【導讀】本課題是立式?jīng)_擊粉碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。首先介紹了一下國內(nèi)外粉碎機生產(chǎn)技。進行整體方案的確定。粉碎部分包括粉碎盤和齒形襯套。平穩(wěn)無噪聲，且適用于較大距離間兩軸的傳遞。設(shè)計過程中的很多數(shù)據(jù)都是采用。以往的經(jīng)驗值，選材部分也是通過以往的經(jīng)驗來選擇。通過查閱相關(guān)的技術(shù)手冊。知道各部分的功能及組成。其次查閱相關(guān)緊固件的尺寸，理論聯(lián)系實際確定。各部件選用的制作材料。最后運用CAD畫出總的裝配圖及主要部件的零件圖。

　　

【正文】 ( 1d + 2d )0a 2(1d + 2d ) （ 45） 取 0a =1200mm 根據(jù) ? ? ? ?02120 1 202 24d ddL a d d a? ?? ? ? ? （ 46） ? ? 24 0 0 3 5 53 . 1 42 1 2 0 0 ( 4 0 0 3 5 5 )2 4 1 2 0 0?? ? ? ? ? ? ? 由《機械設(shè)計手冊》表 1214 選帶的基準長度 3550dL mm? 00 3 5 5 0 3 5 8 5 . 81 2 0 0 1 1 8 222ddLLa a m m? ?? ? ? ? ? （ 47） 驗算主動輪上的包角 1? 00 0 0 0 0210 4 0 0 3 5 51 8 0 6 0 1 8 0 6 0 1 7 7 .7 1 2 01182dd a? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 48） 主動輪包角合適 太原理工大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 確定 V帶根數(shù) z a)由線性插值法求得額定計算功率 P0 0 2 7 . 5 7 2 6 . 2 12 7 . 5 7 ( 7 6 4 7 0 0 ) 2 8 . 4 48 0 0 7 0 0P k w?? ? ? ? ?? （ 49） 額定功率值的增量△ P0=,包角系數(shù) Kα =,長度系數(shù) KL= b)計算 V帶根數(shù) z ? ? taca kkpp pZ 11 ??? （ 210） 由《機械設(shè)計手冊》表 12118 1 kw? kwP ?? 由《機械設(shè)計手冊》表 12121 ? 由《機械設(shè)計手冊》表 12122 ? ? ? )( 7711 ???????? taca kkpp pZ 根 取 z=5 根 計算單根 V帶初拉力 F 20 2 .55 0 0 1 caaPF m vK v z??? ? ????? (211) 由表 12123 m= 1??mkg 20 2 . 5 7 75 0 0 1 0 . 6 2 1 8 . 2 8 5 0 . 70 . 9 9 5 1 8 . 2FN??? ? ? ? ? ??? ??? 計算對軸的壓力 FQ 2sin2 10 azFFQ ? (412) NazFF Q 1 6 7 9 02 7 7s i n1 4 0 4622s i n2 210 ?????? 太原理工大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 22 5 立式?jīng)_壓式秸稈粉碎機 主要參數(shù)的確定 基本結(jié)構(gòu)參數(shù) 轉(zhuǎn)子的直徑與長度 [7] 轉(zhuǎn)子直徑一般根據(jù)給料塊的尺寸來決定，提出轉(zhuǎn)子直徑與給料塊尺寸之比為 ～ 5,大型破碎機取低值。 D=1000mm。 轉(zhuǎn)子軸直徑與長度之 比值一般為 ～ 2，物料沖擊力較強時 ,應(yīng)取較大的比值 . ～?LD （ 51） mmDL 8 8 0 0 ??? （ 52） 基本結(jié)構(gòu)尺寸 [11] a．給料口寬度、長度、高度、傾角 給料口寬度大于 2倍最大給料尺寸取 B=300mm、 L=310mm,為了要求給料有一 定的垂直下落速度取 h=560mm,要求入料塊經(jīng) 導板給入，因此，導板的傾角不應(yīng)小于 ?? 600 ，否則引起給料塊的堆積。 b．卸料口尺寸 破碎機的卸料口尺寸由產(chǎn)品粒度的大小來決定。 c．給料方式 破碎機要求給料塊有一定的垂直下落速度，故給料口一般都設(shè)置在機架的上方。 錘頭質(zhì)量的確定 [11] 由于 立式?jīng)_壓式秸稈粉碎機 的錘頭是通過偏心銷軸固定在轉(zhuǎn)子上的，所以正確地選擇錘頭質(zhì)量消耗都有很大的作用，如果錘頭質(zhì)量選的過小，則可能滿足不了錘頭一次就將物料破碎的要求。若是選 得過大，這是不經(jīng)濟的，而且旋轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生的離心力也很大，對轉(zhuǎn)子上的其它零件要產(chǎn)生影響并且易損壞。因此，錘頭質(zhì)量一定要滿足錘擊一次使物料破碎，并使無用功率消耗達到最小值，同時還必須不使錘頭過度向后偏倒。 計算錘頭質(zhì)量的方法有兩種：一種是使錘頭運動起來產(chǎn)生的動能等于破碎物太原理工大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 23 料所需的破碎功，另一種是根據(jù)碰撞理論的動量相等原理。前一種方法由于沒有考慮錘頭打擊物料后的速度損失，故計算出來的錘頭質(zhì)量往往偏小，需要根據(jù)實際情況修正。 按動能定理計算錘頭質(zhì)量 kgKKnD Nm 2132 510438 ?? （ 53） 式中 D ─ 轉(zhuǎn)子直徑， mm ； n ─ 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速， m/s； 1K ─ 轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù)； 2K ─ 轉(zhuǎn)子橫向每排的錘頭個數(shù)； 因為 601000 39。?? nEN （ 54） EKKE 2139。? （ 55） 221mvE? （ 56） 60Dnv ?? （ 57） 式中 N ─ 電動機功率， kw； E ─ 錘頭的動能， J； m ─ 錘頭的質(zhì)量， kg； v ─ 錘頭的圓周速度， m/s； 39。E ─ 轉(zhuǎn)子上全部錘頭每轉(zhuǎn)一次所產(chǎn)生的動能 , J； 所以 kwKKnDnmN 7202001000 21222 ??? ? kgKKnDm 0 0 0 7 2 0 0601 0 0 0104387 2 0 0601 0 0 010438 225452221545 ???? ?????????? 按動量定理計算錘頭質(zhì)量 國家碰撞理論動量相等的原理計算錘頭質(zhì)量時，考慮到錘頭打擊物料后必然 會產(chǎn)生速度損失。如果錘頭打擊物料后，其速度損失過大，就會使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒，這時錘頭由于速度減小而使動能減小，在下一次與物料相遇時，物料通過而不破碎物料，因而會降低破碎機的生產(chǎn)率和增加無用功的消耗。為了使錘頭打擊物料后產(chǎn)生的偏倒，能夠 由離心力的作用而在第二次破碎物料前很快恢復到正常工作位置，就要求錘頭打擊物料后的速度損失不宜過大。根據(jù)實踐經(jīng)驗，錘頭打擊物料后的允許速度損失隨著破碎機的規(guī)格大小而變，一般允許速度太原理工大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 損失為 40～ 60％。即 ? ? 12 vv ? （ 58） 式中 1v ─ 錘頭打擊物料前的圓周線速度， m/s； 2v ─ 錘頭打擊物料后的圓周線速度， m/s； ? ? vtdm ～??? （ 59） 式中 ? ─ 修正系數(shù)， ? =～ ? ─ 物料的抗壓強度 , aP d ─ 物料邊長 , m t ─ 錘頭打擊物料的時間 ,一般采用 ～ 。 ? ? vtdm ～??? ? ? 2237 ?? ?????? ? 200 ????????? rrmm （ 510） 式中 0m ─ 錘頭的實際質(zhì)量， kg； 0r ─ 錘頭重心到懸掛點的距 離， m； r ─ 錘頭打擊中心到懸掛點的距離， m。 200 ????????? rrmm 003 2 ????????? 主要工作參數(shù)的確定 轉(zhuǎn)子的速度 從 立式?jīng)_壓式秸稈粉碎機 的特點可看見，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是 粉碎 機的重用工作參數(shù)，它影響著 粉碎 機的 粉碎 效率、破碎比和生產(chǎn)能力。 由 Dvn ?60? （ 511）式中 v ─ 轉(zhuǎn)子的圓周速度， m/s； D ─ 轉(zhuǎn)子直徑， m。 得 smnDv / ????? ? 一般中小型粉碎 機的轉(zhuǎn)速為 750～ 1500r/min，圓周速度為 25～ 70m/s。 生產(chǎn)能力 [7] 太原理工大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 K n rZLb dQ k ?60? （ 512） 式中 L ─ 轉(zhuǎn)子長度， m； b ─ 卸料篦條間歇， m； kd ─ 出料塊的粒度， m； Z ─ 卸料篦條間歇的數(shù)目， ? ─ 松散與排料不均勻系數(shù) ； K ─ 轉(zhuǎn)子圓周方向錘子的排數(shù)； n ─ 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， r/min； r ─ 石灰石的堆積比重， 3/mt 。 K n rZLb dQ k ?60? ht / ????????? 功率 [12] 功率消耗和很多因數(shù)有關(guān)，但主要取決于物料的性質(zhì)，轉(zhuǎn)子的圓周速度，破碎比和生產(chǎn)能力。 kwefnmRN?332101088 ?? （ 513） 式中 m ─ 錘頭質(zhì)量， kg； R ─ 轉(zhuǎn)子半徑， m； n ─ 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， r/min； ? ─ 機械效率， ? =～ ； f ─ 修正系數(shù)。與轉(zhuǎn)子的圓周速度有關(guān)，隨圓周速度增加而減少，因為速度愈高，每個錘頭打擊物料的機會率愈低。 查《建筑材料機械設(shè)計》表 14 得 f =。 ?332101088 ?? efnmRN kwo 0 8 8 0 0 1 2 7 332 ??? ????? 轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計 [4] 軸的設(shè)計計算及校核 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 a) 軸的材料及熱處理 由 于破碎機的設(shè)計功率不是太大，對其重量和尺寸無特殊要求，故選擇常用材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 b)初估軸徑 太原理工大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 26 按扭矩初估軸的直徑， 查《機械設(shè)計》 表 102，得 C=106117，考慮倒安裝皮帶輪僅受扭矩作用，取 C=110，則 3min nPCd ? (514) 式中： C—— 由軸承的材料和承載情況縮確定的常數(shù)； P—— 軸的輸出功率， kw； n—— 軸的轉(zhuǎn)速， r/min. mmmmnPcd 33m i n ???? 符合要求，所以軸的設(shè)計合格。 軸的強度計算 [1] 軸的各段長度主要根據(jù)軸上零件的轂長或軸上的零件配合部分的長度確定。另外，也要根據(jù)機體及軸承蓋等零件有關(guān)。本設(shè)計中，綜合考慮機體、轉(zhuǎn)子、襯板、軸承座等因素的影響后，軸的具體設(shè)計尺寸如圖 51 所示。 圖 51 軸的結(jié)構(gòu)尺寸 粉 碎力的確定 沖擊時間的計算 v Rt ? (515) 式中 : R—— 料塊的半徑， m； v—— 轉(zhuǎn)子的圓周速度， m/s。 st 0 4 9 ??? 破碎力 P 的計算 tmvP 0? (516) 太原理工大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 27 式中 : P—— 粉 碎力， N； m—— 料塊的質(zhì)量， kg； v0—— 沖擊后物料的速度， m/s； t—— 沖擊時間， s。 NtmvP 2 9 6 3 70 4 9 251 0 0 ???????? 軸的 受力分析 (見圖 52) a． 畫軸的受力簡圖 (見圖 b)。 圖 52 軸的受力分析及彎扭矩圖 b． 計算支承反力。 由式： 3231 2lldFlFF arHR ??? (517) 得 NNll dFl