搅拌轴计算的力学模型

为方便计算,常对搅拌轴进行一些基本假设或力学简化,主要包括以下几方面内容

①搅拌器应浸入液体为连续相的介质中

②进出口处的介质流动对作用在搅拌轴上的流体径向力无显著干扰

③假设用刚性联轴器连接的可拆轴为整体轴,

④密封部件作用在轴上的力和轴承的柔度不予考虑

⑤假设搅拌器及轴上其他零件(附件)的重力、惯性力、流体作用力均作用在零件轴套的中部;若有几个轴套(如框式搅拌器),则把这些力近似地均分成几个部分,每一部分的力作用在每一轴套的中部

⑥当位于轴承以外的轴外伸部分长度不超过单跨轴跨长的30%,或者不超过悬臂轴悬臂长度的30%,而且装在该外伸部分上的零件质量不大于装在跨度中间或者悬臂部分上单个零件的质量时,则对位于轴承以外的轴可不予考虑

⑦在计算轴的临界转速时,对于深度小于0.1d的键槽和直径大于0.9d的局部环形沟槽可不加考虑(d为轴的设计最终直径

③对于悬臂搅拌轴,悬臂和跨间两个轴段各自应是等直径轴段,但两个轴段的直径可以相等也可以不等;对于单跨搅拌轴,跨间的轴段应是等直径轴段

③在等直径的轴段内,允许其上存在最大与最小直径差不大于5%设计最终轴径的区段,这时应取轴段内最长部分的直径视作等直径轴段的设计轴径

⑩假设搅拌轴是由同一种材料制成,且不考虑沿轴温度的变化。同时假设在扭转变形计算中,最大扭矩发生在传动侧轴承处

如果搅拌轴按柔性轴设计时,除作上述基本假设或力学简化外,还必须满足以下条件

①除单跨轴跨间段应是等直径轴段外,悬臂轴的跨间和悬臂两个轴段的直径也必须

②在轴的计算长度范围内不应装设可拆的联轴器。

③轴上只允许安装三叶后掠式搅拌器、开启涡轮搅拌器、圆盘涡轮搅拌器及推进式搅拌器等转速较高的搅拌器

④不允许在无折流挡板的搅拌容器中安装其他内件。

⑤不得在气体介质和气液介质中使用

⑥搅拌容器的充液高度应不低于1/2容器直径

⑦漏斗状漩涡液面凹下深度不应超过1/2充液高度,且漩涡最低不得低于搅拌器

⑧当搅拌器旋转使介质产生轴向流时,应保证搅拌轴仅受拉力面