高剪切均質(zhì)機(jī)設(shè)計(jì)【通過答辯畢業(yè)論文+CAD圖紙】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 目錄 1、緒論 1 剪切均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)原理 1 3 2、 均質(zhì)機(jī)的設(shè)計(jì) 4 動(dòng)機(jī)的選擇 4 的設(shè)計(jì)與校核 5 的設(shè)計(jì) 5 的校核 5 承的選用 8 承型號(hào)選用 8 滑和密封 8 承的固定 9 軸器的選用 9 種聯(lián)軸器的比較 9 軸器型號(hào)的選用 10 封選用 10 械密封 10 子、轉(zhuǎn)子、葉片結(jié)構(gòu)與尺寸的確定 12 子與轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì) 12 片的設(shè)計(jì) 14 片和轉(zhuǎn)子的裝配關(guān)系 15 定葉片和轉(zhuǎn)子的鍵的選用與校核 15 江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 2 頁 共 24 頁 的選用 15 的校核 15 定葉片和轉(zhuǎn)子的螺栓的校核 16 座的設(shè)計(jì) 17 料進(jìn)口、出口尺寸的確定 17 軸的加工工藝 18 備安裝、調(diào)試與操作 18 總結(jié)和展望 20 致 謝 21 參考文獻(xiàn) 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 1 緒論 剪切式 均質(zhì)技術(shù)作為一種新型微米技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī) 藥、輕工、微生物等諸多行業(yè)，并得到迅速發(fā)展，已成為這些行業(yè)對(duì)有關(guān)流體、半流體產(chǎn)品品質(zhì)所必不可少的工藝過程。 國外早在 30 年前就產(chǎn)生并使用均質(zhì)機(jī)，且應(yīng)用于生產(chǎn)。目前，已有美國、日本、德國等 10 多個(gè)國家生產(chǎn)均質(zhì)機(jī)。 剪切式 均質(zhì) 機(jī)作為均質(zhì)機(jī)械中的佼佼者，也被廣泛的認(rèn)識(shí)和研究。自從 1948 年德國 司首次發(fā)明了應(yīng)用高剪切原理制成分散乳化設(shè)備，高剪切分散乳化設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了多種系列產(chǎn)品，在世界均質(zhì)機(jī)械行業(yè)處于領(lǐng)先地位。 近 40年來，國外，特別是歐洲一些國家在高剪切分散均質(zhì)機(jī)行業(yè)得到迅速發(fā)展，并在很多領(lǐng)域發(fā)揮著重大 作用，如化裝品、制藥、食品、涂料、黏合劑等。國外所研究制造的剪切式均質(zhì)設(shè)備基本上上是采用定一轉(zhuǎn)子型（ 結(jié)構(gòu)作為均質(zhì)頭，在電機(jī)的高速驅(qū)動(dòng)下（ 300，物料在轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)，形成強(qiáng)烈的液力剪切和 湍流，使物料在同時(shí)產(chǎn)生的離心、擠壓、碰撞等綜合作用力的協(xié)調(diào)作用力下，得到充分的分散、乳化、破碎，達(dá)到要求的的效果。美國和德國在剪切式均質(zhì)機(jī)的研究和開發(fā)方面都取得了顯著進(jìn)展。如美國 產(chǎn) 的多系列分散均制設(shè)備；美國 制的高剪切混合乳化機(jī)；德國 司研制的 散機(jī)；德國40型分散攪拌機(jī)；德國公司研制的系列高剪切分散乳化劑、管線式高剪切分散乳化劑、管式分散乳化劑、間歇式高剪切與間歇式 無軸承分散乳化劑、高效強(qiáng)力分散乳化劑等世界領(lǐng)先高科技產(chǎn)品。 我國的均質(zhì)機(jī)研究產(chǎn)品是從 50 年代個(gè)別廠家開始的，最早是上海煙草機(jī)械廠仿制美國產(chǎn)品，直到 80 年代才開始逐漸的生產(chǎn)均質(zhì)機(jī)，而且大多是傳統(tǒng)的高壓均質(zhì)設(shè)備。隨著國外剪切式均質(zhì)機(jī)的迅速發(fā)展，近年來，國內(nèi)許多科研人員，制造和使用廠家 也開始重視對(duì)剪切式均質(zhì)機(jī)的研究工作。目前，已建立了與國外廠商聯(lián)營、合資研制生產(chǎn)剪切式均質(zhì)機(jī)的公司 。如上海菲魯克（ 電設(shè)備有限公司；中美合資南通羅斯（ 合設(shè)備有限公司等?，F(xiàn)在國內(nèi)有許多廠家開始生產(chǎn)高剪切均質(zhì)機(jī)，如東市長江機(jī)電有限公司、上海環(huán)保設(shè)備總廠、上海威宇機(jī)電有限公司、上海市化工裝備研究所生產(chǎn)的集混合、分散、乳化、溶解、粉碎等功能為一體的系列剪切式均質(zhì)機(jī)。 剪切均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)原理 剪切均質(zhì)機(jī)基于超剪切原理，實(shí)現(xiàn)固相的微化和液相的乳化。目前采用剪切式均質(zhì)機(jī)主要工作部件 為一級(jí)或多極的相互嚙合的定轉(zhuǎn)子又有數(shù)層齒圈。其均質(zhì)乳化有以下方面： 1 液力剪切作用 液力剪切是指高速流動(dòng)的流體本身會(huì)對(duì)流體內(nèi)粒子產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切作用，而且由于高速流動(dòng)產(chǎn)生劇烈的微湍流，在湍流邊緣出現(xiàn)很高的局部速度梯度，處于這種局部速度梯度下的粒子 會(huì)受剪切而微?；?，液力剪切分層流剪切和湍流剪切。在層流區(qū)域，流體在定轉(zhuǎn)子槽道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，流體內(nèi)的最大流速及所受到的最大剪切力與流體流動(dòng)方向上的壓力梯度成正比。當(dāng)施以周期性高頻脈動(dòng)壓力梯度時(shí)，最大速度 在槽道壁面與機(jī)理道中心之間，偏離中心，且頻率增大，最大 速度增大，且向壁面趨近，剪切力增大。流體在同軸圓筒之間成為旋轉(zhuǎn)流，由于兩圓筒速度不同，間隙內(nèi)流體層之間 存在速度梯度，產(chǎn)生剪切力。如圓江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 4 頁 共 24 頁 筒設(shè)為定子和轉(zhuǎn)子，在定轉(zhuǎn)子間隙很小情況下，轉(zhuǎn)子速度越大，定轉(zhuǎn)子間隙越小，則最大剪切越大。而對(duì)于纖維物料處理時(shí)，在由高速旋轉(zhuǎn)的定轉(zhuǎn)子形成的流場(chǎng)內(nèi)， 由于流動(dòng)著的流體流于齒槽邊界接觸、不同速度運(yùn)動(dòng)的兩股流體相互接觸產(chǎn)生劇烈的湍流。湍流狀態(tài)下，由于不斷變化的流動(dòng)速度和由此產(chǎn)生的脈動(dòng)壓力作用于分散向顆粒表面，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切作用力。湍流強(qiáng)度越大，流體所受的剪切作用越大 ，另外，湍流運(yùn)動(dòng) 的脈動(dòng)特性使其具有傳遞擴(kuò)散性，從而使物料的粉碎過程中能更產(chǎn)生很好的分散、混合效果 。可以看出，當(dāng)速度達(dá)到一定值時(shí)，流體各層之前產(chǎn)生的剪切應(yīng)力大于纖維物料的臨界剪切應(yīng)力，從而使纖維物料破碎。 液力剪切是高速流動(dòng)的流體本身對(duì)流體內(nèi)粒子產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切作用，而且由于高速流動(dòng)產(chǎn)生劇烈的微湍流，在湍流邊緣出現(xiàn)很高的局部速度梯度，處于這種局部速度下的粒子會(huì)受剪切而微?；?，液力剪切分層流剪切與湍流剪切，高黏度物料一般處于層流狀態(tài)，低黏度物料 一般處于湍流狀態(tài)，果蔬汁物料處于兩者之間。 2 高頻壓力波作用 高頻壓力波主要有空穴效 應(yīng)，高頻壓力振動(dòng) ，可使顆粒表面周期性膨脹、壓縮，致使固相與液相顆粒破裂?？昭ㄐ?yīng)是由于大量氣泡隨壓力升高而瞬間潰滅而產(chǎn)生的高速微射流，速度可達(dá)到 100m/s 到 300m/s 這一高速微射流產(chǎn)生的脈沖壓力接近 200就是空穴效應(yīng)。高頻壓力振動(dòng)是由于定轉(zhuǎn)子齒槽時(shí)開時(shí)閉時(shí)產(chǎn)生的，高頻壓力波對(duì)果疏汁等含液 3機(jī)械撞擊、剪切作用 對(duì)于含固體顆粒物料的粉碎均質(zhì)，機(jī)械剪切與撞擊起主導(dǎo)作用，轉(zhuǎn)子帶有葉高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力場(chǎng) ，在轉(zhuǎn)子中心形成很強(qiáng)的負(fù)壓區(qū)，料液（液 液 或液固混合物）從定轉(zhuǎn)子 中心被吸入，在離心力地作用下，物料由內(nèi)圈向外圈運(yùn)動(dòng)，線速度越來越高，形成極大的壓力梯度場(chǎng)，在該場(chǎng)中，物料受機(jī)械力、流體力作用下，產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切、摩擦、撞擊以及物料間的相互碰撞、摩擦實(shí)現(xiàn)固相在微粒與液相的乳化 。 圖 1子 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 圖 1剪切粉碎機(jī)定轉(zhuǎn)子示意圖 其工作原理為：物料經(jīng)初粉碎后，與大量的水混合物，使物料有了一定的流動(dòng)性。轉(zhuǎn)子帶有葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子中心形成的負(fù)壓區(qū)，料液（纖維物料與流體混合 物）從定轉(zhuǎn)子中心被吸入，在離心力作用下，物料由中心向四周擴(kuò)散，在向四周擴(kuò)散過程中，物料首先受到葉片的攪拌、并在葉片端面與定子齒圈內(nèi)側(cè)窄隙間受到剪切，然后進(jìn)入內(nèi)圈轉(zhuǎn)齒與定齒的窄小的間隙內(nèi)，在機(jī)械 力和流體力學(xué)效應(yīng)的作用下，產(chǎn)生很大的剪切、摩擦、撞擊以及物料間的相互碰狀和摩擦作用而使物料破碎。隨著轉(zhuǎn)齒的線速度由內(nèi)圈向外圈逐漸增高，粉碎環(huán)境不斷改善，物料在向外圈運(yùn)動(dòng)過程中受到越來越強(qiáng)烈的剪切、摩擦、沖擊、碰撞等作用而被粉碎得越來越細(xì)。以下是定子和轉(zhuǎn)子的實(shí)物圖。 圖 1子 轉(zhuǎn)子實(shí)物圖 動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)軸連接形式 通常，帶傳動(dòng)用于中小功率電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)械之間的動(dòng)力傳遞。其優(yōu)點(diǎn)主要有：適用于中心距較大的傳動(dòng)；帶具有良好的撓性 ，可緩沖和沖擊、吸收振動(dòng)；過載時(shí)帶與帶輪間回出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動(dòng)失效，但可防止損壞其他零件；結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。當(dāng)然他也有不少缺點(diǎn)；傳動(dòng)的外輪廓尺寸較大；需要張緊裝置；由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；帶的壽命較短；傳動(dòng)效率較低。在此生產(chǎn)線中設(shè)計(jì)使用的高剪切均質(zhì)機(jī)，其功率不算大，所以其整個(gè)機(jī)體的尺寸也較小。聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，且效率高。 綜合以上各個(gè)方面，可以將電動(dòng)機(jī)軸 和轉(zhuǎn)軸用聯(lián)軸器直接連接起來，做成臥式結(jié)構(gòu)，這樣其傳動(dòng)效率較高，且使其專用空間減少，從而大大提高機(jī)器工作效率。如圖 1 江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 6 頁 共 24 頁 圖 1 - 3 - 2 - 1 電 動(dòng) 機(jī) 與 轉(zhuǎn) 軸 聯(lián) 結(jié) 簡 圖圖 1動(dòng)機(jī)遇轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)簡圖 2 均質(zhì)機(jī)的設(shè)計(jì) 動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī) 的類別有一般異步電動(dòng)機(jī)、變速異步電動(dòng)機(jī)、防爆異步電動(dòng)機(jī)等 ,在此選用一般異步電動(dòng)機(jī)即可滿足工作要求 . 電動(dòng)機(jī)外殼結(jié)構(gòu)形式 :在本設(shè)計(jì)的生 產(chǎn)環(huán)境中 ,可能有水滴落、飛濺 ,容易造成電機(jī)燒壞 ;且空氣中經(jīng)常存在叫多的灰塵 ,所以在此電動(dòng)機(jī)的外殼形式選擇封閉式中的自扇冷卻式結(jié)構(gòu) ,其在本身轉(zhuǎn)軸上 (封閉部分以外 )裝有風(fēng)扇 ,以冷卻機(jī)身 . 一般異步電動(dòng)機(jī)中包括 相異步電動(dòng)機(jī)、 相異步電動(dòng)機(jī)、相異步電動(dòng)機(jī)和 列高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)和 列電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)均是 Y 系列(機(jī)的派生產(chǎn)品 ,而對(duì)于 相異步電動(dòng)機(jī) ,此電動(dòng)機(jī)為封閉 自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī) ,效率高、節(jié)能 ,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距高、噪聲低、振動(dòng)小 ,運(yùn)行安全可靠 屑 或其他雜務(wù)侵入電機(jī)內(nèi)部 ;具有與 Y 系列相同的用途于驅(qū)動(dòng)無特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備 ,如水泵、鼓風(fēng)機(jī)、金屬切削機(jī)床及運(yùn)輸機(jī)械等 )外 ,還能適用于灰塵多、水土飛濺的場(chǎng)所 ,如球磨機(jī)、碾米機(jī)、磨粉機(jī)、脫谷機(jī)及其他農(nóng)用機(jī)械、食品機(jī)械、礦山機(jī)械等 . 已知電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為 1)第九章 ,在此處選用 電動(dòng)機(jī) ,機(jī)座不帶底腳 ,端蓋不帶凸緣 940r/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 圖 2 - 1 - 1 電 動(dòng) 機(jī) 簡 圖圖 2動(dòng)機(jī)簡圖 的設(shè)計(jì)與校合 的設(shè)計(jì) 3 式中 KW r/機(jī)和軸之間使用一彈性聯(lián)軸器相連 軸用滾動(dòng)球軸承支撐 軸選用材料 :1 C=140（不銹鋼 25 P= 9 9 機(jī),n=2940r/所以 4 0 3 考慮到軸上要開鍵槽 ,所以直徑放大 7%左右 所以 D=7%=因?yàn)檩S上每個(gè)轉(zhuǎn)子處要開兩個(gè)鍵槽 ,所以去 =取 D=35 軸的校合 的強(qiáng) 度校 核 軸的受力情況如圖 2示 ,未注單位為 中重力 0,98,70321 ;由 于 軸 的 轉(zhuǎn) 速 較 高 , 所 以 轉(zhuǎn) 子 產(chǎn) 生 的 偏 心 力 得 加 以 考 慮 , 偏 心 力8(1046105 23321 ,其中 偏心距 ,所以 。 江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 8 頁 共 24 頁 2 3A - 2 - 2 - 1 軸 的 受 力 簡 圖圖 2的受力簡圖 - 4 4 . 1 N . . 9 N . . 1 3 N . - 2 - 2 - 2 軸 的 彎 矩 合 成 圖圖 2的彎矩和成圖 - 2 - 2 - 3 軸 的 扭 矩 圖圖 2的扭矩圖 軸的材料為 1經(jīng)淬回火后 ,其許用應(yīng)力 301 ,做出軸的彎距圖 ,如圖2則 M= 軸的轉(zhuǎn)矩 : 40229 9 509 5 50軸的扭矩圖如圖 2則 危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 :從圖可見 ,若將此軸看作 D=35則軸承所支撐的 其當(dāng)量彎矩為 : 22 )( 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 ,取折合系數(shù) ,代入上式可得 : (2所以 p 所以此軸符合強(qiáng)度要求 . 軸的剛度校核 將軸的受力進(jìn)行簡化 ,如圖 2 9 4 . 4 3 m - 2 - 2 - 4 軸 的 受 力 簡 圖圖 2的受力簡圖 當(dāng)量作用力 P 處的撓度最大 ,且最大撓度 ,其中 43E 為材料的彈性摸量 ,查得 10 時(shí)的 ;當(dāng)軸為等直徑時(shí) , 464. 求軸的當(dāng)量直徑 ;查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得不等直徑的階梯軸的當(dāng)量直徑 ni 階梯 軸 階梯軸 L 兩支承之間的長度 ; 當(dāng)載荷作用于兩支承之間時(shí) ,L=1; 當(dāng)載荷作用于兩懸臂時(shí) ,L=1+K; K 軸的懸臂長度 . 所以 江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 10 頁 共 24 頁 所以因?yàn)檗D(zhuǎn)子與定子每一圈齒之間的間隙為 以起剛度也符合要求 . 承的選用 軸承分為滾動(dòng)式軸承和滑動(dòng)式軸承兩大類 ,其中滾動(dòng)軸承按滾動(dòng)體的形狀又可分為球軸承和滾子軸承 ,滾子軸承中又包括圓住滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承和調(diào)心滾子軸承 ;滾動(dòng)軸承可分為干摩擦軸承和含油軸承等 . 承型號(hào)選用 與滑動(dòng)軸承比 ,滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、潤滑簡便和易于互 換等優(yōu)點(diǎn) ; 本質(zhì)均機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速較高 ,載荷不大 ,主要承受徑向載荷 ,但其旋轉(zhuǎn)精度要求較高 ,且支承剛度較高 ,所以可成對(duì)采用深溝球軸承 . 當(dāng)軸承內(nèi)徑相同時(shí) ,外徑愈小 ,滾動(dòng)體愈小愈輕 ,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體作用于外圈滾道上的離心力愈 小 ,因此更合適與高速下工作 ,但同時(shí)要承受一定的載荷 ,所以直徑系列選用 3(中 )系列 . 綜上考慮 ,選用深溝球軸承 632. 潤滑和密封 潤滑的作用 潤滑過程中 ,軸承內(nèi)部各元件見 ,均存在不同程度的相對(duì)滑動(dòng) ,從而導(dǎo)致摩擦發(fā)熱和元件的磨損 軸承進(jìn)行可靠的潤滑 . 潤滑的主要目的是 ; 1)減小摩擦發(fā)熱 ,避免工作溫度過高 2)降低磨損 3)防止銹蝕 4)密封 (脂潤滑 ) a 代表軸承的轉(zhuǎn)速 (r/ 當(dāng)2) 510 時(shí) ,一般可采用潤滑脂潤滑 , 在此 0 2940=17640 ,所以可以選用脂潤滑 . 且脂潤滑的優(yōu)點(diǎn)在于 :油膜強(qiáng)度高 ;油脂粘附性好 ,不易流失 ,使用時(shí)間較長 ;密封簡單 ,能防止灰塵、水分和其他雜務(wù)進(jìn)入軸承 潤滑脂的不足或過多 ,都會(huì)導(dǎo)致軸承工作中升溫增大 ,磨損加快 ,故潤滑脂的填充量要適度 以填充量占軸承與外殼見的 1/3 1/2為宜 且操作方便 ,所以對(duì)軸承的密封可采用防塵蓋 . 所以選用軸承為 6312 2Z. 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 軸承的固定 軸承的固定方式有兩端固定支承、 固定 游動(dòng)支承、兩端游動(dòng)支承 周主要用于傳遞扭矩 ,軸承所受的軸向和徑向力都很小 ,且由于安裝了機(jī)械密封 ,為防止其的損壞 ,要求軸基本上不產(chǎn)生軸向位移 ,由此對(duì)其軸承的固定采用固定 游動(dòng)的方式 圖 2 - 3 - 3 - 1 軸 承 固 定 方 式 圖圖 2承固定方式圖 軸器的選用 幾種聯(lián)軸器的比較 序號(hào) 1 2 3 聯(lián)軸器名稱 凸緣聯(lián)軸器（ 5843 1986） 彈性套柱銷聯(lián)軸器（ 4323 1984） 梅花型彈性聯(lián)軸器（ 5272 1985） 轉(zhuǎn)距范圍 /N m 10 20000 16000 16 25000 軸徑范圍 /0 180 9 170 12 140 最高轉(zhuǎn)距/ 1r 13000 1400 8800 1150 15300 1100 許用相對(duì)位移 軸向/求兩軸嚴(yán)格精確對(duì)中 較大 向/向 1 30 0 30 1 2 特點(diǎn)及應(yīng)用說明 機(jī)構(gòu)簡單，工件可靠，裝拆方便，剛性好，傳遞轉(zhuǎn)距大，但不能吸收沖擊。當(dāng)兩軸對(duì)中精度較低時(shí)，將引起較大的附加載荷，適用于工件平穩(wěn)的一結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，具有一定的彈性和緩沖性能，補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移不大，當(dāng)位移量太 大時(shí)，彈性件容易損壞，主要用于一般的中小功率傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，有緩沖減振性能，安全可靠，耐磨，對(duì)加工精度要求不高，適應(yīng)范圍廣，可用于各種中小功率的水平和垂直傳動(dòng)軸系，工作江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 12 頁 共 24 頁 般傳動(dòng)，高速傳動(dòng)時(shí)需要有高的對(duì)中和制造精度 系，工作溫度 0 溫度 80 聯(lián)軸器型號(hào)的選用 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 40229 5 509 5 50查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 17 K 所以 表 選取 梅花型彈性聯(lián)軸器 封選用 密封可以分為靜密封和動(dòng)密封兩大類。靜密封主要有 墊密封、密封膠密封和直接接觸密封三大類。動(dòng)密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型。 目前，常用于旋轉(zhuǎn)軸密封的有機(jī)械密封、填充密封和油封。填充密封主要作動(dòng)密封，它廣泛用做離心泵、壓縮機(jī)、真空泵、攪拌機(jī)和船舶螺旋槳的轉(zhuǎn)軸密封等。機(jī)械密封又稱端面密封，是旋轉(zhuǎn)軸用動(dòng)密封，被廣泛用于石油、化工、冶金、航空、原子能等工業(yè)中。油封也可用于旋轉(zhuǎn)軸密封。 機(jī)械密封 機(jī)械密封原理 圖 2械密封原理簡圖 1- 靜環(huán)， 2345678在總裝圖中可以看到，機(jī)械密封采用了外裝形式，其定位依靠甩水環(huán)和套筒，均質(zhì)腔買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 底盤中心有凸緣回轉(zhuǎn)臺(tái)，以及用來排除液料的渦輪結(jié)構(gòu)防止了大部分的含顆粒料液進(jìn)入，避免了因介質(zhì)壓力與彈簧力的方向相反而相互縣的泄露。但是，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，彈簧力不變，端面受力太大，由于摩擦副尚未形成液面，端面上比壓過大容易磨傷密封面。在這里采用機(jī)械密封將容易泄露的軸向密封 改變?yōu)檩^難泄露的靜密封和端面徑鄉(xiāng)接觸的動(dòng)密封。減少了泄露量，降低了對(duì)軸的精度和表面粗糙的要求，由于減少了軸的接觸面積，使得軸不易受磨損。 機(jī)械密封與成型填料密封的比較 機(jī)械密封與軟填料密封相比較，有如下優(yōu)點(diǎn)：密封可靠，在長期的運(yùn)行中，密封狀態(tài)穩(wěn)定，泄露量很小，按粗略統(tǒng)計(jì)，其泄露量一般僅為軟填料密封的 1/100；使用壽命長，在油、水類介質(zhì)中一般可達(dá) 1 2 年或更長時(shí)間，在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上；摩擦功率消耗小，機(jī)械密封的摩擦功率緊為軟填料密封的 10% 50%；軸或軸套基本上不 受磨損；維修周期長，端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下，無須經(jīng)常的維修；抗振性好，對(duì)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感；適用范圍廣，機(jī)械密封用于低溫、高溫、真空、高壓、不同轉(zhuǎn)速，以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)等的密封。但其也有一些缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)制造加工要求高；安裝與更換比較麻煩，并要求工人有一定的安裝技術(shù)水平；發(fā)生偶然性事故時(shí)，處理較困難；一次性投資高。 本均質(zhì)機(jī)在工作中要求密封處基本上無泄露，一旦泄露，會(huì)對(duì)機(jī)內(nèi)的物料造成污染。 綜上考慮，在此選用機(jī)械密封。 對(duì)于軸： d /9860 22940 機(jī)械密封處線速度： 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)形式的選擇 對(duì)本均質(zhì)機(jī)調(diào)查后可發(fā)現(xiàn) 介質(zhì)為液體，起壓力為 2公斤，溫度在 0 80范圍內(nèi)，軸徑為 42速為 2940r/ 介質(zhì)特性 介質(zhì)壓力低，無腐蝕性，無固體顆粒及纖維雜質(zhì)，且不宜汽化和結(jié)晶。 主機(jī)工作特點(diǎn)與環(huán)境條件 連續(xù)操作；主機(jī)安裝在室內(nèi)；周圍氣氛性質(zhì)良好，溫度變化不大。 幾乎不允許有泄露，并且對(duì)泄露方向有要求；壽命盡量長些，從而降低更換次數(shù)，且可靠 性要高些。 綜上考慮 選用： 42 型機(jī)械密封， 機(jī)械密封的冷卻與潤滑 機(jī)械密封的冷卻與端面潤滑由循環(huán)請(qǐng)水系統(tǒng)保證。循環(huán)水流量由機(jī)體外管道閥門控制。少量泄露的清水被甩水環(huán)甩至軸承座支架板，經(jīng)由排水管排出。 油封的選用 油封與其它密封裝置的比較 油封與其它 密封裝置比較有下列優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、容易制造。簡單油封一次便可以模壓成型，即使最復(fù)雜的油封，制造工藝不復(fù)雜。金屬骨架油封也只需要經(jīng)過沖壓、膠接、鑲嵌、 模壓等工序即可將金屬與 橡膠組成所需要求的油封。 重量輕、耗材少。每種油封都是薄壁的金屬件與橡膠件的組合，其材料耗費(fèi)極少，因而每個(gè)油封的重量很輕。 油封的安裝位置小，軸向尺寸小，容易加工，并使機(jī)器緊湊。 密封性能好，使用壽命江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 14 頁 共 24 頁 較長。對(duì)機(jī)器的振動(dòng)和主軸的偏心都有一定的適應(yīng)性。 裝拆容易、檢修方便。 價(jià)格便宜。 油封對(duì)內(nèi)可封油，對(duì)外可防塵。 油封的缺點(diǎn)在于不能承受高壓，但機(jī)械密封處由油所產(chǎn)生的壓力在兩公斤左右，油封足可以承受。 油封的工作范圍 油封的工作范圍如表 2示 表 2封的工作范圍表 工作壓力 封面線速度 低速型 4m/s 高速型 4 15m/s 工作溫度 150（與橡膠種類有關(guān)） 適用介質(zhì) 油、水及弱腐蝕性液體 壽命 500 2000h 油封處線速度： 油封的結(jié)構(gòu) 在此選擇橡膠骨架結(jié)構(gòu) 把沖壓好的金屬骨架包在橡膠之中，成為內(nèi)包骨架型，其制造工藝稍微復(fù)雜一些。但剛度好 ，易裝配，且鋼板材料要求不高。 油封材料 鑒于油封處于大氣和油的環(huán)境中，所以要求材料的耐油性、耐大氣老化性能良好；同時(shí)它常遇灰塵、水，且有很高的轉(zhuǎn)速，因此要求耐磨性和耐熱性良好。丁腈橡膠的耐油性能優(yōu)異。 所以選擇丁腈橡膠作為油封材料。 油封的潤滑 安裝時(shí)對(duì)油封唇部涂潤滑脂。因?yàn)殇嚮鶟櫥哪蜔?、耐水性能好，溫度變化時(shí)稠度很少變化，適用溫度范圍廣，遇水也不降低其潤滑性能，所以油封的潤滑選用鋰基潤滑脂。 封圈 用做油 封的旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈選用內(nèi)包骨架有副唇的密封。對(duì)于外部環(huán)境多灰塵、雨水及雜質(zhì)等場(chǎng)合，應(yīng)采用有副唇的密封圈。 綜上所述，選用 88中的 子、轉(zhuǎn)子、葉片結(jié)構(gòu)與尺寸的確定 定子與轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì) 紡織漿料的均質(zhì)步驟，在整個(gè)生產(chǎn)工序中非常重要，此工序中的主要部件 高剪切均質(zhì)機(jī)，其中的關(guān)鍵部件為定 轉(zhuǎn)子部件，其結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量有非常大的影響。 定子的設(shè)計(jì) 定子的材料為 結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 37406 - 6 - 1 - 1 定 子 結(jié) 構(gòu) 圖圖 2子結(jié)構(gòu)圖 表 2子結(jié)構(gòu)主要尺寸 名稱 定子直徑 定子高 齒高 齒圈槽深 齒圈距 齒間距 齒厚 數(shù)值（ 198 40 0 7 3 6 此定子裝拆方便，且盤上開了一個(gè)鍵槽，利用鍵來防止其在剪切過程中轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)子的材料也是 結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 2 圖 2 - 6 - 1 - 2 轉(zhuǎn) 子 結(jié) 構(gòu) 圖圖 2子結(jié)構(gòu)圖 江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 16 頁 共 24 頁 表 2子結(jié)構(gòu)主要尺寸 名稱 轉(zhuǎn)子直徑 轉(zhuǎn)子高 齒高 齒圈槽深 齒圈距 齒間距 齒厚 數(shù)值（ 137 45 0 7 3 6 轉(zhuǎn)子與葉片做成分離式，便于裝拆。 葉片的設(shè)計(jì) 葉片的材料也是 片的設(shè)計(jì)參考離心 泵葉片的設(shè)計(jì)，考慮到處理的是含固體顆粒的固 此將葉片設(shè)計(jì)成開啟式后彎葉片渦輪，這種渦輪直徑小，葉片寬，轉(zhuǎn)速高，具有高剪切力和較強(qiáng)的循環(huán)能力，同時(shí)，由于中間無圓盤，上下液體流動(dòng)通暢，排除性能好，且葉片不易磨損，并且要求葉片彎曲公式： )c )s .1 ，其結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 2 - 6 - 2 - 1 葉 片 結(jié) 構(gòu) 圖圖 2片結(jié)構(gòu)圖 表 2片結(jié)構(gòu)主要尺寸 名稱 葉片直徑 葉片總高 葉片高 葉片數(shù)目 數(shù)值（ 85 48 30 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 葉片和轉(zhuǎn)子的裝配關(guān)系 葉片和轉(zhuǎn)子均做成分離式，其裝配非常方便，其裝配關(guān)系如圖 2圖 2 - 6 - 3 - 1 葉 片 和 轉(zhuǎn) 子 裝 配 圖圖 2片和轉(zhuǎn)子裝配 定葉片和轉(zhuǎn)子的 鍵的 選用與效核 圖 2 - 7 - 1 軸 上 鍵 槽 與 鍵 的 結(jié) 構(gòu) 鍵的選用 因?yàn)?D=35通平鍵 中 選用鍵 4510 79較松鍵聯(lián)結(jié)。 鍵的效核 如圖 2示，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 10 M p aM p 0,130 鍵的擠壓強(qiáng)江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 18 頁 共 24 頁 度效核： p 3 所以所選鍵的擠壓強(qiáng)度符合要求。 鍵的剪切強(qiáng)度效核： M p ab 3 所以所選鍵的剪切強(qiáng)度也符合要求 綜上得，所選鍵符合要求。 定葉片和轉(zhuǎn)子的螺栓的效核 一隊(duì)轉(zhuǎn)字齒盤與葉片用 5個(gè)均布的螺栓聯(lián)結(jié)，螺栓 2 0 0 05 7 8 3/168 材料位不銹鋼。 各螺栓受力 54321 式中 T 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩； r 各螺栓中心線與轉(zhuǎn)軸中心線的距離， 所以 4 7 3 單個(gè)螺栓預(yù)緊力 ， 式中 可靠性系數(shù)， 取 1.1 M 接合面數(shù)目， m=1； F 接合面摩擦系數(shù)，取 f=所以 4 式中 1d 螺紋小徑， 所以 M p ， 又 ， 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 s 材料屈服極限，s=900S 緊螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)，取 S=5， 所以 M 590 0 ， M 8 01 6 8 ， 所以此處固定所用的螺栓符合強(qiáng)度要求。 座的設(shè)計(jì) 注意的一些問題有由于鑄鐵的鑄造性能好、價(jià)廉和吸振能力強(qiáng)，此支座采用鑄造完成。設(shè)計(jì)中要注意的一些問題有： 支座的設(shè)計(jì)主 要應(yīng)保證剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。 1剛度 評(píng)定大多數(shù)支座工作能力的主要準(zhǔn)則是剛度。 2強(qiáng)度 強(qiáng)度是評(píng)定重載支座工作性能的基本準(zhǔn)則。 3穩(wěn)定性 支座受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問題。 此外，再滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，支座設(shè)計(jì)應(yīng)盡量滿足其設(shè)計(jì)中的一般要求： 1支座的重量應(yīng)要求輕、成本低。 2抗振性好。把受迫振動(dòng)限制在允許范圍內(nèi)。 3噪聲小。 4溫度場(chǎng)分布合理，熱變形對(duì)精度的影響小。 5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機(jī)械加工。 6結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部 件。 7造型好。使之既適用經(jīng)濟(jì)，又美觀大方。 參考已有均質(zhì)機(jī)的支座設(shè)計(jì)，本均質(zhì)機(jī)支座的結(jié)構(gòu)如圖 2 圖 2 - 9 - 1 支 座 結(jié) 構(gòu) 圖圖 2座結(jié)構(gòu)圖 料 2 進(jìn)口、出口尺寸的確定 本均質(zhì)機(jī)的處理量約為 15 3 （包括水在內(nèi)），由 2 ， Q 處理量， ；江南大學(xué)畢業(yè)論文 第 20 頁 共 24 頁 r 進(jìn)口內(nèi)徑， m; 舞料進(jìn)口流速， m/s; t 時(shí)間， s. 有 1 0 0315 考慮到 物 料進(jìn)去后有個(gè)加速，所以取 d=45機(jī)械手冊(cè)（新版） 1 此處內(nèi)螺紋選用圓柱內(nèi)螺紋 ； 對(duì)于物料出口，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版） 1 選用圓柱外螺紋 。 軸的加工工藝 轉(zhuǎn)軸的機(jī)械加工工藝過程如表 2 備安裝、調(diào)試與操作 在零件裝配中注意以下幾點(diǎn)要求： 零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有銹 蝕、切 屑、油圬、著色劑和灰塵。 裝配完成后，撥動(dòng)聯(lián)軸器，若出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，金屬碰撞聲等，檢查后進(jìn)行重新裝配。 筒體外表涂黃色油漆。 再按照總裝配圖進(jìn)行裝配，在裝配中注意以下幾點(diǎn)要求： 零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有氧化皮、銹蝕、切 屑、油圬和灰塵等。 裝配前應(yīng)對(duì)零、部件的主要配合尺寸，及相關(guān)精度進(jìn)行復(fù)查。 裝配完成后，撥動(dòng)聯(lián)軸器，若出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，金屬碰撞聲等，進(jìn)行重新裝配。 泵入清水循環(huán)潤滑冷卻，加入適量的水進(jìn)行 二十分鐘的試驗(yàn)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無沖擊。要求各聯(lián)接件、緊固件不松動(dòng)。密封處、結(jié)合處無泄露。 底 座和機(jī)身涂黃色油漆。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 表 2軸機(jī)械加工工藝過程 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容要求 基面 設(shè)備 1 下料 不銹鋼 106580 鋸床 2 車 光右端面，加工右端外形 5077 ，右端打中心孔 5 ，保持有效總長1060；光左端面，左端打中心孔 5 左 端 面 外形；右端外形 5077 爪定心卡盤 3 粗車各端長度和直徑 各尺寸留余量 2米 右 端 外 形5077 ；左端中心孔 爪定心卡盤；尾頂尖 4 粗車（調(diào)頭） 各尺寸留余量 2米 左端外形；右端中心孔 爪定心