J-350A真空乳化机传动系统和搅拌系统设计-机械毕业论文【答辩优秀】

ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 1 目 录 摘要 1 ABSTRACT 2 0 引言 4 1 概述 4 1.1 乳化机的发展现状 5 2 设计任务 10 2.1 ZRJ-350 真空乳化机的结构和特点 10 2.2 设计内容 12 2.3 设计目的 12 2.4 主要技术指标 13 2.5 设计步骤 13 3 设计方案拟定 14 3.1 参考方案 14 3.2 两套参考方案的比较 15 3.3 设计方案的最终确定 15 4 ZRJ-350A 真空乳化机各系统分析 15 4.1 传动系统分析 16 4.2 搅拌系统分析 17 5 传动方案确定 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 2 18 5.1 传动方案 18 5.1.1 电动机的选择 18 6 传动零件的强度校核 25 6.1 蜗轮蜗杆传动 25 6.1.1 主要传动参数 25 6.1.2 蜗轮蜗杆的强度校核计算 25 7 轴的结构设计和强度校核 27 7.1 最外轴的结构设计和强度校核 27 7.2 中间轴的结构设计和强度校核 31 7.3 蜗杆轴 的结构设计和强度校核 33 8 轴承的寿命验算 37 8.1 各轴上所用的轴承 37 8.2 各个轴承的寿命验算 38 9 键连接工作能力验算 50 9.1 各轴上所用的键 50 9.2 各键的 工作能力验算 50 10 联轴器 53 10.1 联轴器的选型说明 53 10.2 联轴器的选择与型号尺寸 53 11 结论 54 参考文献 57 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 3 致谢 60 译文 61 原文说明 74 附录：机械装配图（ 0号图纸 2张） 附录 1 传动系统装配图 附录 2 搅拌系统装配图 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 4 摘 要 真空乳化机是一种在食品、化工、药品的生产过程中得到广泛应用的设备。但由于目前国内的一些乳化设备与国外先进水平还有很大差距，需要我们进一步的研究和开发。本文所主要介绍的是 ZRJ-350A 真空乳化机的搅拌系统和传动系统。 该文介绍了设计 ZRJ-350A 真空乳化机搅拌系统和传动系统的一系列过程：先是前期调研，再设计总体方案并加以比较，然后确定方案，再进行装配 设计，对主要零件进行设计校核，最后提供传动系统和搅拌系统的装配图。 整个设计中搅拌系统是整个设计中最重要的部分之一：主要由搅拌桨和均质器这两部分组成。物料在搅拌桨的低速搅拌下，不断地被切割，翻转，再重新组合。外侧搅拌桨的周围还有一些刮板，用于把黏结在锅壁上的物料刮下，重新搅拌。均质器则用于高速搅拌，在高速的旋转中重复着将物料吸入，剪切，分割，送出，再重新吸入这一过程，是乳化机最重要的部件。 传动系统也是最重要的部分之一：在机器顶端有一台高速电机，它是用来驱动高速轴，而另一台横放的低速电机通过蜗杆传动来带动低 速轴。作者巧妙地应用高、低速两套搅拌系统，以便提高乳化效果。 关键词 ： 乳化机， 均质器， 传动系统，搅拌系统 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 5 The Design of ZRJ-350A Emulsifying Machine Complexs Transmission System and Mixing System ABSTRACT The Vacuum Emulsifying Complex is a equipment which is widely used in food, chemic products and medicine. But now there is a large distance between the emulsifying machines made in china and the machines made in foreign countries in technique, so we need researching and empoldering further. ZRJ-350A Emulsifying Machine Complexs mixing system and transmission system is mainly introduced by this article. The whole design process of the ZRJ-350A Emulsifying Machine Complexs mixing system and transmission system has been introduced in this article: firstly we make the former investigation, and design and compare the total project, then confirm the project, after that design the assemblage and calibrate some primary parts, finally offer the drawing of mixing system and transmission system. The mixing system is one of the most important parts in the whole design: it is mainly composed by the stirrer and homogenizer. the materiel is incised, overturned, and then compounded again continually by the low speed mill of the stirrer. There are some scrappers around the outboard stirrers, which can scrape off the materiel felting on the cauldron and then mill again. The ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 6 homogenizer is fixed in the high speed shaft, and the materiel is inbreathed, cut, divided, sended and inbreathed again by the homogenizer which is the most important part of the emulsifying machine. Transmission system is also one of the most important parts: there is a high speed electromotor which can drive the high speed shaft, and another thwart low speed electromotor can drive the low speed shaft connecting the worms transmission. The designer uses the high and low speed mixing system dexterously to improve the effect of the emulsification. Key words: emulsifying machine， homogenizer， transmission system， mixing system ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 7 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 8 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 9 ZRJ-350A真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 0 引言 搅拌混合设备是化工、冶金、医药、食品、饲料等各种工业反应所不可缺少的重要工具。 随着整个社会的发展以及人们对工业产品质量要求的日益苛刻，普通的搅拌混合技术已经难以满足人们的需要，然而乳化作为搅拌混合技术中较为先进的技术将会在很大程度上满足这一需要，乳化机作为能产生乳化效果的设备正被越来越多的厂商所应用。 乳化是 将 一种（或几种）液体以液珠形式分散在另一种不相混溶的液体之中构成分散体系。 制备乳状液的机械设备 乳化机，它是一种使ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 10 油、水两相混合均匀的乳化设备，目前乳化机的类型主要有三种：乳化搅拌机、胶体磨和均质器。 乳化机的类型及结构、性能等与乳状液微粒的大小（分散性）及乳 状液的质量（稳定性）有很大的关系 。而能决定 乳状液微粒大小和乳状液质量高低是乳化设备中的搅拌系统以及传动系统，所以为了达到良好的乳化效果，本次课题的研究设计对象正是这两大系统。 7 1 概述 人们进行混合操作时 ,首先想到的是传统的搅拌方法 ， 它既简单又直观 ， 但搅拌的效率往往不是很高 ，不能很好的充分混合， 分散技术则不然 ，它 能将液相或固相破碎成极小的颗粒 ， 然后分散到连续的液相介质中去 ，形成均匀而稳定的混合体 ， 它导入介质的能量是搅拌的 1000 倍 ， 因此往往只需几分钟 ,甚至几秒钟 。 而能实现这一高速搅拌方法的机器就是 乳化机。乳化机是搅拌机的另一形态，它将水和油的一方分散到另一方中。而均质乳化过程是依靠搅拌装置的机械作用所产生的剪切力，将分散相撕碎成微小颗粒而分散在连续相中，形成乳状均化物。因此，不同的均质搅拌装置制得的乳状液其分散相的粒度差别很大，而延长搅拌时间也不能提高分散效果。粒度的大小影响着乳体的内在质量。好的均质搅拌装置主要应满足乳化力强，分散性能好。粒度直径一般要小于 2 微米。 乳化机的用途十分广泛， 适用于 目前 化妆品 、生物制药 、霜类产品 、石油化工、涂料以及一些 精细化工的生产，尤其对基质粘度大，固料含量比较高的物 料乳化配制更显功效 。 6 1.1 乳化机的发展现状 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 11 1.1.1乳化机的分类 目前乳化机的类型按工作原理来分主要有三种：乳化搅拌机、胶体磨和均质器。 乳化机的类型及结构、性能等与乳状液微粒的大小（分散性）及乳状液的质量（稳定性）有很大的关系 。一般如现在还在化妆品厂广泛使用的搅拌式乳化机，所制得的乳状液其分散性差，微粒大且粗糙，稳定性也较差，也较易产生污染。胶体磨和均质器是比较好的乳化设备，它们所制得的乳状液微粒小，分散性好，稳定性也不错。 近年来乳化机械有很大进步，如真空混合乳化机，如图 1.1 所示，其制备 出的乳状液的分散性和稳定性极佳。 图 1.1 真空混合乳化机 除了以上的分类，一般还有按乳化燃料来分有重油乳化机、煤焦油乳化机、柴油乳化机，按工作方式来分有 高剪切乳化机 、多功能混合乳化机ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 12 等，按用途来分有沥青乳化机、果汁饮料乳化机、涂料油墨乳化机、油脂化乳化机等。如图 1.2 所示。 6 （ a）高剪切混合乳化机 （ b） VME-10C 真空均质乳化机 （ c） SVME-C 型多功能真空均质乳化机 （ d） VME-80C 型真空均质乳化机 图 1.2 各类乳化机 1.1.2 乳化机的应用 乳化机是现代国际上普遍采用的一种在真空状态下无菌制造乳、膏状均相产品的设备，通常被广泛应用在化妆品、医药、食品、化工等行业。ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 13 如食品工业的番茄酱、花生酱、调味剂、婴儿食品等；化妆品行业的雪花膏、美容霜等；医药工业的油膏、软膏、乳剂、洗剂、栓剂等；化学工业的某些涂料、染色剂等。 基于乳化机生产的产品大多是给人们直接食用或者外敷的，因此对其卫生状况要求很高，一般都要通过 GMP 认证， GMP 是英文 good manufacturing practice 的缩写，中文的意思是良好作业规范，或是优良制造标准，是一种特别注重制造过程中产品质量与卫生安全的自主性管理制度。它是一套适用于制药、食品等行业的强制性标准，要求企业从原料、人员、设施设备、生产过程、装运输、质量控制等方面按国家有关法规达到卫生质量要求，形成一套可操作的作业规范帮助企业改善企业卫生环境，及时发现生产过程中存在的问题，加以改善。 19 1.1.3 国内乳化机的发展 1988 年，第一台高剪切乳化机在中国试制成功（原国营启东长江厂）。 2000 年，第一台高剪切乳化机在纳米碳酸钙 的合成中成功应用（内蒙蒙西高新技术）。 2001 年，第一台高剪切乳化机应用于沥青 （上海威宇和长安大学合作）。 2002 年，中国最大的 200KW 乳化机应用成功（克拉玛依炼油厂）。 2004 年，中国最快的生产用管线式乳化机（泵）以 8000rpm 的高转速在威宇公司研制成功（北京某研究所）。 1.1.4 国外 乳化机的发展 要制造优质稳定的乳状体产品，除选用合格的原料，适当的配方，合理的工艺技术路线外，设备的先进性就成为关键因素。均质乳化机的技术ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 14 关键是其罐内三种不同类型的均质搅拌装置。 目前在世界上通行的乳化机代表 基本上分为三大派系，即美国 ROSS公司，日本 TK 公司及德国 IKA 公司。国内虽然已有仿制进口的均质乳化机，但某些性能上仍有一定差距。 美国 ROSS 公司是由美国查理斯罗斯父子于 1841 年创建，是专业性混合设备制造公司，以生产混合器、混合机和研磨机而闻名于世。 ROSS 公司的乳化机具有分散、混合、乳化、剪切、均质的功能，其特点是中心吸料径向喷射式，以湍流混合为主体，液体的翻动剧烈，分散、混合、乳化作用明显，用户代表有扬州肤美灵。 日本 TK 公司，其公司正式名称叫特殊机化工业株式会社，创立于 1927年（大阪 福鸟区）。其乳化机的特点是轴流式剪切乳化，主要考虑流体上下翻动，呈周期复合分散、乳化、均质、混合系统。其产品主要用于化妆品及医药行业，在中国的典型应用代表是北京资生堂。 德国 IKA 公司，具有上百年历史的德国 IKA 公司在全球有很多分公司，中国广州的 IKA 公司就是其中之一。 IKA 产品主要在实验室分析设备方面有着独到的一面，产品注重以分散为主体的功能，因而，在需要进行剪切的工况下，就明显的力不从心，另外在大型工业设备方面不具有优势，其用户代表有深圳小护士。 1617 1.1.5乳化机的发展趋势 随着工 业技术的发展，产品趋向高档，乳化设备外形结构紧凑、精巧，尤其是智能控制技术的成功运用，使得乳化设备的技术水平得到了进一步的提升。环保型的乳化设备产品的开发成为企业重要的一项工作。节能技ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 15 术和机电一体化技术的应用已到了必须直面的时候。采用人机工程学设计，提高操作的智能化，减少噪声和振动，注重外观造型设计的要求更高。 例如生产食品的乳化机，通常，用于乳壮物均质乳化的乳化机压力是150kg/cm左右，若压力是 200-300 kg/cm，在食品方面则可以满足任何要求。但近来由于肠胃营养剂等乳化安定，微粒化能促进体 内吸收，要求的压力更高，这样就需要高压乳化机，高压乳化机主要用于延长保存时间，改善口感，食感，保持风味，抑制氧化，稳定香和色，减少添加剂，高附加值的材料和商品的个性化。 现在一些混合设备还根据混合专家的经验和常识，将搅拌混合设备与自动控制技术相结合，在混合设备选型和设计中运用人工智能技术（ AI）和基于知识的系统（ KBS），即实现了混合设备选型和设计的智能化。 1521 2 设计任务 2.1 ZRJ-350 真空乳化机的结构和特点 ZRJ 是真空乳化机的中文拼音缩写， 350 是其工作容积的大小。 ZRJ-350真空乳化机是 根据化妆品、药膏类产品的制膏工艺而专门设计的 较为先进的产品 ，本机组由预处理锅、真空乳化搅拌锅、真空泵、液压系统、倒料系统、电器控制系统、工作平台等部分组成。 本机组 搅拌器采用变频无级调速，能满足不同粘度物料需求， 操作简便，性能稳定，均质性好， 乳化效果好 ， 生产效率高，清洗方便，结构合理，占地面积少，自动化程度高等特点。 用途：适用于化妆品厂，药厂的膏、霜类产品的生产，尤其对基质粘ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 16 度大，固料含量比较高的物料乳化配制更显功效， 如图 2.1，图 2.2 是 ZRJ真空乳化机设计的最终效果图，而表 2.1 是 ZRJ 真空乳化机在各个工作容积下的主要技术参数。 图 2.1 ZRJ350 真空乳化机全图 1.挡流板 2.刮板 3.框式搅拌桨 4.均质器 5.乳化锅 6.乳化锅夹套 7.保温材料 8.中间（固定）搅拌桨 9.温度传感器 图 2.2 ZRJ 系列真空乳化均质锅内部结构 表 2.1 主要技术参数 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 17 型式 全容量 乳化马达 搅拌马达 外型尺寸 H.P. R.P.M H.P. R.P.M 长 宽 高 全高 BX-ZRJ 100 2 300-3600 1 19-75 1800 800 2000 2650 BX-ZRJ 150 3 500-3600 1 19-75 1900 800 2100 2900 BX-ZRJ 200 3 500-3600 2 19-75 2000 950 2200 3100 BX-ZRJ 300 5 500-3600 3 19-75 2200 1050 2400 3400 BX-ZRJ 500 5 500-3600 3 19-75 2500 1100 2600 3600 BX-ZRJ 650 7.5 500-3600 5 19-75 2750 1200 2950 3950 BX-ZRJ 800 7.5 500-3600 7.5 19-75 2950 1400 3050 4150 BX-ZRJ 1000 10 500-3600 7.5 19-75 3100 1520 3100 4250 其工作原理：物料在水锅、油锅内通过加热、搅拌溶解后，采用抽真空的方式吸入乳化锅内，再经过乳化锅内的刮壁搅拌浆叶混合搅拌后，再被吸入高速旋转的均质器后，经过高速旋转的切割轮与固定的切割套之间所产生的强力的剪断、冲击、乱流等过程，物料在剪切缝中被迅速切割破碎成微粒，由于乳化锅内处于真空状态，物料在搅拌过程中 产生的气泡会被及时的抽走。 其特点：料锅盖为自动升降式，乳化锅锅体是翻转可倾式，便于清洗，并可通过电热管对锅夹层内的导热介质进行加热来实现对物料的加温，加热温度任意设定，自动控制。在夹层内接入冷却水即可对物料进行冷却，操作简单、方便，夹层外设有保温层。均质器与桨叶搅拌可分开使用，也可同时使用。而锅内 刮板搅拌器的作用就是将罐壁上的物料不断刮下，使全部物料能进行均衡而充分的热交换，防止过热或过冷，从而保证产品受到均匀的搅拌和混合。 乳化设备对乳化有很大影响，其中之一是搅拌速度对乳化的影响。搅ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 18 拌速度适中是为使油相 与水相充分的混合， 搅拌速度过低，显然达不到充分混合的目的，但搅拌速度过高，会将气泡带入体系，使之成为三相体系，而使乳状液不稳定。 因此在设计过程中要注意转速的控制和密封条件的保持。 12 2.2 设计内容 本课题来自于上海贝思特包装机械有限公司。乳化机主要就是为了搅拌混合所加的物料，使物料能够得到充分均匀的混合，因此本文所要设计的内容就是 ZRJ-350A 真空乳化机的搅拌系统和传动系统。 2.3 设计目的 真空乳化机是食品、药品、化妆品等生产过程中的专用设备，而我国现今的乳化设备在设计和机械性能方面还有一些缺 陷，所以该课题目的在于通过设计新颖的搅拌系统和传动系统，提高真空乳化机的乳化效果并能在卫生要求方面顺利通过国家的 GMP 认证。 2.4 主要技术指标 工作容积： 350L 刮板浆转速： (10 60)r/min，无级调速，功率 0.92KW 均质器转速： (500 2900) r/min，无级调速，功率 4.62KW 使用年限： 5 年 2.5 设计步骤 2.5.1 调研并写出开题报告 作者通过各种渠道查找与本课题相关的资料文献，仔细研读后，了解并熟悉掌握相关的知识和内容 乳化机的工作原理以及工作方式，然后ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 19 在知道设计任务 后开始构思设计过程，并着手撰写开题报告以及英文文献的翻译。 2.5.2 总体方案的论证 在前期调研的基础上，设计一些总体方案并且对这些方案的优缺点加以比较，从中选出最符合本课题要求的方案确定为最终方案。 2.5.3 传动系统和搅拌系统设计 设计并绘制合理的传动系统和搅拌系统的原理图。 2.5.4 电动机的选择、运动参数和动力参数计算 根据给定的刮板桨转速和均质器转速和转矩，选择适当功率的电机，计算并记录运动参数和动力参数。 2.5.5 传动零件的设计计算 由搅拌轮单向转动搅拌，采用蜗轮蜗杆传动，计算 蜗轮蜗杆的传动比，并计算和校核蜗轮蜗杆的强度。 2.5.6 轴系的结构设计 根据所选电动机的功率以及蜗轮蜗杆的传动比来设计各个转动轴的机械结构，并根据搅拌轴及其叶轮所受到的力计算最大扭矩和最大弯矩，校核所设计的轴系结构的强度，以达到适当的结构。 2.5.7 轴承类型的选择和寿命计算 根据传动轴的机械结构选择合理的轴承，并选择合理的密封和润滑措施，并计算校核其强度。 2.5.8 键的强度校核 根据轴和联轴器的结构特点选择适当的键，并计算校核其强度。 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 20 2.5.9 撰写论文和答辩 由所设计的各参数和机构图撰写论文 ，并做到熟悉掌握每一个部件的设计过程及原理，充分做好答辩的准备。 3 设计方案的拟定 3.1 参考方案 在对本课题的调研和研究后，了解了真空乳化机的搅拌系统，传动系统和一些技术要求，于是确定了两套参考方案。 方案一：传动系统设计采用蜗轮蜗杆传动，搅拌系统设计采用单向转动搅拌。 方案二：传动系统设计采用圆锥齿轮传动，搅拌系统设计采用双向转动搅拌。 3.2 两套参考方案的比较 第一套方案中传动系统设计采用蜗轮蜗杆传动，这样就能带动搅拌的叶轮，使其能够进行单个方向的搅拌转动，这样就可以使中间搅拌转动轴只有两层，这种 方案可以使乳化机的内部结构较为紧凑，这样就能减低一定的生产成本，而且这种结构有助于润滑油的密封，使得在乳化过程中，产品不被污染。 第二套方案中的传动系统设计采用圆锥齿轮传动，这样可以带动搅拌叶轮进行双向的搅拌转动，为了达到这样的效果，中间的转动轴就要有三层，这种方案由于可以进行相反两个方向的搅拌转动，可以使物料充分得到均匀混合，但同时会使得结构较为复杂，这样就使生产成本提高，而且ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 21 结构越复杂产生润滑油泄露的几率也越大，这样就会造成在乳化过程中，产品受到污染。 3.3 设计方案的最终确定 通过对两套方案的比较，最 终本文决定采用第一套方案。因为第一套方案在结构上较为紧凑，尤其是中心转动轴部分夹层只有两层，这样一来可以明显减少润滑油泄露的几率，虽然单向搅拌没有双向搅拌来得能使物料得到很充分的混合，但由于真空乳化机生产的大多是食品，药物等供人们食用的产品，所以很忌讳其产品受到污染。 4 ZRJ-350A 真空乳化机各系统分析 由于本文设计的是 ZRJ-350A 真空乳化机的搅拌系统和传动系统，所以作者就对这两大系统作必要的分析，如图 4.1。 电动机2电动机1 蜗轮蜗杆轴 1轴 2轴 3搅拌浆2搅拌浆1均质器刮板浆 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 22 图 4.1 ZRJ-350A 真空乳化机搅拌系统和传动系统的简图 4.1 传动系统分析 ZRJ-350A 真空乳化机的传动系统：由电动机 2 输出相应的转矩，通过联轴器连接电机轴和蜗杆轴，再由蜗轮蜗杆作为传动零件分配适当的传动比，通过键使蜗杆能使轴 1 转动，又因为电动机 2 有着变频功能，能够实现无级调速，从而使得轴 1 能够在规定的技术指标内转动，同时轴 1 能带用搅拌浆 2 以及 外侧搅拌桨周围的刮板浆转动。 由电动机 1 输出相应的转矩，通过联轴器使得电机轴与轴 3 相连接，由于电动机 1 有变频功能，能够实现无级调速，所以轴 3 能够在规定的技术指标内转动 。而轴 2 是不转动的。 4.2 搅拌系统分析 液面板轴 2轴 3 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 23 图 4.2 轴 2的固定方式 ZRJ-350A 真空乳化机的搅拌系统： 主要由搅拌桨和均质器这两部分组成。搅拌桨主要负责低速搅拌，把物料不断切割，翻转，再重新组合。外侧搅拌桨的周围还有一些刮板，用于把黏结在锅壁上的物料刮下，重新搅拌。均质器则用于高速轴的搅拌，在高速的旋转中重复着把物料吸入 剪切 分割 送出 在重新吸入这一过程，是乳化机最重要的部件。 如图 4.1，轴 1 与搅拌浆 2以及 外侧搅拌桨周围的 刮板浆相连接的 ，于是轴 1 的转动带动了搅拌浆 2和 刮板浆 相应的转动。又如图 4.2，液面板用于固定轴 2 使之不转动，而搅拌浆 1 与轴 2 相连接，所以是固定不转动的，因此搅拌浆 2 在转动的同时和搅拌浆 1 会产生一定的剪切力，达到一定的混合搅拌的功能，而轴 3 是与均质器直接相连的，轴 3 的转动带动均质器的转动，由于均质器是达到 500-2900r/min，属于高速转动，搅拌浆 2 的转速只有 10-60 r/min，所以物料的高速搅拌主要是靠均质器。 5 传动方案确定 5.1 传动方案 本传动装置是由均质器部分 电动机直接传动均质搅拌 叶，和单向搅拌系统 蜗轮蜗杆传动的传动方式组合而成的。均质器的搅拌是高速且可无级调速的，而单向搅拌系统是慢速且可无级调速的。 5.1.1 电动机的选择 5.1.1.1 选型说明 工业上一般采用三相交流电源，无特殊要求一般选三相交流异步电动机。本设计中均质器部分的传动采用 YVP 系列变频调速三相异步电动机 ，ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 24 YVP 系列变频调速三相异步电动机采用 AMCAD 设计而成，可实现电动机的无 级 调速，具有运行噪声低，转动平稳，节能效果明显，调整性能好，调整比宽等优点，能和国内外各类变频装置相配套。 电动机的结构形式，按安装位 置不同，有卧式和立式两类。本设计中均质器传动采用立式安装，单向搅拌部分采用卧式安装。 5.1.1.2 电动机容量的选择 合理的确定电动机的额定功率，决定电动机的功率时要考虑电动机的发热过载能力和起动能力。 （一） 均质器部分 (1) 工作机所需功率（均质器输入功率） 4.62wP kw (2) 电动机输出功率dP： 由资料 2 p.7 式（ 2-4）得：wd PP (5.1) 联轴器的传动效率： 1 0.99 ； 滚动轴承的传动效率：2 0.99 ； 传动装置总效率： 3312 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 6 故电动机输出功率： 4 . 6 2 4 . 8 10 . 9 6wd PP k w (5.2) (3) 电动机额定功率选择 由于 d edPP 由资料 5的表 1选： 5.5edP kw (4) 电动机转速 mn 的确定 ： 由资料 2 p.8 式（ 2-6）得： dwn i n (5.3) ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 25 式中 : dn 电动机转速可选范围； i 传动比范围； 由传动设计，可知： i=1 电动机转速为： 2 9 0 0 / m inmnr 因此参照 YVP 系列电动机的技术数据，外形和安装尺寸 ，综合考虑其传动装置的尺寸、重量、价格等因素后，决定选用同步转速为 2900r/min的电动机。 (5) 电动机型号及安装尺寸： 根据选定的电动机的类型，结构型式，功率为 5.5 kw，转速为 2900r/min，结合 YVP 系列电动机的主要参数，选用 YVP132S1-2型的电动机，如表 5.1，表 5.2，和图 5.1。 表 5.1 电动机的主要技术数据 电动机型号 额定功率 （ kw） 同步转速 （ r/min） 电流 （ A） 额定转矩 （ Nm） YVP132S1-2 5.5 2900 10.9 17.5 表 5.2 电动机的外型和安装尺寸 电动机型号 M T N E D FGD L G YVP132S 265 4 230 80 38 108 530 33 AC AD HF S 275 210 315 4X 15 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 26 图 5.1 电动机外形示意图 (6) 传动比分配： 总传动比： 2900 12900mwnin (5.5) (7) 计算传动装置的运动和动力参数： 设：电动机轴为 0轴 与联轴器联接的高速轴为 I轴 各轴的转速： 第 0 轴：0 2 9 0 0 / m i nmn n r 第 I 轴： 0 2900 2 9 0 0 / m i n1nnri 各轴的输入功率： 第 0 轴：0 5 .5edP P k w 第 I 轴：1 5 . 5 0 . 9 9 5 . 4 5edP P k w 各轴的输入转矩： 第 0 轴：0005 . 59 5 5 0 9 5 5 0 1 8 . 1 12900PT N mn (5.6) 第 I 轴： 5 . 4 59 5 5 0 9 5 5 0 1 7 . 9 52900PT N mn 数据整理成表 5.3： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 27 表 5.3 运动和动力参数汇总表 轴号 转速 n (r/min) 功率（ kw） 转矩 T(Nm) 传动比 i 效率 输入 输出 输入 输出 第 0 轴 2900 5.5 18.11 1 0.99 第 I 轴 2900 5.5 5.45 18.11 17.95 1 0.98 （二） 搅拌浆部分： (1) 工作机所需功率： 0.92wP kw (2) 蜗轮蜗杆轴输出功率zP： 230 . 9 2 1 . 2 70 . 9 9 0 . 7 3wzPP k w 由资料 2的表 2-4得： 滚动轴 承传动效率：2 0.99 ； 蜗轮蜗杆传动效率：3 0.73 ； (3) 电动机输出功率dP： 由资料 2 p.7 式（ 2-4）：zd PP 由资料 2的表 2-4得： 联轴器的传动效率：1 0.99 滚动轴承的传动效率：2 0.99 传动装置总效率：12 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 6 故电动机输出功率： 1 . 2 7 1 . 3 20 . 9 6zd PP k w (4) 电动机额定功率选择 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 28 由于 d edPP 由资料 5选： 1.5edP kw (5) 电动机转速mn的确定： 由资料 2 p.8 式（ 2-6）得： dwn i n 式中： dn 电动机转速可选范围 ； i 蜗轮蜗杆传动比范围； 由传动设计可知： ( 1 0 4 0 ) 6 0 ( 6 0 0 2 4 0 0 ) / m i ndwn i n r 可选择电动机转速为： ( 6 0 0 2 4 0 0 ) / m i nmnr 参照 YVP 系列电动机的技术数据，外形和安装尺寸，综合考虑其传动装置的尺寸、重量、价格等因素后，决定选用输出转速为 720 r/min 的电动机。 (6) 电动机型号及安装尺寸： 根据选定的电动机的类型，结构型式，功率为 1.5 kw，转速为 720r/min，结合 YVP 系列电动机的主要参数，选用 YVP100L-6 型的电动机，如表 5.4，表 5.5，和图 5.2。 表 5.4 电动机的主要技术数据 电动机型号 额定功率 （ kw） 输出转速 （ r/min） 电流 （ A） 输出转矩 （ N m） YVP100L-6 1.5 720 4.4 14.0 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 29 表 5.5 电动机的外型和安装尺寸 电动机型号 H A B C D E L G YVP100L 100 160 140 63 28 60 430 24 K AB AD AC HD FGD 12 205 180 215 245 87 图 5.2 电动机外形示意图 (7) 传动比分配： 总传动比： 720 1260mwnin (8) 计算传动装置的运动和动力参数 设：电动机轴为 0轴 蜗轮蜗杆轴为 I 轴 刮板桨传动轴为轴（轴套最外轴） 各轴的转速： 第 0 轴：0 7 2 0 / m innr 第 I 轴： 0 720 6 0 / m i n12nnri 第轴： 6 0 / m i nn n r 各轴的输入功率： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 30 第 0 轴：0 1 .5edP P k w 第 I 轴：01 1 . 5 0 . 9 9 5 1 . 4 9P P k w 第 II 轴：23 1 . 4 9 0 . 9 9 0 . 7 3 1 . 0 8P P k w 各轴的输入转矩： 第 0 轴：0001 . 59 5 5 0 9 5 5 0 1 9 . 9 0720PT N mn 第 I 轴： 1 . 4 99 5 5 0 9 5 5 0 2 3 7 . 1 660PT N mn 第 II 轴： 1 . 0 89 5 5 0 9 5 5 0 1 7 1 . 9 060PT N mn 数据整理成表 5.6： 表 5.6 运动和动力参数汇总表 轴号 转速 n 功率（ kw） 转矩 T（ Nm ） 传动比 i 效率 (r/min) 输入 输出 输入 输出 第 0轴 720 1.5 19.9 1 0.995 第 I轴 60 1.5 1.49 19.9 237.16 12 0.985 第轴 60 1.49 1.08 237.16 171.9 1 0.985 6 传动零件的强度校核 6.1 蜗轮蜗杆传动 6.1.1 主要传动参数 由资料 4的表 4-1-7得： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 31 表 6.1 蜗轮与蜗杆的参数匹配 中心距 a (mm) 传动比 i 模数 m (mm) 蜗杆分度圆直径1d (mm) 蜗杆头数1z 蜗轮齿数2z 蜗轮变位系数2x 180 12 6.3 63 4 48 -0.4286 6.1.2 蜗轮蜗杆的强度校核计算 由资料 4的表 4-3-4得： 普通圆柱蜗杆传动蜗轮的强度计算公式： 按接触强度设计： 23 3 222 . 2 ( ) ( )EHPZm q T K m mz (6.1) 按接触强度校核： 23223 . 2 6 ( )H E H PTK Z M P aq m Z (6.2) 按弯曲强度校核：22322 ()c o sF F PT K Y M P aq m z (6.3) 式中：VK K K 载荷系数 2229549000 PT n =237160 N mm EZ 材料性能系数 ；H P H P O H L F P F P O F LKK 许用应力 (1) 按接触强度校核： 321 ( ) (1 )pzKm (6.4) 式中： 蜗杆变形系数，由资料 4的表 4-3-9得： =70 pm 蜗轮上按时间计的平均转矩与最大转矩 的比值，pm=0.59 3481 ( ) (1 0 . 5 9 ) 1 . 1 370K ， 1.2VK ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 32 1 . 1 3 1 . 2 1 . 3 6K 由资料 4的表 4-3-4得 ： 162EZ ， 代入式 (6.2) 由资料 4的表 4-3-5得 ： 10q ， 代入式 (6.2) 得：322 3 7 1 6 0 1 . 3 63 . 2 6 1 6 2 2 9 . 5 7 ( )1 0 6 . 3 4 8H M P a 由资料 4的表 4-3-6得：HP 113MPa 2 9 . 5 7 ( )H H PM P a 按接触强度校核合格。 (2) 按弯曲强度校核： 由资料 4的表 4-3-10得：2 2.25Y 由资料 4的表 4-1-6得： 21 48 05 32 2 3 7 1 6 0 1 . 3 6 2 . 2 5 1 3 . 0 21 0 6 . 3 4 8 c o s 2 1 4 8 0 5 F M P a 89 10FLFEK N ， 726 0 6 0 6 0 1 0 0 0 0 3 . 6 1 0FEN n t 89710 1 . 1 23 . 6 1 0FLK 由资料 4的表 4-3-8得： 42FPO 4 2 1 . 1 2 4 7 . 0 4FP M P a 1 3 . 0 2F F PM P a 按弯曲强度校核合格。 7 轴的结构设计和强度校核 7.1 最外轴的结构设计和强度校核 7.1.1 最外轴的结构设计 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 33 (1) 最外轴上的功率 P， 转速 n以及转矩 T： 1.08P kw ， 60 / m innr ， 1 7 1 .9 0T N m (2) 初步确定轴的最小直径： 最外轴选用材料： 1Cr18Ni9Ti 由资料 3的表 15-3得：0 130A 3m i n 0 4 1 . 0 6( 1 )PdA n =62.17mm (7.1) 式中： 空心轴的内径与外径之比，通常取 0.5-0.6 按直径长度系列值取 110d mm (3) 轴的结构设计： d1d2 图 7.1 最外轴的结构 如图 7.1，1 110d mm， 该段轴伸的需要安装轴承，初选轴承 7222E，其外型尺寸为 110 200 41，2 72d mm，为了轴向固定轴承3 64d mm。1 655L mm，由于安装轴承，所以2 224L mm。 7.1.2 最外轴的强度校核 (1) 作用在蜗杆上的力： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 34 2 2 2 3 7 1 6 0 7 5 2 8 . 8 963tTFNd 蜗 杆 (7.2) 2 2 3 7 1 6 0 2 1 5 9 7 . 0 4297aTd 蜗 轮 (7.3) 1 5 9 7 . 0 4 2 0 5 8 1 . 2 8rF F a t g t g N (7.4) (2)求轴上的载荷： a) 在水平面内： 21127 5 2 8 . 8 9 4 7 3 . 1 7 6 0 6 6 . 2 15 4 2 . 5 8tNHFLFNLL (7.5) 12127 5 2 8 . 8 9 6 9 . 4 2 9 6 3 . 2 85 4 2 . 5 8tNHFLLL (7.6) 11 6 0 6 6 . 2 1 6 9 . 4 2 4 2 1 1 1 6 . 3 0H N HM F L N m m (7.7) b) 在垂直面内： 1 5 9 7 . 0 4 1 1 0 8 7 8 3 7 . 222aa DM F N m m (7.8) 231125 8 1 . 2 8 4 7 3 . 1 7 8 7 8 3 7 . 2 1 2 9 6 . 1 9 1 3 3 . 1 75 4 2 . 5 86 6 3 . 1 7r a QVF L M F LFLLN (7.9) 1 1 2 3212()5 8 1 . 2 8 6 9 . 4 2 8 7 8 3 7 . 2 1 2 9 6 . 1 9 6 7 5 . 7 55 4 2 . 5 81 3 7 8 . 0 7r a QVF L M F L L LFLLN (7.10) 1 1 1 6 6 3 . 1 7 6 9 . 4 2 4 6 0 3 7 . 2 6VVM F L N m m (7.11) 21 4 6 0 3 7 . 2 6 8 7 8 3 7 . 2 1 3 3 8 7 4 . 4 6V V aM M M N m m (7.12) 3 1 1 2 2()6 6 3 . 1 7 5 4 2 . 5 8 5 8 1 . 2 8 4 7 3 . 1 7 8 7 8 3 7 . 2 1 7 2 6 1 5 . 7 2V V r aM F L L F L M N m m (7.13) c) 总弯矩： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 35 2211224 2 1 1 1 6 . 3 0 4 6 0 3 7 . 2 6 4 2 3 6 2 5 . 2 7HVM M MN m m (7.14) 2222224 2 1 1 1 6 . 3 0 1 3 3 8 7 4 . 4 6 4 4 1 8 8 3 . 8 2HVM M MN m m 2233224 2 1 1 1 6 . 3 0 1 7 2 6 1 5 . 7 2 4 5 5 1 2 1HVM M MN m m 由资料 3p364 式（ 15-4）得： 2211 )( TMM ca (7.15) 取 6.0 ， 则有： 221122()4 2 3 6 2 5 . 2 7 ( 0 . 6 1 7 1 9 0 0 ) 4 3 6 0 0 0 . 2 6caM M TN m m 222222()4 4 1 8 8 3 . 8 2 ( 0 . 6 1 7 1 9 0 0 ) 4 5 3 7 6 1 . 1 4caM M TN m m d) 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图（如图 7.2）： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 36 21FaFtF d2F r2F d1F r1L 1 = 5 5 L 2 = 7 0 . 8 3 L 3 = 1 1 7 . 8 4F N H 2FaF rF N H 1F rFaMaF N V 1F N V 2c)b)a)M HM HM VM V1M V2M V3d)e)Tf) 图 7.2 轴的载荷分析图 数据整理成表 7.1： 表 7.1 轴的受力情况 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 37 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1=6066.21 N FV1=663.17 N FNH2=963.28 N FV2= 1378.07 N 弯矩 M MH= 421116.3 Nmm MV1=46037.26 Nmm MV2=133874.46 Nmm MV3=172615.72 Nmm 总弯矩 M1= 423625.27 Nmm M2= 441883.82 Nmm M3=455121 Nmm 扭矩 T T=171900 Nmm 计算弯矩 Mca Mca1= 436000.26 Nmm Mca2= 453761.14 Nmm (2) 弯扭合成应力校核轴的强度： 由资料 3的表 15-1得：1 4 5 M P a 1334 5 3 7 6 1 . 1 4 3 . 4 10 . 1 0 . 1 1 1 0c a c ac a aMM MPWd 该轴强度合格。 7.2 中间轴的结 构设计和强度校核 7.2.1 中间轴的结构设计 (1) 中间轴上的功率： P中 间， 转速： n中 间以及转矩： T中 间 5 .4 5P kw中 间 ， 2 9 0 0 / m i nnr中 间 ， 1 7 .9 5T N m中 间 (2) 初步确定轴的最小直径： 中间轴选用材料： 45号钢 由资料 3的表 15-3得：0 120A 3m i n 0 1 . 0 7PdA n中 间中 间=25.64mm 按直径长度系列值取 35d mm (3) 轴的结构设计： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 38 d1d2d3d4 图 7.3 中间轴的结构 如图 7.3， 1 25d mm， 该段轴伸的左侧需要安装轴承，初选轴承 6006，其外型尺寸为 30 55 13 ，因此2 30d mm，为了轴向固定轴承3 35d mm。又因为4d上要安装轴承，初选轴承 6207，其外型尺寸为 35 72 17 ，因此4 35d mm， 1 110L mm，由于安装轴承，所以2 26L mm，3 595L mm，4 1100L m m。 7.2.2 中间轴的强度校核 中间轴只受扭矩 按扭转强度条件计算 中间轴的强度 由资料 2的表 15-3得： 2 0 3 5T M P a 35 . 4 59550000500 1 3 . 2 4 0 . 2 3 4TTTTW 中 间 (7.15) 该轴强度合格。 7.3 蜗杆轴的结构设计和强度校核 7.3.1 蜗杆轴的结构设计 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 39 (1) 蜗杆轴上的功率 P， 转速 n以及转矩 T： 1.49P kw ， 60 / m innr ， 2 3 7 .1 6T N m (2) 初步确定轴的最小直径 蜗杆轴选用材料： 40Cr 由资料 3的表 15-3得：0 110A 3m i n 0 1 . 0 6 , 0 . 8 dPd M a x A dn (7.16) 式中：d 电动机轴直径， YVP100L-6 型电动机的电机轴为 28mm 3 1 . 4 9m i n 1 1 0 1 . 0 6 , 0 . 8 2 8 60 3 4 . 0 2 , 2 2 . 4 3 4 . 0 2d M a xM a x m m 按直径长度系列值取 40d mm (3) 轴的结构设计： d1d2d3 图 7.4 蜗杆轴的结构 如图 7.4，1 40d mm， 该段轴伸的左侧需要安装轴承，所以为了方便轴承的安装拆卸又需要通过骨架式旋转唇形密封装置进行密封，初选轴承30205，其外型尺寸为 50 90 20 ，因此2 50d mm，为了轴向固定轴承ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 40 3 64d mm。1 67L mm，由于安装轴承，所以2 24L mm。 7.3.2 蜗杆轴的强度 校核 (1) 作用在蜗杆上的力： 2 2 2 3 7 1 6 0 7 5 2 8 . 8 963tTFNd 蜗 杆 2 2 3 7 1 6 0 2 1 5 9 7 . 0 4297aTd 蜗 轮 1 5 9 7 . 0 4 2 0 5 8 1 . 2 8rF F a t g t g N (2)求轴上的载荷： a) 在水平面内： 21127 5 2 8 . 8 9 1 1 9 . 4 6 3 7 6 3 . 8 12 3 8 . 9 6tNHFLFNLL 12127 5 2 8 . 8 9 1 1 9 . 5 3 7 6 5 . 0 82 3 8 . 9 6tNHFLLL 11 3 7 6 3 . 8 1 1 1 9 . 5 4 4 9 7 7 5 . 3H N HM F L N m m b) 在垂直面内： 1 5 9 7 . 0 4 7 5 . 6 6 0 3 6 8 . 1 122aa DM F N m m 231125 8 1 . 2 8 1 1 9 . 4 6 6 0 3 6 8 . 1 1 1 2 9 6 . 1 9 8 42 3 8 . 9 64 9 3 . 6r a QVF L M F LFLLN 1 1 2 3212()5 8 1 . 2 8 1 1 9 . 5 6 0 3 6 8 . 1 1 1 2 9 6 . 1 9 3 2 2 . 9 62 3 8 . 9 61 2 0 8 . 5 1r a QVF L M F L L LFLLN 1 1 1 4 9 3 . 6 1 1 9 . 5 5 8 9 8 5 . 2VVM F L N m m ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 41 21 5 8 9 8 5 . 2 6 0 3 6 8 . 1 1 1 1 9 3 5 3 . 3 1V V aM M M N m m 3 1 1 2 2()4 9 3 . 6 2 3 8 . 9 6 5 8 1 . 2 8 1 1 9 . 4 6 6 0 3 6 8 . 1 1 1 0 8 8 7 9 . 0 6V V r aM F L L F L M N m m c) 总弯矩： 2211224 4 9 7 7 5 . 3 5 8 9 8 5 . 2 4 5 3 6 2 6 . 5 8HVM M MN m m 2222224 4 9 7 7 5 . 3 1 1 9 3 5 3 . 3 1 4 6 5 3 4 1 . 8 5HVM M MN m m 2233224 4 9 7 7 5 . 3 1 0 8 8 7 9 . 0 6 4 6 2 7 6 6 . 1 1HVM M MN m m 由资料 3p364 式（ 15-4）得： 2211 )( TMM ca 取 6.0 ，则有 2211 ()4 4 9 7 7 5 . 3 ( 0 . 6 2 3 7 1 6 0 ) 4 7 1 7 4 7 . 7 8caM M TN m m 222222()4 6 5 3 4 1 . 8 5 ( 0 . 6 2 3 7 1 6 0 ) 4 8 6 6 1 1 . 9 5caM M TN m m d) 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图（如图 7.5）： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 42 FaFrFtL 1 = 1 1 9 . 5 L 2 = 1 1 9 . 5 L 3 = 8 4F rFaF N H 1F N H 2F rFaMaF N V 1F N V 2c)b)a)M HM HM VM V1M V2M V3Td)e)f) 图 7.5 轴的载荷分析图 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 43 数据整理成表 7.2： 表 7.2 轴的受力情况 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1=3763.81 N FV1=493.6 N FNH2=3765.08 N FV2= 1208.51 N 弯矩 M MH= 449775.3 Nmm MV1=58985.2 Nmm MV2=119353.31 Nmm MV3=108879.06 Nmm 总弯矩 M1= 453626.58 Nmm M2= 486611.95 Nmm M3= 462766.11 Nmm 扭矩 T T= 237160 Nmm 计算弯矩 Mca Mca1= 471747.78 Nmm Mca2= 486611.95 Nmm (2) 弯扭合成应力校核轴的强度： 由资 料 3的表 15-1得：1 7 0 M P a 1334 8 6 6 1 1 . 9 5 1 1 . 2 60 . 1 0 . 1 7 5 . 6c a c ac a aMM MPWd 该轴强度合格。 8 轴承的寿命验算 8.1 各轴上所用的轴承 在轴的设计计算中，已经分别完成了对各轴的轴颈尺寸的确定。现轴承分配如下表 8.1： ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 44 表 8.1 轴承的分配 编号 轴承型号 所在轴 明细表中对应的标号 1 6210 蜗杆轴 104 2 7222E 最外轴 72 3 1222 最外轴 16 4 1213 刮板轴 92 5 6007 中间轴 49 6 6306 中间轴 95 7 6007 中间轴 23 8 6006 中间轴 29 8.2 各个轴承的寿命验算 8.2.1预期寿命 在设计任务书中，给定该传动装置的工作年限为 5 年，双班制，则预期其工作寿命为： 5 2 5 0 4 2 1 0 0 0 0hLh 8.2.2 轴承 1 的寿命验算 (1) 受力分析：如图 8.1 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 45 FaFrFtL 1 = 1 1 9 . 5 L 2 = 1 1 9 . 5 L 3 = 8 4F rFaF NH1F NH2F rFaMaF NV1F NV2c)b)a) 图 8.1 轴系部件受力简图 1 2 3 7 .1 6T N m 2 2 2 3 7 1 6 0 7 5 2 8 . 8 963tTFNd 蜗 杆 2 2 3 7 1 6 0 2 1 5 9 7 . 0 4297aTd 蜗 轮 1 5 9 7 . 0 4 2 0 5 8 1 . 2 8rF F a t g t g N 28 4 1 1 9 . 5 6 3 3 2 3 0q r a r vF F F F 2 2 4 0 .6 5rvFN 12 2 4 0 . 6 5 1 2 9 6 . 1 9 5 8 1 . 2 8 9 5 5 . 5 6r v r v q rF F F F N ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 46 2 3 2 3 1 1 9 . 5r H tFF 2 2 7 8 5 .4 6rHFN 12 7 5 2 8 . 8 9 2 7 8 5 . 4 6 4 7 4 3 . 4 3r H t r HF F F N 221 1 1 4 8 3 8 . 7 2r r v r HF F F N 222 2 2 2 7 9 5 . 8 4r r v r HF F F N 1 1 5 9 7 .0 4aFN 2 0aFN (2) 求轴承当量动载荷 P1和 P2： 由资料 3的表 13-5得： 110.3arFF 1 0.56X 1 1.3Y 220arFF 2 1X 2 0Y 由资料 3的表 13-6得： 1.2pf 1 1 1 1 1()1 . 2 ( 0 . 5 6 4 8 3 8 . 7 2 1 . 3 1 5 9 7 . 0 4 ) 5 7 4 3p r aP f X F Y FN 2 2 2 2 2()1 . 2 (1 2 7 9 5 . 8 4 0 ) 3 3 5 5p r aP f X F Y FN (3) 验算轴承的寿命： 12PP 则： 66 31 0 1 0 2 7 0 0 0( ) ( ) 2 8 8 6 5 . 0 5 1 0 0 0 06 0 6 0 6 0 5 7 4 3h CL h hnP 该轴承寿命合格。 8.2.3轴承 2的寿命验算 ZRJ-350A 真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 47 (1) 受 力分析：如图 8.2 21FaFrFtF d2F r2F d1F r1L 1 = 5 5 L 2 = 7 0 . 8 3 L 3 = 1 1 7 . 8 4F NH2FaF rF NH1F rFaMaF NV