双轴无重力粉体混合机混合单元的设计【优秀毕业论文 答辩通过】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 双轴无重力粉体混合机混合单元的设计 1 绪论 混合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，混合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。 混合操作分为机械混合与气流混合。气流混合是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生混合作用，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。与机械混合相比，仅气泡的作用对液体进行的混合时比较弱的，对于几千毫帕秒以上的高粘度液体是难于使用的。但气流 混合无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的混合时比较便利的。在工业生产中，大多数的混合操作均系机械混合，以中、低压立式钢制容器的混合设备为主。混合设备主要由混合装置、轴封和混合罐三大部分组成。 合设备在工业生产中的应用 混合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混合操作。混合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，混合设备作为反应器约占反应器总数的 99%。混合设备的应用范围之所以这样广泛，还因混合设备操作条 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。混合设备的作用如下：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。混合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混合设备。 合物料的种类及特性 混合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。在混合设备中由于混合器的作用，而使流体运动。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2 混合罐结构设计 本课题的主要设计参数是： 1、生产率： 5吨 /时； 2、装机容量： 11千瓦； 3、分批混合： 500； 4、产品质量：混合均匀度变异系数 5%； 5、能耗：耗电 5t； 体的尺寸确定及结构选型 体及封头型式 选择圆柱形筒体，采用标准椭圆形封头 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混合功率、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 ， 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 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 224 ( 9 0 . 7 3 4 ) 3 . 6 43 . 1 4 1 . 74 ，取 核算 / / 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。 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 00200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 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 16内筒体封头表面积23 , 3 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。 筒体及夹套的壁厚计算 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 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 计算夹套内压 介质密度 31 0 0 0 /kg m 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 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。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 筒体壁厚计算 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。 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 ，计算系数需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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。 压试验校核 试验压力 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内，夹套和内同的压力差不超过允许压差。 孔 选型及开孔补强设计 入孔选型 选择回转盖带颈法兰入孔，标记为：入孔 G/T 21518寸如下表所示 : 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 密封面 形式 公称压力 公称直径 DN d D 1突面 （ 480 14 685 610 270 137 571B L 螺母 螺柱 总质量 （ 数量 直径 长度 4146375 175 250 24 20 40 33 2 165M 245 开孔补强设计 最大的开孔为入孔，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 入孔材料亦为不锈钢 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。 最大开孔为入孔，而入孔不需另行补强，则其他接管均不需另行补强。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 合器的选型 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，快速型混合器一般在 时设置多层混合器，且相邻混合器间距不小于叶轮直径 d。适应的最高黏度为 50Pa s 左右。 混合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 混合器桨叶的宽度 d 轮毂内经 0d 混合器桨叶连接螺栓孔径 1d 混合器紧定螺钉孔径 2d 轮毂外径 混合器直径 1D 混合器圆盘的直径 G 混合器参考质量 1h 轮毂高度 2h 圆盘到轮毂底部的高度 L 混合器叶片的长度 R 弧叶圆盘涡轮混合器叶片的弧半径 M 混合器许用扭矩 () t 轮毂内经与键槽深度之和 混合器桨叶的厚度 1 混合器圆盘的厚度 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 工艺给定混合器为六弯叶圆盘涡轮混合器，其 后掠角为 45o ，圆盘涡轮混合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取混合器参数如下表 2 1550 80 120 370 10M 10M 5 6 由前面的计算可知液层深度 ，而 1 2 1 0iD m m，故 则设置两层混合器。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则两个混合器间距为 1000该值大于也轮直径，故符合要求。 合附件 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。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 3 传动装置的设计 速器和电动机的选型条件 (1) 机械效率，传动化，功率，进出轴的许用扭距和相对位置。 (2) 出轴旋转方向是单项或双向。 (3) 混合轴轴向力的大小和方向。 (4) 工作平稳性，如震动和荷载变化情况。 (5) 外形尺寸应满足安装及检修要求。 (6) 使用单位的维修能力。 (7) 经济性。 混合设备的电动机通常选用普通异步电动机。澄清池混合机采用 列滑差式电磁调速异步电动机，消化池混合机一般 采用防爆异步电动机。 混合设备的减速器应优先选用标准减速器及专业生产厂产品，参考文献 2“标准减速器及产品 ” 选用，其中一般选用机械效率较高的摆线针轮减速器或齿轮减速器：有防爆要求时一般不采用皮带传动：要求正反向传动时一般不选用蜗轮传动。电动机及减速机选用，见表 3要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 表 3名称 符号 单位 第一档 第二档 第三档 混合器的转速 r/合功率 N 动机算功率 式中 工况系数 =摆线针轮减速机传动效率 2 =滚动轴承传动效率 用电动机的功率 动机同步转速 r/500 1500 1500 减速比 200 254 412 选用减速器减速比 187 289 385 选用减速器输出轴转速 r/ 要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 轴器的选型 根据机械设计手册及混合机的类型选用凸缘联轴器，由电机的尺寸选择联轴器轴径 d=65 0442用扭转为 量为 记为：联轴器 合轴的设计及其结果验证 由上面所选联轴器的类型初步确定混合轴小径为： 5面来做轴径的理论计算： 由过程装备设计查的公式： 421 （ 式中 按扭转刚度计算系数，当扭转角为 10 / 混合器的功率，单位 KW n 混合器的转速，单位 r/： 第一档： 1 第二档： 1 第三档： 1 经 上面计算所的结果可以看出 3个轴径的理论数值都小于 65轴的小径选： 5与桨叶、联轴器的连接 接形式 桨式混合器与轴的连接，当采用桨叶一端煨成半个轴套，用螺栓将对开的轴套夹紧在混合轴上的结构时 D 600D 600要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 这种连接结构为传递扭距可靠起见，宜用一穿轴螺栓使混合器与轴固定。 本设计由于轴选取 D 600选用一对螺栓缩紧装置。 轴器与轴的连接 当采用键和止动螺钉将混合器轴套固定在混合轴上的结构时，键应按 键和键槽的剖面尺寸选取。混合器轴套外劲 的 。轴套长度应略大于轴套处桨叶宽度在轴线上的投影长度，但不小于 由上面设计知： 5再由文献 4查得，选取键为圆键，长度为 85度为 18度为 14 承的设计与校核 合轴受力模型选择与轴长的计算 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 按扭转变形计算计算混合轴的轴径 4 4m a 1( 轴的许用扭转角，对单跨轴有 ； m a x 9553 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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 据临界转速核算混合轴轴径 刚性轴（不包括 带锚式和框式混合器的刚性轴）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（混合器及附件）有效质量的计算 刚性混合轴（不包括带锚式和框式混合器的刚性轴）的圆盘有效质量等于圆盘自身重量叫上混合器附带的液体质量 92 10c 上式中： 第 i 个混合器的附加质量系数，查 9420569/ 1 第 i 个混合器直径， 50 第 i 个混合器叶片宽度， 10 叶片倾角 5 ，圆盘质量 以 i e o 32 作用集中质量的单跨轴一阶临界转速的计算 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 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 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 /需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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）单跨混合轴传动侧支点的夹持系数2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 根据混合轴的抗震条件：当混合介质为液体 液体，混合器为叶片式混合器及混合轴为刚性轴时， 且 ( 0 . 4 5 0 . 5 5 ) 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 220 0 . 4 0 25 4 6 . 6 6 2 所以满足该条件。 强度计算混合轴的轴径 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 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 轴上弯矩总和 M 应按下式求得： 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 个混合器的流体径向力 ： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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 个混合器功率产生的扭矩 9553 第 i 个混合器的设计功率，按附录 C. 3有 5s 两个混合器为同种类型， 1 8 . 5 k W，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） 混合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 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）混合轴与各层圆盘组合质量偏心引起的离心力 对于单跨轴： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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）混合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 当 2p 或轴上任一混合器 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 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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。 轴封处（或轴上任意点处处）允许径向位移验算轴径 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， 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 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 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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 代入已知数据可得 2 1 . 1 0 0 8 0 . 4 6 3 3 1 . 1 0 1 2 0 . 4 6 6 4 0 . 0 0 3 5x 由混合轴与各层圆盘（混合器及附件）组合质量偏心引起的离心力在轴上任意点离图中轴承距离 x 处产生的位移3x按下式计算 3 2( ) 1对两端简支单跨轴： 32 2 (1 )(1 )11 ( 3 ) | |31 (1 ) 3 (1 )11 1 ( 3 ) (1 )3e L L L 代入已知数据可得 所以3 20 . 2 7 1 . 7 7 4 6 0 . 0 9 2 5547( ) 1220x 对一端固支一端简支单跨轴： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2 3 3233 3 3 12 3 ( 1 ) ( 1 ) ( ) ( ) ( ) | | ( 1 )2 2 39 12 3 ( ) ( )22e e e x L x L L L L 代入已知数据可得： 所以3 20 . 2 7 6 . 2 4 0 0 . 3 2 5 1547( ) 1220X 一般单跨轴传动侧支点的夹持系数2时2值应取式和式之中间值，查附录 C 4 取2 查附录 C 5得 2 2 222(1 ) 固 简 简所以2 0 . 0 0 3 5 ( 1 0 . 6 ) 0 . 0 3 1 8 0 . 6 0 . 0 2 0 4 8 3 2 2(1 ) 3 固 简 3 简所以3 0 . 3 2 5 1 ( 1 0 . 6 ) 0 . 0 9 2 5 0 . 6 0 . 1 8 5 5 4 总位移及其校核 对于刚性轴： 1 2 3X X X X 所以 0 . 0 1 3 4 0 . 0 2 0 4 8 0 . 1 8 5 5 4 0 . 2 1 9 4 2X 验算应满足下列条件： 轴封处允许径向位移()按下式计算： ( ) 3 0 . 1d 3K 径向位移系数，按附录 C 6 1选取3 所以() 0 . 1 0 . 3 8 0 0 . 2 6 8 3 3x l o 则满足 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 径的最后确定 由以上分析可得，混合轴轴径 d 满足临界转速和强度要求，故确定轴径为 80 混合轴轴封的选择 机械密封是一种功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用寿命长的旋转轴密封。与填料密封相比，机械密封的泄漏率大约为填料密封的 1% ，功率消耗约为填料密封的 30% 。故采用机械密封。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 4 支撑装置设计 座 立式混合机设有机座，在机座上要考虑留有容纳联轴器，轴封装置和上轴承等不见的空间，以及安装操作所需的位置。 机座 形式分为不带支承的 和带中间支承的 以及 摆线针轮减速器支架，由文献 3中的 立式减速器的减速器机座的系列选用，当不能满足设计要求时参考该系列尺寸自行设计。 由于混合轴轴向力不大，联轴器为夹壳式故选用 J A 型机座，由于减速器轴径为 65选用 J A 65 该机座结构如图 4如图 4轴承支承装置 承装置 上轴承：设在混合机机座内。当混合机轴向力较小时，可不设上轴承， (如 ，但应验算减速机轴承承受混合轴向力的能力。当混合机轴向力较大时，须设上轴承：若减速机轴与混合轴采用刚性连接，可在机座中设一个上轴承，以承担混合机轴向立和部分劲向力，如图 (5示：若减速机轴用非刚性连接，可在机座中设两个轴承。当混合的轴向力很大时，减速机轴与混合轴应用采用非刚性连接，应在需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 机座中设两个上轴承或在机座中设一个上轴承并在容器内或填料箱中再设支承装置。 轴承盖处的密封，一般上端用毛圈，下端采用橡胶油封。 承的选型 底轴承 ： 设在容器底部，起辅助支承作用，只承受劲向荷载。轴衬和轴套一般是整体式，安装时先将轴承座对中，然后将支架焊于 罐体上或将轴承固定于池中预埋件上。 底轴承分以下两种： 1. 罐装底轴承：罐用底轴承用于容药混合中，需加压力清水润滑，不能空罐运转，其结构为滑动轴承形式。 (1)适用于大直径容器的三足式底轴承，如图 4 图 4三足底轴承 (2)可折式底轴承可分为焊接式与铸造式两类。此种结构形式可不拆混合轴即能将底轴拆下。可拆式底轴承尺寸和零件材料。 2. 下底轴承：用于混合池或反应池中。其结构形式分为滚动轴承座和滑动轴承两种： (1)滚动轴承座：在滚动轴承内和滚动轴承座空间须填润滑脂。滚动轴承必须严格密封，以防止泥沙和易