【正文】 論文 21 第三章 主要部件的選擇 、減速機(jī)的選擇 由所給出的電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速以及所計算出的軸的直徑的范圍，可選擇型號為：YPV9115145I，其具體參數(shù)如下： 減速機(jī)參數(shù)表： 型號（窄 V帶） 電機(jī)型號 電機(jī)功率(KW) 電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) 傳動比 出軸轉(zhuǎn)速(r/min) YPV9115145I YJL1210 115 145 ~ 100145 出軸直徑 (mm) 許用出軸扭 矩 (Nm) 中心距 (mm) 鍵槽 寬b(mm) 鍵槽深t(mm) 減速機(jī)重量（ Kg） 130 11000 1720 32 119 3800 、聯(lián)軸器的選擇 由于此攪拌器設(shè)置了底軸承作為一個受力支點，所以選擇單支點機(jī)架為最佳，此時，攪拌軸與減速機(jī)之間的聯(lián)軸器最好選用 TK 型彈性聯(lián)軸器，型號為：TK130，其具體參數(shù)如下表： TK型彈性聯(lián)軸器參數(shù)表： 型號 孔徑 (mm) D(mm) D1(mm) H(mm) H1(mm) H2(mm) TK130 130 450 250 444 220 40 H3(mm) H4(mm) f(mm) T(mm) t(mm) 0d (mm) 重量 （ K g） 80 35 51? 32 M16 285 、密封 由《溫州市江南減速機(jī)廠》標(biāo)準(zhǔn)，查得，依據(jù)壓力、溫度、轉(zhuǎn)速以及介質(zhì)特武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 22 性可選擇：機(jī)械密封 204 型，其具體參數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸見《溫州市江南減速機(jī)廠》標(biāo)準(zhǔn)。 、總位移 對于剛性軸： 1 2 3()x x x x mm? ? ? ?? ? ? =++=, 當(dāng)0 l mm?? 時， ? ?? ?0 03()() , , 130 xlxlKdmm??????? ? ? ?3查 附 錄 查 出 : 在 此 操 作 壓 力 下 取 K所 以 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 20 ??x??? ，所以對于軸封處的總位移滿足要求。39。 )2x S x S xS LL? ? ? ?，查附錄 C1 軸承徑向游隙可以39。39。 單跨攪拌軸徑向 位移受力模擬示意圖 對于單跨軸：1 1 39。39。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 18 按軸封處允許徑向位移驗算軸徑 、因軸承徑向游隙 39。 對單跨軸： wL123m m m0 .1 3 8 .7 7 7 .7 6 1 0 2 3 0 1 0 9 .7 1 0 9 .7 1 3 5 2 .2 54miiKg????? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ 4）攪拌軸與各層圓盤的組合質(zhì)量偏心力引起的離心力 eF ，按下式求得： 單跨軸受力示意圖 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 17 ? ?2 2 322e 2221 6 .3 1 0F 1 3 5 2 .2 5 1 4 5 9 .5 59 9 1 4 5111 0 2 1 1 .1 714512 3 2 .6 7wkm n ennN??????????? ? ? ? ? ???????? ??????????????? ? ?????????????? （ 5）攪拌軸與各層圓盤組合重心離軸承的距離 eL 按下試計算 對于單跨軸： 18 .7 72 3 0 5 .2 7 1 0 9 .7 6 .9 7 9 0 2 .8 52 21 3 5 2 .2 54 .9 2mi i LiewLm L mL mm?? ? ? ? ? ????? 、由軸向推力引起作用于軸向的彎矩 AM 的計算： 對于此攪拌軸而言，主要承受的是徑向離心力的作用，所以對于軸向力引起的彎矩可粗略計算，即：由于所有攪拌器的 0,i?? 所以取 ARM ? ， 所以： A R RM= M +M M 53. 1 63. 72 ,Nm? ? ? ? 則 2 2 2 2teM 6 3 .7 2 7 5 7 4 .1 4 7 5 7 4 .8 2nM M N m? ? ? ? ?。若無可靠數(shù)據(jù)時，設(shè)計者可以根據(jù)攪拌設(shè)備內(nèi)件情況 、 攪拌器形式以及攪拌介質(zhì)等，按照附錄 選定； nqiM — 第 i個攪拌器功率產(chǎn)生的扭矩 qiP — 第 i 個攪拌器的設(shè)計功率，由工藝過程確定。 、按強度計算攪拌軸的軸徑 45受強度控制的軸徑 2d 按下試求得： ? ?? ?te32 40Md 1 7 .2 1N??? ? mm 式中： teM — 軸上扭矩和彎矩同時作用時的當(dāng)量扭矩 22te nMM M?? ??? — 軸材料的剪應(yīng)力 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 15 ?? b16?? ? MPa b? — 軸材料的抗拉強度， MPa 、軸上扭矩 nM 按下試求得： n 2 N9553MPn ?? 式中： 2? — 包括傳動側(cè)軸承在內(nèi)傳動裝置效率，可按附錄 D 選取。W 16 K 1 K m 16 1 122 .5 。 , 45 .kkjjm K g m K gh d m m h d m m????????? ? ? ?? ? ? ? 代入式子可計算出： 231e2 , 3 em 2 3 0 0 .1 7 0 .9 1 5 0 .2 2 9 c o s 6 6 .7 1 0 2 4 04m 1 0 9 .7 0 .3 0 .9 1 5 0 .0 9 1 5 c o s 4 5 1 0 1 2 2 .54iiKgKg??? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 13 、集中質(zhì)量的單跨軸一階臨界轉(zhuǎn)速的計算 兩端簡支的單跨軸 兩端簡支的等直徑單跨軸，軸的有效質(zhì)量 Lem 在重點 S 處的相當(dāng)質(zhì)量為： 1 7 1 7W m 1 0 0 3 4 8 7 .23 5 3 5Le Kg? ? ? ? 第 i 個圓盤有效質(zhì)量 iem 在中點 S 點處的相當(dāng)質(zhì)量為： ? ? ? ?2222i i i i iW 1 6 K 1 K m 1 6 K 1 K mie ie?? kg 其中1 4570 ,8770K ??同理得： , ??代入上式得： ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?22221 1 1 12 2 2 2223 3 3 3W 16 K 1 K m 16 1 240 239 .2 。 , 。 2iem c o s4i ki Ji i im D h?? ? ??? 式中： ki? — 第 i 個攪拌器的附加質(zhì)量系數(shù)，按表 — 1 差得； jiD — 第 i 個攪拌器的直徑， mm； hi — 第 i 個攪拌器的葉片寬度， mm。 減速機(jī)型號： 型號（窄 V帶） 電機(jī)功率(KW) 電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) 傳動比 出軸轉(zhuǎn)速(r/min) PV5 145 4~ 375330 出軸直徑 (mm) 許用出軸扭 矩 (Nm) 中心距(mm) A 鍵槽寬b(mm) 鍵槽深t(mm) 減速機(jī)重 量（ Kg） 65h6 720 672/664 16 7 485/435 又由此減速機(jī)可以大大致確定軸徑為： mmdi 65? 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 8 、臨界轉(zhuǎn)速的計算 單跨攪拌軸典型受力模擬圖 附：基本參數(shù)符號的說明： 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 9 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 10 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 11 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 12 、攪拌軸及圓盤有效質(zhì)量的計算 （ 1） 攪拌軸有效質(zhì)量的計算 剛性軸（不包括帶錨式和框式攪拌器的剛性軸）有效質(zhì)量的計算等于軸自身的重量加上軸附帶的液體的質(zhì)量。 、軸的設(shè)計及校驗 軸的最大扭矩 ： .1N .m803220 .518*9550nP9550T ???。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 6 mmn ???? 圓整后取 mmn 5?? 受外壓時的圓筒壁和橢圓型封頭的厚設(shè)計 當(dāng)受外壓時設(shè)計壓力 Pc=*= 設(shè)圓筒的設(shè)計厚度為 mm10n ?? 則有效厚度為 mm9110Cne ??? ?? 查表得，彈性模量 E= 510? 圓筒的 e00cr ??? ? 所以該圓筒屬于長圓筒 圓筒的臨界壓力為 M p aM p aLDEPeDecr 91 5 0 01 5 0 0*3 7 5 09*10** 25020?????? 所以圓筒的名義厚度取 mmn 10?? 由于橢圓型封頭所需厚度一定比圓筒厚度小，為了取材方便和工藝結(jié)構(gòu)更加簡單取橢圓型封頭的厚度也為 mmn 10?? 、所裝料液高度 由已知條件可得，填料體積為： moV m ,6*7, ?? 又 32 *Di4Vm ??? 可算出 h1=，所以最佳設(shè)計 為二級攪拌攪拌，并且采用 U型夾套傳熱 .。 假設(shè)圓筒的厚度在 6~16mm范圍內(nèi)，查 GB1501998 中表 41，可得： 145C 下 ? ?t 103MPa? ? 設(shè)計壓力 P=*= 利用中徑公式， ? ? mmPPD T **2 15 00* i ?????? ?? 查標(biāo)準(zhǔn) HG205801998《鋼制化工容器設(shè)計 基礎(chǔ)規(guī)定》表 71 知，鋼板厚度負(fù)偏差為 ，而有 GB1501998 中 知， 查標(biāo)準(zhǔn) HG205801998《鋼制化工容器設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)定》表 75 知，對于有輕微腐蝕的介質(zhì)，不銹鋼的腐蝕裕量 2 0C mm? 。 、基本的選型 （ 1）由于是三級攪拌，所以選用內(nèi)盤管（蛇管）式傳熱； （ 2） 攪 拌器采用立式容器中心攪拌 , 由于是液液混合，取 1 , 9 1 53j jid d m mD ??取；為了使攪拌均勻，取渦輪式攪拌器，同是為了防止底部有沉淀，取下層槳葉離底的高度不可太??； （ 3） 散熱方式：選擇 U型夾套換熱方式； （ 4） 密封形式：機(jī)械密封； （ 5） 傳動方式：皮帶輪傳動 . 第二章 容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 、圓筒的設(shè)計 、圓筒的高和直徑 對于 發(fā) 酵 罐 類 ， 可 先 取 高 徑 比 為 ： ?D ， 則 由 公 式 332 ????????????? DiDHDiHDiV ?可得 mDi ? 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 4 圓整取為 mmDi 1500? 由公稱尺寸 mmDi 1500? ，查 JB473795 可得下表： 封頭參數(shù)： 公稱直徑 DN mm 總深度 H mm 內(nèi)表面積 A 2m 容積 3m 質(zhì)量 Kg 1500 400 同時，根據(jù)高度的計算公式 : mm3 7 4 1.51428 6 Di4vVgH22??? ??? ? ， 圓整可得 :H=3750mm 此時 .52DiH ? ，與原假設(shè)的 .52DiH ? 一樣，由此可見高徑比符合要求。 7 公稱直徑 1500 mm 8 公稱容積 3M 9 操作容積 3M 9 裝料系數(shù) 10 工作介質(zhì) 糖液 11 傳熱面積 18 3M 11 其他要求（焊縫系數(shù)） 局部 探傷（ ） 、所給已知條件 攪拌器攪拌軸轉(zhuǎn)速為 220rpm； 電機(jī)軸功率為 ； 攪拌軸軸徑為： d=65mm 攪拌器形式 。武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 1 第一章 設(shè)計參數(shù)的選擇 、課程設(shè)計題目 發(fā)酵罐的機(jī)械設(shè)計 、原始數(shù)據(jù) 序號 項目 數(shù)值 單位 備注 1 名稱 發(fā)酵罐的機(jī)械設(shè)計 2 操作壓力 MPa 3 操作壓力（夾套） MPa 4 最高工作壓力 MPa 5 操作溫度（正常） 90 C。 6． 6 接管選擇 ① 接管材料及接管法蘭壓力等級的確定 ② 接管的伸出長度及壁厚的確定 ③ 選取接管與容器壁的連接形式及接管的加固 6． 7 其他附屬件的選擇 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 V 附件選用時，應(yīng)根據(jù)公稱壓力、尺寸，按標(biāo)準(zhǔn)選取。 b． 0GB150 對不需另行補強的最大孔徑有具體的規(guī)定。 ④ 允許不另行補強的條件 a．并非容器上所有開孔都需要補強，