【正文】 （）θ—軸扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角，176。/m；G—剪切彈性模量，Mpa；G=；Ip—截面的極慣性矩。一般情況下Ip =。從（）式可以看出，扭轉(zhuǎn)角θ的大小與扭矩MTmax成正比，與扭轉(zhuǎn)剛度GIp成反比。許用扭轉(zhuǎn)角[θ]值是根據(jù)實際情況確定的，一般攪拌軸選用[θ]=（—）176。/m。取[θ]=。代入下式d≥1537mm ()得d=20mm。軸徑應同時滿足剛度和強度兩個條件。一般按剛度計算的軸徑較按強度計算的軸徑大，所以對攪拌軸來說，主要以剛度條件確定軸徑?？紤]到腐蝕，所以取最小軸徑為d=20mm。 攪拌軸的形位公差和表面粗糙度要求由于要求運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，防止軸的彎曲對軸封處的不利影響，因此軸安裝和加工要控制軸的直度，當轉(zhuǎn)速n100r/min時，直線度允差為1000：。軸的配合面的配合公差和表面粗糙度可按所配零件的標準要求選取。 攪拌器及傳動裝置等的設計及計算 攪拌器的選擇根據(jù)工藝要求，選用直徑為400mm，軸徑Ф25mm的槳式攪拌器，標記符號為400—25. 電動機的選型根據(jù)攪拌器的結(jié)構(gòu)及電動機的安裝方式，我們選用YS系列V1型立式電動機，電動機的型號 YS7112.轉(zhuǎn)速 2800 r/min額定功率 370W最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 9Kg其結(jié)構(gòu)尺寸由文獻[6，表12—12]可知。 減速器的選型根據(jù)我國目前情況，反應釜用的立式減速機主要有，擺線針輪減速機、兩級齒輪減速機、V帶減速機、蝸桿減速機等幾種，這幾種減速機已由有關(guān)工業(yè)部門訂有標準系列，根據(jù)本次設計情況和查閱有關(guān)手冊，我們選用擺線針輪減速機。.根據(jù)《單支點機架》（HG21566—95）標準的附錄中列有常用的“釜用傳動裝置減速機型號及技術(shù)參數(shù)”可以根據(jù)公稱直徑和攪拌軸轉(zhuǎn)速來選擇減速機的型號。我們選用BLD3—1—29Q型減速器。其安裝尺寸參照文獻 [3, 表18—12（a）]。 軸承的選擇軸承是機器中重要的部件，它的功用主要是支承軸及軸上的零件，并使軸保持一定的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦與磨損。一般的工作情況下，滾動軸承的摩擦阻力較滑動軸承的摩擦阻力小，其功率損耗也小，容易起動，潤滑與維護簡單，而且滾動軸承是標準件，可由專門工廠大批生產(chǎn)，選用方便。所以在各種機械設備中應用廣泛。所以本次設計我們選用滾動軸承。滾動軸承通常由四種元件組成，即外圈內(nèi)圈滾動體2和保持架4，如下圖。外圈和內(nèi)圈都制有一定形狀的滾道，以保證滾動體在其間作精確的運轉(zhuǎn)。滾動體有球形、圓柱體、圓錐形、針形等，保持架的作用是把滾動體彼此隔開并沿滾道均勻分布，通常內(nèi)圈裝配在軸頸上，隨軸一起轉(zhuǎn)動；外圈裝在軸承座里不轉(zhuǎn)動。由于滾動體和內(nèi)圈、外圈的接觸面積很小，接觸應力很大，所以它們都是由合金鋼制造的，經(jīng)熱處理使硬度達到60HRC以上，保持架多用軟鋼沖壓而成，也有用鋼合金、塑料和其他材料制成的。根據(jù)軸承所承受載荷的大小、方向和性質(zhì)，我們選用深溝球軸承，主要承受徑向載荷，也可同時承受一定的的軸向載荷。，其代號為6211。其安裝尺寸參照文獻[5, ]。軸承的潤滑選用脂潤滑，密封用氈圈式密封。 聯(lián)軸器的選擇立式攪拌反應器常用的聯(lián)軸器主要有JQ型夾殼式聯(lián)軸器、GT型凸緣聯(lián)軸器和TK型彈性塊式聯(lián)軸器。根據(jù)有關(guān)要求，我們選用彈性塊式聯(lián)軸器。這種聯(lián)軸器適用于工作溫度－20176?！?60176。，且有油或有弱堿、弱酸的介質(zhì)浸蝕下的變載荷的連接，并能緩和一部分沖擊，以及補償少量的軸線偏差。彈性塊式聯(lián)軸器已經(jīng)作為化工設備立式減速器HG標準的附件，應用較為廣泛。上方與減速器軸相連的凸半聯(lián)軸器，有4—12片弧形凸塊。下方與攪拌軸相連的凹半聯(lián)軸器上則制有凹槽，可以容放相應數(shù)量的彈性塊和凸半聯(lián)軸器上的凸塊。聯(lián)軸器與軸則以固定螺釘和鍵固定。當主動軸轉(zhuǎn)動時，凸半聯(lián)軸器即通過彈性塊來帶動凹半聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)。聯(lián)軸器材料采用不比HT200差的鑄鐵，彈性塊采用能在－20176?！?60176。范圍內(nèi)工作，且耐油、弱酸及弱堿的橡膠制成。 其尺寸參考文獻[4, 表11—2]。 傳動裝置的機架反應釜立式傳動裝置是通過機架安裝在反應釜封頭的底座上的，機架上端需與減速機裝配，下端則與底座裝配。在機架上一般還需要有容納聯(lián)軸器、軸封裝置等部件及其安裝操縱所需要的空間。按照《攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合》HG21563—95標準系列中選取機架。選用時，首先考慮上述要求，然后根據(jù)所選減速機的輸出軸軸徑及其安裝定位面的結(jié)構(gòu)尺寸選配合適的機架。根據(jù)上述條件，選用J—A55型單支點機架，機架的公稱直徑為300mm。： 其尺寸參照文獻[3, 表18—14]，機架的材料選用和加工，選用灰鑄鐵HT200鑄造毛坯再進行加工。 底座的設計為了易于保證底座既與減速機座連接又使穿過軸封裝置的攪拌軸運轉(zhuǎn)順利，要求軸封裝置與減速機架安裝時有一定的同心度，一般都將兩者的定位安裝面做在同一塊底座上。根據(jù)《攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求》（HG21563—95中），： 攪拌器的軸封裝置解決化工設備的跑、冒、滴、漏，特別是防止有毒、易燃介質(zhì)的泄露，是一個很重要的問題。因此，在攪拌器的設計過程中選擇合理的密封裝置是很重要的。在反應釜中使用的軸封裝置主要是填料箱密封和機械密封兩種。通過下表填料箱密封和機械密封的比較，我們選取機械密封作為攪拌器的軸封裝置。機械密封系指兩塊環(huán)形密封元件，在其光潔面平直的端面上，依靠介質(zhì)壓力或彈簧力的作用，在相互貼合的情況下作相對轉(zhuǎn)動，從而構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)。當軸轉(zhuǎn)動時，帶動了彈簧座、彈簧、彈簧壓板、動環(huán)等零件一起旋轉(zhuǎn)。由于彈簧力的作用使動環(huán)緊緊壓在靜環(huán)上。當軸旋轉(zhuǎn)時，動環(huán)與軸一起旋轉(zhuǎn)，而靜環(huán)則固定于座架上靜止不動，動環(huán)與靜環(huán)相接觸的環(huán)形密封端面阻止了介質(zhì)的泄露。因此，從結(jié)構(gòu)上看，機械密封主要是將較易泄露的軸向密封，改為不易泄露的端面密封。比較項目填料箱密封機械密封泄露量180~450ml/h一般平均泄露量為填料箱密封的1%磨損功損失機械密封為填料箱密封的10%~50%軸磨損有磨損，用久后軸要換幾乎無磨損維護及壽命需要經(jīng)常維護，更換填料~1年或更長，很少需要維護高參數(shù)高壓、高溫、高真空、高轉(zhuǎn)速、大直徑密封很難解決可以加工及安裝加工要求一段，填料更換方便動環(huán)、靜環(huán)表面光潔程度及平直度要求高，不易加工，成本高，裝卸不便對材料要求一般動環(huán)、靜環(huán)要求較高減磨性能化工部門已將釜用機械密封的基本型式及參數(shù)制定了系列標準《攪拌傳動裝置—機械密封》（HG21571—95），并有定點廠供應各種規(guī)格產(chǎn)品，一般只需選用、訂購即可。根據(jù)本次設計情況，我們選用單端面小彈簧平衡型，型號為2001，代號為HG21571 95 MS 2001—300—BUPFEBUP。 攪拌器槳葉的設計 攪拌器槳葉的選型由于液體的粘度較低，根據(jù)實際情況，我們選用斜槳式葉片。 槳式攪拌器是攪拌器中結(jié)構(gòu)最簡單的一種攪拌器，一般葉片用扁鋼制成，焊接或用螺栓固定在輪轂上，葉片數(shù)是3或4片，葉片形式可分為平直葉式和折頁式兩種。主要應用在：液液系中用于防止分離、使罐的溫度均一，固液系中多用于防止固體沉降。槳