【正文】 ................................. 13 主軸的壓桿穩(wěn)定問題 .................................. 13 主軸的抗彎扭校核 .................................... 14 軸承的校核 .......................................... 16 第三章 刀具的避讓與防纏繞裝置 ...................................... 17 刀片避讓機構的工作原理 .................................... 17 破袋刀片的布置及形狀 ...................................... 18 防纏繞裝置 ................................................ 18 第四章 相關軟件的介紹 ............................................. 20 CAXA 電子圖版 ............................................. 20 結 論 ............................................................. 21 參考文獻 ........................................................... 22 致 謝 ............................................................. 23 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 緒 論 垃圾是人類生活的必然產物，在我國，垃圾普遍是用一定規(guī)格的塑料袋裝填的，這給人們生活帶來方便的同時也給垃圾處理場所處理垃圾增添了一定的麻煩，因而垃圾破袋機應用而生。垃圾破袋工作是垃圾處理過程中的第一道工序，它是必不可少的設備之一 [2]。 伴隨著垃圾對生態(tài)環(huán)境的破壞日益嚴重，占用的耕地 面積越來越多，人們對垃圾問題的認識也就越來越深化 [3]。為了解決城市垃圾所帶來的一系列問題，各國政府都相繼投入了大量的人力物力和財力，取得了不小的成果。我國起初對垃圾問題的認識不深，對相應技術的研究和設備的開發(fā)起步較晚， 大部分采用的是人工破袋的方式，工作環(huán)境差，勞動強度高，破袋效率低，或是將礦山的破碎設備進行相應的改進，效果都并不理想 [14]。因此，該課題的研究意義重大。 本課題所設計的立式垃圾破袋機，其基本原理是由電機通過皮帶帶動主軸轉動，從而帶動主軸上的道具轉動撕裂開塑料袋，使其中的各類垃圾暴露出來。 刀具是垃圾破袋機的重要組成部分，它承擔著破碎任務中最重要的角色，因此，刀具的外形設計十分的重要。本設計刀具外形采用的是鋸齒形狀，這樣能更加容易更加充分的撕裂開垃圾袋。刀具安裝在刀盤上，并采用扭簧連接，可以避免刀具碰到堅硬物體，打壞刀具。本設計采用豎直放置兩個主軸的方案，每個主軸放置四個刀盤，每個刀盤均勻放置六組刀片，能夠充分的接觸并撕裂垃圾袋。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 第一章 垃圾破袋機的結構設計 工作原理 電機通過皮帶帶動主軸轉動，當有袋裝垃圾通過自身重力從進料口落入破袋機時，破袋機的內部布置了一 對豎直對稱的主軸，主軸上各自安裝了四組刀盤，可以將垃圾袋從兩邊撕裂割破，從而使袋裝垃圾暴露倒出，落入到鋼桶下的傳送帶上，進行下一道工序。如若碰到第一組刀盤破袋不完全的情況時，塑料袋會落入下一組刀盤，刀盤上的刀片將會繼續(xù)撕裂割破塑料袋。 由于我國的城市生活垃圾屬于混合袋裝收集，成分復雜且含有不同軟硬度的垃圾，故增添了主軸纏繞或刀片破壞的不安因素，增大了破袋設備的設計難度[12]。對于解決的辦法將會在下面的文章中進行說明。 總體方案設計 破袋機通常主要由電動機、皮帶輪、主軸、軸承、鋼桶、鋼桶架 、刀盤、刀具等部件組成。相比較臥式的垃圾破袋機，立式的破袋機更加的節(jié)省了空間，占用的面積更小。但相比較臥式破袋機而言，立式破袋機的破袋完全度是個問題，因此我個人認為立式破袋機適用于一些自重較輕但體積較大的袋裝垃圾。 本文的設計方案是，破袋機內布置了一對豎直對稱的主軸，皮帶輪作為一級減速器，分別連接電動機與主軸，使電動機傳動到主軸的速度降低，主軸上沿軸向均勻布置四組刀盤，每組刀盤均勻布置六組刀片，從而能夠更加充分的進行破袋任務。每組刀盤靠鍵與主軸連接，從而進行旋轉運動，刀盤與刀盤之間靠套筒進行定位。主軸用固定 架固定于鋼桶上，鋼桶靠鋼桶架支撐于地面上。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 圖 11 主軸支撐架 傳動部分的介紹 帶傳動是一種撓性傳動。帶傳動的基本組成零件為帶輪（主動帶輪和從動帶輪）和傳動帶。當主動帶輪轉動時，利用帶輪和傳動帶間的摩擦或嚙合作用，將運動和動力通過傳動帶傳遞給從動帶輪。帶傳動的優(yōu)點是：結構簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等特點，在近代機械中應用及其廣泛。 根據傳動帶的橫截面形狀的不同，可分為平帶傳動、圓帶傳動、 V 帶傳動和多楔帶傳動，本文所采用的是 V 帶傳動。 V 帶的橫截面成等腰梯形，帶輪上也作出相應的 輪槽。傳動的時候， V 帶的兩個側面和輪槽接觸，槽面的摩擦可以提供更大的摩擦力。此外， V 帶傳動允許的傳動比大，結構緊湊，帶是彈性體，能夠緩和載荷的沖擊，運行平穩(wěn)且無噪聲，廣泛應用于紡織機械、機床以及一般的動力傳動上。 圖 12 V帶傳動 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 主軸部分的介紹 主軸是垃圾破袋機的主要組成部件，本設計所研究的是立式垃圾破袋機，故主軸是豎直放置的。它通過傳動帶與電機相連，主軸上裝有大皮帶輪連接傳動帶。由于主軸承受徑向力和軸向力，本設計采用角接觸球軸承，軸承的作用主要是支撐主軸的轉動。此外，主軸上還有鍵槽，用 于固定軸和刀盤。 角接觸球軸承能夠同時承受軸向和徑向兩方向的載荷，也可以單獨的承受軸向的載荷，它能在較高的轉速下工作，承受載荷的能力與它的接觸角的大小是有關系的，接觸角越大，它的軸向承載能力就越強。 刀盤與主軸的連接主要靠楔鍵連接。 鍵的上下兩面是工作面，鍵的上表面和與它相配合的輪轂鍵槽底面均具有 1:100 的斜度。裝配后，鍵即楔緊在軸和輪轂的鍵槽里。工作時，靠鍵的楔緊作用來傳遞轉矩，同時還可以承受單向德軸向載荷，對輪轂起到單向的軸向固定作用。楔鍵的側面和鍵槽側面間有很小的間隙，當轉矩過載時而導致軸與輪轂發(fā)生相 對轉動時，鍵的側面能想平鍵那樣參加工作。因此，楔鍵連接在傳遞有沖擊和振動的較大轉矩時，仍能保證連接的可靠性。 圖 13 楔鍵示意圖 破袋部分的介紹 破袋部分是破碎機的核心組成部分，它由刀盤和刀片兩部分組成。刀盤固定在主軸上，刀片安裝在刀盤上。這種分開式的設計方法優(yōu)點是在某一零件損壞時可以及時的拆卸更換其他零件，以免整體損壞。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 刀片的整體排布與刀齒的形狀是破袋的兩個關鍵性因素。刀片數過少，破袋效果不明顯，刀片數過多，不利于破袋機構避讓部分的設計。本文所設計的破袋部分，每個刀盤上均勻布置六把刀 片，不僅破袋效果明顯，且不影響避讓部分的設計。破袋刀片是直接作用在袋裝垃圾上的零件，其外形是直接影響破袋效果的關鍵性因素之一，因此刀片的外形設計十分的重要。本設計采用鋸齒形刀齒，可達到更好地破袋效果。 在進行破袋活動時，刀片是主要的受力零件，它的硬度、強度和耐腐蝕性要求較高。因此，選用 65Mn 鋼作為刀片的材料。 圖 14 刀片示意圖 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 第二章 各組成零件的選擇與設計計算 電動機的選擇 對于一般的生產機械，在滿足生產要求的前提下，優(yōu)先選用結構簡單、工作可靠、價格便宜、維修方便 的電動機。一般來說，交流電動機優(yōu)于直流電動機，交流異步電動機優(yōu)于交流同步電動機，鼠籠式異步電動機優(yōu)于繞線式異步電動機。所以在系列產品中優(yōu)先選用 Y 系列產品。 本設計采用的電機型號為 Y100 L