【正文】 摘 要根據(jù)國(guó)內(nèi)外機(jī)械式粉碎機(jī)工作原理及生物能的推廣應(yīng)用，對(duì)木材的超微粉碎也提出了更高的要求，且對(duì)其粉碎質(zhì)量、效率和粒度的要求更高。設(shè)計(jì)的超微木粉粉碎機(jī)由機(jī)架、雙速電機(jī)、帶傳動(dòng)系統(tǒng)、刀軸總成、進(jìn)料斗、粉碎腔、分級(jí)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等組成。該超微粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、粒度可調(diào)、效率高等特點(diǎn)。粗粉木料經(jīng)料斗進(jìn)入粉碎腔，在粉碎腔內(nèi)與高速動(dòng)靜刀及木粉顆粒之間互相沖擊、碰撞、磨擦、剪 `切、擠壓而實(shí)現(xiàn)超微粉碎，粉碎后由篩網(wǎng)分級(jí)，合格產(chǎn)品由收集器收集，不合格產(chǎn)品繼續(xù)在粉碎腔內(nèi)粉碎，減少了對(duì)產(chǎn)品的污染，進(jìn)一步降低了單位產(chǎn)品的成本、提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。超微木粉產(chǎn)品粒度由篩網(wǎng)規(guī)格型號(hào)決定，因此，產(chǎn)品合格率非常高。另外，粉碎機(jī)采用1500/3000rpm雙速電動(dòng)機(jī)，可滿足不同粒度木粉粉碎的要求。關(guān)鍵詞: 超微粉碎 動(dòng)靜刀具 粒度 粉碎機(jī) 雙速電機(jī)目 錄摘要 I第1章 緒論 1 課題的來(lái)源 1 1 木材的特性 2 木材的加工性能 2 木粉的構(gòu)造 2 亞納米級(jí)超細(xì)木粉加工技術(shù)的應(yīng)用 3 納米級(jí)超細(xì)木粉加工技術(shù)在木材工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用 3 高質(zhì)量納米級(jí)超細(xì)木粉加工技術(shù)是提高木材利用價(jià)值的最佳途徑 4 我國(guó)納米研究的預(yù)期目標(biāo) 5 我國(guó)納米級(jí)超細(xì)木粉研究的發(fā)展方向 5 我國(guó)納米級(jí)超細(xì)木粉研究的預(yù)期目標(biāo) 5 5第2章 總體方案設(shè)計(jì) 6 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 6 設(shè)計(jì)目標(biāo) 6 設(shè)計(jì)的主要參數(shù) 6 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 6 總體方案的擬定 7 7 粉碎方式、粉碎室整體結(jié)構(gòu)的確定 8 本章小結(jié) 12第3章 粉碎機(jī)各部件設(shè)計(jì)與計(jì)算 13 電動(dòng)機(jī)的選用 13 13 13 14 15 15 15 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 17 刀軸總成設(shè)計(jì) 20 刀軸總成總體設(shè)計(jì) 20 刀軸總成主要零部件設(shè)計(jì) 21 定刀設(shè)計(jì) 29 定刀設(shè)計(jì)要求 29 倉(cāng)體設(shè)計(jì) 31 粉碎流程 31 倉(cāng)體設(shè)計(jì) 31 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 制動(dòng)器的選擇 33 制動(dòng)器設(shè)計(jì) 33 100目木粉粉碎機(jī)總裝外觀 35 本章小結(jié) 35第4章 潤(rùn)滑與密封 36 潤(rùn)滑 36 3篩網(wǎng)與軸之間的潤(rùn)滑 36 密封 37 3篩網(wǎng)與軸之間的密封 37 37 37 本章小結(jié) 37結(jié)論 38致謝 39參考文獻(xiàn) 4040第1章 緒論 課題的來(lái)源課題主要依托黑龍江省科技廳省自然基金項(xiàng)目“納米木粉動(dòng)靜壓磨碎機(jī)理和細(xì)胞裂解建模理論”(項(xiàng)目編號(hào)C200413)和黑龍江科技學(xué)院青年基金項(xiàng)目“發(fā)電用木粉的粉碎裝備的設(shè)計(jì)及其內(nèi)部流場(chǎng)特性研究”(項(xiàng)目編號(hào)0809)進(jìn)行，設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是要完成用于木材發(fā)電原料粉碎的機(jī)械裝備設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目提出木纖維納微米形成的新的知識(shí)體系和加工途徑，從細(xì)胞裂解的水平在納米級(jí)超細(xì)木粉和木纖維的形成上產(chǎn)生重大的突破。從納米級(jí)超細(xì)木粉和木纖維的形成原理上產(chǎn)生原始性創(chuàng)新的思路，突破國(guó)內(nèi)外木纖維形成的傳統(tǒng)方法，采用氣體動(dòng)靜壓技術(shù)，形成加壓的新方法，簡(jiǎn)化加壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，降低納米級(jí)超細(xì)木粉的設(shè)備投資，使我國(guó)木纖維的納微米技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先的水平。用納微米技術(shù)在該領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)一片新的研究領(lǐng)域。木材在納米新技術(shù)研究的方向有廣闊的發(fā)展前景。在木基納米粉狀材料的應(yīng)用技術(shù)研究包括將木纖維、人造板材料納微米貼面、納米級(jí)超細(xì)木粉涂面的人造板裝飾材料及其形成機(jī)理研究、納米無(wú)機(jī)聚合物雜化木基材料、納米級(jí)超細(xì)木粉與生物仿生材料的復(fù)合研究。這些將構(gòu)成納微米人造板學(xué)，木材納米材料的特異性質(zhì)、木材納微米尺寸效應(yīng)及其機(jī)理以及與顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系等研究將構(gòu)成納微米木材學(xué)[1]。納米級(jí)超細(xì)木粉化學(xué)的研究、納米林化合成新方法的研究、納米級(jí)超細(xì)木粉物理法制造催化劑和不使用酸及沒(méi)有酸污染研究等將構(gòu)成納微米木材物理化學(xué)的學(xué)科[2]。純木纖維的強(qiáng)度高于一般鋼材同直徑細(xì)絲在100年前就被實(shí)驗(yàn)證明了，如果將納微米技術(shù)引進(jìn)人造板工業(yè)，我們完全可能制造出可再生資源生產(chǎn)的接近鋼材強(qiáng)度的木基復(fù)合材料[3]。木材制成納微米模壓制品以后，硬度可能提高幾倍，這樣的木材可能出現(xiàn)超硬木材[4]。由于變形率的差異，木材和鐵的復(fù)合一直非常困難，當(dāng)木材和鐵都加工到納米級(jí)以后，木材和鐵的復(fù)合就可能容易的多。如果木材和鐵粉混合，當(dāng)鐵顯示磁性時(shí)，木鐵復(fù)合材就顯示磁性。當(dāng)鐵顯示超順磁性時(shí)，木鐵復(fù)合材就可能顯示木材超順磁性。這些理論可能構(gòu)成木材生產(chǎn)磁性和絕磁材性的理論基礎(chǔ)[5]。 木材的特性 木材的加工性能 木材是一種細(xì)胞結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的生物體，又是典型的各向異性材料，具有明顯的三個(gè)主平面。在它的木粉加工性能分析時(shí)，必須從三個(gè)不同的切面入手，才能了解木粉的構(gòu)造和性質(zhì)。這三個(gè)切面分別為橫切斷面——垂直于樹(shù)干木紋方向，徑切面——沿樹(shù)干方向并通過(guò)髓心的切面，弦切面——沿樹(shù)干方向并與年輪或樹(shù)皮成切線相切的切面[6]。 木粉的構(gòu)造木粉構(gòu)造分宏觀木粉構(gòu)造和微觀木粉構(gòu)造。木粉宏觀構(gòu)造指用肉眼和在10倍放大鏡下能觀察到的木粉構(gòu)造。木材的微觀木粉構(gòu)造則需用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡通過(guò)幾百倍，幾千倍甚至幾十萬(wàn)倍放大后才能觀察到的構(gòu)造。木材的普通木粉分析屬于宏觀構(gòu)造分析，納米木粉的分析屬于微觀構(gòu)造的分析[3]。木粉宏觀構(gòu)造是木材表面的特征，它和樹(shù)皮、邊材、芯材、髓心、年輪、管孔、樹(shù)脂道、木薄壁組織、波痕及材色、氣味、結(jié)構(gòu)、木粉、光澤等特征有關(guān)。木粉結(jié)構(gòu)是組成木材的表面構(gòu)造。在木材中，從橫切面觀察，木粉為不規(guī)則的粒狀形狀，弦切面可見(jiàn)與縱向垂直的木射線構(gòu)成木粉。木粉的形態(tài)對(duì)納米的表面木粉性能影響甚大，木粉微粒的長(zhǎng)度、長(zhǎng)寬比、木粉直徑比（L:D）越小，納米級(jí)超細(xì)木粉粒度就越細(xì)[3]。 亞納米級(jí)超細(xì)木粉加工技術(shù)的應(yīng)用 納米級(jí)超細(xì)木粉加工技術(shù)在木材工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用在木材工業(yè)中，木材的納米級(jí)超細(xì)木粉可能完全改變木材液化的方式和成本，使木材液化真正工業(yè)化[7]。在復(fù)雜木雕制品的加工中，采用RPM （直接CAD技術(shù)）利用將納微米木粉或木纖維形成復(fù)雜木雕制品，可能開(kāi)創(chuàng)一種新的木制品加工方法。納米級(jí)超細(xì)木粉材料的工業(yè)化前途已經(jīng)明朗，廉價(jià)、批量生產(chǎn)納米級(jí)超細(xì)木粉材料的商業(yè)化環(huán)境已經(jīng)形成。納微米技術(shù)在木材工業(yè)上的應(yīng)用將有巨大的商業(yè)價(jià)值[8]。納米級(jí)超細(xì)木粉生產(chǎn)的無(wú)污染膠粘劑可能代替含甲醛的有毒膠。膠粘劑的綠色革命可能從木材的納微米技術(shù)開(kāi)始。目前，納米級(jí)超細(xì)木粉能獲得較大利潤(rùn)的產(chǎn)品是家具裝飾納米涂料，以家具表面需求確定生產(chǎn)成品類型。由于納米級(jí)超細(xì)木粉的天然特性，木材膠粘劑作為納米的產(chǎn)品可以做到成本低于傳統(tǒng)尿醛膠，但環(huán)保效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)膠粘劑，投資不變，生產(chǎn)成本基本不增加， 且不論性能、環(huán)保和外觀，它和木材基本相似。因此，競(jìng)爭(zhēng)力自然高于傳統(tǒng)膠粘劑[68]。納米技術(shù)制造的阻燃涂料可以使木材和外界完全隔絕，作為木材的這種納微米涂飾材料可能最廉價(jià)的解決木材的阻燃問(wèn)題[9]。木制磁材料和木制絕磁材料的研究將使磁材料和絕磁材料生產(chǎn)的成本下降，在納微米材料中，木制納微米粉的成本可能是最低的。木材的絕磁特性在這種材料中將得到充分的發(fā)揮。木材和磁性材料的親和性和低廉的成本為制造木制磁材料提供了條件。發(fā)光木材的開(kāi)發(fā)也將依賴木材納微米技術(shù)的開(kāi)發(fā)。木制高強(qiáng)度薄膜產(chǎn)品將靠木材微米木纖維的高密度模壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)。高密度木制產(chǎn)品的強(qiáng)度可以和普通鋼材相比擬。木基空腔體材料和多孔材料的制備技術(shù)也是木材納微米技術(shù)的發(fā)展方向。利用納微米技術(shù)制成的木陶瓷其性能同樣會(huì)更加優(yōu)良[610]。 高質(zhì)量納米級(jí)超細(xì)木粉加工技術(shù)是提高木材利用價(jià)值的最佳途徑木材是4種常用工程材料（鋼材、石材、塑料、木材）中唯一可再生的材料，隨著人類天然資源的日趨枯竭，前3種天然材料的耗盡之日僅僅是時(shí)間問(wèn)題。隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的木材資源幾乎都進(jìn)入良性循環(huán)。中國(guó)隨著天然林保護(hù)工程的深入，中國(guó)木材資源進(jìn)入良性循環(huán)也為期不遠(yuǎn)。人類木材采之不盡，用之不竭之日即將到來(lái)。隨著木材現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展，在特定場(chǎng)合（絕緣、絕磁、保溫、輕結(jié)構(gòu)、各向異性、有紋理要求等場(chǎng)合）替代其它3種材料，在未來(lái)不可再生的礦物資源原料枯竭之時(shí)全面替代鋼材、石材和塑料將具有深遠(yuǎn)的意義。木材和其它材料一樣，在加工成納微米尺寸以后，材料特異性質(zhì)、尺寸效應(yīng)及其變化