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1、机电工程学院毕 业 设 计题目 秸秆粉碎机设计 系别 农机系 专业农业机械化及其自动化 班级 13农机 姓名 黄龙 学号 指引教师 黄晓鹏 日期 5月 设计任务书设计题目秸秆粉碎机设计设计规定1.在设计前，应熟悉其她磨床构造和工作原理，便于破碎机设计。2、在设计中对磨床预期效果、粉碎范畴及粉碎后颗粒作出明确规定，便于设计有明确方向。3、应集中精力设计，浮现问题时，应征询指引教师。4、毕业设计要勤于思考，勤问，勤做，勤总结，不断积累经验，技能，提高设计能力。 摘 要当前，麻与高能耗，铣床草皮和其她材料因素、无损坏、无安打是生产工程机械变化市，等到草、草米机设备必然。是，本文讨论解决、计算、记录、
2、计算、麻性、主参数及事理。盖锻造壳，减重，带传动轴轴开始，以薄荷有两个圆锥滚子轴承和轴连接办法，接触岩石加固和盖，螺丝。核心词:粉碎机，刀具，粗纤维,茎秆英文摘要At present，ordinary grinder with grinding of crop straw and crude fiber materials such as low efficiency，high energy consumption，can not reach the crushing requirements，so as the objective necessity of straw and forage
3、processing machinery and materials development. Therefore,.Frame castings cover，the spindle to reduce the load；two tapered roller bearings and the frame are connected through the connection between the tool and the flat key；spindle；fixed block and bolt.目 录设计任务书I摘要II目 录III1 绪论11.1 课题研究背景目及其意义11.2 粉碎机
4、分类特点及其工作原理21.3 选题设计思想设计办法及改进41.4 预期成果42 秸秆粉碎机总体设计62.1 粉碎机设计任务62.2 普通粉碎机构造62.3 粉碎机削片原理73 重要技术参数拟定和计算103.1 生产能力拟定103.2 飞刀数量拟定103.3 切削力计算113.3.1 主切削力理论分析与计算113.3.2 主切削力经验公式133.4 切削功率计算183.4.1 切削功率计算183.4.2 空载功率计算193.5 飞刀伸出量拟定194 重要部件设计计算204.1 刀盘构造设计及尺寸拟定204.2 主轴构造设计214.2.1 轴最小直径计算214.2.2 轴构造设计224.3 滚动轴
5、承选取234.4 带传动计算234.5 键连接设计264.5.1 带轮与输入轴间键选取及校核264.5.2 输出轴与齿轮间键选取及校核264.6 进料槽设计274.7 飞刀设计275 重要部件校核和验算285.1 主轴强度校核285.1.1 求轴上载荷285.1.2 按弯扭合成应力校核轴强度295.1.3 精准校核轴疲劳强度295.2 滚动轴承校核31结论32参照文献33 1 绪论1.1 课题研究背景，目及其意义中华人民共和国有数百亿公斤饲料，每年农作物秸秆和粮食数百亿斤。它被碾碎并加工成饲料。饲料工业已成为国民经济中不可缺少基本产业。饲料加工是饲料粉碎机核心设备，粉碎机重要类型有锤式粉碎机、
6、颚式破碎机和锤片式粉碎机，锤片式粉碎机是当前应用最广泛机型。国内外对磨煤机发展研究重要集中在粉磨理论、物料循环层、破碎机设计理论和破碎机性能影响因素等方面。1.在粉碎理论方面：老式上，学者们总是以为材料进入破碎室后对锤头产生积极影响，将材料撞击到齿板或筛网上，然后再向锤头反弹，重复重复过程。同步用旋转锤片和固定筛片粉碎粉碎物料。前西德专家弗里德里希用高速照相来证明材料在进入粉碎室后会受到偏心冲击，而不是老式地以为是正面冲击。在中华人民共和国农业机械研究所通过实验获得了磨煤机比功率与粉碎物料几何平均值关系。此外，磨机产量和筛孔直径限度之间关系也得到了孔2. 物料环流层：为了破坏循环层，近年来浮现
7、了一台水下破碎机。跌落式破碎机锤式粉碎机粉碎室常用轮下降，从而增长粉碎室筛板有效面积，并可在粉碎室内物料循环损伤，粉碎后物料排出粉碎室，粉碎效率提高。此外，水滴破碎机有主破碎室和再粉碎室，物料在破碎室内可形成两次打击，同一破碎机可实现粗、细、精3种破碎形式。但破碎机体积大，制造复杂，成本高。合用于米尔斯综合饲料。3.粉碎机设计理论孙红彬和其她人已经研究了立式破碎机工作原理和构造，并阐述了立式破碎机构造设计，涉及加料装置、料叉管等。张倩能和宗运用UG NX三维建模功能建立磨煤机三维模型。同步，UG模型分析和运动仿真模块进行破碎机，从而提高了设计可靠性。采用有限元办法对锤片进行了分析，找出了锤片危
8、险截面。黄石市食品公司徐新武设计和研究饲料粉碎机吸风系统，经生产实践证明，产量比本来提高73%，磨，无粉尘溢浮现象，口吸罩机在正常工作时，温度低，小电机负载。4.粉碎机性能影响因素天津理工学院东建亭建立力学模型和锤片式粉碎机转子振动数学模型，分析了固有频率和振幅之间关系在额定速度等参数，在设计3个方面提供了用于减少锤式破碎机设备振动理论基本，制造和安装。因而，秸秆破碎机具备十分重要意义，提高秸秆焚烧农作物秸秆运用效率，扩大，提高秸秆等农作物废弃物运用率，节约资源、美化环境。1.2 粉碎机分类特点及其工作原理当前，对物料进行粉碎重要有打击、揉搓、和锯切等方式，为此应针对不同物料则采用不同粉碎方式
9、，以提高粉碎效率及质量。3. 揉搓滚压捏合法和滚压法重要用于颗粒状物料和干粗纤维材料加工。由于粗纤维含量比普通干物质（水分含量不大于或等于20%）要高得多，许多微量元素溶解在水中，通过搓滚加工会失去大量水，大量微量元素会丢失，容易加工成泥，不能满足饲养规定。为了实现粗纤维饲料粉碎而不丢失饲料营养，多次锯切是一种较好加工办法，既能满足粉碎粒度规定，又能大大减少营养物质损失。依照秸秆物料粉碎大小和特点当代理论，拟定机械主体是一种水平构造，整个进料口、切割器、破碎室、卸料口、机构和动力传动某些等机构构成盘式构造简图如下图：1.轴承座 2.主轴 3.刀盘 4.压刀块 5.飞刀 6.侧刀 7.底刀图 1
10、.1 盘式粉碎机构造简图 对于中小型轧机，由于大多数切割系统是树枝，原料皮、秸秆、材料尺寸，采用平面盘式削片机不影响对盘片平面切割长度均匀性，其制导致本低，易于推广。因而，采用平刀头构造是中小型破碎机发展方向。水平进给可防止原料撞击刀轴，操作以便安全，倾斜进给以便进给，保证合理切削参数。正常秸秆粉碎机噪声高达110db.die减少噪音，减少噪音，使用厚度设计厚度：罩体，提高了保温效果，减少之间距离两个轴承，提高主轴刚度，减少振动。1.4 预期成果秸秆机，构造紧凑合理，操作简朴，加工、生产能力、高素质质量碎片，垃圾可以涉及一种调节单位废物生产，能耗低，机车，可以在普通农业废物和运送，国内有机肥，
11、蔬菜废物，造纸原料解决小型枝桠材抱负设备2 秸秆粉碎机总体设计2.1 秸秆粉碎机设计任务依照秸秆粉碎机规定，设计本机设计任务如下： 2.2 普通盘式秸秆粉碎机构造由参照文献可知，从老式来看，它涉及刀盘、磨、进给齿轮和壳体。大多数类型秸秆饲料没有约束力机制，只有在沟槽（也称为筒仓筒仓安装角度）。在料片长度如图2.1所示刀具自由相对水平，“B C D“BD”为中心线进料槽平面，CD平行于刀轴，其值等于刀具悬伸量如图2.1所示，ABCD为平盘平面，BD为进料槽中心线，CD平行于刀盘轴线，其值等于刀盘伸出量，则木片长度l为：秸秆粉碎机卸料盘分为上下两种形式。在刀头外缘设有68个刀片，当刀轮转动时产气愤
12、流，切刀沿刀盘切口方向从上料口排出。当叶片速度是27米/秒至28米/秒，木片投掷高度可以达到4米到5米时候，刀头转速较高或较大直径和刀具线速度高，为了防止过多碎木，减少功耗，在刀盘上刀片没有安装，切出木套管下口直接到输出带式输送机，这是所谓低排放。图2.1 木片长度与进料槽安装角关系2.3 盘式秸秆粉碎机削片原理通过观测和研究表白，秸秆是在背面表面和背面飞飞沿刀头表面滑动。如果秸秆顶面与刀片接触，斜面平行面在刀头切削表面，最后形成一种耻辱，使原材料与刀头平面平切平行。在秸秆切割中，施加力（牵引力）沿移动进给，重要是由于秸秆饲料飞行方向。从理论上讲，在倾斜重力饲料，秸秆下降，没有足够位移秸秆粉碎
13、机。大多数非强制进给机构合用于加工大直径木材。如图2.2所示，木料被飞刀牵引向迈进给速度u为：图2.2 盘式削片机运动分析 3 重要技术参数拟定和计算3.1 生产能力拟定 3.2飞刀数量拟定 3.3 切削力计算3.3.1 主切削力理论分析与计算该盘式削片机是切割刀，是由一种径向安装在刀头和底刀安装在住房机制。为了简化这个问题，切削刃是直，切割速度垂直于叶片方向，并且秸秆纤维方向与叶片方向垂直。飞刀前刀面对秸秆作用力合力为Fr，飞刀后刀面对秸秆作用力由正压力和摩擦阻力两个力合成;此外尚有底刀对秸秆作用力,秸秆受力见下图3.1:图3.1 木材所受刀片作用力 将各已知参数以及不同径级秸秆代入公式,其
14、中飞刀伸出量h=10mm,切削秸秆长度l=10mm,飞刀楔角=30度,水平进料时 =90度，=5度，=75N/cm2，单位切削力P可以作为一种系数来反映切削力和切削厚度之间关系。如果由变分法表达曲线是坐标原点对角线，则单位切削力是斜线斜率。事实上，从实验成果可以看出，线变化和A有一种纵向截距，并且在不同切削厚度范畴内直线斜率是不同，即，单位切削力是不同。因而，有必要依照不同切削厚度范畴建立不同切削力公式。在切屑厚度时，单位切削宽度上作用切削力与切屑厚度之间关系可用AB直线表达，如下图9。图3.2 单位切削宽度上作用切削力与切屑厚度之间关系曲线 切削力计算公式： 3.拟定切削角，切削速度，切削方
15、向相对于纤维方向和材种等因素与单位切削力关系 4.最后拟定上述所有因素与单位切削力关系 3.4 切削功率计算3.4.1 切削功率计算由文献8可知计算公式 kW （3.19）如图3.1所示：图中表达削片时飞刀对木材总切削力。刀盘对木材支承力减少了后刀面对木材支承力，互相影响，因此也涉及在总作用力中。总作用力分解为切向分力及法向分力。在切削过程中，随木片变化而变化， 3.5 飞刀伸出量拟定由2.2盘式秸秆粉碎机构造分析知 (3.29) 设切削秸秆长度mm ，水平进料方式时，则飞刀伸出量mm4 重要部件设计计算4.1 刀盘构造设计及尺寸拟定图4.1 刀盘构造设计 4.2 主轴构造设计 对于受弯矩较大
16、轴宜取较小值。当轴上有键槽时，应恰当增大轴径：单键增大，双键增大。4.2.2 轴构造设计取，已初步拟定了轴各段直径和长度。(2).轴上零件周向定位 带轮与轴周向定位均采用平键连接。按由机械设计表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为。轴承与轴周向定位是由过度配合来保证，此处选轴直径尺寸公差为。(3).拟定轴上圆角和倒角尺寸参照文献13表15-2，取轴端圆角。4.3 滚动轴承选取两支承刀具重量轴承应能承受单向径向力较大，同步由于铡草机具备影响切削力和轴向力，由刀头，考虑轴规定精确轴向位置，以保证在最后一刀飞间隙，一对圆锥滚子轴承选取，轴承型号33010，mm，mm，宽度mm，其径向承载能力
17、大，满足设计规定。4.4 带传动计算 (3).拟定带轮基准直径并验算带速1).初选小带轮基准直径由文献12可知，选用小带轮基准直径，而(6).计算带根数 锻造大、小带轮构造如图所式：图 4.3 大、小带轮构造y4.5 键连接设计4.6 进料槽设计进给槽尺寸是依照刀头直径来拟定，方料槽宽度普通是刀头直径两倍，进给槽长度由原料长度决定。为削片机设计重要是为了减少秸秆包，最大切削直径为150mm，因而饲料槽尺寸为170mm 190mm 380mm，进料槽长度较长，便于自由觅食。只要将捆绑材料投入进料罐，就可以实现自由进料。4.7 飞刀设计依照飞刀工作规定和底刀、合金工具钢4CrW2Si作为材料，和飞
18、刀楔角为42度，和后角为7度。飞刀后部设有均匀分布调节齿，与调节块上调节齿配合，可用于调节飞刀伸出量。飞刀是用螺栓固定在刀头，和一种磨板安装槽是在前面和装配耐磨板用耐磨材料制成飞刀刀头左后部，以防止刀头表面磨损时，砍木材。图4.4 飞刀构造图5 重要部件核算和验算5.1 主轴强固校核5.1.1 求主轴上载荷一方面，依照轴构造计算轴简图。在拟定轴承支点位置时，请检查手册中数值。对于3型圆锥滚子轴承，她们发当前文献中。依照轴计算简图计算了轴弯矩图和扭矩图。从轴构造图和弯矩和扭矩图可以看出，C节是轴危险截面。现将计算处截面C处、及值列于下表【19】。 图5.1 主轴受力状况图5.1.2 按弯扭合成应
19、力校核轴强度进行校核时，普通只校核轴上承受最大弯矩和扭矩截面强度【20】。依照表数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴计算应力： （5.1）前已选定轴材料为45钢，正火解决，由文献13表15-1查得。因而，故安全。5.1.3 精准校核轴疲劳强度(1).判断危险截面依照图5.1，由弯矩和扭矩图可知B截面所受弯矩和扭矩最大，因而只需校核截面III即可。 结 论我设计参照了美国百莱玛设备生产公司维梅尔bc600xl型分切机，本机采用水平进料，进料口高度，从地面0.8m左右，保证饲料长处是操作以便，小刀采用形式（2）。采用皮带传动，减轻负载冲击，减少噪音，防止零件因过载而损坏，但寿命
20、较短，滑动过载，减少效率，无法保持精确传动比。此外，采用最简朴定位块定位和螺栓夹紧，在飞刀上设立调节齿，使飞刀数量可以依照状况进行调节，从而保证木片质量达到规定。刀头安装采用键连接，主轴安装有完全对称圆锥滚子轴承，以防止主轴产生较大轴向跳动。易于制造，易于安装。润滑脂，并配有挡油圈，防止飞粉入轴承粉，并分离油和杂物。机体固定在车架上，并设有牵引杆和车轮，机车可由机车牵引驱动，便于运送。本设计还存在许多不完善之处，如机身笨重，精度不高，生产线不紧。分公司破碎机设计改进：减轻重量，提高设计精度，秸秆粉碎机更简朴实用，节能并直接 用于生产线。 参照文献1 陈福元.粉碎机辅助吸风系统合理配备.广东农机
21、.2 张光和，罗中.JSQ-50型立式秸秆饲草切揉机设计.湖南农机.3 张春辉，于敬涛.论偏心圆弧刃圆盘式切碎机设计.吉林农业大学学报.19874 张熙文.饲草切碎机喂入机构设计.莱阳农学院报社.19885 张宪宏.9PF-40型揉搓粉碎机构造参数选取.农机与食品机械.19966 李林，杨明韶，王春光，刘伟峰，赵秋荣.9R-40型揉碎机研制与实验.内蒙古农牧学院学报.19977 张立志，刘军，孙众沛.一种新型高效青贮饲料加工机械9ZPR圆盘式搓揉机研发成功.山东农机.8 汪莉萍，王述洋，景果仙，李燕东，李政.9FR-66型秸秆粉碎机设计.机电产品开发与创新.9 孙恒，陈作模.机械原理.高等教诲出版社.10 濮良贵.机械设计.高等教诲出版社.