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1、毕 业 论 文 题 目： 小型枸杞废枝粉碎机的设计 学 院：科 学 技 术 学 院 专 业：机械设计制造与其自动化 毕业设计任务书设计题目小型枸杞废枝粉碎机械的设计下发任务日期学生指导教师一. 设计主要容1. 了解枸杞产地生产规模与特点，分析枸杞废枝粉碎利用的目的意义；2. 通过查阅相关资料，充分了解当前农产品碎碎处理技术分类与原理，分析枸杞废枝粉碎的必要性与可行性。3. 参照相关粉碎机械功能结构，提出枸杞废枝粉碎机结构设计方案，并进行功能原理验证。4. 结合AUTOCAD、SOLIDWORK软件画图确定相关结构参数；设计动力装置、传动装置、防护装置、支架装置、工作装置；对相关装置进行组合进一
2、步修改；5. 对粉碎机主要零件设计选型绘制装配图和零件图。二. 设计的基本要求1.全面了解当前农产品粉碎加工技术，收集的资料要真实、可靠具有代表性；2.通过枸杞产地相关数据资料和自己的理解，说清楚枸杞废枝粉碎的目的与意义，并论证其现实可行性；3.进行整机与主要零部件设计，能正确按照机械设计的设计规流程进行；4.在进行SOLIDWORK建模和分析时，能够正确使用软件完成建模；5.论文要形成规的零件图和整机装配图；6.按照农业大学本科学位论文要求完成论文。三.设计工作进度安排阶段设计各阶段名称日期1查阅收集相关资料2012.12.102013.03.012对资料进行整理提交文献2013.03.01
3、2013.04.013撰写文献综述、外文翻译2013.04.022013.04.104设计零件图、撰写设计说明书2013.04.112013. 05.215绘制装配图、撰写论文初稿2013.05.222013. 06.086论文修改完成2013.05.222013. 06.09备注：四.应收集的资料与主要参考文献1 忠平,朱江,邦华.饲料粉碎技术研究新进展J.饲料工业, 2002, 23(11): 36.2 俞信国.锤片粉碎机P.中国专利: 97234455. 1, 1999-03-12. 3 邓洁红,乐平.锤式粉碎机的优化设计J.粮油食品科技,2005, 13(3): 1421.4 文奎.锤
4、片式粉碎机中物料的运动与分离浅析J.饲料工业, 1991, 12(4): 14-15.5 吕凤艳.基于剪切原理的豆渣粉碎流场研究J.机械制造与研究,2007(11): 96- 98.6正军,易炳权.粉碎对饲料质量和加工成本的影响J.中国饲料,2001(22):18-19.7 马海洋,于翠玉.CHJ新型气流冲击粉碎机设计与原理分析J.莱阳农学院学报(自然科学版),2006.23(2):132-135.8 权伍荣，福顺，金光哲等.锤片式粉碎机主要参数对粉碎效率的影响J.延边大学学报,2000.12(4):293-296.9 朱建东.锤片和筛板的不同参数对粉碎机性能的影响J.饲料工业,1998.12
5、(19):9-11.10枸杞物性方面的材料11其他相关农产品粉碎机或处理机的设计材料12 James R. Wilcox and Richard M. Shibles. Interrelationshipsamong Seed Quality Attributes inSoybeanJ.Crop Sci,2001,41:11-14.说明：此任务由指导教师填写一式两份，一份发给学生，一份发给指导教师留存。农业大学毕业设计选题审批表选题名称小型枸杞废枝粉碎机的设计题目来源生产实践学号132545078戴治刚学号132545078指导教师王丹阳职称讲师研 究 容用CAD/SOLIDWORK软件通过对
6、枸杞废枝粉碎机的设计，实现用CAD/SOLIDWORK系统进行产品开发，达到无图纸的设计开发。此开发设计过程通过工程软件对粉碎机各部件进行了虚拟设计研发，这对于没有前例和样机的首次尝试设计既经济又缩短开发的周期，提高产品的性能。研 究计 划1. 查阅收集相关资料2、对资料进行整理提交文献3、撰写文献综述、外文翻译4、设计零件图、撰写设计说明书5、绘制装配图、撰写论文初稿6、论文修改完成特 色以工程软件虚拟建图方式探究性研发设计的枸杞废枝粉碎机，切实解决枸杞产地实际问题，其设计、装配、性能评价与分析采用了SOLIDWORK/CAD技术，实现了快速虚拟试验多种设计方案，这不但使研发周期大大缩短、研
7、发成本显著降低，而且确保了最终产品一次接装成功。指 导 教 师 意 见教 研 室 意 见学 院 意 见毕业设计指导记录学生戴治刚专业机械设计制造与其自动化指导教师王丹阳职称讲师本年度指导毕业生人数7设计题目小型枸杞废枝粉碎机的设计指 导 过 程时间地点指导容2012.12.102012.12.262013.01.072013.03.092013.03.162013.03.232013.04.062013.04.132013.04.202013.04.272013.05.102013.05.172013.05.252013.05.302013.06.063013.06.09农工楼406农工楼40
8、6农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406农工楼406介绍课题基本含义、容。指定查阅资料交流课题的初步想法，提出毕业设计的总体要求初步确定课题的研究方案，检查资料查阅情况确定课题研究的具体方案，布置课题阶段性任务沟通阶段性成果，探讨并解决具体问题沟通阶段性成果，探讨并解决具体问题检查并修改文献综述与外文翻译，指导开题沟通阶段性成果，探讨并解决具体问题介绍科技论文撰写要求，确定撰写论文整体框架沟通阶段性成果，探讨并解决具体问题沟通阶段性成果，提出进一步完善设计方案沟通阶段性成果，探
9、讨并解决具体问题沟通阶段性成果，探讨并解决具体问题修改毕业论文修改毕业论文 修改毕业论文，指导答辩学生签字：戴治刚年 月 日 指导教师签字：年 月 日教研室主任签字：年 月 日农业大学毕业设计考核表设计题目：小型枸杞废枝粉碎机的设计：戴治刚 学号： 132545078 专业：机械设计制造与其自动化指导教师评语：戴治刚同学在对家乡枸杞产地进行生产调研的基础上，查阅了大量的相关资料，对枸杞废枝粉碎机进行探究性的设计研究，较好完成了毕业论文计划。论文研究结果对生产实践具有一定理论意义和指导意义，理论上明确了枸杞废枝粉碎机关键部件的作用，针对主要问题进行了分析设计。该生在毕业论文研究工作中，虚心好学、
10、积极肯干，刻苦钻研，善于发现和解决问题，科研思路敏感。能充分利用学校网络资源查询相关研究资料，为论文工作的顺利完成进行了充分准备。论文写作规，能够严格执行学校本科生毕业论文写作的有关规定，并表现出较高的电脑使用和文本编辑水平。该生论文达到了农业大学机械设计制造与其自动化本科专业毕业论文的要求和水平，同意其提交并进行毕业论文答辩。指导教师（签字）： 年 月 日评阅人评审意见：该论文根据本课题组科研基础，通过对对不同种类粉碎机的分析，提出自己的设计方案并最终设计出虚拟模型。较好完成了毕业论文计划。论文研究结果对生产实践具有一定理论意义和指导意义，理论上明确了枸杞粉碎机的工作原理、工作特性，为今后生
11、产设备改进做出了探究。论文研究结果对生产实践具有一定的理论意义和指导意义。论文写作规，能够严格执行学校本科生毕业论文写作的有关规定，并表现出较高的电脑使用和文本编辑水平，达到了本科生毕业论文的水平评 阅 人（签字）： 年 月 日成绩： 答辩委员会意见：该同学在导师指导下，对枸杞废枝粉碎机做了探究性设计研究，较好完成了毕业论文计划。论文研究结果对生产实践具有一定理论意义和指导意义，理论上明确了枸杞废枝粉碎机关键部件的作用，针对特定问题提出解决方案，探究性设计有不足之处但是此设计为探究性设计还是不错的。论文理论联系实际，设计合理，写作规，能够严格执行学校本科生毕业论文写作的有关规定，并表现出较高的
12、电脑使用和文本编辑水平。该生在论文答辩中，思路清晰，表达比较比较简洁明确，回答问题比较准确。论文达到了机械设计制造与其自动化专业本科生毕业论文的要求和水平，同意授予学士学位。主任委员（签字）： 年 月 日注：答辩委员会意见除填写简要评语、给出成绩外，还要提出是否授予学位的建议。目 录摘要1ABSTRACT21绪论31.1 国外农业粉碎机的发展现状31.1.1锤片式粉碎机41.1.2 切碎机41.1.3 揉搓滚压51.2设计的目的和意义61.3提出背景与枸杞废枝物理特点介绍71.4探究性设计存在的问题71.5设计的基本要求71.6设计的指导思想82粉碎机的结构形式与总体布置方案82.1结构形式和
13、总体布置方案82.2工作原理与其特点92.2.1 工作原理92.2.2 特点93粉碎机的各部件设计93.1 标准件的选择9（1）轴承的选择10（2）键的选择10（3）螺栓的选择10（4）螺母的选用10（5）垫圈的选择103.2轴103.2.1 轴材料的选用103.2.2 轴的设计原则113.2.3轴的转速113.2.4 轴的输入功率113.2.5 轴转矩的确定113.2.6 轴最小直径的初步确定123.3传动方式的确定123.3.1带与带轮的选用123.4电动机的选择143.5支架的设计143.6上下薄套的设计153.7拨滚的设计163.8切滚的设计164轴的受力分析与强度校核174.1主轴强
14、度的校核174.1.1主轴上的载荷174.1.2 按弯扭合成应力校核轴的强度184.1.3 精确校核轴的疲劳强度184.2 滚动轴承的校核214.3 切刀的强度校核224.3.1 切刀单片的横断面抗拉强度224.3.2切刀抗剪切强度校核245结论26参考文献27致2831 / 42摘 要已有枸杞面积70万亩，且以每年30%的速度增长，因此每年人工修剪下来的嫩枝大都被聚集烧掉，由于它自身含有大量水分，燃烧时有大量浓烟产生，它燃烧的废气对当地环境造成了很大污染。枸杞嫩枝大有用途，它富含多种有益元素对牲畜消化免疫系统大有益处。畜牧业发展的制约因素之一就是饲料短缺，而枸杞嫩枝在冬天如果可以粉碎成一定长
15、度的短枝便可以作为寒冬动物优质的青饲料（由于枸杞嫩枝纤维多，可作为反刍类动物饲料）。在乡村，人们用于做饭取暖的燃料全是依靠煤，这不仅对煤浪费严重而且环境污染也很严重，近几年，国家大力投资农村沼气池建设，确保一户一池，意在解决燃料短缺，环境污染等现实问题，如果我们将枸杞嫩枝粉碎成一定长度的短枝便是很好的沼气材料。枸杞废枝粉碎机探究性的研究设计，意在解决现实生活中的现实问题，本设计在没有任何参考的情况下，运用CAD/SOLIDWORK等工程软件进行各部件的虚拟设计，并最终虚拟装配出整个枸杞废枝粉碎机的虚拟图，这不仅缩短了探究设计时间，还节省了经济开销。目前国外市场出现了多种原理的粉碎机，但是均不适
16、宜枸杞粉碎，再参照其它粉碎机原理和结构特点，探究性设计出一种小型枸杞废枝粉碎机。本次毕业设计所做主要工作和结论如下：1、了解了与粉碎机相关的知识；熟悉了粉碎机粉碎原理与分类，调查了国外应用性能现状与市场前景。2、通过查阅资料确定枸杞废枝粉碎机相关的总体方案。3、独立完成零件设计、加工工艺设计、带轮、动力部件设计。4、完成了详细的设计说明书与答辩材料。5、此设计力求简单便捷，繁琐不宜。关键词：枸杞，粉碎机，废枝粉碎，设计 ABSTRACTCrushing machine is applied mechanical force to smash the operation of solid mat
17、erials, making it a small, fine or powder machinery. The current mill in the production, scientific research, medical, and widely used. In addition to these trades, there are minerals, coatings, metallurgy and other industries, and even scientific research units have a great need for shredders. Ther
18、efore, how to design more in line with the production needs of businesses, advanced mill mill production unit is imperative. At present , domestic and foreign market emerged mill various principle, but there are still defects for design of agricultural waste material crusher, crushing waste branches
19、 such as the Ningxia wolfberry. Ningxia wolfberry cultivation area is large, the annual waste a huge amount of fruit branch, and the traditional way of handling may cause great pollution to the environment, but also waste energy. Therefore, this design will combine the principle and Chinese wolfberr
20、y has mill waste branch of its own characteristics, research designs a small wolfberry waste branch mill. The graduation design, the main work and conclusions are as follows: 1. understand the machine related knowledge; familiar with the crushing principle and the classification, investigated the ap
21、plication situation and market prospect of performance at home and abroad. 2. through access to data to determine the overall scheme of Lycium barbarum waste related branch mill. 3. independent completion of part design, process design, pulley, power parts design. 4, completed the design specificati
22、ons and the respondent materials in detail.Keywords: Chinese wolfberry, crusher, crushing waste branch, design1绪论1.1国外农业粉碎机的发展现状我国每年有数百亿斤饲料粮食和数千亿斤农作物秸秆被粉碎加工成饲料或者是其他再利用的辅助原料。粉碎加工的设备是粉碎机，常用粉碎机的类型主要有锤片式粉碎机、齿爪式粉碎机与劲锤式粉碎机，其中锤片式粉碎机是目前使用最多的机型。国外对粉碎机展开的研究，主要集中在粉碎理论、物料环流层、粉碎机设计理论和粉碎机性能影响因素几个方面：1.在粉碎理论方面：传统上学
23、者一直认为物料进入粉碎室后受到锤片的正面冲击，受冲击的物料撞向齿板或筛片，然后反弹到锤片上，多次重复此过程。同时物料被旋转的锤片和固定的筛片摩擦粉碎。2. 物料环流层：为了破坏环流层，近年来出现了水滴形粉碎机。水滴型粉碎机是将普通锤片粉碎机的粉碎室从圆形变为了水滴形，这样既增大了粉碎室筛板的有效筛理面积，又能破坏物料在粉碎室形成环流，有利于粉碎后物料排出粉碎室，粉碎效率有所提高。另外水滴型粉碎机有主粉碎室和再粉碎室，物料在粉碎室可形成二次打击，同一台粉碎机就能实现粗、细、微细3种粉碎形式。但这种粉碎机体积较大、制造复杂、成本较高，适合于综合性饲料厂使用。3.粉碎机设计理论：红彬等研究了立式粉碎
24、机的工作原理与结构，对立式粉碎机的结构设计做了阐述，包括喂料装置、下料叉管等。乾能、宗力利用UG NX的三维建模功能，建立粉碎机的三维模型等。4.粉碎机性能影响因素：理工学院的董坚挺等建立了锤片式粉碎机转子组振动的力学模型与数学模型,分析了其固有频率与在额定转速下的振幅与其它参数的关系,为锤片式粉碎机在设计、制造、安装3个环节减少设备振动提供理论依据。因此，秸秆粉碎削片机，对提高秸秆等燃烧农作物处理效率、扩大秸秆的用途、提高秸秆等农作物废料的利用率、节约资源、美化环境具有重要意义。当前，对物料进行粉碎主要有打击、揉搓、和锯切等方式，为此应针对不同的物料则采用不同的粉碎方式，以提高粉碎效率与质量
25、。1.1.1锤片式粉碎机秸秆类粗纤维青饲料一般径向尺寸比较大，在被粗切成小段后，如用锤片式粉碎机进行粉碎，由于尺寸较大，物料与锤片的接触面积较大，同时锤片棱角与物料的接触几率小，加之现今的市场上的锤片式粉碎机多为有筛粉碎机，含有水分较多的青秸秆物料极易造成筛孔阻塞，导致粉碎效果很差，因此不宜采用锤片式粉碎机。 图1 锤片式粉碎机1.1.2 切碎机切碎机的加工对象为瓜果等含纤维质较少的物料，对瓜果粉碎能取得较好的效果，但是对秸秆类粗纤维物料进行加工则粉碎效果很差，远远不能达到粉碎要求。加工过程中只是将粗纤维饲料进行一次性切碎，不能达到饲喂要求或者化学处理等后续加工的要求。粗纤维饲料粉碎机的研究还
26、处于初级研究阶段，虽然在美国曾研制出一款秸秆粉碎桶，但还不够完善，只是对其进行了相关报道，技术资料也不可获得，加工对象也是干物料。 图2 农业切碎机1.1.3 揉搓滚压揉搓滚压方式多用于颗粒物料与干粗纤维物料的加工。根据秸秆类物料的尺寸特点与现代粉碎理论，确定本机械主体为卧式结构，整体由进料口、切割器、粉碎室、排料口、机身与动力传动部分等机构组成。盘式结构简图如下图：1.轴承座 2.主轴 3.刀盘 4.压刀块 5.飞刀 6.侧刀 7.底刀图3 盘式粉碎机结构简图要把秸秆等废料加工成碎片, 首先需要人工将废料放进料斗, 废料在人力或进料机构的压力作用下进入削片机, 当农作废料的端面碰到飞刀刀盘端
27、面时, 进给停止, 飞刀转到切削位置开始切削, 由于飞刀有一定角度, 当切入废料一定深度时, 废料受到飞刀切削面的分力、刀盘和料斗( 或底刀)的阻碍作用, 局部沿木材纤维方向崩裂成碎片, 从前刀面飞出。切削过程中, 废料在压力和飞刀切削分力的作用下，向刀盘方向进给, 使切削加工得以连续进行, 完成整根废料的切碎。盘式粉碎机由于飞刀运动时的切削平面固定不变，飞刀和底刀可以很好的形成剪切作用，适宜加工原木、劈木、木芯、较厚的板皮和成捆的枝桠材，因其进料槽为方形或圆形，可充分发挥其生产能力，主要用于生产规模较大的人造板企业和造纸企业。盘式粉碎机大多数采用自由进料，水平进料的适宜加工较长的原料，而加工
28、较短的原料通常采用倾斜进料。总之，粉碎机的结构形式主要取决于原料的特征和对削片质量与生产率的要求。对于中小型粉碎机而言，由于其削制的原料大多数是枝桠、板皮，秸秆等剩余物，材径较小，采用平面盘式机削片时，对平面盘式的削片长度的均匀性影响不大，而其制造成本低廉，易于推广。因此，中小型粉碎机采用平面刀盘结构是一个发展方向。水平进料可防止原料撞击刀盘轴，操作方便，安全可靠；而倾斜进料便于投料，可保证合理的切削参数。通过比较以上各种粉碎机的结构原理，优缺点等，再结合本论文的要求，初步计划设计一个枸杞废枝粉碎机。这样既满足了粉碎的要求，而且还能使农业废物再利用，避免燃烧对生态环境的污染。1.2设计的目的和
29、意义我国是一个以农业著称的国家，农业工程的发展是当前我国经济社会发展和解决 “三农”问题的需要，是实现农业现代化的重要组成部分。要加快农业工程的发展，就要加强农业的产业结构调整，使农业朝着机械化方向发展，以提高劳动生产率，降低生产成本，减轻农民的劳动强度,提高资源利用率。在2007年，国家将继续加大对购买农机产品的补贴力度，而且随着国家与地方政府对农业各项优惠政策的落实,农民收入将有所增加,负担减轻,支出减少。这些因素将使畜牧机械、秸杆利用设备和其他农产品加工机械的需求量有较大幅度的增长。枸杞是历史悠久、药食同源、驰名中外的名贵中药材,早在神农本草经中就被列为上品,称之为“久服,轻身不老,耐寒
30、暑”;本草纲目中介绍枸杞治病强身的方子达30多条;本经汇言指出:“枸杞能使气可充,血可补,阳可生,阴可长,火可降,风湿可去,有十全之妙用。”中医学认为,枸杞性平、味甘、微苦、无毒,具有滋补肝肺、益精明目、强健筋骨的功效。作为被国家第一批列为既是食品又是药品的枸杞,早已成为享誉海外的滋补食疗珍品。枸杞的果、叶、苗、根都可入药,皆有滋补作用,果实(枸杞子)滋补肝肾,叶以止渴、消烦、解毒见长,根(地骨皮)有清热、凉血、降压的功效。人工修剪下来的枸杞嫩枝全都被聚集烧掉，由于它自身含有大量水分，燃烧时有大量浓烟产生，对环境污染相当大，已有枸杞面积70万亩，且以每年30%的速度增长，枸杞废枝的产生量可想而
31、知有多少，它燃烧的废气对当地环境造成了很大污染。燃烧枸杞废枝时不仅污染环境而且会造成大面积火灾，查看文献资料后我发现枸杞嫩枝大有用途：（1）它富含多种有益元素对牲畜消化免疫系统大有益处。（2）畜牧业发展的制约因素之一就是饲料短缺，而枸杞嫩枝在冬天如果可以粉碎成一定长度的短枝便可以作为寒冬动物优质的青饲料（由于枸杞嫩枝纤维多，可作为反刍类动物饲料）。（3）在乡村，人们用于做饭取暖的燃料全是依靠煤，这不仅对煤浪费严重而且环境污染也很严重，近几年，国家大力投资农村沼气池建设，确保一户一池，意在解决燃料短缺，环境污染等现实问题，如果我们将枸杞嫩枝粉碎成一定长度的短枝便是很好的沼气材料。（4）由于枸杞嫩
32、枝富含多种有益元素，将它粉碎后可作为绿色肥料返田。背景与其存在问题1.3提出背景与枸杞废枝物理特点介绍枸杞是五宝之一，被认为其果、叶、根全身都是宝。枸杞种植、加工和利用是回族自治区多年来重点支持的一项重要的支柱产业，“十一五”期间，枸杞种植面积年均以30%以上的速度递增，占全国的30%以上，干果年产量达4 000万千克约占全国总量的50%左右。目前，全区枸杞种植面积已超过70万亩，总产量突破17.5万吨。全区年加工枸杞能力在2 000吨以上的企业达50多家，年加工枸杞能力在10万吨以上。枸杞生产和加工过程中产生大量的枝叶渣等副产品，迄今未得到科学合理的应用而多遭废弃，造成资源的浪费和环境的污染
33、。枸杞树一般高1m1.7m，树冠直径均在1m2m，每年春天大概在三月份，人工修剪树枝，将上年所生长的嫩枝剪掉，保留原先的老枝，嫩枝直径一般在0.001m0.005m，枸杞树在冬天嫩枝也不干枯，它自身特点是在嫩枝上长有长约0.005m0.015m的小刺，小刺直径约0.001m，而且在嫩枝上生长密度很大，小刺有毒，被它划伤后伤口会红肿且略有瘙痒的感觉，枸杞废枝数量大、长有小刺、废枝堆积蓬松。废纸本身嫩、脆很容易折断。1.4探究性设计存在的问题 （1）没有现成的枸杞废枝粉碎机模板：枸杞深加工主要集中在食品、药用方面，在枸杞采摘（科技院曾在09年设计出一款采摘机械但并不适用）和枸杞废物利用方面是一片空
34、白。没有实物可供参考。（2）枸杞独特的物理特点：枸杞废枝数量大、长有小刺、废枝堆积蓬松。这是设计粉碎机时所要考虑的重点。 1.5设计的基本要求该粉碎机主要是用于对枸杞废枝的粉碎，对其具有以下要求:1) 对加工饲料的适应性广，能加工各种类型的饲料，对含水量较大、纤维较长的粗饲料也应具有较好的适应性。 2) 满足畜禽饲料的要求，粉碎粒度应尽量均匀，以提高其适口性。3) 配套动力合理、度电产量高、提高生产率、降低能耗。4) 结构简单、操作方便、不需要较大的技术要求。5) 工作部件耐磨性好，减少更换次数，以降低生产成本，提高经济效益。6) 噪音低、粉尘少、以减少环境污染。7) 机型结构简单、尺寸紧凑、
35、体积小、占地少、成本低、以适合广大农户生产。1.6设计的指导思想1) 该粉碎机械主要以结构简单为主，结构复杂反而达不到效果，这主要局限于枸杞废枝的自身特点（多刺、数量大、蓬松、粘结） 2) 机器的粉碎能力应达到一定的要求，但不应太大，应适合于广大农村个体农户生产需要，从而符合设计的目的和要求。2粉碎机的结构形式与总体布置方案2.1结构形式和总体布置方案 此次探究性设计主要以简洁为主，该粉碎机除了对枸杞废枝粉碎外，应该可以对如玉米秸秆、高粱秸秆等较长农业副产品进行粉碎。其组成部分如下所示：支架：起到支撑和安装其他部件的载体作用。滚动轴承：固定、润滑作用。 上、下薄套：有导流、出料、进料、挤压和安
36、全防作用。拨滚：确保连续不断的进料、同时起到挤压作用。传动装置：皮带轮、皮带传动动力。 切滚：对废枝起到切、冲击粉碎。 电动机：提供动力。 图4 粉碎机装配图2.2工作原理与其特点2.2.1 工作原理工作时,枸杞废枝由人工利用工具少量挑送至入料口，废枝经过拨滚被挤压且源源不断的被送往切滚，在送往过程中上下薄套也起到挤压作用，高速旋转的切滚保证送来的废枝与时切碎、击碎并排出，此过程必须保证刚开始进料要少、不能太厚。在后续自动进料（一个是靠拨滚，一个靠枸杞自身的黏连作用）时，确保废枝来源少而不断，多而不积。废枝经粉碎后直接排地，人工收集。2.2.2 特点该机型具有以下主要特点：1. 采用立式，既方
37、便操作，也利于废枝分离。2. 高转速，靠高转速使切滚切割、击碎效果更好。3. 支撑架比其他粉碎机支架高，利于废枝分离和人工操作。4电机与主轴采用三角皮带传动，传动装置简单，安全可靠。机体高度尺寸小，进料方便。5本机结构紧凑、体积小、占地面积少、适应性好、成本低。3粉碎机的各部件设计3.1 标准件的选择根据粉碎机的工作条件与生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率一样的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为，故选用Y系列（IP44）型三相笼型异步电动机。 Y系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO）标
38、准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y系列（IP44）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机部之特点,B级绝缘,工作环境不超过40,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y系列三相笼型异步电动具有效率高、耗电少、性能好、噪声低、振动小、体积小、运行可靠、维修方便等优点。且提高了防护等级和绝缘等级、结构合理、产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下：型号：同步转速：额定功率：满载转速：堵转转矩/额定转矩：最大转矩/额定转矩：极数：4极机座中心高：（1）轴承的选择根据对该
39、粉碎机的结构和对轴的受力分析可知，由于切滚切片为对称排列，在转子的转动过程中切片所产生的离心力相互抵消，轴承受到切片产生的径向力为零，但是由于转子自己会产生一定的离心力；同时由于转子自身的重力，会使轴承受到轴向力。因此，在工作过程中轴承同时受到轴向和径向载荷的作用，且轴承受到的轴向载荷较大，故选择圆锥滚子轴承锥度轴承31310，其锥度为：= 。（2）键的选择转子主轴上与带轮的连接键，转筒与主轴的连接键选用普通平键：选用GB1096-79。（3）螺栓的选择用来连接支承电动机钢板与支架、支承粉碎机钢板与支架用螺栓：由于是用于板间连接，螺栓主要是受到剪切作用，故采用受剪螺栓连接。连接转子和凿片用螺栓
40、和连接齿板与机体用螺栓主要是受到拉伸应力，采用受拉螺栓连接。选用GB5783-86。（4）螺母的选用 主要根据所用螺栓规格进行选择： GB6170-86。（5）垫圈的选择 根据需要选用普通平垫圈：GB848-85。3.2轴3.2.1 轴材料的选用轴的材料主要采用碳素钢和合金钢，碳素钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较小，所以应用较为广泛。常用的碳素钢有3050钢，这里选用45钢，并进行热处理和表面强化处理，可以提高轴的疲劳强度和耐磨性，如有必要还可进行渗碳，以提高轴的耐蚀性。3.2.2 轴的设计原则根据机械设计，轴的设计应满足下列几方面的要求： 合理的结构、足够的强度、必要的刚度和振动的稳定与
41、良好的工艺性等。在设计轴时，除按工作能力准则进行设计计算外，在结构设计上还需满足下列要求：多数轴上零件不允许在轴上作轴向移动，需要用轴向固定的方法使它们在轴上有确定的位置;为传递转矩，轴上零件还应作周向固定；轴的加工、热处理、装配、检验、维修等都有良好的工艺性。 轴结构设计的一般原则：轴上零件的布置应使轴受力合理；轴上零件的位可靠，拆装方便；轴应采用各种应力集中和提高轴疲劳强度的结构措施；应具有良好的结构工艺性，便于加工制造和保证精度；对于要求刚性大的轴，还应从结构上考虑减小轴的变形。确定各轴较长度时应尽可能结构紧凑，同时还应保证零件所需的滑动距离，装拆或调整所需空间，并注意转动零件不得与其他
42、的零件相碰。轴上所有零件都应无过盈（即不太紧）地到达配合部位。为了减少加工工具的种类和提高劳动生产率，轴上的倒角、圆角、键槽等应尽可能取一样的尺寸。根据以上原则来确定轴的尺寸。在该设计中，销轴的轴向固定采用轴肩圆螺母的固定方法：用螺母固定轴端简单方便，可承受轴向力。主轴的轴向固定采用轴肩挡圈固定，轴肩结构简单，可以承受较大的轴向力，轴端挡圈常用于轴端零件的固定。为了保证轴的疲劳强度，轴肩处采用过渡圆角，且圆角不应太小。根据机械转动方案的整体布局，根据受载情况，主要承受扭矩，只承受较小的弯矩，定为转轴，通过皮带传动，即为实心转动轴。3.2.3轴的转速在第三章中已确定电动机转速=1440r/min
43、,切碎机主轴转速=1275r/min。3.2.4轴的输入功率电动机 切碎机主轴 =40.95=3.8kw（3-1）-电动机与主轴的传递效率，带传动=0.953.2.5 轴转矩的确定电动机转矩： =9550104/1440=26527.8 切碎机主轴： 3.2.6 轴最小直径的初步确定选材：45钢，调质处理，,结构设计： 由机械设计表15-2确定轴的最小直径（3-2）其中： -许用切应力 由表15.3=25Mpa P-轴传递功率 P=3.8kw n-主轴转速 n=1275 r/min C-由表15.3 C=120 由上式可得： d17.27 当轴上有键槽时，应适当增大轴径，单键增大5%-7%，双
44、键增大10%-15%，取。3.3传动方式的确定本机采用带传动方式。3.3.1带与带轮的选用本机选用V带，V带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时，V带的两个侧面与轮槽接触。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数V带已标准化。1.确定计算功率由机械设计表8-7查得工作情况系数,故=KaP=1.042=2KW2.选择V带的带型根据、选用A型。3.确定带轮的基准直径并验算带速1）初选小带轮的基准直径。由机械设计表86和表88，取小带轮的基准直径。2)验算带速V。按机械设计式（8-13）验算带的速度m/s=6.78m/s因为5m/s30m/s,故带速合适。3）计算大带轮的基准直径。根据机械设计式（8-15a），计算大带轮的基准直径根据机械设计表8-8，圆整为。4.确定V带的中心距a和基准长度1）根据机械设计式（8-20），初定中心距。2）由机械设计式（8-22）计算带所需的基准长度（3-3）由机械设计表8-2选带的基准长度。3）