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W0——外伸端轴重量载荷,N;
L1、L2、L3——各层搅拌器外伸端长度,m。
3.3、轴的强度一览
步骤 1 2 3 4 项目及代号 轴功率P,kW 轴转数n,r/min 轴材料 轴所传递的扭轴T?9055?106参数及结果 2 65 45 备注 确定 确定 常用 《化工设备机械基础》P246 P,N.mm n267.4 5 6 7 8 9 材料许用扭转剪应力d?A03系数A0 轴端直径d?A03P??,Mpa ?n35 112 《化工设备机械基础》P246 《化工设备机械基础》P246 《化工设备机械基础》P243 《化工设备机械基础》P245 圆整选取 P,mm n30 31.5 32 开一个键槽,轴径扩大5%,mm 圆整轴端直径d,mm
4、反应釜的传动装置
反应釜的搅拌器是由传动装置来带动。传动装置通常设置在釜顶封头的上部。反应釜传动装置的设计内容一般包括: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、常用电机及其连接尺寸
搅拌设备选用电动机的问题,主要是确定系列、功率、转速以及安装型式好防爆要求等几项内容。
电机功率必须满足搅拌器运转功率与传动系统、轴封系统功率损失的要求。 电机功率可按下式确定:
Pd?P?Pm?
式中 Pd——电机功率,kW;
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P——搅拌器功率,kW;
Pm——轴封系统的摩擦损失,kW;
?——传动系统的机械效率
传动型式 开式传动、铸齿(考虑轴承损失) 效率? 0.9~0.93 类型 圆柱齿轮传动 4.2、釜用减速器类型、标准及选用
反应釜用V带传动减速机;见下表
标准减速机的功率、转速范围、类型代号及特性参数 序号 1 标准号 HG 5-747-78 减速机类型 V带传动减速机 转速范围r/min 320~500 电机功率范围kW 06~505 类型代号 P 特性参数 三角皮带型号及根数 釜用立式减速机的基本特性 特性 减速比范围 输出轴转速范围,r/min 功率范围,kW 效率 主要特点 特性参数 应用条件 标定符号 标准图号 三角皮带减速机 4.53~2.9 320~500 0.6~5.5 本级为单级三角皮带传动的减速装置,结构简单,过载时会产生打滑现象,因此能起到安全保护作用,但由于皮带滑动不能保持精确的传动比 三角皮带型号及根数 允许正反旋转,本系列采用夹壳联轴节(HG5-213-65)与搅拌轴联接,搅拌器和轴的重量均由本机轴承承受,本机不能用于有防爆要求的场合 P三角皮带类型、三角皮带根数——顺序号 HG-5747-78 4.3、V带减速机
V带减速机的特点是:结构简单,制造方便,价格低廉,能防过载,噪声小,但不适用于防爆场合。
搅拌釜采用V带传动,选用Y132S-8电机,额定功率P=2.2kW,转速n1=213r/min,搅拌轴转速n2=65r/min,设计V带。
V带轮的设计计算内容和步骤
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步骤 1 2 3 4 5 6 7 8 设计项目 传动的额定功率 小皮带轮转速n1 大皮带轮转速n2 工况系数KA 设计功率Pd 选V带型号 速比i 小皮带轮计算直径d1 单位 kW r/min r/min kW mm 公式及数据 2.2(8极电机Y132S-8) 710 65 1.3 备注 已知电机功率 已知电机转速 已知搅拌机转速 《化工设备机械基础》P196 计算 《化工设备机械基础》P195 计算 《化工设备机械基础》P195 PP?1.3?2.2?2.86 d?KA?根据Pd和n1选取A型带 i?n1710??10.9 n26575 9 验算带速v m/s v???d1?n160?1000???75?71060?1000140 vmax=25~30m/s ?2.79?vmin vmin=5m/s 《化工设备机械基础》P196 10 小皮带轮计算直径d1 mm v?11 验算带速v m/s ??d1?n160?1000???140?71060?1000?5.2 vmax=25~30m/s vmin=5m/s 选取 计算后参考《化工设备机械基础》P196圆整 可根据结构要求定 vmin?v?vmax 12 滑动率? 0.02 13 大皮带轮计算直径d2 mm d2?id1(1??)?3.94?140?(1?0.02)?540.6 圆整,取d2=560 14 初定中心距a0 mm 0.7(d1?d2)?a0?2(d1?d2) 取a0=1000 (d2?d1)2Ldo?2ao??d1?d2??24a0?15 带的基准长度Ldo mm (560?140)2?2?1000?(140?560)??3143.6624?1000? 计算后参考《化工设备机械基础》P194圆整 圆整,取Ldo=3150 确定中心距a 确定安装V带时所需最小中心距amin和最大中心距amax amin?a?0.015Ld16 mm a?ao?Ld?Ldo3150?3143.66?1000??1003 22?956amax?a?0.03Ld?1098 15
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17 小皮带轮包角?1 (°) d2?d1?57.3?a560?140?1?180???57.3??156 1003?1?180???1?120? 《化工设备机械基础》P198 《化工设备机械基础》P198 《化工设备机械基础》P197 《化工设备机械基础》P197 18 19 20 21 单根V带额定功率P1 I≠1时,单根V带额定功率增量△P1 包角修正系数Ka 带长修正系数Kl kW kW 1.26 0.09 0.93 1.13 z?22 V带根数Z Pd (PKl1??P1)Ka?计算后圆整 2.2z??1.55 (1.26?0.09)?0.93?1.13取Z=2 4.4、凸缘法兰
凸缘法兰一般焊接于搅拌容器封头上,用于连接搅拌传动装置,亦可兼作安装、维修、检查用孔。凸缘法兰分整体和衬里两种结构形式,密封面分突面(R)和凹面(M)两种。本设计选用的凸缘法兰的尺寸如下表。 公称直径DN 400 螺栓 d1 d2 410 k d3 d4 h1 h2 h4 数量 85 7 螺纹 d5 R1 26 4 质R2 量 Kg 3 46 R型 M型 d6 h3 d7 t1 481 4 462 5 565 515 430 455 42 16 M24 4.5、安装底盘
安装底盘采用螺柱等紧固件,上与机架连接,下与凸缘法兰连接,是整个搅拌装置与容器连接的主要连接件。
安装底盘的常用形式为RS和LRS型,其他结构(整体或衬里)、密封面形式(突面或凹面)以及传动轴的安装形式(上装或下装),按HG 21565-95选取。 安装底盘的公称直径与凸缘法兰相同。形式选取时应注意与凸缘法兰的密封面配合(突面配突面,凹面配凹面)。安装底盘的主要尺寸如下表:
安装底盘的主要尺寸 安装底盖公称直径DN 机架公称直径 d2 16
k d5 d6?h7? k1 d7 S

