【正文】 套也起到擠壓作用，高速旋轉(zhuǎn)的沈陽農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 切滾保證送來的廢枝及時切碎、擊碎并排出，此過程必須保證剛開始進料要少、不能太厚。 2. 高轉(zhuǎn)速，靠高轉(zhuǎn)速使切滾切割、擊碎效果更好。 5．本機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積少、適應(yīng)性好、成本低。 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。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 型號： 112 4YM? 同步轉(zhuǎn)速： min/1500r 額定功率： kwN 4? 滿載轉(zhuǎn)速： min/1440r 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩： 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩： 極數(shù)： 4 極 機座中心高： mm112 小型枸杞廢枝粉碎機的設(shè)計 10 （ 1） 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，由于切滾切片為對稱排列，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動過程中切片所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到切片產(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。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。 軸 軸材料的選用 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。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。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。 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。 傳動方式的確定 本機采用帶傳動方式 。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。 2)驗算帶速 V。 V帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 dL 1）根據(jù)《機械設(shè)計》式（ 820），初 定中心距 0 300a mm? 。 由 1 90dd mm? 和 1 1440n? r/min,查《機械設(shè)計》表 68c 得 Po= 根據(jù) 1 1440n? r/min， i= 和 A 型帶，查《機械設(shè)計》表 68b 得 △ P= 查《機械設(shè)計》表 65得 ? ? ,表 82得 K1=,于是 Pr=(Po+△ Po) 小型枸杞廢枝粉碎機的設(shè)計 14 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。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。它起到穩(wěn)定和安裝其他部件的作用。 由于枸杞廢枝的物理特點進料口設(shè)計為一定張角，這有利于人工進料時把挑送工具上的廢枝滑落。少數(shù)量的短齒小型枸杞廢枝粉碎機的設(shè)計 16 起到擠壓、連續(xù)進料作用 （撥滾順時針旋轉(zhuǎn)，這樣最大程度的減 少廢枝纏繞，主要起播送、連續(xù)進料、擠壓作用） ，為保證不堵塞進料粒度一般為 100～ 200mm： 圖 7： 撥滾 切滾的設(shè)計 切滾長 l=550mm,r=35mm。廢枝嫩且脆，因此切滾可以實現(xiàn)折斷及粉碎效果。對于 31310 型圓錐滾子軸承，由文獻中查得 mma 24? 。 表 主軸受力情況 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NFNF NhNh 1 6 1, 1 2 4 21 == NFNF NvNv , 21 == 彎矩 M mmNmmMNM hh .2 2 7 6 3 52 7 4 8 9 0 21 == mmNmmMNM vv . 5 6 7 1 9 0 0 21 == 總彎矩 mmNm m MNM . 2 9 0 7 7 5 1 4 721 ?? 扭矩 T mmNT ?? 101867 圖 9 主軸受力情況圖 小型枸杞廢枝粉碎機的設(shè)計 18 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度【 20】 。 (2).截面 III 左側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 333 mmdW ???? 抗扭截面系數(shù)： 333 9 4 6 mmdW T ???? 截面 III 左側(cè)的彎矩 M 為： mmNMM ????? 2 0 5 7 8 21 1 950391 截面 III 的扭矩 T 為： mmNT ?? 101867 截面上的彎曲應(yīng)力： M P aWMb ??? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： M P aWTTT ??? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻得 MPa640?B? ， MPa2751 ??? ，MPa1551 ??? 。 滾動軸承的校核 軸承的預(yù)計壽命 hLH 5000039。因 ??dr ， ??dD ，經(jīng)插值后可查 得： 沈陽農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 ??? ， ??? 又由文獻可得軸的材料的敏性系數(shù)為： ??q ， ??q 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為： )1(1 ???? ??? ?qk （ 42） 2 7 )1(1 ???? ??? ?qk （ 43） 由文獻的尺寸系數(shù) ??? ；扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)為： ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強化處理，即 1?q? ，則綜合系數(shù)為： 1 ???????? ??kK （ 44） 1 ???????? ??kK （ 45） 查手冊得碳鋼的特性系數(shù)： ~??? ，取 ??? ~??? ，取 ??? 于是，計算安全系數(shù) caS 值，則 ??? ? maKS ??????? （ 46） ??? ? maKS ??????? （ 47） ?????? SSS SSS ca???? （ 48） 故可知其安全。因此 ][ 1?? ??ca ，故安全 。 沈陽農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 從軸 的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險截面。 圖 8： 切滾 4 軸的受力分析與強度校核 主軸強度的校核 主軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。切齒為條狀，也成四行圓周對稱排布，這樣利于 受力及整體穩(wěn)定性。撥齒垂直高度 h=30mm， r=5mm。前后兩邊距 l=580mm,此短距離利于撥滾和切滾的連續(xù)、不堵塞工作。且提高了防護等級和絕緣等級、結(jié)構(gòu) 合理、產(chǎn)品先進、應(yīng)用很廣泛。粉碎機所需要的功率為 kwN ? ，故選用 Y 系列（ IP44）型三相籠 型異步電動機。Kl= 2)計算 V 帶的根數(shù) z Z=Pca/Pr= （ 34） 取 1 根。 3）按《機械設(shè)計》式（ 823）計算實際中心距 a。 3）計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 d 并驗算帶速 v 1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 。傳 動時， V 帶的兩個側(cè)面與輪槽接觸。 軸的轉(zhuǎn)速 在 第 三 章 中 已 確 定 電 動 機 轉(zhuǎn) 速 1n =1440r/min, 切 碎 機 主 軸 轉(zhuǎn) 速2n =1275r/min。 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。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。 （ 4） 螺母的選用 主要根據(jù)所用螺栓規(guī)格進行選擇： GB617086。 （ 2） 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 GB109679。 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。由于額定功率相同的電動機，如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價格越貴。 4．電機與主軸采用三角皮帶傳動，傳動裝置簡單，安全可靠。 廢枝經(jīng)粉碎后直接排地，人工收集。 切滾：對廢枝起到切 、沖擊粉碎。 滾動軸承：固定、潤滑作用。 7) 機型結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、體積小、占地少、成本低、以適合廣大農(nóng)戶生產(chǎn)。 3) 配套動力合理、度電產(chǎn)量高、提高生產(chǎn)率、降低能耗。 （ 2） 枸杞獨特的物理特點：枸杞廢枝數(shù)量大、長有小刺、廢枝堆積蓬松。 枸杞樹一般高 1m～ ，樹冠直徑均在 1m～ 2m，每年春天大概在三月份，人工修剪樹枝，將上年所生長的嫩枝剪掉，保留原先的老枝，嫩枝直徑一般在～ ，枸杞樹在冬天嫩枝也不干枯，它自身特點是在嫩枝上長有長約～ 的小刺，小刺直徑約 ，而且在嫩枝上生長密度很大，小刺有毒，被它劃傷后傷口會紅腫且略有瘙癢的感覺 ，枸杞廢枝數(shù)量大、長有小刺、廢枝堆積蓬松。枸杞種植、加工和利用是寧夏回族自治區(qū)多年來重點支持的一項重要的支柱產(chǎn)業(yè)，“十一五”期間，寧夏枸杞種植面積年均以 30%以上的速度遞增，占全國的 30%以上，干果年產(chǎn)量達(dá) 4 000 萬千克約占全國總量的 50%左右。 （ 2） 寧夏畜牧業(yè)發(fā)展的制約因素之一就是飼料短缺，而枸杞嫩枝在冬天如果可以粉碎成一定長度的短枝便可以作為寒冬動物優(yōu)質(zhì)的青飼料（由于枸杞嫩枝纖維多，可作為反芻類動物飼料）。作為被國家第一批列為既是食品又是藥品的枸杞 ,早已成為享譽海內(nèi)外的滋補食療珍品。 枸杞是歷史悠久、藥食同源、馳名中外的名貴中藥材 ,早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中就被列為上品 ,稱之為“久服 ,輕身不老 ,耐寒暑” 。 設(shè)計的目的和意義 我國是一個以農(nóng)業(yè)著稱的國家，農(nóng)業(yè)工程的發(fā)展是當(dāng)前我國經(jīng)濟社會發(fā)展和解決 “三農(nóng)”問題的需要，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分。因此，中小型粉碎機采用平面刀盤結(jié)構(gòu)是一個發(fā)展方向。 盤式粉碎機由于飛刀運動時的切削平面固定不變，飛刀和底刀可以很好的形成剪切作用，適宜加工原木、劈木、木芯、較厚的板皮和成捆的枝椏材，因其進料槽為方形或圓形，可充分發(fā)揮其生產(chǎn)能力，主要用于生產(chǎn)規(guī)模較大的人造板企業(yè)和造紙企業(yè)。 圖 2 農(nóng)業(yè)切碎機 沈陽農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 揉搓滾壓 揉搓滾壓方式多用于顆粒物料及干粗纖維物料的加工。 小型枸杞廢枝粉碎機的設(shè)計 4 錘片式粉碎機 秸稈類粗纖維青飼料一般徑向尺寸比較大，在被粗切成小段后，如用錘片式 粉碎機進行粉碎，由于尺寸較大，物料與錘片的接觸面積較大，同時錘片棱角與物料的接觸幾率小，加之現(xiàn)今的市場上的錘片式粉碎機多為有篩粉碎機，含有水分較多的青秸稈物料極易造成篩孔阻塞，導(dǎo)致粉碎效果很差，因此不宜采用錘片式粉碎機。張乾能、宗力利用UG NX 的三維建模功能，建立粉碎機的三維模型 等 。水滴型粉碎機是將普通錘片粉碎機的粉碎室從圓形變?yōu)榱怂涡?，這樣既增大了粉碎室篩板的有效篩理面積，又能破壞物料在粉碎室形成環(huán)流，有利于粉碎后物料排出粉碎室，粉碎效率有所提高。粉碎加工的設(shè)備是 粉碎機，常用粉碎機的類型主要有錘片式粉碎機、齒爪式粉碎機及勁錘式粉碎機，其中錘片式粉碎機是目前使用最多的機型。 完成了詳細(xì)的設(shè)計說明書及答辯材料。 目前國內(nèi)外市場出現(xiàn)了多種原理的粉碎機，但是 均不適宜枸杞粉碎，再參照其它粉碎機原理和 結(jié)構(gòu)特點 ，探究性設(shè)計出一種小型枸杞廢枝粉碎機。 枸杞嫩枝大有用途 ， 它富含多種有益元素對牲畜消化免疫系統(tǒng)大有益處。 該生在論文答辯中， 思路清晰，表達(dá)比較比較簡潔明確，回答問題比較準(zhǔn)確。 論文研究結(jié)果對生產(chǎn)實踐具有一定的理論意義和指導(dǎo)意義。 該生論文達(dá)到了 沈陽農(nóng)業(yè)大 學(xué) 機械設(shè)計制造及其自動化 本科專業(yè) 畢業(yè)論文的要求和水平，同意 其提交并 進行畢業(yè)論文答辯。論文研究結(jié)果對生產(chǎn)實踐具有一定理論意義和指導(dǎo)意義，理論上明確了枸杞廢枝粉碎機關(guān)鍵部件