JN1500A立轴行星式混凝土搅拌主机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

绪 论 搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作时从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。 搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群一密集状态上升借所谓上升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体进行的搅拌时比较弱的，对于几千毫帕秒以上的高粘度液体是难于 使用的。但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌时比较便利的。在工业生产中，大多数的搅拌操作均系机械搅拌，以中、低压立式钢制容器的搅拌设备为主。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。 搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的。例如在三大合成材料的生产中，搅拌设备作为反应器约占反应器总数的 99%。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留 时间等）的可控范围较广，又能适应多样化的生产。 搅拌设备的作用如下：使物料混合均匀；使气体在液相中很好的分散；使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀的悬浮；使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；强化相间的传质（如吸收等）；强化传热。 搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、植被悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。例如石油工业中，异种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化。化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工 艺过程，都装备着各种型式的搅拌设备。 搅拌物料的种类及特性 搅拌物料的种类主要是指流体。在流体力学中，把流体分为牛顿型和非牛顿型。非牛顿型流体又分为宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体。在搅拌设备中由于搅拌器的作用，而使流体运动。 搅拌装置的安装形式 搅拌设备可以从不同的角度进行分类，如按工艺用途分、搅拌器结构形式分或按搅拌装置的安装形式分等。一下仅就搅拌装置的各种安装形式进行分类说明。 立式容器中心搅拌 将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接。一般认为 功率 下为小型， 2中型。本次设计中所采用的电机功率为 为中型电机。 偏心式搅拌 搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。搅拌中心偏离容器中心，会使液流在各店所处压力不同，因而使液层间相对运动加强，增加了液层间的湍动，使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅拌容易引起振动，一般用于小型设备上比较适合。 倾斜式搅拌 为了防止涡流的产生，对简单的圆筒形或方形敞开的立式设备，可将搅拌器用甲板或卡盘直接安装在设备筒 体的上缘，搅拌轴封斜插入筒体内。 此种搅拌设备的搅拌器小型、轻便、结构简单，操作容易，应用范围广。一般采用的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 功率为 2用一层或两层桨叶，转速为 36300r/用于药品等稀释、溶解、分散、调和及 的调整等。 底搅拌 搅拌装置在设备的底部，称为底搅拌设备。底搅拌设备的优点是：搅拌轴短、细，无中间轴承；可用机械密封；易维护、检修、寿命长。底搅拌比上搅拌的轴短而细，轴的稳定性好，既节省原料又节省加工费，而且降低了安装要求。所需的检修空间比上搅拌小，避免了长轴吊装工作，有利于厂房的合理排 列和充分利用。由于把笨重的减速机装置和动力装置安放在地面基础上，从而改善了封头的受力状态，同时也便于这些装置的维护和检修。 底搅拌虽然有上述优点，但也有缺点，突出的问题是叶轮下部至轴封处的轴上常有固体物料粘积，时间一长，变成小团物料，混入产品中影响产品质量。为此需用一定量的室温溶剂注入其间，注入速度应大于聚合物颗粒的沉降速度，以防止聚合物沉降结块。另外，检修搅拌器和轴封时，一般均需将腹内物料排净。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本机为多驱动立轴行星式混凝土搅拌主机，是各种土建工程施工现场， 商品混凝土站的核心设备。能拌制各种干硬性、塑性混凝土和砂浆等。 拌叶片在搅拌时有公转和自转运动，搅拌强烈，均匀。 有传动系统置于搅拌罐上部，无卧式搅拌机的轴端漏浆问题。 缸驱动卸料门，行程开关控制门的开关位置，卸料动作迅速、准确，可靠。 搅拌机型号 定出料容量（升 /罐） 500 进料容量（升 /罐） 700 公转转速（转 /分） 转转速（转 /分） 搅拌周期（秒） 45 搅拌骨料最大料径（毫米）： 碎石 60 卵石 80 主电动机： 型号 定功率（千瓦） 22 3=66 额定转速（转 /分） 1470 主机 外形尺寸（长宽高） 3320 2780 2890 整机重量 7吨 该型混凝土搅拌机主要由电动机、行星减速器、搅拌系统、供水系统、卸料装置、搅拌罐，电动油泵等组成，见附图一。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附图一 本机采用的减速器是我公司根据国家标准 6502门设计的 行星减速器，其结构见附图二，减速器为封闭结构，采用双零号锂基润滑脂润滑。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附图二 搅拌系统由回转支承、搅拌臂、边刮臂、上支承体及大行星减速系统等组成。 行星减速器的输出齿轮驱动回转体转动，带动大行星减速系统（公转体）运转，使行星齿轮转动，从而带动搅拌臂自转和公转，搅拌臂上四块互相交错的铲片在拌罐内快速运转，搅拌混凝土。公转体上装有边刮臂，边刮臂上的叶片与公转体一起转动，可刮除筒体内壁的混凝土。见附图三。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附图三 统： 供水系统的环形水管安装在搅拌机上支承体内，环形水管上互相交错的出水孔既可起供水作用，又可冲冼公转体及搅拌臂。进水接口为 见附图四） 严禁将余浆从此供水系统中注入搅拌机，这样会造成水管堵塞！ 温馨提醒：请用户在安装水路时，在进入主机供水系统前增置一台增压水泵，型号为： ，利于彻底清洗主机和供水及时。 附图四 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 卸料装置是由扇形卸 料门、转臂、气缸、气缸支座、电磁阀、轴承座、调整螺母及行程开关等组成。 用高压胶管（用户自备）将气缸与空压机（用户自备）接通，开动空压机，高压气流通过电磁阀推动气缸活塞做往复运动，使转臂带动扇形门随转轴转动。行程开关控制气缸行程，完成卸料门的启闭动作。经长期搅拌扇形门衬板磨损，可用减少调整垫片的方法来进行调整。（见附图五） 附图五 搅拌罐由法兰、圆形筒体、底板组成。整机的安装连接设计在罐体底座， 2根平行的槽钢上钻有安装孔可与用户的 搅拌平台相连接，（安装尺寸见附图六）。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附图六 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 搅拌罐结构设计 第一节 罐体的尺寸确定及结构选型 （一） 筒体及封头型式 选择圆柱形筒体，采用标准椭圆形封头 （二） 确定内筒体和封头的直径 发酵罐类设备长径比取值范围是 合考虑罐体长径比对搅拌功率、传热以及物料特性的影响选取 / 据工艺要求，装料系数 ，罐体全容积 39，罐体公称容积（操作时盛装物料的容积） 39 0 . 7 6 . 3 m 。 初算筒体直径 4 2 34即 圆整到公称直径系列，去 700 。封头取与内筒体相同内经，封头直边高度 02 ， （三） 确定内筒体高度 H 当 0,1 7 0 0 2 时，查化工设备机械基础表 16封头的容积 224 ( 9 0 . 7 3 4 ) 3 . 6 43 . 1 4 1 . 74 ，取 核算 / 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 / 3 . 7 / 1 . 7 2 . 1 8，该值处于 间，故合理。 226 . 3 0 . 6 9 1 . 7 3 . 7 0 . 7 3 444 H v 该值接近 故也是合理的。 （四） 选取夹套直径 表 1 夹套直径与内通体直径的关系 内筒径 ,iD 600 700 1800 2000 3000 夹套 ,jD 100 200 由表 1，取 1 0 0 1 7 0 0 1 0 0 1 8 0 0 m m 。 夹套封头也采用标准椭圆形，并与夹套筒体取相同直径 （六） 校核传热面积 工艺要求传热面积为 211m ，查化工设备机械基础表 163 . 3 4 , 3 . 7iA m m高筒体表面积为 21 3 . 7 3 . 1 4 1 . 7 3 . 7 1 9 . 7 5 m 总传热面积为 3 . 1 4 1 9 . 7 5 2 3 . 0 9 1 1A 故满足工艺要求。 第二节 内筒体及夹套的壁厚计算 （一） 选择材料，确定设计压力 按照钢制压力容器（ 150 98 ）规定，决定选用 0 18 9i 高合金钢板，该板材在 150C 一下的许用应力由过程设备设计附表 1D 查取， 1 0 3t M P a ，常温屈服极限 137s M 。 计算夹套内压 介质密度 31 0 0 0 /kg m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 液柱静压力 1 0 0 0 1 0 3 . 7 0 . 0 3 7g H M P a 最高压力m a x 0 P a设计压力m a 1 0 . 5 5P P M P a所以 0 . 0 3 7 5 % 0 . 0 2 7 5g H M P a P M P a 故计算压力 0 . 5 5 0 . 0 3 7 0 . 5 8 7 g H M P a 内筒体和底封头既受内压作用又受外压作用，按内压则取 0 7 P a，按外压则取 三） 夹套筒体和夹套封头厚度计算 夹套材料选择 235热轧钢板，其 2 3 5 , 1 1 3 P a M P a夹套筒体计算壁厚j2 t 夹套采用双面焊，局部探伤检查，查过程设备设计表 4 则 0 . 5 5 1 8 0 0 5 . 1 72 1 1 3 0 . 8 5 0 . 5 5j 查过程设备设计表 4对于不锈钢，当介质的腐蚀性极微时，可取腐蚀裕量2 0C ，对于碳钢取腐蚀裕量2 2C 故内筒体厚度附加量12 0 . 8 C m m ，夹套厚度附加量12 2 . 8 C m m 。 根据钢板规格，取夹套筒体名义厚度 14nj 。 夹套封头 计算壁厚 0 . 5 5 1 8 0 0 5 . 1 62 0 . 5 2 1 1 3 0 . 8 5 0 . 5 0 . 5 5t 取厚度附加量 ，确定取夹套封头壁厚与夹套筒体壁厚相同。 （四） 内筒体壁厚计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 按承受 压计算 焊缝系数同夹套，则内筒体计算壁厚为： 0 . 5 8 7 1 7 0 0 5 . 7 22 2 1 0 3 0 . 8 5 0 . 5 8 7 按承受 压计算 设内筒体名义厚度 12n ，则 1 2 0 . 8 1 1 . 2e n aC m m ，内筒体外径2 1 7 0 0 2 1 1 . 2 1 7 2 2 . 4o i m m 。 内筒体计算长度 112 8 0 0 ( 4 2 5 1 2 ) 2 9 4 5 . 733 h m m 。 则 / / 1 5 3 ，由过程设备设计图 4，图 40B ，此时许用外压 P 为： 5 0 1 1 . 2 0 . 3 3 0 . 5 51 7 2 2 . 4 P a M P 不满足强度要求，再假设 16n ，则 1 6 0 . 8 1 5 . 2 m m ，2 1 7 0 0 2 1 5 . 2 1 7 3 0 . 4o i m m ， 内筒体计算长度 112 8 0 0 ( 4 2 5 1 6 ) 2 9 4 733 h m m 则 / / 1 1 3 查过程设备设计图 4,图 40B ，此时许用外压为： 6 0 1 5 . 2 0 . 5 6 2 0 . 5 51 7 3 0 . 4 P a M P 故取内筒体壁厚 16n 可以满足强度要求。 （五） 考虑到加工制造方便，取封头与夹套筒体等厚，即取封头名义厚度16nk 。按内压计算肯定是满足强度要求的，下面仅按封头受外压情况进行校核。 封头有效厚度 1 6 0 . 8 1 5 . 2e 。由过程设备设计表 4得标准椭买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 圆形封头的形状系数1 ，则椭圆形封头的当量球壳内径1 0 . 9 1 7 0 0 1 5 3 0 D m m ，计算系数 A 1 5 . 20 . 1 2 5 0 . 1 2 5 0 . 0 0 1 2 4 21530 查过程设备设计图 410B 1 1 0 1 5 . 2 1 . 0 9 0 . 5 51530 故封头壁厚取 16以满足稳定性要求。 （六） 水压试验校核 试验压力 想要更多参考资料，加 2372020456 2430789090,我发给大家！ 内同试验压力取 0 . 1 0 . 5 8 7 0 . 1 0 . 6 8 7 M P a 夹套实验压力取 0 . 1 0 . 5 5 0 . 1 0 . 6 5 M P a 内压试验校核 内筒筒体应力 () 0 . 6 8 7 (1 7 0 0 1 5 . 2 ) 4 4 5 . 62 2 1 5 . 2 0 . 8 5T i e P a 夹套筒体应力 () 0 . 6 5 ( 1 8 0 0 1 1 . 2 ) 6 1 . 82 2 1 1 . 2 0 . 8 5T j e P a 而 0 . 9 0 . 9 1 3 7 1 2 3 . 3 P a 0 . 9 0 . 9 2 3 5 2 1 1 . 5 P a 故内筒体和夹套均满足水压试验时的应力要求。 外压实验校核 由前面的计算可知，当内筒体厚度取 16，它的许用外压为 0 2P M P a ，小于夹套 水压试验压力，故在做夹套的压力实验校核时，必须在内筒体内保持一定压力，以使整个试验过程中的任意时间买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 内，夹套和内同的压力差不超过允许压差。 第三节 人孔选型及开孔补强设计 人孔选型 选择回转盖带颈法兰人孔，标记为：人孔 G/T 21518寸如下表所示 : 密封面 形式 公称压力 公称直径 DN d D 1突面 （ 450 480 14 610 270 137 57 1B L 螺母 螺柱 总质量 （ 数量 直径 长度 41 46 375 175 250 24 20 40 33 2 165M 245 开孔补强设计 最大的开孔为人孔，筒节 16nt ，厚度附加量 ，补强计算如下： 开孔直径 4 5 0 2 0 . 6 4 5 1 . 2d m m 圆形封头因开孔削弱所需补强面积为： 2 ( ) (1 )n t rA d C f 人孔材料亦为不锈钢 0以 所以 21 . 5 8 7 1 7 0 04 5 0 0 2 5 6 0 . 32 1 0 3 0 . 8 5 0 . 5 . 5 8 7A m m 有效补强区尺寸：1 4 5 1 . 2 1 6 8 4 . 9 7d m m 2 2 4 5 1 . 2 9 0 2 . 4B d m m m 在有效补强区范围内，壳体承受内压所需设计厚度之外的多余金属面积买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 为： 1 ( ) ( ) 2 ( ) ( ) ( 1 )e n t e d C f 故 21 ( ) ( ) 4 5 1 . 2 (1 5 . 2 5 . 7 ) 4 3 7 6 . 6 4 d m m 可见仅1 ,故不需另行补强。 最大开孔为人孔，而人孔不需另行补强，则其他接管均不需另行补强。 第四节 搅拌器的选型 （一）搅拌器选型 桨径与罐内径之比叫桨径罐径比 /轮式叶轮的 /轮式为快速型，快速型搅拌器一般在 时设置多层搅拌器，且相邻搅拌器间距不小于叶轮直径 d。适应的最高黏度为 50Pa s 左右。 搅拌器在圆形罐中心直立安装时，涡轮式下层叶轮离罐底面的高度 果为了防止底部有沉降，也可将叶轮放置低些，如离底高度 /10 符号说明 b 键槽的宽度 B 搅拌器桨叶的宽度 d 轮毂内经 0d 搅拌器桨叶连接螺栓孔径 1d 搅拌器紧定螺钉孔径 2d 轮毂外径 搅拌器直径 1D 搅拌器圆盘的直径 G 搅拌器参考质量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1h 轮毂高度 2h 圆盘到轮毂底部的高度 L 搅拌器叶片的长度 R 弧叶圆盘涡轮搅拌器叶片的弧半径 M 搅拌器许用扭矩 () t 轮毂内经与键槽深度之和 搅拌器桨叶的厚度 1 搅拌器圆盘的厚度 工艺给定搅拌器为六弯叶圆盘 涡轮搅拌器，其后掠角为 45o ，圆盘涡轮搅拌器的通用尺寸为桨径长 l :桨宽 20 : 5 : 4b ，圆盘直径一般取桨径的23 ，弯 叶的圆弧半径可取桨径的 38 。 查 2取搅拌器参数如下表 2 1550 80 120 370 10M 10M 5 6 B 1h 2h L b t M G 110 120 40 137 22 2526 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由前面的计算可知液层深度 ，而 1 2 1 0iD m m，故 则设置两层搅拌器。 为防止底部有沉淀，将底层叶轮放置低些，离底层高度为 425上层叶轮高度离液面 2 1025则两个搅拌器间距为 1000该值大于也轮直径，故符合要求。 （二） 搅拌附件 挡板 挡板一般是指长条形的竖向固定在罐底上板，主要是在湍流状态时，为了消除罐中央的“圆柱状回转区”而增设的。 罐内径为 1700选择 4 块竖式挡板，且 沿罐壁周围均匀分布地直立安装。 第三章 传动装置选型 第一节 减速机选型 由工艺要求可知，传动方式为带传动，搅拌器转速为 220 / 电机功率为 查长城搅拌表 减速机主要参数及尺寸如下表： 第二节 联轴器的选型 选择减速机输出轴轴头型式为普通型，选择 联轴器 联轴器主要尺寸为： 轴径 1D 2D 3D 4D 1 2 2l 1L H 80 220 185 120 150 24 28 6 16M 16M 30 162 324 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第四章 搅拌轴的设计与校核 d 设计最终确定的实心轴的轴径或空心轴外径， 设计最终确定的密封部位实心轴轴径或空心轴外径， 1d 按扭转变形计算的传动侧轴承处实心轴轴径或空心轴外径， 2d 按强度计算的单跨轴跨间段实心轴轴径或空心轴轴径或空心轴外径， L 单跨轴的实心轴轴径或空心轴外径 , E 轴材料的弹性模量， e 搅拌轴及各层圆盘（搅拌器及附件）组合重心处的许用偏心距， 搅拌轴及各层圆盘（搅拌器及附件）组合重心处的质量偏心引起的离心力， N ; 第 i 个搅拌器上的流体径向力， N ; 单跨轴跨间轴段（实心或空心）的惯性矩， 4 单跨轴第 i 个圆盘（搅拌器及附件）至传动侧轴承距离与轴长 L 的比值（ 1i 、 2 m ）； L 单跨轴两轴承之间的长度， 1L 、 2L 1i 个圆盘（搅拌器及附件）的每个圆盘至传动侧轴承的距离（对于单跨轴）， 搅拌轴及各层圆盘（搅拌器及附件）组合重心离传动侧轴承的距离（对于单跨轴）， M 轴上弯矩总和， ； 由轴向推力引起作用于轴的弯矩， ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 按传动装置效率 2 计算的搅拌轴传递扭矩， ； 由径向力引起作用于轴的弯矩， ； m 固定在搅拌轴上的圆盘（搅拌器及附件）数； 1m 、 2m 圆盘（搅拌器及附件） 1、 2 i 的质量， 圆盘（搅拌器及附件） 1、 2 i 的有效质量， 单跨轴 L 段轴的质量 922 10)1(4 单跨轴 L 段轴的有效质量， 单跨轴及各层圆盘（搅拌器及附件）的组合质量， 空心轴内径与外径的比值； n 轴的转速， r ； 轴的一阶临界转速， r ； 电动机额定功率， p 设备内的设计压力， S 相当质量的折算点； S 传动侧轴承游隙 , S 单跨轴末端轴承游隙， W 单跨轴 L 段有效质量的相当质量， 1W 、 2W 相当质量， 在 S 点所有相当质量的总和， 搅拌轴轴线与安装垂直线的夹角， (o )； i 第个搅拌器叶片倾斜角， (o )； 轴的扭转角， ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由轴承径向游隙引起在轴上离图或图中轴承距离 x 处的径向位移， 由流体径向作用力引起在轴上离图或图中轴承距离 x 处的径向位移， 由组合质量偏心引起离心力在轴上离图或图中轴承 x 处产生的径向位移， X 离图或图中轴承距离 x 处轴的径向总位移， 搅拌物料的密度， 3/ s 轴材料的密度， 3/ 轴上所有搅拌器其对应编号 i 之和。 轴长： ( 4 7 5 1 2 0 ) 1 6 4 2 5 3 7 0 0 4 4 9 6L m m 2 3371L 4371L 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 4m a 1( 轴的许用扭转角，对单跨轴有 ； m a x 9553 上式中 20 ，带传动 1 取 M 所以 a 5 441 根据前面附件的选型。取 0 根据轴径 d 计算轴的扭转角 544 m a x 10)1(5836 所以 /44 刚性轴（不包括带锚式和框式搅拌器的刚性轴）的有效质量等于轴自身的质量加上轴附带的液体质量。 对单跨轴 922 10)1(4 所以 496804 932 圆盘（搅拌器及附件）有效质量的计算 刚性搅拌轴（不包括带锚式和框式搅拌器的刚性轴）的圆盘有效质量等于圆盘自身重量叫上搅拌器附带的液体质量 92 10c 上式中： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 i 个搅拌器的附加质量系数，查 9420569/ 1 第 i 个搅拌器直径， 50 第 i 个搅拌器叶片宽度， 10 叶片倾角 5 ，圆盘质量 以 i e o 32 （ 1）两端简支的等直径单跨轴，轴的有效质量 处的相当质量为： e 935173517 第 i 个圆盘有效质量 处的相当质量为： 2 )1(16 所以 221 6 0 . 9 7 ( 1 0 . 9 7 ) 1 9 . 0 2 0 . 2 6W i k g 222 1 6 0 . 7 5 ( 1 0 . 7 5 ) 1 9 . 0 2 1 0 . 7 0W k g 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 在 S 点处的相当质量为： 21 W 所以 9 7 . 0 9 ( 0 . 2 6 1 0 . 7 0 ) 1 0 8 . 0 5 临界转速为： 423( 1 )4 5 8 . 9 /所以 3231 9 0 1 04 5 8 . 9 8 0 4 0 8 . 5 3 / m i 8 . 0 5 4 4 9 6 （ 2）一端固定另一端简支的等直径单跨轴，轴的有效质量 处的相当质量为： 1 5 1 5 1 9 9 . 9 8 5 . 6 73 5 3 5m k g 第 i 个圆盘有效质量 处的相当质量为： 3264 ( 1 ) ( 4 )7i i i i i K K m 所以 321 64 0 . 9 7 ( 1 0 . 9 7 ) ( 4 0 . 9 7 ) 1 9 . 0 2 0 . 4 37W k g 322 64 0 . 7 5 ( 1 0 . 7 5 ) ( 4 0 . 7 5 ) 1 9 . 0 2 1 4 . 9 07W k g 在 S 点处总的相当质量为： 21 W 所以 8 5 . 6 7 ( 0 . 4 3 1 4 . 9 0 ) 1 0 1W s k g 临界转速为： 423( 1 )6 9 3 . 7 s L/所以 3231 9 0 1 06 9 3 . 7 6 3 8 . 7 5 / m i 1 4 4 9 6d r（ 3）单跨搅拌轴传动侧支点的夹持系数2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 传动侧轴承支点型式一般情况是介于简支和固支之间，其程度用系数2用刚性联轴节时，2 0 0 ,取2 。 22K + Kk 固 简 k 简（ 1- ） n/所以 6 3 8 . 7 5 ( 1 0 . 4 ) 4 0 8 . 5 3 0 . 4 5 4 6 . 6 6 2 / m i 根据搅拌轴的抗震条件：当搅拌介质为液体 液体，搅拌器为叶片式搅拌器及搅拌轴为刚性轴时， 且 ( 0 . 4 5 0 . 5 5 ) 220 0 . 4 0 25 4 6 . 6 6 2 所以满足该条件。 4 5按强度计算搅拌轴的轴径 4 5 1受强度控制的轴径2 32 41 7 . 2 (1 ) 式中： 轴上扭矩和弯矩同时作用时的当量扭矩 22te M 轴材料的许用剪应力 600 3 7 . 51 6 1 6b M P a 4 5 2轴上扭矩 29553 2 包括传动侧轴承在内的传动装置效率，按 / 2 0 5 6 9 9 4H G T 附录 2 0 . 9 5 0 . 8 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 7 4 5 所以 9553 0 . 7 4 5 1 8 . 5 5 9 8 . 4 7220 m 4 5 3轴上弯矩总和 M 应按下式求得： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 M （ 1） 径向力引起的轴上弯矩对于单跨轴，径向力引起的轴上弯矩 () ()1 0 0 0 1 0 0 0h i i i e e L L F L L 第 i 个搅拌器的流体径向力 ： 31103 8N 式中：1K 流体径向力系数，按照附录 C. 2有 1 1 1 1 1 1 0 . 1 0 0 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 0 . 0 2n b e K K K K 第 i 个搅拌器功率产生的扭矩 9553 第 i 个搅拌器的设计功率，按附录 C. 3有 5s 两个搅拌器为同种类型， 1 8 ，则12 9 . 2 5 k W所以12 4 0 1 . 6 6n q n N m 所以 3124 0 1 . 6 6 1 00 . 0 2 3 8 . 9 53 1 8 5 5 0 N （ 2） 搅拌轴与各层圆盘的组合质量按下式求得。 对于单跨轴： 1 m m 单跨轴 L 段轴的质量 2 2 9( 1 ) 1 04L L o sm d N L 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以 2 3 98 0 1 4 4 9 6 7 . 8 5 1 0 1 0 1 7 7 . 3 14Lm k g 故 1 7 7 . 3 1 1 4 . 9 1 4 . 9 2 0 7 . 1 2Wm k g （ 3）搅拌轴与各层圆盘组合质量偏心引起的离心力 对于单跨轴： 22521 1 09 1 ( )m n e N 上式中，对刚性轴2()初值取 e 许用偏心距（组合件重心处） 9 /e G n ， G 平衡精度等级， /一般取 G mm s 所以 9 . 5 5 6 . 3 / 2 2 0 0 . 2 7e m m 则 2 25 12 0 7 . 1 2 2 2 0 0 . 2 7 1 0 5 9 . 3 09 1 0 . 5 （ 4）搅拌轴与各层圆盘组合重心离轴承的距离 对于单跨轴： 1 2mi i mL m 所以 44961 4 . 9 4 3 7 1 1 4 . 9 3 3 7 1 1 7 7 . 3 2 2 2 4 8 1 . 5 12 0 7 . 1 2eL m m 而 () ()1 0 0 0 1 0 0 0h i i i e e L L F L L 3 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 4 3 7 1 ) 3 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 3 3 7 1 ) 5 9 . 3 0 ( 4 4 9 6 2 4 8 1 . 5 1 ) 1 0 3 . 5 21 0 0 0 4 4 9 6 1 0 0 0 4 4 9 6 m （ 5）由轴向推力引起作用于轴上的弯矩 略计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 当 2p 或轴上任一搅拌器 0i时，取 0 m 故 0 . 2 1 0 3 . 5 2 2 0 . 7 0 4 m 所以 1 2 4 . 2 2 4 M N m 所以 2 2 2 25 9 8 . 4 7 1 2 4 . 2 2 4 6 1 1 . 2 3t e M N m 所以32 6 1 1 . 2 31 7 . 2 4 3 . 6 13 7 . 5 1d m m前面计算中取轴 径为 80，故强度符合要求。 4 6按轴封处（或轴上任意点处处）允许径向位移验算轴径。 4 6 1因轴承径向游隙 S 、 S 所引起轴上任意点离图中轴承距离 x 处的位移。 对于单跨轴： 1 1 ()2x S x S L 轴承径向游隙 按照附录 C 1选取，因此 传动侧轴承游隙 （传动侧轴承为滚动轴承） 单跨轴末端轴承游隙 （该侧轴承为滑动轴承） 当，求得的x即为轴封处的总位移， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4 7 5 1 2 0 3 5 5 l m m 所以1 1 0 . 0 3 3 5 5 0 . 0 7 3 5 5( 0 . 0 3 ) 0 . 0 1 3 42 4 4 9 6 4 4 9 6x 4 6 2由流体径向作用力x 处的位移。 对于单跨轴： 两端简支的单跨轴 1355ox l L 且2 222 () 2 ( ) ( ) 6h i i i L L x L L L L L 而 44 480 20096006 4 6 4L dI m m 所以 2233 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 4 3 7 1 ) 4 4 9 6 3 5 5 4 3 7 1 4 3 7 1 3 5 52 2 ( ) ( ) 6 1 9 0 1 0 2 0 0 9 6 0 0 4 4 9 6 4 4 9 6 4 4 9 6x 2233 8 . 9 5 ( 4 4 9 6 3 3 7 1 ) 4 4 9 6 3 5 5 3 3 7 1 3 3 7 1 3 5 5 2 ( ) ( ) 6 1 9 0 1 0 2 0 0 9 6 0 0 4 4 9 6 4 4 9 6 4 4 9 6 = 0 . 0 0 3 4 0 . 0 2 8 4 0 . 0 3 1 8 一端固支另一端简支的单跨轴： 333 2 33 1 3 32 ( ) ( ) ( 1 ) ( ) 3 ( 1 ) 2 | | ( 1 )6 2 3 2 6ih i i h i i i i L F LL x L x x L L L L L E I L 代入