【導(dǎo)讀】的流型流動(dòng)，從而達(dá)到使物料混合或分散均勻的目的。工藝流程的一部分獨(dú)立存在。攪拌操作可以使兩種或者多種不同的。在工業(yè)生產(chǎn)尤其是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，無論是加熱、冷卻、液體萃取、氣體吸收等物理變化，還是化學(xué)工藝中的種種化學(xué)變化，攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大部分組成。攪拌設(shè)備的主要作用是達(dá)到使物料均勻混合、強(qiáng)化傳熱的效果，及強(qiáng)化相間的傳質(zhì)。均勻懸浮或充分乳化。正因?yàn)閿嚢璨僮骶哂猩鲜龉τ?，其在。由于本課題所涉及的生化反應(yīng)中需要菌體、酶和廢水充分混合，而且在有氧生化反應(yīng)中有熱量放出。過熱，保證細(xì)菌的活力。及攪拌設(shè)備的相關(guān)研究還不是十分深入。生產(chǎn)類型是影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性的首要因素。因此當(dāng)產(chǎn)品由單件小批量生產(chǎn)擴(kuò)大到大批量生產(chǎn)時(shí)，必須對其結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行審查和修改，以適應(yīng)新的生產(chǎn)類型的需要。以及安裝形式，防爆要求等幾項(xiàng)內(nèi)容。晶等單元操作均有密切的關(guān)系。飲料、飲品的加工制作，食品提純、稀釋等。

　　

【正文】 3 206 10 10 130 130 0 451 130 0 300kXASEInS W S S? ?? ? ? ???? =1683（轉(zhuǎn) /分） 式（ ） 遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速的措施： 增加軸的剛度； 減輕攪拌器和軸的重量，可采用階梯軸或空心軸來提高臨界轉(zhuǎn)速； 減小攪拌軸的長度來提高臨界轉(zhuǎn)速； 降低工作轉(zhuǎn)速； 采用底軸承可增加臨界轉(zhuǎn)速，提高穩(wěn)定性。 沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 46 本 設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)速 n=100 轉(zhuǎn) /分， ? ? ?100 5 . 9 % 7 5 %1683knn， n 遠(yuǎn)離臨界 nk，符合要求。 軸的支撐條件 為了保持?jǐn)嚢栎S懸臂的穩(wěn)定性，其懸臂軸的允許長度用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 111(4 ~ 5)(40 ~ 50)ALLLd?? 在本設(shè)計(jì)中 L1=1300mm,LA=300mm,d=40mm,并且 d 有較大的選擇余量，故設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)滿足要求。 軸承的選擇 軸承的分類 支承相對旋轉(zhuǎn)的軸的 部件叫做軸承。 軸承一般分為三大類：關(guān)節(jié)軸承；滾動(dòng)軸承 和 直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)支承。 滾動(dòng)軸承的套圈和滾動(dòng)體，一面反復(fù)承受高接觸壓力，一面進(jìn)行伴隨有滑動(dòng)的滾動(dòng)接觸。 滾動(dòng)軸承有許多優(yōu)點(diǎn)，例如：已實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化、使用維護(hù)簡單，互換性能好等等，故在各工業(yè)部門應(yīng)用很廣。一般，在滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承都滿足使用條件時(shí)，宜優(yōu)先選用滑動(dòng)軸承。 保持器一面與套圈和滾動(dòng)體的兩旁，或其某一方滑動(dòng)接觸，一面承受拉力和壓縮力。因此，對軸承的套圈，沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 47 滾動(dòng)體及保持架的材料、性能、主要要求如下。 套圈、滾動(dòng)體材料所要求的性能： 滾動(dòng)疲勞強(qiáng)度大 硬度高 耐摩耗性高 保持架材料所要求的性能： 尺寸穩(wěn)定性好 機(jī)械強(qiáng)度大 此外，還需要加工性好。根據(jù)用途不同，還有要求其耐沖擊性、耐熱性、耐腐蝕性好。 滾動(dòng) 軸承選擇 選擇滾動(dòng)軸承的考慮要點(diǎn) 滾動(dòng)軸承的選用，既應(yīng)滿足外載荷的要求，又應(yīng)盡量發(fā)揮軸承本身的負(fù)荷能力。當(dāng)用一個(gè)軸承承受力矩負(fù)荷時(shí)，若使用角接觸軸承，因每轉(zhuǎn)中鋼球的接觸角和鋼球的公轉(zhuǎn)速度都是變化的，會在保持架上產(chǎn)生非常大的接觸應(yīng)力和相對滑動(dòng)速度，從而引起保持架的膠合破壞。若使 用圓錐滾子軸承，由于邊緣應(yīng)力很大，會引起滾子和滾道的早期點(diǎn)蝕，因此，原則上要用兩個(gè)軸承，承受力矩負(fù)荷。 滾動(dòng)軸承的工作轉(zhuǎn)速上升到一定限度后，滾動(dòng)體和保持架的慣性力，以極小的形狀偏差，不僅導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的惡化，而且造成磨擦面間溫度升高和潤滑劑的性能變化，從而導(dǎo)致滾動(dòng)體回火或軸承元件的膠合失效。 使用滾動(dòng)軸承的各種機(jī)械裝置、儀器等的市場要求性能日趨嚴(yán)格，對于軸承所要求的條件、性能也日趨多樣化。為了能從為數(shù)眾多的結(jié)構(gòu)、尺寸中，選擇最適合的軸承，需要從各種角度研究。在選擇軸承時(shí)，一般，考慮作為軸系的軸 承排列、安裝、拆卸之難易沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 48 度、軸承所允許的空間、尺寸及軸承的市場性等，大致決定軸承結(jié)構(gòu)。其次，一邊比較研究使用軸承的各種機(jī)械的設(shè)計(jì)壽命和軸承的各種不同的耐久限度，一邊決定軸承尺寸。在選擇軸承時(shí)，往往偏于只考慮軸承的疲勞壽命，有關(guān)由潤滑脂老化而發(fā)生的潤滑脂壽命、磨損、噪音等也需要充分研究。再者，根據(jù)不同的用途，有必要選擇對精度、游隙、保持架結(jié)構(gòu)、潤滑脂等等要求，作特別設(shè)計(jì)的軸承。但是，選擇軸承并沒有一定的順序、規(guī)則，優(yōu)先應(yīng)考慮的是對軸承所要求的條件、性能、最有關(guān)連的事項(xiàng)，尤為實(shí)際。 選擇軸承主要應(yīng)該考慮以下幾點(diǎn) ： 軸承所要求的條件、性能 使用條件、環(huán)境條件 軸承安裝部分尺寸諸項(xiàng) 軸承所允許的空間 負(fù)荷之大小、方向 振動(dòng)、沖擊 旋轉(zhuǎn)速度、軸承的極限轉(zhuǎn)速 內(nèi)圈、外圈的傾斜 軸向方向的固定與軸承配列 裝卸的難易 1 噪聲、扭矩 1 剛性 1 市場性、經(jīng)濟(jì)性 另外 決定軸承結(jié)構(gòu)、排列 有如下一些 關(guān)鍵點(diǎn)： 沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 49 使用機(jī)械與設(shè)計(jì)壽命 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷或當(dāng)量靜負(fù)荷 旋轉(zhuǎn)速度 允許靜負(fù)荷系數(shù) 允許軸向負(fù)荷（圓柱滾子軸承的情況下） 在 決 定軸承尺寸 時(shí) 我們還應(yīng)該 需要注意： 旋轉(zhuǎn)振擺的精度 ； 高速旋轉(zhuǎn) 和 扭矩變動(dòng) 。 本次設(shè)計(jì)軸承的選用 根據(jù)本次的設(shè)計(jì)要求，我們知道本次軸承應(yīng)用的主軸是封閉攪拌機(jī)的主軸，主軸主要承擔(dān)的是軸向力和少許徑向力，由此我們根據(jù)以上對選擇軸承的時(shí)候后應(yīng)該注意的要點(diǎn)首先確定選用軸承的種類主要為能夠承受軸向力的軸承。 滾動(dòng)軸承的負(fù)荷能力與軸承類型和尺寸有關(guān)，相同的外型尺寸下，滾子軸承的負(fù)荷能力約為球軸承的 倍，向心類軸承主要用于承受徑向載荷，推力類軸承主要用于承受軸向載荷，角接觸軸承可同時(shí)承受徑向和軸向載荷的 聯(lián)合作用，其軸向負(fù)荷能力的大小隨接觸角 ? 的增大而增大，深溝球軸承的接觸角 ? 為零，但由于球與滾道間存在微量間隙，有軸向負(fù)荷作用時(shí)，內(nèi)外圈產(chǎn)生相對位移，形成不大的接觸角。 滾動(dòng)軸承的負(fù)荷能力一般以額定動(dòng)負(fù)荷比粗略表示，其含義為某種軸承的額定動(dòng)負(fù)荷值與外形尺寸的深溝球軸承（或推力球軸承）額定動(dòng)負(fù)荷的比值。其中具體的軸承特性如下： 沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 50 推力球軸承是分離型軸承，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式分為單向推力球和雙向推力球軸承。單向推力球軸承可承受一個(gè) 方向的軸向載荷，雙向推力球軸承可承受兩個(gè)方向的軸向載荷。它們均不能承受徑向載荷。推力球軸承還有帶座墊的結(jié)構(gòu)，由于座墊的安裝面呈球面形，故軸承具有調(diào)心性能，可以減少安裝誤差的影響。 圓錐滾子軸承主要承受以徑向?yàn)橹鞯膹?、軸向聯(lián)合載荷。軸承承載能力取決于外圈的滾道角度，角度越大承載能力越大。該類軸承屬分離型軸承，根據(jù)軸承中滾動(dòng)體的列數(shù)分為單列、雙列和四列圓錐滾子軸承。單列圓錐滾子軸承游隙需用戶在安裝時(shí)調(diào)整；雙列和四列圓錐滾子軸承游隙已在產(chǎn)品出廠時(shí)依據(jù)用戶要求給定，不須用戶調(diào)整。 調(diào)心球軸承有圓柱孔和圓錐孔 兩種結(jié)構(gòu)，保持架的材質(zhì)有鋼板、合成樹脂等。其特點(diǎn)是外圈滾道呈球面形，具有自動(dòng)調(diào)心性，可以補(bǔ)償不同心度和軸撓度造成的誤差，但其內(nèi)、外圈相對傾斜度不得超過 3 度 。 在一定負(fù)荷和潤滑條件下，滾動(dòng)軸承所能允許的最高轉(zhuǎn)速稱之為軸承的極限轉(zhuǎn)速。它與軸承類型、尺寸、精度、游隙、保持架的材料與結(jié)構(gòu)、潤滑方式、潤滑劑的性質(zhì)與用量、負(fù)荷的大小與方向以及散熱條件等因素有關(guān)。 由上所述，這次我們軸承選擇： 圓錐滾子軸承型號： 7710* 推力球軸承型號： 511111 其 7710*各項(xiàng)尺寸如下： 沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 51 d=50mm,D=82mm,T=,B=, C=17mm,r=3mm, r1 =3mm； 極限轉(zhuǎn)速 =3200r 1min? （脂潤滑） . 其 51111 各項(xiàng)尺寸如下： d=55mm,D=78mm,T=16mm； 極限轉(zhuǎn)速 =2800r 1min? (脂潤滑 ） 。 軸承的壽命驗(yàn)算 運(yùn)轉(zhuǎn)中的滾動(dòng)軸承，若是安裝正確，潤滑良好，無塵埃、水份和腐蝕 介質(zhì)的侵入，且載荷適中，則造成軸承損壞的原因只是由材料的疲勞所引起。滾動(dòng)軸承的失效形式主要有疲勞剝落、過量的永久變形和磨損等。軸承在正常條件下使用，內(nèi)圈、外圈和滾動(dòng)體上的接觸應(yīng)力都是變化的，工作一定時(shí)間后，接觸表面就可能發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，以致造成疲勞剝落。故疲勞剝落是軸承的正常失效形式，它決定了軸承的工作壽命；故軸承的壽命一般是指疲勞壽命。過量的永久變形使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲；磨損是軸承游隙、噪聲、振動(dòng)增大，降低軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，一些精密機(jī)械應(yīng)的軸承，可用磨損量來確定軸承壽命。由于影響軸承精度壽命的因 素很多，目前還沒有一個(gè)確切的計(jì)算方法，一般都是以軸承的疲勞壽命乘以一個(gè)修正系數(shù)來作為精度壽命的近似估計(jì)。 沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 52 軸上所用的軸承的受力如圖所示： （圖 ） 軸承受力圖 由軸和葉輪所產(chǎn)生的軸向力由推力球軸承承載。 圓錐滾子軸承的選擇計(jì)算 選用圓錐滾子軸承型號為 7710*，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 C=260KN，C0 =356KN， nlim =3200r/min(脂潤滑 )， e=。 沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 53 。時(shí)當(dāng)），時(shí)（其中當(dāng)時(shí)，時(shí),Y21FrFa。Y21FrFa。0Y,1X,eFrFa。,。eFrFa00000???????????? 按額定動(dòng)載荷計(jì)算 : 因 Fa=0, 所以 X=1,Y=0,P=2382N。 軸承的工作壽命為： 1066 1031 0 1 0 2 8 5 0 0 0( ) ( ) 2 . 0 3 1 06 0 6 0 1 0 0 2 3 8 2h CLhnP ?? ? ? ?? 式（ ） 滿足要求。 按額定靜載荷校核： 000 PSC? 式（ ） 查表取 S0 =, 002210222 238 2FaFr YP Fr N??? ? ? ,CP 002?? 7710*型號軸承滿足要求。 推力球軸承的選擇計(jì)算 選用推力球軸承型號為 51111，查手冊得 C a =120kN,C a0 =398kN, nlim =2800r/min(脂潤滑 ) 轉(zhuǎn)速和載荷：轉(zhuǎn)速 n=100r/min，載荷由軸和葉輪的重力產(chǎn)生，經(jīng)計(jì)沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 54 算得載荷 P1 =3352N。 按額定動(dòng)載 荷計(jì)算，軸承的工作壽命為： 66 381 0 1 0 1 3 5 0 0 0( ) ( ) 2 .1 8 1 06 0 6 0 1 0 0 3 3 5 2h CLhnP ?? ? ? ?? 式（ ） 滿足要求。 滑動(dòng)軸承的選擇計(jì)算 滑動(dòng)軸承中軸襯和護(hù)套的材料應(yīng)選擇兩種不會膠合的材料。 驗(yàn)算軸承的平均壓力 p(單位為 MPa) 2]P[ 2083dB 1Frp ?????? 式（ ） 驗(yàn)算軸承的 pv(單位為 Mpa m/s)值 軸承的發(fā)熱量與其單位面積上的摩擦功耗 fpv 成正比，限制 pv值就是限制軸承的溫升。 20 83 1760 10 00 19 10 0 19 10 0 17 00. 01 1 [ ] 0. 43F dn FnpvBd Bpv? ?? ? ???? ? ? 式（ ） 驗(yàn)算滑動(dòng)速度 v(單位為 m/s) ]v[ dnv ???? ????? ? 式（ ） 所設(shè)計(jì)的滑動(dòng)軸承滿足要求。 軸承是精密部件，其使用也須相應(yīng)地慎重進(jìn)行。無論使用多么沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 55 高性能的軸承，如果使用不當(dāng)，則不會得到預(yù)期的高性能。 安裝和使用 軸承時(shí)也應(yīng)該 注意 以下幾點(diǎn) ： 。 。在使用中給與軸承強(qiáng)烈沖擊，會產(chǎn)生傷痕及壓痕，成為事故的原因。嚴(yán)重的情況下，會 裂縫、斷裂，所以必須注意。 。避免以現(xiàn)有的工具代替，必須使用恰當(dāng)?shù)墓ぞ摺? 。為了盡可能長時(shí)間地以良好狀態(tài)維持軸承本來的性能，須保養(yǎng)、檢修、以求防事故于未然，確保運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，提高生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性。 保養(yǎng)最好相應(yīng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)條件的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，定期進(jìn)行。內(nèi)容包括監(jiān)視運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、補(bǔ)充或更換潤滑劑、定期拆卸的檢查。 作為運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢修事項(xiàng)，有軸承的旋轉(zhuǎn)音、振動(dòng)、溫度、潤滑劑的狀態(tài)等等。 攪拌機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng) 設(shè)備 的選用 電機(jī)的選用 負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變 化范圍和啟動(dòng)頻率程度的要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫度限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)的容量，并確定冷卻通用容量應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ～ 。過大的備用容量會使電動(dòng)機(jī)的效率降低，對于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)將變壞、并使沈陽航空 工業(yè) 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 56 按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的機(jī)械造價(jià)提高。 機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。 使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對功率因數(shù)的要求，確定