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1、机械课程设计搅拌机的设计 院 系 专 业 班 级 学 号 学 生 姓 名 联 系 方 式 指 导 教 师李凌乐 二0一0年 一 月摘要搅拌反应釜主要由反应釜、搅拌装置、传动装置和轴封等组成，反应釜包括釜体和传热装置，它是提供反应空间和反应条件的部件，如蛇管、夹套和端盖工艺接管等。搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，靠搅拌轴传递动力，由搅拌器达到搅拌目的。传动装置包括电动机、减速器及机座、联轴器和底座等附件。它为搅拌器提供搅拌动力和相应的条件，轴封为反应釜和搅拌轴之间的密封装置，以封住釜体内的流体不致泄漏其装置由电机驱动经减速机带动搅拌轴即安装在轴上的搅拌器以一定转速旋转，使流体获得适当的流动场，并在
2、流动场内进行化学反应，为满足工艺的换热要求，容器上装有夹套，夹套内螺旋导流板的作用是改善。搅拌机的作用使不互溶液体混合均匀，制备均匀混合液、乳化液强化传质过程。使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应。制备均匀悬浮液，促进固体加速溶解、浸取或液固化学反应。强化传热，防止局部过热或过冷。关键字：搅拌 减速器 轴 传动 罐体AbstractStirrer tanks mainly by the reaction kettle, agitator, transmission shaft seal and components, including the kettle of reaction ca
3、ldron and heat transfer device, it is the space of reaction and reaction conditions provided the parts, such as snakes, jacket and cover process over etc. By mixing device and stirring shaft, mixer, stirring shaft transmission by force to stir by mixer. Transmission device including motor and reduce
4、r and base-plate, coupling and base and other accessories. It provides for blender mixing power and the corresponding condition, the shaft seal for the reaction kettle and stirring shaft sealing device, between the body to seal the fluid leakage from kettle by motor driven by the device reducer driv
5、e is installed in the stirring shaft axis of rotation speed mixer, with the appropriate fluid flow field in the flow field, and for chemical reaction, to meet the requirements of the heat transfer process, container, equipped with clip clip set inside spiral plate effect is improved.The mixer：（1）Mak
6、e no mutually dissolved liquid mixing, uniform mixture, emulsion preparation process of strengthening.（2）Make the gas in the liquid, strengthen the full or chemical reactions.（3）Preparation of solid acceleration, promote uniform suspension liquid or dissolving, calcining - solid chemistry.（4）Heat tr
7、ansfer enhancement, prevent local too hot or too cold.Key：mixing speed reducer transmission tanks Shaft目录1、概述42、设计任务书63、传动装置的设计64、联轴器、轴承、键的选择155、搅拌轴的设计166、轴封的设计177、搅拌器的设计188、罐体的设计199、参考文献2110、鸣谢221、概述1.1、简介化工生产过程中，用来完成化学反应过程的设备称为反应器常用的反应器有：固定床反应器、流化床反应器和搅拌反应器。其中搅拌反应器是应用最广泛的一种。在医药、农药、有机染料及三大合成材料（合成橡胶
8、、合成塑料、合成纤维）等工业部门都使用搅拌器来完成液-液、液-气和液-固相的化学反应过程。搅拌的方法有三种：人工搅拌、磁力搅拌、机械搅拌。人工搅拌一般借助于玻棒就可以进行，磁力搅拌是利用磁力搅拌器，机械搅拌则是利用机械搅拌器。1.2、搅拌机的作用使不互溶液体混合均匀，制备均匀混合液、乳化液强化传质过程。使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应。制备均匀悬浮液，促进固体加速溶解、浸取或液固化学反应。强化传热，防止局部过热或过冷。1.3、搅拌机工作原理从本质上讲搅拌过程就是在流体场中进行单一的动量传递或者是包括动量、热量、质量传递及化学反应的过程，而搅拌器就是通过使搅拌介质获得适宜的流动场而向其
9、输入机械能量的装置。搅拌过程为：电机通过减速机变速后带动搅拌器在一定转速下旋转，根据搅拌速度的不同，自叶轮处排出不同速度的流体，这股运动流体同时吸引挟带着周围的液体，使周围的静止流或低速流卷入其中，从而合成一股复杂的运动流。这股合成的运动流既有水平循环流，又有沿壁面及搅拌轴的上下循环流，这种循环流动，能够涉及搅拌罐内较大范围，起着体积循环作用。 从叶轮排出的液体把来自叶轮的能量传递到罐内介质，同时将罐内液体顺次循环到具有搅拌作用的叶轮近旁。由于瞬时速度波动会产生湍动、涡流等不规则移动，逐渐崩解而和周围的流体混合，其结果流体本身以及所包含的热量、质量和能量也都随之向周围移动，从而促进由于局部混合
10、、异相间界面更新等引起整体液流的传质和传热反应均质作用。 搅拌操作多种多样，搅拌介质差别也很大，各工艺过程对搅拌过程的要求也不尽相同，这些都要求不同型式的搅拌器与之相适应。各种搅拌器在配合各种可控制流动状态的附件后，更能使流体状态以及供给能量的情况出现多种变化，更有利于强化不同的搅拌过程1.4、构造搅拌机主要由搅拌装置、搅拌罐和轴封三大部分组成：1搅拌装置：包括传动装置、搅拌轴和搅拌器。搅拌过程通常由电动机经减速器减速后再由联轴器连接搅拌轴来带动固定在轴上的搅拌器转动。2搅拌罐 包括罐体、加热装置及附件。罐体为一个提供化学反应空间的容器。（3）为搅拌罐和搅拌轴之间的动密封。其作用是保证设备内处
11、于一定正压或真空条件操作并防止物料的逸出或杂质的渗入。主要有机械密封和填料密封。1-搅拌器 2-罐体 3-夹套 4-搅拌轴 5-压出管 6-支座 7-人孔 8-轴封 9-传动装置2、设计任务书（1）设计目标：低速搅拌机，使用齿轮减速机（2）设计内容：电机的选择；减速器的设计；联轴器的设计；搅拌轴的设计；罐体的设计及轴封。3、传动装置的设计3.1、电动机的选择设定搅拌速率为ne=60r/min；总传动比为i=16。则电动机转速nd=ne*i=60*16r/min=960r/min。设搅拌机内阻力F=3KN，传动线速度V=1.55m/s；则由Pe=F*V/1000（KW）=3*1.55*1000/
12、1000=4.65KW所以由Pd=Pe/0 可求得Pd又0=联e*联d*轴3*齿2=0.8927查表的齿轮联轴器效率联e=0.99，弹性连轴器效率联d =0.9927，滚动轴承效率轴=0.985，闭式圆柱齿轮效率齿=0.975. 解得Pd=Pe/0=4.65/0.8927=5.21kw查表9-132选择电动机：YB系列1000r/min，电动机的具体型号为YB160M-4,额定功率为7.5kw，满载转速为970r/min。满载电流：17A满载时效率：86%满载功率因数：cos=0.78堵转电流/额定电流：6.5A堵转转矩/额定转矩：2.0最大转矩/额定转矩：2.0净重:119kg 3.2减速器
13、的设计 减速器简图（1）传动比根据上边已确定电动机满载转速为n=970r/min运行速度为V=1.55m/s，车轮直径为D=500mm。 计算齿轮转速ne=60*1000*V/D=59.24（r/min） 传动比i=nd/ne=970/59.24=16.374(2)分配传动比 i=i1*i2i1-第一轴至第二轴传动比，i2-第二轴至第三轴传动比 因为i1=（1.3-1.4）i2 取i1=1.3 i2 解得：i1=4.615，i2=3.55（3）传动装置运动参数的计算 各轴转速计算 第一轴转速n1=n/i0=970/1=970r/min 第二轴转速n2=n1/i1=970/4.615=210.1
14、8r/min 第三轴转速n3=n2/i2=210.18/3.55=59.21r/min 误差(59.24-59.21)/59.24=0.051%4%;速度误差在允许范围内。 各轴功率的计算 P1=Pd*联d*轴=5.21*0.9925*0.985=5.093kw P2=P1*齿*轴=5.039*0.975*0.985=4.89kw P3=P2*齿*轴=4.891*0.975*0.985=4.697kw 各轴扭矩计算 T1=9550P1/n1=9550*5.093/970=50.14 N*M T2=9550P2/n2=9550*4.891/210.18=222.23 N*M T3=9550P3/n3=9550*4.697/59.21=757.58 N*M 将数据列表：轴号转速n r/min功率P kw扭矩 N*M19705.09350.142210.184.891222.19359.214.697757.58(4)各组传动齿轮设计 1、高速齿轮参数设计
