【正文】 盤（攪拌器及附件）組合重心離傳動(dòng)側(cè)軸承的距離（對(duì)于單跨軸）， mm ； M — 軸上彎矩總和， mN. ； AM — 由軸向推力引起作用于軸的彎矩， mN. ； nM — 按傳動(dòng)裝置的效率 2? 計(jì)算的攪拌軸傳遞扭矩， mN. ； xnmaM — 軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩， RM — 由徑向力引起作用于軸的彎矩， mN. ； m — 固定在攪拌軸上的圓盤（攪拌器及附件）數(shù)； 1m 、?? im — 圓盤（攪拌器及附件） 2?? i 的質(zhì)量， kg ； em1 、?? iem — 圓盤（攪拌器及附件） 2?? i 的有效質(zhì)量， kg ； 1Lm — 懸臂軸 1L 段軸的質(zhì)量 9202011 10])1([4 ????? ??? NLdm sLeL eLm1 — 懸臂軸 1L 段軸的有效質(zhì)量， kg ； 1wm — 懸臂軸及各層圓盤（攪拌器及附件）的組合質(zhì)量， kg ； 0N — 空心軸內(nèi)徑與外徑的比值； n — 軸的轉(zhuǎn)速， minr ； min85r kn — 軸的一階臨界轉(zhuǎn)速， minr ； nP — 電動(dòng)機(jī)額定功率， kw； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 mP — 軸封處摩擦損耗功率， kw； p — 設(shè)備內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力 ， MPa ； S — 相當(dāng)質(zhì)量的折算點(diǎn)； 39。S — 傳動(dòng)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(dāng)質(zhì)量， kg ； 1W 、 2W ?? iW — em1 、 em2 ?? iem 的相當(dāng)質(zhì)量， kg ； sW — 在 S 點(diǎn)所有相當(dāng)質(zhì)量的總和， kg ； ? — 攪拌軸軸線與安裝垂直線的夾角，（176。） i? — 第 i 個(gè)攪拌器葉片傾斜角（176。） ? — 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(duì)應(yīng)編號(hào) i 之和。 ? — 傳動(dòng)裝置效率， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算攪拌軸的軸徑 攪拌軸受轉(zhuǎn)矩和彎矩的聯(lián)合作用，扭轉(zhuǎn)變形過大會(huì)造成軸的振動(dòng)，使軸封失效，因 圖 2 攪拌軸受力圖 此應(yīng)將軸單位長度最大扭轉(zhuǎn)角 ? 限制在允許的范圍內(nèi)，軸轉(zhuǎn)矩的剛度條件為 ? ??? ??? )1( 8 3 404 NGdM xnm a 軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 xnmaM 的計(jì)算 mNnPM nn . 5 5 5 39 5 5 3m a x ????? ? 空心軸內(nèi)徑與外徑的比值 0N 的計(jì)算 16950 ???N 攪拌軸直徑 d 的計(jì)算 ??? — 許用扭轉(zhuǎn)角，對(duì)于懸臂梁 ? ? ?? 。 故攪拌軸的直徑為 ? ? ? ? ? ? mmNGMd n ) ()1( 414104140m a x ????????? ? 則取 mmd 95? 符合要求。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 按臨界轉(zhuǎn)速校核攪拌軸的直徑 攪拌軸有效質(zhì)量的計(jì)算 對(duì)于帶框式攪拌器的剛性軸，其有效質(zhì)量等于軸自身的質(zhì)量。 ① 懸臂軸兩支點(diǎn)間距離 a 的計(jì)算 mmHHa d 305455760 ????? ② 第一個(gè)攪拌器懸臂長度 1L 的計(jì)算 mmtHL d 21 ??????????? 攪拌軸的有效質(zhì)量的計(jì)算 合金鋼 mkgs ??? 則：? ? ? ? kgNLdmm sLLeL 3 6 2322020111 ??????????? ???對(duì)于懸臂軸 11 LeL mm ? 圓盤有效質(zhì)量的計(jì)算 ①柔性軸以及帶錨式和框式攪拌器的剛性軸的圓盤有效質(zhì)量等于圓盤自身的質(zhì)量，即： kgmm e ?? ②軸及攪拌器的有效質(zhì)量在 S 點(diǎn)的等效質(zhì)量之和 sm 的計(jì)算 kgmmm ieLes 6 1 ????? ③慣性矩 I 的計(jì)算 4544 mDI ?????? ?? ④一階臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 則 0 085 ???n 所以臨界轉(zhuǎn)速符合要求 按強(qiáng)度計(jì)算攪拌軸的直徑 軸上扭矩的計(jì)算 mNPnM Nn . 5 5 5 39 5 5 3 2 ????? ? 徑向力引起的軸上彎矩的計(jì)算 流體徑向力系數(shù) 1K 的計(jì)算 1 3 4 ... 39。 ??????? iebru KKKKKK 式中 39。1K — 基本流體徑向力系數(shù)， uK1 — 物料粘度修正系數(shù) bK1 — 攪拌容器內(nèi)平直擋板數(shù)的修正系數(shù) eK1 — 攪拌器偏心安裝的修正系數(shù) iK1 — 攪拌容器內(nèi)件的修正系數(shù) 攪拌器功率產(chǎn)生的扭矩 nqM 的計(jì)算 mNPnM qnq . 2 97 1 3 5 5 39 5 5 3 ???? 攪拌器上的流體徑向力 hF 的計(jì)算 jD — 攪拌器的直徑， mm ，查標(biāo)準(zhǔn)得， mmDj 1440? 則：mNDMKFJnqh .838310 331 ??????? 攪拌軸與各層攪拌器的組合質(zhì)量的計(jì)算 kgmmm mi iLw111??????? 攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心處許用偏心距 ??e 的計(jì)算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 :G 平衡精度等級(jí)，取 smmG ? 則： ? ? mmnGe ???? 攪拌軸與攪拌器質(zhì)量偏心引起的離心力 eF 的計(jì)算 2)(knn — 對(duì)剛性軸初值取 則：對(duì)于懸臂軸 ? ? 521210119??????????????????????????kwennenmF ? 522 ???????? ?????? ? ? 攪拌軸與各層攪拌器組合重心離軸承的距離 eL 的計(jì)算 mmLmLmLwLe 2211111??????? 徑向力引起的軸上彎矩 RM 的計(jì)算 ? ? 31 ??? ??? eeewhiR LFS inLmFM ? 310) 1 8 1 8 6 5 3 3 1( ?????????? ? 軸上扭矩和彎矩同時(shí)作用時(shí)的當(dāng)量扭矩的計(jì)算 AM 的粗略計(jì)算 當(dāng) MPaP 2? 或軸上所有攪拌器 0?i? 時(shí)，取 0?AM 則 mNMM R .?? 軸上扭矩和彎矩同時(shí)作用時(shí)的當(dāng)量扭矩 teM 的計(jì)算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 mNMMM nte . 2222 ????? 軸材料的許用剪切應(yīng)力 ??? 的計(jì)算 b?— 軸材料的抗拉強(qiáng)度， MPa ? ? MPab ??? ?? 受強(qiáng)度控制的軸徑 2d 的計(jì)算 ? ?? ? ? ? mmNMd te 7 7 3 43 402 ??????? ? MA的精確計(jì)算 按上述 AM 粗略求得 2d 后，再按下述方法求精確 AM 計(jì)算段長度 BL 的計(jì)算 mmaLL B 2 6 8 93 0 5 3 621 ?????? 回轉(zhuǎn)半徑 0I 的計(jì)算 軸承型式系數(shù) ?S 軸的壓縮屈服限 MPas 345?? 回轉(zhuǎn)半徑 mmNdI L 22010 ??????? ?????? 由于 11 5 800 ???SI L B 則 232002?????????????? ??? SI LEK BsB 當(dāng)量長度為 TL 的軸與攪拌器重力總和wF的計(jì)算 mmLLT ?? ? ?????? ?? mi iTLw msLNdF 192021 ?? ? ? 1 5 3 5 9322 ??????????? ?? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 ? 作用在攪拌軸上的軸向合力的計(jì)算 viF— 流體作 用在攪拌器的軸向推力， 0?viF ????? viwA FFPdF ?? c o s4 20 。0co 4 0 14 2 ???? ? ?? 由軸向推力引起作用于軸上的彎矩 AM 按下式計(jì)算 3239。01 1081 ???????? ??? NdFKM LABA ? ? ? ? 32 108 4 8 ????????? ?? mN 則返回重新取 2d 軸上彎矩總和 M 按下式計(jì)算 mNMMM AR . ????? 軸上扭矩和彎矩同時(shí)作用是的當(dāng)量扭矩 teM 按下式計(jì)算 mNMMM nte . 2222 ????? 受強(qiáng)度控制的軸徑 d 按下式計(jì)算? ?? ? ? ? mmNMd te 3 43 40 ??????? ? 則取 mmd 95? 符合要求。 按軸封處允許徑向位移驗(yàn)算軸徑 由軸徑mm95??，軸承型式為滾動(dòng)軸承 則軸承徑向游隙為 mmSS 39。 ?? 對(duì)于懸臂軸，因軸承徑向游隙 39。S , 39。S 所引起的軸上任意點(diǎn)離軸承距離 x 位移內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 的計(jì)算 mmSSaxSx 39。39。39。1 ??????? ???????????? ???? 由流體徑向作用 nF 所引起的軸上任意點(diǎn)離軸承 x 處位移的計(jì)算 其中 時(shí)iLx? mmiLxLxAi 22???????????????????? 懸臂軸段慣性矩與跨間軸段慣性矩比值 ? ?? ? 11140440411 ????? Nd Nd aLaILI? 則?????? ??? ALaEI xLF iLinx ?? .26 122 ?????? ???????? ??? ? 962 ? 由攪拌軸與攪 拌器組合質(zhì)量偏心引起的離心力在軸上任意點(diǎn)離軸承距離 x處產(chǎn)生的位移的計(jì)算 由 eLx? 6282628313051430488..22.3. 22???????????????????????????????????????eeex LaLxxaLxK?? ? ? mmnknKe xx 1 3 11)( 23 ??????? 對(duì)于剛性軸總位移按下式計(jì)算 mmxxxx 3 8 2 ???? ???? 查得： ? ? mmx ?? 驗(yàn)算應(yīng)滿足以下條件 ? ?xx ?? ? 符合要求。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 第 四 章反應(yīng)釜的軸封裝置 反應(yīng)釜中介質(zhì)的泄漏會(huì)造成物料浪費(fèi)并污染環(huán)境，易燃、易爆、劇毒、腐蝕，介質(zhì)的泄漏會(huì)危及人身安全和設(shè)備安全，因此選擇合理的密封裝置是非常重要的，為了防止介質(zhì)從傳動(dòng)軸與封頭之間的間隙泄漏而設(shè)置的密封裝置為軸封裝置。 軸封裝置的選用原則 機(jī)械密封 : 機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的油封裝置 。比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。由于傳動(dòng)軸貫穿在設(shè)備內(nèi)外，這樣，軸與設(shè)備之間存在一個(gè)圓周間隙，設(shè)備中的介質(zhì)通過該間隙向外泄露，如果設(shè)備內(nèi)壓力低于大氣壓，則空氣向設(shè)備內(nèi)泄露，因此必須有一個(gè)阻止泄露的軸封裝置。軸封的種類很多，由于機(jī)械密封具有泄漏量少和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所以當(dāng)今世界上機(jī)械密封是在這些設(shè)備最主要的軸密封方式。機(jī)械密封又叫端面密封，在國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義的 :“由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力 (或磁力 )的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑