畢業(yè)設計（論文）-錘片式秸稈粉碎機設計.doc

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1、蘭州工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）題目 錘片式秸稈粉碎機設計 系 別 機電工程學院 專 業(yè) 機械設計與制造 班 級 機設11-1班 姓 名 學 號 指導教師（職稱） 日 期 2014.03.10 II摘 要隨著經濟和社會的發(fā)展，生物質秸稈資源大量過剩，作為燃料直接燃燒，熱效率低；就地焚燒，又造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。因此，研究生物質能轉換技術，將豐富的農林廢棄物資源轉換為優(yōu)質燃料，變廢為寶，是保護生態(tài)環(huán)境，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。由于大部分生物質原料在開發(fā)利用前期都需要進行粉碎加工處理，以便進一步加工利用。因此，粉碎加工技術已越來越受到人們的重視。目前多種錘片式和盤片式粉碎機在農業(yè)生產中，

2、已經得到廣泛的應用，而且應用操作簡單方便，但是這兩種機型在性能上各有不同。為此，本設計將錘片式和盤片式優(yōu)點性能結合，設計出了性能優(yōu)良的的粉碎機。本次畢業(yè)設計所做主要工作如下：1、了解了與粉碎機相關的知識；熟悉粉碎機粉碎原理，調查了國內外應用性能現狀與市場前景。2、通過查閱資料、市場調研確定了多功能粉碎機相關的總體方案。3、完成了詳細的設計說明書及答辯材料。關鍵詞：粉碎機；錘片式；設計 IIIABSTRACTAlong with the development of economy and society,biomass straw resource over pluses in a large

3、 mountsIf using for direct combustionusing，its thermal efficiency is very low.Farmers on-site burning caused severe environmental pollution and the waste of resourcesTherefore，the study for converting the rich wasted forestry resources into higIl-quality fuel，protected the ecological environment and

4、 promoted the sustainable development of agriculture，is an important topicIn order to further processing，the most biomass materials need crushing processing before the development and utilizationSo，comminution technology has been paid more and more attention Present a variety of hammer and disc mill

5、 in agricultural production, has been widely used, and application of simple operation, the two models in performance on the application in different ways. To this end, the design will hammer and disc-style performance advantages combined with excellent performance designed mill. The main work done

6、by graduate design and conclusions are as follows: 1to understand and mill-related knowledge; familiar with the principles of jet milling，investigating a domestic situation and market prospects of application performance.2through access to information, market research to determine the overall multi-

7、function mill-related programs. 3completed a detailed design specification and defense materials. Key words：grinder； hammer；desgin目 錄摘 要IABSTRACTI1 緒論11.1 課題背景11.2 國內外研究現狀21.2.1 國外粉碎機械的發(fā)展狀況21.2.2 國內粉碎機械現狀21.2.3 各類粉碎機特點比較42 錘片式粉碎機總體設計方案52.1 粉碎機系統(tǒng)方案的確定52.2 錘片式粉碎機機械系統(tǒng)方案62.2.1 錘片62.2.2 支撐裝置72.2.3 粉碎室92.

8、2.4 進料102.2.5 出料112.2.6 傳動112.2.7機械系統(tǒng)方案確定113 錘片式粉碎機傳動方案設計133.1電動機的選擇133.2 帶傳動的設計計算143.3 錘片式粉碎機結構尺寸確定163.3.1 錘片的末端線速度與主軸轉速163.3.2 轉子工作直徑和粉碎室寬度163.3.3 錘片和齒板與篩板的間隙183.3.4 篩板193.3.5 粉碎機生產率的確定203.4 非標準件的設計與計算213.4.1 主軸設計213.4.2 半螺釘連接式軸蓋設計303.4.3 篩板313.4.4 篩板快速拆裝313.4.5 軸承座323.4.6 銷釘323.4.7 上下箱蓋用快速聯接裝置333

9、.4.8 喂料槽333.4.9 上下機體334 安裝及日常維護354.1 安裝及裝配注意事項354.1.1 安裝安裝要求354.1.2 裝配注意事項354.2 錘片式粉碎機的操作、維護和檢修354.2.2 設備維護364.2.3 設備的定期檢修374.2.4 V帶的張緊與維護384.2.5 飼料粉碎機的故障與排除38結 論40致 謝41參考文獻42蘭州工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）1 緒論能源是經濟社會發(fā)展的重要動力，面對全球社會經濟的迅速發(fā)展，人類對能源的需求日益增長，中國能源消耗每年增長速度超過10。為滿足社會發(fā)展對能源的需求，實現資源的可持續(xù)利用，維持和促進資源、環(huán)境、社會、經濟的協(xié)調發(fā)展，一

10、些國家在20世紀60年代就開始著手尋找替代資源，特別是可再生資源。目前，歐盟許多國家把發(fā)展生物質能源作為解決本國就業(yè)、替代化石燃料和減少大氣污染等問題的戰(zhàn)略措施來對待。1.1 課題背景20世紀90年代以來,我國飼料機械行業(yè)中以江蘇溧陽糧機廠、江蘇揚州糧機廠為代表其企業(yè)用于改革適應于潮流，大部分企業(yè)都會大膽的引進國外的一些先進技術以及設備,依據目前世界上的粗飼料的粉碎機其發(fā)展的歷史,已經研發(fā)并且生產出了160200kW的水滴型的粉碎機和立軸式的粉碎機,都以水滴王相稱，以及冠軍和優(yōu)勝等一系列的名稱。如果其中水滴型的粉碎機采用了有利于提高效率的水滴型的粉碎室,錘篩間隙可調,實現了粗細微粉碎,還可以實

11、現自動負荷控制等特點。目前,我國粗飼料的粉碎機生產的企業(yè)大概有400多家,生產出來的產品以及規(guī)格都非常的齊全,基本都能滿足全國的畜牧以及水產的養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,但是還存在著一系列有著特殊要求的粗飼料，其粉碎機需要特大的功率機型,這就需要從國外來進口。我國產的粉碎機其各項技術指標都已經非常成熟，基本都是國際的先進水平,并且價格上存在著非常之大的優(yōu)勢。因此我國自行生產的多種機型都會有著良好的出口量,特別是小型的粉碎機，其出口量更加大,其主要是銷售到東南亞以及非洲等這些發(fā)展中的國家去。由于在飼料所用原料上的差異,在歐洲的飼料多采用混合粉碎(先配料后粉碎),且經常沒有各種谷物的原料；而在美國其飼料的配方都是

12、以50%的小麥或者是玉米作為基礎,很少有使用很難以粉碎的燕麥和大麥等雜糧谷物,原料的水分也會略低于歐洲國家。這就使得錘片式的粉碎機的方向發(fā)展有兩個:第一美國的產品是追求篩板的面積要大,而在歐洲其講究的是沖擊齒板的面積要大。第二就在安裝篩板的方面。美國產錘片式的粉碎機在安裝和更換其篩板的時候是必須停止機器而且需要打開其機殼才能繼續(xù)進行,而在歐洲國家其多數錘片式的粉碎機是由軸而插入的,不用停止機器即可打開機器的外殼殼，由此抽出其原有的篩板,并同時安裝好新的換篩板；還會有部分機型能沿著軸一端直接插入到另一端將其抽出,還能實現自動的遙控換選篩。我國的畜牧機械專業(yè)研究人員數量少，測試設備數量少，水平低，

13、不能有效的揭示整機或主要部件的主要參數對工作過程的影響，致使產品設計工作長期停留在傳統(tǒng)的“類比法”的基礎上。因此需要在設計方面進行創(chuàng)新，為了更加適合于畜牧業(yè)的發(fā)展，開發(fā)研制出創(chuàng)新產品，解決飼料問題，開發(fā)飼料資源，提高經濟和社會效益具有重要的意義。1.2 國內外研究現狀1.2.1 國外粉碎機械的發(fā)展狀況美國、加拿大等國家的小麥、玉米秸稈大部分用于還田。國外的莖稈還田機具結構大多為立式結構，具有機具結構簡單，作業(yè)效率高等特點。同時還有對秸稈根部進行處理加工的整株秸稈粉碎還田機具。目前國外莖稈還田機具普遍向寬幅、與大馬力輪式拖拉機配套的方向發(fā)展，寬幅秸稈粉碎還田機具采用液壓折疊的方式進行運輸。寬幅秸

14、稈粉碎還田機具在小范圍的工作面內可以單獨仿形，保證工作面內秸稈留茬高度一致。如美國約翰迪爾公司，其莖稈切碎還田機幅寬由12m到54m，配套動力由50kW到l80kW的規(guī)格齊全。其工作幅寬為54m的秸稈切碎還田機由三個分體組成，左右兩個分體可以折疊，并可以單獨隨地仿形。日本采用的是在半入式聯合收割機后面安裝切草裝置，一次能完成收獲和秸稈粉碎。在大功率、多功能為主的粗飼料粉碎機占優(yōu)勢的情況下，西歐國家還重視生產小型粗飼料粉碎機，其特點是體積小、重量輕、動力消耗小。意大利塞科公司生產的小型粗飼料粉碎機的粉碎刀片沿螺旋線分布，機具振動小，粉碎均勻；英國艾里溫公司生產的38MK型草捆粉碎機，粉碎轉子只有

15、六個鉸鏈錘片，結構簡單，生產率達2t/h，粉碎室的結構和性能繼續(xù)改進提高。1.2.2 國內粉碎機械現狀近年來，隨著農作物秸稈飼料資源的大力開發(fā)和利用，我國秸稈飼料加工機械發(fā)展迅速。概括起來主要有以下幾種。1.秸稈切碎機該機又稱鍘草機，主要用來切斷莖稈，如谷草、稻草、麥秸及玉米秸等，較適用于作物乳熟期的青貯，其主要特點是機型簡單、功耗低、生產率較高，但是，秸稈飼料切碎機在加工過程中一般無法破碎秸稈的莖節(jié)。經牲畜消化試驗表明，秸稈鍘切后可部分程度地提高采食量，但不能提高秸稈消化率，存在較大浪費。2. 秸稈飼料粉碎機粉碎機按結構形式的不同分為4種類型，主要有錘片式、勁錘式、爪式和對輥式。目前，秸稈飼

16、料粉碎多采用錘片式粉碎機。3. 秸稈飼料揉碎機揉碎機是我圍近年來研制的一種新機型。它采用介于鍘切和粉碎兩種機械加工方式之間的一種新型加工方式。作物秸稈經過揉碎機被加工成絲狀，完全破壞了莖節(jié)的結構，并被切成810cm 的碎段，使牲畜采食的適口性大為改進，其全株采食率也從原來的50提高到95 以上。根據加工過程不同，又可分為揉搓機和揉切機兩種。4. 其他秸稈切碎、粉碎機目前秸稈飼料加工機械存在的主要問題是無論是性能上還是可靠性均較差，而且秸稈加工機具主要工作部件制造質量低。因此秸稈飼料加工機械的發(fā)展動向可以為：（1）進一步改進和完善現有機型，改善加工機的通用性，鍘草機和揉碎機實現系列化，各種機型的

17、主要工作部件實現標準化，如粉碎機和揉搓機的錘片、揉切機的刀片等；（2）提高機械制造質量，延長機械部件的工作壽命；（3）不斷改進粉碎室結構和性能。設計使用加工質量高、能耗低的開式粉碎室是發(fā)展的方向；（4）逐步實現機械作業(yè)的自動化和半自動化，進而降低秸稈飼料加工作業(yè)的勞動強度，提高生產率，保證加工質量，朝著大功率、大型聯合機械作業(yè)方向發(fā)展；（5）因玉米秸、麥秸和稻草等秸稈形態(tài)、物理機械特性各不相同，應根據作物秸稈的不同和地區(qū)特點而設計加工適應性較強的機具。多功能秸稈加工機械以及精加工機械有待于進一步研制和開發(fā)。然而，國內秸稈粉碎機仍然擺脫不了一些技術問題的困擾。其問題是機具性能較差、可靠性偏低，結

18、構復雜，造價昂貴，調整使用不便，生產率低，針對性不強等。1.2.3 各類粉碎機特點比較1、錘片式粉碎機是利用高速旋轉的錘片對進入粉碎室的物料反復錘擊，加上轉子的旋轉離心力作用，使物料與粉碎室內的篩片相互撞擊摩擦，利用篩片控制加工產品粒度，粉碎成細小粉末。粉碎機采用圓盤轉子，中間設置架板，既作轉予骨架支撐兩片圓盤，又起到風機葉片的作用。其特點是機構簡單，粉碎室比較窄，具有溫度低、噪音小、效率高等特點,適宜干燥的物料,粒度大小通過更換不同孔徑的網篩獲得。錘片粉碎機適應性較強，可一機多用。錘片粉碎機構造簡單，易于制造維修，造價便宜。2、齒爪式粉碎機對物料的粉碎以打擊為主，兼有擠壓、鋸切碎等。其主要有

19、進料口、動齒盤轉子、定齒盤、包角為360的環(huán)篩和排料口等組成。工作時，物料從喂料斗軸向喂入，落入粉碎室的物料在定齒的支撐作用下，受到定、動齒盤和篩片的沖擊、碰撞與搓擦作用，粉碎后的顆粒通過篩片進入出粉管經出料口排出。定齒盤上有兩圈齒，齒的斷面呈扁矩形，動齒盤上安裝有三圈齒，其橫截斷面呈圓、扁矩形。其缺點是噪聲和粉塵較大。結合實際，因加工作物復雜，而錘片式粉碎機無論對含油量高的油料，含纖維高的花生殼、稻草、麥桿、麥殼；含蛋白質高的塑性物料；以及水分高低不同的谷物等均能適應。而這些物料用輥式磨粉機或通常的米機都是不易粉碎的，所以因此得到各類飼料加工廠的廣泛使用。因對顆粒大小要求不嚴格，秸稈為纖維物

20、質，錘片式粉碎機產量大且兼有沖擊和剪切作用，綜合考慮采用錘片式粉碎機。42422 錘片式粉碎機總體設計方案2.1 粉碎機系統(tǒng)方案的確定在粉碎機的設計開始之時，參考相關資料。確定其初始參數a.允許最大進料粒度（mm） 15 b.允許最大物料硬度 (莫氏)6.5c.允許物料最大含水量 6%e.粉碎細度要達到（目） 20-325f.產量最小達到小時（kg） 300（參考河南鴻運機械制造廠產品）e.每天工作8小時g.粉碎室寬度400m錘式粉碎機有固定錘片式及活動錘片式兩種。固定錘片式又稱铘頭機，由于它的動力消耗大，粉碎效率低，制造要求高，價格高，所以使用不普遍?；顒渝N片式即目前各飼料廠廣泛使用的錘片粉

21、碎機。當物料喂入粉碎機與轉動錘片相遇時，物料與錘片劇烈地向四周攪動而形成一個圓筒形的物料層，如圖21。圖2-1 粉碎原理圖物料受到撞擊而碎裂。物料層在錘片攪動下，其速度比錘片慢得多。轉動的錘片同時也起到鼓風的作用，強迫空氣穿過物料層和篩板，帶出通過篩孔的顆粒?？梢娢锪戏鬯槭艿饺缦聝煞N力的作用： (1)受錘片撞擊、剪切作用。(2)物料與錘片之間和物料與篩板之間的摩擦作用。促使物料粉碎，主要是第一種作用。第二種作用應盡量避免，因為第二種作用需要的動力大。如果不適當地增加粉碎機進料量，在離心力作用下，將引起物料分層，使顆粒大的靠近篩面，不能得到錘片的撞擊而充分粉碎，顆粒小的靠近錘片受到反復撞擊而過于

22、粉碎，因摩擦產生過多的熱量而降低效率，甚至造成篩子堵塞，電動機超載，若不注意還會引起火災。如吸風量過大，也能使物料分層加劇而降低效率。2.2 錘片式粉碎機機械系統(tǒng)方案錘片式粉碎裝置的一般結構如圖2-2圖2-2 錘片式粉碎裝置的一般結構圖1-進料口； 2-淌料板； 3-鋸齒條； 4-架片架；5-錘片； 6-主軸； 7-篩板； 8-出料口2.2.1 錘片轉子包括主軸、錘片架、錘片等部件，其中錘片是粉碎機的主要工作部件。1、錘片形狀錘片主要有五種形狀，如圖23。第一種矩形：如圖中a為矩形錘片，這種錘片又有單孔、雙孔、三孔之分。三孔矩形錘片，其中間和旁則一孔用銷釘固定，成為固定式錘片。如在錘片的工作棱

23、角上堆焊碳化鎢合金，其抗磨性能將比一般錘片提高兩倍。矩形錘片，結構簡單，制造方便，故在各類錘片粉碎機上廣泛采用。尤以雙孔的使用最多，便于在錘體磨損后倒頭使用。第二種為階梯形錘片，如圖中b，使用也較普遍。第三種錘片末端棱角銳利，如圖中c。第四種錘片頂端-N呈梯形，同一端另一側為直刃刀口，如圖中d。第五種錘片有三個孔口，中間一個用銷釘固定成為固定錘片，如圖中e。(a) (b) (c) (d) (e)圖2-3 錘片形狀錘片，一般使用錳鋼或低碳鋼制造，并經滲碳處理。錘片密度 錘片的累計厚度與粉碎室寬度之比叫錘片密度，一般錘片密度為1：24，錘片密度大小表明錘片數的多少，對粉碎機工作性能和效率有一定的影

24、響，錘片密度合理，其生產率也高。3、錘片的排列 排列型式關系到轉子運轉的平穩(wěn)和物料在粉碎室的分布，對生產率也有一定影響。排列方式主要有三種；交錯排列各錘片有單獨的回轉軌道，錘片相互對稱，平衡性能較好，粉碎機振動小，粉碎物料有向兩邊推移的趨勢。對稱排列兩個對應錘片排列在同一回轉面上，平衡性能較好，物料在粉碎室分布均勻。采用這種排列較多。螺旋線排列可分為單螺旋線和雙螺旋線排列，有把物料推向一邊的趨勢。2.2.2 支撐裝置機體有整體式的和上下部分式兩種。機體內安裝有篩板與轉子，組成一粉碎室。篩板包角一般在180-300。之間，軸向進料時篩板包角可達360。錘片和篩片之間的間隙，對生產效率影響很大，間

25、隙大小取決于篩孔直徑和物料品種，相互有一個最佳值，篩孔大，間隙應適當放大，圖2-4 錘片空間交錯排列對于比重大的精飼料如玉米粒，間隙要小些，小型粉碎機，錘篩闖隙一般為3295毫米，常用為80毫米左右。齒板 機體內安裝有齒板，齒板的功用主要是阻止物料運動，以增加錘片和物料之間的相對運動，齒的棱角同時起著將物料搓碎和撕裂作用。一般說來，如果物料比較干燥，易于破碎，采用的篩片孔徑較小，成品料排出性能也較好。這時，齒板的功能不顯著。而對于水分大、纖維多、韌性大的物料，齒板的功能就較為顯著。齒形設計是否合理，齒板在粉碎室里的安裝位置是否合適，對喂入性能和物料在粉碎室里的運動軌道以及粉碎效率均有影響。齒板

26、裝在粉碎機殼上方，會發(fā)生物料反噴現象。應裝在進料口下部。齒板的齒形如圖75， 主要有人字齒形（a）、直齒（b）、高齒槽形（c）三種。圖2-5 齒板的齒形錘片和齒板問隙的大小對粉碎效率也有一定影響，間隙大都在58毫米和1012毫米之間(指一般小型粉碎機)。上機殼 粉碎機上機殼設計的主要目的是防止谷物顆粒向喂料口外飛濺(不反料)；防止秸稈喂不講粉碎室。這些現象分別稱為反料；架空。目前我國使用的粉碎機上機殼進口位置基本上有三種，就是=90，=60-75，=30。如圖2-6。=90 =30 =60圖2-6 上機殼入口 =90時喂料不反料、不架空，但僅適用手粒狀原料。=60 -75 不反料，但喂藤蔓或短

27、莖稈飼料時會有不同程度的架空。=30時無架空現象，粉碎莖稈飼料時其度電產量還略有提高，但反料相當嚴重。一般用于粉碎顆粒狀原料的粉碎機，宜采用=90，即頂部進料的方式為宜；兼用于粒料及秸稈料的粉碎機，宜采用=60，即切向進料的方式為宜。2.2.3 粉碎室要增強谷物飼料粉碎機粉碎室的粉碎效果破壞被粉碎物料的環(huán)流層或降低其環(huán)流速度。近年國內改進粉碎室結構設計有六種，如圖2-7。從原理及實際效果看，均可不同程度地達到提高粉碎效率之目的。這六種形式都將影響進料方式及篩片包角。其中，除b、c兩種為頂部進料外，其余在小型粉碎機上都采用中央軸向進料，大中型則多采用在粉碎室上部側面進料。根據有關的研究，中央軸向

28、迸料將降低20產量，并相應地降低了粉碎效率。因為物料從中央軸向進入粉碎室，則用幾乎與錘片速度相同的速度作螺旋運動。由于相對速度和隨之而產生的沖擊，基本的作用是發(fā)生在篩面上。當作切線或頂部進料時，隨氣流進入的物料直接下落到錘片的最大線速區(qū)內，所以效果較好。關于篩片包角，國外早有試驗材料指出，與環(huán)篩相比，半篩(180包角)的產量及粉碎效率顯著地降低。不過，環(huán)篩的產品粗些。中國農機院的研究報告指出：篩片包角從90-360；粉碎效率并非呈線性增加，其中90-180區(qū)段內增大快些，180-360區(qū)內增大得慢些。2.2.4 進料粉碎機進料有軸向進料和徑向進料兩種形式。徑向進料又有進料換向板和沒有進料換向板

29、的兩種。有進料換向板的粉碎機轉子，能正、反兩方向旋轉，可減少錘片調向次數。供料裝置粉碎機有重力進料和強填進料兩種方式，其中強制進料又有人工進料、負壓進料與機械進料。采用重力進料時，在粉碎機上方設置具有一定容量的進料斗。通過底部的手動閘門控制粒狀原料的流量，以保證粉碎機在合宜負荷下工作。它結構簡單，多為小型粉碎機采用。圖2-7 粉碎室形狀采用人工進料時，位于粉碎機的進口處設置一個傾斜的槽，以便于喂入各種塊狀和秸稈原料。通用小型粉碎機常采用這種供料方式沿粉碎機轉子切向或軸向將原料送入。手動人工進料的缺點是喂入不均勻。粉碎機自身帶有風機或配有專用風機時，由風機使管道內形成負壓，故可用帶有吸嘴的軟管向

30、粉碎機供料。供料量可改變吸嘴工作間隙的大小而定。自帶風機軸向進料的小型粉碎機可采用負壓供料，但其缺點是功耗較大。粉碎機工作時，對于喂入量的大小很敏感，齲葵零均勻連續(xù)地供料，使粉碎機在額定負荷下穩(wěn)定工作。大型粉碎機通常采用機械供料，以保證粉碎機的工作能力能夠滿足配料工段的要求。常用的機械供料裝置有螺旋供料器、電磁娠動供料器、圓盤供料器等。無論是徑向、切向、軸向或側向進料均可使用。此外，在粉碎原料進入粉碎機前有磁選裝置清除磁性雜質，以確保粉碎機的安全。2.2.5 出料 粉碎機出料有在機座下方出料和機座側面出料的兩種，后一種僅用于具有風運裝置的情況下。2.2.6 傳動粉碎機的傳動型式，有用電動機通過

31、三角皮帶傳動粉碎機轉子的，和電動機通過聯軸器直接傳動粉碎機轉子的兩種。2.2.7機械系統(tǒng)方案確定經過上面的比較和分析，繪制出機械系統(tǒng)方案圖如表2-1表2-1 機械系統(tǒng)方案矩陣表123456A（錘片形狀）abcdeB（錘片排列）交錯排列對稱排列螺旋線排列C（機體)整體上下式D（齒板)abcE（粉碎室）abcdefF（進料）機械重力人工G（出料）重力風運H（傳動）聯軸器V帶減速器綜合考慮，采用A1+B1+C2+D2+E+F3+G2+H2性方案。即采用上下部分式機體、人工徑向進料、上機殼進料口60、上機體安裝齒板、篩板包角180、機體下方出料、用風運裝置、三相異步電動機、V帶傳動。結構方案簡圖 圖2

32、-8 結構方案簡圖 3 錘片式粉碎機傳動方案設計綜合考慮效率、質量、運動性能、生產條件。選擇普通V帶傳動。帶傳動具有：1.適用于兩軸中心距較大的傳動；2.帶具有良好的彈性，可以緩沖、吸震，尤其V帶沒有接頭，傳動平穩(wěn)，噪聲??；3.當傳動過載時，帶與帶輪之間會打滑，可以防止其它零部件因過載而損壞；4.結構簡單，制造與維護方便，成本低廉。3.1電動機的選擇配用的電動機的功率P(KW)的大小。要根據粉碎機的生產能力Q（t/h）來決定。不宜過大或者過小。一般按照下式計算： P=(6.4-10.5)Q （2-1）式中，Q=0.3 t/h生產能力，t/h；P=10.5300=3.15kw查參考資料1錘片式粉

33、碎機主軸轉速常取1400-3000r/min.取2200r/min。故取Y112M-2型電動機，查閱參考資料5，其主要性能參數如表2-2表3-1 電動機主要性能額定功率（kw）滿載轉矩（r/min）質量（kg）外形尺寸（長寬高）軸徑（mm）軸長（mm）4.028901740024526528j660電動機的安裝 電機安裝在滑軌上，采用定期張緊裝置，通過調整電機的位置來調整中心距，以達到張緊的目的。3.2 帶傳動的設計計算表3-2 帶輪設計設計項目計算內容和依據計算結果1、確定計算功率P見參考文獻4表10-9，查得工作情況因數K=1.2P=KP=1.24.0kw=4.8kwP=4.8kw2、選取

34、普通V帶型號根據P=4.8kw，n=2890r/min,由參考文獻4圖10-12選取帶的型號為A型A型3、確定帶輪直徑d、d見參考文獻4表10-4，選取小帶輪直徑，取d=75mm按公式計算大帶輪直徑ddd=90.5mm見參考文獻4表10-4，選取最接近的標準直徑系列值d=100mmd=75mmd=100mm4、驗算帶速帶速在5-25m/s之間帶速合適5、檢驗轉速誤差從動輪的轉速其轉速誤差5%轉速誤差合適1、 確定帶長和中心距a1)初定中心距2）確定帶長3）、計算實際中心距a4)、中心距的調整范圍初定中心距1500按式得L=2a+（d+d）+ =21500+（75+100）+ =3274.89查

35、參考文獻4表10-2，選取最接近L的基準長度，取L=3550mm由式得實際中心距為=1637.5mm按參考文獻4表10-22式確定中心距的調整范圍a=a-0.015L=1548.25mm a=a+0.03L=1744mmL=3550mma=1637.5mm中心距調整范圍為1584.25-1744mm7、驗算小帶輪包角 由參考文獻4式10-23計算小帶輪包角=180-=179.125=179小帶輪包角合適8、確定帶的根數z 由參考文獻4表10-5.得P=1.0KW 根據傳動比i=1.314，查參考文獻4表10-7，得傳動比因數K=1.0875 由參考文獻4表10-6，得彎曲影響因數K=1.027

36、510 由參考文獻4表10-18計算傳遞功率增量 P=kn(1-) =1.0275102890(1-) =0.2389kw 由參考文獻4表10-8，得包角影響因數K=1.00 由參考文獻4表10-2，得帶長影響因數K=1.17 按參考文獻4式10-24計算帶的根數 Z= = =3.31Z=49、計算初拉力F 見參考文獻4表10-1，得q=0.10kg/m,按參考文獻4式10-25計算初拉力F F= =92.17725NF=92.17725N10、計算對軸產生的壓力F由參考文獻4式10-26計算壓軸力FF=2zFsin =737.3965023NF=737.396N11、帶輪的結構設計參考相關的

37、機械設計手冊，最終繪出帶輪的零件模型帶輪采用實心式，因為帶輪基準直徑d（2.5-3）d(d 為帶輪直徑)。帶傳動的張緊裝置采用定期張緊裝置，即通過調節(jié)螺釘來調整電動機的位置，加大中心距，以達到張緊的目的。電動機安裝在滑軌上，調整預緊力時用調解螺釘把電動機推移到所需的位置。其周向固定方式為普通平鍵靜連接，選擇A型鍵，大帶輪用GB/T1096-2003鍵12863。小帶輪用GB/T1096-2003鍵8745。軸向固定大帶輪采用圓螺母加止動墊圈，小帶輪采用螺釘緊固軸端擋圈。3.3 錘片式粉碎機結構尺寸確定3.3.1 錘片的末端線速度與主軸轉速錘片末端速度是影響粉碎機性能，結構與傳動的重要參數。在一

38、定范圍內提高錘片速度可以提高粉碎機的生產率、降低電耗、使粒度變細；但速度過高將使粉碎機的空載功率加大，。振動與噪聲隨之加大粉碎效率下降。國內外粉碎機的錘片速度在60 128ms之間。國內目前飼料廠用的國產粉碎機，錘片速度多在8090ms。國外飼料廠用錘片式粉碎機的錘片速度則高些。錘片式粉碎機主軸轉速常取14003000rmin。綜合實踐情況考慮，錘片速度取60ms，主軸轉速取2200rmin。3.3.2 轉子工作直徑和粉碎室寬度轉子直徑是我國粉碎機形成系列的主要結構參數。它顯著地影響粉碎機的生產率與工作性能。確定粉碎機轉子直徑時，要同時考慮粉碎窒寬度，錘片速度和主軸轉速。計算出的轉子直徑扭圓整

39、為標稱直徑，符合優(yōu)先數基本系列。目前為了降低粉碎機的噪聲。有時采用大轉子直徑和低轉速。故一般可適當加大轉子直徑；但過分加大轉子直徑，將使粉碎室寬度B與直徑D的比值過小，上機殼扁而大，粉碎機的尺寸及重量都將增大。一般軸向粉碎機的轉子直徑可比切向粉碎機的大些。當選擇B值時，應結合生產率Q，轉子直徑D等全面考慮但考慮到該機以粉碎粗飼料為主，實際選用粉碎室寬度為400mm，篩片寬度為400mm。轉子直徑：D=500mm。 （2-2）式中，v錘片線速度（m/s） v=60m/s n轉子轉速（r/min） n=2400 r/min但根據裝配關系不干涉的情況下取D=500mm其結構簡圖如下：詳細結構模型見文

40、件圖3-1 轉子結構其周向固定采用普通平鍵，考慮到轉子內徑較小，而長度大，采圖用兩個普通C型平鍵連接。用GB/T1096-2003鍵C1811150.其主要失效形式是連接工作面的壓潰。其輪轂查閱有關手冊。其軸向固定采用軸肩和軸用圓螺母和止動墊圈。為考慮圓螺母螺紋配合特將主軸相應部位加工直徑為64mm。3.3.3 錘片和齒板與篩板的間隙1、 錘片厚度 我國目前在4 K4 K B型等小型粉碎機上使用23 mm的厚錘片。但因錘片制質及熱處理(以及其它硬化工藝)技術尚未過關，錘片的使用壽命短，限制了推廣。據國外資料，粉碎玉米和牧草時，推薦用厚度為23 mm的錘片。粉碎豆餅及礦物時，推薦用厚68mm的錘

41、片。我國以5mm錘片用得最多，屬通用型錘片。綜合考慮，錘片厚度取5mm。2 錘片的數目 轉子上錘片數目的多少對粉碎效率及成品粒度有明顯影響。每個錘片所擔負的工作區(qū)間，因物料不同而異。我國以粉碎室寬度與錘片累計厚度之比，表示錘片的稀疏度 （2-3）式中：B粉碎機內腔寬度（m） 轉子上邊緣錘片到粉碎室內腔壁的間距（m） z_錘片數目b每片錘片的厚度（m）k值愈小，則啟動轉矩大，打擊次數多，細粉增多，過篩能力相對下降，因此粉碎效率也將下降；但k值過大時，粉碎效率也將降低。合理的錘片稀疏度只能通過試驗確定?？紤]到錘片擔負的工作寬度是粉碎室的寬度B，而且錘片的疏密程度與轉子直徑D有關，3、 錘片的排列方

42、式 錘片與錘片之間的間隙由套筒固定和實現。錘片周向不固定，其在高速旋轉是利用離心力甩開；軸向由銷釘固定。24片4組空間交錯排列。4、 錘片和齒板間隙 錘片和齒板間隙的大小對粉碎效率也有一定影響，間隙大都在58毫米和1012毫米之間(指一般小型粉碎機)。取間隙10mm。5、錘片和篩板間隙 錘篩間隙是指處在轉子徑向時的錘片頂端到篩片內表面的距離。是影響粉碎機工作性能的參數之一。有關正交試驗結果，推薦谷物R=48 mm，秸稈R=1014mm，通用型R=12mm。還應該指出一點的是，R與粉碎室直徑大小有關。這不僅因為如果直徑較大而采用R過小時，制造上有困難，而且粉碎室內物料的運動狀態(tài)也會有較大差別。取

43、R=10mm。其結構尺寸簡圖如下：圖3-2 錘片形狀 詳細結構模型見文件其固定方式為周向不固定，軸向采用銷釘和套筒固定，4組空間交錯排列。工作時利用離心力周向伸開。3.3.4 篩板篩板四角開有和篩板快速拆裝機構相配套的四個直徑為6mm的孔，用于篩板自身的安裝，適應加工要求。可以按照不同加工要求更換不同篩孔直徑的篩板。其結構尺寸簡圖如下，詳細結構模型見文件：1、 篩孔直徑 篩孔直徑實際生產中，在滿足飼料質量標準對飼料成品粒度要求的前提下，采用較大篩孔直徑的篩片，可提高粉碎機的臺時產量和度電產量，成品的顆粒均勻度變好、溫升降低。取篩孔直徑為3mm,菱形排列。2、 篩片面積及開孔率 錘片式粉碎機的生

44、產率受篩片通過能力的制約而我國多用23 mm篩孔的篩片。小篩孔篩片在工作時通過能力差成了關鍵，故篩片面積大些為宜。如果換用較大篩孔，較高開孔率的篩片，則相應增大配套功率，就可充分發(fā)揮粉碎機的潛力。取開孔率大于50%，篩板面積為5403.14400=678240mm=0.678240mm其固定方式為上下壓條壓緊，且左右各一個。下壓條和下機座焊接固定，上壓條活動，與下壓條采用螺釘連接。上壓條和下壓條與篩板接合面無縫隙，半徑相等。圖3-3錘齒間隙示意圖1-錘片；2-齒條；3.3.5 粉碎機生產率的確定粉碎機設計的額定生產率，常按粉碎含水量：不超過13的玉米，用孔徑3 mm的篩片時的工況考慮。生產率的

45、大小應據生產的需要而確定。在配合飼料工廠的粉碎工段，粉碎機作為立機，其生產率應與成套設備的生產率配套，或略有富余L當然只考慮需經粉碎的主料及副料)?？刹捎孟率角蟮眯r生產率： Q=36 KrDBn60 ( th) （2-4）式中，K經驗系數，取決于篩片的表面形狀及篩孔R寸。K=0.420.76。沖孔篩及篩孔小于3mm者取小值，魚鱗篩及篩孔大于3 mm的取大值。 r物料容重(tm) D錘片轉子直徑(m) B粉碎室寬度(m) n主軸轉速(rmin)Q=36 KrDBn60Q=0.29903955840.3th3.4 非標準件的設計與計算3.4.1 主軸設計設計項目設計內容及依據設計結果1、確定軸上

46、的功率P、轉速n和轉矩T P=4.00.99=3.8016KW n=2167.5r/min T=9550=9550 =16749.84N.mmP=3.8016KWn=2167.5r/minT=16749.84N.mm2、計算作用在轉子上的力、確定錘片末端軌跡圓的直徑作用在軸上的圓周力F為 F=63.36N 確定錘片末端軌跡圓的直徑 V=d=528.68mmF=63.36Nd=528.68mm3、確定軸的最小直徑d 選取軸的材料為45鋼，調制處理 參考文獻4選取C=112，由下式初步估算軸的最小直徑 d=C = 最小直徑處是安裝帶輪處，此處有一個鍵槽，故軸徑應增大5%，即 d=d1.05=13,

47、5061.05 =14.1813mmd=14.1813mm4、軸的結構設計（1）擬定軸上零件的裝配方案軸的結構即裝配機構設計草圖如圖2-14軸的形狀、圖2-15軸的裝配方案草圖軸的結構設計軸向定位及各軸段直徑與長度尺寸確定1） 軸段 為了使軸用止動圓螺母在此安裝，軸向固定帶輪，此處直徑考慮圓螺母即加工螺紋。在此處靠近軸段2處加工退刀槽，寬2深2。取d=36mmL=15mm2) 軸段 此處安裝帶輪，因帶輪一端采用圓螺母固定，機構需要此處取d=40mm 考慮帶輪結構和間隙，取L=80mm-3mm=77mm3） 軸段 此處安裝軸承，考慮軸承的固定為滾動軸承座，考慮軸承座結構，選用6211深溝球軸承，

48、參考GB/T276-1994，SN2型SN211滾動軸承座，參考GB/T7813-1998。取 d=55mm L=45.5+10.5=56mm考慮間隙，取 L=65mm4） 軸段此處考慮機體厚度、軸承座和機體與軸承座的間隙，取L=33+12+5+5+8=63mm考慮軸承安裝結構要求，參考GB/T276-1994，取d=65mm5） 軸段轉子在此端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d=4.9mmd=d+2h=65+9.8=74.8mm取d=75mm軸環(huán)寬度b1.4h=6.37mm，考慮軸向力較小，取L=7mm6） 軸段此處安裝轉子，考慮粉碎室寬度和轉子長度L400-8-5-10-5mm=372mm

49、取L=370mm d=70mm7) 軸段 此處加工退刀槽和螺紋，考慮安裝軸系緊固件圓螺母，參考GB/T810-1988。退刀槽寬2mm深2mm，螺紋大徑68，導程2mm。螺紋長度13mm。取L=15mmd=68mm8） 軸段參考軸段4，取d=65mmL=65mm9） 軸段此處安裝深溝球軸承6211，參考GB/T276-1994，SN2型軸承座結構，參考GB/T7813-1998。綜合考慮結構，在靠近軸段8處，距離軸段8,21mm處加工止退墊片槽，取d=55mmL=30mmd=36mmL=15mmd=40mmL=77mmd=55mmL=65mmd=65mmL=65mmd=75mmL=7mmL=3

50、70mmd=70mmL=15mmd=68mmd=65mmL=65mmd=55mmL=30mm（2）軸向零件的周向定位于配合 帶輪與軸采用平鍵聯接，由標準查的平鍵尺寸：平鍵bh=128mm,鍵長L=60mm。 轉子與軸采用普通平鍵聯接，考慮長度過長，單個平鍵強度不夠，故采用兩個C型鍵，由標準查的平鍵尺寸：平鍵bh=1811mm,鍵長L=150mm。兩個。滾動軸承與周向固定用過渡配合來保證軸的各段長度和直徑確定后，參考有關配合選擇軸上零件與軸的配合：帶輪輪轂與軸的配合采用H/n，轉子輪轂與軸的配合采用H/n，滾動軸承與軸的配合為m繪制軸的結構與裝配草圖見如圖2-15軸的形狀、圖2-16軸的裝配方案

51、草圖5、軸的受力分析與計算（1）根據軸系結構圖作軸的計算簡圖，如圖2-13a所示。在確定軸的支點位置時，因采用深溝球軸承，因此簡支梁軸的支承跨距為L=65+7+370+3+21 =466mm(2) 根據軸的計算簡圖作軸的彎矩圖和扭矩圖，如圖2-14b、圖2-14c所示即：垂直面支承反力的計算即 ：則： 又由 得到：在BC段上，有一個最大彎矩：設在X處，彎矩最大則要使最大， 處，最大，且1） 彎矩圖 B-C中間截面彎矩M=F*L=92.1772593=64577A-B中間截面彎矩M=F*L=63.36466=380512) 扭矩圖 T=F*=63.36528.68/2=3） 計算當量彎矩M 軸在

52、B截面處彎矩和扭矩最大，故為軸的危險截面。因是單向轉動，扭矩可認為脈動循環(huán)變化，故取=0.6。B截面上的最大當量彎矩為M=66688Nmm6、校核軸強度軸安全7、繪制軸的零件工作圖查機械設計手冊，確定軸上圓角和倒角尺寸、標注公差和表面粗糙度等，繪制軸的工作圖。q=0.406N/mmb）軸的受力圖a）軸的受力圖q=0.406N/mmb）軸水平面受力圖c）軸垂直面受力圖64557.89NmmM xy/Nmmd）水平面彎矩圖5990.9Nmm20085.1N/mm5680.5Nmm垂直彎矩圖M/Nmme) 垂直面彎矩圖 8244.4Nmm38051.9Nmm59539.6Nmm64577.9Nmm合

53、成彎矩圖Mf) 合成彎矩圖轉矩圖TT=28210.5NmmT=16644.2Nmmg) 轉矩圖當量彎矩圖M10574.2Nmm41532.8Nmm61822.3Nmm66688.3Nmmh) h)當量彎矩圖圖3-4 軸的校核蘭州工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）圖3-5 主軸圖3-6 軸的裝配方案草圖其在與圓螺母配合的螺紋部分加工用于和軸用止動墊圈配合的止動槽。其結構尺寸簡圖如下，詳細結構模型見文件3.4.2 半螺釘連接式軸蓋設計半螺釘連接式軸蓋參考一般螺釘聯接式軸蓋的設計，考慮加工制造裝配的實際因素，采用半螺釘聯接式軸蓋。裝配時，利用M10螺釘和螺母及箱體兩孔將其固定。起到密封作用，防止粉塵外泄。其中

54、間安裝有O型密封橡膠圈。其結構尺寸簡圖如下，詳細結構模型見文件:其裝配時先裝在軸上相應位置，徑向固定，軸向暫時不固定，待隨軸上組件在下機體上裝配時在用螺釘和螺母固定在下機體上。3.4.3 篩板篩板采用1695400mm優(yōu)質鋼板沖制而成，開3mm的孔，開孔率大于50，彎折成半徑為540mm的半圓。并在四角與篩板快速拆裝機構螺孔對應位置加工寬為6mm長為8mm的橢圓跑道形圓孔。以便于固定。裝配時將其放在篩板快速拆裝機構的下半部分上，使下表面與其貼合，而后用篩板快速拆裝機構的上半部分壓緊。3.4.4 篩板快速拆裝考慮篩板為易損件及加工要求不同時需要更換，為此特別設計有快速拆裝機構，其下半部分固定與下

55、機座焊死，其下半部分的上表面開有槽（深2mm），安裝時將篩板放置在下半部的槽里面，利用槽邊和箱體外壁將其卡死，而后將上半部分放置在篩板上面，利用四角四個螺釘將其固定。篩板下圖3-7 篩板快速拆裝機構表面和快速拆裝機構下半部分上表面貼合，篩板上表面和快速拆裝機構上半部分下表面貼合。其結構簡圖如下，詳細結構模型見文件3.4.5 軸承座軸承座采用標準件軸承座GB/T7813-1998 SN209。與下機座采用螺栓圖3-8 軸承座連接，下機體上加工有橢圓軌道型圓孔，用于調整水平位置，上下位置通過墊圈調整。保證同軸度。軸承采用固態(tài)油脂潤滑，封閉一端采用悶蓋封閉。軸承內外圈全部固定，采用軸肩和墊圈固定。3

56、.4.6 銷釘銷釘采用Q235加工而成，一端參考標準螺栓加工螺紋，用于和標準軸用圓螺母配合，另一端加工六角螺頭，便于用扳手固定夾緊。且在螺紋端加工用于和軸用止動墊圈配合的止動槽。圖3-9 銷釘裝配時先隨軸、轉子、錘片等先裝配成部件，再在下機體上裝配，裝配時保證錘片與錘片或錘片與轉子之間的套筒長度足夠長。以避免在螺緊螺母是使轉子受力產生嚴重變形。其材料采用Q235。3.4.7 上下箱蓋用快速聯接裝置上下箱蓋用快速聯接裝置 該構件其具有拆裝方便、快速。所用螺栓由普通螺栓加工改制而來，主要加工用于銷釘裝配的通孔。圖3-10 上下箱蓋用快速聯接裝置裝配時先裝配該機構，隨后在上下機體裝配時調整好上下機體

57、位置，隨后將螺桿轉上，放置在上機體卡口內，用圓螺母螺緊。3.4.8 喂料槽其材料采用薄鐵皮加工而成，固定方式采用四個M10的螺釘和螺母通過四個孔固定。圖3-11 喂料槽3.4.9 上下機體其材料采用45鋼，采用薄鋼板鉚接而成，方便拆卸維修。固定方式下機座用螺栓固定在地基上，上下機體之間用上下箱蓋用快速聯接裝置。外表面漆涂藍色油漆，其他裝飾和防銹作用。圖3-12 上機體圖3-13 下機體4 安裝及日常維護4.1 安裝及裝配注意事項4.1.1 安裝安裝要求飼料粉碎機的安裝可根據需要確定, 如有固定加工房間不需移動, 粉碎機最好安裝在水泥基座上; 如加工地點經常移動, 可把粉碎機和動力機安裝在同一機

58、座上。為了便于用戶加工飼料或糧食, 還可將粉碎機裝到拖車上或農用車上, 用拖拉機帶動巡回加工。4.1.2 裝配注意事項先裝配軸系零件，再整體裝配。保證裝配圖所要求的裝配要求。4.2 錘片式粉碎機的操作、維護和檢修4.2.1 生產噪作錘式粉碎機的正確操作是連續(xù)正常生產的保證。操作不正確或疏忽大意是造成事故的主要原因。正確的操作和使用，也有利于提高生產能力.正確操作，就是嚴格按照設備的操作規(guī)程開起設備和停止運轉。操作規(guī)程是生產經驗的總結并隨著設備的不斷改進和提高，將逐步完善。1、開車前淮備工作a認真檢查粉碎機的主要零件，如錘頭、錘柄、銷軸、構板、側襯板、離心風葉、擋料棒、軸承、v帶輪及v帶是否完好、檢查門和密封墊是否裝好，緊固螺栓等聯接件是否擰緊。主軸轉動是否靈活(應無卡阻碰撞和其他障礙物)。b檢查機殼內有無物料，若物料多，必須清理后方能開車。c檢查輸送管路(尤其是彎管和水平管，有力堵塞、漏氣和密封不嚴等問題。d檢查旋風分離器是否有積料。e軸承內是否有足夠的潤滑油脂。f旋風分離器下部出料系統(tǒng)是否完好。g檢查輔助設備如喂料機、溜槽、帶式輸送機(或其他輸送設備)電器設備是否完好.h檢查完上述工作并把發(fā)現的問題及時處理以后，方可開車。2、起動、運轉中注意事項a準備工作完成后、即可起動電機。電機起動后應注意電機的起動電流、啟動時間及空載電流是否符合電機特性表。b設備正常運轉后，才能開動喂料