【正文】 .3 0 .1 2 1 0 0 0 1 .21 0 2 9 .8 1npv? ? ? ? ?? ? ? npv? ? 外槳板： smnRvp P / 111 ????? ? 內(nèi)槳板： smnRvp P / 122 ????? ? 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 smvvpv ppn / 333 23 1 ?????? N= KWv pn ???? 電動(dòng)機(jī)及減速器的選型 減速器和電動(dòng)機(jī)的選型條件 (1) 機(jī)械效率，傳動(dòng)化，功率，進(jìn)出軸的許用扭距和相對(duì)位置。 (3) 攪拌軸軸向力的大小和方向。 (5) 外形尺寸應(yīng)滿足安裝及檢修要求。 (7) 經(jīng)濟(jì)性。澄清池?cái)嚢铏C(jī)采用 YCT 系列滑差式電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)，消化池?cái)嚢铏C(jī)一般采用防爆異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)選用，見(jiàn)表 41 表 41電動(dòng)機(jī)與減速器的選型 名稱 符號(hào) 單位 第一檔 第二檔 第三檔 攪拌器的轉(zhuǎn)速 nn r/min 攪拌功率 N KW 電動(dòng)機(jī) Na= 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 算功率 98.. ???? NNkNk gg ????式中 kg — 工況系數(shù) 24h連續(xù)運(yùn)行為 1? =渦輪減速機(jī)傳動(dòng)效率 2? =滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 3? =聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 KW 選用電動(dòng)機(jī)的功率 KW 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速 r/min 1500 1500 1500 減速比 200 254 412 選用減速器減速比 200 289 385 選用減速器輸出軸轉(zhuǎn)速 r/min 黑乎乎 攪拌軸的設(shè)計(jì)及其結(jié)果驗(yàn)證 軸的設(shè)計(jì) 軸的的結(jié)構(gòu)需考慮的因素： 1. 軸在機(jī)器中的安裝形式。 3. 載荷的大小、性質(zhì)、方向、分布情況。 主軸的設(shè)計(jì)： P、轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩 T P= n= T=433Nm 。取 A0=112，于是得 dmin= A03nP=1123 = 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，因此 12段的長(zhǎng)度 L1=90mm， d1=55mm在 12段右端需制出一軸間，故取 23段的直徑 d2=60mm，長(zhǎng)度 L2=74。為了配對(duì)圓螺母，選擇圓螺母用墊圈，其長(zhǎng)度為 3mm， d3=70mm。為了支撐軸承因此在 45右端制定出軸肩，選取 d5=90mm,L5=340。 910 段的確定需根據(jù)壓蓋和套筒的尺寸，選擇 d=80mm,L=190mm 下面來(lái)做軸徑的理論計(jì)算： 由《過(guò)程裝備設(shè)計(jì)》查的公式： 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 421 nNCd ? （ ） 式中 C2— 按扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算系數(shù)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)角為 10 /m 時(shí)， C2= N— 攪拌器的功率，單位 KW n— 攪拌 器的轉(zhuǎn)速，單位 r/min 得： 第一檔： mmd 41 ?? 經(jīng)上面計(jì)算所的結(jié)果可以看出 3個(gè)軸徑的理論數(shù)值都小于 55mm，故軸的小徑選： d1=55mm 上支撐裝置設(shè)計(jì) 機(jī)座的設(shè)計(jì) 立式攪拌機(jī)設(shè)有機(jī)座，在機(jī)座上要考慮留有容納聯(lián)軸器，軸封裝置和上軸承等不見(jiàn)的空間，以及安裝操作所需的位置。 由于攪拌軸軸向力不大，聯(lián)軸器為夾殼式故選用 J— A 型機(jī)座，由于減速器軸徑為 65mm，故選用J— A— 65 該機(jī)座結(jié)構(gòu)如圖 51所示 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 如圖 51 上軸承支承裝置 機(jī)座軸承裝置 由于滾動(dòng)軸承的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，因此選用滾動(dòng)軸承，上下軸承選用的原則如下： 上軸承：設(shè)在攪拌機(jī)機(jī)座內(nèi)。當(dāng)攪拌機(jī)軸向力較大時(shí)，須設(shè)上軸承：若減速機(jī)軸與攪拌軸采用剛性連接，可在機(jī)座中設(shè)一個(gè)上軸承，以承擔(dān)攪拌機(jī)軸向立和部分勁向力。當(dāng)攪拌的軸向力很大時(shí)，減速機(jī)軸與攪拌軸應(yīng)用采用非剛性連接，應(yīng)在機(jī)座中設(shè)兩個(gè)上軸承或在機(jī)座中設(shè)一個(gè)上軸承并在容器內(nèi)或填料箱中再設(shè)支承裝置。 由于攪拌機(jī)的主軸主要傳動(dòng)扭矩，因此下軸承選用推力球軸承，推力球軸承的特點(diǎn)是：套圈與滾動(dòng)體一般是分離的，應(yīng)用于軸向力大而轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合，沒(méi)有徑向限位能力，不能單獨(dú)組成支撐，一般要與向心軸承組成組合支撐使用。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 推力球軸承和向心軸承的選擇分別如下： 推力球軸承： 軸承 型號(hào) d d1 d2 D H H2 a r r1 8216 80 65 115 28 48 10 D1 D2 D3 rg rg1 c C0 A 極限 轉(zhuǎn)速 重量 90 105 80 1 1 6560 18200 33 1400 向心推力球軸承： 軸承 型號(hào) d D B Tmax Tmin r r1 a D1 36216 80 140 26 26 3 91 D2 rg C C0 極限 轉(zhuǎn)速 重量 129 2 7350 6650 5300 聯(lián)軸器的選擇與校核 選擇聯(lián)軸器的類型時(shí)應(yīng)考慮： 1） 所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)。 3） 許用的外形尺寸和安裝方法。確定聯(lián)軸器的計(jì)算尺寸 Tca=KaT 其中 T為聯(lián)軸器所需傳遞的名義轉(zhuǎn)矩（ Nm） Tca為聯(lián)軸器所需傳遞的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（ Nm） Ka為工作情況系數(shù) 而攪拌機(jī)的工作情況為轉(zhuǎn)矩變化中等，故查表可知 Ka= 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 由上面得計(jì)算知 T=433Nm,易知 Tca=*T= 根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸直徑、轉(zhuǎn)速及以下條件： Tca≤ [T] n≤ nmax 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)及攪拌機(jī)的類型選用凸緣聯(lián)軸器，凸緣聯(lián)軸器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，能傳遞較大的扭矩，用于震動(dòng)不大，聯(lián)結(jié)低速和剛性不大的兩軸，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇 YLD12型，許用扭轉(zhuǎn)為 1600Nm，如圖所示。 平鍵連接的工作特點(diǎn)是鍵的兩側(cè)面是工作面，工作時(shí)，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。因此選用平鍵連接較合適。 1)選取鍵的長(zhǎng)度寬度高度：根據(jù) d=65mm 查表得 鍵的 寬度 b=18mm,高度 h=11mm,由輪轂寬度并參考鍵長(zhǎng)系列，取鍵的長(zhǎng)度 L=90mm 2)校核鍵連接的強(qiáng)度：鍵、輪轂、軸的材料全是鋼，查表得其擠壓應(yīng)力 [σ p]=100120Mpa 取平均值 [σ p]=110Mpa，鍵的工作長(zhǎng)度 l=Lb=9018=72mm 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k==*11= 轉(zhuǎn)矩 T=*105P/n=*105**m 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 Σ p=(2T*103)/kld=≤ [σ p]=110Mpa 故符合要求。但是在動(dòng)載荷中這種自鎖的可靠性就會(huì)降低。其中用鎖緊螺母就是其中的一種防松措施。 另一種是專用的防松螺母，需要和一種可以防松墊片一起使用。 第二種防松方式比第一種更可靠，但是結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 圓螺母及圓螺母用止動(dòng)墊圈的尺寸如下： 圓螺母： d D D1 H b t C C1 1000 個(gè)重量 M75*2 105 93 15 10 4 1 圓螺母用止動(dòng)墊圈： 公稱直徑 d D D1 S b a h 重量/1000 b1 t 75 76 110 93 71 7 10 —— 其中 b1和 t為軸端的尺寸。軸襯和軸套一般是整體式，安裝時(shí)先將軸承座對(duì)中，然后將支架焊于罐體上或?qū)⑤S承固定于池中預(yù)埋件上。其結(jié)構(gòu)形式分為滾動(dòng)軸承座和滑動(dòng)軸承兩種： (1) 滾動(dòng)軸承座：在滾動(dòng)軸承內(nèi)和滾動(dòng)軸承座空間須填潤(rùn)滑脂。 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 (2) 滑動(dòng)軸承座：這種軸承必須注壓力清水進(jìn)行沖刷和潤(rùn)滑，在攪拌機(jī)起動(dòng)前應(yīng)先接通清水，水量不超過(guò) 1L/min。橡膠軸承內(nèi)環(huán)工作面與軸的間 隙可取 。 支撐套的設(shè)計(jì) 根據(jù)上面所選軸承知，支撐套的材料應(yīng)選 45鋼，且軸承套的內(nèi)徑為軸承的外徑。這種連接結(jié)構(gòu)為傳遞扭距可靠起見(jiàn)，宜用一穿軸螺栓使攪拌器與軸固定。 聯(lián)軸器與軸的連接 當(dāng)采用鍵和止動(dòng)螺釘將攪拌器軸套固定在攪拌軸上的結(jié)構(gòu)時(shí)，鍵應(yīng)按 GB109579《平鍵和鍵槽的剖面尺寸》選取。軸套長(zhǎng)度應(yīng)略大于軸套處槳葉寬度在軸線上的投影長(zhǎng)度，但不小于 D1。軸封的目的是避免介質(zhì)通過(guò)轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或外部雜質(zhì) 滲入攪拌容器內(nèi)。 填料密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，適用于非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì)、密封要求不高、并允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。在壓蓋的壓力作用下，裝在攪拌軸與填料箱本體之間的填料，對(duì)攪拌軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力。 常溫常壓下，由于攪拌機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度慢，因此選擇毛氈密封，毛氈密封的特點(diǎn)：在天然殼體槽內(nèi)以填以毛氈圈，毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可貯存潤(rùn)滑油。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)軸徑 d=80，可得油封氈圈及槽的尺寸： 油封氈圈： d=79 D=98 b=7 槽： D1=99 d1=81 b1=7 b2= 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 2．填料密封的選用 根據(jù)填料的性能選用：當(dāng)密封要求不高時(shí)，選用一般石棉或油浸石棉填料，當(dāng)密封要求高時(shí) ，選用膨體聚四氟乙烯、柔性石墨等填料。 填料名稱 介質(zhì)極限溫度186。根據(jù)以上的填料密封的介紹，本課題的密封裝置選用：油浸石棉填料填料密封。這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。經(jīng) 驗(yàn)證明：適當(dāng)?shù)倪x用較大的預(yù)緊力對(duì)螺紋連接的可靠性以及連接件的疲勞強(qiáng)度都是有利的。一般連接的鋼制預(yù)緊力 F0按以下確定： 碳素鋼： F0≦（ ） σ sA1 合金鋼螺栓： F0≦（ ） σ sA1 預(yù)緊力的控制方法，一般借助測(cè)力矩扳手或定力矩扳手，利用控制擰緊力矩的方法來(lái)控制預(yù)緊力的大小。因此，為了防止連接松脫，保證連接安全 可靠，設(shè)計(jì)時(shí)必須采用有效的放松措施。一般防松的方法有：摩擦防松、機(jī)械防松等，摩擦防松簡(jiǎn)單、方便，但沒(méi)有機(jī)械防松可靠。因此在機(jī)架中的螺栓連接都要求用機(jī)械防松。設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下問(wèn)題 （ 1）連接接合面的幾何形狀通常要設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀。 （ 3）螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。 （ 5）避免螺栓承受附加的彎曲載荷。 本次設(shè)計(jì) 結(jié)果如下表 。 總的說(shuō)來(lái)，本次設(shè)計(jì)在嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)中完成，這將對(duì)我的一生都有啟迪和警示作用。最后，感謝葉曉平老師、卓耀斌老師的指導(dǎo)，在他們的指導(dǎo)幫助我才能順利的完成此次的設(shè)計(jì)，謝謝！ 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 參考 文獻(xiàn) [1].機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ， 1999年 [2].機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 4. 北京工業(yè)出版社， 1999年 [3].機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 5. 北京工業(yè)出版社， 1999年 [4].圖學(xué)基礎(chǔ)教程 .高等教育出版社， 1999 年 [5].機(jī)械設(shè)計(jì) .高等教育出版社， 2020年 [6].機(jī)械基礎(chǔ) .北京：中國(guó)勞動(dòng)出版社， 1998年 [7].機(jī)械制造技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999年 [8].化工輕工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) .成都：科技大學(xué)出版社， 1988年 [9].當(dāng)代給水與廢水處理原理講義 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020年 [10].液壓傳動(dòng) 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