发布时间 : 星期一 文章课程设计——夹套反应釜更新完毕开始阅读95d2f624de80d4d8d15a4fad
课程设计任务说明书
（1） 确定最小轴径: 轴功率P＝4KW ，搅拌轴的转速n＝200r/min，材料为45钢 , [?]
＝35MPa，查表5-1系数A取115。 则轴端直径d?A3P4?115?3?32mm, n200轴所传递的转矩T=9550p/n=191N.m
考虑开键槽和物料对轴的腐蚀,轴径扩大5%,即d=29.631mm.圆整取较大值,所以d=40mm.因为推进式搅拌器孔径为50mm,且推进式搅拌器靠轴端螺母固定，查螺母公称尺寸取M42，所以轴端为M42的螺纹。 由结构确定其他各段轴径:
因为搅拌器的轴孔为50mm所以第二段轴径为50mm，第三段，第五段为光轴，且第五段轴上有轴封，故根据轴封标准取第三段，第五段轴径为60mm。第四段上为分半环，根据标准取第四段轴径为54mm。第六段为轴承，根据轴承标准以及轴承的选型取第六段轴径为65mm。第七段轴与凸缘联轴器相连接，根据标准及选型取第七段轴径为45mm。
（2）搅拌轴强度校核
轴扭转的强度条件是：
T?（参考文献1.公式9-5）?max??[?]k
Wp其中：
?max—— 截面上最大剪切应力，Pa； Mt ——轴传递的扭矩，Nm；
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Wt——抗扭断面系数，m3 ；
???——降低后的扭转许用剪应力，Mpa。
查表知：表 3-1 常用轴材料的许用切应力???k
轴的材料 QQ235/20 275/35 45 40Cr1Cr132Cr13（调质） 40-50 1Cr18Ni9Ti（调质） （退火） ???k/MPa 12-20 20-30 30-40 40-52 18-24 15-25 注：表中???k是考虑了弯曲等影响后的许用应力。转动中弯矩较小的取较大值，弯矩大的取较小值；轴径大的取较小值，轴径小的取较大值；操作条件好的取较大值，操作条件差的取较小值；采用20、35钢时???k可取较大值。 对45号钢 [τ]k=35MPa 对实心轴 Wp??D316???42316?14539.77mm3
Tθ=9.55×106 p/n=191000 N?mm 则：τ
max
=13.136<[τ]k 故 d=42mm 强度足够
（3）按刚度计算时。对于碳钢及合金钢G0?7.94?104MPa;一般传动和搅拌轴的计算可选???为1/2?1(?)/m，在此选???=3/5(?)/m。则搅拌轴直径：
P d=1536.64???G0n （3-3）
式中 G0—剪切弹性模量，对于碳钢及合金钢G0?7.94?104MPa
???—在精密稳定的传动中，???可取1/4?1/2(?)/m；一般传动和搅拌轴的计算可选
1/2?1(?)/m；对精度要求低的传动可选???>1(?)/m。
由式（3-3）得 d=39.1mm； 故d=42mm满足刚度要求
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轴的转速不大于200r/min，故不需要计算轴的临界转速。 （4）搅拌轴的支撑
一般搅拌轴可依靠减速器内的一对轴承支承。当搅拌轴较长时，轴的刚度条件变坏。为保证搅拌轴悬臂稳定性，轴的悬臂长L1，轴径d 和两轴承间距B应满足以下关系：L1/B≤4?5; L1/d≤40?50
本次采取单支点机架，靠机架里的轴承对轴进行支撑。
4． 反应釜的传动装置
反应釜的传动装置是为搅拌器提供动力和运动的。传动装置一般包括：电动机，变速器，联轴器，搅拌轴，机架，安装底座及凸缘法兰等。当搅拌轴较长时，为加工和安装方便，常将搅拌轴分段制造。安装搅拌器的部分称搅拌轴或下轴，与搅拌器输出轴相连的部分为传动轴或上轴。搅拌轴与传动轴采用刚性联轴器连成一整体轴。
反应釜的搅拌器是由传动装置来带动。传动装置设置在釜顶封头的上部，其设计内容一般包括：电机；减速机的选型；选择联轴器；选用和设计机架和底座等。
4.1减速器的选择
常用减速装置有齿轮减速器、涡轮减速器、V带以及摆线针齿行星减速器等。根据n=200r/min，电动机功率为4KW.查表 4-1可选择二级齿轮减速器 表 4-1 标注减速器的性能参数
转速范围/(r/min) 电动机功率范围/KW 减速器类型 类型代号 特性参数 谐波减速器 4-16 0.6-13 XB 柔轮分度圆直径 电动机功率、机型、减速比 中心距 摆线针轮行星减速器 二级齿轮减速器 16-160 0.6-30 BLD 125-250 0.6-30 LC 23
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V带型号和根数 V带传动减速器 320-500 0.6-5.5 P
按设计任务书要求,选用电机Y132M2-6,其额定功率为5.5Kw,转速为n=960r/min ,电流为12.6A,转动惯量为0.0449Kg.m2。
4.2 机架的选用
立式搅拌设备传动装置是通过机架安装在搅拌设备封头上的，机架内应留有足够的位置，以容纳联轴器、轴封装置等部件，并保证安装操作所需要的空间。大多数情况下，机架中间有轴承装置，以改善搅拌轴的支撑条件。
机架下端采用螺柱与安装底盖连接，机架的公称直径一般等于或小于安装底盖的公称直径。安装底盖与凸缘法兰、机架和轴封有关系。 单支点机架的选用条件
a) 电动机或减速器有一个支点，经核算可承受搅拌轴的载荷； b) 搅拌容器内设置地轴承，作为一个支点； c) 轴封本体设有可以作为支点的轴承；
d) 在搅拌容器内，轴中部设有导向轴承，可作为一个支点的。
当按上述条件选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌轴之间采用弹性联轴器连接；当不具备上述条件而选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌轴之间采用刚性联轴器连接。本釜选用单支点机架DJ45，见图4-5，其相关数据见表4-6，表4-7。
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