【正文】 P =B1 i1K n 1 K??????= 由 1? =125176。 得 aK =， LK =： ? ?c0 0 a LPz= P+ΔP K K=， 取 z=5 根 。 確定初拉力 Q m= 1m? ，得到： 2C0 a500P 2 .5F = 1 + m vz v K??????= N； 由 公式 算出作用在軸上的力為 Q=2z 0F sin 1α2 =252 sin = N[24] 攪拌器設(shè)計 攪拌裝置由攪拌器、軸及其支撐組成。攪拌器的形式很多，根據(jù)任務(wù)說明書的要求，本次設(shè)計采用的是漿式攪拌器。其機械設(shè)計的主要內(nèi)容是：確定攪拌器直徑、攪拌器與攪拌軸的連接結(jié)構(gòu)、進行攪拌軸的強度設(shè)計和臨界轉(zhuǎn)速校核、選擇軸的支撐結(jié)構(gòu)。 由工藝條件確定選漿式攪拌器，查表得： D1 /DJ 取 :1~2:1 H0/DJ 取 1:1~2:1 則 攪拌器直徑： 900mm 液面高度： 900mm 攪拌軸的設(shè)計及強度校核 攪拌軸的機械設(shè)計內(nèi)容同一般傳動軸，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核 。 20 （ 1） 攪拌軸的材料 ： 選用 45 鋼 （ 2）攪拌軸的結(jié)構(gòu) ： 用實心直軸，因是連接的為槳式攪拌器，故采用光軸即可。 （ 3）攪拌軸強度校核 ： 軸扭轉(zhuǎn)的強度條件是： τmax=MT/WP ≤ [ τ] 對 45 鋼， [τ]= 35 MPa 對實心軸， WP = πd3 / 16 = 12560 mm 容易得出， τ= ≤ 35 ，所以選 d=40mm， 強度足夠。 按強度計算軸徑： d ≥ 365179?！蘌/（ n[τ]） = ， 所以也證明選取 d=40mm 強度足夠。 表 攪拌器尺寸 選擇軸承 一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對軸承支承。當攪拌軸較長時，軸的剛度條件變壞。為保證攪拌軸懸臂穩(wěn)定性，軸的懸臂長 L1，軸徑 d 和兩軸承間距 B應(yīng)滿足以下關(guān)系： L1/B≤4―5 ； L1/d≤40― 50。 攪拌軸的支承常采用滾動軸承。安裝軸承處的公差帶常采用 H7 。安裝軸承處軸的配合表面粗糙度 Ra 取 ~ 。 外殼孔與軸承配合表面粗糙度 Ra 取 。 選擇聯(lián)軸器 常用的電機和減速機輸出軸與傳 動軸之間及傳動軸與攪拌軸之間的連接，都市通過聯(lián)軸器來連接的。 扭矩 Tca = KAT = 955（ P/n） =247 N .m 。按軸徑 d=40mm，由 Tca 及項目及代號 參數(shù)及結(jié)果 備注 軸功率 P 4kW 由工藝條件確定 軸轉(zhuǎn)速 200r/min 由工藝條件確定 軸材料 45 鋼 常用 軸傳遞轉(zhuǎn)矩 MT=106（ P/n） 計算 材料許用扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力 [τ] 35MPa 選取 按強度計算軸徑： d ≥ 365179?！蘌/ （ n[τ]） = 故取攪拌軸軸徑為 40mm 計算 21 n 條件查標準尺寸，查得 TL6 的數(shù)據(jù)為 d=40mm，許用最大扭矩為 250 N .m ，[n]max = 2800r/min ，滿足要求。 所以選用 TL6 型彈性聯(lián)軸器。 選擇軸封型式 反應(yīng)釜中應(yīng)用的軸封結(jié)構(gòu)主要有兩大類，填料箱密封和機械密封?？紤]到釜內(nèi)的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，因此選用填料密封。根據(jù) PW＝ 、 t ＝ 120℃ 、 n=200r/min、 d=40mm。 填料式的高度 H 由壓力而定，壓力越高，所需填料環(huán)數(shù)越多， H 就越大，通常取 H=3S。 填料式寬度 S 根據(jù)軸的直徑確定， 得 S=（ Dd） /2 查 得， S=10mm。 根據(jù) PW＝ 、 t ＝ 120℃ 、 n=200r/min、 d=40mm。選用 R40 HG 215371992 表 填料密封的主要尺寸（ mm） 軸徑 d D2 D2 D3 H n?? 螺柱 40 175 145 110 315 818 4xM16 （三） 、設(shè)計機架結(jié)構(gòu) 機架是安裝減速機用的，它的尺寸應(yīng)與減速機底座尺寸相匹配。其選用類型有三種， 無支點機架、單支點機架和雙支點機架。 （ 1） 無支點機架 機架本身無軸的支 承點，攪拌機是以減速機輸出軸的兩個支承軸承位受力支點?？捎糜趥鲃有」β?、不受或只受較小軸向負荷、攪拌不太強烈的攪拌裝置。攪拌軸與減速機的聯(lián)接必須用剛性聯(lián)軸器 [25]。 （ 2） 單支點機架 單支點機架的選擇條件如下： 22 ①電動機或減速機有一個支點，經(jīng)核算可承受攪拌軸的載荷； ②攪拌容器內(nèi)設(shè)有底軸承，作為一個支點； ③軸封本體設(shè)有可以作為支點的軸承； ④在攪拌容器內(nèi)、軸中部設(shè)有導(dǎo)向軸承，可以作為一個支點。 當按上述條件選用單支點機架時，減速器輸出軸與攪拌器之間采用彈性聯(lián)軸器；當不具備上述條件而選用單支點機架時，減速 器輸出軸與攪拌器之間采用剛性聯(lián)軸器。 （ 3） 雙支點機架 在不宜采用單支點機架或無支點機架時，可以選用雙支點機架，但減速器輸出軸與攪拌器之間必須采用彈性聯(lián)軸器連接。 綜上所述，此次設(shè)計選用的是單支點機架。單支點機架比無支點機架更適合較強烈的、傳動功率較大的攪拌，且無雙支點機架結(jié)構(gòu)復(fù)雜。根據(jù)軸封形式[26]，設(shè)計選用的填料密封，故選擇 B 型單支點機架 [27]，且 V 帶傳動減速機自帶機架 ，機架 材料選用灰鑄鐵 [28]。 （四）、凸緣法蘭及安裝底蓋 凸緣法蘭 凸緣法蘭一般焊接于攪拌器封頭上，用于連接攪拌傳動裝置。 設(shè)計采用 R型突面凸緣法蘭 ，查表即圖 61和 62所示 其 主要 尺寸如下 ： 凸緣法蘭 DN=250mm； d1=245mm； d2=395mm； k=350mm； d3=280mm；d4=300mm， 螺旋數(shù)量： 12個，螺紋： M20，質(zhì)量： 102kg 23 圖 41 R 型凸緣法蘭 圖 42 凸緣法蘭的密封面尺寸 安裝底蓋 安裝底蓋采用螺栓等緊固件，上與機架連接，下與凸緣法蘭連接。是整個攪 拌傳動裝置 與容器連接的主要件。設(shè)計選取了 RS 型安裝底蓋，其主要尺寸如下 (單位： mm)： 查表即圖 63 和 64（已知凸緣法蘭 DN=250mm） 因安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同 [27]，則 安裝底蓋公稱直徑： 250mm， 可得 d2=395, k=350, d5=22, d6=290, s=40, d9=110, k2=145, d10=M16 圖 43 RS 型安裝底蓋 圖 44 安裝底蓋外形尺寸表 （五） 、支座形式 支座的選型 由于立式反應(yīng)釜為夾套傳熱帶攪拌的配料罐，屬于保溫型 ,所以選擇標準耳式 B 型，標準號為 JB/T472592,材料為 Q235A,數(shù)目為 4 個。 每臺反應(yīng)釜常用 4 個支座，但作承重計算時，考慮到安裝誤差造成的受力 24 情況變壞，應(yīng)按兩個支座計算 [29] 。 (1)粗略估算反應(yīng)釜的總質(zhì)量 m0 ①釜體筒體質(zhì)量 m1 DN=1400mm， n? =10mm 的筒節(jié)，每米的質(zhì)量 q1=348kg 所以 m1= q1H 1=348=348kg ②釜體封頭的質(zhì)量 m2 DN=1400mm， n? =10mm 查表 橢圓形封頭質(zhì)量 得 其質(zhì)量 m2= ③夾套筒體質(zhì)量 m3 DN=1500mm， n? =10mm 的筒節(jié)，每米的質(zhì)量 q1=372kg 所以 m1= q1H 1=372=372kg ④夾套封頭質(zhì)量 m4 DN=1500mm， n? =10mm 橢圓形封頭質(zhì)量 其質(zhì)量 m2= ⑤物料質(zhì)量 m5 m5=1031=103kg ⑥附件質(zhì)量 m6=70kg 所以反應(yīng)釜的總質(zhì)量 m0= m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6 =348++372++880+70= (2)粗選耳式支座的型號 每個支座承受的重量 Q=mg/2=根據(jù) DN=1400mm , Q=， 初選 B 型耳式支座，支座號為 4。 [30] 標記： JB/T472592 耳座 B4 材料： Q235A 表 B 型耳式支座主要尺寸 25 H 底板 筋板 墊板 地腳螺栓 支座 重量 1l 1b 1? 1S 2l 2b 2? 3l 3b 3? e d 規(guī)格 kg 250 200 140 14 70 290 140 10 315 250 8 40 30 M24 支座載荷的校核計算 耳式支座實際承受的載荷按下式近似計算： 34 ( )[ ] 1 0o e e em g G p h G SQ k n n D ???? ? ? Q支座實際承受的載荷， KN； D支座安裝尺寸， mm； g重力加速度，取 g=2s； Ge偏心載荷， N； h水平力作用點至底板高度， mm； K不均勻系數(shù)，安裝 3 個支座時，取 K=1，安裝 3 個以上支座時，取 K= 0m設(shè)備總質(zhì)量， kg ； n支座數(shù)量； Se偏心距， mm； P水平力，取 Pe 和 Pw 的大值， N； 當容器高徑比大于 5，且總高度0H不大于 10mm 時， Pe 和 Pw 可按Pe=a