【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(xiàn) [4]得 640MPa? ?B ， 1 275MPa?? ? ，1 155MPa?? ? 。對(duì)于 1206 型 調(diào)心球 軸承，由文獻(xiàn)中查得 8e mm? 。 已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 取 V 帶傳動(dòng)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(dòng)的計(jì)算 （ 1） 傳動(dòng)比取 4 ? ， 主動(dòng)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(jì)算 （ 1）確定 減速器計(jì)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(dòng)頻率系數(shù) 2f =1,于是 3 3 1 2cP P f f?? 。 （ 8）計(jì)算壓軸力 pF 39。 39。39。 （ 1） 確定計(jì)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(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 1）計(jì)算減速器帶輪的基準(zhǔn)直徑 。選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)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(zhǎng)度 l 為： 39。大多數(shù)盤式秸稈粉碎機(jī)不設(shè)強(qiáng)制進(jìn)料機(jī)構(gòu)，僅有進(jìn)料槽（又稱喂料槽）。 本切碎機(jī)的主要作用對(duì)象是生物質(zhì)秸稈，調(diào)節(jié)定刀與動(dòng)刀的間隙，可切碎 220mm 長(zhǎng)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(jī)的整體設(shè)計(jì) 分析兩種類型的切 碎機(jī)，各有優(yōu)勢(shì)，但考慮到本設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)出 適合小型養(yǎng)殖場(chǎng)、專業(yè)戶和個(gè)體農(nóng)戶要求的小型 秸稈切碎 機(jī) ，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(jiǎn)單，效率高的設(shè)計(jì)要求，選擇 錘片式切碎機(jī) 。工作時(shí) ,被加工的物料進(jìn)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(guò)篩孔漏下。其余大部份企業(yè) ,還只是在生產(chǎn)一些老型號(hào) 的產(chǎn)品 ,有些是維持狀況 ,有些就走下坡路 ,難于維持生機(jī)。易損件篩片壽命長(zhǎng) 。 我國(guó)秸稈切碎機(jī)的發(fā)展 我國(guó) 切 碎機(jī)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái) ,我國(guó)飼料機(jī)械行業(yè)中以江蘇溧陽(yáng)糧機(jī)廠、江蘇揚(yáng)州糧機(jī)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(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)。 我國(guó)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(jī)的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方案、主要零部件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、性能參數(shù)的確定以及本機(jī)的工作原理。 22 動(dòng)刀的設(shè)計(jì) 22 刀盤部分的設(shè)計(jì) 21 進(jìn)料槽的設(shè)計(jì) 3 設(shè)計(jì)要求 2 我國(guó)切碎機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的狀況 2 我國(guó)切碎機(jī)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 2 我國(guó)秸稈切碎機(jī)的發(fā)展 3 切碎機(jī)的主要種類 因此研制秸 稈和牧草等青物料加工機(jī)械存在著客觀的必要性。 我國(guó)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(guó)草場(chǎng)資源豐富，每年生產(chǎn)牧草近 2 億噸。 該秸稈切碎機(jī)帶有錘片和揉搓板，具有粉碎揉切功能。對(duì)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(jī)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(chǎng)需求來(lái)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ,并具有自主開(kāi)發(fā)能力 ,能下力氣進(jìn)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(tuán)、江蘇牧羊集團(tuán)。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(duì)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(jī)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(jī)的結(jié)構(gòu) Figure 1 The structure of the 預(yù)期結(jié)果 本秸稈切碎 機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，零件加工方便，操作簡(jiǎn) 便， 質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，自動(dòng)輸料秸桿切碎長(zhǎng)度可調(diào)，帶有粉碎、揉切功能 ； 減輕 了 勞動(dòng)強(qiáng)度，改善 了 勞動(dòng)條件，提高 了 勞動(dòng)生產(chǎn)效率。盤式機(jī)是由安裝在刀盤上的飛刀和安裝在進(jìn)料槽上的底刀形成剪切機(jī)構(gòu)的。BD 為進(jìn)料槽的中心線， 39。 YL 系列電動(dòng)機(jī)是新型高效節(jié)能產(chǎn)品 ,具有體積小、容量大 ,起動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)越等特點(diǎn) ,符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 的有關(guān)規(guī)定 ,并實(shí)現(xiàn)同一機(jī)座號(hào)單、三相異 步電動(dòng)機(jī)等級(jí)相同 ,提高了單、三相電動(dòng)機(jī)的互換性和通用性 ,被廣泛應(yīng)用于冷凍機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、小型機(jī)床以及農(nóng)副業(yè)和家用電器等方面 。 （ 8）計(jì)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(jì)算 根據(jù) 參考資料 [1]表 3 得：選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 1i =；電動(dòng)機(jī) 功率P= ；轉(zhuǎn)速 1n =1500 /minr ； 電動(dòng)機(jī)帶輪的 基準(zhǔn)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(zhǔn)長(zhǎng)度 1Ld =1250mm 3）計(jì)算實(shí)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(shí)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(jìn)行有關(guān)選型計(jì)算 。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在減速器和輸料壓輥之間采用鏈傳動(dòng) ； 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(shí)無(wú)劇烈振動(dòng)及沖擊，轉(zhuǎn)速較 低，選擇 40 鋼，經(jīng)過(guò)淬火 、 回火熱處理后的齒面硬度為 4050HRC。 切碎機(jī) 主軸的計(jì)算 （ 1） 求主軸上的功率 1P ，轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T ， 選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 i=。 為方便 軸承的固定，根據(jù)軸承型號(hào) 1206，參照 參考資料 [2]表 62104 初選 選擇滾動(dòng)軸承座型號(hào)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(zhǎng)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(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)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(qiáng)度 1） 判斷危險(xiǎn)截面 ， 根據(jù)應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)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(jì)中選用 直 刃口刀進(jìn)行切 削。若速度過(guò)高，機(jī)器工作的穩(wěn)定性下降，對(duì)機(jī)器的 制造工藝要求和 24 成本將會(huì)提高；若速度過(guò)低，物料的加工合格率下降。在設(shè)計(jì)中不僅要從繪圖方面出發(fā)，還要考慮實(shí)際加工工藝。 5 其他輔助部件的設(shè)計(jì) 搓板的設(shè)計(jì) 搓板是安裝在機(jī)蓋圓半壁上的齒形板，沒(méi)有斜度，然后每隔三度打斷三度的弧長(zhǎng)的齒 出料斗的設(shè)計(jì) 出料斗是保證出料順利，根據(jù)整機(jī)的特點(diǎn)，出料斗設(shè)計(jì)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(guò)剪切，彎折，最后焊接而成，保證出料方便 機(jī)架的設(shè)計(jì) 根據(jù)零件的裝配合定位特點(diǎn)設(shè)計(jì)機(jī)架，機(jī)架要起到支撐整機(jī)的功能，設(shè)計(jì)采用兩平行的支角來(lái)支撐，進(jìn)料斗，出料斗采用焊接。錘片是揉搓機(jī)的 重要部件，錘片的數(shù)量不應(yīng)過(guò)多或過(guò)少，若數(shù)量過(guò)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(guò)細(xì)，單位物料耗電高、生存率下降。 由于 本次設(shè)計(jì)的切碎機(jī)主要是切削成捆的秸稈，最大切削直徑為 50mm ， 故設(shè)計(jì) 進(jìn)料槽的尺寸為 70 60 20 0mm mm mm??，進(jìn)料槽的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，方便自由進(jìn)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 ??????? ? ? ?