【正文】 (43) 截面 III 左側(cè)的彎矩 M 為： 1 3 9 5 0 205782119M M N m m?? ? ? ? (44) 截面上的彎曲應(yīng)力： 2 1 .6b M MPaW? ?? (45) 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 5 .2 3T TT MPaW? ?? (46) 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻 [4]得 640MPa? ?B ， 1 275MPa?? ? ，1 155MPa?? ? 。對于 1206 型 調(diào)心球 軸承，由文獻中查得 8e mm? 。 已初步確定了軸的各段直徑和長度。 取 V 帶傳動的效率為 ?? ，則 1 5 6P P kw?? ? ? ? (37) 21 111 5 0 0 / m in3 .4n n ri? ? ? ?441 /minr (38) 于是 16 12 2 0 . 5 2 89 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 441PT N m mn? ? ? ? ?11434Nmm? (39) （ 2）初步確定軸的最小直徑 ， 先按參考資料 [1]中，式 152 初步估算軸的最小直徑。 鏈傳動的計算 （ 1） 傳動比取 4 ? ， 主動鏈輪轉(zhuǎn)速 3431 3 6 3 .6 / m in25nnri? ? ? /minr (30) 減速器的輸出功率 4 3 2 8 2P P k w?? ? ? ? 。 減速器的計算 （ 1）確定 減速器計算輸入功率 ， 查參考資料 [2]表 15250 和表 15251，取工作載荷系數(shù) 1f =；啟動頻率系數(shù) 2f =1,于是 3 3 1 2cP P f f?? 。 （ 8）計算壓軸力 pF 39。 39。39。 （ 1） 確定計算功率 1caP ,由參考資料表 87 查得工作情況系數(shù) 1 ? ， 11ca AP K P?? (16) （ 2）選擇 V 帶的帶型 ,根據(jù) 1caP ﹑ 1n 由參考資料 [1]圖 811 確定選用 Z 型 （ 3）確定帶輪的基準直徑 d 并驗算帶速 v 1）計算減速器帶輪的基準直徑 。選定電動機的型號為： YL8014。CD 平行于刀盤 8 軸線，其值等于刀盤伸出量，則秸稈切碎的長度 l 為： 39。大多數(shù)盤式秸稈粉碎機不設(shè)強制進料機構(gòu)，僅有進料槽（又稱喂料槽）。 本切碎機的主要作用對象是生物質(zhì)秸稈，調(diào)節(jié)定刀與動刀的間隙，可切碎 220mm 長的物料，更換不同規(guī)格的網(wǎng)篩，可加工不同規(guī)格的物料。 秸稈切碎機的整體設(shè)計 分析兩種類型的切 碎機，各有優(yōu)勢，但考慮到本設(shè)計旨在設(shè)計出 適合小型養(yǎng)殖場、專業(yè)戶和個體農(nóng)戶要求的小型 秸稈切碎 機 ，為了滿足園林花卉的青飼料、堆肥的需要，結(jié)合使用方便安全，結(jié)構(gòu)簡單，效率高的設(shè)計要求，選擇 錘片式切碎機 。工作時 ,被加工的物料進入粉碎 室內(nèi) ,受到高速旋轉(zhuǎn)的錘片的反復(fù)沖擊、摩擦和在齒板上的碰撞 ,從而被逐步粉碎至需要的粒度通過篩孔漏下。其余大部份企業(yè) ,還只是在生產(chǎn)一些老型號 的產(chǎn)品 ,有些是維持狀況 ,有些就走下坡路 ,難于維持生機。易損件篩片壽命長 。 我國秸稈切碎機的發(fā)展 我國 切 碎機的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 20 世紀 90 年代以來 ,我國飼料機械行業(yè)中以江蘇溧陽糧機廠、江蘇揚州糧機廠為 代表的企業(yè)適應(yīng)改革潮流 ,先后組建了江蘇正昌集團和江蘇牧羊集團。 我國每年有數(shù)百億斤飼料糧食和數(shù)千億斤農(nóng)作物秸稈被粉碎加工成飼料。為此，主要介紹了秸稈類青物料粉碎機的設(shè)計思想、設(shè)計方案、主要零部件的設(shè)計要點、性能參數(shù)的確定以及本機的工作原理。 22 動刀的設(shè)計 22 刀盤部分的設(shè)計 21 進料槽的設(shè)計 3 設(shè)計要求 2 我國切碎機生產(chǎn)企業(yè)的狀況 2 我國切碎機的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 2 我國秸稈切碎機的發(fā)展 3 切碎機的主要種類 因此研制秸 稈和牧草等青物料加工機械存在著客觀的必要性。 我國農(nóng)作物秸桿數(shù)量大、種類多、分布廣，每年農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量有 7 億噸左右，加上我國草場資源豐富，每年生產(chǎn)牧草近 2 億噸。 該秸稈切碎機帶有錘片和揉搓板，具有粉碎揉切功能。對水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應(yīng)性 。在粉碎機行業(yè)中絕大部分都是小型企業(yè)只有部分能根據(jù)市場需求來調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ,并具有自主開發(fā)能力 ,能下力氣進行技術(shù)改造的企業(yè) ,成為了行業(yè)中的龍頭企業(yè) ,如江蘇正昌集團、江蘇牧羊集團。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉(zhuǎn)錘片之間 4 的空間 ,利用錘片等對物料的打擊和搓擦作用 ,將物料破碎成若干小粒 ,是一種沖擊式粉碎設(shè)備。這種切 碎機有不同孔徑的篩子供選用 ,以適應(yīng)粉碎不同物料和粒度的要求。 9.輸料壓輥 圖 1 切碎機的結(jié)構(gòu) Figure 1 The structure of the 預(yù)期結(jié)果 本秸稈切碎 機，結(jié)構(gòu)緊湊合理，零件加工方便，操作簡 便， 質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，自動輸料秸桿切碎長度可調(diào)，帶有粉碎、揉切功能 ； 減輕 了 勞動強度，改善 了 勞動條件，提高 了 勞動生產(chǎn)效率。盤式機是由安裝在刀盤上的飛刀和安裝在進料槽上的底刀形成剪切機構(gòu)的。BD 為進料槽的中心線， 39。 YL 系列電動機是新型高效節(jié)能產(chǎn)品 ,具有體積小、容量大 ,起動及運轉(zhuǎn)性能優(yōu)越等特點 ,符合國際標(biāo)準 IEC 的有關(guān)規(guī)定 ,并實現(xiàn)同一機座號單、三相異 步電動機等級相同 ,提高了單、三相電動機的互換性和通用性 ,被廣泛應(yīng)用于冷凍機、泵、風(fēng)機、小型機床以及農(nóng)副業(yè)和家用電器等方面 。 （ 8）計算壓軸力 pF 010 m i n 1 4 6 . 6( ) 2 ( ) s in 2 2 5 1 . 8 s in22pF z F N?? ? ? ? ? ? (15) 減速器 V 帶輪的計算 根據(jù) 參考資料 [1]表 3 得：選擇帶傳動的傳動比為 1i =；電動機 功率P= ；轉(zhuǎn)速 1n =1500 /minr ； 電動機帶輪的 基準直徑 1d =71mm 。0()2 ( )24 ddd d d ddL a d d a? ?? ? ? ? (19) 2( 7 5 7 1 )2 4 5 0 ( 7 1 7 5 )2 4 4 5 0? ?? ? ? ? ? ?? 由 參考資料 [1]表 82 選帶的基準長度 1Ld =1250mm 3）計算實際中心距 1a 39。LK =，于是 39。 11( 2 .5 )( ) 5 0 0 caKPF q vK z v????? (25) 2( 2 . 5 0 . 9 9 ) 0 . 6 0 55 0 0 0 . 0 6 5 . 3 50 . 9 9 2 5 . 3 5????? ? ? ? ??????? N 應(yīng)使帶的實際初拉力 0F 0 min()F 。 根據(jù)使用條件，選擇 CW 型圓弧圓柱蝸桿減速器 ,由于減速器的使用條件與參考資料 [2]中表 15246 規(guī)定的應(yīng)用條件不一致，故應(yīng)進行有關(guān)選型計算 。根據(jù)設(shè)計要求，在減速器和輸料壓輥之間采用鏈傳動 ； 考慮到輸料壓輥的工況條件，轉(zhuǎn)速較低，一般選擇滾子鏈 ； 輸料壓輥工作時無劇烈振動及沖擊，轉(zhuǎn)速較 低，選擇 40 鋼，經(jīng)過淬火 、 回火熱處理后的齒面硬度為 4050HRC。 切碎機 主軸的計算 （ 1） 求主軸上的功率 1P ，轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T ， 選擇帶傳動的傳動比為 i=。 為方便 軸承的固定，根據(jù)軸承型號 1206，參照 參考資料 [2]表 62104 初選 選擇滾動軸承座型號為206SN ， 其主要參數(shù)如表 表 4 軸承座的主要參數(shù) Table 4 Main parameters of bearing d 2d D g A 30mm 35mm 62mm 30mm 82mm 3） 根據(jù)切削長度要求， 取刀盤到箱體壁的距離為 50mm ， 刀盤 的直徑為300mm ， 厚 12mm ， 取 =VL????? 120mm 。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取 e 值。 圖 9 主軸受力情況圖 Figure 9 The force of spindle （ 3） 精確校核軸的疲勞強度 1） 判斷危險截面 ， 根據(jù)應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響，和受載的情況，由彎矩和扭矩圖可知 B 截面所受彎矩和扭矩的最大，因此只需校核截面 III 即可。110 ( ) 9 9 4 9 1 .660HHfCL h LnP ?? ? ? (59) 故滿足預(yù)期壽命。 圖 7 各種幾何形狀的刀刃 Figure 7 All kinds of the geometry of the blade 在本次設(shè)計中選用 直 刃口刀進行切 削。若速度過高，機器工作的穩(wěn)定性下降，對機器的 制造工藝要求和 24 成本將會提高；若速度過低，物料的加工合格率下降。在設(shè)計中不僅要從繪圖方面出發(fā)，還要考慮實際加工工藝。 5 其他輔助部件的設(shè)計 搓板的設(shè)計 搓板是安裝在機蓋圓半壁上的齒形板，沒有斜度，然后每隔三度打斷三度的弧長的齒 出料斗的設(shè)計 出料斗是保證出料順利，根據(jù)整機的特點，出料斗設(shè)計成矩形和梯形相結(jié) 合的形狀，安裝在箱體的底部，由一塊鐵扎制的鋼板通過剪切，彎折，最后焊接而成，保證出料方便 機架的設(shè)計 根據(jù)零件的裝配合定位特點設(shè)計機架，機架要起到支撐整機的功能，設(shè)計采用兩平行的支角來支撐，進料斗，出料斗采用焊接。錘片是揉搓機的 重要部件，錘片的數(shù)量不應(yīng)過多或過少，若數(shù)量過多，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一定的情況下，揉搓次數(shù)增加，加工后的物料過細，單位物料耗電高、生存率下降。 由于 本次設(shè)計的切碎機主要是切削成捆的秸稈，最大切削直徑為 50mm ， 故設(shè)計 進料槽的尺寸為 70 60 20 0mm mm mm??，進料槽的長度較長，方便自由進料。 3） 截面 III 右側(cè)抗彎截面系數(shù) ， 3 3 50 12500W d m m? ? ? ? （ 50） 抗扭截面系數(shù) ， 3 3 50 25 00 0TW d m m? ? ? ? （ 51） 截面 III 的彎矩 M 為： 1 3 9 5 0 205782119M M N m m?? ? ? ? （ 52） 截面上的彎曲應(yīng)力： 1 6 .4 6b M M PaW? ?? （ 53）軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)為 ， ?????? ， 故得綜合系數(shù)為： 1 1 2 ..6 8kK ??????? ? ? ?