青狀玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)

1、青狀玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而飼料的生產(chǎn)加工水平?jīng)Q定著畜牧業(yè)發(fā)展的規(guī)模和速度，直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)和整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。要使畜牧業(yè)迅速發(fā)展，關(guān)鍵是解決飼料問(wèn)題。飼料來(lái)源是當(dāng)前我國(guó)畜牧業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)突出問(wèn)題，由于我國(guó)人均糧食占有水平低，不可能用大量的糧食作為飼料用糧。從畜牧業(yè)對(duì)飼料的需求來(lái)看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不能滿足畜牧業(yè)的需求，因此，必須發(fā)揮我國(guó)情粗飼料豐富的優(yōu)勢(shì)，充分合理利用我國(guó)的各種飼料資源。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，實(shí)現(xiàn)“農(nóng)業(yè)機(jī)械化”一直是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)之一，為此國(guó)家還出臺(tái)了農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼政策，每年中央財(cái)政撥出數(shù)億元的補(bǔ)貼專項(xiàng)資金，鼓勵(lì)和支持農(nóng)民使用先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，推

2、進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增效。研究新型玉米秸稈粉碎機(jī)械，解決在工作原理及性能、尺寸參數(shù)、材料等方面的問(wèn)題，以達(dá)到對(duì)青狀玉米秸稈類物料的加工利用，解決成本低與生產(chǎn)率高的矛盾，保證粉粒尺寸滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，為我國(guó)農(nóng)村，農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。玉米秸稈粉碎機(jī)（飼料粉碎機(jī)）可有力的促進(jìn)農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使農(nóng)副產(chǎn)品變廢為寶。關(guān)鍵詞：AbstractKeywords:第一章 前言1.1青狀玉米秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的必要性由于我國(guó)人均糧食占有水平低，不可能用大量的糧食作為飼料用糧。從畜牧業(yè)對(duì)飼料的需求來(lái)看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不能滿足畜牧業(yè)的需求，因此，必須發(fā)揮我國(guó)情粗飼料豐富的優(yōu)勢(shì)，充分合理利用

3、我國(guó)的各種飼料資源。而玉米秸稈，在我國(guó)多個(gè)省份都十分豐富且得不到合理充分的利用，用來(lái)做飼料的原料十分合適。 所以，研究設(shè)計(jì)玉米秸稈粉碎機(jī)是市場(chǎng)的需求，是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物。1.2青狀玉米秸稈粉碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始北方地區(qū)開(kāi)發(fā)研制了秸稈飼蓽揉碎機(jī)。這種機(jī)械是在錘片式飼料粉碎機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的用齒板代替篩片，在高速旋轉(zhuǎn)的錘片和齒板作用下，可將秸稈揉搓成細(xì)絲。1989年黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所研制的9RC-40型粗飼料揉碎機(jī)通過(guò)了省級(jí)鑒定。上世紀(jì)90年代初期和中期遼寧省農(nóng)機(jī)研究所研制的9RFIO型揉搓粉碎機(jī)以及吉林省農(nóng)機(jī)研究所研制的9RF-40n 型揉碎機(jī)均通過(guò)鑒定。河北南農(nóng)縣大地農(nóng)機(jī)

4、制造有限公司生產(chǎn)的玉皇牌多功能秸稈揉碎機(jī)具有生產(chǎn)能力高、能耗低、價(jià)位低、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，可把各類秸稈揉成綿軟的絲條狀飼料，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。北京嘉亮林海農(nóng)牧機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的9RC_40 I型飼料揉碎機(jī)，適用于中小型牧場(chǎng)和飼養(yǎng)專業(yè)戶。江西省紅星機(jī)械廠的93Fc一50型揉碎機(jī)、山西省大同農(nóng)牧機(jī)械廠的9RS-40型揉碎機(jī)等也問(wèn)世。2002年山東省淄博三明環(huán)保農(nóng)業(yè)有限公司推出的新一代秸稈加工設(shè)備1pYJR-3A型玉米秸稈擠絲揉碎機(jī)，適用于含水率70以下的玉米等秸稈的粗加工壓扁、縱切、擠絲和揉碎等復(fù)雜工序一次性完成。近兩年來(lái)國(guó)產(chǎn)的削草機(jī)、艘草機(jī)、撿拾打捆機(jī)、青飼收獲機(jī)、鍘草機(jī)、揉碎機(jī)以顯牧草收

5、貯加工設(shè)備和牧草干燥、草粉、草顆粒、草塊(餅)與葉蛋白提取等飼料加工設(shè)備的銷量太幅增加。畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)的發(fā)展同畜牧、飼料加工機(jī)械行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，也為該行業(yè)提供了巨大商機(jī)。1.3青狀玉米秸稈粉碎機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)秸稈粉碎機(jī)的發(fā)展方向(1)小型放牧機(jī)械設(shè)備農(nóng)村小規(guī)模養(yǎng)殖和小型生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要配備完善的相關(guān)設(shè)備，特別是適應(yīng)家庭化和小規(guī)模操作的、功能較全面而價(jià)格又相對(duì)便宜的小型畜牧設(shè)備是廣大農(nóng)民迫切需要的。(2)規(guī)?；母呒夹g(shù)化設(shè)備的制造應(yīng)滿足大型飼料企業(yè)向集團(tuán)化、規(guī)?；l(fā)展的需要。一是發(fā)展熱處理加工技術(shù)(如以膨化償脹為代表的熱化加工技術(shù)正逐步形成一種新的發(fā)展潮流)；二是發(fā)展液體噴涂加工技術(shù)進(jìn)

6、一步提高飼料的品質(zhì)，解決熱敏營(yíng)養(yǎng)物曲維生素、氯基酸、酶和搬生物等)的曝加，保證飼料配方不失點(diǎn)使飼料生產(chǎn)符合安全與衛(wèi)生的更高要求：三是提高單機(jī)自動(dòng)化及成套設(shè)備自動(dòng)控制水平。3)發(fā)展行走式聯(lián)合加工機(jī)械飼草(秸稈)加工機(jī)械、飼喂機(jī)械、環(huán)境控制機(jī)械、廄肥清理和運(yùn)輸機(jī)械、撒肥機(jī)械、有機(jī)肥制備機(jī)械、草地改良機(jī)械及牧草收貯機(jī)槭等仍有相當(dāng)需求空問(wèn)。盡管現(xiàn)在這些單功能的飼草加工機(jī)械還有市場(chǎng)。但奧秸稈收獲、擠絲揉搓、苗液噴灑、飼草和菌液混合、打捆于一體的行走式聯(lián)合加工機(jī)械，因生產(chǎn)效率高、加工成本低、經(jīng)濟(jì)效益顯著，將會(huì)成為今后市場(chǎng)購(gòu)買的熱點(diǎn)。行走式秸稈聯(lián)合加工機(jī)械的配套動(dòng)力應(yīng)以太中型拖拉機(jī)為主。加工青秸稈每小時(shí)20

7、噸(約667公頃)，能一次完成秸稈收獲、擠絲揉搓、菌液噴灑、混合和打捆等工序。1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容和方法主要內(nèi)容：（1）研究青狀玉米秸稈的物理學(xué)特性。（2）設(shè)計(jì)青狀玉米秸稈粉碎機(jī)1）考慮材料成分、含水量、喂入量等因素,選擇適宜的加工方式。2）設(shè)計(jì)喂入機(jī)構(gòu)，考慮滾動(dòng)輪與粗切滾刀的間隙。3）粗切滾刀的選擇，確定合適的線速度。4）粉碎機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，選擇合適的刀型，確定定刀與動(dòng)刀的間隙，刀的安裝方式及排列。5）總體布置，考慮使用方便、尺寸大小、經(jīng)濟(jì)性、能耗等因素。關(guān)鍵問(wèn)題：粉碎機(jī)的應(yīng)用定位和具體參數(shù)的確定。思路:（1）分析加工對(duì)象的物理特性，加工特性。（2）設(shè)計(jì)出粉碎的機(jī)構(gòu)和合理布置各部分。（3設(shè)計(jì)

8、的系統(tǒng)做到科學(xué)合理，能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊。1.5 本課題主要設(shè)計(jì)指標(biāo)經(jīng)過(guò)查閱資料表明，目前市場(chǎng)上并無(wú)此類機(jī)械。在經(jīng)過(guò)立足于我國(guó)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)條件，交通狀況，生產(chǎn)使用條件的分析之后，我認(rèn)為本機(jī)械在設(shè)計(jì)上應(yīng)該滿足以下條件：1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、體積小、操作使用維修方便。2. 應(yīng)有很好的適應(yīng)性，適合加工多種類型的物料。3粉碎程度應(yīng)能夠根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，粉碎粒度應(yīng)盡量均勻，以滿足各種成品需求。4生產(chǎn)能力滿足要求；（細(xì)碎狀成品生產(chǎn)率應(yīng)大于600kg，粉狀成品生產(chǎn)率大于300kg）.5配套動(dòng)力合理，功耗小，度電產(chǎn)量高（度電產(chǎn)量62kgkw.h）。6噪音低、粉塵少、以減少環(huán)境污染。7機(jī)器工作安全可靠，工作部件耐

9、磨性好，使用操作、維修調(diào)整方便，價(jià)格便宜。第二章 青狀玉米秸稈粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及總體布置方案2.1 加工對(duì)象的特點(diǎn)如題，青狀玉米秸稈是粉碎機(jī)的加工對(duì)象，而青裝玉米秸稈的成分主要是纖維素，水，以及糖和一些無(wú)機(jī)鹽。此外，由于玉米秸稈通常較長(zhǎng)，在粉碎之前需要先切成一小截一小截。2.2 粉碎理論粉碎的基本理論是使物體碎成粉末。粉碎機(jī)械是破碎機(jī)械和粉磨機(jī)械的總稱，是應(yīng)用機(jī)械力對(duì)固體物料進(jìn)行粉碎作業(yè)，使之變成小塊、細(xì)粉或者粉末的機(jī)械?？己朔鬯榈男ЧǔＪ褂梅鬯榱６?。目前，人們常根據(jù)原料粉碎后粒徑不同，將粉碎定義為普通粉碎、微粉碎和超微粉碎。普通粉碎后產(chǎn)品粒度較大，一幫能通過(guò)6-60目篩孔；微粉碎后的產(chǎn)品粒

10、度較細(xì)，一般能通過(guò)80-170目的篩孔；經(jīng)過(guò)超微粉碎后的產(chǎn)品粒度很細(xì)通常通過(guò)200-325目的篩孔，其粒度甚至可以達(dá)到10-1um。除粒度外，還經(jīng)常會(huì)用到粉碎比，即粉碎前后物料的直徑之比，常用i表示，由于粉碎前后物料的粒度大小不均，故常用物料的最大直徑或平均直徑的比來(lái)表示，即i=d1/d2d1:粉碎前物料的最大粒徑或平均粒徑d2：粉碎后物料的最大粒徑或平均直徑2.3 破碎系統(tǒng)與級(jí)數(shù)破碎流程一般分為開(kāi)路和閉路兩種。凡在破碎系統(tǒng)中不帶任何篩分設(shè)備或僅帶有預(yù)篩分設(shè)備的稱為開(kāi)路系統(tǒng)。凡在破碎系統(tǒng)中帶有篩分設(shè)備的稱為閉路系統(tǒng)開(kāi)路破碎系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、上程投資小、維護(hù)管理簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是產(chǎn) 品

11、粒度不均勻，效率低。閉路破碎系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品粒度較均勻，破碎效率高。缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜、設(shè)備多、 一次性投資大、維護(hù)管理要求高。2.4 粉碎方法及破碎機(jī)械的分類2.4.1 粉碎方法粉碎的方法很多，常見(jiàn)的有如下幾種。1） 擊碎：物料在瞬間受到外來(lái)沖擊力的作用被破碎。沖擊破碎的方法很多，如靜止的物料受到外來(lái)沖擊物體的打擊被破碎；高速運(yùn)動(dòng)的物料撞擊鋼板而物料被破碎；行動(dòng)中的物料相互撞擊而破碎等。此法適用于脆性物料的破碎。2）壓碎：在兩個(gè)工作面之問(wèn)的物料，受到緩慢增長(zhǎng)的壓力作用而被破碎的方法稱為壓碎。此破碎方法適用于破碎大塊硬質(zhì)物。3）磨碎：物料受到兩個(gè)相對(duì)移動(dòng)的工作面的作用，或在各種形狀的研磨體之間

12、的摩擦作用而被粉碎的方法稱為磨碎。該法主要適用于研磨小塊物料。4）折碎：物料在受到兩個(gè)相互錯(cuò)開(kāi)的凸棱工作面間的壓力作用而被破碎的方法。此法主要適用于破碎硬脆性物料。5）劈碎： 物料在曲個(gè)尖棱工作面之間，受到尖棱的劈裂作用而被破碎的方法。此法多適用于破碎脆性物料。2.4.2、粉碎機(jī)械分類1）顎式破碎機(jī)：活動(dòng)顎板對(duì)固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，物料在兩顎板之間被壓碎。2）圓錐式破碎機(jī)：外錐體是固定的，內(nèi)錐體被安裝在偏心軸套里的立軸帶動(dòng)作偏心回轉(zhuǎn)，物料在兩錐體之間受到壓力和彎曲力的作用而破碎。3）輥式破碎機(jī)：物料在兩個(gè)作相對(duì)旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個(gè)輥筒的轉(zhuǎn)速不同時(shí)，還會(huì)起到部分磨碎作用。4）錘式破

13、碎機(jī)：物料受到快速回轉(zhuǎn)部件的沖擊作用而被破碎。5）輪碾機(jī)：物料在旋轉(zhuǎn)的碾盤上被圓柱形碾輪壓碎和磨碎。6）反擊式破碎機(jī)：物料被高速旋轉(zhuǎn)的板錘打擊，使物料彈向反擊板撞擊，是一種利用沖擊能來(lái)破碎物料的破碎機(jī)械 。2.5 結(jié)構(gòu)形式和總體布置方案秸桿類物料是一種含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等物料。具有韌性大、容重小的特點(diǎn)，其粉碎過(guò)程與谷物類物料大不相同。農(nóng)作物秸稈等粗纖維類物料粉碎時(shí)，主要粉碎作用是靠搓擦和剪切的共同作用下使之粉碎成細(xì)粉。根據(jù)現(xiàn)有的粉碎理論、粉碎機(jī)理和粉碎方法，確定本機(jī)結(jié)構(gòu)形式和布置方案為以下幾方面；1采用立式無(wú)篩圓筒型粉碎桶；2本機(jī)由進(jìn)料裝置、切碎裝置、揉搓粉碎裝置、磨碎裝置、出

14、料裝置、機(jī)體和傳動(dòng)裝置組成3.進(jìn)料口設(shè)置在機(jī)體上方，與水平面有一定傾角，物料徑向進(jìn)入機(jī)體，進(jìn)料口設(shè)有安全保護(hù)裝置。4切碎裝置在機(jī)體頂端，采用動(dòng)刀和定刀板相配合所產(chǎn)生的剪切作用來(lái)將秸桿切成碎段。5揉搓粉碎裝置是在轉(zhuǎn)子圓筒上安裝鑿片，在機(jī)體內(nèi)表面安裝齒板，工作時(shí)兩者相互配合來(lái)揉搓粉碎物料，鑿片排列的工作密度小，以加強(qiáng)搓碎的效果。6磨碎裝置采用定圓錐形磨盤與動(dòng)圓錐形磨盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)將物料進(jìn)一步磨碎而得到粉狀成品。7本機(jī)設(shè)置兩個(gè)出料口，按實(shí)際需要調(diào)節(jié)排料插門可以得到細(xì)碎狀和粉狀兩種成品。8機(jī)體和機(jī)架采用普通鋼材制造，以降低制造成本。9采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，通過(guò)三角皮帶傳動(dòng)。本機(jī)結(jié)構(gòu)布置 如圖2-1 (加磨

15、碎裝置)圖2-1 秸桿切碎揉搓粉碎桶總體結(jié)構(gòu)布置圖1帶輪 2圓筒 3主軸 4進(jìn)料裝置 5軸承座 6切碎裝置 7滾刀 8鑿片 9齒板 10轉(zhuǎn)子 11電動(dòng)機(jī) 12帶輪 13機(jī)體此機(jī)結(jié)構(gòu)形式是目前國(guó)內(nèi)新穎機(jī)型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、造價(jià)低廉，該機(jī)主要用來(lái)粉碎青狀玉米秸稈和牧草等粗纖維類物料。2.6 工作原理及其特點(diǎn)2.6.1 工作原理工作時(shí),秸桿類纖維質(zhì)物料由進(jìn)料口從圓筒側(cè)邊徑向進(jìn)入機(jī)體，首先受到安裝在圓筒頂部高速回轉(zhuǎn)的動(dòng)刀配合定刀板產(chǎn)生的剪切作用切割成820mm的碎段。碎段隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)從而在離心力作用下均勻的進(jìn)入圓筒型粉碎室的四周，受到在高速旋轉(zhuǎn)安裝在轉(zhuǎn)子上鑿片的沖擊作用，將物料壓向齒板，物料與鑿

16、片的工作棱角及齒板發(fā)生劇烈的搓擦、剪切而逐漸細(xì)碎，達(dá)到所需要的揉搓粉碎加工要求。此時(shí)可以根據(jù)需要打開(kāi)細(xì)碎狀出料口的調(diào)節(jié)板將細(xì)碎狀成品排出機(jī)外。成品的粉碎粒度大小可以通過(guò)調(diào)節(jié)板來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。如需要得到粉狀成品，將其細(xì)碎狀出料口關(guān)閉，細(xì)碎物料繼續(xù)進(jìn)入圓錐定、動(dòng)磨盤之間，定、動(dòng)磨盤相對(duì)回轉(zhuǎn)，刻有齒的磨盤堅(jiān)硬表面對(duì)物料進(jìn)一步搓擦使之成粉狀，從粉狀成品出料口排出。其成品粒度可采用定、動(dòng)磨盤之間的間隙來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.6.2 特點(diǎn)該機(jī)型具有以下主要特點(diǎn)：1. 采用立式和無(wú)篩形式，結(jié)構(gòu)新穎，很大程度提高生產(chǎn)率。2. 采用轉(zhuǎn)子大直徑，低轉(zhuǎn)速，在保證工作線速度的要求下，降低了噪音。3. 轉(zhuǎn)子安裝鑿片，能增強(qiáng)對(duì)物料的

17、打擊、搓擦作用。鑿片的排列為螺旋形排列，可使物料在粉碎過(guò)程中呈螺旋線由上向下運(yùn)動(dòng)，機(jī)器工作平穩(wěn)。4. 產(chǎn)品粒度可通過(guò)出料口調(diào)節(jié)板和定、動(dòng)圓錐磨盤之間的間隙來(lái)調(diào)節(jié)，可以得到不同粒度的產(chǎn)品。5電機(jī)與主軸采用三角皮帶傳動(dòng)，傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)單，安全可靠。機(jī)體高度尺寸小，進(jìn)料方便。6本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積少、適應(yīng)性好、成本低。第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其主要部件尺寸的確定3.1 進(jìn)料裝置進(jìn)料裝置設(shè)在機(jī)體上方，采用切向進(jìn)料式粉碎機(jī)，進(jìn)料口與水平面呈150。進(jìn)料斗材料采用厚度為2.5 mm的A3 鋼板制造。進(jìn)料斗設(shè)有防護(hù)擋板，以提高喂料安全性。參考表31（中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，1990），進(jìn)料口采用矩形，取其

18、尺寸為：b(寬)×a(高)為190×60(mm) 。表31 鍘草機(jī)喂入口尺寸3.2 切碎裝置切碎部分是秸稈粉碎機(jī)的重要工作部件。它的參數(shù)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)切碎質(zhì)量、功率消耗以及機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)均勻程度有直接影響。影響切碎性能的主要因素有:(l)切割時(shí)要產(chǎn)生滑切，以減少切割阻力。(2)切割要穩(wěn)定，秸稈相對(duì)于動(dòng)定刀片沒(méi)有滑移。(3)切割阻力矩變化均勻。（4）切割速度適宜，實(shí)驗(yàn)表明，隨切割速度的增加切割阻力下降但切碎器轉(zhuǎn)速過(guò)高也將引起空氣阻力的增加，因此必須有一個(gè)合適的切割速度。（5）刀片刃磨角合理，刀片刃角大于300時(shí)，切割功顯著增大，刃角過(guò)小，又將使刀刃不耐磨，常用的刃角為150300

19、。3.2.1 切碎方式選擇秸稈切碎方式主要有輪刀式切碎、滾刀式(螺旋刀和直刃刀)切碎和錘片式切碎等。輪刀式切碎質(zhì)量好，刀片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要缺點(diǎn)是刀盤運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻。滾刀式切碎滑切作用強(qiáng)，切割阻力小，但切碎體不能自動(dòng)拋出，刀片剛度差，不適合硬莖稈切碎。錘片式切碎是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片來(lái)?yè)羲榻斩?，刀片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好，但能耗高(藺公振等，1996;樸香蘭，1998)。根據(jù)對(duì)直刃刀切碎、螺旋刀切碎和錘片切碎3種不同切碎方式的比較試驗(yàn)(盛奎川等，1999)，如圖3一1所示，在相同轉(zhuǎn)速下，直刃刀切碎的單位質(zhì)量秸桿能耗最低，由表3一1可知，采用直刃刀切碎細(xì)小顆粒產(chǎn)量較高，在900一1450r/min范圍內(nèi)，提高

20、轉(zhuǎn)速對(duì)細(xì)小顆粒產(chǎn)量增加不明顯。表32 切碎秸桿的粒度分布圖3一1切碎機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速與能耗的關(guān)系根據(jù)以上分析，我們選擇直刃刀切碎作為秸稈切碎的設(shè)計(jì)方案，本設(shè)計(jì)采用滾刀式切割器形式，該切碎器具有結(jié)構(gòu)緊湊、切割質(zhì)量好、負(fù)載比較均勻的優(yōu)點(diǎn)。而滾刀式切碎器主要有以下幾種，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能比較見(jiàn)下表32。表33常見(jiàn)的滾筒切碎器結(jié)構(gòu)性能比較根據(jù)以上分析，我選擇單葉雙曲面平板直刃滾筒式切碎器。切碎裝置設(shè)置在揉搓粉碎筒上方，主要由動(dòng)刀、定刀板和動(dòng)刀支撐板組成。性能良好的切碎器應(yīng)該是切割質(zhì)量高，耗用動(dòng)力小，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，安全可靠，便于磨刃，刀片拆卸、安裝、使用和維修方便。切割器工作時(shí)是旋轉(zhuǎn)動(dòng)刀配合安裝在機(jī)體上

21、的定刀產(chǎn)生的剪切作用來(lái)切斷秸桿纖維,達(dá)到一定尺寸(2025mm)的碎段以滿足進(jìn)一步揉搓粉碎的加工要求。3.2.2 動(dòng)定刀（1）動(dòng)刀形狀:采用矩形直刃刀片,其特點(diǎn)為幾何形狀簡(jiǎn)單,便于加工制造、磨刀方便。60.vy=(2)動(dòng)刀數(shù)量：根據(jù)所需的切碎長(zhǎng)度；由公式：zdlc.nd （1）vy喂入速度 nd切碎器轉(zhuǎn)速 zd動(dòng)刀數(shù)量取動(dòng)刀數(shù)量n =2（3）動(dòng)刀材料：動(dòng)刀要求具有良好的耐磨性和抗沖擊性。動(dòng)刀材料采用65Mn鋼，刃部高頻淬火處理，淬火區(qū)硬度要求達(dá)到HRC5862。非淬火區(qū)硬度要求不高于HRC32。刃口磨銳，厚度不大于0.2mm。（4）動(dòng)刀尺寸:矩形刀片B(寬)×H(高)為50×

22、;120mm,刀片厚度=3mm,刃口厚度為90um,刀片上螺栓孔直徑d=10.5mm ,磨刃角過(guò)大，切割所需功耗增加;磨180。=g可以取大些，所以取g小些，但是為了延長(zhǎng)刀片使用壽命，g角為15º30º，由于切割的莖桿強(qiáng)度大，則g刃角過(guò)小，刀片耐磨性降低，故常用的動(dòng)刀尺寸參數(shù)如圖3-2 所示；圖32動(dòng)刀片（5）動(dòng)刀材料及數(shù)量：動(dòng)刀采用高強(qiáng)度，耐磨損的65Mn鋼制成。由于在下料速度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到一定要求時(shí)，物料仍然可以被切割為一定程度的碎段，無(wú)須用太多的刀片。本設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較高，故動(dòng)刀數(shù)量確定為2把，定刀數(shù)量為2把。滾筒上每把刀片包圍滾筒的弧長(zhǎng)： （2） Ztbtg=Rp2

23、=jR0.2m=式中： R滾筒半徑（m） RZ滾筒上刀片數(shù)量，一般為24把，為定值c滑切角，它等于鉗住角c喂料口寬度（m）jR0.628 2=0.2´3.14´2=ÆR60mm。=j 由于考慮到其結(jié)構(gòu)特性，取R=60mm.（6）定刀板：定刀板焊置在進(jìn)料口端面的邊緣處，材料采用A3普通鋼板高度與進(jìn)料口高度一致（70mm），寬度為30mm。（7）動(dòng)、定刀安裝：每片動(dòng)刀分別用三沉頭螺栓與動(dòng)刀支撐板緊固，要求螺栓頭低于刀片平面2mm。為減少切割功耗，保證切割應(yīng)有一定的滑切角，刀片刃口線與刀片安裝中線呈220夾角。即刀片滑切角=220。刀片在支撐板上的安裝與進(jìn)料口進(jìn)料平面相

24、配合，應(yīng)與其鉛垂面呈一定的角度，角度的大小視進(jìn)料口平面而定。（8）動(dòng)刀、定刀間隙：為保證良好的切割質(zhì)量，不堵塞，取動(dòng)刀與定刀的間隙為=35mm。如圖33所示：圖33動(dòng)定刀安裝尺寸3.3 揉搓粉碎裝置揉搓粉碎裝置由園筒、鑿片、齒板等組成。其中鑿片采用螺栓與園筒緊固組成轉(zhuǎn)子，圓筒用鍵與主軸連接。3.3.1 圓筒圓筒主要用來(lái)安裝鑿片，能使揉搓粉碎過(guò)程中物料通暢地由上至下作軸向運(yùn)動(dòng)。（1）圓筒形狀：圓筒采用薄鋼板空心圓柱形狀，圓筒上端面用鋼板封閉，圓筒下端采用鋼筋支撐。圓筒上下端分別焊有套筒開(kāi)采用鍵與主軸聯(lián)接，空心圓筒內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋板支撐，以保證圓筒的強(qiáng)度和剛度，加強(qiáng)筋板的布置應(yīng)力求使圓筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生

25、的離心力平衡。安裝鑿片的螺孔處分別焊有加強(qiáng)鋼板或螺母。（在保證強(qiáng)度和剛度的前提下加強(qiáng)筋板數(shù)量不宜太多，以減輕園筒轉(zhuǎn)子的重量）(2)圓筒材料：圓筒采用普通A3鋼板，園筒下端鋼筋和加強(qiáng)筋板采用普通鋼材，圓筒上、下端套筒采用35號(hào)結(jié)構(gòu)鋼。（3）圓筒尺寸參數(shù)：圓筒直徑D筒=420mm,圓筒高度H筒=430mm,圓筒鋼板厚度=4mm。3.3.2 鑿片鑿片安裝在圓筒上，是主要的工作部件，其作用是對(duì)物料進(jìn)行沖擊、揉搓和摩擦以達(dá)到揉搓粉碎物料的要求。（1）鑿片形狀：根據(jù)秸桿類為纖維物質(zhì)物料的物理特性，鑿片采用尖角工作面形狀，這種形狀的鑿片適應(yīng)纖維質(zhì)物料，耐磨性好。為加強(qiáng)粉碎效果，鑿片采用U型，使得鑿片的片數(shù)增

26、加，并利于用螺栓固定在圓筒上。（2）鑿片尺寸：根據(jù)現(xiàn)有資料，綜合考慮到粉碎秸桿時(shí)鑿片耐磨性及其加工的工藝性，取鑿片厚度=5。鑿片其它主要尺寸為鑿片長(zhǎng)為40mm,寬為30mm,高為40mm,螺孔直徑為13mm.鑿片形狀及尺寸參數(shù)如圖3-6 所示圖36 鑿片（3）鑿片材料：由于鑿片是易損件，為提高使用壽命，選用優(yōu)質(zhì)鋼（65Mn鋼），進(jìn)行熱處理，淬火深度為0.81.2，淬火后工作側(cè)面硬度HRC5070 ，距螺孔4 范圍內(nèi)的硬度不超過(guò)HRC28。（4）鑿片數(shù)目：鑿片數(shù)目多,搓擦粉碎作用效果好.但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大.根據(jù)鑿片的工作密度要求,取鑿片工作密度為0.43,由下式可確定鑿片數(shù)量： 鑿片工作 粉碎室有效

27、工作寬最度外端兩鑿片間距離=鑿片軌跡數(shù)´度d鑿片累計(jì)工作厚鑿度片厚鑿片軌跡數(shù)）/ 430 （3）´0.43=（5則鑿片數(shù)目z取z=16每一塊鑿片有兩片工作面,故共有32片.(5)鑿片排列：鑿片的排列要求是：鑿片沿粉碎室運(yùn)動(dòng)軌跡分布均勻，物料 不推過(guò)一側(cè)，有利于轉(zhuǎn)子的動(dòng)靜平衡。鑿片分四列，按在圓周上互差900呈螺旋線排列，用螺釘緊固在圓筒上，該排列方式簡(jiǎn)單，工作時(shí)轉(zhuǎn)子運(yùn)行動(dòng)平穩(wěn)，這種排列方式可使物料在揉搓粉碎過(guò)程中在粉碎室內(nèi)沿螺旋線至上向下做軸向運(yùn)動(dòng)，增加物料在機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，物料粉碎過(guò)程通暢。鑿片排列布置如圖3-7 所示圖37 鑿片排列布置鑿片的排列沿筒軸向至上向下按一定的

28、比例由稀到密，以利于物料在機(jī)內(nèi)運(yùn) 動(dòng)和增強(qiáng)揉搓粉碎作用。另外鑿片的排列應(yīng)力求使轉(zhuǎn)子運(yùn)行平穩(wěn)。（6）鑿片與轉(zhuǎn)筒的聯(lián)接：鑿片采用螺栓與轉(zhuǎn)筒緊固聯(lián)接，要求能保證有一定的強(qiáng)度和緊固度。3.3.3 齒板齒板的作用主要是阻礙物料在鑿片與轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的環(huán)流層，加強(qiáng)對(duì)物料的揉搓、磨擦和剪切作用，齒板對(duì)纖維質(zhì)多、韌性大、水分高的秸桿類物料，粉碎作用比較明顯。采用螺栓將齒板上、下端固定，使其穩(wěn)定可靠，安裝使用方便。（1）齒板數(shù)目：本機(jī)為使安裝和維修方便，采用6塊齒板（n齒=6）對(duì)稱地安裝在機(jī)壁上，齒板在機(jī)體圓周內(nèi)按600安裝，采用螺栓將其上下端固定，力求安裝使用方便。（2）齒板材料：齒板材料采用HT200

29、灰鑄鐵制造，其齒尖表面激冷成白口以增強(qiáng)耐磨性，灰鑄鐵具有優(yōu)良的減振性，耐磨性好，缺口敏感性小，成本低。（3）齒板形狀尺寸：基本尺寸由粉碎室寬度而定，齒板齒形采用直齒形，齒板厚度為13。3.4 細(xì)碎狀成品排料口細(xì)碎狀排料口設(shè)置在揉搓粉碎裝置下端(轉(zhuǎn)筒下端),用螺栓固定在機(jī)體上，采用傾斜（與水平面成300夾角）切向排料。排料口內(nèi)設(shè)一調(diào)節(jié)插板，由人工控制其開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)被粉碎成品的粒度。排料口材料采用厚度為2 mm的A3 鋼板(也可以用Q235鋼板)制造。排料口截面形狀采用矩形b(寬)×a(高)為90×50(mm).3.5 磨碎裝置為了增強(qiáng)粉碎效果，使物料進(jìn)一步細(xì)碎，在機(jī)體下端設(shè)置磨

30、碎裝置。磨碎方式選用片磨，因?yàn)槠ミm用于研磨含水分高的物料以及韌性大的物料。片磨是依靠?jī)蓚€(gè)磨盤工作表面之間的擠壓力和摩擦力，將物料研磨成極細(xì)的產(chǎn)品。研磨性能主要取決于兩個(gè)磨盤之間的擠壓力以及動(dòng)磨盤的速度。磨盤是一個(gè)扁的圓柱體，其工作的中央部分向內(nèi)凹入，也就是磨膛區(qū)，起向外推送和分配物料的作用。其整個(gè)表面按其形狀作用，可分為喂入?yún)^(qū)、接收區(qū)、引入?yún)^(qū)和研磨區(qū)四個(gè)區(qū)域。喂入?yún)^(qū)位于磨盤中央，是一個(gè)圓形孔，接收區(qū)呈圓環(huán)形，其功能是將接收的物料貯存起來(lái)，并逐漸送到引入?yún)^(qū)。引入?yún)^(qū)也是環(huán)形區(qū)域，但是錐度較小，距磨盤表面的距離為3-5mm，物料從接收區(qū)到引入?yún)^(qū)時(shí)，受到越來(lái)越大的擠壓力，并把物料推向研磨區(qū)。最后物料

31、進(jìn)入研磨區(qū)，該區(qū)的磨盤上有許多帶有棱角的磨紋，物料通過(guò)這個(gè)區(qū)域即被磨碎。磨紋的作用一是磨碎物料，二是將物料從磨腔里推出來(lái)，減少物料在磨腔里停留時(shí)間，減少發(fā)熱量。本機(jī)選用曲線型磨紋。3.6 機(jī)體機(jī)體由圓柱筒形外壁和支架部分組成，根據(jù)零件選材的一般原則，選用235為圓柱形筒的材料，235屬于低碳鋼，塑性、韌性優(yōu)良，且經(jīng)濟(jì)性較好，可進(jìn)行焊接；支架選用30號(hào)鋼，因其硬度、強(qiáng)度較高，且兼有較好的塑性和韌性，綜合性能優(yōu)良，能滿足其工作要求，采用電動(dòng)機(jī)安裝在支架橫拉桿上，支架焊接制造，為四角支承。3.7傳動(dòng)部分該機(jī)采用帶傳動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)子主軸上的帶輪與電動(dòng)機(jī)連接在一起，該連接方式簡(jiǎn)單，操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)可

32、靠。電動(dòng)機(jī)選用Y系列立式電動(dòng)機(jī)，固定在機(jī)架上。第4章 主要技術(shù)參數(shù)的確定粉碎機(jī)的參數(shù)選擇是很重要的，影響粉碎機(jī)性能的因素很多，這些因素之間的關(guān)系也較復(fù)雜，完全靠計(jì)算確定還有困難。而所設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)類型在國(guó)內(nèi)尚無(wú)資料可查，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是通過(guò)對(duì)該機(jī)和通用型粉碎機(jī)的性能進(jìn)行比較，并根據(jù)秸桿等粗纖維質(zhì)物料的加工工藝性和國(guó)內(nèi)外資料來(lái)合理確定的。4.1 鑿片的末端線速度V目前，國(guó)內(nèi)粉碎秸桿的線速度一般為6585m/s，蘇聯(lián)的H.E推薦最佳線速度范圍是6585m/s，但是常用的是1837m/s。鑿片的線速度高，沖擊粉碎能力強(qiáng)，但噪音大，粉碎機(jī)振動(dòng)加劇且空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加，特別是加工莖桿物料時(shí)，沖28m/s。=擊負(fù)

33、荷大，功率消耗大，使得生產(chǎn)率降低。由于粉碎秸桿等纖維質(zhì)物料，它的粉碎主要是靠搓擦、剪切作用進(jìn)行粉碎，其線速度可取較小值且考慮到軸承壽命、零件強(qiáng)度、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡問(wèn)題，故取V4.2 轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度與配套動(dòng)力有一定的關(guān)系：B·N （4） D=K其中： K系數(shù) 一般K=923之間較為適宜4kw=N配套動(dòng)力（千瓦）ND轉(zhuǎn)子工作直徑（）B粉碎室寬度（）4.2.1 轉(zhuǎn)子工作直徑D420mm。=當(dāng)配套動(dòng)力一定時(shí)，轉(zhuǎn)子直徑過(guò)大則機(jī)器龐大，材料消耗多，成本增加，若轉(zhuǎn)子直徑過(guò)小，當(dāng)線速度V一定時(shí)，則會(huì)造成主軸轉(zhuǎn)速過(guò)高，工作平穩(wěn)性差，不利于粉碎，促使生產(chǎn)率降低。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需

34、要、轉(zhuǎn)子速度和鑿片線速度，確定轉(zhuǎn)子直徑為D np60V （5） =D28m/s=其中： V鑿片線速度（m/s） V1275´0.419m 3.14=28´60=1275r/min D=n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 由后面計(jì)算得 n420mm。=取D4.2.2 粉碎室寬度B430mm。=粉碎室寬度太大，物料層薄，分布密度小而不均勻，當(dāng)鑿片數(shù)量一定時(shí)，搓擦次數(shù)少，粉碎能力低；粉碎室寬度太小，物料不能得到很好的粉碎，粉碎能力降低，生產(chǎn)率也降低。根據(jù)現(xiàn)有資料和轉(zhuǎn)子直徑，考慮到粉碎物料為秸桿等粗纖維物質(zhì)，B可取大些，故確定粉碎室寬度B B·22，滿足要求。 D=N可得：K=由式K4.3 主軸

35、轉(zhuǎn)速n的確定1275r/min （6）»=28´1000´1000v60´60=根據(jù)粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子直徑D，線速度V和現(xiàn)實(shí)加工要求，主軸轉(zhuǎn)速n由下式可得： n 420´D3.14p4.4 鑿片和齒板間隙R12mm。=1014mm，普通型R=48mm，秸桿類R=不適當(dāng)?shù)蔫徠妄X板間隙很可能會(huì)顯著地降低生產(chǎn)率和增加鑿片與齒板的磨損，間隙過(guò)大，粉碎時(shí)間增加，不一定滿足粒度要求，降低了生產(chǎn)率，但間隙太小，粉碎室容納的物料少，增加功耗。根據(jù)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)粉碎機(jī)系列正交試驗(yàn)結(jié)果，推薦谷物類R 12mm。=故取R4.5 粉碎機(jī)生產(chǎn)率Q的確定由于粉碎機(jī)的功率都是生產(chǎn)出機(jī)器

36、之后才能夠?qū)嶋H測(cè)量，現(xiàn)只有根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行初步計(jì)算，由公式：B/60 （7）·D2·k2·k1·k·n·r·3.6=Q0.18（T/m3）=其中： r物料容重 秸桿容重r1275r/min=n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n0.6=k物料形成環(huán)流成時(shí)的影響系數(shù) 取k0.8=k1進(jìn)料不均勻的影響系數(shù) 取k10.7=k2下料口對(duì)排料所產(chǎn)生的影響系數(shù) 取k2420mm=D轉(zhuǎn)子直徑 D430mm=B粉碎室寬度 B60¸0.43´0.422´0.7´0.8´1275´0.6´0.18&

37、#180;3.6=Q=0.3509 (T/h)4.6 配套功率N粉碎機(jī)的粉碎功率可以有經(jīng)驗(yàn)公式求得：C1Q （8）=N110=(6.410.5），取C1=其中： C1系數(shù) ，C10.3509=T/h Q生產(chǎn)率，Q3.509kw=0.3509´10=N14kw=所以配套功率N第5章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇5.1 電動(dòng)機(jī)的選擇3.509kw，故選用Y系列（IP44）型三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。=根據(jù)粉碎機(jī)的工作條件及生產(chǎn)要求，在電動(dòng)機(jī)能夠滿足使用要求的前提下，盡可能選用價(jià)格較低的電動(dòng)機(jī)，以降低制造成本。由于額定功率相同的電動(dòng)機(jī)，如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價(jià)格越貴。粉碎機(jī)所需要的功率為NY系列三相籠型異步

38、電動(dòng)機(jī)是按照國(guó)際電工委員會(huì)（IEO）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國(guó)際互換性的特點(diǎn)。其中Y系列（IP44）電動(dòng)機(jī)為全封閉的自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防灰塵、鐵屑或其它雜務(wù)物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn),B級(jí)絕緣,工作環(huán)境不超過(guò)40,相對(duì)溫度不超過(guò)95%,海拔高度不超過(guò)1000m,額定電壓為380V,頻率50HZ,適用于無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如農(nóng)業(yè)機(jī)械。Y系列三相籠型異步電動(dòng)具有效率高、耗電少、性能好、噪聲低、振動(dòng)小、體積小、運(yùn)行可靠、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。且提高了防護(hù)等級(jí)和絕緣等級(jí)、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品先進(jìn)、應(yīng)用很廣泛。其主要技術(shù)參數(shù)如下：4-型號(hào)：Y112M同步轉(zhuǎn)速：1500r/min4kw=額定功率：N滿載轉(zhuǎn)速：144

39、0r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩：2.2最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩：2.2質(zhì)量：43kg極數(shù)：4極機(jī)座中心高：112mm該電動(dòng)機(jī)采用立式安裝，機(jī)座不帶底腳，端蓋與凸緣，軸伸向下。5.2 軸承的選擇¢¢39¢48o根據(jù)對(duì)該粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和對(duì)軸的受力分析可知，由于鑿片為對(duì)稱排列，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中鑿片所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到鑿片產(chǎn)生的徑向力為零，但是由于轉(zhuǎn)子自己會(huì)產(chǎn)生一定的離心力；同時(shí)由于轉(zhuǎn)子自身的重力，會(huì)使軸承受到軸向力。因此，在工作過(guò)程中軸承同時(shí)受到軸向和徑向載荷的作用，且軸承受到的軸向載荷較大，故選擇圓錐滾子軸承中大錐度軸承31310，其錐度為：=27 。5.3 鍵

40、的選擇轉(zhuǎn)子主軸上與帶輪的連接鍵，轉(zhuǎn)筒與主軸的連接鍵選用普通平鍵： 選用GB109679。5.4 螺栓的選擇用來(lái)連接支承電動(dòng)機(jī)鋼板與支架、支承粉碎機(jī)鋼板與支架用螺栓：由于是用于板間連接，螺栓主要是受到剪切作用，故采用受剪螺栓連接。連接轉(zhuǎn)子和鑿片用螺栓和連接齒板與機(jī)體用螺栓主要是受到拉伸應(yīng)力，采用受拉螺栓連接。選用GB578386。5.5 螺母的選用主要根據(jù)所用螺栓規(guī)格進(jìn)行選擇： GB617086。5.6 墊圈的選擇根據(jù)需要選用普通平墊圈：GB84885。第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1 軸的材料的選用軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼，碳素鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較小，所以應(yīng)用較為廣泛。常用的碳

41、素鋼有3050鋼，這里選用45鋼，并進(jìn)行熱處理和表面強(qiáng)化處理，可以提高軸的疲勞強(qiáng)度和耐磨性，如有必要還可進(jìn)行滲碳，以提高軸的耐蝕性。6.2 軸的設(shè)計(jì)原則根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列幾方面的要求：合理的結(jié)構(gòu)、足夠的強(qiáng)度、必要的剛度和振動(dòng)的穩(wěn)定及良好的工藝性等。在設(shè)計(jì)軸時(shí)，除按工作能力準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還需滿足下列要求：多數(shù)軸上零件不允許在軸上作軸向移動(dòng)，需要用軸向固定的方法使它們?cè)谳S上有確定的位置;為傳遞轉(zhuǎn)矩，軸上零件還應(yīng)作周向固定；軸的加工、熱處理、裝配、 檢驗(yàn)、維修等都有良好的工藝性。軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則：軸上零件的布置應(yīng)使軸受力合理；軸上零件的位可靠，拆裝方便；軸應(yīng)采用各

42、種應(yīng)力集中和提高軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施；應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于加工制造和保證精度；對(duì)于要求剛性大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。確定各軸較長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)還應(yīng)保證零件所需的滑動(dòng)距離，裝拆或調(diào)整所需空間，并注意轉(zhuǎn)動(dòng)零件不得與其他的零件相碰。軸上所有零件都應(yīng)無(wú)過(guò)盈（即不太緊）地到達(dá)配合部位。為了減少加工工具的種類和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上的倒角、圓角、鍵槽等應(yīng)盡可能取相同的尺寸。根據(jù)以上原則來(lái)確定軸的尺寸。在該設(shè)計(jì)中，銷軸的軸向固定采用軸肩圓螺母的固定方法：用螺母固定軸端簡(jiǎn)單方便，可承受軸向力。主軸的軸向固定采用軸肩擋圈固定，軸肩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以承受較大的軸向力，軸端擋圈常用于軸端零

43、件的固定。為了保證軸的疲勞強(qiáng)度，軸肩處采用過(guò)渡圓角，且圓角不應(yīng)太小。根據(jù)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)方案的整體布局，根據(jù)受載情況，主要承受扭矩，只承受較小的彎矩，定為轉(zhuǎn)軸，通過(guò)皮帶傳動(dòng)，即為實(shí)心轉(zhuǎn)動(dòng)軸。6.3 軸的轉(zhuǎn)速在第四章中已確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,切碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n2=1275r/min。6.4 軸的輸入功率4kw=電動(dòng)機(jī) P101=4×0.95=3.8kw （9）h·P1=切碎機(jī)主軸 P201=0.95h01電動(dòng)機(jī)與主軸的傳遞效率，帶傳動(dòng)h6.5 軸的轉(zhuǎn)矩的確定m （10） n1×9550pdN=電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Td： Tdmm×=9550×103

44、×4/1440=26527.8N103´3.81275´9550=mm 切碎機(jī)主軸T2： T2×28462.75N=6.6 軸的最小直徑的初步確定360Mpa=ss650Mpa,=Bs選材：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 由機(jī)械設(shè)計(jì)式15.2確定軸的最小直徑tnntC 0.2=106pp´9.55³d=25Mpattt許用切應(yīng)力 由表15.3 t其中： P軸傳遞功率 P=3.8kwn主軸轉(zhuǎn)速 n=1275 r/minC由表15.3 C=120由上式可得： d17.2750mm。=當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑，單鍵增大5%-7%，雙鍵增

45、大10%-15%，取d6.7 傳動(dòng)方式的確定本機(jī)采用帶傳動(dòng)方式。6.7.1 帶及帶輪的選用本機(jī)選用V帶，V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動(dòng)時(shí)，V帶的兩個(gè)側(cè)面與輪槽接觸。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù)V帶已標(biāo)準(zhǔn)化。1.確定計(jì)算功率Pca1.0,故=由機(jī)械設(shè)計(jì)表87查得工作情況系數(shù)KA=P´KA=wca)4k(=4´P 1.02.選擇V帶的帶型根據(jù)Pca、n1由圖811選用A型。3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v90mm。=1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。由機(jī)械設(shè)計(jì)表86和表88，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd12)驗(yàn)

46、算帶速V。按機(jī)械設(shè)計(jì)式（813）驗(yàn)算帶的速度dd1n1p=v1000m/s=6.78m/s´60因?yàn)?m/s<v<30m/s,故帶速合適。)mm(101.7=90´1.13=idd1=3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（815a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2 dd2100mm。=根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表88，圓整為dd24.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld300mm。=1）根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（820），初定中心距a02）由機(jī)械設(shè)計(jì)式（822）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度p+2a0=Ld0d2+)dd1-d()dd2+dd1(24a02ûëú

47、4;300 ´24ú+)100+90(´+300´2ê=p(ù)90-100é2)mm(898»900mm。=由機(jī)械設(shè)計(jì)表82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld3）按機(jī)械設(shè)計(jì)式（823）計(jì)算實(shí)際中心距a。øè3mm22»÷01 +300ç=8ö89-900æLd0-Ld+a0»a1a5.驗(yàn)算小帶輪上的包角57.303010)dd1-dd2(-180»1a900 ³1780»6.計(jì)算帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根V帶的額定功率Pr。

48、1.064kW=1440r/min,查機(jī)械設(shè)計(jì)表84a得P0=90mm和n1=由dd1 0.08kW=P0D1.13和A型帶，查機(jī)械設(shè)計(jì)表84b得=1440r/min，i=根據(jù)n1 0.87,于是=0.996,表82得KL=a查機(jī)械設(shè)計(jì)表85得K0.99kW=0.87´0.996´)0.08+1.064(=.KLa.K)P0D+P0(=Pr2)計(jì)算V帶的根數(shù)z4.04 Pr0.99=Pca4=z取4根。第七章 主要工作零部件的強(qiáng)度校核7.1 鑿片的強(qiáng)度校核鑿片是秸稈粉碎機(jī)的主要工作零件，對(duì)于強(qiáng)度和硬度都有較高的要求。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，鑿片就受到離心力、物料對(duì)鑿片的反力等作用

49、，由于物料在粉碎室中的運(yùn)動(dòng)是相當(dāng)復(fù)雜的，則其離心力作用又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它對(duì)鑿片的作用力。因此對(duì)鑿片的強(qiáng)度校核只考慮其主要受力，即離心力對(duì)鑿片的拉伸應(yīng)力的影響，故對(duì)鑿片單片橫斷面和鑿片打孔處進(jìn)行抗拉和抗剪的強(qiáng)度校核7.1.1 鑿片單片的橫斷面抗拉強(qiáng)度鑿片旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力P1：Rc （11） 2´w´m=P1第25/29頁(yè) Rc g30´()´n2´pG1= (12)r´V=式中：G1為鑿片的重量，kg；G1V為鑿片的體積，cm3；螺釘孔的體積 （13）´鑿片整體的體積2=Vûù5´30+)30+40()5+5(+5´40ëé´10=32ø2è5 ´p´÷ç-)30(-40´30´3