氯乙烯聚合釜的设计说明书+CAD图纸+答辩PPT(14)
搅拌轴材质的选用应从受力情况及工作条件出发，遵循经济合理的原则，搅拌轴工作时，应主要是受到扭转力，有时还受弯曲和冲击力的作用，故轴的材质应有足够的强度、刚度和韧性。为了便于加工制造和优良的切削加工性能，所以搅拌轴常用45号优质钢制造。
4.7.2 搅拌轴的结构
搅拌轴的结构可以采用实心轴或是空心轴，结构形式根据轴上安装的搅拌器类型、支承的结构和数量以及与联轴器的连接要求而定，还要考虑腐蚀等因素的影响。本次设计的搅拌器形式为桨式搅拌器，轴头较简单，因用螺栓对夹，采用光轴即可。
4.7.3 搅拌轴的支承条件
搅拌轴的支承条件对其刚度影响较大，按支承情况，搅拌轴分为悬臂式和单跨式两种。悬臂式搅拌轴在搅拌设备内不设置中间轴承或是底轴承，因此文护检修方便。本次设计选择悬臂式搅拌轴，选用单支点机架。
4.7.4 搅拌轴的计算
搅拌轴的特点是轴叫细长，常受到扭转载荷、弯曲载荷和轴向载荷所组成的合成载荷。实际上，搅拌轴主要是按扭转强度来计算。弯曲载荷很难计算。因此，轴按扭转计算时，常采用降低许用扭转应力的办法以补偿弯曲应力的影响。
(1) 计算最小轴径dmin
对搅拌轴而言，承受弯扭组合作用，其中以扭转为主。工程中常用近似的方法计算，假定轴受扭转作用，后用安全系数调节许用应力，以弥补由于忽略弯曲作用而引起的误差，根据《搅拌设备设计》P180，式5-10可得轴的最小直径的计算公式如式(4.2)所示。
（4.2）
式中d—搅拌轴直径；N—传递功率，Hp，1Kw=1.36 Hp，N=10Kw；n—搅拌轴转速。
根据《搅拌设备设计》[2]P180，表5-9可知[σ]k取最小值，[σ]k =30Mpa，A取最大值，A=10.6。
代入上式可得 =
根据《搅拌设备设计》P188，表5-13：N=10Kw，n=120r/min时，45号钢，d=58mm。
(2) 确定底间距
底间距与搅拌轴内径的比值一般在0.05~0.3范围内。
底间距c=(0.05~0.3) Di= (0.05~0.3) ×1800=90~540mm，
考虑到实际生产中容器底部将会有0.3m厚的沿积物，所以c值不能太小；c值太大搅拌不足，结合实际取c=0.5m=500mm。对于双层搅拌器，搅拌底层间距Sp=(0.5~2)Di=(0.5~2)×1800=900~3600。
取Sp=1.0m。
4.7.5 确定搅拌轴尺寸
参考《悬臂搅拌轴承间距确定》[5]在搅拌设备设计中，当前一种流行趋势是大量采用悬臂轴结构，以解决在采用底轴承结构时带来的安装检修困难、对中麻烦、在有磨损性物料时造成轴承磨损、堵住咬死等问题。
查《机械设计课程设计手册》[6]P26，当初估轴径时，根据工作条件选择合适的材料，并按扭转强度条件初步估算轴段的最小直径，若此段轴有键槽，还应考虑键槽对轴强度消弱的影响，对于直径不大于100mm的轴，有一个键槽时直径增大4%，同一轴段有两个键槽时直径增大7%。本次设计为等径轴，同一轴断有两个键槽，所以取直径增大7%。则d=(1+7%)dmin=(1+7%)×58=62.06mm。
查《HG/T3167-1986 搅拌轴径系列》取d=70mm。
查《HG/T21568-1995 搅拌传动装置-传动轴》[15]表3.0.3，d=70mm，深入反应釜的长度L=480mm。
4.7.6 轴刚度校核
为防止轴产生较大的扭转变形，以免在运行中引起震动造成轴封失效，应将轴的扭转变形限制在一个允许的范围内，这就是设计中的扭转刚度条件。为此，扭转轴要进行刚度计算。工程上以单位长度的扭转角φ，不得超过许用扭转角[φ]作为扭转的刚度条件。