5.1.1搅拌轴直径的设计
电机的功率P＝2.2KW，搅拌轴的转速n＝100r/min，根据文献【1】表11-1选择搅拌轴材料为1Cr18Ni9Ti，[?]＝20MPa，剪切弹性模量G＝8×104MPa，许用单位扭转角[?]＝1.0°/m。
由m?9.553?106PnM得：m=9.553?10?=9.553662.21002.2N?mm
利用截面法得：
MTW?Tmax?m?10?100N?mm
由?max??[?]得：W??9.553?106Pn[?]6=9.5532.2?10?62.2100?20
拌轴为实心轴，由：W??0.2d3=9.553?10?100?20
解得d≥37.4mm，取d＝38mm
5.1.2搅拌轴刚度的校核
由文献【2】式（8-13）：?xma?max?9.553?10464?MTxmaGJ??180?3?103得：
?8?10?0.1?38?2.2100??180??10=0.72
?/m
因为最大单位扭转角?max＝0.72
/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＝38mm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。
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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
轴径d 40 D L 162 L1 L2 许用扭矩(N?m) 100 质量/kg 7.6 110 26
169 表5-2 夹壳联轴节的零件及材料
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
搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。搅拌器的形式主要有：桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。本釜选用折叶桨式搅拌器。根据表 3-1 选择搅拌器参数：
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表 5-3 搅拌器的重要参数
桨型 常用尺寸 dj/Di=0.35?0.80 常用运转条件 常用介质粘度范围 桨 式 b/dj=0.10?0.25 N?1?100r/min v=1.0?5.0m/s 叶片数Z?2 60 折叶角?=45、??小于2000mPa?s v—叶端线速度 根据条件选取得dj=600mm；b/dj=0.2，得b=120mm；选取折叶角?=45?。 桨式搅拌器与轴的连接常用螺栓对夹。当轴径d?50mm时，应加紧定螺钉；
当d>50mm时，加穿孔螺栓或圆柱销固定。桨式搅拌器的主要尺寸见表 3-2。 表 5-4 桨式搅拌器的主要尺寸/mm
螺栓 Dj d 螺钉 D1 N/nD0 数量 数量 ? B C m f E 质量 1.77 1.93 不大于 350 400 500 30 2 M1210 40 50 60 90 120 85 100 0.01 0.02 — 3 3.38 3.62 550 40 M12 600 700 850 950 1100 50 M16 4 1 12 140 110 45 150 70 4.59 0.025 10.42 0.05 12.11 4 13.57 0.075 20.95 16 M16 120 注： N—计算功率；kw；
n—搅拌器每分钟转速，r/min；
N/n—搅拌器桨叶强度所允许的数值，其计算温度《200?C
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
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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?4Di2式中Vc—操作容积，m3；VF—釜体封头容积，m3；Di—筒体的内径，m。 故H1?1.2-0.2545=0.8364m
?4?1.22取H1?836mm
液体的总装填高度Hi=H1?h2?836+325=1161（mm）
L2=1100+2错误！未找到引用源。325-1161=589mm
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?23Di?23Hi（见文献[4]215）
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=1161mm＜Di=1200mm，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=2×1161/3=774mm 故浸入液体的长度：L3=774mm
搅拌轴搅拌轴的长度L为：L=421+589+774=1784mm；取L=1780mm
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
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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?=1780-670=1110mm
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（防爆标志dⅡAT4）。根据电机的功率P＝2.2KW、转速n＝100r/min，由文献【6】表10-5-3选用的电机型号为：Y100L1-4，由文献【6】表10-5-12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＝2.2KW、搅拌轴的转速n＝100r/min、传动比i为1400/100＝14，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性能参数见表6-1。
表6-1标注减速器的性能参数
转速范围/(r/min) 4-16 16-160 125-250 320-500 电动机功率范围/KW 0.6-13 0.6-30 0.6-30 0.6-5.5 类型代号 XB BLD LC P 特性参数 柔轮分度圆直径 电动机功率、机型、减速比 中心距 V带型号和根数 减速器类型 谐波减速器 摆线针轮行星减速器 二级齿轮减速器 V带传动减速器 28