小型搅拌器三维造型设计及关键零部件工艺设计

单位代码02学号080105650分类号TH6密级毕业设计说明书小型搅拌器三维设计及关键零部件工艺分析院（系）名称工学院机械系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名杜炳指导教师杨汉嵩2012年5月6日黄河科技学院毕业设计说明书第I页小型搅拌器三维设计及关键零部件工艺分析摘要搅拌设备使用历史悠久，应用范围广。在化学工业、石油工业、建筑行业等等传统工业中均有广泛的使用。搅拌操作看来似乎简单，但实际上，它所涉及的内容却极为广泛。本文介绍了小型搅拌器设计的基本思路和基本理论，分析了搅拌器的基本结构及其相关内容及搅拌器的运动和其动力装置。通过对搅拌器的基本设备的描述和对其基本工作原理、作用和功能等相关文献的参考，从而对小型搅拌器的设计加以综述。用pro/e设计软件对搅拌器的零部件和整体进行三维设计。并对关键的零部件进行了工艺分析。关键词：传动装置，联轴器，支承装置，电动机，减速器黄河科技学院毕业设计说明书第II页The3DDesignofSmallBlenderandtheProcessanalysisfortheKeycomponentsAuthor:DuBingTutor:YangHansongAbstractTheequipmentofpulsatorhavealonghistoryandareusedinmostareas.meawhilepulsatorareusedintraditionindustrysuchaschemistryindustry，petroleumindustry，architectureindustryandsoon.Theoperationofmixroundlooksasifsimpleness，butactually，theingredientitinvolvedareplaguycomplexity.Thttextintroducesthebasicconsiderwayandthebasictheoreticsofsmallpulsatordesign，andanalyzedthebasicconfigurationofpulsatorandinterfixcontentandanalyzedtheathleticsandmotivityequipmentofpulsator.Overpassdescribethebasicfixtureofpulsatorandconsultitsbasicemploymentprinciple，functionandoperation，therebysummarizethedesignofsmallpulsator.UsingPro/esoftwaretodrawastirreronthecomponentsandtheoverallthree-dimensionalimage.Andtheanalysisofkeypartsoftheprocess.Keyword:Gearing，Joinshaftware，Bearingdevice，Electromotor，Reducer黄河科技学院毕业设计说明书第III页目录1绪论..............................................................11.1搅拌设备应用及作用............................................11.2搅拌物料的种类及特性..........................................11.3搅拌装置的安装形式............................................21.4毕业设计的意义................................................32搅拌器罐体结构设计...............................................42.1罐体的尺寸确定及结构选型......................................42.2内筒体及夹套的壁厚计算........................................52.3搅拌器的选型..................................................73传动装置选型.....................................................93.1选择电动机功率................................................93.2确定电动机转速................................................93.3减速器的选择..................................................93.4确定传动装置的总传动比和分配传动比...........................103.5计算传动装置的运动和动力参数.................................104传动系统的总体设计..............................................124.1高速级直齿轮传动的设计计算...................................124.2低速级直齿轮传动的设计计算...................................164.3用pro/e绘制齿轮的三维图形...................................204.4圆柱齿轮的加工工艺分析.......................................255减速器轴及轴承装置、键的设计....................................275.1高速轴及其轴承装置、键的设计.................................275.2中间轴及其轴承装置、键的设计.................................345.3低速轴及其轴承装置、键的设计.................................405.4用pro/e绘制轴承的三维图形...................................466搅拌轴的设计与校核..............................................496.1轴的结构.....................................................496.2轴的材料.....................................................49黄河科技学院毕业设计说明书第IV页6.3搅拌轴的计算.................................................506.4搅拌轴的形位公差和表面粗糙度要求.............................506.5轴径的最后确定...............................................506.6轴轴的加工工艺分析...........................................517搅拌器附件的选择................................................537.1搅拌器的轴封装置.............................................537.2结构选择及计算...............................................547.3液体进料管...................................................557.4设备支座的选择...............................................55结论..............................................................57致谢..............................................................58参考文献..........................................................59附录..............................................................60附录A齿轮的加工工艺过程.......................................60附录B轴的加工工艺过程.........................................61黄河科技学院毕业设计说明书第1页1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。1.1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：①使物料混合均匀；②使气体在液相中很好的分散；③使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀的悬浮；④使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；⑤强化相间的传质（如吸收等）；⑥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。1.2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。黄河科技学院毕业设计说明书第2页1.3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。(1)立式容器中心搅拌将搅拌装置安装在立式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3.7kW一下为小型，5.5~22kW为中型。(2)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