青狀玉米秸稈粉碎機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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)鍵是解決飼料問題。飼料來源是當(dāng)前我國畜牧業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)突出問題，由于我國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)揮我國情一一粗飼料豐富的優(yōu)勢(shì)，充分合理利用我國的各種飼料資源。我國作為農(nóng)業(yè)大國，實(shí)現(xiàn)“農(nóng)業(yè)機(jī)械化”一直是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)之一,為此國家還出臺(tái)了農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(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)揮我國情一一粗飼料豐富的優(yōu)勢(shì)，充分合理利用我國的各種飼料資源。而玉米秸稈，在我國多個(gè)省份都十分豐富且得不到合理充分的利用，用來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年代后期開始.北方地區(qū)開發(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9RF—IO型揉搓粉碎機(jī)以及吉林省農(nóng)機(jī)研究所研制的9RF-402型揉碎機(jī)均通過鑒定。河北南農(nóng)縣大地農(nóng)機(jī)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、使用壽命長的特點(diǎn)，可把各類秸稈揉成綿軟的絲條狀飼料，在國內(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_40I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—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.國產(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)一步提高飼料的品質(zhì)，解決熱敏營養(yǎng)物曲II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。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本課題的研究內(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)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)過查閱資料表明，目前市場(chǎng)上并無此類機(jī)械。在經(jīng)過立足于我國農(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：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、體積小、操作使用維修方便。應(yīng)有很好的適應(yīng)性，適合加工多種類型的物料。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。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）.配套動(dòng)力合理，功耗小，度電產(chǎn)量高（度電產(chǎn)量＞62kg/kw.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，以及糖和一些無機(jī)鹽。此外，由于玉米秸稈通常較長，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取Ｄ壳?，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6-60目篩孔；微粉碎后的產(chǎn)品粒度較細(xì)，一般能通過80-170目的篩孔；經(jīng)過超微粉碎后的產(chǎn)品粒度很細(xì)通常通過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)開路破碎系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡單、設(shè)備少、上程投資小、維護(hù)管理簡單；缺點(diǎn)是產(chǎn)品粒度不均勻，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。破碎Gi5 6破碎Gi5 62.4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，常見的有如下幾種。(a)擊碎(b)壓碎(d)折碎(c)(a)擊碎(b)壓碎(d)折碎(c)劈碎(C)磨碎圖1-3物料的破碎方法擊碎：物料在瞬間受到外來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。壓碎：在兩個(gè)工作面之問的物料，受到緩慢增長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。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。折碎：物料在受到兩個(gè)相互錯(cuò)開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。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。

(a)顎式破碎機(jī)(b)圓錐式破碎機(jī)Q"“外錐體(d)錘式破碎機(jī)碾輪碾盤(e)輪碾機(jī)(a)顎式破碎機(jī)(b)圓錐式破碎機(jī)Q"“外錐體(d)錘式破碎機(jī)碾輪碾盤(e)輪碾機(jī)(f)反擊式破碎機(jī)2.4.2、粉碎機(jī)械分類顎式破碎機(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。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。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。錘式破碎機(jī)：物料受到快速回轉(zhuǎn)部件的沖擊作用而被破碎。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。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?采用立式無篩圓筒型粉碎桶；本機(jī)由進(jìn)料裝置、切碎裝置、揉搓粉碎裝置、磨碎裝置、出料裝置、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。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)生的剪切作用來將秸桿切成碎段。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。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)來將物料進(jìn)一步磨碎而得到粉狀成品。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。機(jī)體和機(jī)架采用普通鋼材制造，以降低制造成本。采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，通過三角皮帶傳動(dòng)。本機(jī)結(jié)構(gòu)布置如圖2-1 （加磨碎裝置）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)形式是目前國內(nèi)新穎機(jī)型，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、造價(jià)低廉，該機(jī)主要用來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8?20mm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調(diào)節(jié)板來進(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)：采用立式和無篩形式，結(jié)構(gòu)新穎，很大程度提高生產(chǎn)率。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。轉(zhuǎn)子安裝鑿片，能增強(qiáng)對(duì)物料的打擊、搓擦作用。鑿片的排列為螺旋形排列，可使物料在粉碎過程中呈螺旋線由上向下運(yùn)動(dòng)，機(jī)器工作平穩(wěn)。產(chǎn)品粒度可通過出料口調(diào)節(jié)板和定、動(dòng)圓錐磨盤之間的間隙來調(diào)節(jié)，可以得到不同粒度的產(chǎn)品。電機(jī)與主軸采用三角皮帶傳動(dòng)，傳動(dòng)裝置簡單，安全可靠。機(jī)體高度尺寸小，進(jìn)料方便。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15。。進(jìn)料斗材料采用厚度為2.5mm的A鋼板制造。進(jìn)料斗設(shè)有防護(hù)擋板，以提高喂3料安全性。參考表3—1（中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，1990）,進(jìn)料口采用矩形，取其尺寸為：b（寬）Xa（高）為190X60（mm）。表3—1鍘草機(jī)喂入口尺寸喂入口鍘草機(jī)類型尺寸小型中型大型咼度a40—6050—7060—80寬度b120—180160—200200—3003.2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：（1）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，刃角過小，又將使刀刃不耐磨，常用的刃角為15o?3Oo。321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)的錘片來擊碎秸稈，刀片結(jié)構(gòu)簡單，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)，提高轉(zhuǎn)速對(duì)細(xì)小顆粒產(chǎn)量增加不明顯。表3—2切碎秸桿的粒度分布刀軸轉(zhuǎn)速粒度（mm）及百分含量（％）/r.min0-1.41.4-2.02.0-3.353.35-9.59.5-12.512.5-19.5>19.50-12.5錘片切碎860 1.91.12.310.39.915.658.925.512200.80.61.89.67.910.868.620.71580 2.61.74.215.311.717.746.835.5螺旋刀切碎920 3.73.29.237.611.79.625.065.41250 4.43.911.239.912.010.817.871.41500 5.84.712.843.711.99.211.978.9直刃刀切碎900 4.34.313.241.111.39.716.174.21230 4.24.413.141.614.211.011.577.51450 5.36.217.641.88.57.313.379.4■錘片切碎 ■螺旋刀切碎 □直刃刀切碎2W 350 450主動(dòng)軸（r/min）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)及性能比較見下表3—2。表3—3常見的滾筒切碎器結(jié)構(gòu)性能比較螺旋滾刀式平板滾刀式主要特點(diǎn)滑切角和推擠角是常數(shù)，等于動(dòng)刀螺旋線的螺旋角。切割阻力均勻刃磨工作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，刀片間隙易于調(diào)整動(dòng)定刀形式缺點(diǎn)動(dòng)刀采用螺旋刀片（刃線為對(duì)數(shù)螺旋線），動(dòng)刀片的制造、刃定刀為直線刃口?？色@得比較理想的滑切磨和間隙調(diào)整比較角和推擠角，不需要太高的工作轉(zhuǎn)速麻煩動(dòng)刀是平板刀（動(dòng)刀刃線實(shí)際上是螺旋線）滑切角和推擠角不定刀是平板直刃，定刀安裝位置正常而不夠大，動(dòng)刀片的制傾斜，可獲得一定的滑切角造比較麻煩螺旋滾刀式平板滾刀式主要特點(diǎn)滑切角和推擠角是常數(shù)，等于動(dòng)刀螺旋線的螺旋角。切割阻力均勻刃磨工作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，刀片間隙易于調(diào)整動(dòng)定刀形式缺點(diǎn)動(dòng)刀采用螺旋刀片（刃線為對(duì)數(shù)螺旋線），動(dòng)刀片的制造、刃定刀為直線刃口?？色@得比較理想的滑切磨和間隙調(diào)整比較角和推擠角，不需要太高的工作轉(zhuǎn)速麻煩動(dòng)刀是平板刀（動(dòng)刀刃線實(shí)際上是螺旋線）滑切角和推擠角不定刀是平板直刃，定刀安裝位置正常而不夠大，動(dòng)刀片的制傾斜，可獲得一定的滑切角造比較麻煩直刃斜裝動(dòng)、定刀加工、刃磨方便。結(jié)動(dòng)刀片和定刀片刃口都是直線，實(shí)現(xiàn)等間定刀片的安裝位置直刃斜裝動(dòng)、定刀加工、刃磨方便。結(jié)動(dòng)刀片和定刀片刃口都是直線，實(shí)現(xiàn)等間定刀片的安裝位置滾刀式夠緊湊，可采用較高的轉(zhuǎn)速切割特殊，刀片間隙調(diào)麻煩滾刀式夠緊湊，可采用較高的轉(zhuǎn)速切割特殊，刀片間隙調(diào)麻煩根據(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)體上的定刀產(chǎn)生的剪切作用來切斷秸桿纖維,達(dá)到一定尺寸（20?25mm）的碎段以滿足進(jìn)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)為幾何形狀簡單，便于加工制造、磨刀方便。（2）動(dòng)刀數(shù)量:根據(jù)所需的切碎長度；由公式:60.vz yd（2）動(dòng)刀數(shù)量:根據(jù)所需的切碎長度；由公式:60.vz ydl.ncd(1)vy—喂入速度nd—切碎器轉(zhuǎn)速一動(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HRC58?62。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）XH（高）為50X120mm,刀片厚度（5=3mm，刃口厚度為90um，刀片上螺栓孔直徑d=10.5mm，磨刃角過大，切割所需功耗增加;磨

刃角過小，刀片耐磨性降低，故常用的丫角為15°?30°,由于切割的莖桿強(qiáng)度大,則丫小些，但是為了延長刀片使用壽命，丫可以取大些，所以取丫二180。動(dòng)刀尺寸參數(shù)如圖3-2所示；i、廠\'V...../圖3—2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：(2)廠 2兀R7(2)R= =btgT申Z式中:R——滾筒半徑（m） R=0.2m式中:Z——滾筒上刀片數(shù)量，一般為2?4把X 滑切角，它等于鉗住角X，為定值喂料口寬度（m）R0=2R0=2x3.14x0.22二0.628由于考慮到其結(jié)構(gòu)特性，取R二60mm。定刀板：定刀板焊置在進(jìn)料口端面的邊緣處，材料采用A普通鋼板高3度與進(jìn)料口高度一致(70mm)，寬度為30mm。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22o夾角。即刀片滑切角a=22o。刀片在支撐板上的安裝與進(jìn)料口進(jìn)料平面相配合，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。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6=3?5mm。如圖3—3所示：圖3—3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圓筒圓筒主要用來安裝鑿片，能使揉搓粉碎過程中物料通暢地由上至下作軸向運(yùn)動(dòng)。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A鋼板，園筒下端鋼筋和加強(qiáng)筋板采用普通鋼3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=420mm，圓筒高度H=430mm，圓筒鋼板厚度筒 筒6=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6=5mm。鑿片其它主要尺寸為鑿片長為40mm，寬為30mm,高為40mm,螺孔直徑為13mm.圖3—6鑿片鑿片材料：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0.8?1.2mm,淬火后工作側(cè)面硬度HRC50?70,距螺孔4m范圍內(nèi)的硬度不超過HRC28。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：鑿片工作密度片累計(jì)工作_厚鑿度片厚5度鑿片軌跡數(shù)鑿片作密粉度碎室有效工作最外端兩鑿片間距離0.43=(5x鑿片軌跡數(shù))/430 (3)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.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，物料粉碎過程通暢。鑿片排列布置如圖3-7所示圖3—7鑿片排列布置鑿片的排列沿筒軸向至上向下按一定的比例由稀到密，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)。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13mm。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，由人工控制其開度來調(diào)節(jié)被粉碎成品的粒度。排料口材料采用厚度為2mm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）Xa（高）為90X50（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。片磨是依靠兩個(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，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)，受到越來越大的擠壓力，并把物料推向研磨區(qū)。最后物料進(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，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Q235為圓柱形筒的材料，Q235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，該連接方式簡單，操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)可靠。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)類型在國內(nèi)尚無資料可查，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是通過對(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內(nèi)外資料來合理確定的。4.1鑿片的末端線速度v目前，國內(nèi)粉碎秸桿的線速度一般為65?85m/s，蘇聯(lián)的H.E推薦最佳線速度范圍是65?85m/s，但是常用的是18?37m/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

擊負(fù)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)平衡問題，故取V二28m/s。4.2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:D?B其中： K——系數(shù)一般K=9?23之間較為適宜N 配套動(dòng)力（千瓦）N二4kwD——轉(zhuǎn)子工作直徑（mm）B——粉碎室寬度（mm）4.2.1轉(zhuǎn)子工作直徑D當(dāng)配套動(dòng)力一定時(shí)，轉(zhuǎn)子直徑過大則機(jī)器龐大，材料消耗多，成本增加，若轉(zhuǎn)子直徑過小，當(dāng)線速度V—定時(shí)，則會(huì)造成主軸轉(zhuǎn)速過高，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)需要、轉(zhuǎn)子速度和鑿片線速度，確定轉(zhuǎn)子直徑為D=420mm。(5)V=28m(5)V=28m/s兀n其中：V 鑿片線速度（m/s）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 由后面計(jì)算得 n=1275r/min“314^275二0.419m取D=420mm。4.2.2粉碎室寬度B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二430mm。由式K=-^可得：K=22，滿足要求。D?B4.3主軸轉(zhuǎn)速n的確定根據(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:60x1000v60x1000x28n= = 沁1275r/min兀D 3.14x4204.4鑿片和齒板間隙△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=4?8mm，秸桿類AR=1CH14mm，普通型AR=12mm。故取AR=12mm。4.5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：Q=3.6?r?n?k?k?k?D2?B/60 (7)12其中： r——物料容重 秸桿容重r=0.18(T/m3)n 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=1275r/mink——物料形成環(huán)流成時(shí)的影響系數(shù)取k=0.6k——進(jìn)料不均勻的影響系數(shù)取k=0.811k——下料口對(duì)排料所產(chǎn)生的影響系數(shù)取k=0.722D 轉(zhuǎn)子直徑D=420mmB——粉碎室寬度B=430mmQ=3.6x0.18x0.6x1275x0.8x0.7x0.422x0.43十60=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：N=CQ (8)11其中：C——系數(shù)，C=(6.4?10.5)，取C=1011 1Q——生產(chǎn)率，Q二0.3509T/hN=10x0.3509=3.509kw1所以配套功率N=4kw第5章標(biāo)準(zhǔn)件的選擇5.1電動(dòng)機(jī)的選擇根據(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N=3.509kw，故選用Y系列（IP44）型三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)是按照國際電工委員會(huì)（IEO）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國際互換性的特點(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+40€，相對(duì)溫度不超過95%,海拔高度不超過1000m,額定電壓為380V,頻率50HZ,適用于無特殊要求的機(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：型號(hào)：Y112M-4同步轉(zhuǎn)速：1500r/min額定功率：N=4kw滿載轉(zhuǎn)速：1440r/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：a=2748'39〃。5.3鍵的選擇轉(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GB1096——79。5.4螺栓的選擇用來連接支承電動(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GB5783——86。5.5螺母的選用主要根據(jù)所用螺栓規(guī)格進(jìn)行選擇：GB6170――86。5.6墊圈的選擇根據(jù)需要選用普通平墊圈：GB848——85。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。常用的碳素鋼有30—50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)無過盈（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)以上原則來確定軸的尺寸。在該設(shè)計(jì)中，銷軸的軸向固定采用軸肩一一圓螺母的固定方法：用螺母固定軸端簡單方便，可承受軸向力。主軸的軸向固定采用軸肩一一擋圈固定，軸肩結(jié)構(gòu)簡單，可以承受較大的軸向力，軸端擋圈常用于軸端零件的固定。為了保證軸的疲勞強(qiáng)度，軸肩處采用過渡圓角，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n=1440r/min,切碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速1n=1275r/min。26.4軸的輸入功率電動(dòng)機(jī)P1電動(dòng)機(jī)P14kw切碎機(jī)主軸P=P?耳=4X0.95=3?8kw (9)2101耳 電動(dòng)機(jī)與主軸的傳遞效率，帶傳動(dòng)耳=0.9501016.5軸的轉(zhuǎn)矩的確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T: T=9550巴N-m (10)d d n1=9550X103X4/1440=26527.8N-mm切碎機(jī)主軸T2：38x]03切碎機(jī)主軸T2：T=9550x- =28462.75N-mm2 12756.6軸的最小直徑的初步確定選材：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，b=650Mpa,q=360Mpa

B s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9.55x106p pd'OIHT=C3n1 t其中：t——許用切應(yīng)力由表15.3L]=25Mpat tP——軸傳遞功率P=3.8kwn 主軸轉(zhuǎn)速n=1275r/minC——由表15.3 C=120由上式可得： d±17.27mm當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑，單鍵增大5%-7%，雙鍵增大10%-15%，取d=50mm。6.7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P

由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—7查得工作情況系數(shù)K=1.0，故AP=KxP=1.0x4=(4k)Wca2.選擇V帶的帶型根據(jù)P根據(jù)P、n由圖8—11選用A型。1ca3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗(yàn)算帶速vd1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—6和表8—8,取小帶d1輪的基準(zhǔn)直徑d=90mm。d12）驗(yàn)算帶速V。按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—13）驗(yàn)算帶的速度v=兀dd巴m/s=6.78m/s60x1000因?yàn)?m/s<v<30m/s，故帶速合適。3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—15a）,計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2d=id=1.13x90=101.7(mm)基準(zhǔn)直徑dd2d2 d1根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—8,圓整為d=100mm。d24.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld1）根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—20），初定中心距a=300mm。02）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度n( )(d—d)2L=2a+d+d+q4-d0 0 2d1 d2 4a0n( )(100—90)22x300+—x(90+100)+ 2 4x300q898(mm)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—2選帶的基準(zhǔn)長度L=900mm。d3）按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—23）計(jì)算實(shí)際中心距a。300-2丿5.驗(yàn)算小帶輪上的包角a1a沁1800-(d-d)沁178o>90o

1 d2 d13016.計(jì)算帶的根數(shù)z1)計(jì)算單根V帶的額定功率P。r由d二90mm和n二1440r/min,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—4a得P二1.064kWTOC\o"1-5"\h\zd1 1 0根據(jù)n二1440r/min,i二1.13和A型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—4b得AP二0.08kW0查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—5得K二0.996，表8—2得K二0.87,于是a lP=(P+AP).K.K=(1.064+0.08)x0.996x0.87=0.99kWr 0 0aL2)計(jì)算V帶的根數(shù)zP4z=ca= =4.04P0.99r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，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