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（图纸+论文）J350A真空乳化机传动系统和搅拌系统设计（全套完整）

肤美灵。日本公司，其公司正式名称叫特殊机化工业株式会社，创立于年大阪福鸟区。其乳化机的特点是轴流式剪切乳化，主要考虑流体上下翻动，呈周期复合分散乳化均质混合系统。其产品主要用于化妆品及医药行业，在中国的典型应用代表是北京资生堂。德国公司，具有上百年历史的德国公司在全球有很多分公司，中国广州的公司就是其中之。产品主要在实验室分析设备方面有着独到的面，产品注重以分散为主体的功能，因而，在需要进行剪切的工况下，就明显的力不从心，另外在大型工业设备方面不具有优势，其用户代表有深圳小护士。乳化机的发展趋势随着工业技术的发展，产品趋向高档，乳化设备外形结构紧凑精巧，尤其是智能控制技术的成功运用，使得乳化设备的技术水平得到了进步的提升。环保型的乳化设备产品的开发成为企业重要的项工作。节能技术和机电体化技术的应用已到了必须直面的时候。采用人机工程学设计，提高操作的智能化，减少噪声和振动，注重外观造型设计的要求更高。例如生产食品的乳化机，通常，用于乳壮物均质乳化的乳化机压力是左右，若压力是，在食品方面则可以满足任何要求。但近来由.总弯矩.由资料式得.取，则有根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图如图.图.轴的载荷分析图数据整理成表.表.轴的受力情况载荷水平面垂直面支反力弯矩••••总弯矩•••扭矩•计算弯矩••弯扭合成应力校核轴的强度由资料的表得该轴强度合格。.中间轴的结构设计和强度校核中间轴的结构设计中间轴上的功率，转速以及转矩初步确定轴的最小直径中间轴选用材料号钢由资料的表得.按直径长度系列值取轴的结构设计图.中间轴的结构如图.该段轴伸的左侧需要安装轴承，初选轴承，其外型尺寸为，因此，为了轴向固定轴承。又因为上要安装轴承，初选轴承，其外型尺寸为，因此由于安装轴承，所以。中间轴的强度校核中间轴只受扭矩按扭转强度条件计算中间轴的强度由资料的表得.该轴强度合格。.蜗杆轴的结构设计和强度校核蜗杆轴的结构设计蜗杆轴上的功率，转速以及转矩初步确定轴的最小直径蜗杆轴选用材料由资料的表得.式中电动机轴直径，型电动机的电机轴为按直径长度系列值取轴的结构设计图.蜗杆轴的结构如图.该段轴伸的左侧需要安装轴承，所以为了方便轴承的安装拆卸又需要通过骨架式旋转唇形密封装置进行密封，初选轴承，其外型尺寸为，因此，为了轴向固定轴承。，由于安装轴承，所以。蜗杆轴的强度校核作用在蜗杆上的力求轴上的载荷在水平面内在垂直面内总弯矩由资料式得取，则有根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图如图.图.轴的载荷分析图数据整理成表.表.轴的受力情况载荷水平面垂直面支反力弯矩••••总弯矩•••扭矩•计算弯矩••弯扭合成应力校核轴的强度由资料的表得该轴强度合格。轴承的寿命验算.各轴上所用的轴承在轴的设计计算中，已经分别完成了对各轴的轴颈尺寸的确定。现轴承分配如下表.表.轴承的分配编号轴承型号所在轴明细表中对应的标号蜗杆轴最外轴最外轴刮板轴中间轴中间轴中间轴中间轴.各个轴承的寿命验算预期寿命在设计任务书中，给定该传动装置的工作年限为年，双班制，则预期其工作寿命为轴承的寿命验算受力分析如图.图.轴系部件受力简电动机型号及安装尺寸根据选定的电动机的类型，结构型式，功率为.，转速为，结合系列电动机的主要参数，选用型的电动机，如表.，表.，和图.。表.电动机的主要技术数据电动机型号额定功率输出转速电流输出转矩•.表.电动机的外型和安装尺寸电动机型号图.电动机外形示意图传动比分配总传动比计算传动装置的运动和动力参数设电动机轴为轴蜗轮蜗杆轴为轴刮板桨传动轴为Ⅱ轴轴套最外轴各轴的转速第轴第轴第Ⅱ轴各轴的输入功率第轴第轴第轴各轴的输入转矩第轴第轴第轴数据整理成表.表.运动和动力参数汇总表轴号转速功率转矩•传动比效率输入输出输入输出第轴.第轴.第Ⅱ轴.传动零件的强度校核.蜗轮蜗杆传动主要传动参数由资料的表得表.蜗轮与蜗杆的参数匹配中心距传动比模数蜗杆分度圆直径蜗杆头数蜗轮齿数蜗轮变位系数蜗轮蜗杆的强度校核计算由资料的表得普通圆柱蜗杆传动蜗轮的强度计算公式按接触强度设计.按接触强度校核.按弯曲强度校核.式中载荷系数材料性能系数许用应力按接触强度校核.式中蜗杆变形系数，由资料的表得蜗轮上按时间计的平均转矩与最大转矩的比值，.，由资料的表得，代入式.由资料的表得，代入式.得由资料的表得按接触强度校核合格。按弯曲强度校核由资料的表得由资料的表得，由资料的表得按弯曲强度校核合格。轴的结构设计和强度校核.最外轴的结构设计和强度校核最外轴的结构设计最外轴上的功率，转速以及转矩初步确定轴的最小直径最外轴选用材料由资料的表得式中空心轴的内径与外径之比，通常取按直径长度系列值取轴的结构设计图.最外轴的结构如图.该段轴伸的需要安装轴承，初选轴承，其外型尺寸为为了轴向固定轴承。，由于安装轴承，所以。最外轴的强度校核作用在蜗杆上的力.求轴上的载荷在水平面内.在垂直面内..两套参考方案的比较第套方案中传动系统设计采用蜗轮蜗杆传动，这样就能带动搅拌的叶轮，使其能够进行单个方向的搅拌转动，这样就可以使中间搅拌转动轴只有两层，这种方案可以使乳化机的内部结构较为紧凑，这样就能减低定的生产成本，而且这种结构有助于润滑油的密封，使得在乳化过程中，产品不被污染。第二套方案中的传动系统设计采用圆锥齿轮传动，这样可以带动搅拌叶轮进行双向的搅拌转动，为了达到这样的效果，中间的转动轴就要有三层，这种方案由于可以进行相反两个方向的搅拌转动，可以使物料充分得到均匀混合，但同时会使得结构较为复杂，这样就使生产成本提高，而且结构越复杂产生润滑油泄露的几率也越大，这样就会造成在乳化过程中，产品受到污染。.设计方案的最终确定通过对两套方案的比较，最终本文决定采用第套方案。因为第套方案在结构上较为紧凑，尤其是中心转动轴部分夹层只有两层，这样来可以明显减少润滑油泄露的几率，虽然单向搅拌没有双向搅拌来得能使物料得到很充分的混合，但由于真空乳化机生产的大多是食品，药物等供人们食用的产品，所以很忌讳其产品受到污染。真空乳化机各系统分析由于本文设计的是真空乳化机的搅拌系统和传动系统，所以作者就对这两大系统作必要的分析，如图.。图.真空乳化机搅拌系统和传动系统的简图.传动系统分析真空乳化机的传动系统由电动机输出相应的转矩，通过联轴器连接电机轴和蜗杆轴，再由蜗轮蜗杆作为传动零件分配适当的传动比，通过键使蜗杆能使轴转动，又因为电动机有着变频功能，能够实现无级调速，从而使得轴能够在规定的技术指标内转动，同时轴能带用搅拌浆以及外侧搅拌桨周围的刮板浆转动。由电动机输出相应的转矩，通过联轴器使得电机轴与轴相连接，由于电动机有变频功能，能够实现无级调速，所以轴能够在规定的技术指标内转动。而轴是不转动的。.搅拌系统分析图.轴的固定方式真空乳化机的搅拌系统主要由搅拌桨和均质器这两部分组成。搅拌桨主要负责低速搅拌，把物料不断切割，翻转，再重新组合。外侧搅拌桨的周围还有些刮板，用于把黏结在锅壁上的物料刮下，重新搅拌。均质器则用于高速轴的搅拌，在高速的旋转中重复着把物料吸入剪切分割送出在重新吸入这过程，是乳化机最重要的部件。如图.，轴与搅拌浆以及外侧搅拌桨周围的刮板浆相连接的，于是轴的转动带动了搅拌浆和刮板浆相应的转动。又如图.，液面板用于固定轴使之不转动，而搅拌浆与轴相连接，所以是固定不转动的，因此搅拌浆在转动的同时和搅拌浆会产生定的剪切力，达到定的混合搅拌的功能，而轴是与均质器直接相连的，轴的转动带动均质器的转动，由于均质器是达到，属于高速转动，搅拌浆的转速只有，所以物料的高速搅拌主要是靠均质器。传动方案确定.传动方案本传动装置是由均质器部分电动机直接传动均质搅拌叶，和单向搅拌系统蜗轮蜗杆传动真空,乳化,传动系统,以及,搅拌,系统,设计,毕业设计,全套,图纸也不能提高分散效果。粒度的大小影响着乳体的内在质量。好的均质搅拌装置主要应满足乳化力强，分散性能好。粒度直径般要小于微米。乳化机的用途十分广泛，适用于目前化妆品生物制药霜类产品石油化工涂料以及些精细化工的生产，尤其对基质粘度大，固料含量比较高的物料乳化配制更显功效。.乳化机的发展现状乳化机的分类目前乳化机的类型按工作原理来分主要有三种乳化搅拌机胶体磨和均质器。乳化机的类型及结构性能等与乳状液微粒的大小分散性及乳状液的质量稳定性有很大的关系。般如现在还在化妆品厂广泛使用的搅拌式乳化机，所制得的乳状液其分散性差，微粒大且粗糙，稳定性也较差，也较易产生污染。胶体磨和均质器是比较好的乳化设备，它们所制得的乳状液微粒小，分散性好，稳定性也不错。近年来乳化机械有很大进步，如真空混合乳化机，如图.所示，其制备出的乳状液的分散性和稳定性极佳。图.真空混合乳化机除了以上的分类，般还有按乳化燃料来分有重油乳化机煤焦油乳化机柴油乳化机，按工作方式来分有高剪切乳化机多功能混合乳化机等，按用途来分有沥青乳化机果汁饮料乳化机涂料油墨乳化机油脂化乳化机等。如图.所示。高剪切混合乳化机真空均质乳化机型多功能真空均质乳化机型真空均质乳化机图.各类乳化机乳化机的应用乳化机是现代国际上普遍采用的种在真空状态下无菌制造乳膏状均相产品的设备，通常被广泛应用在化妆品医药食品化工等行业。如食品工业的番茄酱花生酱调味剂婴儿食品等化妆品行业的雪花膏美容霜等医药工业的油膏软膏乳剂洗剂栓剂等化学工业的些涂料染色剂等。基于乳化机生产的产品大多是给人们直接食用或者外敷的，因此对其卫生状况要求很高，般都要通过认证，是英文的缩写，中文的意思是良好作业规范，或是优良制造标准，是种特别注重制造过程中产品质量与卫生安全的自主性管理制度。它是套适用于制药食品等行业的强制性标准，要求企业从原料人员设施设备生产过程装运输质量控制等方面按国家有关法规达到卫生质量要求，形成套可操作的作业规范帮助企业改善企业卫生环境，及时发现生产过程中存在的问题，加以改善。国内乳化机的发展年，第台高剪切乳化机在中国试制成功原国营启东长江厂。年，第台高剪切乳化机在纳米碳酸钙的合成中成功应用内蒙蒙西高新技术。年，第台高剪切乳化机应用于沥青上海威宇和长安大学合作。年，中国最大的乳化机应用成功克拉玛依炼油厂。年，中国最快的生产用管线式乳化机泵以的高转速在威宇公司研制成功北京研究所。国外乳化机的发展要制造优质稳定的乳状体产品，除选用合格的原料，适当的配方，合理的工艺技术路线外，设备的先进性就成为关键因素。均质乳化机的技术关键是其罐内三种不同类型的均质搅拌装置。目前在世界上通行的乳化机代表基本上分为三大派系，即美国公司，日本公司及德国公司。国内虽然已有仿制进口的均质乳化机，但些性能上仍有定差距。美国公司是由美国查理斯罗斯父子于年创建，是专业性混合设备制造公司，以生产混合器混合机和研磨机而闻名于世。公司的乳化机具有分散混合乳化剪切均质的功能，其特点是中心吸料径向喷射式，以湍流混合为主体，液体的翻动剧