【正文】 2 ? ? ? ? ? ? 所以 9553 0 . 7 4 5 1 8 . 5 5 9 8 . 4 7220nM N m? ? ? ? ? 軸上彎矩 M 計算 軸上彎矩總和 M 應(yīng)按下式求得： RAM M M?? Nm? （ 1） 徑向力引起的軸上彎矩 RM 的計算 對于單跨軸，徑向力引起的軸上彎矩 RM 可以近似的按下式計算： () ()1 0 0 0 1 0 0 0h i i i e e eR F L L L F L L LM LL? ???? Nm? 第 i 個攪拌器的流體徑向力 hiF 應(yīng)按下式求得 ： 311038nqihiJiMFKD??? N 式中： 1K —— 流體徑向力 系數(shù)，按照附錄 C. 2 有 1 1 1 1 1 1 0 .1 0 0 .2 1 .0 1 .0 1 .0 0 .0 2n b e iK K K K K K?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? nqiM —— 第 i 個攪拌器功率產(chǎn)生的扭矩 9553nqi qiMPn? Nm? qiP —— 第 i 個攪拌器的設(shè)計功率，按附錄 C. 3 有 5s Jiqi JiPDP D?? ? kW 兩個攪拌器為同種類型， P kW?? ，則 12 5qqP P kW?? 所以 12 40 6nq nqM M N m? ? ? 所以 312 4 0 1 . 6 6 1 00 . 0 2 3 8 . 9 53 1 8 5 5 0hhF F N?? ? ? ?? 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 （ 2） 攪拌軸與各層圓盤的組合質(zhì)量按下式求得。 對于單跨軸： 1mW L iim m m???? kg Lm —— 單跨軸 L 段軸的質(zhì)量 2 2 9(1 ) 1 04L L o sm d N L? ? ?? ? ? ? ? 所以 2 3 98 0 1 4 4 9 6 7 . 8 5 1 0 1 0 1 7 7 . 3 14Lm k g? ?? ? ? ? ? ? ? ? 故 177 .31 207 .12Wm k g? ? ? ? （ 3）攪拌軸與各層圓盤組合質(zhì)量偏心引起的離心力 eF 按下式求得。 對于單跨軸： 22521[ ] ] 1 09 1 ( )eWkF m n e nn? ???????????? N 上式中，對剛性軸 2()knn 的初值取 []e —— 許用偏心距（組合件重心處） [ ] /e G n? ， mm G —— 平衡精度等級， /mms 。一般取 /G mm s? 所以 [ ] 9. 55 6. 3 / 22 0 0. 27e m m? ? ? 則 2 25 12 0 7 . 1 2 2 2 0 0 . 2 7 [ ] 1 0 5 9 . 3 09 1 0 . 5eFN? ?? ? ? ? ? ? ?? （ 4）攪拌軸與各層圓盤組合重心離軸承的距離 eL 按下式計算。 對于單跨軸： 1 2mi i LieWLm L mL m???? ? 所以 4371 3371 2 eL mm? ? ? ? ??? 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 而 () ()1 0 0 0 1 0 0 0h i i i e e eR F L L L F L L LM LL? ???? Nm? 3 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 4 3 7 1 ) 3 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 3 3 7 1 ) 5 9 . 3 0 ( 4 4 9 6 2 4 8 1 . 5 1 ) 1 0 3 . 5 21 0 0 0 4 4 9 6 1 0 0 0 4 4 9 6RM N m? ? ? ? ? ? ?? ? ? ??? （ 5）由軸向推力引起作用于軸上的彎矩 AM 的計算。 AM 的粗略計算： 當(dāng) 2p MPa? 或軸上任一攪拌器 0i?? 時，取 MPa? Nm? 故 103 .52 20. 704AM N m? ? ? ? 所以 1 2 4 .2 2 4RAM M M N m? ? ? ? 所以 2 2 2 25 9 8 .4 7 1 2 4 .2 2 4 6 1 1 .2 3te nM M M N m? ? ? ? ? ? 所以 32 6 1 1 .2 31 7 .2 4 3 .6 13 7 .5 1d m m??? 前面計算中取軸徑為 80 ，故強度符合要求。 軸封徑向位移驗算軸徑 軸承徑向游隙 位移計算 因軸承徑向游隙 S? 、 S?? 所引起軸上任意點離圖中軸承距離 x 處的位 移。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 對于單跨軸： 1 1 ()2x S x S xS LL? ? ?????? ? ? mm 軸承徑向游隙按照附錄 C． 1 選取，因此 傳動側(cè)軸承游隙 mm?? （傳動側(cè)軸承為滾動軸承） 單跨軸末端軸承游隙 mm?? ? （該側(cè)軸承為滑動軸承） 當(dāng) oxl? 時，求得的 x? 即為軸封處的總位移， 12 475 120 355ol H l m m? ? ? ? ? 所以1 1 0 . 0 3 3 5 5 0 . 0 7 3 5 5( 0 . 0 3 ) 0 . 0 1 3 42 4 4 9 6 4 4 9 6x mm? ??? ? ? ? 流體徑向作用 軸承位移計算 由流體徑向作用力 hiF 所引起軸上任意點離圖中軸承距離 x 處的位移。 對于單跨軸： 兩端簡支的單跨軸 1355ox l L? ? ? 且 2xL? , 222 () [ 2 ( ) ( ) ]6h i i i ixLF L L L x L L xE I L L L? ??? ? ??? 而 44 480 20226006 4 6 4L dI m m?? ?? ? ? 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 所以 2233 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 4 3 7 1 ) 4 4 9 6 3 5 5 4 3 7 1 4 3 7 1 3 5 52 [ 2 ( ) ( ) ]6 1 9 0 1 0 2 0 0 9 6 0 0 4 4 9 6 4 4 9 6 4 4 9 6x? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 2233 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 3 3 7 1 ) 4 4 9 6 3 5 5 3 3 7 1 3 3 7 1 3 5 5[ 2 ( ) ( ) ]6 1 9 0 1 0 2 0 0 9 6 0 0 4 4 9 6 4 4 9 6 4 4 9 6? ? ? ? ? ? ?? ? ? = 0. 00 34 0. 02 84 0. 03 18?? 一端固支另一端簡支的單跨軸： 333 2 33 1 3 32 [ ( ) ( ) ( 1 ) ( ) 3 ( 1 ) 2 ] || ( 1 )6 2 3 2 6ih i i h i ixLL i i i L iF L F LL x L x x xx E I L L L L L E I L? ???? ? ? ? ? ? ? ? ???代入已知數(shù)據(jù)可得 2 008 633 012 664 035x mm? ? ? ? ? ? ? 軸承 產(chǎn)生 位移計算 由攪拌軸與各層圓盤（攪拌器及附件） 組合質(zhì)量偏心引起的離心力在軸上任意點離圖中軸承距離 x 處產(chǎn)生的位移 3x? 按下式計算 3 2[]( ) 1XxkeKnn? ? ? mm 對兩端簡支單跨軸： 32 2 ( 1 )( 1 )11 ( 3 ) ||31 ( 1 ) 3 ( 1 )11 1 ( 3 ) ( 1 )3eeexLeeXe e exxLLLLLx LL L LKL L LL L L???????? ? ?? ? ?? ??? ? ? ????? 代入已知數(shù)據(jù)可得 ? 所以3 2 6 5547( ) 1220x mm????? 對一端固支一端簡支 單跨軸： 2 3 3233 3 3 12 3 ( 1 ) ( 1 ) ( ) ( ) ( ) || ( 1 )2 2 39 12 3 ( ) ( )22exLe e e eXe e ex L x L x xL L L L L LKL L LL L L?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? 代入已知數(shù)據(jù)可得： ? 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 所以3 2 0 ( ) 1220X mm????? 一般單跨軸傳動側(cè)支點的夾持系數(shù) 2K 介于簡支和固支之間，此時 2? 值應(yīng)取式和式之中間值，查附錄 C． 4 取 2 ? 查附錄 C． 5 得 2 2 222(1 )KK? ? ?? ? ?固 簡 簡 mm 所以 2 5 ( 1 ) 8 48 mm? ? ? ? ? ? ? 3 2 2(1 )KK? ? ?? ? ?3 固 簡 3 簡 mm 所以 3 1 ( 1 ) 5 54 mm? ? ? ? ? ? ? 總位移及其校核 對于剛性軸： 1 2 3X X X X? ? ? ?? ? ? mm 所以 134 204 8 855 4 194 2X mm? ? ? ? ? 驗算應(yīng)滿足 下列條件： []XX??? mm 軸封處允許徑向位移 ()[]oxl? ?按下式計算： ( ) 3[ ] Kd? ? ?? mm 3K —— 徑向位移系數(shù)，按附錄 C． 6． 1 選取 3 ? 所以 ()[ ] 0 .1 0 .3 8 0 0 .2 6 8 3 3x lo mm? ? ? ? ? ? 則滿足 []XX??? 軸徑的最后確定 由以上分析可得，攪拌軸軸徑 d 滿足臨界轉(zhuǎn)速和強度要求，故確定軸徑為 80mm 。 攪拌軸軸封的選擇 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 機械密封是一種功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用壽命長的旋轉(zhuǎn)軸密封。與填料密封相比，機械密封的泄漏率大約為填料密封的 1% ，功率消耗約為填料密封的 30% 。故采用機械密封。 5 支座選型及校核 攪拌罐 支座選型 及承載計算 該攪拌設(shè)備為中小型直立設(shè)備，選擇 B 型耳式支座，對于 310m 一級 攪拌 罐配置 4 個耳式支座。 耳式支座實際承受載荷計算 34 ( ) 10o g e eemG P h G SQ k n n D ?????? ? ????? 式中： Q —— 支座實際承受的載荷， kN ； D —— 支座安裝尺寸， mm ； 223 2 2 1( 2 2 ) 2 ( )inD D b l s??? ? ? ? ? ? 22( 1 7 0 0 2 1 4 2 1 0 ) 1 8 0 2 ( 3 3 0 9 0 )? ? ? ? ? ? ? ? ? 2219mm? g—— 重力加速度，取 /g m s? ； eG —— 偏心載荷， 0eGN? ； h — — 水平力作用點至地板高度， 900h mm? ； k —— 不均勻系數(shù)，安裝 3 個以上支座時，取 ? ； om —— 設(shè)備總質(zhì)量（包括殼體及附件，內(nèi)部介質(zhì)及保溫層質(zhì)量）， kg ； 筒體質(zhì)量 2 2 31 .7 1 6 1 .7[ ( ) ( ) ] 3 .7 7 .8 5 1 0 1 2 4 6 .222 kg?? ? ? ? ? ? 封頭質(zhì)量 2 40 6. 1 81 2. 2 kg? ? ? 軸質(zhì)量 230 . 0 8( ) 4 . 4 9 6 7 . 8 5 1 0 1 7 7 . 32 kg?? ? ? ? ? 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 攪拌器質(zhì)量 2 kg? ? ? 夾套質(zhì)量 2 2 31 . 8 1 4 1 . 8[ ( ) ( ) ] ( 2 . 8 0 . 4 5 ) 7 . 8 5 1 0 2 3 2 9 6 522 kg?? ? ? ? ? ? ? ? 人孔質(zhì)量 259kg? 減速機質(zhì)量 1300kg? 水壓試驗時充水質(zhì) 1 . 7 0 0( ) 2 3 . 7 1 0 0 0 2 0 . 7 3 4 1 0 0 0 9 8 6 22 kg?? ? ? ? ? ? ? 其他 附件如擋板、聯(lián)軸器及接管等，估算這些附件的質(zhì)量為 200kg ，則設(shè)備總質(zhì)量為 ； n —— 支座數(shù)量， 4n? ； eS —— 偏心距， mm ； a —— 地震影響系數(shù)，地震設(shè)防烈度為 8 度，取 ? ； P —— 水平力，取 WP 和 ? 的大值， N ；