粉料預混器畢業(yè)設計.

1、畢業(yè)設計GRADUATE D ESIGN設計題目： 煅燒爐粉體混合器被動軸、齒輪及整體結(jié)構設計學生姓名：專業(yè)班級：學院：指導教師：2012 年 05月 31日摘要摘要純堿產(chǎn)品生產(chǎn)的最后一道工序是煅燒。 煅燒工藝，設備完善與否對產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗和操作條件影響甚大。重堿的主要成分為NaHCO3,其他還有23、Na CONH4 CO3、NaCL、 NH 4CL、H2O 等，將含水量大于 8%的重堿如直接進入煅燒爐進行煅燒，將造成煅燒爐粘爐， 煅燒爐加熱管形成嚴重的結(jié)疤， 嚴重影響煅燒爐的正常生產(chǎn)。為改善煅燒工藝條件， 這就需要使重堿與返堿進爐前得到充分混合降低水分。目前在世界制堿工業(yè)中， 一些先進

2、的工業(yè)國家均采用 “重返堿高效混合器”，則煅燒爐預混器應運而生。 其特點是：重堿及返堿混合均勻； 結(jié)構緊湊，適于大型化；消除了煅燒爐內(nèi)結(jié)球。 關于預混器的設計， 其主要內(nèi)容有筒體設計、齒輪和鏈輪設計、軸承選型、主動軸和從動軸的設計。關鍵詞： 重堿煅燒；返堿；煅燒爐預混器；預混器的設計；。IAbstractAbstractThe last process of production of soda ash is calcined. Calcining process, well-equipped or not has a great impact to the quality of produc

3、ts, energy consumption and operating conditions., The main ingredients of Heavy alkali is NaHCO3, others is Na2CO3 ,NH4CO 3 ,NaCL, NH 4CL ,H2O. If we put the heavy alkali with more than 8% of water into the calcining furnace to calcined directly, that will cause calcinatory stick furnace, form a ser

4、ious scarring in the calciner s heating pipe, and has a serious impact to the normal production of calciner. To improve the conditions of calcining process, it is necessary to make Heavy alkali and Fanjian fully mixed before they are put into the furnace to reduce the moistureCurrently,. In the the

5、world's soda industry,some of the advanced industrial countries use a "efficient mixer of alkali and Fanjian”, The Calciner premixed came into being. It s characteristic is that Heavy alkali and Fanjian is fully mixed; compact; suitable for large-scale; eliminate a calcination furnace cabba

6、ge. Premixed's design includes cylinder design, gear and sprocket design,bearing selection,driving shaft and driven shaft design.Key words: Heavy alkali calcining ;FanJian; Burning premixed furnace ;the design of the products;II目錄目錄摘要 .IAbstract.II第 1 章 緒論 .11.1預混器出現(xiàn)的背景 .11.2預混器的結(jié)構特點 .11.3預混器的特點

7、及作用 .21.4預混器的保養(yǎng) .41.5煅燒爐預混器存在的問題及改造 .5第 2 章 預混器的筒體設計 .7第 3 章 預混器的軸設計 .93.1功率的確定 .93.1.1電動機確定 .93.2主動軸設計 .113.2.1 實心軸部分 .113.2.2空心軸部分 .153.2.3軸的校核 .183.3被動軸的設計 .223.3.1實心軸部分 .223.3.2空心軸部分 .25第 4 章 預混器的傳動設計 .324.1齒輪的設計 .324.1.1按齒面接觸疲勞強度計 .324.1.2確定幾何尺寸 .334.1.3校核齒根彎曲疲勞強度 .33第 5 章 預混器的附件設計 .355.1支座選型及校

8、核 .35結(jié)論 .38參考文獻 .39謝 辭 .411第1章緒論第1章緒論1.1 預混器出現(xiàn)的背景重堿煅燒是純堿生產(chǎn)工藝中的最后工序， 也是一個很重要的工序， 這個工序的工藝、設備完善與否對產(chǎn)品質(zhì)量、 能源消耗和操作條件的關系很大。 重堿的主要成分是 NaHCO3，其次還有 Na2CO3、NH 4HCO3、NaCl、NH 4Cl 、H2O 等，其中水分在 17 19%（重量），由于過高水分和氯離子的存在，直接進入煅燒爐會在爐內(nèi)壁形成結(jié)疤或出堿球， 影響產(chǎn)品質(zhì)量。 實踐證明， 沒有沾堿危險的重堿進入煅燒爐前必須加入反堿以使水分降低到 8%以下。侯德榜說過： “煅燒爐操作的【1 】全部訣竅在于適量

9、反堿 ”。反堿是從煅燒爐內(nèi)直接取出， 再從產(chǎn)品中分離出來的部分。 反堿加入量的多少與重堿投入量、重堿含水量有直接關系。【2】在煅燒操作中重堿與返堿混合方式主要有以下三種：(1)在煅燒爐前部進堿鉸龍設有預混段。返堿和重堿分別通過返堿加料器和氣封轉(zhuǎn)動閥送到進料預混段混合再經(jīng)進料送入煅燒爐。 進堿鉸龍既起到了輸送的作用也起到了混合作用。 這種方式由于返堿與重堿混合時間短促， 不能完全混合，所以，即使是每噸純堿加入了 3 噸返堿，仍難以避免結(jié)疤、結(jié)球，造成操作條件惡化，影響傳熱，增加熱量消耗。(2).自身返堿混合式。這種混合方式是在爐體自身設有返堿管，煅燒后的純堿經(jīng)返堿管返回到爐頭與重堿混合，降低水份

10、，又分外自身返堿與內(nèi)自身返堿。外自身返堿是指在爐體外設有返堿管， 螺旋在爐體上。 內(nèi)自身返堿是在爐體內(nèi)有一根返堿管。這種自身返堿混合方式操作難度較大，易造成返堿管堵。(3).外預混式。這種混合方式是在煅燒爐外有專門的預混裝置預混器。重堿和返堿分別通過氣封轉(zhuǎn)動閥和返堿加料器運到預混器，達到充分混合的目的。依據(jù)重堿水份和重堿投入量的多少，通過返堿加料器控制返堿量的多少。1.2 預混器的結(jié)構特點預混器結(jié)構為在鋼板外殼中裝有兩根平行軸，一根主動軸由電動機經(jīng)減速機帶動、另一根為從動軸，由主動軸經(jīng)齒輪帶動，兩軸轉(zhuǎn)動方向相反。兩軸上均帶有按一定距離、 一定角度布置的槳葉。 軸轉(zhuǎn)動時帶動槳葉做圓周運動，按一定

11、配1【 3】比進入器內(nèi)的重堿與返堿在槳葉的攪動下進行混合，借助于有一定角度的槳葉的作用，混合物料沿軸向向出料端移動，從而完成重堿與返堿的混合作用。預混器的關鍵部件是帶槳葉的主動軸及從動軸，主動軸與從動軸帶槳葉段由無縫鋼管制成，其上布有扇形槳葉，槳葉面與軸線的交角成60。軸的槳葉面與軸線的交角剛好相反。這樣才能保證主動軸與從動軸運轉(zhuǎn)時使物料向出料向推動，預混器的整體結(jié)構如圖1.1 所示：圖 1.1預混器的整體結(jié)構圖1.3 預混器的特點及作用YHQ-4 預混器與國內(nèi)最早的單軸犁刀式預混器相比，具有以下優(yōu)點：由于采用多組槳葉，混合效果好，混合后無大堿球。攪拌槳直徑小， 帶起堿塵較少， 攪拌功率亦較低

12、， 但為使預混器在正常停機后順利啟動，故電機配備功率有較大富裕。【4】幾年的生產(chǎn)實踐證明設置預混器是煅燒技術的一個進步，它有以下作用：（1）改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品堆積密度2第1章緒論由于預混器中， 重堿可以充分的與返堿相混合， 形成倍半碳酸鈉及一水碳酸鈉，反應式為：Na2 CO3+NaHCO3=Na2CO3·NaHCO3·2H2O+Q,Na2CO3+H2O=Na2CO3·H2O+Q這個過程是化學過程， 并不是以簡單的返堿去平均重堿中的游離水。 由于重堿和純堿充分混合后， 有倍半碳酸鈉及一水碳酸鈉生成， 而一水碳酸鈉經(jīng)煅燒后即為重質(zhì)純堿， 這正是生產(chǎn)重堿純堿廣泛采用

13、的方法。 所在預混器中返堿與重堿能混合充分的條件下，對產(chǎn)品有部分重化作用。（2）消除煅燒爐內(nèi)結(jié)球重堿與返堿在預混中充分混合后， 使重堿所帶入的游離水變成了結(jié)晶水， 杜絕了爐內(nèi)結(jié)疤和堿球的生成， 可以大大改善操作條件及工人的勞動強度， 也為企業(yè)取得了效益。（3）減少爐氣帶堿量傳統(tǒng)的工藝煅燒爐出氣帶有大量顆粒很細堆積密度很小的堿塵， 進入旋風分離器予以分離， 分離下來的堿塵， 經(jīng)進堿鉸龍又被送回煅燒爐， 形成了煅燒爐與旋風分離器間的堿塵循環(huán)， 增加了旋風分離器的負荷和堿損失， 而設置預混器后，旋風分離器分離下來的堿塵進入預混器與重堿充分混合， 形成一水碳酸鈉及倍半碳酸鈉，再進入煅燒爐可以防止堿塵循

14、環(huán)，減輕旋風分離器的負荷和堿損失。（4）減少返堿量由于重堿和返堿在預混器中充分混合， 在混合過程中產(chǎn)生倍半碳酸鈉， 而形成倍半碳酸鈉需要的水量比一水碳酸鈉的要大得多， 這意味著需要返堿的量可以更少。顯然，返堿量的減少， 可以提高煅燒爐的生產(chǎn)能力和減少熱量損失， 降低蒸汽的消耗及返堿輸送的電耗。（5）有助于煅燒爐密封，提高爐氣濃度由于預混器是將重堿與返堿充分混合， 形成一水堿及倍伴碳酸鈉之后進入煅燒爐，這時游離水變成結(jié)晶， 不會再形成結(jié)疤，這一點在水合法制重灰得到證實，所以在混合堿出預混器進入進堿鉸龍之間， 可以設卸料裝置進行密封， 這樣遠比重堿返堿只經(jīng)進堿鉸龍直接進爐的密封要好得多。通過以上分

15、析可以看出， 設置預混器對煅燒爐的操作， 對系統(tǒng)能量消耗及降低職工勞動強度等方面都起到了重要作用確實是煅燒技術的一個進步。31.4 預混器的保養(yǎng)煅燒工序是純堿生產(chǎn)的主要生產(chǎn)工序之一，它的主要任務是對重堿（ NaHCO3）進行加熱分解， 制成 Na2CO3。本工序特點是不僅運轉(zhuǎn)設備多，而且【 5】大型化，又沒有備機 ，這樣，如何對本工序設備進行維護、保養(yǎng)、使設備處于完好狀態(tài)，保證生產(chǎn)穩(wěn)定進行， 是設備管理人員日常工作的重點， 結(jié)合本工序生產(chǎn)的特點，以及從事本工序設備管理工作的經(jīng)驗、 教訓和體會， 對本工序設備的維護保養(yǎng)談幾點看法。首先，夯實基礎管理：將設備分類建檔， 制定管理卡片。 煅燒工序設備

16、種類多， 既有專用設備輕重灰煅燒爐、涼堿爐、又有通用設備泵、風機，還有運輸設備皮帶機、刮板機、斗提機及螺旋輸送機，還包括特殊設備塔、換熱器、罐及壓力容器、管道。針對這些情況，將設備分類建檔， 并制定管理卡片， 使管理人員能系統(tǒng)了解設備的基本情況，為設備在運行過程中的維護、保養(yǎng)、檢修提供技術上的保障。加強培訓，精心操作。 化工設備的運轉(zhuǎn)具有連續(xù)性， 而設備的日常維護保養(yǎng)主要靠設備的操作者來完成。 因而，就必須對操作工加強培訓和教育。 在上崗之前對操作工進行技術培訓， 除了解操作知識和掌握操作技能外， 特別強調(diào)對設備性能的了解， 只有掌握設備的技術特性、 使用方法及維護保養(yǎng)知識， 才能保證上崗。在

17、日常工作中，成立由主任、技術員組成的培訓小組，并設兼教育員，負責培訓工作，經(jīng)常對崗位人員進行叫徐， 利用副班組織學習， 提高工人的操作水平和對設備維護保養(yǎng)重要性的認識。抓好潤滑管理。針對工序運轉(zhuǎn)設備的結(jié)構狀況及大型運轉(zhuǎn)設備對潤滑的特殊要求，編制出本工序潤滑管理手冊， 對每一臺設備每一個潤滑點進行統(tǒng)計、 歸納，根據(jù)具體情況選用不同型號的潤滑油， 制定換油周期， 同時成立加油班組， 并由專職技術員負責潤滑工作。對潤滑工作由管理人員、操作工、加油工、檢修工四位一體進行管理，互相監(jiān)督檢查，確保設備潤滑良好。加強保養(yǎng)，使設備處在一個好的工作環(huán)境下運行。 由于煅燒工序發(fā)熱設備多，都裝置在廠房內(nèi)，造成現(xiàn)場高

18、溫，環(huán)境惡劣。這樣，設備的保養(yǎng)就必須加強，在保證各發(fā)熱設備、管道保溫、環(huán)境惡劣。這樣，設備的保養(yǎng)就必須加強，在保證各發(fā)熱設備，管道保溫、環(huán)境通風良好的同時，要求操作人員必須愛護設備，經(jīng)常對設備進行清理、擦洗，尤其是電機、減速機等關鍵部位，必須見本色。管理人員對設備衛(wèi)生建立考核制度。4第1章緒論加強檢修計劃，定期檢查，見縫插針，消除隱患。煅燒工序運站設備較多，而且設有備機，設備的檢修檢查工作就尤為重要。必須合理安排檢修，使之服務于生產(chǎn)，與生產(chǎn)不發(fā)生矛盾。要求設備管理人員要經(jīng)常深入現(xiàn)場熟悉了解設備的性能及使用狀況， 對設備運行情況跟蹤記錄，分類編制設備運行狀況統(tǒng)計表，分析確定設備的檢修計劃，編制設

19、備檢修周期表，安排好設備的檢修。加強巡回檢查。 對設備運行中出現(xiàn)的事故隱患， 徹底檢查， 使設備事故處理在萌芽狀態(tài)， 減少事故停車次數(shù)及時間， 使設備運行平穩(wěn)， 這一點是設備管理的關鍵。根據(jù)化工的特性，制定出化工操作人員、維修人員、技術人員三位一體的巡回檢查制度。此外，應指出預混器使用時的注意事項： 熱的返堿與冷的濕堿混合過程中會產(chǎn)生較大量的水蒸汽，同時有部分 NH 3,也隨同氣體逸出，因此預混器的排氣管一定要引到爐氣冷凝系統(tǒng)中去， 以便回收 NH 3。為了保持爐氣濃度不被沖淡， 預混器與外界相通的管口一定要密封，以提高預混器的操作水平。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐，【 6】 發(fā)現(xiàn)預混器具有如下優(yōu)點：重

20、堿及返堿結(jié)合均勻；結(jié)構緊湊，適于大型化；消除了煅燒爐內(nèi)結(jié)球。1.5 煅燒爐預混器存在的問題及改造煅燒爐預混器雖然具有上述優(yōu)點， 但在早期的實際使用過程中還是暴露出了一些問題 【7】，主要問題如下：a、預混器軸端； b、攪拌翅片掉； c、預混器軸封漏堿。針對上述問題， 煅燒車間會同有關部門進行了認真的研究與探討，針對不同問題制定了不同的解決方案。 第一，以前煅燒爐預混器軸在使用到一年左右的時間，就存在斷軸的可能， 經(jīng)與生產(chǎn)廠家對斷軸進行研究后發(fā)現(xiàn)，損壞的預混器軸管壁較薄，且腐蝕嚴重，并且未進行熱處理，韌性較差，這樣在不斷的扭力作用【 8】下，很容易就能達到預混器軸的扭曲極限， 而使軸扭斷。 找出

21、原因后， 對管壁進行加厚由原來壁厚 12mm 加大到 16mm，提高它的抗扭強度， 并且對軸經(jīng)行熱處理，以提高它的韌性， 經(jīng)上述改進后， 預混器軸使用時間由原來的一年左右提高到現(xiàn)在的兩年多， 不但提高了設備的維修周期， 而且降低了維修費用， 同時穩(wěn)定了生產(chǎn)，增加了產(chǎn)量； 第二，在煅燒爐的生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)生出堿星型卡?，F(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是掉落的預混器攪拌翅片卡停出堿星型， 對預混器軸檢查發(fā)現(xiàn)預混器軸腐蝕較為嚴重， 攪拌翅片與預混器軸連接處焊縫均不同程度出現(xiàn)裂縫， 在5攪拌過程中因攪拌的作用力較大， 很容易使焊縫處出現(xiàn)裂紋的攪拌翅片從預混器軸上掉落，從而造成出堿星型卡停。 為防止再次出現(xiàn)類似情況，

22、對圖紙進行修改，以前攪拌翅片直接焊接在預混器軸上， 沒有進行加固， 承受力較小， 改造后在預混器軸上安裝攪拌翅片的地方鉆上孔， 然后再進行焊接， 焊接完以后再在攪拌翅片四周焊上四個加強筋， 這樣不但提高了攪拌翅片的耐用性， 而且不容易從預混器軸上脫落；第三，預混器在使用的過程發(fā)現(xiàn)，預混器頭部軸封處漏堿嚴重，經(jīng)常造成預混器軸封串堿，軸承損壞，釀成設備事故，后來經(jīng)過仔細的研究發(fā)現(xiàn)，預混器頭部軸封處填料函太短， 且為干密封， 起不到應有的密封作用， 然后對填料函進行了改造，加長填料函且中間加工一油杯， 用潤滑脂泵對其進行定期加油，使其始終處在一種油封狀態(tài)， 經(jīng)改造后，從其使用效果來看， 漏堿情況大為

23、改觀，且軸封為油潤滑狀態(tài)， 也減少了此處預混器軸的磨損， 造成軸承損壞的事故也大大的降低了。改造后的填料函如圖 1.2。圖 1.2改造后的填料函6第 2 章 預混器的筒體設計第 2 章 預混器的筒體設計筒體及封頭型式：選擇兩個相割圓柱形筒體，平板型封頭確定筒體：根據(jù)工藝要求，裝料系數(shù)0.5 ，罐體全容積 V12.68m3 ，罐體公稱容積（操作時盛裝物料的容積） 。 VgV0.5 12.686.34m3已知筒體寬度 B=1650mm筒體高度H=1275mm由此可知筒體的半徑R=475mm選擇材料，確定設計壓力按照鋼制壓力容器（ GB15098 ）規(guī)定，決定選用Q235A 鋼板，該板材在 150

24、200C 下的許用應力由 過程設備設計 附表 D1查取， t103MPa ，常溫屈服極限s137。MPa計算內(nèi)壓：介質(zhì)密度578kg / m靜壓力 PgHH 為填料高度H0.4 7 5m所以靜壓力 P 578 10 0.4752745.55Pa設計壓力為常壓 P100kPa計算壓力 PCPgH 100KPa 2.745KPa=0.102745MPa筒體和封頭厚度夾套材料選擇 Q235A 熱軋鋼板，其s235MPa, t113MPa筒體計算壁厚jPc D（2-1）2tPc查過程設備設計表4-3 得0.857則0.10274516501130.850.88mm20.102745查過程設備設計 表

25、4-2 取鋼板厚度負偏差 C10.8mm，當介質(zhì)有腐蝕性，對于碳鋼取腐蝕裕量 C 25mm ，故筒體厚度附加量，C C1 C2 5.8mm 再由第一次厚度元整值。根據(jù)鋼板規(guī)格，取夾套筒體名義厚度n12mm設內(nèi)筒體名義厚度n12mm，則有效厚度為enC6.2mm筒體長度 L6500mm則 L65003.9De 1650 6.2 266，由過程設備設計 圖 4-6D1650查得 A0.00009，圖 4-9 查得 B50MPa ，此時許用內(nèi)壓 P 為：PB e506.20.18787 MPa 0.102745 MPa 滿足強度要求D 1650筒體的厚度n12mm8第 3 章 預混器的軸設計第 3

26、章 預混器的軸設計3.1 功率的確定3.1.1 電動機確定由馬青山關于臥式雙軸攪拌的研究粉粒體攪拌的葉片式攪拌葉輪功率數(shù)學表達式：Npp2LnNlp (1 ) gw（ 3-1）3VgV0.512.686.34m壓實系數(shù)：尺寸特征：裝料高度葉片個數(shù)葉片寬度葉輪轉(zhuǎn)速0.54950.36650.2339H=475mm= 35w=187mmN=0.644rad/s1加料系數(shù)：V（3-2）V0式中，V -加料體積V0 -攪拌釜的體積由混合設備設計 【 9】 表 4-10瞬間失重粒子混合機主要參數(shù)加料系數(shù)0.5該系數(shù)反映了攪拌釜利用率。自空間的大小對粉體的流態(tài)化程度有較大影響。9速度數(shù)u2（3-3）Sug

27、該數(shù)是將攪拌速度化作量綱為一的結(jié)果，對葉片式u dN ，對螺帶式u pN 。Sud 2 N 20.27320.6442g9.810.187加料數(shù)GdH H 0（ 3-4）式中H -物體高度；H 0 -葉輪端部距釜壁距離該數(shù)表示槳被埋在物料中的相對深度，對葉輪受力有較大影響。H H 00.475 0.002Gd2.5400.187由以上討論可知， 功率數(shù)是物料物性、 攪拌葉輪運動速度和葉片被埋深度等的函數(shù)，即N P f H , u, a, , ,（ 3-5）將上式化作量綱為一得N P f Su, Gd , a, , ,（ 3-6）應用以上推導結(jié)果對臥式單軸攪拌釜中攪拌功率進行處理，得功率數(shù)關聯(lián)式

28、為N Ptan2 tan50.8tan10Su Gd 2.3 0.44（ 3-7）所設計攪器為雙軸攪拌器所以Np2 tan 0.54952 tan0366550.8tan100.23290.022.52.3 0. 22 0. 23=36.645P N p p 1 g 2 LnNl 18.273 2487 9.8 0.1872 27335 0.6441.344.94由機械設計課程設計 【10】 表 19-1 選擇電動機 Y 280M6 X11/W55KW985rpm。10第 3 章 預混器的軸設計由電動機的轉(zhuǎn)速和攪拌軸的轉(zhuǎn)速可知減速機的減速比為1/17 ，電動機功率55kW 參照給定的選型，根據(jù)

29、攪拌與混合設備設計選用手冊【 11】表 9-28 選擇XL-11 減速機。根據(jù)機械設計課程設計表 19-3 Y 系列電動機的安裝及外形尺寸確定電動機的安裝方式。3.2 主動軸設計3.2.1 實心軸部分3.2.1.1 直徑的確定按扭矩計算軸的強度（軸的強度計算)m a xM tkWt（3-8）式中 ， max截面最大剪應力 MPaM t軸的傳遞的扭矩 N.mmWt抗扭截面系數(shù) mm3k降低后的扭轉(zhuǎn)許用剪應力35 鋼取 max20 30Mpa其中 M tP9553000hP攪拌的功率， kwn攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù) ,r/mind轉(zhuǎn)軸的直徑因為d9550103163k n3955010001627. 5203

30、8. 6612011為防止軸產(chǎn)生過大得扭轉(zhuǎn)變形攪拌軸需進行剛度計算，工程上以單位長度的扭轉(zhuǎn)角不得超過許用扭轉(zhuǎn)角作為扭轉(zhuǎn)的剛度條件M t57300GI（3-9）式中，軸的扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角，/mG剪切彈性模量，對于碳鋼及合金鋼G 7.94 104 MpaI軸截面的極慣性矩， mm4在精密穩(wěn)定的傳動中，可取 1/4 1/2/m,一般傳動和扭轉(zhuǎn)的計算可達1/2 1/m。滿足剛度要求所需的最小攪拌軸直徑為d1536. 6P4Gn1536. 6427. 5138. 667. 9484. 1mm圓整取 d=150mm，軸承選用 32900 型圓錐滾子軸承校核軸的強度認為槳葉的受力為其型心，槳葉形狀如圖3.1

31、 所示，圖 3.1預混器槳葉形狀12第 3 章 預混器的軸設計則，易得 y=0。z273832083 83104141. 6根據(jù)工程流體力學【 12】M tF L（ 3-10）Ldz141. 6mm2則FMtL679533131372 . 7N216. 63.2.1.2長度的確定由于葉片加工上空心軸的尺寸必須小于筒體的內(nèi)徑， 且葉片的外緣必須與筒體有一定的間隙葉片尺寸為d=273mm可求得空心軸外徑 d 2404 葉片與筒體空隙與工作條件有一定的關系可取d2318.5mm實心軸部分軸頭d3133mm有機械設計基礎7-2 表軸上零件固定方法如圖3.2 所示。13圖 3.2主動軸一端軸頭軸肩關系d

32、4d3a1其中， a0.07 0.1 d1 2mmd4145mmd 4 與 d5 之間為非定位軸肩d5d4a2其中， a22 4mmd5 為軸肩由軸承的選型d5 150 mmd5 與 d6 之間空位軸肩d6d5a3以及公式 3-5，得d6165mm同理， d8210mm主動軸另一端如圖 3.3（ 3-11）（3-12）（ 3-13）（ 3-14）14第 3 章 預混器的軸設計圖 3.3 主動軸的另一端軸頭主要尺寸：d9140mmd10154mm主動軸的主要長度尺寸：l1167mml2110mml 3100mml4121mml5160mml 6133mml7322mml868mm3.2.2 空心

33、軸部分3.2.2.1 軸的強度計算M t（ 3-15）maxkWt式中，max 截面最大剪應力， MpaM t 軸所傳遞的扭矩， N·mmWt 抗扭截面系數(shù)， mm215k 降低后的扭轉(zhuǎn)許用剪應力其中 M t9553000 P6795331N .mm嚙合力 M t FRF 9708 Nn由式Wtd 23 1 N 04（3-16）16d2365k 1N04d2365.1395501031627.51238.6610.854式中，P 攪拌傳遞功率， KWn 攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)，d1 空心軸內(nèi)徑， mmd2 空心軸外徑， mmN0 空心軸內(nèi)徑與外徑的比值3.2.2.2 軸

34、的剛度計算為防止軸產(chǎn)生過大的扭矩變形，攪拌軸需進行剛度計算。 工程上以單位長度的扭轉(zhuǎn)角不得超過許用扭轉(zhuǎn)角作為扭轉(zhuǎn)的剛度條件。M t 180103（ 3-17）G0 J p式中， 軸扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角，；G0 切變模量，對于碳鋼及合金鋼G=7.94104MPa；J p 截面的極慣性矩 在精密穩(wěn)定的傳動中， 可取 1/ 4至1/ 2；一般傳動和攪拌的計算，可選 1 / 2 至 1；對精度要求低的傳動可取1?？招妮S由下式，J Pd241 N 0（3-18）3216第 3 章 預混器的軸設計9553 106P180d24nG1N 40320P4= 1536.6G0 n 1 N04=1536.6427.5

35、10438.6610.8547.94=101mm由于葉片加上空心軸的尺寸必須小于筒體的內(nèi)徑，且葉片的外緣必須與筒體有一定的間隙葉片尺寸為 d 273mm可求得空心軸外徑 d2404mm葉片與筒體空隙與工作條件有一定關系可取 d2 318.5mm 由內(nèi)外徑之比可求得 d1 276mm軸承的支座反力由空心軸的結(jié)構尺寸特征以及空心軸的材料密度7800kg / m3豎直方向受力分析如圖3.4 所示，圖 3.4豎直方向受力分析齒輪嚙合力FXN9708由力與力矩方程FXN 1FXN2 GFX0FXN 2l11 Gl 1FX l1l 2 02得17FXN 212562NFXN 120513N水平方向受力分析如圖3.5 所示，圖 3.5水平方向受力分析由力和力矩平衡FFyN1FyN 2F (l1l 2 ) FyN 2l1 0由 F 208040 N得FyN12510NFyN 2210550NF120666NF2210924N由此可選軸承d150D210B38C30T38【 18】32900 型圓錐滾子軸承（ GB/T 297 1944）