畢業(yè)設計之錘片式飼料粉碎機的設計與分析

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1、 學校代碼： 學 號： 畢業(yè)設計（論文） BACHELOR DISSERTATION 論文題目： 錘片式飼料粉碎機的設計與分析 學位類別：

2、 學科專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 作者姓名：_________________ ____________________ 導師姓名： 完成時間： 2015年5月19日 錘片型飼料粉碎機結(jié)構設計與分析 摘 要 飼料粉碎機的主要功能是用來粉碎各種精飼料（如玉米、高粱）和粗飼料（如糠殼類、莖稈類和藤蔓類等）。錘片式飼料粉碎機于1975年制定形成聯(lián)合設計系列，并制定標準。錘片

3、式粉碎機也是現(xiàn)如今使用較多、度電產(chǎn)量較高、粉碎效果較好的一種機型。本畢業(yè)設計中的錘片式粉碎機內(nèi)部采用的是常用的錘片式結(jié)構，粉碎室結(jié)構呈水滴型，其飼料由粉碎機頂端流進并得以粉碎。本設計傳動裝置為帶傳動，電動機通過V帶帶動主軸上帶輪運轉(zhuǎn)進而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子上的錘片高速轉(zhuǎn)動將飼料粉碎。同時，錘片撞擊物料可將飼料中等粉碎，飼料最終被碎成細小碎粒。 設計的主要是部分是設計傳動裝置，相比于多種傳動裝置，最終采用V帶傳動，因V帶是撓性件，并且?guī)鲃涌梢跃彌_、吸振。有電動機帶動帶運轉(zhuǎn)，利用大小帶輪直徑大小改變轉(zhuǎn)動速度，使主軸以一定速度轉(zhuǎn)動，并帶動主軸上的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子上的錘片轉(zhuǎn)動并粉碎飼料。粉碎后的飼料經(jīng)下方的

4、篩網(wǎng)過濾后得到經(jīng)粉碎的飼料粒，整個粉碎過程結(jié)束。 關鍵詞：錘片；主軸；帶傳動； ABSTRACT The main function of the feed mill is used to crush all kinds of fodder (such as maize, sorghum) and fodder (such as bran crustaceans, stem and vine type, etc.). Hammer mill feed formulation form joint design series

5、in 1975, and the development of standards. Hammer mill is now used more, higher electricity yield, crushing a better model. The graduation of the hammer mill is commonly used within the structure of hammer, grinding chamber structure was water drop, after its feed from the mill to the top of the fee

6、d hopper into the crushing chamber material to be crushed. The design of the belt drive gear motor through V-belt pulley driven spindle running turn the rotor rotates. Meanwhile, the hammer striking the material feed medium may be pulverized feed eventually crumbled into small crumb. The main part

7、of the design is to design gearing, compared to a variety of gear, the eventual adoption of V belt drive, because the V-belt has good flexibility, and the belt drive can be buffered, vibration absorption. A motor driven belt running,the spindle is rotated at a constant speed and drive the hammer rot

8、or and the rotor to rotate on the spindle. High-speed rotating hammer to feed into the crushing chamber were hit, and eventually rupture. Screen crushed beneath the feed by filtering to obtain pulverized feed grains, the end of the entire grinding process. KEY WORD: Hammer; Spindle; Belt Transmissi

9、on; 第一章 前言 1 1.1 設計的背景及相應的問題 1 1.1.1 背景 1 1.1.2 存在的問題 1 1.2 設計的目的和意義 1 1.3 設計的關鍵和流程 1 第二章 粉碎機結(jié)構的確定 3 2.1 各類粉碎機簡介 3 2.1.1 沖擊式粉碎機 3 2.1.2 振動粉碎機 3 2.1.3 膠體磨 3 2.1.4 錘片式粉碎機 4 2.1.5 齒爪式粉碎機 4 2.2 關于錘片式飼料粉碎機的幾點說明 5 2.3 確定生產(chǎn)率和基本結(jié)構 5 2.4 粉

10、碎機工作過程 6 第三章 傳動裝置的設計 7 3.1 各種傳動方案比較 7 3.2 確定電動機 7 3.3 帶傳動的設計 8 3.3.1 確定計算功率 8 3.3.2 選擇V帶的帶型 8 3.3.3 確定粉碎機主軸帶輪基準直徑并校驗其帶速v 8 3.3.4 確定中心距和基準長度 9 3.4 帶輪的結(jié)構設計 10 第四章 粉碎機特性參數(shù)的確定 12 4.1 錘片的末端線速度V 12 4.2 轉(zhuǎn)子直徑D和粉碎室內(nèi)壁寬度B的確定 12 4.2.1 轉(zhuǎn)子工作直徑 12 4.2.2 粉碎室寬度 13 4.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的確定 13 4.4 錘

11、篩間隙 13 4.5 確定粉碎機的生產(chǎn)率 13 4.6 配套功率 14 第五章 粉碎機主要零部件設計 15 5.1 錘片的選擇 15 5.2 篩網(wǎng)設計 15 5.3 轉(zhuǎn)子設計 16 5.4 喂料部分設計 16 5.5 閘板設計 17 5.6 粉碎室設計 17 第六章 主要零部件設計與校驗 18 6.1 軸的設計 18 6.1.1 計算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 18 6.1.2 初步確定軸的最小直徑 18 6.1.3 軸的結(jié)構如圖 18 6.2 軸的校核 19 6.2.1 軸的強度校核 19 6.2.2 軸的剛度校核 20 6

12、.3 鍵的選擇與校核 20 6.4 軸承的確定 22 6.4.1 軸承的選擇 22 6.4.2 軸承的潤滑和密封 23 6.4.3 軸承的密封 23 6.4.4 軸承端蓋尺寸如下 24 6.5 軸上零部件的定位 24 6.5.1 零部件的軸向定位 24 6.5.2 零部件的周向定位 24 6.6 機架設計 24 6.7 箱體的設計 25 第七章 粉碎機使用注意事項、維護和保養(yǎng)方案 26 7.1 使用操作注意事項 26 7.1.1 清除粉碎室內(nèi)的金屬雜物 26 7.1.2 飼料的含水率應控制在15%以下 26 7.1.3 粉碎機工作之

13、前的相關檢查 26 7.1.4 工作人員安全 26 7.1.5 停機清理和更換 26 7.2 保養(yǎng)和維護 26 7.2.1 軸承使用 26 7.2.2 傳動帶發(fā)熱 27 7.3 錘篩間隙應適中 27 7.4 注意機器是否平衡 27 7.5 試機 27 7.6 操作 27 第八章 結(jié)論 29 參考文獻 30 致謝 31 第一章 前言 1.1 設計的背景及相應的問題 1.1.1 背景 近年來，國內(nèi)制造銷售飼料粉碎機的廠家已經(jīng)大約增長到三百多家，大體上能滿足國內(nèi)飼料生產(chǎn)發(fā)展的需要。但還有很多專門針對于特定場合的機型需從海外進口，現(xiàn)階段國內(nèi)

14、生產(chǎn)的諸多產(chǎn)品從基本生產(chǎn)需求上來說都能取代進口，并且重要參數(shù)指標已接近世界先進，而且國內(nèi)機型有很大價值優(yōu)勢。目前國內(nèi)制造的各類機型都有很多銷售出路，其中當屬小型粉碎機械出口較大，主要銷往國際上的大多數(shù)第三世界國家。目前國內(nèi)粉碎機制造廠家尤其是具有一定實力和具備一定科研能力的廠家是坐落于東南發(fā)達省份，而處于西部落后地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廠家主要仍是之前的廠家。 1.1.2 存在的問題 經(jīng)搜集網(wǎng)上資料發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)廠家的核心技術仍需依賴從海外引進，而且國內(nèi)廠家的技術創(chuàng)新能力不足。不僅如此，當下市場競爭如此激烈，加之國外一流技術進入中國，提高自主創(chuàng)新能力成為國內(nèi)廠家生存的唯一出路。作為中國新生企業(yè)，該增加

15、科研經(jīng)費投入，增加科學技術支持，提高自主創(chuàng)新能力，提升企業(yè)核心競爭力。 1.2 設計的目的和意義 當今飼料加工存在一個極其重要的環(huán)節(jié)：飼料原料的粉碎。通過對飼料進行粉碎有利于飼料在動物體內(nèi)的消化，另外，加工之前飼料粒大小嚴重影響之后操作工序的難易水平和飼料品質(zhì)，而更直接的是，不同的粉碎粒度也會產(chǎn)生不同的生產(chǎn)成本。生產(chǎn)飼料時，粉碎加工的電耗占比非常大。雖然較小的粉碎粒度可幫助動物消化，但是電損耗會同時增加，而且粉碎機可影響飼料品質(zhì)、收益及生產(chǎn)成本。所以，粉碎技術和機型非常重要。 1.3 設計的關鍵和流程 本設計傳動裝置為帶傳動,電動機通過V帶帶動主軸帶輪運轉(zhuǎn)進而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),錘片隨轉(zhuǎn)子

16、高速轉(zhuǎn)動將飼料粉碎。該粉碎機內(nèi)部采用的是錘片式結(jié)構,粉碎室結(jié)構呈水滴型,其飼料由粉碎機頂端的徑向入口流進粉碎室粉碎,并要求最終粒度為。 其主要設計流程如下： ① 初步計算生產(chǎn)率，由生產(chǎn)率確定合適的功率； ② 確定傳動方式和傳動裝置，這是設計的重要環(huán)節(jié)； ③ 根據(jù)確定的傳動裝置選取V帶帶型，并對其進行校核，再接著對軸和鍵等零部件計算校核； ④ 根據(jù)功率設計粉碎室參數(shù)，錘片、轉(zhuǎn)子等參數(shù)； ⑤ ； ⑥ ； 第二章 粉碎機結(jié)構的確定 2.1 各類粉碎機簡介 2.1.1 沖擊式粉碎機

17、 沖擊式粉碎機 選擇市面上這種沖擊式粉碎機十分盛行。但日常使用中，大多過分重視結(jié)構而不考慮分級系統(tǒng)，造成裝備使用不當。 2.1.2 振動粉碎機 振動粉碎機 該粉碎機是靠高速運轉(zhuǎn)的氣流擊打飼料，即利用流體動力使得飼料粉碎。 2.1.3 膠體磨 膠體磨 膠體磨是一種利用離心力工作的裝置，設備結(jié)構簡單，維護方便，適用于粘度高、粒度大的飼料，可取代石磨且性能高于石墨。 2.1.4 錘片式粉碎機 錘片式粉碎機 該種粉碎機采用高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子帶動錘片轉(zhuǎn)動對飼料進行擊打，同時運轉(zhuǎn)中的離心力使飼料與篩片再一次撞擊摩擦，篩片孔徑的大小控制粒度，

18、最終過濾成所需的成品飼料。 2.1.5 齒爪式粉碎機 齒爪式粉碎機 該粉碎機主要以錘打的方式使飼料粉碎等。飼料經(jīng)軸向喂料斗流進粉碎室，經(jīng)粉碎后由篩網(wǎng)過濾并排出。 2.2 關于錘片式飼料粉碎機的幾點說明 錘片式飼料粉碎機目前是市面上使用最多、度電產(chǎn)量（消耗一度電所能創(chuàng)造的產(chǎn)量或價值）較高、粉碎粗飼料效果也較好的一款粉碎機。 根據(jù)粉碎機的特點不同具體又可分為幾種不同類型： 按動力大小分大、中、小等機型； 按進料方式可分為切向進料式（飼料從沿轉(zhuǎn)子的切線方向進入粉碎室）和軸向進料式（飼料沿轉(zhuǎn)子的軸線方向，即與主軸平行，進入粉碎室）。 切向粉碎機型號有9FQ-40、9FQ-50

19、、9FQ-60等，軸向粉碎機機型有9F-32、9F-45、9F-55等。 2.3 確定生產(chǎn)率和基本結(jié)構 生產(chǎn)率受篩網(wǎng)的面積及其面上開孔率的影響，因為篩網(wǎng)的過濾能力對粉碎機的生產(chǎn)率會產(chǎn)生很大影響。它們之間關系如下： 式中：； ； ； 通過查閱資料，新舊粉碎機篩網(wǎng)參數(shù)對比如下，如表1所示： 表1 新舊粉碎機篩網(wǎng)的參數(shù)對照 篩網(wǎng)開孔率 篩網(wǎng)孔徑() 粉碎室長() 粉碎室寬() 原來 24% 1.2 150 100 現(xiàn)有 40% 2 400 200 經(jīng)查閱資料和分析粉碎機裝置，大體確定粉碎機的內(nèi)部結(jié)構和外形

20、，粉碎機的整體設定為左右對稱，粉碎機頂部設有喂料斗讓飼料進入，使得谷物類飼料順利粉碎，使用也很方便，內(nèi)部結(jié)構草圖如圖1所示： 圖1 粉碎機內(nèi)部圖 2.4 粉碎機工作過程 工作時啟動電動機，電動機通過V帶和帶輪帶動粉碎室內(nèi)部轉(zhuǎn)子和錘片高速旋轉(zhuǎn)，錘片撞擊飼料直至飼料裂開，被粉碎的飼料高速飛向篩網(wǎng)，與篩網(wǎng)碰撞和摩擦利用慣性使飼料繼續(xù)破碎，循環(huán)反復，飼料將被粉碎并最終被粉碎的碎粒經(jīng)下方篩網(wǎng)過濾并最終被排出。 粉碎機在加工生產(chǎn)時具體有兩過程： 一、飼料從頂端的喂料斗進入，與正在高速轉(zhuǎn)動的錘片相碰撞，錘片擊打飼料使之粉碎； 二、粉碎室內(nèi)部的內(nèi)壁，篩網(wǎng)，轉(zhuǎn)子在對飼料進行撞擊和摩擦。

21、 第三章 傳動裝置的設計 3.1 各種傳動方案比較 根據(jù)本科階段所學習的機械傳動方案種類，有帶傳動、鏈傳動、蝸輪蝸桿、齒輪傳動等傳動類型。 相比于其他方案，帶傳動的優(yōu)點： 1、適用于大中心距的場合，齒輪和蝸輪的結(jié)構過于緊湊； 2、帶具有優(yōu)秀的撓性，有吸振、緩沖的作用；鏈的瞬時速率、傳動比不同導致多邊形效應，摩擦大，效率低； 3、過載產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，避免對其余零件造成不必要的損壞； 4、帶傳動容易、價格低廉，齒輪安裝精度高，價格高。 整體考慮之后，帶傳動更適合本設計，故最終選擇使用帶傳動作為傳動裝置。 3.2 確定電動機 根據(jù)粉碎機的生產(chǎn)能力(單位：)，可確定電動機功率的

22、大小。由確定功率。粉碎后的粒度大小由前面的系數(shù)確定，系數(shù)大較細，系數(shù)小則較粗。按后面公式算得：，則得功率，查閱《機械設計課程設計手冊》（以下簡稱《手冊》）表12-1，選擇使用Y型三相異步電動機型號電動機。參數(shù)如下表2，電動機相關尺寸可查表，如表3； 表2 電動機的主要性能 型 號 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 級數(shù) 同步轉(zhuǎn)速 電動機質(zhì)量 Y132S1-2 5.5 2900 2 3000 2.0 2.3 64 表3 電動機外形尺寸 單位：mm 3.3 帶傳動的設計 3.3.1 確定計算功率 ：工況系數(shù)，由《機械設計》表7-6查得；：傳

23、動的額定功率。 3.3.2 選擇V帶的帶型 、，。 3.3.3 確定粉碎機主軸帶輪基準直徑并校驗其帶速v 1）。 查閱《機械設計》表7.7，取合適的主動輪基準直徑 ； 2）驗算帶速v 因, 故帶速符合要求。 參考《機械設計》，算得從動輪的基準直徑， 整圓，取 3.3.4 確定中心距和基準長度 1) 查閱《機械設計》，初步確定中心距。 2) 查閱《機械設計》，計算帶基準長度 由《機械設計》表7.2,選基準長度。 3) 計算實際中心距 中心距的變化為 4) 驗算小帶輪上的包角

24、 5) 計算V帶根數(shù)z。 查閱《機械設計》表7.3，取 查閱《機械設計》表7.8，取 查閱《機械設計》表7.2，取 查閱《機械設計》表7.4，取 查閱《機械設計》表7.5知，取 ，故取4根。 6) 求帶輪轉(zhuǎn)軸的壓力 查閱《機械設計》中圖表7.1，得A型帶的,故 計算得帶的實際初拉力，作用在軸上之壓力為 3.4 帶輪的結(jié)構設計 查閱《機械設計》可知，小帶輪的材料為灰鑄鐵，代號，由小帶輪，故小帶輪為腹板式；查閱《機械設計》得Y型槽,,,，， ，如圖2。 圖2 小帶輪 大帶輪也選擇，因，故亦為腹板式,

25、 ，，如圖3。 圖3 大帶輪 第四章 粉碎機特性參數(shù)的確定 這些參數(shù)影響著粉碎機相關工作性能，依據(jù)現(xiàn)有的粉碎機特性參數(shù)可相對確定本設計的特性參數(shù)。 4.1 錘片的末端線速度V 錘片末端線速度和粉碎機主軸轉(zhuǎn)速是影響粉碎機的主要參數(shù)，當轉(zhuǎn)子直徑確定時兩者成正比。對于一臺特定的粉碎機，其線速度有一個確定的范圍。 根據(jù)現(xiàn)有粉碎機的的參數(shù)以及本設計的要求，飼料粉碎主要靠沖擊和摩擦進行粉碎，線速度主要由正交試驗確定，本設計中取。 4.2 轉(zhuǎn)子直徑D和粉碎室內(nèi)壁寬度B的確定 這些特性參數(shù)可由如下公式確定： 其中：——

26、經(jīng)驗系數(shù)； ——電動機功率，??； ——轉(zhuǎn)子工作直徑； ——粉碎室寬度； 4.2.1 轉(zhuǎn)子工作直徑 轉(zhuǎn)子工作直徑對于粉碎機工作情況影響很大，由公式確定轉(zhuǎn)子直徑D。 其中：——錘片線速度， ——粉碎機主軸轉(zhuǎn)速， 由后面計算得：，取。 4.2.2 粉碎室寬度 過大或過小均對粉碎不利，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)考慮最終由下式設計粉碎室寬度B： ，式中根據(jù)經(jīng)驗取得，現(xiàn)取。 由上式可以得知，當D=400mm時，B=200mm。 4.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)加工要求及相關公式，計算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：

27、 4.4 錘篩間隙 錘篩間隙實為錘片尾部到粉碎室內(nèi)壁表面之間的距離，對粉碎的質(zhì)量有著很大的影響，不當?shù)臅黠@地降低生產(chǎn)率。間隙過大造成粉碎不完全，導致生產(chǎn)率降低；但間隙過小的話被粉碎的飼料不易及時從篩網(wǎng)濾出，同樣會使生產(chǎn)率降低。綜合考慮和思考之后取。 4.5 確定粉碎機的生產(chǎn)率 根據(jù)經(jīng)驗公式：，計算出生產(chǎn)率Q， 其中：——物料容重 飼料容重 ——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ——粉碎機工作時的影響系數(shù) 取 ——進料不均勻系數(shù) 取 ——出料影響系數(shù) 取 ——轉(zhuǎn)子直徑 ——粉碎室寬度

28、 4.6 配套功率 粉碎機配套功率可由如下公式計算： 其中： ——系數(shù) ，，取 ——生產(chǎn)率， 所以，配套功率 第五章 粉碎機主要零部件設計 5.1 錘片的選擇 粉碎機中不同錘片性能的對比，錘片的尺寸、形狀、和排列方法對粉碎機的度電產(chǎn)量、成品粗細均有一定影響。如表4所示： 表4 常見錘片的特點比較 本設計為錘片式，主要依靠錘片的擊打

29、和沖撞作用來完成粉碎飼料的工作。錘片不僅要有足夠的強度，還要有良好的耐磨性，并可以利用熱處理的方法來延長錘片的使用壽命。常用材料為合金鋼和鑄鐵，依據(jù)《飼料加工機械》按中國行業(yè)標準選擇I型，選用材料為鋼，如圖4所示： 圖4 錘片 錘片數(shù)目 最后結(jié)果圓整，錘片所采用材料為鋼，兩頭采用熱處理，硬度為，錘片在粉碎室內(nèi)交錯對稱排列。 5.2 篩網(wǎng)設計 篩網(wǎng)是粉碎機排料部分的組成部分但易損壞，一般情況下，不同的形狀尺寸其粉碎能力也不同，篩網(wǎng)包角大則利于排粒。本設計采用半環(huán)形篩網(wǎng)，結(jié)構簡易，制作容易，應用廣泛，放置于轉(zhuǎn)子下方，位于粉碎室的底部，即為底篩。 粉碎機篩網(wǎng)厚1.2~1.5m

30、m，孔用鋼板沖制而成。篩孔為圓形，直徑為2mm。 表5 篩板開孔率 項目 孔徑/mm 篩孔徑/mm 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2 2.5 3 3.5 4 孔間距/mm 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 開孔率/% 12.6 17.8 22.5 23.4 32.4 40 46 50 54 57.6 圖6 篩子結(jié)構 5.3 轉(zhuǎn)子設計 本設計四個轉(zhuǎn)子直徑均取260mm，相鄰轉(zhuǎn)子中間部分用套筒軸向固定，轉(zhuǎn)子上的錘片由主軸高速轉(zhuǎn)動帶動以實現(xiàn)飼料的進料和出料。 5.4

31、 喂料部分設計 飼料從粉碎機頂部進入粉碎室內(nèi)部，這樣設計可以使: 1）機構便于安裝拆卸，易清除雜質(zhì)，使用方便，可調(diào)節(jié)飼料進入量大小； 2） 喂料斗的兩對面壁面夾角均為，這樣可使飼料更容易進入粉碎室內(nèi)部； 圖7 喂料裝置樣圖 Figure 7 Feeding device 5.5 閘板設計 閘板為手動推拉控制，這種方法可用來控制飼料進入多少和速度。 圖8 閘板 5.6 粉碎室設計 粉碎室結(jié)構呈水滴形，即粉碎室形狀好似一滴水滴，飼料在粉碎室內(nèi)由于主軸上轉(zhuǎn)子帶動錘片運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用，會使得飼料高速旋轉(zhuǎn)并且沖向篩網(wǎng)。而且此種形狀的粉碎室可調(diào)整飼料分布，

32、飼料由頂端進入后先后作圓周和直線運動，并且相互擊碰，如此反復撞擊使飼料粉碎。粉碎室示意圖如下： 圖9 水滴形狀的粉碎室 第六章 主要零部件設計與校驗 6.1 軸的設計 在機械傳動中，軸起重要作用，設計時需采用恰當?shù)慕Y(jié)構使得具有一定的強度和穩(wěn)定性，可采用階梯型，此外還應滿足結(jié)構工藝性等。 6.1.1 計算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 ，為傳動效率，這里取， 電動機主軸： 粉碎機主軸： 6.1.2 初步確定軸的最小直徑 選45號鋼，采用調(diào)制處理方式，查閱《機械設計》中軸部分的設計，表10.2，取。 考慮階梯軸上有兩鍵槽，故，取。 6.1.3

33、 軸的結(jié)構如圖 圖10 軸的結(jié)構 圖11 軸的三維圖 6.2 軸的校核 6.2.1 軸的強度校核 在對軸的強度進行校核時，應按軸的實際工作情況，選取適當?shù)男：斯剑ㄈ缦拢﹣硇：?，假如軸同時還承受不大的彎矩，用降低的手段來分析。 式中：——扭轉(zhuǎn)切應力，； 　　　——主軸所受的扭矩，； 　　　——主軸的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)，； 　　　——主軸的轉(zhuǎn)速，； 　　　——主軸傳遞功率,； 　　　——危險截面處的軸徑，； 　　　，； 代入前面計算的數(shù)據(jù)，計算得，故滿足強度條件。 6.2.2 軸的剛度校核 在粉碎機主軸所受載荷作用下，主軸將或多或少發(fā)生

34、變形。如若軸發(fā)生的變形量大于許用極限，便會使軸上零部件不能正常地工作，并對其工作性能產(chǎn)生影響。因此，如果有剛度要求的話，需進行剛度校核。 對于階梯軸，　 式中：——主軸所受扭矩，； 　　 ，，對于主軸的45號鋼， ； 　　　——主軸的極慣性矩，，這里，； 　　　——主軸受扭矩作用的長度，； 　　　、、——第i段上的扭矩、長度及極慣性矩； 　　　——階梯軸上受扭段數(shù)。 查閱《機械設計》知，軸的扭矩剛度條件為： 式中：為軸的每米的許用扭轉(zhuǎn)角，一般傳動軸：，精度高的傳動軸：，精度不高的傳動軸：。 經(jīng)計算，，故滿足剛度條件。 6.3 鍵的選擇與校核 鍵可承擔轉(zhuǎn)矩并起周向

35、定位的作用,有多種形式的鍵的類型。根據(jù)軸徑的不同選擇適用于特定要求的鍵。 第一處即安裝小帶輪的地方的軸徑為：，由《手冊》表4-1的、知，選擇鍵,軸為45號鋼，且屬靜聯(lián)接,查閱《機械設計》得, 取平均值。鍵工作長度為，鍵工作高度。查閱《機械設計》可得： 式中： ——軸傳遞的轉(zhuǎn)矩； ——軸段直徑； ——鍵的工作長度：型，； ——接觸高度：，：鍵高； ； ； ； 經(jīng)計算，該處鍵滿足要求，可安全工作。 第二處軸徑為：，由《手冊》表4-1的、知，選擇鍵型為，屬靜聯(lián)接,查閱《機械設計》得, 取均值。鍵工作長度。鍵的工

36、作高度為。由《機械設計》中計算： 式中： ——軸傳遞的轉(zhuǎn)矩； ——軸段直徑； ——鍵的工作長度：型，； ——接觸高度：，：鍵高； ； ； ； 經(jīng)計算，該鍵同樣滿足要求，可安全工作。 6.4 軸承的確定 6.4.1 軸承的選擇 根據(jù)軸徑的不同，挑選不同類型的軸承。主軸通過粉碎室內(nèi)部，兩端由軸承固定安裝在粉碎室上，主要承受錘片徑向力和一部分軸向力。故本設計選用深溝球軸承。 小帶輪所處軸徑，選內(nèi)徑的深溝球軸承，查閱《手冊》中表6-1深溝球軸承（ 摘錄），選代號6004的深溝球軸承（0尺寸系列）。另一處軸

37、徑也為，選內(nèi)徑為的深溝球軸承，查閱《手冊》中表6-1深溝球軸承（ 摘錄），也選代號為6004的深溝球軸承（0尺寸系列）。所選的軸承主要參數(shù)如下表6： 表6 軸承參數(shù) 主要尺寸/ 安裝尺寸/ 基本額定動載荷 基本額定靜載荷 極限轉(zhuǎn)速/() 代號 d D B 脂潤滑 油潤滑 6004 20 42 12 0.6 25 37 0.6 9.38 5.02 15000 19000 6.4.2 軸承的潤滑和密封 潤滑是使得機械得以正常工作的重要手段。潤滑可起到如下作用： （1） 減少金屬零部件間相互摩擦，減緩其中磨損； （2）

38、油膜增大接觸面積，促使接觸應力減??； （3）降低工作表面溫度，防止零部件燒傷； （4） 軸承潤滑方式由值選擇（d：軸承內(nèi)徑；n：軸承轉(zhuǎn)速），具體軸承選取參照下表。表中潤滑方式為界限的最低值。通過計算得 ，因此確定1號、2號鈣-鈉脂潤滑脂，詳細數(shù)據(jù)參考下表7、表8： 表7 軸承分類 表8 潤滑脂選取 6.4.3 軸承的密封 在此密封主要是為了防止灰塵等雜質(zhì)溜進軸承，查閱《手冊》，采用毛氈圈密封件密封。 6.4.4 軸承端蓋尺寸如下 　　　　　 圖15 軸承端蓋結(jié)構 6.5 軸上零部件的定位 6.5.1 零部件的軸向定位 為防止軸上的零部件

39、產(chǎn)生軸向竄動，須對零部件采取軸向定位。依據(jù)軸上零件的安裝和使用要求，選擇特定的定位方式，比如軸肩定位方式、套筒定位方式、軸端擋圈零件等。 6.5.2 零部件的周向定位 鍵除了有軸向定位的作用，還有通過鍵來防止軸上零部件產(chǎn)生周向移動來實現(xiàn)周向定位，現(xiàn)有很多不同鍵的類型，因此需根據(jù)不同的需要選擇特定的鍵。根據(jù)粉碎機的傳動要求，本設計中的兩處鍵所采用的均為A型鍵，工作面是它的兩側(cè)面，為滿足一定的使用要求，兩鍵的上表面工作處均需要空出些許間隙，該種鍵的特點是具有優(yōu)良的定心性、拆裝使用方便。 6.6 機架設計 粉碎機主要的零部件為帶輪，軸以及轉(zhuǎn)子相關部件的設計，關于機架的設計

40、可根據(jù)具體情況而定。若工作地點固定，就可把粉碎機固定在機架上使之不能移動；但若工作環(huán)境需不時變更，可把電動機焊接在粉碎機的機架上，若需要移動則直接移動這個焊接的整體。 6.7 箱體的設計 粉碎機的外部箱體采用材料為鑄鐵，其主要尺寸也由具體情況而定，其相關尺寸也根據(jù)特定環(huán)境確定。 第七章 粉碎機使用注意事項、維護和保養(yǎng)方案 粉碎機利用安裝在轉(zhuǎn)子上錘片的旋轉(zhuǎn)慣性擊打飼料，若使用、維護和保養(yǎng)不當，會產(chǎn)生嚴重影響。 7.1 使用操作注意事項 7.1.1 清除粉碎室內(nèi)的金屬雜物 本設計的粉碎機里沒有配置的清除金屬異物的相關

41、裝置，盡管錘片為金屬所制，在工作時錘片可能不是那么容易損壞，但進入的金屬碎粒會對粉碎機下方的篩網(wǎng)進行沖擊而影響工作。 7.1.2 飼料的含水率應控制在15%以下 7.1.3 粉碎機工作之前的相關檢查 1）粉碎機有無漏電現(xiàn)象； 2）粉碎室里面有無雜質(zhì)； 3）粉碎機各相關螺栓、鍵、銷是否擰緊，是否能安全工作； 4）檢查錘片、篩網(wǎng)等是否完好無損； 7.1.4 工作人員安全 工作時，工作人員應身著工作服、佩戴工作帽，確保人身安全，此外不應站在機器的正面，應站在側(cè)面，嚴禁將手伸入喂料斗。 7.1.5 停機清理和更換 在清理粉碎室里面的堵塞物以及更換錘片、篩網(wǎng)時須切斷電

42、源再予以處理。 7.2 保養(yǎng)和維護 7.2.1 軸承使用 由于粉碎機的軸是處于高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，應選擇特定的潤滑脂以保證軸在高速轉(zhuǎn)動時可以連續(xù)轉(zhuǎn)動，使得阻力得以減小。應及時更換油封保證軸承內(nèi)部不應該進入臟物，而且軸承受損時須立即更換。軸承在安裝時需保證良好的對中性，以防止不能準確定位，造成潤滑油路不通，導致潤滑不當。 7.2.2 傳動帶發(fā)熱 V帶過緊或過松都會影響粉碎機的使用，應保證V帶具有良好的張緊度。但粉碎機上的V帶在高速轉(zhuǎn)動時由于發(fā)熱而使帶發(fā)生松動，故而應保證帶傳動良好的運行。 7.3 錘篩間隙應適中 錘篩間隙為錘片尾部與粉碎室內(nèi)壁的間隙，影響粉碎機工

43、作性能。較大時，飼料不容易受到?jīng)_擊，同時篩網(wǎng)對飼料的摩擦也會降低，生產(chǎn)率會降低；較小時，會使篩網(wǎng)造成堵塞，也會使生產(chǎn)率降低。 7.4 注意機器是否平衡 粉碎機里轉(zhuǎn)子工作時處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，查閱《機械原理》，需對產(chǎn)品進行靜、動態(tài)平衡試驗來校驗，使機器得以正常工作。 7.5 試機 安裝完成后，投入生產(chǎn)之前，須對機器進行全方位安全檢查： 1）設備安裝是否合適、安全和是否可以正常使用。 2）連接部位是否牢靠，各螺栓及連接的零部件是否能保證機器不會松動或者出現(xiàn)脫落。 3）勘察粉碎室里面有無無關雜質(zhì)，轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子上的錘片及各小零部件是否完好無損，銷是否滑動或者破壞。若沒什么

44、其他故障，則上下機體可以合實，此時用扳手擰緊螺栓，使機蓋緊緊壓在下方機座上。 4）檢測潤滑系統(tǒng)是否可以正常工作，若符合要求，則可以接通電源嘗試運轉(zhuǎn)，檢測各零部件能否正常工作。 7.6 操作 1）加工時使用的飼料一定要干燥，保證含水量在15%以下，不然篩網(wǎng)篩孔容易堵塞，降低生產(chǎn)率。飼料加工之前，必須提前把飼料中的小石頭或其余雜質(zhì)過濾掉。 2）機器接通電源后，假如機器試運轉(zhuǎn)可以正常工作，則可繼續(xù)進料。進料時，不能全部一次性倒入，要緩緩增加，循序漸進。 3）操作時工人衣服袖口必須扎緊，女性工作人員必須佩戴工作帽。需在機器的左右側(cè)操作，不能在正對進料口，且注意力一定要集中。進料口發(fā)生堵塞時

45、，用木棍（不能用鐵制棍棒）撥動來幫助送料。 第八章 結(jié)論 本次畢業(yè)設計是大學生涯最后一次對于本專業(yè)知識總結(jié)性的設計，是對這四年在學校中所學專業(yè)知識的一次全面總結(jié)。但本次設計難免會有些地方考慮不周，這就需要靠老師的指導來糾正其中錯誤。通過這次畢業(yè)設計，使我了解了粉碎機設計的一些基本流程，知道了粉碎機是什么，屬于什么機械，分為哪些部分，是如何將飼料粉碎成功的，這同時也提升了我分析及解決這類問題的能力，繼續(xù)加強了對本專業(yè)所學的知識概念的理解。在設計的同時，用到了工程圖學、機械原理、機械設計、機械制造基礎、工程材

46、料、幾何公差等專業(yè)書籍，AutoCAD、UG軟件等電腦二維三維設計軟件，再通過這些電腦軟件作出零件圖和裝配圖。在此之外，通過這次畢業(yè)設計，也熟練了論文、期刊的查找方法，為今后學習和研究做好了充足的前期準備。 參考文獻 [1] 王黎欽，陳鐵鳴主編. 機械設計[M]. 中國農(nóng)業(yè)出版社. 2004.5. [2] 吳宗澤，羅圣國主編. 機械設計課程設計手冊[M]. 高等教育出版社. 2012.5.4. [3] 楊薩蘭主編. 飼料粉碎機[M].湖南科學技術出版社. 1985 [4] 趙家齊主編. 機械制造工藝學課程設計指導書[M]. 機械工業(yè)出版社 2014.1. [5] 鄭文緯，吳克堅主編. 機械原理[M]. 高等教育出版社. 2004.5. [6] 徐廼霆主編. 粉碎機械[M]. 商務印書館. 1952 [7] 周恩浦主編. 粉碎機械的理論與應用[M]. 中南大學出版社. 2004.10. [8] 侯洪生主編. 機械工程圖學[M]. 科學出版社. 2008.9. 致謝 29