搅拌器的机械设计8
机械搅拌设备的设计方法及要点分析
机械搅拌设备的设计方法及要点分析管永俊摘要：文章介绍了机械搅拌设备进行设计时的思路，在满足工艺条件下进行搅拌设备结构设计。
分析了搅拌过程原理、搅拌器型式和搅拌罐体及搅拌轴的设计计算。
关键词：搅拌设备；设计方法；设计计算搅拌操作可以使两种或两种以上的物料在外界力的作用下加速流动，从而使不同的物料在彼此之间相互分散，达到均匀混合，加速传热和传质的目的。
搅拌的物料可以是液相、固相和气相，其中液相流体较多。
通过搅拌设备的工艺过程可以使相溶的液相物料均匀混合，使不相溶的另液相均匀乳化，使气体在液相中均匀的分散，使固体粒子在液相中均匀悬浮。
搅拌设备在工业生产中被用于物料混合、溶解、乳化、吸收、萃取、化合以及传热等工艺过程。
在食品、医药、化工、水处理等工业生产中，带有搅拌装置的化工设备应用范围很广。
由于机械搅拌操作条件可控范围较大，能适应多样化的工业生产，因此机械搅拌设备得到广泛应用。
机械搅拌设备由搅拌罐体和搅拌装置两大部分组成。
搅拌罐体是搅拌液相流体为主体介质进行各种物理、化学过程的容器。
搅拌装置由搅拌器、搅拌轴、轴封和传动装置组成，传动装置包括驱动电机、减速机、联轴器和机架。
机械搅拌设备在工作中，由搅拌器的运动加速物料在罐体中完成物理、化学工艺过程。
由于搅拌设备的使用目的不同，机械搅拌操作可用于不同的行业，搅拌设备的结构也是多种多样，但都是通过物料的流动达到搅拌的目的。
在搅拌罐体内，物料的流动状态与搅拌罐体的形状、有无挡板及搅拌器的形状、安装位置、转速等因素相关。
因此在设计机械搅拌设备时，应对这些相关的因素进行设计，在满足所需工艺参数的前提下，利用最小的功率消耗达到搅拌的目的。
1 工艺参数的设定为了设计机械搅拌设备应有工艺条件参数。
了解搅拌设备的工作条件，如压力、温度，熟悉在工作条件下的物料特性，如密度、粘度、毒性、腐蚀性等。
同时还应确定搅拌的目的及相应的操作方法，如加料方式。
搅拌物料中是否有固体粒子，若有应确定固体粒子的存在形式，如溶解、悬浮、沉淀等。
卧式搅拌机设计
卧式搅拌机的结构设计摘要卧式搅拌机具有悠久的历史，它的应用范围极其广泛，在化学，机械，建筑，轻工业，重金属领域都会看见搅拌机的应用。
从不同的角度可以把搅拌机分为立式和卧式两种，其中卧式搅拌机主要是指搅拌机的轴线与搅拌机回旋轴线都在水平的位置。
本文设计的卧式搅拌器在分析国内外搅拌机械的发展的基础上，设计一种新的卧式搅拌器，这种新的新的结构设计可用于面粉，饲料等粒状物质的搅拌和混合，相比传统的搅拌装置更加快速简单并且工作效率高。
设计的搅拌器具有两个水平的传送方式，第一个是V型皮带和齿轮结合的第一主变速器，以实现混合操作。
第二个是采用楔带和凸轮组成的传动方式，以提高搅拌工作效率。
在该课题中，对卧式搅拌器的基本结构，基本尺寸的详细设计和对搅拌器结构的建模和运动模拟，更为真实简单的体现设计的过程和结构分析，再进行安全分析校核的计算，搅拌器结构设计，参数计算，功率检查，从而确保该搅拌器稳定可靠的运转。
关键词卧式搅拌器；混合设备；搅拌机；上料装置- I -Structure Design of Horizontal MixerAbstractThis design introduced the development course of the domestic and foreign mixer machinery and domestic and foreign research trends，and the design of the mixer. Based on this topic agitator in the domestic and foreign research and development，design a new with vibratory mixing and row material function of horizontal agitator structure design scheme to be used for dry mixing operation．The horizontal mixer has two transmission systems，the first main drive system uses V belt and gear drive to achieve mixing operation．In this paper, the design of horizontal agitator in the analysis of the domestic and foreign mixing based on the development of mechanical, design a new horizontal mixer, this new structure design can be used for flour, feed and other particulate matter and stir the mixture compared to the traditional stirring device is more simple and fast and high work efficiency. The design of the mixer has two levels of transmission, the first is the V type belt and gear combination of the first main transmission, in order to realize the mixed operation. The second is the use of the drive mode of the wedge and the cam to improve the efficiency of mixingIn the paper, the basic structure of horizontal agitator, the detailed design of the basic dimensions and the agitator structure modeling and motion simulation, more simple and true embodiment of the design process and structural analysis, and security analysis and checking calculation, agitator structure design,- II -parameter calculation, check power, so as to ensure the stirrer is stable and reliable operation.Keywords Horizontal mixer, mixing equipment, mixer, feeding device- III -目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究意义 (1)1.2 搅拌器国内外发展现状 (2)1.3 卧式搅拌器发展趋势 (4)1.4 论文主要研究内容 (5)1.5 本章小结 (5)第2章总体方案设计及参数设计 (6)2.1 传动机构方案设计 (6)2.2搅拌机容量确定 (7)2.3搅拌机结构参数确定 (8)2.4 搅拌功率的计算 (11)2.5 传动装置工作参数计算 (13)2.6带传动的计算 (14)2.7本章小结 (20)第3章卧式搅拌机零件设计 (21)3.1 搅拌轴的设计 (21)3.2 搅拌轴的校核 (23)3.3 搅拌机结构设计 (25)3.4 三维建模 (27)3.5 本章小结 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录............................................................................................................... - 33 -- IV -第1章绪论1.1课题研究意义工程添加混合物在整个搅拌过程中的重点和被称为卧式搅拌机自动完成的机械装置，搅拌机在各个行业具有广泛应用，在食品行业更是必不可少的。
搅拌设备设计手册
搅拌设备设计手册一、搅拌设备的概述搅拌设备是化工、医药、食品、冶金等行业常见的重要设备之一，其作用是将固体颗粒或粉末与液体或不同粒度的固体颗粒进行均匀混合或搅拌，以达到理想的混合效果。
搅拌设备大致可分为机械式搅拌设备和非机械式搅拌设备两大类。
机械式搅拌设备主要由搅拌器、传动装置和搅拌容器组成，而非机械式搅拌设备则主要利用气流、液流或超声波等手段进行搅拌。
二、搅拌设备的设计原则1. 混合均匀性：搅拌设备的设计首要考虑因素是混合均匀性。
搅拌设备在搅拌过程中应该保证各种物料能够均匀分布，从而达到预期的混合效果。
2. 操作稳定性：搅拌设备在运行过程中应该保持稳定的操作状态，避免因为设备本身的不稳定而影响搅拌效果。
3. 能耗优化：优化搅拌设备的能耗是设计的重要目标之一。
合理设计传动系统、选用高效搅拌器以及优化搅拌容器结构都能有效降低设备的能耗。
4. 设备维护：搅拌设备的设计应该便于维护和清洁，以便于日常的操作和设备维护。
5. 安全性考虑：搅拌设备的设计应该符合相关的安全规范，保证设备运行过程中不会对操作人员和设备造成危险。
三、搅拌设备的设计要点1. 搅拌器设计：搅拌器是搅拌设备的核心组成部分，其设计应该充分考虑物料的特性以及搅拌的目的。
根据不同的混合要求，可以选择桨叶式搅拌器、螺旋式搅拌器、离心式搅拌器等不同类型的搅拌器。
2. 传动系统设计：传动系统是搅拌设备的动力来源，其设计应该考虑到搅拌器的工作转速、扭矩传递等参数。
在设计过程中应该选择合适的电机、减速机以及传动带等传动部件。
3. 搅拌容器设计：搅拌容器的设计应该充分考虑到物料的特性、搅拌过程中的压力、温度等因素。
对于易结块或粘性物料，搅拌容器的内壁应设计成光滑并防粘涂层。
4. 设备清洁设计：为了方便设备的清洁和维护，搅拌设备的设计应该充分考虑到设备内部结构的平滑度，以及清洁口的设置等。
5. 安全附件设计：在搅拌设备中应该加入相应的安全附件，如防爆设备、过载保护装置等，以保障设备在工作中的安全性。
搅拌器的形式
双端面机械密封
双端面机械密封
d>D1
d<D1
d=D1
K>1
K=1
平衡型机械密封：K=0.6~0.9 非平衡型机械密封：K=1.1~1.2
动环和静环的材料要求
1 耐磨性和导热性—动环和静环做相对摩擦滑 动，会产生发热和磨损现象，要求动环和静环的耐 磨性好，并且能将摩擦产生的热量及时传导出去。 2 硬度—由于动环形状复杂，容易变形，所以要 求动环的硬度比静环大。（表8-15） 3 耐腐蚀性
设置底轴承或中间轴承 设置稳定器
密封装置 （轴封装置）
作用 维持设备内的压力，防止介质泄漏。
基本要求
密封可靠，使用寿命长。 结构简单，装拆方便。
类型
填料密封 机械密封
填料密封
填料密封允许有 一定的泄漏量
填料需定期更换 轴有一定的磨损
填料
填料及其选用
1
填料应富有弹性。在压盖压紧后，弹性变形要大，
大多数微生物发酵需要氧气
搅拌功率的计算
搅拌轴和搅拌器的强度和刚度计算 电机和减速机的选型
影响搅拌功率的 主要参数
搅拌器的 几何尺寸
搅拌器的 运动参数
重力参数
搅拌容器 的结构
被搅拌介 质的特性
功率表达式
P=f（n，d，ρ，μ，g ）=K nadbρc μe gf
K---系统几何构形的总形状系数 功率关联式：
全封闭密封
介质易燃、易爆 剧毒物料 贵重物料
高纯度物料 高真空操作
优点
1、功耗小、效率高。 2、电机过载保护。 3、可承受较高压力。
缺点
1、内轴承寿命短。 2、涡流、磁滞等损耗。 3、使用温度的限制。
传动装置
化工搅拌器的设计
1绪论1.1 搅拌器的概述1.1.1搅拌器的应用范围机械搅拌反应器适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于合成材料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、涂料、食品、冶金、废水处理等行业。
如实验室的搅拌反应器可小至数十毫升，而污水处理、湿法冶金、磷肥等工业大型反应器的容积可达数千立方米。
除用作化学反应器和生物反应器外，搅拌反应器还可大量用于混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。
搅拌反应器由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。
搅拌容器包括筒体、换热元件及内构件。
搅拌器、搅拌轴、及其密封装置、传动装置等统称为搅拌机。
1.1.2搅拌器的工作原理通常搅拌装置由作为原动机的马达(电动、风动或液压)，减速机与其输出轴相连的搅拌抽，和安装在搅拌轴上的叶轮组成减速机体通过一个支架或底板与搅拌容器相连。
当容器内部有压力时，搅拌轴穿过底板进入容器时应有一个密封装置，常用填料密封或机械密封。
通常马达与密封均外购，研究的重点是叶轮。
叶轮的搅拌作用表现为“泵送”和涡流”，即产生流体速度和流体剪切，前者导至全容器中的回流，介质易位，防止固体的沉淀并产生对换热热管束 (如果有)的冲刷；剪切是一种大回流中的微混合，可以打碎气泡或不可溶的液滴，造成“均匀”。
1.1.3化工反应中的搅拌设备根据搅拌器叶轮的形状可以分成直叶桨式、开启涡轮式、推进式、圆盘涡轮式、锚式、螺带式、螺旋式等}根据处理的掖体牯度不同可以分为低粘度液搅拌器。
低粘度液搅拌器，如：三叶推进式、折叶桨叶，6直叶涡轮式、超级混合叶轮式 HR 100，HV 100等；中高粘度液搅拌器如：锚式、螺杆叶轮式、双螺旋螺带叶轮型，MR 205，305超混合搅拌器等等。
1.2化工搅拌器的适应条件和构造1.2.1化工搅拌器的适应条件搅拌加速传热和传质，在化工设备中广泛运用。
化工搅拌器的作用使化工生产中的液体充分混合，以满足化学反应能够最大程度的进行，该设备可以代替手动搅拌对人体有毒或对皮肤有伤害的化工原料减少对人体的危害，同时通过电动机带动轴加速搅拌，提高生产率。
搅拌器设计
搅拌器设计选型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。
其结构形式如下图：一搅拌装置结构图第一章搅拌装置第一节搅拌装置的使用范围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，二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。
第二节搅拌物料的种类及特性搅拌物料的种类主要是指流体。
混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法
混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法
首先，混凝土搅拌车搅拌筒设计要根据搅拌要求确定尺寸。
尺寸包括直径、长度和搅拌筒容积。
直径和长度一般是根据搅拌能力和搅拌效率来确定的，直径越大搅拌能力越强，长度越长搅拌效率越高。
容积要根据每次搅拌的混凝土量来确定，一般可以根据工程施工需要来确定容积大小。
其次，搅拌筒内螺旋叶片的设计也是搅拌筒设计的重要部分。
螺旋叶片的设计要考虑到混凝土的搅拌均匀性和搅拌轴向方向和循环方向。
螺旋叶片的安装方式有固定式和可拆卸式，固定式一般用于大型搅拌筒，可拆卸式一般用于小型搅拌筒，方便更换和维修。
再次，在搅拌筒设计过程中，需要考虑搅拌筒的结构和材料选择。
结构通常分为搅拌筒主体、入料口、出料口、搅拌叶片等部分。
材料主要选择高强度和耐磨性能较好的钢材，以保证搅拌筒的使用寿命和搅拌质量。
另外，还需要考虑搅拌筒的搅拌速度和搅拌时间。
搅拌筒的搅拌速度要根据混凝土的特性和搅拌要求来确定，一般在4-14转/分之间。
搅拌时间一般根据混凝土的水泥种类和配合比进行确定，一般为1-3分钟。
最后，需要考虑搅拌筒的传动方式。
传动方式一般有液压传动和机械传动两种。
液压传动适用于大型搅拌车，可以提高传动效率和搅拌能力；机械传动适用于小型搅拌车，结构简单，维修方便。
总之，混凝土搅拌车搅拌筒设计是一个综合考虑多个因素的过程，需要根据实际情况和搅拌要求来进行合理设计。
设计合理的搅拌筒可以提高工作效率，保证搅拌质量，从而提高混凝土施工质量。
搅拌机设计
搅拌机设计搅拌机是一种广泛用于化工、食品、医药、冶金等领域的机械设备。
它主要作用是通过搅拌将混合物中的各种成分均匀混合，从而达到一定目的。
搅拌机的种类繁多，根据用途不同可以分为多种类型，如搅拌缸、搅拌桶、搅拌器等。
本文将重点介绍基于单臂搅拌桶的搅拌机设计。
1. 设计思路单臂搅拌桶搅拌机是搅拌机的一种，其主要结构由搅拌器和桶体组成。
搅拌器作为搅拌桶的核心部分，即负责将搅拌桶内的混合物材料进行均匀混合的部分。
其设计思路主要是根据不同的混合物特性和工艺要求，确定搅拌器的型号、参数、功率等技术指标，采用相应的结构设计、加工工艺和制造工艺来满足混合物材料的混合要求。
2. 设计要素2.1 搅拌器型号搅拌器型号是搅拌机设计中的一个重要因素。
它的选择应该根据混合物的物理和化学特性以及混合要求来决定。
常用的搅拌器类型有桨叶式、桶槽式、锥桶式、螺旋搅拌器等。
2.2 搅拌器参数搅拌器参数是指搅拌器的尺寸、转速、角度、形状等具体参数。
其取值应该在满足混合物材料粘度、密度、粒径等要求的前提下，尽量使搅拌效果更加均匀和充分。
搅拌器设计中应注意到需求和制造技术方案。
2.3 搅拌器功率搅拌器的功率是指搅拌器所需的电力功率。
其取值应该在满足混合物材料的混合要求的前提下，尽量降低能耗，减少搅拌机的能源浪费。
3. 设计流程搅拌机的设计流程通常涉及多个环节，包括参数选取、结构设计、加工制造、安装调试等。
下面将具体介绍搅拌机的设计流程。
3.1 参数选取参数选取阶段是搅拌机设计的第一阶段，也是最基础的阶段。
在这个阶段，设计人员需要确定搅拌器的型号、参数、功率等技术指标。
具体的方法通常是通过实验和理论计算相结合。
3.2 结构设计结构设计阶段是搅拌机设计的关键环节，也是最复杂的环节。
在这个阶段，设计人员需要根据参数要求和制造工艺对搅拌器的结构进行设计，包括搅拌器的尺寸、形状、传动方式、速度控制方式等方面。
3.3 加工制造加工制造阶段是搅拌机设计的另一关键环节，也是最重要的环节。