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本科畢業(yè)設計開題報告
設計題目： 立式切碎機
專業(yè)年級：
學 號：
姓 名：
指導教師、職稱：
2015年 1 月 23 日
1、 本設計課題的目的意義，主要及擬解決的關鍵性問題（附參考文獻）
中國是農業(yè)大國，因此農作物是中國重要的一部分。自古以來，中國的糧食總類很多，其中包括塊根莖物料，如馬鈴薯、地瓜、蘿卜、瓜果。中國人飯桌上或多或少都會出現(xiàn)以上塊根莖物料所制作而成的一道菜。所以如何更合理更簡單方便的處理塊根莖物料成為人們需要研究的一個課題。后來就出現(xiàn)了切碎機。切碎機是將大尺寸的固體原料切碎至要求尺寸或形狀的加工機械，它在農品加工、中草藥加工、飼料加工等行業(yè)領域都有廣泛的應用。切碎機按所切物料的形態(tài)不同可分為：莖稈類物料切碎機、塊狀類物料切碎機。依照要求，本課題針對塊狀類物料切碎機進行研究。
塊狀類物料切碎機按盤刀的方式不同可分為立式盤刀式切碎機、水平盤刀式切碎機和刀式切碎機。當前的滾刀式切碎機其最主要的形式就是圓錐形滾刀式切碎機，其主要用來切碎青綠物料和塊狀莖，其動刀片一般安裝在圓錐形滾筒上。當滾筒旋轉時，料斗內的物料就被切碎，成品通過動刀和滾筒之間的空隙進入圓錐滾筒內，并沿著圓錐斜面從滾筒的大端排出。由于圓錐僅部分表面和喂料斗接觸，所以生產效率較低，但工作較可靠。根據(jù)簡易程度我們研究立式盤刀式切碎機（簡易式切碎機）。
立式簡易切碎機由喂入斗和裝有4把刀片的圓盤組成.圓盤與地面垂直.工作時,塊根裝在圓盤左的喂入斗內.當圓盤旋轉時,盤上的刀片就將塊根切成薄片,由圓盤下方排出口(出料口)排出.這種型式的切碎機,構造簡單,使用方便,易于保養(yǎng)修理.
1. 產品加工機械與設備,沈再春主編，中國農業(yè)出版社。
2.機械設計手冊。
3.其它相關參考資料。
二、本設計課題的主要設計、預期設計結果
主要設計內容：
按給定的物料和轉軸轉速，設計一套切碎系統(tǒng)，切碎機工作完畢后查其切碎的情況。
預期設計結果:
切割系統(tǒng)的設計要符合手動立式簡易切碎機（設計）規(guī)范要求，基本滿足使用上的功能要求，兼顧節(jié)能環(huán)保要求，實現(xiàn)經濟和功能的統(tǒng)一。
擬解決的關鍵問題：
1、主動軸和從動軸的協(xié)調性及剛度要求；
2、滿足給定的切割要求；
3、切割效果分析；
三、設計方法和步驟
１、收集切碎機的資料，調查研究，通過分析比較、確定設計方案；
２、根據(jù)給定要求，進行設計參數(shù)的計算；
３、運用AutoCAD和Photoshop繪圖等工具進行設計。
４、進行切碎效果試驗；
５、撰寫設計說明書
4、 設計工作的總體安排及進度
第1設計周：收集資料、知識準備；
第2～3設計周：方案設計；
第4設計周：總體結構草圖；
第5～10設計周：結構設計、設計計算、總體裝配圖、
零件圖設計；
第11～13設計周：設計說明書（論文）編寫。
五、指導教師審查意見：
簽字：
年 月 日
六、系(教研室)審查意見：
簽字：
年 月 日
七、學院審查意見：
分管院長簽章：
年 月 日
Mechanical Engineering English
Lesson 1 Modern Manufacturing Engineering
A．What Is Manufacturing
Maybe you’ve never thought about it before, but it is all around you. It affects every part of your life. What is it? In this case, “it” is manufacturing. Actually “manufacturing” is not all around you. But manufactured products are. Look around you right now. Name some things you see that were manufactured. Chairs, notebooks, blue jeans, books, floor tile, chalkboards, light bulbs, pencils, eyeglasses—nearly
everything around you was manufactured.
The manufacturing industry is important to our society. It’s essential to our economy. An economy is a system for producing and distributing products and services. Many people work in manufacturing. They help produce products. And they buy products with the money they earn. The more products people buy, the more products are manufactured. And this allows more people to work.
Manufacturing is also important to the economy in another way. A piece of material is worth more after it’s been changed into a useful product. That’s added value. Value is increased by the manufacturing process.
B. Modern Manufacturing
A manufacturing industry needs three basic types of resources: Material resources, Human resources, Capital resources.
The elements of industry are seven key steps for organizing production: Research and Development, Production Tooling, Production Planning and Control, Quality Control, Personnel Management, Manufacturing, Marketing.
R&D is the planning of new products, processes, or materials and the improvement of old skill. R&D is such a large, important part of the industrial world and requires many people with different talents.
Production Tooling is the element of industry concerned with these tools. The PT obtains the tools, machines, and equipment needed to make a product.
The most important parts of Production Planning and Control are routing, scheduling, dispatching, and plan layout. The machinery and equipment must be arranged so that production can take place smoothly, without wasted time and effort.
Quality Control can be defined as those activities which prevent defective articles. In this way management tries to insure that a product will be acceptable to the buyer.
Marketing is the process of getting products from those who make them to those who use them and it helps to deliver the right kinds of goods to us, in the right form and amount, at the time and price.
Lesson 2 Mechanical Engineering Design
?? Mechanical engineering design is a major segment of engineering, it deals with the conception, design, development, refinement, and application of machines and mechanical apparatus of all kinds. For many students, mechanical engineering design is one of their first professional engineering courses. Professional engineering is concerned with obtaining solutions to practical problems, and the engineers are able to devise better solutions to practical problems. The most problems in mechanical engineering design do not have a single right answer. Hence, modern mechanical engineers are able to produce distinctly better solutions to meet today’s needs. The engineer must use the best available scientific understanding together with empirical information, good judgment. When considering a complete machine, the engineer invariably finds that the requirements and constraints of the various components are interrelated. The modern engineer has become increasingly concerned with the broader considerations of safety, ecology, and overall “quality of life.”
Good designs require trying new ideas and being willing to take a certain amount of risk, knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated. Thus a designer must have patience, since there is no assurance of success for the time and effort expanded. Creating a completely new design generally requires that many old and well-established methods be thrust aside. This is not easy since many people cling to familiar ideas, techniques and attitudes. A design engineer should constantly search for ways to improve an existing product and must decide what old, proven concepts should be used and what new, untried ideas should be incorporated.
New designs generally have “bugs” or unforeseen problems which must be worked out before the superior characteristics of the new design can be enjoyed. Thus there is a chance for a superior product, but only at higher risk. It should be emphasized that, if a design does not warrant radical new methods, such methods should not be applied merely for the sake of change.
During the beginning stages of design, creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints. Even though many impractical ideas may arise, it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufacturing. In this way, innovative ideas are not inhibited. Quite often, more than one design is developed, up to the point where they can be compared against each other. It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas existing in one of the rejected designs that did not show as much overall promise.
Another important point which should be recognized is that a design engineer must be able to communicate ideas to other people if they are to be incorporated. Communicating the design to others is the final, vital step in the design process. Undoubtedly many great designs, inventions, and creative works have been lost to mankind simply because the originators were unable or unwilling to explain their accomplishments to others. Presentation is a selling job. The engineer, when presenting a new solution to administrative, management, or supervisory persons, is attempting to sell or to prove to them that this solution is a better one. Unless this can be done successfully, the time and effort spent on obtaining the solution have been largely wasted.
英文文獻翻譯
學 生 姓 名：
學 院：
專業(yè)及班級：
學 號：
指導教師：
2011年 4月 25 日
機械工程英語
第1課現(xiàn)代制造工程
A.什么是制造業(yè)
也許你從來沒有想過這個問題之前，但它是你周圍的一切。它影響著你生活的一部分。是什么呢？在這種情況下，“它”是制造業(yè)。其實“制造”是不是你周圍的一切。而是人為制造的產品?，F(xiàn)在看看你周圍。名稱有些事情你看到這些制造。椅子，筆記本電腦，藍色牛仔褲，書籍，地板磚，黑板，燈泡，鉛筆，眼鏡，近周圍的一切你是制造。
制造業(yè)是香港的重要的社會。這對于我們的經濟。一個經濟體是生產和銷售的產品和服務體系。許多人工作在制造業(yè)。他們幫助生產的產品。他們用這些錢購買他們賺的產品。人們購買的產品越多，越產品的生產。這讓更多的人來工作。
制造業(yè)也是重要的另一種方式的經濟。甲片的材料后，更是值得它被改變成一個有用的產品。這就是附加值。價值是增加了生產過程。
二現(xiàn)代制造
??? 一個制造業(yè)的資源需要三個基本類型：物質資源，人力資源，資本資源。
工業(yè)的七個關鍵要素是組織生產步驟：研究，開發(fā)，生產模具，生產計劃與控制，質量控制，人事管理，制造，營銷。
?研發(fā)新產品，工藝或材料，舊技術的改進計劃。 R＆D是這么大，工業(yè)世界的重要組成部分，需要與不同的人才很多人。
生產工具是工業(yè)元素與這些工具有關。在PT獲得的工具，機器和設備需要做出的產品。
??? 生產計劃與控制最重要的部分是路由，調度，調度，并規(guī)劃布局。機械及設備，必須使生產安排，可以進行順利，沒有浪費時間和精力。
質量控制可以被定義為那些活動，防止缺陷的文章。在嘗試這種方式管理，以確保產品將可以接受的買家。
營銷是讓那些誰使他們對那些誰使用它們，有助于提供各種貨物的權利給我們，在正確的方式和數(shù)額，時間及價格，產品的過程。
第2課機械工程設計
機械工程設計是工程的主要部分，它涉及的概念，設計，開發(fā)，改進和應用機器及各種機械設備。對于許多學生，機械工程設計是他們的第一個專業(yè)的工程課程之一。專業(yè)工程關注的是獲得解決實際問題，工程師們能夠設計出更好的解決實際問題。在機械工程設計中的大多數(shù)問題沒有唯一正確的答案。因此，現(xiàn)代機械工程師能夠產生顯著更好的解決方案，以滿足今天的需要。工程師必須使用現(xiàn)有的最佳科學信息的理解以及經驗，良好的判斷力。當考慮一個完整的機器，工程師都認為，要求和約束是相互關聯(lián)的各個組成部分?，F(xiàn)代工程師已越來越多地安全，生態(tài)，更廣泛的考慮和整體有關“生活質量”。
好的設計需要嘗試新的想法并愿意采取了一定的風險，因為他們知道如果新的觀點并不工作中存在的方法可以恢復。因此，設計者必須要有耐心，因為沒有時間和擴大的努力取得成功的保證。創(chuàng)建一個全新的設計，通常需要許多舊的和行之有效的方法，將重點放在一邊。這并不容易，因為許多人抱著熟悉的想法，技巧和態(tài)度。設計工程師必須不斷尋找方法來改進現(xiàn)有產品，必須決定哪些舊的，成熟的概念，應使用什么新的，未經試驗的想法應該被納入。
新的設計通常有“錯誤”或之前，必須制定新設計出來的優(yōu)良特性，可享有不可預見的問題。因此，有一個優(yōu)越的產品的機會，但只有在較高的風險。應該強調的是，如果設計不保證激進的新方法，這種方法不能申請的改變而而已。
在設計的開始階段，創(chuàng)意應該允許繁榮沒有大量的約束。盡管許多不切實際的想法可能發(fā)生時，通常很容易消除在設計的早期階段，他們之前是由公司生產所需的細節(jié)。通過這種方式，創(chuàng)新的思想不是抑制。很多時候，一個以上的設計，開發(fā)，到那里他們可以相互比較點。這是完全可能的是，最終設計將接受使用心得在被拒絕的設計，沒有太多的整體表現(xiàn)為一個現(xiàn)有的承諾。
另一項重要的一點，應該承認的是，設計工程師必須能夠與其他人交流意見，如果他們要納入。傳達給其他人設計的最后，在設計過程中的重要一步。毫無疑問，許多偉大的設計，發(fā)明和創(chuàng)新工程已失去了人類僅僅是因為創(chuàng)始人是無法或不愿解釋他們的成就給其他人。演講是一個銷售的工作。這位工程師，當提出一個新的解決方案，行政，管理或監(jiān)督人，正試圖出售或向他們證明這個解決方案是一個更好的。除非這是可以做到成功，獲得的時間和精力花在解決方案已經在很大程度上浪費了。
本科畢業(yè)設計任務書
信息與機電工程系 填寫時間：2015年 1 月 12 日
課題名稱
立式切碎機
學生姓名
專業(yè)、學號
畢業(yè)設計
基本要求、重點需要
研究的問題
基本要求：工作原理正確，能用于主要塊根莖物料，如馬鈴薯/地瓜/蘿卜/瓜果的切碎加工
完成總裝圖及零件圖（可運用CAXA電子圖板或AutoCAD2004繪圖）
完成畢業(yè)設計說明書一份
計劃
進度
安排
第1設計周：收集資料、知識準備；
第2～3設計周：方案設計；
第4設計周：總體結構草圖；
第5～10設計周：結構設計、設計計算、總體裝配圖、
零件圖設計；
第11～13設計周：設計說明書（論文）編寫。
應收集
的資料
及主要
參考文獻
指導教師（簽名）： 職稱：
系（教研室）主任（簽名）：
分管院長（簽章）：
目 錄
摘要 - 2 -
Abstract - 3 -
第一章 前言 - 4 -
1.1 引言 - 4 -
第二章 選擇方案 - 5 -
2.1總體設計 - 5 -
2.2結構及實現(xiàn)原理 - 5 -
2.3方案選擇 - 6 -
第三章 設計與計算 - 7 -
3.1電機選擇 - 7 -
3.2 傳動比選擇 - 8 -
3.3 軸的強度條件計算 - 9 -
3.4 精確校核軸的疲勞強度 - 10 -
3.5 軸承的校核 - 13 -
結束語 - 15 -
參考文獻 - 16 -
致謝 - 17 -
摘要
本研究以馬鈴薯等根莖物料為研究對象，通過對根莖物料特性的分析，確定切碎原理和方法，設計出動力消耗低、力度大小滿足切碎成型要求的根莖切碎機。推動我國目前綜合開發(fā)利用農作物根莖物料資源的技術創(chuàng)新和實際應用。
通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和有關數(shù)據(jù)的分析計算，主要完成了切碎機的總體設計，電動機的選擇以及傳動方案的分析、比較與選擇等內容。在此基礎上對切碎機機體的結構尺寸、驅動轉軸的結構尺寸、V帶傳動等設計應用價值進行了詳細的計算和說明。
該機主要是由切碎機和喂入機構、喂入槽、甩拋裝置、帶傳動、電動機組成。其原理是根莖物料由喂入槽喂入，在喂入機構作用下將其壓實并卷入機構。被動刀片組成的切碎器切碎，最后由拋送裝置拋出機外。
關鍵詞：盤刀，切碎機，根莖物料，喂入槽，拋送機
Abstract
In this study, potato and other root material for the study, by the material properties of the roots of analysis to determine the principles and methods of shredding designed low power consumption, efforts to meet the size requirements for compression molding roots shredder. Promote the comprehensive development and utilization of China's current crop roots material resources of technological innovation and practical application.
?? Through the analysis of raw data, analysis and calculation demonstrate Comparison Programme and the relevant data, mainly to complete the overall design of the shredder, the analysis of the motor and drive program selection, comparison and selection and so on. On this basis, the structure of the shredder body size, the drive shaft structure size, V belt drive, such as design value calculation and detailed description.
?? This machine is mainly composed of a shredder and feeding mechanism, feeding trough, throwing throwing unit, belt drive, motor. The principle is that the material from the feeding trough feeding roots, in effect compacting the feed mechanism and the involvement of institutions. Passive fixed chopper blades consisting of chopped, and finally by throwing device thrown outside.
Keywords: disc cutter, shredder, roots materials, feed trough, throwing machine
第一章 前言
1.1 引言
近年來，發(fā)達國家中的農業(yè)生產已經高度機械化，通過先進的技術形成了一些列配套的生產體系和配套機具。但中國是從解放后才開始發(fā)展自己的農機化事業(yè)的，經過這些年的發(fā)展，雖取得了進步，但是由于中國領土疆域大，經濟發(fā)展不平衡，農機化水平差別較大，整體數(shù)據(jù)相當于美國上世紀五十年代后期水平，處于現(xiàn)代農業(yè)的初級階段，農機化事業(yè)任重二道院。而中國是農業(yè)大國，因此農作物是中國重要的一部分。自古以來，中國的糧食總類很多，其中包括塊根莖物料，如馬鈴薯、地瓜、蘿卜、瓜果。中國人飯桌上或多或少都會出現(xiàn)以上塊根莖物料所制作而成的一道菜。所以如何更合理更簡單方便的處理塊根莖物料成為人們需要研究的一個課題。后來就出現(xiàn)了切碎機。切碎機是將大尺寸的固體原料切碎至要求尺寸或形狀的加工機械，它在農品加工、中草藥加工、飼料加工等行業(yè)領域都有廣泛的應用。切碎機按所切物料的形態(tài)不同可分為：莖稈類物料切碎機、塊狀類物料切碎機。依照要求，本課題針對塊狀類物料切碎機進行研究。
塊狀類物料切碎機按盤刀的方式不同可分為立式盤刀式切碎機、水平盤刀式切碎機和刀式切碎機。當前的滾刀式切碎機其最主要的形式就是圓錐形滾刀式切碎機，其主要用來切碎青綠物料和塊狀莖，其動刀片一般安裝在圓錐形滾筒上。當滾筒旋轉時，料斗內的物料就被切碎，成品通過動刀和滾筒之間的空隙進入圓錐滾筒內，并沿著圓錐斜面從滾筒的大端排出。由于圓錐僅部分表面和喂料斗接觸，所以生產效率較低，但工作較可靠。
立式簡易切碎機由喂入斗和裝有4把刀片的圓盤組成.圓盤與地面垂直.工作時,塊根裝在圓盤左的喂入斗內.當圓盤旋轉時,盤上的刀片就將塊根切成薄片,由圓盤下方排出口(出料口)排出.這種型式的切碎機,構造簡單,使用方便,易于保養(yǎng)修理. 按給定的物料和轉軸轉速，設計一套切碎系統(tǒng)，切碎機工作完畢后查其切碎的情況。
第二章 選擇方案
2.1總體設計
原始參數(shù)：（1）容重1.2噸/m3；
（2）作業(yè)形式：連續(xù)；
（3）物料名稱：塊莖類物料；
（4）生產能力：2t/h。
2.2結構及實現(xiàn)原理
該機主要有傳動軸I和裝在其一端的傳動系統(tǒng)，裝在其中部的切碎刀盤，裝在其一端的變速錐齒輪和傳動軸II上的變速錐齒輪和直齒輪及進給軸III、IV，裝在支撐固定他們的機架下部的電動機。主傳動輪及傳動皮帶，加之安裝在機架上的喂料臺，進料斗，機殼等構成，切碎機構由安裝在傳動軸一端的切碎刀盤及上的動刀片，加之固定在機架相應位置上，能在刀盤轉動過程中，與動片構成剪切動作的定刀片構成。傳動軸安裝在機架上，動力由機架下部的電動機及其主動輪。
驅動傳動軸運轉使安裝在中部的切刀盤工作。機架上靠切碎刀盤一側，制作了切碎機構喂料臺、自動進給輥壓輪及刀盤罩；位于傳動軸中部裝有機殼和進料斗，二者用小螺桿連為一體；主動輪與從動輪間套有皮帶防護罩；機架下部制作了切碎，破碎物料的出料斗。其中，喂料臺，刀盤罩、機殼、進料斗、皮帶防護罩、除掉都均連接在固定在機架上。這樣，就構成一個圓盤刀式切碎機。使用時，將馬鈴薯等塊根莖物料放入偏置的料斗中，動刀片隨刀盤的旋轉和固定在機架上的定刀片配合，將物料切碎。
2.3方案選擇
莖稈類物料的切割主要利用動，定刀之間的對切運動，宛如剪刀一樣，是根據(jù)剪切原理工作的。而塊狀類物料的切割是利用刀片的楔切作用，宛如加工金屬的車刀一樣，是根據(jù)切割原理工作的，這是因為切割時，動刀刃對物料通常不產生滑移，只是按照看砍切進行切割。馬鈴薯與動刀刃之間的摩擦角為35°～40°，遠比莖稈類物料與動刀刃之間的摩擦角（18°～24°）要大得多。
塊狀類物料切碎機按盤刀的方式不同可分為立式盤刀式切碎機、水平盤刀式切碎機和刀式切碎機。當前的滾刀式切碎機其最主要的形式就是圓錐形滾刀式切碎機，其主要用來切碎青綠物料和塊狀莖，其動刀片一般安裝在圓錐形滾筒上。當滾筒旋轉時，料斗內的物料就被切碎，成品通過動刀和滾筒之間的空隙進入圓錐滾筒內，并沿著圓錐斜面從滾筒的大端排出。由于圓錐僅部分表面和喂料斗接觸，所以生產效率較低，但工作較可靠。
立式簡易切碎機由喂入斗和裝有4把刀片的圓盤組成.圓盤與地面垂直.工作時,塊根裝在圓盤左的喂入斗內.當圓盤旋轉時,盤上的刀片就將塊根切成薄片,由圓盤下方排出口(出料口)排出.這種型式的切碎機,構造簡單,使用方便,易于保養(yǎng)修理. 按給定的物料和轉軸轉速，設計一套切碎系統(tǒng)，切碎機工作完畢后查其切碎的情況。
根據(jù)課題我們選擇立式盤刀式切碎機。
簡易式切碎機 見圖2-1 圓盤上安裝4把動刀，通過電機帶動帶輪和帶使圓盤回轉，物料從偏置的料斗進入，切碎后，從卸料槽排出，這種切碎機結構簡單，使用方便，造價低廉。
2-1
1-進料斗 2-六角螺栓 3-端蓋 4-固定臺 5-六角螺栓 6-彈簧墊圈
7-滾動軸承座 8-彈簧墊圈 9-六角螺栓 10-六角螺栓 11-出料口
12-支架 13-固定板
第三章 設計與計算
3.1電機選擇
由于立式盤刀式切碎機要求功率較低，所以選擇小功率電動機。
小功率電動機也稱為分馬力電動機，指連續(xù)工作定額不超過1.1KW的電動機，小功率交流異步電動機分為三相異步電動機和單相異步電動機。其中，YS（JB/T 1009-2007)系列為取代AO2系列的三相異步電動機，具有優(yōu)良的起動和運行性能，結構簡單，使用、維修方便，適合于使用三相電源的小型機械；YU(JB/T 1010-2007)系列為取代BO2系列的單相電阻起動異步電動機，具有中等起動和過載能力，結構簡單，使用、維修方便，適合于使用單相電源的小型機械；YC（JB/T1 1011-2007）系列為取代CO2系列的單相電容起動異步電動機，起動力矩大，起動電流小，適用于滿載起動的機械，如空壓機、磨粉機等；YY（JB/T 1012-2007）系列為取代DO2系列的單相電容運轉異步電動機，具有較高的功率因數(shù)、效率和過載能力，但是起動力矩小，空載電流大，適用于空載或輕載起動的小型機械，如電影放映機、電扇等；
YL（JB/T 7588-2010）系列為單相雙值電容異步電動機，具有高轉矩、高效率、高功率因數(shù)的優(yōu)點，適用于要求起動力矩大的空氣壓縮機、木工機械、粉碎機及其他小型機械。
假設切割力F為100N n=1400r/min
則T1=F*r=100*0.14=14N·m
因為傳動比為3 所以T2=T1/3=4.7N·m
P=（T*n）/9550=(4.7*1400)/9550=0.689KW
本課題研究的立式盤刀式切碎機為滿載起動的機械，所以考慮功率轉矩等選擇 YC90L4電機。 功率750W，轉速1400（r/min）。
3.2 傳動比選擇
傳動比為帶輪1直徑比去帶輪2直徑=60mm/180mm=1:3
3.3 軸的強度條件計算
通過軸的結構設計,軸的主要結構尺寸,軸上零件的位置,以及外載荷和支反力的作位置均已確定,軸上的載荷(變矩和扭矩)已可以求得,因而可按彎矩合成強度條件對軸進行強度校核計算.其作圖分析和計算步驟如下:
已知 h=68mm L1=130.6mm L2=67mm
計算：
Fr1+Fr2=G
Fr1*L1-G(L1+L2)+Fa*h=0
Fa2=Fa1=1/2Fa=2.7N
Mc=Fr2*L1
由以上式子得 Fa2=Fa1=2.7N Fa=5.4N Fr1=107.64N Fr2=-34.64N Mc=-34.64*130.6=-4523.98N*mm
=0.6
ca=
前面已選項定軸為45鋼/正火,〔-1〕=60MPa/55MPa ca<(-1)
故安全
3.4 精確校核軸的疲勞強度
1. 截面IA只受扭矩作用,雖然鍵槽,軸肩及過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度,但由于軸的最小直徑是按扭轉強度為寬裕地確定的,所以截面IA無需校核.
從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面V處應力最集中;從受載的情況來看,截面上的應力最大.最需要校核這個面.
2. 截面V左側
抗彎截面系數(shù) W=0.1d=0.1*30
抗扭截面系數(shù)
截面IV左側的彎矩M為 M=-4523.98*17/67=-1147.88N*mm
截面IV上的扭矩T為 T=187180N*mm
截面上的彎曲應力 MPa
截面上的扭轉應力
軸上的材料為45鋼,調質處理.由表15-1查得=640MPa =275MPa
截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)及按表3-2查表取得
因r/d=2.0/30=0.067D/d=45/30=1.5 經插值后可查得 =2.1 =1.80
又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為
故有效應力集中系數(shù)按式(附3-4)為
由附圖3-2得尺寸系數(shù) ;由附圖3-2得扭轉尺寸系數(shù) .
軸按磨削加工,由附圖3-4得表面質量系數(shù)為
.軸未經表面強化處理,即,則按式(3-12)及(3-12a)得綜合系數(shù)值為
又由§3-1及§3-2得碳鋼的特性系數(shù)
, 取
= 0.05~0.1, 取= 0.05
于是,計算安全系數(shù)Sca值,按式(15-6)~(15-8)則得
3.截面V右側
T=187180N*mm
過盈配合處值,由附表3-8用插入法, 0.8于是得
0.8*2.56=2.05
軸按磨削加工,由附圖3-4得表面質量系數(shù)為
故得綜合系數(shù)為
所以軸在V右側的安全系數(shù)為
繪制軸的工作圖, 見圖3-1:
3-1
3.5 軸承的校核
設根據(jù)工作條件決定在軸的兩端正裝兩個圓錐滾子軸承,如圖下所示. 已知n=55r/min
設初選兩個軸承的型號為30208.
受力分析如下:
1． 求兩軸承受到的徑向載荷Fr1和Fr2
Fr1=107.64N Fr2=-34.64N Fa=5.4N
查設計手冊可知30208 Cr=43.2KN Cor=50.5KN
2. 求兩軸承的計算軸向力Fa1和Fa2
對于30208型軸承,按表13-7,軸承派生軸向力 Fd=Fr/2d
Fd1=Fr1/(2*1.6)=107.64/3.2=33.64
Fd2=Fr2/(2Y)=34.64/3.2=10.825N
Fa1=Fd1-Fae=33.64-5.4=28.24N
Fa2=Fd1=33.64N
Fa1/C0=28.24/50500=0.00056
Fa2/C0=33.64/50500=0.00067
e=0.37 X=0.4 Y=1.6
3. 求軸承當量動載荷P1和P2
因軸承有中等沖擊載荷,按表13-6,fp=1.2~1.8 fp=1.5
P1=fp(XFr+YFa1)=1.5*(0.4*107.64+1.6*28.24)=132.36N
P2=fp(XFr2+YFa2)=1.5*(0.4*34.64+1.6*33.64)=101.52N
4. 因為P1>P2, 所以按軸承1的受力大小驗算
年
結束語
經過一學期的準備，從到圖書館搜集資料，整理資料我的畢業(yè)設計生活就要結束了?；厥走@段期間的設計過程，有很多感受很多收獲，這是對我大學知識的一個整體的檢驗，很嚴格，但是對我今后走向社會有很大的幫助，這這使我非常清楚的認識到一項設計從開始到結束所經歷的過程，也對這個過程有了很深刻的了解。這對我們今后的各類設計提供了一個最基本的設計基礎，也使我認識到到做一件事應該堅持不懈，遇到困難應該用于面對，并且認真尋找解決的方法。這就是一個成長的過程，培養(yǎng)一種人生的態(tài)度。
通過對盤刀式立體切碎機的設計，我了解到切碎機的種類、工作原理以及工作過程，還了解到了各種切碎機的區(qū)別。在設計過程中，對以前學過的知識有了更深刻的理解，也罷學的不扎實的知識重新鞏固了一邊，發(fā)現(xiàn)以前不曾注意過的知識都十分有用，令我感受很深。
結束了這段畢業(yè)設計后，我覺得自己方面的能力都有所提高。。通過本課題的設計，使自己學會綜合運用所學的機械設計、機械制圖等基礎知識解決實際問題。在課題進行過程中，學會了掌握資料收集及整理的方法。獨立完成系統(tǒng)方案改造與設計工作，提高了綜合運用所學過的各科知識和培養(yǎng)分析問題的能力。使自己具有了一定的理論聯(lián)系實際的正確設計思想。更熟悉運用和查閱各種設計資料。掌握從事設計工作的具體步驟和方法。
參考文獻
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[9] 周良德,朱泗芳主編,現(xiàn)代工程圖學.長沙: 湖南科學技術出版社,2000
致謝
畢業(yè)設計是對我們知識運用能力的一次全面的考核，也是對我們進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng)我們綜合運用所學知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學
論文和工作打下良好的基礎。
本次設計能夠順利完成，首先我要感謝我的母?！r林大學金山許愿，是她為我們提供了學習知識的土壤，使我們在這里茁壯成長；其次我要感謝機械專業(yè)的老師們，他們不僅教會我們專業(yè)方面的知識，而且教會我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設計中給與我大力支持和幫助的朱亨銀老師，每有問題，老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設計中去；還要感謝我的同學們，他們熱心的幫助，使我感到了來自兄弟姐妹的情誼；最后還要感謝相關資料的編著者和給予我們支持的社會各界人士，感謝您們?yōu)槲覀兲峁┮粋€良好的環(huán)境，使本次設計圓滿完成。
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