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文档简介

目录1绪论211搅拌设备应用及作用312搅拌物料的种类及特性313搅拌装置的安装形式3131立式容器中心搅拌3132偏心式搅拌4133倾斜式搅拌4134底搅拌4135卧式容器搅拌4136卧式双轴搅拌5137旁入式搅拌5138组合式搅拌514毕业设计的意义52搅拌罐结构设计521罐体的尺寸确定及结构选型5211筒体及封头型式5212确定内筒体和封头的直径6213确定内筒体高度H6214选取夹套直径7215校核传热面积722内筒体及夹套的壁厚计算7221选择材料,确定设计压力7222夹套筒体和夹套封头厚度计算8223内筒体壁厚计算8224封头校核9225水压试验校核1023人孔选型及开孔补强设计10231人孔选型10232开孔补强设计1124搅拌器的选型12241搅拌器选型12242搅拌附件143传动装置选型1431减速机选型1432选择电动机1433选择电动机功率1434确定电动机转速1535确定传动装置的总传动比和分配传动比1536计算传动装置的运动和动力参数1637联轴器的选型174搅拌轴的设计与校核1841符号说明1842搅拌轴受力模型选择与轴长的计算2043按扭转变形计算计算搅拌轴的轴径2044根据临界转速核算搅拌轴轴径21441搅拌轴有效质量的计算21442单跨轴一阶临界转速的计算2245按强度计算搅拌轴的轴径24451受强度控制的轴径计算24452轴上扭矩计算24453轴上弯矩M计算2546轴封径向位移验算轴径27461轴承径向游隙位移计算27462流体径向作用轴承位移计算28463轴承产生位移计算28464总位移及其校核3047轴径的最后确定305支座选型及校核3051搅拌罐支座选型及承载计算3052支座载荷及弯矩校核326封口锥结构选型与计算3261符号说明3262结构选择及计算3463容器壳体与夹套壳体强度比计算3564封口锥的连接系数计算3565封口锥的许用内应力计算367润滑及密封设计37参考文献39致谢401绪论搅拌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,搅拌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。搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层,对液体产生搅拌作用,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。与机械搅拌相比,仅气泡的作用对液体进行的搅拌时比较弱的,对于几千毫帕秒以上的高粘度液体是难于使用的。但气流搅拌无运动部件,所以在处理腐蚀性液体,高温高压条件下的反应液体的搅拌时比较便利的。在工业生产中,大多数的搅拌操作均系机械搅拌,以中、低压立式钢制容器的搅拌设备为主。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。11搅拌设备应用及作用搅拌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搅拌操作。搅拌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,搅拌设备作为反应器约占反应器总数的99。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛,还因搅拌设备操作条件(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。搅拌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。搅拌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搅拌设备。12搅拌物料的种类及特性搅拌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。在搅拌设备中由于搅拌器的作用,而使流体运动。13搅拌装置的安装形式搅拌设备可以从不同的角度进行分类,如按工艺用途分、搅拌器结构形式分或按搅拌装置的安装形式分等。以下仅就搅拌装置的各种安装形式进行分类说明。131立式容器中心搅拌将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上,驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动,用普通电机直接联接。一般认为功率37KW一下为小型,5522KW为中型。本次设计中所采用的电机功率为185KW,故为中型电机。132偏心式搅拌搅拌装置在立式容器上偏心安装,能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”,可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。搅拌中心偏离容器中心,会使液流在各店所处压力不同,因而使液层间相对运动加强,增加了液层间的湍动,使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅拌容易引起振动,一般用于小型设备上比较适合。133倾斜式搅拌为了防止涡流的产生,对简单的圆筒形或方形敞开的立式设备,可将搅拌器用甲板或卡盘直接安装在设备筒体的上缘,搅拌轴封斜插入筒体内。此种搅拌设备的搅拌器小型、轻便、结构简单,操作容易,应用范围广。一般采用的功率为0122KW,使用一层或两层桨叶,转速为36300R/MIN,常用于药品等稀释、溶解、分散、调和及PH值的调整等。134底搅拌搅拌装置在设备的底部,称为底搅拌设备。底搅拌设备的优点是搅拌轴短、细,无中间轴承;可用机械密封;易维护、检修、寿命长。底搅拌比上搅拌的轴短而细,轴的稳定性好,既节省原料又节省加工费,而且降低了安装要求。所需的检修空间比上搅拌小,避免了长轴吊装工作,有利于厂房的合理排列和充分利用。由于把笨重的减速机装置和动力装置安放在地面基础上,从而改善了封头的受力状态,同时也便于这些装置的维护和检修。底搅拌虽然有上述优点,但也有缺点,突出的问题是叶轮下部至轴封处的轴上常有固体物料粘积,时间一长,变成小团物料,混入产品中影响产品质量。为此需用一定量的室温溶剂注入其间,注入速度应大于聚合物颗粒的沉降速度,以防止聚合物沉降结块。另外,检修搅拌器和轴封时,一般均需将腹内物料排净。135卧式容器搅拌搅拌器安装在卧式容器上面,壳降低设备的安装高度,提高搅拌设备的抗震性,改进悬浮液的状态等。可用于搅拌气液非均相系的物料,例如充气搅拌就是采用卧式容器搅拌设备的。136卧式双轴搅拌搅拌器安装在两根平行的轴上,两根轴上的搅拌叶轮不同,轴速也不等,这种搅拌设备主要用于高黏液体。采用卧式双轴搅拌设备的目的是要获得自清洁效果。137旁入式搅拌旁入式搅拌设备是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上,所以轴封结构是罪费脑筋的。旁入式搅拌设备,一般用于防止原油储罐泥浆的堆积,用于重油、汽油等的石油制品的均匀搅拌,用于各种液体的混合和防止沉降等。138组合式搅拌有时为了提高混合效率,需要将两种或两种以上形式不同、转速不同的搅拌器组合起来使用,称为组合式搅拌设备。14毕业设计的意义通过本次毕业设计,我们对搅拌机有了完整的了解和深刻认识。而且学会把所学知识有效的用运到解决实际问题中的能力,不仅对课本所学知识有了更深层次的掌握,同时提高了自己解决实际问题的能力。学会了更好的查阅相关资料,为以后打下良好基础。本次毕业设计使我们受益匪浅,通过研究解决一些工程技术问题,各方面的能力均有提升。2搅拌罐结构设计21罐体的尺寸确定及结构选型211筒体及封头型式选择圆柱形筒体,采用标准椭圆形封头212确定内筒体和封头的直径搅拌罐类设备长径比取值范围是1725,综合考虑罐体长径比对搅拌功率、传热以及物料特性的影响选取/25IHD根据工艺要求,装料系数,罐体全容积,罐体公称容积(操作时盛装0739VM物料的容积)。396GVM初算筒体直径IIDH423IGIVD即MI617052143圆整到公称直径系列,去。封头取与内筒体相同内经,封头直边高度DN0,MH02213确定内筒体高度H当时,查化工设备机械基础表166得封头的容积MHDN40,172304VM,取2249073641IVVHMD37H核算与/I,该值处于之间,故合理。37128I17252263069444GGIVDHV该值接近,故也是合理的。07214选取夹套直径表1夹套直径与内通体直径的关系内筒径,IDM5067018203夹套,JIDIDID由表1,取。107018JIM夹套封头也采用标准椭圆形,并与夹套筒体取相同直径215校核传热面积工艺要求传热面积为,查化工设备机械基础表166得内筒体封头表面积21M高筒体表面积为234,7IAM2134795ID总传热面积为95201A故满足工艺要求。22内筒体及夹套的壁厚计算221选择材料,确定设计压力按照钢制压力容器()规定,决定选用高合金钢板,该板材15098GB0189CRNI在一下的许用应力由过程设备设计附表查取,常温屈服极150C1D103TMPA限。37SMPA计算夹套内压介质密度310/KGM液柱静压力703HMPA最高压力MAX5PM设计压力A1所以0370275GHPA故计算压力38CPGMP内筒体和底封头既受内压作用又受外压作用,按内压则取,按外压则0587CMPA取05CMA222夹套筒体和夹套封头厚度计算夹套材料选择热轧钢板,其235QB235,13TSMPAA夹套筒体计算壁厚J2CJJTPD夹套采用双面焊,局部探伤检查,查过程设备设计表43得085则051851723JM查过程设备设计表42取钢板厚度负偏差,对于不锈钢,当介质的腐108CM蚀性极微时,可取腐蚀裕量,对于碳钢取腐蚀裕量,故内筒体厚度附加20C2量,夹套厚度附加量。1208ACM1B根据钢板规格,取夹套筒体名义厚度。4NJM夹套封头计算壁厚为KJ0518516205230CJKJTPDM取厚度附加量,确定取夹套封头壁厚与夹套筒体壁厚相同。8CM223内筒体壁厚计算按承受内压计算0587MPA焊缝系数同夹套,则内筒体计算壁厚为170522238CJTDM按承受外压计算05PA设内筒体名义厚度,则,内筒体外径1N1082ENACM。217274OINDM内筒体计算长度。80259473JLHH则,由过程设备设计图46查得,图49/OL/159OED04A查得,此时许用外压为50BMPAP2035174EOAM不满足强度要求,再假设,则,16NM160852NAECM,20527304OIND内筒体计算长度825947JLHH则,/17OL/1OED查过程设备设计图46得,图49得,此时许用外压为06A60BMPA6052651734EOBPMPA故取内筒体壁厚可以满足强度要求。NM224封头校核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。按内16NKM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。由过程设备设计表45查得标准椭圆形封160852EM头的形状系数,则椭圆形封头的当量球壳内径,9K10971530IIRKD计算系数A1520125043EIR查过程设备设计图49得1BMPA2095153EIBP故封头壁厚取可以满足稳定性要求。6M225水压试验校核试验压力内同试验压力取0158706TCPMPA夹套实验压力取内压试验校核内筒筒体应力06871524622TIEIIPDPA夹套筒体应力18105TJEJJM而091372SIMPA5SJ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,当内筒体厚度取时,它的许用外压为,小16M0562PMA于夹套的水压试验压力,故在做夹套的压力实验校核时,必须在内筒体内保持一06MPA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。23人孔选型及开孔补强设计231人孔选型选择回转盖带颈法兰人孔,标记为人孔PN25,DN450,HG/T215182005,尺寸如下表所示密封面形式公称压力PN(MP)公称直径DNWDSD1H2B突面(RF)404508145681027357螺柱螺母螺柱1B2ABLOD数量直径长度总质量(KG)416375125042032165M24232开孔补强设计最大的开孔为人孔,筒节,厚度附加量,补强计算如下16NTM06CM开孔直径450245D圆形封头因开孔削弱所需补强面积为1NTRACF人孔材料亦为不锈钢0CR18NI9,所以10RF所以21587040560323AM有效补强区尺寸14128497NTHD59BDM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121ENTERACF故245257436BDM可见仅就大于,故不需另行补强。1A最大开孔为人孔,而人孔不需另行补强,则其他接管均不需另行补强。24搅拌器的选型241搅拌器选型桨径与罐内径之比叫桨径罐径比,涡轮式叶轮的一般为02505,涡轮式为/DD/DD快速型,快速型搅拌器一般在时设置多层搅拌器,且相邻搅拌器间距不小于叶13H轮直径D。适应的最高黏度为左右。50PAS搅拌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C一般为桨径的115倍。如果为了防止底部有沉降,也可将叶轮放置低些,如离底高度最上/10D层叶轮高度离液面至少要有15D的深度。符号说明键槽的宽度B搅拌器桨叶的宽度B轮毂内经D搅拌器桨叶连接螺栓孔径0搅拌器紧定螺钉孔径1轮毂外径2D搅拌器直径JD搅拌器圆盘的直径1搅拌器参考质量G轮毂高度1H圆盘到轮毂底部的高度2搅拌器叶片的长度L弧叶圆盘涡轮搅拌器叶片的弧半径R搅拌器许用扭矩MNM轮毂内经与键槽深度之和T搅拌器桨叶的厚度搅拌器圆盘的厚度1工艺给定搅拌器为六弯叶圆盘涡轮搅拌器,其后掠角为,圆盘涡轮搅拌器的45O通用尺寸为桨径桨长桨宽,圆盘直径一般取桨径的,弯叶的圆弧半径JDL2054B23可取桨径的。38查HGT37961122005,选取搅拌器参数如下表JDD21D1DO150810370M56B1H2LBTMG040137285426149由前面的计算可知液层深度,而,故,则设置两45HM130IDM3IHD层搅拌器。为防止底部有沉淀,将底层叶轮放置低些,离底层高度为,上层叶轮高度离425液面的深度,即。则两个搅拌器间距为,该值大于也轮直径,故符2JD102510合要求。242搅拌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,选择块竖式挡板,且沿罐壁周围均匀分布地直立安装。170M43传动装置选型31减速机选型由工艺要求可知,传动方式为带传动,搅拌器转速为,电机功率为40R/MIN,查长城搅拌表353选择减速机型号为185KW6FPV32选择电动机按已知的工作要求和条件,选用Y160M28电动机。33选择电动机功率工作机所需的电动机输出功率为PDPW/PWFV/1000所以PDFV/1000由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为12345式中1、2、3、4分别为带传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、联轴器。根据机械设计指导书P5表17得各项所取值如下表种类取值带传动V带传动092齿轮传动的轴承深沟球轴承099齿轮传动7级精度的一般齿轮传动096联轴器刚性联轴器0990920993096209908145所以PWTNW/95501115319550KW3619KWPDPW/3619/0814544432KW34确定电动机转速搅拌轴的工作转速NW31R/MIN,按推荐的合理传动比范围,取V带传动的传动比I124,单级齿轮传动比I226,则合理总传动比的范围为I624,故电动机转速可选范围为NDINW62431R/MINND(186744)R/MIN综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比,比较三个方案选定电动机型号为Y160M28,所选电动机的额定功率PED55KW,满载转速NM720R/MIN,总传动比适中,传动装置结构紧凑。35确定传动装置的总传动比和分配传动比1总传动比因为R/MIN720电所以总传动比2583170搅拌轴电总NI2分配传动比根据均匀磨损要求,采用带传动与两级减速器连接传动机构,取带传动比为I13,则58232II、235823321I误差分析符合设计要0304158求。36计算传动装置的运动和动力参数1电动机轴P0PD55KWN0NM720R/MINT095507295NM0PN2高速轴P1P01506KWN140R/MIN01NIT19550201342NM1P3中间轴P2P1234809KWN280R/MIN01NIT295505740663NM2P4低速轴P3P2234571KWN33100775R/MIN2NIT395501407629NM3P5输出轴P4P33445248KWN43100775R/MIN30NIT4955013935527NM4P输出轴功率或输出轴转矩为各轴的输入功率或输入转矩乘以联轴器效率099),即P099P运动和动力参数计算结果整理后如下表所示功率PKW转矩TNM轴名输入输出输入输出转速NR/MIN传动比I效率电动机轴55729572030921轴506500920134272220524030992轴4809476157406635683256802580963轴4571452514076291393553310081099输出轴452513796173100837联轴器的选型选择减速机输出轴轴头型式为普通型,选择GT型刚性联轴器联轴器主要尺寸为轴径1D23412MNDO2L1LH80220185120150242861M6301623244搅拌轴的设计与校核41符号说明设计最终确定的实心轴的轴径或空心轴外径,;DM设计最终确定的密封部位实心轴轴径或空心轴外径,;O按扭转变形计算的传动侧轴承处实心轴轴径或空心轴外径,;1按强度计算的单跨轴跨间段实心轴轴径或空心轴轴径或空心轴外径,;2DM单跨轴的实心轴轴径或空心轴外径,;LM轴材料的弹性模量,;EMPA搅拌轴及各层圆盘(搅拌器及附件)组合重心处的许用偏心距,;EM搅拌轴及各层圆盘(搅拌器及附件)组合重心处的质量偏心引起的离心力,EFN第个搅拌器上的流体径向力,HIIN单跨轴跨间轴段(实心或空心)的惯性矩,;LI4M单跨轴第个圆盘(搅拌器及附件)至传动侧轴承距离与轴长的比值IKIL(、);12M单跨轴两轴承之间的长度,;L、1个圆盘(搅拌器及附件)的每个圆盘至传动侧轴承的距离(对1L2II于单跨轴),;M搅拌轴及各层圆盘(搅拌器及附件)组合重心离传动侧轴承的距离(对于单E跨轴),;轴上弯矩总和,;MMN由轴向推力引起作用于轴的弯矩,;AMN按传动装置效率计算的搅拌轴传递扭矩,;N2由径向力引起作用于轴的弯矩,;R固定在搅拌轴上的圆盘(搅拌器及附件)数;M、圆盘(搅拌器及附件)、的质量,;12I12IKG、圆盘(搅拌器及附件)、的有效质量,;EIE单跨轴段轴的质量LM921014SOLNDKG单跨轴段轴的有效质量,;LE单跨轴及各层圆盘(搅拌器及附件)的组合质量,WM空心轴内径与外径的比值;ON轴的转速,;NMIN/R轴的一阶临界转速,;KI/R电动机额定功率,NPKW设备内的设计压力,;PMPA相当质量的折算点;S传动侧轴承游隙,;M单跨轴末端轴承游隙,;单跨轴段有效质量的相当质量,;WLKG、的相当质量,;1W2IEM12IEKG在点所有相当质量的总和,;SSKG搅拌轴轴线与安装垂直线的夹角,;O第个搅拌器叶片倾斜角,;IO轴的扭转角,;MO/由轴承径向游隙引起在轴上离图或图中轴承距离处的径向位移,;X1XM由流体径向作用力引起在轴上离图或图中轴承距离处的径向位移,;2由组合质量偏心引起离心力在轴上离图或图中轴承处产生的径向位移,X3X;M离图或图中轴承距离处轴的径向总位移,;XXM搅拌物料的密度,;3/MKG轴材料的密度,;S轴上所有搅拌器其对应编号之和。I42搅拌轴受力模型选择与轴长的计算轴长475120645370496LM23M343按扭转变形计算计算搅拌轴的轴径44MAX1ONNGMD轴的许用扭转角,对单跨轴有;MO/70搅拌轴传递的最大扭矩MAXNNNPM1AX953上式中,,带传动取,KNP518I/20RNMPAG410287所以MMN57631893MAXD40274154根据前面附件的选型。取D8根据轴径计算轴的扭转角54MAX105836ONNGDMO/所以/15082734MO44根据临界转速核算搅拌轴轴径441搅拌轴有效质量的计算刚性轴(不包括带锚式和框式搅拌器的刚性轴)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9221014OSLENDMKG所以KG910185746803圆盘(搅拌器及附件)有效质量的计算刚性搅拌轴(不包括带锚式和框式搅拌器的刚性轴)的圆盘有效质量等于圆盘自身重量叫上搅拌器附带的液体质量9210COS4IIKIIIEHDMJKG上式中第个搅拌器的附加质量系数,查表3341KII942056/THG第个搅拌器直径,JIMJI50第个搅拌器叶片宽度,IHB1叶片倾角,圆盘质量OI45KGI94所以KGMIEO021905CS039132442单跨轴一阶临界转速的计算作用集中质量的单跨轴一阶临界转速的计算,简图如下(1)两端简支的等直径单跨轴,轴的有效质量在中点处的相当质量为LEMSKGMWLE0971357第个圆盘有效质量在中点处的相当质量为IIESIEIIIMKW2216KG所以20971906KG257在点处的相当质量为S21SIIW所以970617085S临界转速为423458OKLSENNDW/MINR所以3219094085/IN856KR(2)一端固定另一端简支的等直径单跨轴,轴的有效质量在中点处的相当质LEMS量为151985673LEWMKG第个圆盘有效质量在中点处的相当质量为IIES326447IIIIKMK所以3210971409712043KG2559W在点处总的相当质量为S21SII所以8567043190KG临界转速为42393OKLENNDWS/MINR所以321906376875/MIN4KLNDR(3)单跨搅拌轴传动侧支点的夹持系数的选取2K传动侧轴承支点型式一般情况是介于简支和固支之间,其程度用系数表示。采用2K刚性联轴节时,,取。2046K2042KN固简K简(1)N/MINR所以6387585362/MINR根据搅拌轴的抗震条件当搅拌介质为液体液体,搅拌器为叶片式搅拌器及搅拌轴为刚性轴时,且0KN40K2456K所以满足该条件。45按强度计算搅拌轴的轴径451受强度控制的轴径计算受强度控制的轴径按下式求得2D32417TEOMDNM式中轴上扭矩和弯矩同时作用时的当量扭矩TE2TN轴材料的许用剪应力603751BMPA452轴上扭矩计算轴上扭矩按下式求得N2953NNMPM包括传动侧轴承在内的传动装置效率,按附录D选取,则2/205694HGT095809745所以3182NNM453轴上弯矩M计算轴上弯矩总和应按下式求得RANM(1)径向力引起的轴上弯矩的计算R对于单跨轴,径向力引起的轴上弯矩可以近似的按下式计算M1010HIIEERFLLMNM第个搅拌器的流体径向力应按下式求得IHIF318NQIHIJIFKDN式中流体径向力系数,按照附录C2有111010NBEIK第个搅拌器功率产生的扭矩QIMI953NIIPNM第个搅拌器的设计功率,按附录C3有QI5SJIQIDKW两个搅拌器为同种类型,则185SNPKW1295QPKW所以124016NQMM所以312895HF(2)搅拌轴与各层圆盘的组合质量按下式求得。对于单跨轴1MWLIIKG单跨轴段轴的质量29104LOSDN所以398046785173MKG故17392WKG(3)搅拌轴与各层圆盘组合质量偏心引起的离心力按下式求得。EF对于单跨轴252109EWKFMNEN上式中,对刚性轴的初值取2KN5许用偏心距(组合件重心处),E9/EGNM平衡精度等级,。一般取G/MS63S所以9563/207E则25171093EFN(4)搅拌轴与各层圆盘组合重心离轴承的距离按下式计算。EL对于单跨轴12MILIEWL所以4964937173281520EM而1010HIIEERFLLMNM38954637895463715904628150329NM(5)由轴向推力引起作用于轴上的弯矩的计算。AM的粗略计算AM当或轴上任一搅拌器时,取2PPA0I02APANM故01352074ANM所以RA所以2229814613TENMNM所以3261745DM前面计算中取轴径为,故强度符合要求。8046轴封径向位移验算轴径461轴承径向游隙位移计算因轴承径向游隙、所引起轴上任意点离图中轴承距离处的位移。SX对于单跨轴12XSXLM轴承径向游隙按照附录C1选取,因此传动侧轴承游隙(传动侧轴承为滚动轴承)03单跨轴末端轴承游隙(该侧轴承为滑动轴承)7S当时,求得的即为轴封处的总位移,OXLX1247503HM所以735014964XM462流体径向作用轴承位移计算由流体径向作用力所引起轴上任意点离图中轴承距离处的位移。HIFX对于单跨轴两端简支的单跨轴且,135OXLL2X226HIIIIXLFXEIL而4448096LDIM所以22335713547135222096496X8944696018一端固支另一端简支的单跨轴代333232312|1626IHIHIXLLIIILIFFXLXXXEIEI入已知数据可得210843104605XM463轴承产生位移计算由搅拌轴与各层圆盘(搅拌器及附件)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处产生的位移按下式计算X3X321XXKEKNM对两端简支单跨轴321113|EEEXLEXEELXK代入已知数据可得1746XK所以320709554XM对一端固支一端简支单跨轴23333121|19EXLEEEEXXLXK代入已知数据可得6240XK所以320735154XM一般单跨轴传动侧支点的夹持系数介于简支和固支之间,此时值应取式和式之22中间值,查附录C4取206K查附录C5得2221固简简M所以036031860248M322K固简简所以3025160925601854M464总位移及其校核对于刚性轴123XXM所以0408154029M验算应满足下列条件X轴封处允许径向位移按下式计算OXL301OXLKDM径向位移系数,按附录C61选取330K所以8023XLO则满足X47轴径的最后确定由以上分析可得,搅拌轴轴径满足临界转速和强度要求,故确定轴径为。D80M搅拌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,功率消耗约为填料密封的。130故采用机械密封。5支座选型及校核51搅拌罐支座选型及承载计算该搅拌设备为中小型直立设备,选择B型耳式支座,对于一级搅拌罐配置4个310M耳式支座。耳式支座实际承受载荷计算3410OGEEMGPHSQKND式中支座实际承受的载荷,;KN支座安装尺寸,;DM2321INBL重力加速度,取;2/GMS偏心载荷,;EG0EGN水平力作用点至地板高度,;H90H不均匀系数,安装3个以上支座时,取;K83K设备总质量(包括壳体及附件,内部介质及保温层质量),;OMKG筒体质量22317637510246封头质量408KG轴质量2396KG搅拌器质量1K夹套质量2238480457102965KG人孔质量59KG减速机质量130水压试验时充水质723102734109862KG其他附件如挡板、联轴器及接管等,估算这些附件的质量为,则设备总质量为;14536KG支座数量,;N4N偏心距,;ESM地震影响系数,地震设防烈度为8度,取;A024A水平力,取和的大值,;PWP025EWN52支座载荷及弯矩校核因容器置于室内,不计其风压值,故,即EOPAMG024157983426PN容器总高度,;OHM60510469O所以334832801429GPHQKNKND,满足支座本体允许载荷的要求。10N计算支座处圆筒所受的支座弯矩LM21334901300LQLSMKNM夹套有效厚度428ENC根据和查表B1知当圆筒有效厚度为,圆筒内压为,对于该支座EP06MPA有,故所选满足能满足要求。1638LKNM6封口锥结构选型与计算61符号说明轴向力系数;A封口锥的连接系数;B内筒体厚度附加量,;ACM夹套厚度附加量,;BCM容器内径,;1D夹套内径,;2夹套封头与容器封头的连接园直径,;1DM容器外壁至夹套壁中面的距离OE21052DS封口锥连接的强度系数;14F与封口锥相接的夹套加强区的实际长度,或连接封口锥与夹套RL的第一道环焊缝至折边锥体切线的距离,;M工作或试验条件下容器内的设计压力,;1PMPA工作或试验条件下夹套或通道内的设计压力,;2夹套或通道的许用内压力,;容器筒体的实际壁厚,;1SPA夹套筒体、封口锥或通道的实际壁厚,;2MPA夹套筒体、封口锥或通道的计算厚度,;R辅助参数;13X封口锥的半顶角();O容器壳体与夹套壳体的间距系数;容器壳体与夹套壳体强度比系数;封口锥连接长度系数;封口锥相对有效承载长度系数;封口锥过渡区转角内半径系数;设计温度下容器壳体材料的许用应力,;1MPA设计温度下夹套壳体或通道材料的许用应力,;2MPA计算的焊缝系数;1R夹套筒体的纵焊缝系数;2P容器筒体的环焊缝系数;1夹套筒体的纵焊缝系数;262结构选择及计算选择(A)型结构A轴向力系数A21DD式中,12004ND50DNM即,取1572D所以280895A辅助系数、1R2容器壳体与夹套壳体的间距系数2OEDSC上式中2105205184702164OSDM所以41028980因所选封口锥结构为(A)型,故封口锥过渡区转角内半径系数。0封口锥连接长度系数,对于有45O2045208963容器壳体与夹套壳体强度比计算容器壳体与夹套壳体强度比系数1111212252AAAABBSCDSPDPDSCSC103681706805871058710251236236424计算的焊缝系数、1R21085R2封口锥相对有效承载长度系数R12MINS4COS;所以089II564封口锥的连接系数计算封口锥的连接系数B2123MINBSCBXD式中1211COS4SRXF对于,|MINF所以109F则1COS451704912828CSOX2RF20613076O对于,O2153189OZ275504F所以4034X1234COSRFF,30F4F所以1721507909COS4X则18B65封口锥的许用内应力计算封口锥的许用内应力222BPSCBPDA所以21348094506390MPA封口锥的壁厚封口锥壁厚应等于或大于与其相连接的夹套筒体壁厚,故取封口锥壁厚为。14M7润滑及密封设计因为设备一部分是闭式,转速较低的减速器(V12M/S),所以采用浸油润滑。润滑有的选择要考虑其润滑的效果,达到理想的润滑效果。这里润滑油选用GB4431989中的68号工业齿轮润滑油,代号为LAN68,装至规定高度。润滑油的高度也要特备注意,不能太多,也不能太少,以适度为宜,具体要求按设计手册为准,这里我们去设计的高度为H30MMH1875MM,所以油的最低深度为HH1308753875MM,最高深度在最低深度上加510MM。润滑的方式跟箱体的设计有关。机座上两边的轴承润滑是利用高速运转的齿轮带起箱体中的润滑油,通过机盖特殊的回油槽结构,再通过机座上的油槽来引导油进入轴承,进行润滑。中间的支撑部分中的轴承是通过特制的刮油板,通过导油槽进行润滑。密封是为了保证机盖与机座联接处密封联接,另外端盖和轴的联接出必须保证密封,以此来防止漏油。所有在轴和端盖中间采用加密封圈的方式来密封。而在放油螺栓处则利用螺纹来密封,因此,此处的螺纹为细牙螺纹。为了保证好的密封性,其结合面应加工精度高,同时还可采用加其辅助密封的物品来保证很好的密封性。8设计总结此次混泥土立式搅拌机的设计,经过几个星期的努力,我终于将毕业设计设做完了。在本课题完成的过程中,虽然有遇到了很多难,遇到计算数据不准确的问题,不懂书,但是在老师的指导下和同学的帮助下,我还是把问题解决了。对机械设计基础课本的知识有了更进一步的了解,对复习也有了一定的帮助。虽然完成作业的时间是比较长,复杂,但我的收获还是很大的。课程设计结束后我体会很多,当一名机械设计师真是不容易。首先要有很好的知识,还要有一些耐心。这次我们又积累了不少经验,对本课程应该掌握的知识点进行了梳理优化,不仅仅掌握了设计一个完整机械的步骤与方法也对机械设计手册有了更进一步的掌握。我相信在以后的工作中设计能够更快的完成,学到更多的的知识。毕业设计是大学生专业知识深化和系统提高的重要过程,是对学生实践能力、理论联系实际能力和创新精神的综合训练,是培养学生探求真理的科学精神、科学研究方法和优良的思想品质等综合素质的重要途径。通过本次搅拌机的设计,加深了我对专业知识的理解和应用,同时,也弥补了以前的知识漏洞,巩固了知识的积累。更好的利用所学知识解决实际问题。在老师的指导下,自己的各方面能力有了全面提高。通过全面的设计计算,校核整个机架的强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性。整个底架由槽钢,角钢和钢板以焊接或螺栓联结而形成,因而要求有相关的材料力学和钢结构的知识。通过这次毕业设计,不仅对搅拌机有了完整的了解,而且学会了解决一些工程技术问题的方法,对自己有很大帮助,为我即将走上工作岗位打下良好的基础,同时开阔了自己的视野,对机械相关产品及知识有了更多的了解。参考文献1吴宗泽罗圣国机械设计课程设计手册M第3版高等教育出版社2濮良贵纪名刚机械设计M第八版北京高等教育出版社20103吴宗泽机械零件设计手册M北京机械工业出版社20044软件版机械零件设计手册V30机械工业出版5陈宜通混凝土机械北京中国建材工业出版社,200266刘鸿文材料力学北京高等教育出版社,199297成大先机械设计手册北京化学工业出版社,20008混凝土搅拌机GB/T91422000国家质量技术性能参数9混凝土搅拌机使用说明书陕西省建工机械厂10臧宏琦王永平机械制图西安西北工业大学出版社,200111王玉机械精度设计与检测技术北京国防工业出版社,2005812张家旭张庆芳钢结构北京中国铁道出版社,200313璞良贵、纪名刚机械设计北京高等教育出版社,200014RSONNENBERG,CONCRETEMIXERSANDMIXSYSTEMS,CONCRPRECASTPLANTTECHNOL64,8889199815YCHARONNATANDHBEITZELRILEMTC150ECMEFFICIENCYOFCONCRETEMIXERSREPORTEFFICIENTCYOFCONCRETEMIXERSTOWARDSQUALIFICATIONOFMIXERS,MATERSTRUCTSUPPL1962832199716YAOJP,LIANGYY,YANGXDRESEARCHONTHEFITTINGDOSAGEANDCOOPERATEPROPORTIONOFN,PANDKINHIGHYIELDPEANUTFIELDPEANUTSCIENCEANDTECHNOLOGY,1989,621821致谢毕业设计是对毕业生所学专业知识的一个总结、归纳、深化的过程,其中包含了我们需要时时加强的东西分析解决问题能力、查阅文献的能力、统筹编辑的能力、总结经验的能力等等。在毕业设计的数月期间,我得到了导师的细心指导和关怀,特别是在课题的仿真设计过程中,对其中的各种技术问题和疑惑,导师都花费了大量的时间和精力一一为我解答,让我在这个过程中对搅拌机多方面的知识有了一次新的深入的学习和全面的提升,并能够逐渐将课本上所学的理论知识与工业生产中的实际问题相结合,从而为以后步入社会解决工作中遇到的实际问题打下良好的基础。在此,谨向导师表示最衷心的感谢在课题的研究设计期间,学院、图书馆为我们提供了良好的学习和静心研究的环境,特别是图书馆的数据资料给予了我很多帮助,同学的鼓励和支持也给我很大的帮助,在这里一同表示感谢没有你们的支持、帮助和鼓励,我很难拿出这样的一份最终作品。当然由于时间和知识水平所限,论文中不可避免会出现纰漏和错误,恳请各位审阅老师悉心指正,在此不胜感激。AGANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOUIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEYOUARECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEX

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