合，推進(jìn)式攪拌器由于循環(huán)能力強(qiáng)，動(dòng)力消耗小，可應(yīng)用到很大容積的釜中 。如下圖 : 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 帶短節(jié)聯(lián)軸器軸孔與軸的配合代號(hào)為 H7/m6。 機(jī)架的標(biāo)記為 :HG215661995 機(jī)架 B 30080。 特性參數(shù) 功率、按輸出軸軸頸面分的機(jī)型號(hào)、減速比 中心距 三角皮帶型號(hào)、根數(shù) 柔輪分度 圓直徑 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 應(yīng)用條件 對(duì)過載和沖擊載荷有較強(qiáng)承受能力，可短期過載 75%，允許正反旋轉(zhuǎn)，可用于有防爆要求的車間，與電動(dòng)機(jī)直 聯(lián)供應(yīng) 允許正反旋轉(zhuǎn)，應(yīng)采用夾殼聯(lián)軸器或彈性塊式聯(lián)軸器與攪抖軸連接，不允許承受外加軸向載荷，適用于連續(xù)攪拌的化工設(shè)備，可用于有防爆要求的車間 .與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)供應(yīng) 允許正反旋轉(zhuǎn)，一 般以夾殼聯(lián)軸器與攪拌軸連接，攪拌器重量可由本機(jī)承受，不能用于有防爆要求的車問，適用于連純攪拌的化工設(shè)備 可不需多級(jí)傳動(dòng)而用十轉(zhuǎn)速低級(jí)的攪 拌 傳動(dòng)裝置，可用于有防爆要求的車間 標(biāo)定符號(hào) BLD 功率 機(jī)型號(hào) 減速比 BLY 機(jī) 型號(hào) 減速比 功率 LC中心距 順序號(hào) P 三角皮帶型弓 根數(shù) 順序號(hào) XB 柔輪分度圓直徑 順序號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào) HG574478 HG574578 HG574678 HG574778 注 :電動(dòng)機(jī)若采用 AJ02(防爆型 )型時(shí)，在標(biāo)定符號(hào)前加“ A字樣，對(duì) BJ02(隔爆型 )加“ B” 字樣，對(duì) J02 型電動(dòng)機(jī)則不加寫代號(hào) 。 d. 諧波減速機(jī)：減速比 359~90，轉(zhuǎn)速 4~16r/min，功率 ~13Kw。 a. 擺線針齒星減速機(jī)：減速比 87~9，轉(zhuǎn)速 16~160r/min,功率 ~30kw。機(jī)械密封是把 轉(zhuǎn)軸的密封面從軸向改為徑向，通過動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩個(gè)端面的相互貼合，并做相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封的裝置，又稱端面密封。 許用外壓力 ??P 的計(jì)算 ? ? M P aPM P aD BP Teo ????? 夾套? 則假設(shè)成立，取圓筒的 mmn 16?? 。 夾套壓力試驗(yàn)前的應(yīng)力校核 壓力試驗(yàn)前，應(yīng)按下式校核夾套應(yīng)力： ? ?eeiTT DP ? ?? 2 ?? ? ?M 75 ? ???? M P as 7 92 3 ?????? 液壓試驗(yàn)時(shí)， T? 滿足 sT ??? ? 所以夾套試驗(yàn)前得應(yīng)力校核滿足要求。 確定反應(yīng)釜夾套的直徑和高度 Dj可根據(jù)罐體內(nèi)徑按下表推薦的數(shù)據(jù)選取。選擇筒體長(zhǎng)徑比主要考慮一下兩方面因素： ① 長(zhǎng)徑比對(duì)攪拌功率