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1、 青狀玉米秸稈粉碎機的設(shè)計 摘 要 飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而飼料的生產(chǎn)加工水平?jīng)Q定著畜牧業(yè)發(fā)展的規(guī)模和速度，直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)和整個國民經(jīng)濟的發(fā)展。要使畜牧業(yè)迅速發(fā)展，關(guān)鍵是解決飼料問題。飼料來源是當(dāng)前我國畜牧業(yè)生產(chǎn)中的一個突出問題，由于我國人均糧食占有水平低，不可能用大量的糧食作為飼料用糧。從畜牧業(yè)對飼料的需求來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不能滿足畜牧業(yè)的需求，因此，必須發(fā)揮我國情——粗飼料豐富的優(yōu)勢，充分合理利用我國的各種飼料資源。 我國作為農(nóng)業(yè)大國，實現(xiàn)“農(nóng)業(yè)機械化”一直是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)之一，為此國家還出臺了農(nóng)業(yè)機械購

2、置補貼政策，每年中央財政撥出數(shù)億元的補貼專項資金，鼓勵和支持農(nóng)民使用先進適用的農(nóng)業(yè)機械，推進農(nóng)業(yè)機械化進程，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增效。研究新型玉米秸稈粉碎機械，解決在工作原理及性能、尺寸參數(shù)、材料等方面的問題，以達(dá)到對青狀玉米秸稈類物料的加工利用，解決成本低與生產(chǎn)率高的矛盾，保證粉粒尺寸滿足實際生產(chǎn)的需要，為我國農(nóng)村，農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。玉米秸稈粉碎機（飼料粉碎機）可有力的促進農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使農(nóng)副產(chǎn)品變廢為寶。 關(guān)鍵詞： Abstract Keywords: 第一章 前言 1

3、.1青狀玉米秸稈粉碎機設(shè)計的必要性 由于我國人均糧食占有水平低，不可能用大量的糧食作為飼料用糧。從畜牧業(yè)對飼料的需求來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不能滿足畜牧業(yè)的需求，因此，必須發(fā)揮我國情——粗飼料豐富的優(yōu)勢，充分合理利用我國的各種飼料資源。而玉米秸稈，在我國多個省份都十分豐富且得不到合理充分的利用，用來做飼料的原料十分合適。 所以，研究設(shè)計玉米秸稈粉碎機是市場的需求，是時代發(fā)展的產(chǎn)物。 1.2青狀玉米秸稈粉碎機的發(fā)展現(xiàn)狀 20世紀(jì)80年代后期開始．北方地區(qū)開發(fā)研制了秸稈飼蓽揉碎機。這種機械是在錘片式飼料粉碎機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的．用齒板代替篩片，在高速旋轉(zhuǎn)的錘片和齒板作用下，可將秸稈揉搓成細(xì)絲。19

4、89年．黑龍江省畜牧機械化研究所研制的9RC-40型粗飼料揉碎機通過了省級鑒定。上世紀(jì)90年代初期和中期．遼寧省農(nóng)機研究所研制的9RF—IO型揉搓粉碎機以及吉林省農(nóng)機研究所研制的9RF-40n^ 型揉碎機均通過鑒定。河北南農(nóng)縣大地農(nóng)機制造有限公司生產(chǎn)的玉皇牌多功能秸稈揉碎機．具有生產(chǎn)能力高、能耗低、價位低、使用壽命長的特點，可把各類秸稈揉成綿軟的絲條狀飼料，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。北京嘉亮林海農(nóng)牧機械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的9RC_40 I型飼料揉碎機，適用于中小型牧場和飼養(yǎng)專業(yè)戶。江西省紅星機械廠的93Fc一50型揉碎機、山西省大同農(nóng)牧機械廠的9RS-40型揉碎機等也問世。2002年．山東省淄博三明環(huán)

5、保農(nóng)業(yè)有限公司推出的新一代秸稈加工設(shè)備．[1pYJR-3A型玉米秸稈擠絲揉碎機，適用于含水率70％以下的玉米等秸稈的粗加工．壓扁、縱切、擠絲和揉碎等復(fù)雜工序一次性完成。 近兩年來．國產(chǎn)的削草機、艘草機、撿拾打捆機、青飼收獲機、鍘草機、揉碎機以顯牧草收貯加工設(shè)備和牧草干燥、草粉、草顆粒、草塊(餅)與葉蛋白提取等飼料加工設(shè)備的銷量太幅增加。畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)的發(fā)展同畜牧、飼料加工機械行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，也為該行業(yè)提供了巨大商機。 1.3青狀玉米秸稈粉碎機的發(fā)展趨勢 秸稈粉碎機的發(fā)展方向 (1)小型放牧機械設(shè)備 農(nóng)村小規(guī)模養(yǎng)殖和小型生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要配備完善的相關(guān)設(shè)備，特別是適應(yīng)家庭化

6、和小規(guī)模操作的、功能較全面而價格又相對便宜的小型畜牧設(shè)備是廣大農(nóng)民迫切需要的。 (2)規(guī)?；母呒夹g(shù)化設(shè)備的制造應(yīng)滿足大型飼料企業(yè)向集團化、規(guī)?；l(fā)展的需要。一是發(fā)展熱處理加工技術(shù)(如以膨化償脹為代表的熱化加工技術(shù)正逐步形成一種新的發(fā)展潮流)；二是發(fā)展液體噴涂加工技術(shù)進一步提高飼料的品質(zhì)，解決熱敏營養(yǎng)物曲Ⅱ維生素、氯基酸、酶和搬生物等)的曝加，保證飼料配方不失點．使飼料生產(chǎn)符合安全與衛(wèi)生的更高要求：三是提高單機自動化及成套設(shè)備自動控制水平。 3)發(fā)展行走式聯(lián)合加工機械 飼草(秸稈)加工機械、飼喂機械、環(huán)境控制機械、廄肥清理和運輸機械、撒肥機械、有機肥制備機械、草地改良機械及牧草收貯機槭等

7、仍有相當(dāng)需求空問。盡管現(xiàn)在這些單功能的飼草加工機械還有市場。但奧秸稈收獲、擠絲揉搓、苗液噴灑、飼草和菌液混合、打捆于一體的行走式聯(lián)合加工機械，因生產(chǎn)效率高、加工成本低、經(jīng)濟效益顯著，將會成為今后市場購買的熱點。行走式秸稈聯(lián)合加工機械的配套動力應(yīng)以太中型拖拉機為主。加工青秸稈每小時20噸(約667公頃)，能一次完成秸稈收獲、擠絲揉搓、菌液噴灑、混合和打捆等工序。 1.4 本課題的研究內(nèi)容和方法 主要內(nèi)容： （1）研究青狀玉米秸稈的物理學(xué)特性。 （2）設(shè)計青狀玉米秸稈粉碎機 1）考慮材料成分、含水量、喂入量等因素,選擇適宜的加工方式。 2）設(shè)計喂入機構(gòu)，考慮滾動輪與粗切滾刀的間隙。

8、 3）粗切滾刀的選擇，確定合適的線速度。 4）粉碎機構(gòu)的設(shè)計，選擇合適的刀型，確定定刀與動刀的間隙，刀的安裝方式及排列。 5）總體布置，考慮使用方便、尺寸大小、經(jīng)濟性、能耗等因素。 關(guān)鍵問題：粉碎機的應(yīng)用定位和具體參數(shù)的確定。 思路: （1）分析加工對象的物理特性，加工特性。 （2）設(shè)計出粉碎的機構(gòu)和合理布置各部分。 （3設(shè)計的系統(tǒng)做到科學(xué)合理，能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊。 1.5 本課題主要設(shè)計指標(biāo) 經(jīng)過查閱資料表明，目前市場上并無此類機械。在經(jīng)過立足于我國農(nóng)村的經(jīng)濟條件，交通狀況，生產(chǎn)使用條件的分析之后，我認(rèn)為本機械在設(shè)計上應(yīng)該滿足以下條件： 1. 結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、

9、體積小、操作使用維修方便。 2. 應(yīng)有很好的適應(yīng)性，適合加工多種類型的物料。 3．粉碎程度應(yīng)能夠根據(jù)要求進行調(diào)整，粉碎粒度應(yīng)盡量均勻，以滿足各種成品需求。 4．生產(chǎn)能力滿足要求；（細(xì)碎狀成品生產(chǎn)率應(yīng)大于600kg，粉狀成品生產(chǎn)率大于300kg）. 5．配套動力合理，功耗小，度電產(chǎn)量高（度電產(chǎn)量＞62kg／kw.h）。 6．噪音低、粉塵少、以減少環(huán)境污染。 7．機器工作安全可靠，工作部件耐磨性好，使用操作、維修調(diào)整方便，價格便宜。 第二章 青狀玉米秸稈粉碎機的結(jié)構(gòu)形式及總體布置方案 2.1 加工對象的特點 如題，青狀玉米秸稈是粉碎機的加工對象，而青裝玉米秸稈的成

10、分主要是纖維素，水，以及糖和一些無機鹽。此外，由于玉米秸稈通常較長，在粉碎之前需要先切成一小截一小截。 2.2 粉碎理論 粉碎的基本理論是使物體碎成粉末。粉碎機械是破碎機械和粉磨機械的總稱，是應(yīng)用機械力對固體物料進行粉碎作業(yè)，使之變成小塊、細(xì)粉或者粉末的機械?？己朔鬯榈男ЧǔＪ褂梅鬯榱６?。目前，人們常根據(jù)原料粉碎后粒徑不同，將粉碎定義為普通粉碎、微粉碎和超微粉碎。普通粉碎后產(chǎn)品粒度較大，一幫能通過6-60目篩孔；微粉碎后的產(chǎn)品粒度較細(xì)，一般能通過80-170目的篩孔；經(jīng)過超微粉碎后的產(chǎn)品粒度很細(xì)通常通過200-325目的篩孔，其粒度甚至可以達(dá)到10-1um。除粒度外，還經(jīng)常會用到粉碎比，

11、即粉碎前后物料的直徑之比，常用i表示，由于粉碎前后物料的粒度大小不均，故常用物料的最大直徑或平均直徑的比來表示，即 i=d1/d2 d1:粉碎前物料的最大粒徑或平均粒徑 d2：粉碎后物料的最大粒徑或平均直徑 2.3 破碎系統(tǒng)與級數(shù) 破碎流程一般分為開路和閉路兩種。凡在破碎系統(tǒng)中不帶任何篩分設(shè)備或僅帶有預(yù)篩分設(shè)備的稱為開路系統(tǒng)。凡在破碎系統(tǒng)中帶有篩分設(shè)備的稱為閉路系統(tǒng) 開路破碎系統(tǒng)的優(yōu)點是工藝流程簡單、設(shè)備少、上程投資小、維護管理簡單；缺點是產(chǎn) 品粒度不均勻，效率低。 閉路破碎系統(tǒng)的優(yōu)點是產(chǎn)品粒度較均勻，破碎效率高。缺點是工藝流程復(fù)雜、設(shè)備多、 一次

12、性投資大、維護管理要求高。 2.4 粉碎方法及破碎機械的分類 2.4.1 粉碎方法 粉碎的方法很多，常見的有如下幾種。 1） 擊碎：物料在瞬間受到外來沖擊力的作用被破碎。沖擊破碎的方法很多，如靜止的物料受到外來沖擊物體的打擊被破碎；高速運動的物料撞擊鋼板而物料被破碎；行動中的物料相互撞擊而破碎等。此法適用于脆性物料的破碎。 2）壓碎：在兩個工作面之問的物料，受到緩慢增長的壓力作用而被破碎 的方法稱為壓碎。此破碎方法適用于破碎大塊硬質(zhì)物。 3）磨碎：物料受到兩個相對移動的工作面的作用，或在各種形狀的研磨 體之間的摩擦作用而被粉碎的方法稱為磨碎。該法主要適用于研磨小塊

13、物料。 4）折碎：物料在受到兩個相互錯開的凸棱工作面間的壓力作用而被破碎 的方法。此法主要適用于破碎硬脆性物料。 5）劈碎： 物料在曲個尖棱工作面之間，受到尖棱的劈裂作用而被破碎的 方法。此法多適用于破碎脆性物料。 2.4.2、粉碎機械分類 1）顎式破碎機：活動顎板對固定顎板作周期性的往復(fù)運動，物料在兩顎板之間被壓碎。 2）圓錐式破碎機：外錐體是固定的，內(nèi)錐體被安裝在偏心軸套里的立軸帶動作偏心回轉(zhuǎn)，物料在兩錐體之間受到壓力和彎曲力的作用而破碎。 3）輥式破碎機：物料在兩個作相對旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個輥筒的轉(zhuǎn)速不同時，還會起到部分磨碎作用。 4）錘式破碎機

14、：物料受到快速回轉(zhuǎn)部件的沖擊作用而被破碎。 5）輪碾機：物料在旋轉(zhuǎn)的碾盤上被圓柱形碾輪壓碎和磨碎。 6）反擊式破碎機：物料被高速旋轉(zhuǎn)的板錘打擊，使物料彈向反擊板撞擊，是一種利用沖擊能來破碎物料的破碎機械 。 2.5 結(jié)構(gòu)形式和總體布置方案 秸桿類物料是一種含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等物料。具有韌性大、容重小的特點，其粉碎過程與谷物類物料大不相同。農(nóng)作物秸稈等粗纖維類物料粉碎時，主要粉碎作用是靠搓擦和剪切的共同作用下使之粉碎成細(xì)粉。 根據(jù)現(xiàn)有的粉碎理論、粉碎機理和粉碎方法，確定本機結(jié)構(gòu)形式和布置方案為以下幾方面； 1．采用立式無篩圓筒型粉碎桶； 2．本機由進料裝置、切碎裝置

15、、揉搓粉碎裝置、磨碎裝置、出料裝置、機體和傳動裝置組成。 3.進料口設(shè)置在機體上方，與水平面有一定傾角，物料徑向進入機體，進料口設(shè)有安全保護裝置。 4．切碎裝置在機體頂端，采用動刀和定刀板相配合所產(chǎn)生的剪切作用來將秸桿切成碎段。 5．揉搓粉碎裝置是在轉(zhuǎn)子圓筒上安裝鑿片，在機體內(nèi)表面安裝齒板，工作時兩者相互配合來揉搓粉碎物料，鑿片排列的工作密度小，以加強搓碎的效果。 6．磨碎裝置采用定圓錐形磨盤與動圓錐形磨盤相對轉(zhuǎn)動來將物料進一步磨碎而得到粉狀成品。 7．本機設(shè)置兩個出料口，按實際需要調(diào)節(jié)排料插門可以得到細(xì)碎狀和粉狀兩種成品。 8．機體和機架采用普通鋼材制造，以降低制造成本。 9．

16、采用電動機作為動力，通過三角皮帶傳動。 本機結(jié)構(gòu)布置 如圖2-1 (加磨碎裝置) 圖2-1 秸桿切碎揉搓粉碎桶總體結(jié)構(gòu)布置圖 1— 帶輪 2—圓筒 3—主軸 4—進料裝置 5—軸承座 6—切碎裝置 7—滾刀 8—鑿片 9—齒板 10—轉(zhuǎn)子 11—電動機 12—帶輪 13—機體 此機結(jié)構(gòu)形式是目前國內(nèi)新穎機型，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、造價低廉，該機主要用來粉碎青狀玉米秸稈和牧草等粗纖維類物料。 2.6 工作原理及其特點

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21、 2.6.1 工作原理 工作時,秸桿類纖維質(zhì)物料由進料口從圓筒側(cè)邊徑向進入機體，首先受到安裝在圓筒頂部高速回轉(zhuǎn)的動刀配合定

22、刀板產(chǎn)生的剪切作用切割成8～20mm的碎段。 碎段隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)從而在離心力作用下均勻的進入圓筒型粉碎室的四周，受到在高速旋轉(zhuǎn)安裝在轉(zhuǎn)子上鑿片的沖擊作用，將物料壓向齒板，物料與鑿片的工作棱角及齒板發(fā)生劇烈的搓擦、剪切而逐漸細(xì)碎，達(dá)到所需要的揉搓粉碎加工要求。此時可以根據(jù)需要打開細(xì)碎狀出料口的調(diào)節(jié)板將細(xì)碎狀成品排出機外。成品的粉碎粒度大小可以通過調(diào)節(jié)板來進行調(diào)節(jié)。 如需要得到粉狀成品，將其細(xì)碎狀出料口關(guān)閉，細(xì)碎物料繼續(xù)進入圓錐定、動磨盤之間，定、動磨盤相對回轉(zhuǎn)，刻有齒的磨盤堅硬表面對物料進一步搓擦使之成粉狀，從粉狀成品出料口排出。其成品粒度可采用定

23、、動磨盤之間的間隙來進行調(diào)節(jié)。 2.6.2 特點 該機型具有以下主要特點： 1. 采用立式和無篩形式，結(jié)構(gòu)新穎，很大程度提高生產(chǎn)率。 2. 采用轉(zhuǎn)子大直徑，低轉(zhuǎn)速，在保證工作線速度的要求下，降低了噪音。 3. 轉(zhuǎn)子安裝鑿片，能增強對物料的打擊、搓擦作用。鑿片的排列為螺旋形排列，可使物料在粉碎過程中呈螺旋線由上向下運動，機器工作平穩(wěn)。 4. 產(chǎn)品粒度可通過出料口調(diào)節(jié)板和定、動圓錐磨盤之間的間隙來調(diào)節(jié)，可以得到不同粒度的產(chǎn)品。 5．電機與主軸采用三角皮帶傳動，傳動裝置簡單，安全可靠。機體高度尺寸小，進料方便。 6．本機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積少、適應(yīng)性好、成本低。

24、 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計及其主要部件尺寸的確定 3.1 進料裝置 進料裝置設(shè)在機體上方，采用切向進料式粉碎機，進料口與水平面呈150。進料斗材料采用厚度為2.5 mm的A3 鋼板制造。進料斗設(shè)有防護擋板，以提高喂料安全性。參考表3—1（中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院，1990），進料口采用矩形，取其尺寸為：b(寬)a(高)為19060(mm) 。 表3—1 鍘草機喂入口尺寸 喂入口 鍘 草 機 類 型 尺寸 小型 中型 大型 高度a

25、 40—60 50—70 60—80 寬度b 120—180 160—200 200—300 3.2 切碎裝置 切碎部分是秸稈粉碎機的重要工作部件。它的參數(shù)設(shè)計是否合理，對切碎質(zhì)量、功率消耗以及機器運轉(zhuǎn)均勻程度有直接影響。影響切碎性能的主要因素有:(l)切割時要產(chǎn)生滑切，以減少切割阻力。(2)切割要穩(wěn)定，秸稈相對于動定刀片沒有滑移。(3)切割阻力矩變化均勻。（4）切割速度適宜，實驗表明，隨切割速度的增加切割阻力下降但切碎器轉(zhuǎn)速過高也將引起空氣阻力的增加，因此必須有一個

26、合適的切割速度。（5）刀片刃磨角合理，刀片刃角大于時，切割功顯著增大，刃角過小，又將使刀刃不耐磨，常用的刃角為~。 3.2.1 切碎方式選擇 秸稈切碎方式主要有輪刀式切碎、滾刀式(螺旋刀和直刃刀)切碎和錘片式切碎等。輪刀式切碎質(zhì)量好，刀片結(jié)構(gòu)簡單，主要缺點是刀盤運轉(zhuǎn)不均勻。滾刀式切碎滑切作用強，切割阻力小，但切碎體不能自動拋出，刀片剛度差，不適合硬莖稈切碎。錘片式切碎是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片來擊碎秸稈，刀片結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，但能耗高(藺公振等，1996;樸香蘭，1998)。 根據(jù)對直刃刀切碎、螺旋刀切碎和錘片切碎3種不同切碎方式的比較試驗(盛奎川等，1999)，如圖3一1所示，在相同轉(zhuǎn)速下

27、，直刃刀切碎的單位質(zhì)量秸桿能耗最低，由表3一1可知，采用直刃刀切碎細(xì)小顆粒產(chǎn)量較高，在900一1450r/min范圍內(nèi)，提高轉(zhuǎn)速對細(xì)小顆粒產(chǎn)量增加不明顯。 表3—2 切碎秸桿的粒度分布 刀軸轉(zhuǎn)速 粒度（mm）及百分含量（%） /r.min 0-1.4 1.4-2.0 2.0-3.35 3.35-9.5 9.5-12.5 12.5-19.5 >19.5 0-12.5 錘片切碎 860 1.9 1.1 2.3 10.3 9.9 15.6 58.9

28、 25.5 1220 0.8 0.6 1.8 9.6 7.9 10.8 68.6 20.7 1580 2.6 1.7 4.2 15.3 11.7 17.7 46.8 35.5 螺旋刀切碎 920 3.7 3.2 9.2 37.6 11.7 9.6 25.0 65.4 1250 4.4 3.9 11.2

29、 39.9 12.0 10.8 17.8 71.4 1500 5.8 4.7 12.8 43.7 11.9 9.2 11.9 78.9 直刃刀切碎 900 4.3 4.3 13.2 41.1 11.3 9.7 16.1 74.2 1230 4.2 4.4 13.1 41.6 14.2 11.0 11.5

30、 77.5 1450 5.3 6.2 17.6 41.8 8.5 7.3 13.3 79.4 圖3一1切碎機主動軸轉(zhuǎn)速與能耗的關(guān)系 根據(jù)以上分析，我們選擇直刃刀切碎作為秸稈切碎的設(shè)計方案，本設(shè)計采用滾刀式切割器形式，該切碎器具有結(jié)構(gòu)緊湊、切割質(zhì)量好、負(fù)載比較均勻的優(yōu)點。 而滾刀式切碎器主要有以下幾種，其結(jié)構(gòu)特點及性能比較見下表3—2。 表3—3常見的滾筒切碎器結(jié)構(gòu)性能比較 主 要 特 點 動 定 刀 形 式

31、 缺點 螺旋 滑切角和推擠角是常數(shù)，等于 動刀采用螺旋刀片（刃線為對數(shù)螺旋線）， 動刀片的制造、刃 滾刀式 動刀螺旋線的螺旋角。切割阻 定刀為直線刃口?？色@得比較理想的滑切 磨和間隙調(diào)整比較 力均勻 角和推擠角，不需要太高的工作轉(zhuǎn)速 麻煩 平板 刃磨工作實現(xiàn)機械化，刀片間 動刀是平板刀（動刀刃線實際上是螺旋線） 滑切角和推擠角不 滾刀式 隙易于調(diào)整 定刀是平板直刃，定刀安裝位置正常而不 夠大，動刀片的制

32、 傾斜，可獲得一定的滑切角 造比較麻煩 直刃斜裝 動、定刀加工、刃磨方便。結(jié) 動刀片和定刀片刃口都是直線，實現(xiàn)等間 定刀片的安裝位置 滾刀式 夠緊湊，可采用較高的轉(zhuǎn)速 切割 特殊，刀片間隙調(diào)麻煩 根據(jù)以上分析，我選擇單葉雙曲面平板直刃滾筒式切碎器。切碎裝置設(shè)置在揉搓粉碎筒上方，主要由動刀、定刀板和動刀支撐板組成。性能良好的切碎器應(yīng)該是切割質(zhì)量高，耗用動力小，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，安全可靠，便于磨刃，刀片拆卸、安裝、使用和維修方便。切割器工作時是旋轉(zhuǎn)動刀配合安

33、裝在機體上的定刀產(chǎn)生的剪切作用來切斷秸桿纖維,達(dá)到一定尺寸(20～25mm)的碎段以滿足進一步揉搓粉碎的加工要求。 3.2.2 動定刀 （1）動刀形狀:采用矩形直刃刀片,其特點為幾何形狀簡單,便于加工制造、磨刀方便。 (2)動刀數(shù)量：根據(jù)所需的切碎長度；由公式： （1） —喂入速度 —切碎器轉(zhuǎn)速 —動刀數(shù)量 取動刀數(shù)量n =2 （3）動刀材料：動刀要求具有良好的耐磨性和抗沖擊性。動刀材料采用65Mn鋼，刃部高頻淬火處理，淬火區(qū)硬度要求達(dá)到HRC58～62。非淬火區(qū)硬度要求不高于HRC32。刃口磨銳，厚度不大于0.2mm。 （4）動刀尺寸:矩形刀片B(寬)

34、H(高)為50120mm,刀片厚度δ=3mm,刃口厚度為90um,刀片上螺栓孔直徑d=10.5mm ,磨刃角過大，切割所需功耗增加;磨刃角過小，刀片耐磨性降低，故常用的角為15～30，由于切割的莖桿強度大，則小些，但是為了延長刀片使用壽命，可以取大些，所以取。 動刀尺寸參數(shù)如圖3-2 所示； 圖3—2動刀片 （5）動刀材料及數(shù)量：動刀采用高強度，耐磨損的65Mn鋼制成。由于在下料速度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到一定要求時，物料仍然可以被切割為一定程度的碎段，無須用太多的刀片。本設(shè)計的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較高，故動刀數(shù)量確定為2

35、把，定刀數(shù)量為2把。 滾筒上每把刀片包圍滾筒的弧長： （2） 式中： ——滾筒半徑（m） ——滾筒上刀片數(shù)量，一般為2～4把 ——滑切角，它等于鉗住角，為定值 ——喂料口寬度（m） ∴ 由于考慮到其結(jié)構(gòu)特性，取。 （6）定刀板：定刀板焊置在進料口端面的邊緣處，材料采用A3普通鋼板高度與進料口高度一致（70mm），寬度為30mm。 （7）動、定刀安裝：每片動刀分別用三沉頭螺栓與動刀支撐板緊固，要求螺栓頭低于刀片平面2mm。為減少切割功耗，保證切割應(yīng)有一定的滑切角，刀片刃口線與刀片安裝中線呈220夾角。即刀片滑切角α=22

36、0。刀片在支撐板上的安裝與進料口進料平面相配合，應(yīng)與其鉛垂面呈一定的角度，角度的大小視進料口平面而定。 （8）動刀、定刀間隙：為保證良好的切割質(zhì)量，不堵塞，取動刀與定刀的間隙為δ=3～5mm。 如圖3—3所示： 圖3—3動定刀安裝尺寸 3.3 揉搓粉碎裝置 揉搓粉碎裝置由園筒、鑿片、齒板等組成。其中鑿片采用螺栓與園筒緊固組成轉(zhuǎn)子，圓筒用鍵與主軸連接。 3.3.1 圓筒 圓筒主要用來安裝鑿片，能使揉搓粉碎過程中物料通暢地由上至下作軸向運動。 （1）圓筒形狀：圓筒采用薄鋼板空心圓柱形狀，圓筒上端面用鋼板封閉，圓筒下端采用

37、鋼筋支撐。圓筒上下端分別焊有套筒開采用鍵與主軸聯(lián)接，空心圓筒內(nèi)設(shè)有加強筋板支撐，以保證圓筒的強度和剛度，加強筋板的布置應(yīng)力求使圓筒在轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的離心力平衡。安裝鑿片的螺孔處分別焊有加強鋼板或螺母。（在保證強度和剛度的前提下加強筋板數(shù)量不宜太多，以減輕園筒轉(zhuǎn)子的重量） (2)圓筒材料：圓筒采用普通A3鋼板，園筒下端鋼筋和加強筋板采用普通鋼材，圓筒上、下端套筒采用35號結(jié)構(gòu)鋼。 （3）圓筒尺寸參數(shù)：圓筒直徑D筒=420mm,圓筒高度H筒=430mm,圓筒鋼板厚度δ=4mm。 3.3.2 鑿片 鑿片安裝在圓筒上，是主要的工作部件，其作用是對物料進行沖擊、揉搓和摩擦以達(dá)到揉搓粉碎物料的要求

38、。 （1）鑿片形狀：根據(jù)秸桿類為纖維物質(zhì)物料的物理特性，鑿片采用尖角工作面形狀，這種形狀的鑿片適應(yīng)纖維質(zhì)物料，耐磨性好。為加強粉碎效果，鑿片采用U型，使得鑿片的片數(shù)增加，并利于用螺栓固定在圓筒上。 （2）鑿片尺寸：根據(jù)現(xiàn)有資料，綜合考慮到粉碎秸桿時鑿片耐磨性及其加工的工藝性，取鑿片厚度δ=5㎜。鑿片其它主要尺寸為鑿片長為40mm,寬為30mm,高為40mm,螺孔直徑為13mm. 鑿片形狀及尺寸參數(shù)如圖3-6 所示 圖3—6 鑿片 （3）鑿片材料：由于鑿片是易損件，為提高使用壽命，選用優(yōu)質(zhì)鋼（65Mn鋼），進行熱處理，淬火深度為0.8～1.2㎜，淬火后工作側(cè)面硬度HRC50～

39、70 ，距螺孔4㎜ 范圍內(nèi)的硬度不超過HRC28。 （4）鑿片數(shù)目：鑿片數(shù)目多,搓擦粉碎作用效果好.但起動轉(zhuǎn)矩較大.根據(jù)鑿片的工作密度要求,取鑿片工作密度為0.43,由下式可確定鑿片數(shù)量： 　　 0.43=（5鑿片軌跡數(shù)）/ 430 （3） 則鑿片數(shù)目z取z=16每一塊鑿片有兩片工作面,故共有32片. (5)鑿片排列：鑿片的排列要求是：鑿片沿粉碎室運動軌跡分布均勻，物料 不推過一側(cè)，有利于轉(zhuǎn)子的動靜平衡。鑿片分四列，按在圓周上互差呈螺旋線排列，用螺釘緊固在圓筒上，該排列方式簡單，工作時轉(zhuǎn)子運

40、行動平穩(wěn)，這種排列方式可使物料在揉搓粉碎過程中在粉碎室內(nèi)沿螺旋線至上向下做軸向運動，增加物料在機內(nèi)的停留時間，物料粉碎過程通暢。 37 125 113 95 102 85 60 118 105 20 430 1318.8 鑿片排列布置如圖3-7 所示 圖3—7 鑿片排列布置 鑿片的排列沿筒軸向至上向下按一定的比例由稀到密，以利于物料在機內(nèi)運 動和增強揉搓粉碎作用。另外鑿片的排列應(yīng)力求使轉(zhuǎn)子運行平穩(wěn)。 （6）鑿片與轉(zhuǎn)筒的聯(lián)接：鑿片采用螺栓與轉(zhuǎn)筒緊固聯(lián)接，要求能保證有一定的強度和緊固度。 3.3.3 齒板 齒板的作用主要是阻礙物料在鑿片與轉(zhuǎn)子高

41、速旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的環(huán)流層，加強對物料的揉搓、磨擦和剪切作用，齒板對纖維質(zhì)多、韌性大、水分高的秸桿類物料，粉碎作用比較明顯。 采用螺栓將齒板上、下端固定，使其穩(wěn)定可靠，安裝使用方便。 （1）齒板數(shù)目：本機為使安裝和維修方便，采用6塊齒板（n齒=6）對稱地安裝在機壁上，齒板在機體圓周內(nèi)按600安裝，采用螺栓將其上下端固定，力求安裝使用方便。 （2）齒板材料：齒板材料采用HT200灰鑄鐵制造，其齒尖表面激冷成白口以增強耐磨性，灰鑄鐵具有優(yōu)良的減振性，耐磨性好，缺口敏感性小，成本低。 （3）齒板形狀尺寸：基本尺寸由粉碎室寬度而定，齒板齒形采用直齒形，齒板厚度為13㎜。

42、 3.4 細(xì)碎狀成品排料口 細(xì)碎狀排料口設(shè)置在揉搓粉碎裝置下端(轉(zhuǎn)筒下端),用螺栓固定在機體上，采用傾斜（與水平面成300夾角）切向排料。排料口內(nèi)設(shè)一調(diào)節(jié)插板，由人工控制其開度來調(diào)節(jié)被粉碎成品的粒度。排料口材料采用厚度為2 mm的A3 鋼板(也可以用Q235鋼板)制造。排料口截面形狀采用矩形b(寬)a(高)為9050(mm). 3.5 磨碎裝置 為了增強粉碎效果，使物料進一步細(xì)碎，在機體下端設(shè)置磨碎裝置。磨碎方式選用片磨，因為片磨適用于研磨含水分高的物料以及韌性大的物料。片磨是依靠兩個磨盤工作表面之間的擠壓力和摩擦力，將物料研磨成極細(xì)的產(chǎn)品。研磨性能主要取決于兩個磨盤之間

43、的擠壓力以及動磨盤的速度。 磨盤是一個扁的圓柱體，其工作的中央部分向內(nèi)凹入，也就是磨膛區(qū)，起向外推送和分配物料的作用。其整個表面按其形狀作用，可分為喂入?yún)^(qū)、接收區(qū)、引入?yún)^(qū)和研磨區(qū)四個區(qū)域。喂入?yún)^(qū)位于磨盤中央，是一個圓形孔，接收區(qū)呈圓環(huán)形，其功能是將接收的物料貯存起來，并逐漸送到引入?yún)^(qū)。引入?yún)^(qū)也是環(huán)形區(qū)域，但是錐度較小，距磨盤表面的距離為3-5mm，物料從接收區(qū)到引入?yún)^(qū)時，受到越來越大的擠壓力，并把物料推向研磨區(qū)。最后物料進入研磨區(qū)，該區(qū)的磨盤上有許多帶有棱角的磨紋，物料通過這個區(qū)域即被磨碎。磨紋的作用一是磨碎物料，二是將物料從磨腔里推出來，減少物料在磨腔里停留時間，減少發(fā)熱量。本機選用曲線型

44、磨紋。 3.6 機體 機體由圓柱筒形外壁和支架部分組成，根據(jù)零件選材的一般原則，選用Ｑ235為圓柱形筒的材料，Ｑ235屬于低碳鋼，塑性、韌性優(yōu)良，且經(jīng)濟性較好，可進行焊接；支架選用30號鋼，因其硬度、強度較高，且兼有較好的塑性和韌性，綜合性能優(yōu)良，能滿足其工作要求，采用電動機安裝在支架橫拉桿上，支架焊接制造，為四角支承。 3.7傳動部分 該機采用帶傳動，通過轉(zhuǎn)子主軸上的帶輪與電動機連接在一起，該連接方式簡單，操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動可靠。電動機選用Y系列立式電動機，固定在機架上。 第4章 主要技術(shù)參數(shù)的確定 粉碎機的參數(shù)選擇是很重要的，影響粉碎機性

45、能的因素很多，這些因素之間的關(guān)系也較復(fù)雜，完全靠計算確定還有困難。而所設(shè)計的粉碎機類型在國內(nèi)尚無資料可查，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是通過對該機和通用型粉碎機的性能進行比較，并根據(jù)秸桿等粗纖維質(zhì)物料的加工工藝性和國內(nèi)外資料來合理確定的。 4.1 鑿片的末端線速度 目前，國內(nèi)粉碎秸桿的線速度一般為，蘇聯(lián)的H.E推薦最佳線速度范圍是，但是常用的是。鑿片的線速度高，沖擊粉碎能力強，但噪音大，粉碎機振動加劇且空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加，特別是加工莖桿物料時，沖擊負(fù)荷大，功率消耗大，使得生產(chǎn)率降低。由于粉碎秸桿等纖維質(zhì)物料，它的粉碎主要是靠搓擦、剪切作用進行粉碎，其線速度可取較小值且考慮到軸承壽命、零件強度、轉(zhuǎn)子動平衡問題，

46、故取。 4.2 轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度 轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度與配套動力有一定的關(guān)系： （4） 其中： ——系數(shù) 一般K=9～23之間較為適宜 ——配套動力（千瓦） ——轉(zhuǎn)子工作直徑（㎜） ——粉碎室寬度（㎜） 4.2.1 轉(zhuǎn)子工作直徑 當(dāng)配套動力一定時，轉(zhuǎn)子直徑過大則機器龐大，材料消耗多，成本增加，若轉(zhuǎn)子直徑過小，當(dāng)線速度一定時，則會造成主軸轉(zhuǎn)速過高，工作平穩(wěn)性差，不利于粉碎，促使生產(chǎn)率降低。根據(jù)實際生

47、產(chǎn)需要、轉(zhuǎn)子速度和鑿片線速度，確定轉(zhuǎn)子直徑為。 （5） 其中： ——鑿片線速度（m/s） ——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 由后面計算得 取。 4.2.2 粉碎室寬度 粉碎室寬度太大，物料層薄，分布密度小而不均勻，當(dāng)鑿片數(shù)量一定時，搓擦次數(shù)少，粉碎能力低；粉碎室寬度太小，物料不能得到很好的粉碎，粉碎能力降低，生產(chǎn)率也降低。根據(jù)現(xiàn)有資料和轉(zhuǎn)子直徑，考慮到粉碎物料為秸桿等粗纖維物質(zhì)，可取大些，故確定粉碎室寬度。 由式可得：，滿足要求。 4.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定

48、 根據(jù)粉碎機轉(zhuǎn)子直徑，線速度和現(xiàn)實加工要求，主軸轉(zhuǎn)速由下式可得： （6） 4.4 鑿片和齒板間隙 不適當(dāng)?shù)蔫徠妄X板間隙很可能會顯著地降低生產(chǎn)率和增加鑿片與齒板的磨損，間隙過大，粉碎時間增加，不一定滿足粒度要求，降低了生產(chǎn)率，但間隙太小，粉碎室容納的物料少，增加功耗。根據(jù)國內(nèi)設(shè)計粉碎機系列正交試驗結(jié)果，推薦谷物類，秸桿類，普通型。 故取。 4.5 粉碎機生產(chǎn)率的確定 由于粉碎機的功率都是生產(chǎn)出機器之后才能夠?qū)嶋H測量，現(xiàn)只有根據(jù)經(jīng)驗公式進行初步計算，由公式： （7） 其中： ——物料容重 秸桿容重（T/） ——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

49、 ——物料形成環(huán)流成時的影響系數(shù) 取 ——進料不均勻的影響系數(shù) 取 ——下料口對排料所產(chǎn)生的影響系數(shù) 取 ——轉(zhuǎn)子直徑 ——粉碎室寬度 =0.3509 (T/h) 4.6 配套功率 粉碎機的粉碎功率可以有經(jīng)驗公式求得： （8） 其中： ——系數(shù) ，，取 ——生產(chǎn)率， 所以配套功率 第5章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 5.1 電動機的選擇 根據(jù)粉碎機的工作條件及生產(chǎn)要求，在電動機能夠滿足使用要求的前提下，盡可能選用價格較低的電動機，以降低制造成本。由于額定功率相同的電動機

50、，如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價格越貴。粉碎機所需要的功率為，故選用Y系列（IP44）型三相籠型異步電動機。 Y系列三相籠型異步電動機是按照國際電工委員會（IEO）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，具有國際互換性的特點。其中Y系列（IP44）電動機為全封閉的自扇冷式籠型三相異步電動機，具有防灰塵、鐵屑或其它雜務(wù)物侵入電動機內(nèi)部之特點,B級絕緣,工作環(huán)境不超過＋40℃,相對溫度不超過95%,海拔高度不超過1000m,額定電壓為380V,頻率50HZ,適用于無特殊要求的機械上，如農(nóng)業(yè)機械。 Y系列三相籠型異步電動具有效率高、耗電少、性能好、噪聲低、振動小、體積小、運行可靠、維修方便等優(yōu)點。且提高了防護等級和絕緣等

51、級、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品先進、應(yīng)用很廣泛。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 型號： 同步轉(zhuǎn)速： 額定功率： 滿載轉(zhuǎn)速： 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩： 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩： 質(zhì)量： 極數(shù)：4極 機座中心高： 該電動機采用立式安裝，機座不帶底腳，端蓋與凸緣，軸伸向下。 5.2 軸承的選擇 根據(jù)對該粉碎機的結(jié)構(gòu)和對軸的受力分析可知，由于鑿片為對稱排列，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動過程中鑿片所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到鑿片產(chǎn)生的徑向力為零，但是由于轉(zhuǎn)子自己會產(chǎn)生一定的離心力；同時由于轉(zhuǎn)子自身的重力，會使軸承受到軸向力。因此，在工作過程中軸承同時受到軸向和徑向載荷的作用，且軸承受到的軸向載荷較大，故選

52、擇圓錐滾子軸承中大錐度軸承31310，其錐度為：α= 。 5.3 鍵的選擇 轉(zhuǎn)子主軸上與帶輪的連接鍵，轉(zhuǎn)筒與主軸的連接鍵選用普通平鍵： 選用GB1096——79。 5.4 螺栓的選擇 用來連接支承電動機鋼板與支架、支承粉碎機鋼板與支架用螺栓：由于是用于板間連接，螺栓主要是受到剪切作用，故采用受剪螺栓連接。連接轉(zhuǎn)子和鑿片用螺栓和連接齒板與機體用螺栓主要是受到拉伸應(yīng)力，采用受拉螺栓連接。選用GB5783——86。 5.5 螺母的選用 主要根據(jù)所用螺栓規(guī)格進行選擇： GB6170——86。 5.6 墊圈的選擇 根據(jù)需要選用普通平墊圈：GB848——85

53、。 第六章 軸的設(shè)計計算 6.1 軸的材料的選用 軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼，碳素鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較小，所以應(yīng)用較為廣泛。 常用的碳素鋼有30—50鋼，這里選用45鋼，并進行熱處理和表面強化處理，可以提高軸的疲勞強度和耐磨性，如有必要還可進行滲碳，以提高軸的耐蝕性。 6.2 軸的設(shè)計原則 根據(jù)《機械設(shè)計》，軸的設(shè)計應(yīng)滿足下列幾方面的要求： 合理的結(jié)構(gòu)、足夠的強度、必要的剛度和振動的穩(wěn)定及良好的工藝性等。在設(shè)計軸時，除按工作能力準(zhǔn)則進行設(shè)計計算外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上還需滿足下列要求：多數(shù)軸上零件不允許在軸上作軸向移動，需要用軸向固定的方法使它們在軸

54、上有確定的位置;為傳遞轉(zhuǎn)矩，軸上零件還應(yīng)作周向固定；軸的加工、熱處理、裝配、 檢驗、維修等都有良好的工藝性。 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則：軸上零件的布置應(yīng)使軸受力合理；軸上零件的位可靠，拆裝方便；軸應(yīng)采用各種應(yīng)力集中和提高軸疲勞強度的結(jié)構(gòu)措施；應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于加工制造和保證精度；對于要求剛性大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。確定各軸較長度時應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)緊湊，同時還應(yīng)保證零件所需的滑動距離，裝拆或調(diào)整所需空間，并注意轉(zhuǎn)動零件不得與其他的零件相碰。軸上所有零件都應(yīng)無過盈（即不太緊）地到達(dá)配合部位。為了減少加工工具的種類和提高勞動生產(chǎn)率，軸上的倒角、圓角、鍵槽等應(yīng)盡可能取相同的尺寸。

55、根據(jù)以上原則來確定軸的尺寸。 在該設(shè)計中，銷軸的軸向固定采用軸肩——圓螺母的固定方法：用螺母固定軸端簡單方便，可承受軸向力。主軸的軸向固定采用軸肩——擋圈固定，軸肩結(jié)構(gòu)簡單，可以承受較大的軸向力，軸端擋圈常用于軸端零件的固定。 為了保證軸的疲勞強度，軸肩處采用過渡圓角，且圓角不應(yīng)太小。 根據(jù)機械轉(zhuǎn)動方案的整體布局，根據(jù)受載情況，主要承受扭矩，只承受較小的彎矩，定為轉(zhuǎn)軸，通過皮帶傳動，即為實心轉(zhuǎn)動軸。 6.3 軸的轉(zhuǎn)速 在第四章中已確定電動機轉(zhuǎn)速=1440r/min,切碎機主軸轉(zhuǎn)速=1275r/min。 6.4 軸的輸入功率 電動機 切碎機主軸 =40.95=

56、3.8kw （9） ——電動機與主軸的傳遞效率，帶傳動=0.95 6.5 軸的轉(zhuǎn)矩的確定 電動機轉(zhuǎn)矩： （10） =9550104/1440=26527.8 切碎機主軸： 6.6 軸的最小直徑的初步確定 選材：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，, 結(jié)構(gòu)設(shè)計： 由《機械設(shè)計》式15.2確定軸的最小直徑 其中： ——許用切應(yīng)力 由表15.3 =25Mpa P——軸傳遞功率 P=3.8kw n——主軸轉(zhuǎn)速 n=12

57、75 r/min C——由表15.3 C=120 由上式可得： d≥17.27㎜ 當(dāng)軸上有鍵槽時，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑，單鍵增大5%-7%，雙鍵增大10%-15%，取。 6.7 傳動方式的確定 本機采用帶傳動方式。 6.7.1 帶及帶輪的選用 本機選用V帶，V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動時，V帶的兩個側(cè)面與輪槽接觸。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V帶傳動允許的傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù)V帶已標(biāo)準(zhǔn)化。 1.確定計算功率 由《機械設(shè)計》表8—7查得工作情況系數(shù),故

58、 2.選擇V帶的帶型 根據(jù)、由圖8—11選用A型。 3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由《機械設(shè)計》表8—6和表8—8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。 2)驗算帶速V。按《機械設(shè)計》式（8—13）驗算帶的速度 m/s=6.78m/s 因為5m/s<<30m/s,故帶速合適。 3）計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)《機械設(shè)計》式（8—15a），計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)《機械設(shè)計》表8—8，圓整為。 4.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度 1）根據(jù)《機械設(shè)計》式（8—20），初定中心距。 2）由《機械設(shè)計》式（8—22）計算帶所需的基準(zhǔn)

59、長度 由《機械設(shè)計》表8—2選帶的基準(zhǔn)長度。 3）按《機械設(shè)計》式（8—23）計算實際中心距a。 5.驗算小帶輪上的包角 6.計算帶的根數(shù) 1）計算單根V帶的額定功率。 由和r/min,查《機械設(shè)計》表8—4a得 根據(jù)r/min，和A型帶，查《機械設(shè)計》表8—4b得 查《機械設(shè)計》表8—5得,表8—2得,于是 2)計算V帶的根數(shù)

60、 取4根。 第七章 主要工作零部件的強度校核 7.1 鑿片的強度校核 鑿片是秸稈粉碎機的主要工作零件，對于強度和硬度都有較高的要求。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，鑿片就受到離心力、物料對鑿片的反力等作用，由于物料在粉碎室中的運動是相當(dāng)復(fù)雜的，則其離心力作用又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它對鑿片的作用力。因此對鑿片的強度校核只考慮其主要受力，即離心力對鑿片的拉伸應(yīng)力的影響，故對鑿片單片橫斷面和鑿片打孔處進行抗拉和抗剪的強度校核 7.1.1 鑿片單片的橫斷面抗拉強度 鑿片旋轉(zhuǎn)時的離心力：

61、 （11） 式中：為鑿片的重量，kg； (12) 為鑿片的體積，； 鑿片整體的體積—2螺釘孔的體積 （13） 為剛才的密度，；65Mn鋼 所以，將V、的值代入公式（12）， —重力加速度，； —主軸轉(zhuǎn)速， ； R—鑿片重心相對于主軸軸心的回轉(zhuǎn)半徑，m； 所以，將、g 、n 、R的值代入公式（11）,得 為鑿片單片根部橫斷面的受拉面積。

62、 (14) 式中：D為螺孔直徑； 為鑿片厚度； 所以，將、的值代入公式（14）， 因為 鑿片采用65Mn鋼，查《機械設(shè)計手冊》得65Mn鋼的抗拉許用應(yīng)力， 所以，鑿片滿足抗拉強度要求。

63、7.1.2 鑿片螺孔出抗剪切強度校核 （15） 式中：為鑿片離心力； 為剪切面積。 剪切面積為鑿片螺孔的表面積，即 （16） 式中：為鑿片螺孔的直徑； 為鑿片的厚度。 將、的值代入公式（16）中，得

64、 將、的值代入公式（15）中，得 剪切許用應(yīng)力與拉伸許用應(yīng)力有如下關(guān)系： （17） 取 由得 所以，鑿片的抗剪切強度滿足要求。 7.2 軸的強度校核 該機主軸與電動機軸聯(lián)接是通過皮帶傳動進行連接，傳遞轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子固定在軸上，因此可以認(rèn)為轉(zhuǎn)子對軸的作用力為均布

65、載荷，均勻作用在軸上。由于轉(zhuǎn)子上鑿片的排列呈螺旋線排列，在同一個平面上每個鑿片所產(chǎn)生的力相等，但它們在軸上產(chǎn)生的離心力的合力的作用線相距e﹥0，兩力不能平衡。所以鑿片產(chǎn)生的離心力對軸產(chǎn)生影響，使其產(chǎn)生彎曲變形，軸除受彎矩外，還受扭曲變形。所以用彎扭組合變形對軸進行強度校核。 7.2.1 作用在軸上的力的分析 由于鑿在轉(zhuǎn)子上采用螺旋線排列，其所產(chǎn)生的離心力不能相互抵消，但可以算出轉(zhuǎn)子上每列鑿片產(chǎn)生的離心力的合力。 鑿片在轉(zhuǎn)子上按互差90排列，分為四列： 第八章 軸承的壽命計算 根據(jù)該機的工作情況，軸承壽命按照額定動載荷的方法計算較為合理： 查《機械設(shè)計手冊》31310軸承的主要性能參數(shù)如下：,,r/min,,,。 8.1 軸承的受力分析 軸承所受徑向力為