安徽理工大学 制药工程化工设备立式反应釜课程设计内容-朱文权(5)

?max9.553?1061.5180?????103=0.98/m 448?10?0.1?32100?max＝0.98

?因为最大单位扭转角?/m＜[?]＝1.0?/m，所以圆轴的刚度足够。考虑到

搅拌轴与联轴器配合，d＝32mm可能需要进一步调整。

5.2搅拌抽临界转速校核计算

由于反应釜的搅拌轴转速n＜200r/min，故无需做临界转速校核计算。

5.3联轴器的型式及尺寸的设计

由于选用摆线针齿行星减速机，所以联轴器的型式选用立式夹壳联轴节（D型）。标记为：DN40 HG 21570—95，结构如图5-1。由文献【5】表5-3-16可确定联轴节的尺寸，如表5-1，由文献【4】表3-5-37可查得零件及材料，如表5-2所示。由于联轴节轴孔直径

DN=40mm，因此搅拌轴的直径d调整至40mm。

图5-1 立式夹壳联轴节

1-夹壳；2-悬吊环；3-垫圈；4-螺母；5-螺栓

表5-1 夹壳联轴节的尺寸

D 轴孔直径DN d1 48 d2 35 d3 76 L 162 δ 16

l1 20 l2 71 l3 5 螺栓 数量 6 质量/kg 7.60 规格 M12 118 40 l4 80 l5 4 l6 55 l7 85 b 12 f 0.6 R 0.4 表5-2 夹壳联轴节的零件及材料

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件号 名 称 1 2 3

材 料 ZG-1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni9Ti A-140 件 号 4 5 名 称 螺 母 螺 栓 材 料 0Cr18Ni9Ti A2-70 左、右夹壳 吊 环 垫 圈 5.4搅拌桨尺寸的设计

框式搅拌桨的结构如图5-2所示。由文献【5】表3-1-17和表3-1-15确定不锈钢框式搅拌桨的尺寸见表5-3、零件明细表见表5-4。

图5-2框式搅拌桨的结构

1-桨叶;2-横梁;3-筋板;4-连接螺栓;5-螺母;6-穿轴螺栓;7-螺母

表5-3 框式搅拌桨的尺寸（HG/T2123—91） 螺栓 螺孔 螺栓 螺孔 Dj 950 d 50 d1 M16 数量 2 d2 16.5 d3 M12 数量 8 d4 13 δ 4 重量 15 a 63 H 730 h1 237 h2 350 c 170 e 5 m 120 f 35 f1 - P/n ?0.088 材料 1错误！未找到引用源。18错误！未找到引用源。9错误！未找到引表5-4 零件明细表

件号 名称 数量 材料 1错误！未找到引用源。18错误！未找到引用源。922

件号 名称 数量 1 桨叶 2 5 螺母 8

错误！未找到引用源。 1错误！未找到引用源。18错误！未找到引用源。9错误！未找到引用源。 1错误！未找到引用源。18错误！未找到引用源。9错误！未找到引用源。 1错误！未找到引用源。18错误！未找到引用源。9错误！未找到引用源。 用源。 2 横梁 2 6 穿轴螺栓 2 1错误！未找到引用源。18错误！未找到引用源。9错误！未找到引用源。 1错误！未找到引用源。18错误！未找到引用源。9错误！未找到引用源。 3 筋板 4 7 螺母 4 4 连接螺栓 8

5.5搅拌轴的结构及尺寸的设计 5.5.1搅拌轴长度的设计

搅拌轴的长度L近似由釜外长度L1、釜内未浸入液体的长度L2、浸入液体的长度L3 三部分构成。即：L=L1+L3+L2

其中L1=H?M（H—机架高；M—减速机输出轴长度）=500-79=421（mm）

L2=HT+HF?Hi（HT—釜体筒体的长度；HF—封头深度；Hi?液体的装填高度）

液体装填高度Hi的确定： 釜体筒体的装填高度H?Vc?VF

1?2Di4式中Vc—操作容积，m；VF—釜体封头容积，m；Di—筒体的内径，m。

33

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故H?0.96-0.1980=0。762m

1??1.124取H1?762mm

液体的总装填高度Hi=H1?h1?h2=762+300=1062（mm）

L2=1055+2错误！未找到引用源。300-1062=593mm

浸入液体搅拌轴的长度L3的确定：

搅拌桨的搅拌效果和搅拌效率与其在釜体的位置和液柱高度有关。搅拌桨浸入液体内的最佳深度为：S?22215Di?Hi（见文献[4]） 33当Di?Hi时为最佳装填高度；当Di＜Hi时，需要设置两层搅拌桨。 由于Hi=1062mm＜Di=1100mm，本设计选用一个搅拌桨。 搅拌桨浸入液体内的最佳深度为：S=2Hi/3=2×1062/3=708mm 故浸入液体的长度：L3=708mm

搅拌轴搅拌轴的长度L为：L=421+593+708=1722mm；取L=1720mm

5.5.2搅拌轴的结构

由于搅拌轴的长度较大，考虑加工的方便，将搅拌轴设计成两部分。与减速机相联的搅拌轴轴长为上半部：L?=H?M+L4

式中，L4为搅拌轴深入釜内的长度，mm；当d?40mm时取L4=250mm

L?=500-79+250=671mm

取 L?=670mm

搅拌轴下部分的轴长为：L??=L?L?=1720-670=1050mm

第六章 传动装置的选型和尺寸计算

6.1电动机的选型

由于反应釜里的物料具有易燃性和一定的腐蚀性，故选用隔爆型三相异步电机（防爆

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标志dⅡAT4）。根据电机的功率P＝1.5KW、转速n＝1500r/min，由文献【6】表10-5-3选用的电机型号为：Y2-100L1-4，由文献【6】表10-4-5查得质量为34kg。

6.2减速器的选型 6.2.1减速器的选型

根据电机的功率P＝1.5KW、搅拌轴的转速n＝100r/min、传动比i为1430/85＝16.8，选用直联摆线针轮减速机（JB/T2982-1994），标记ZLD2.2—4A—17。由文献【6】 表9-1-36确定其安装尺寸，直联摆线针轮减速机的外形见图6-1、安装尺寸如表6-1。

6.2.2减速机的外形安装尺寸

表6—1 减速机的外形安装尺寸

260 E 15 230 161 D4 200

D 45

230 B 400 n?d

6-12 M 79 P 4 h

48.5 b

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6.3机架的设计

由于反应釜传来的轴向力不大，减速机输出轴使用了带短节的夹壳联轴节，且反应釜使用不带内置轴承的机械密封，故选用WJ型单支点机架（HG21566—95）。由搅拌轴的直径d＝40mm可知，机架的公称直径DN200，由文献【2】附表3可查得其结构尺寸如图6—2所示。

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