【正文】 ③慣性矩 I 的計算 4544 mDI ?????? ?? ④一階臨界轉(zhuǎn)速的計算 合金彈性模量 GPaE 206? 則 ? ?? ?sc maLLNEIn???121401330? ? ?? ?m 00 33 33 063302648r?? ??? ???????? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 29 則 0 085 ???n 所以臨界轉(zhuǎn)速符合要求 按強度計算攪拌軸的直徑 軸上扭矩的計算 mNPnM Nn . 5 5 5 39 5 5 3 2 ????? ? 徑向力引起的軸上彎矩的計算 流體徑向力系數(shù) 1K 的計算 1 3 4 ... 39。 故攪拌軸的直徑為 ? ? ? ? ? ? mmNGMd n ) ()1( 414104140m a x ????????? ? 則取 mmd 95? 符合要求。） ? — 軸的扭轉(zhuǎn)角， m? ； x1? — 由軸承徑向游隙引起在軸上離軸承距離 x 處的徑向位移， mm ； x2? — 由流體徑向作用力引起在軸上離軸承距離 x 處的徑向位移 mm ； x3? — 由組合質(zhì)量偏心引起在軸上離軸承 x 處產(chǎn)生的徑向位移， mm ； x? — 離軸承距離 x 處軸的徑向總位移， mm ； ? — 懸臂軸段慣性矩與跨間 軸段慣性矩的比值 )1( )1( 40440411Nd NdII aLaL ????? ? — 攪拌物料的密度， 3mkg ； s? — 軸材料的密度， 3mkg ； ? — 軸上所有攪拌器其對應(yīng)編號 i 之和。S — 傳動側(cè)軸承游隙， mm ； S — 懸臂軸攪拌側(cè)軸承或單跨軸末端軸承游隙， mm ； W — 單跨軸 L 段或懸臂軸 1L 段軸有效質(zhì)量的相當質(zhì)量， kg ； 1W 、 2W ?? iW — em1 、 em2 ?? iem 的相當質(zhì)量， kg ； sW — 在 S 點所有相當質(zhì)量的總和， kg ； ? — 攪拌軸軸線與安裝垂直線的夾角，（176。本設(shè)計轉(zhuǎn)速較低，攪拌軸可用合金鋼 Q235B，又因為設(shè)計中介質(zhì)的腐蝕性較強，外加一層搪玻璃層以提高攪拌軸的耐腐蝕性 。 框式攪拌器 IIII 斷面的計算 IIII 斷面的彎矩 IIM mNHH HMM mnI .) 980 0 921().21( 11II ????????? IIII 斷面上的彎曲應(yīng)力 II? IIII 斷面的抗彎斷面模數(shù) mW ??? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 24 IIII 斷面上的彎曲應(yīng)力 II? 應(yīng)滿足： ? ? M P aM P aM 5IIII ?????? ? ?? 所以 IIII 斷面上的彎曲應(yīng)力 II? 符合要求 [7]。 ???????? II 斷面的抗彎截面系數(shù)的計算 321221 41 2296 2)1697()1650(6 297506 )22)(2(6. mmStStttW ??????????? II 斷面彎曲應(yīng)力 ? ? M P aM P aW MM III 639。 kwZPPjqj ???內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 23 攪拌器橫梁寬度中心線至橢圓形葉寬中心線的距離 L 按下式計算： mmtHL 23 ??????[3]。IM — 由扭矩在 II 斷面上增加的彎矩 , mN. nIM— II 斷面上的扭矩 , mN. W— II 斷面的抗彎截面系數(shù) 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 22 I?— II 斷面彎曲應(yīng)力 ,MPa S — 槳葉的厚度 圖 1 框式攪拌器 攪拌器強度計算時的設(shè)計功率 kwZ PPP mdq . ?????? ? 每個槳葉強度計算時設(shè)計功率 框式攪拌器 II 斷面上彎矩的計算 mNZn PMjqI .135485 ?????? 槳葉垂直方向懸臂高度 查表得： mmttmmBmmHmmH 9750,1 4 4 0,7 5 0,8 0 0 2132 ?????? 槳葉總高度 mmHH m 8002 ?? 攪拌器半徑 mmR 7201 ? 攪拌器葉根半徑 mmR 6232 ? 則槳葉垂直方向懸臂高度 H1按一下公式計算： mmtBHHH a n15791440215015t a n)22()( 2321 ?????????? 。 表 41 攪拌器型試選擇 攪拌器型式 流動狀態(tài) 攪拌目的 攪拌容 器容積/m3 轉(zhuǎn)速范圍 /(r/min) 最高粘 度 /(P) 對流循環(huán) 湍流擴散 剪切流 低粘度混合 高粘度液混合反應(yīng) 分散 溶解 固體懸浮 氣體吸收 結(jié)晶 傳熱 液相反應(yīng) 渦輪式 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1100 10300 50 槳式 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1100 10300 50 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 21 推進式 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 11000 10500 2 折葉開啟渦輪式 ● ● ● ● ● ● ● ● 11000 10300 50 布魯馬 ● ● ● ● ● ● ● 1100 10300 50 金式 錨式 ● ● ● 1100 1100 100 螺桿式 ● ● ● 150 0.550 100 螺帶式 ● ● ● 150 0.550 100 注 :有 ● 者為可用 :空白者不詳或不合用 。對于高粘度流體的混合以錨式、框式、螺桿式、螺帶式更為合適。渦輪式攪拌器應(yīng)用最廣，各種攪拌操作都適用，但流體粘度不超過 50Pa} s 。 ③ 保證從反應(yīng)器壁或侵入式熱交換裝置到反映混合物能有高的給 熱系數(shù) 。其類型分為 :推進式、漿式、渦輪式、錨式、框式、螺桿式、螺帶式等，攪拌器選型時，主要考慮 : ① 具有顯著的攪拌效果，特別是對多相反應(yīng)。電動機驅(qū)動攪拌軸上的攪拌器以一定的方向和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使靜止的流體形成對流循環(huán)，并維持一定的湍流強度， 從而達到加強混合、提高傳熱和傳質(zhì)速率的目的。 減速機輸出軸的軸孔直徑，即上半聯(lián)軸孔徑為 80mm，傳動軸的上端軸孔，即下半聯(lián)軸孔徑直徑為 65mm，材料為 ZG270500 的 B 型帶短節(jié)聯(lián)軸器，其標記為 :HG 21569. 195 聯(lián)軸器 B90/75ZG。 查表《帶短節(jié)聯(lián)軸器的形式及與機架、傳動軸的配套》可選用 B 型帶短節(jié)聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器 帶短節(jié)聯(lián)軸器用于攪拌機傳動裝置的減速機輸出軸與 傳動軸的連接，并在拆卸聯(lián)軸器的短節(jié)之后，能在不拆除減速機和機架的條件下，裝拆機架的中間支點、軸承箱和軸封。 傳動軸釜外軸頭形式如下 : 查表可知 :傳動軸軸徑 d=80mm，上端軸徑 d1= 65mm,釜內(nèi)軸長 L=550mm,下端軸徑 d2=80mm。 傳動軸 為了與標準配合，傳動軸的軸徑選用 d=80mm，材料為 Q235B，并且在軸的外表面加一玻璃層，以提高其耐腐蝕性。結(jié)構(gòu)如下圖 : 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 18 具體尺寸表 : 表 機架尺寸表 mm 查表可知 :傳動軸軸徑 d=80mm 時，機架的公稱直徑取 300mm, D1=320mm, D2=400mm, D3=445mm, D4=495mm, D5=530mm, H=1040mm, H1=399mm,螺栓數(shù)量為 12M22,軸承型號 46219，機架質(zhì)量 137kg,又由表查得 :單支點機架的支點軸承間距 L=690mm。 本設(shè)計中以減速機輸出軸側(cè)的軸承作為一個支點者，故選用單支點機架。 則 kwPPP mzd ????? ? 圓整為 機架 機架的選用原則 具備下列條件之一者，可選用單支點機架 : ①減速機輸出軸側(cè)的軸承作為一個支點者 。 電動機的基本特性及選用 通常電動機與減速及配套供應(yīng)，設(shè)計時可根據(jù)反應(yīng)器應(yīng)配電機功率、轉(zhuǎn)速、安裝形式及防爆要求，選擇電動機及配套的減速機。 本 NL為利用行星輪 為柔輪的少齒差內(nèi) 嚙合行星傳動的減 速裝置 , 減速比可 很大。 本機為兩級同中心距斜齒輪傳動的減速裝置，傳動比準確，壽命長。 標定符號 為 :BLD 3317。結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，承載能力高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，封閉性好，可用于有防爆要求的場合。結(jié)構(gòu)簡單，過載打滑，起保護作用，允許反轉(zhuǎn)。 c. 三角皮帶減速機：單級三角皮帶傳動的減速裝置。減速比~，轉(zhuǎn)速 125~250r/min，功率 ~30Kw。特點是傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，壽命長，承載能力高，工作平穩(wěn)，允許正反轉(zhuǎn)。 減速裝置 1） 主要形式： 目前我國已頒布的標準釜用立式減速機，有擺線針齒行星減 速機、兩級齒輪減速機、三角皮帶減速機和諧波減速機四種。電動機與減速機配套使用，減速機下設(shè)置一機架，安裝在反應(yīng)釜的封頭上。 第二章 反應(yīng)釜的傳遞裝置 反應(yīng)釜的傳動裝置包括電動機、減速機、機架、傳動軸、傳 動軸聯(lián)軸器、攪拌釜內(nèi)聯(lián)軸器、活套法蘭、安裝底蓋、攪拌軸軸封等。機械密封的泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用壽命長，在攪拌反應(yīng)器中得到廣泛使用。本設(shè)備選用機械密封。則 h3=110mm，所以選用卡子的型號為 AM20[15]。故該搪玻璃反應(yīng)釜選用橢圓形封頭。 封頭、卡子及密封裝置的選擇 封頭的選擇 橢圓形封頭是由半個橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處出現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀況。 符號說明 C— 厚度附加量 mm 1C— 鋼板或鑄鐵件厚度的負偏差 mm 2C — 筒體的腐蝕余量 mm 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 12 21 CCC ?? iD — 筒體的內(nèi)直徑 mm ih — 封頭曲面深度 oD — 筒體的外直徑（ nio DD ?2?? ） mm cP— 計算壓力 MPa ??wP — 筒體的最大允許工作壓力 MPa ?— 筒體的計算厚度 mm e? — 筒體的有效厚度 mm n? — 筒體的名義厚度 mm ??t? — 設(shè)計溫度下圓通材料的需用應(yīng)力 MPa ?— 焊接接頭系數(shù) A— 系數(shù)，查 GB150 圖 6— 1~表 6— 9 B— 系數(shù)，查圖 6— 3~圖 6— 10. E— 設(shè)計溫度下材料的彈性模量 MPa L— 圓筒計算長度 mm ??P — 許用外壓力 MPa 內(nèi)壓圓筒壁厚的計算 ? ??? 的計算 公式適用范圍 ? ??? tcP ? ? ? M P at ?????? M P aM P a ? 所以該公式適用 內(nèi)壓圓筒的計算厚度 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 13 ? ? mmPDP ct ic ???? ???? ??? 假設(shè) mmn 16?? 令 mmCCne ??????? ?? 外壓圓筒的計算與校核 3216 0 0 ???? ??eoD? 查 GB150 得使用下面方法進行外壓圓筒的計算 假設(shè) mmn 16?? ，則 mmCCne ??????? ?? L =橢圓直邊段之間的長度加上曲面深度的 31 則 mmL ?????? 由 mmDmmL o 1 6 3 2, 3 6 6 ?? ， ?eD ? 、 ?DL 查得：外壓或軸向受壓圓筒和管子集合參數(shù)計算圖 ?A 外壓圓筒、管子和球殼厚度計算圖 182?B 。 封口錐厚度應(yīng)等于或大于某相接的夾套筒體壁厚則取等于。 夾套 橢圓形封頭最大允許工作壓力的計算