【正文】 ，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，所以正太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）23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 （53）kgKnDNm21325048??式中 D ─ 轉(zhuǎn)子直徑，mm ； n ─ 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，m/s；─ 轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù)；1K ─ 轉(zhuǎn)子橫向每排的錘頭個數(shù)；2因為 （560139。??nEN4） （5K2139。5） （56）2mvE? （57）60Dn?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；─ 轉(zhuǎn)子上全部錘頭每轉(zhuǎn)一次所產(chǎn)生的動能, J；39。所以 kwKnDN7206112??? kgm 52154 ????太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）24 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(fù)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，一般允許速度損失為 40～60％。即 （5??～ ?8）式中 ─ 錘頭打擊物料前的圓周線速度，m/s；1v ─ 錘頭打擊物料后的圓周線速度，m/s；2 （5??1～???9）式中 ─ 修正系數(shù)， =～?─ 物料的抗壓強度, ?aP ─ 物料邊長, md─ 錘頭打擊物料的時間,一般采用 ～。t??～???????? （5200??????rm10）式中 ─ 錘頭的實際質(zhì)量，kg；0m ─ 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???????.???????? 主要工作參數(shù)的確定太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）25 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 （5Dvn?60?11）式中 ─ 轉(zhuǎn)子的圓周速度，m/s；v ─ 轉(zhuǎn)子直徑，m。D得 smn/???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] （512）KnrZLbdQk?60?式中 L ─ 轉(zhuǎn)子長度，m； b ─ 卸料篦條間歇，m；─ 出料塊的粒度，m；kd 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/mtrZLbdQk?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。 （513）kwefnmRN?32108??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， =～；?? ─ 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f為速度愈高，每個錘頭打擊物料的機會率愈低。太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）26查《建筑材料機械設(shè)計》表 14 得 =。f?32108??efnmRN ??? 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 (514)3minPCd?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. mnPcd ???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。太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）27圖 51 軸的結(jié)構(gòu)尺寸 粉碎力的確定沖擊時間的計算 (515)? 式中: R——料塊的半徑，m； v——轉(zhuǎn)子的圓周速度，m/s。 .? 破碎力 P 的計算 (516) tmvP0? 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。 Nt ???? 軸的受力分析(見圖 52)a． 畫軸的受力簡圖(見圖 b)。太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）28圖 52 軸的受力分析及彎扭矩圖b． 計算支承反力。由式： (517)321ldFarHR??得 NlFarHR ??由式： (518)HRrF1??得 rHR ? 在垂直面上 (519) ??c． 畫彎矩圖（見圖 c， d，e ）由式： （520）lFMRHa?在水平面上，a—a 剖面左側(cè) mlFHRa ?????a—a 剖面右側(cè) NlRa ??.32‘太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）29在垂直面上 mNlFMVRaV ?????1098761432’合成彎矩，a—a 剖面左側(cè)由式： （521）aVaHa2?得 NNaVaHa ?????? 1093510982222a—a 剖面右側(cè) mMaVaa ???2782222‘’‘d．畫轉(zhuǎn)矩圖（見圖 f）由式： （522）2dFTt??得，轉(zhuǎn)矩 mNNdFTt ????? 1463060289 判斷危險剖面顯然，由圖中 a—a 截面處合成彎矩最大、扭矩為 T，該截面左側(cè)可能是危險剖面；b—b 截面處合成彎矩不是最大，但該截面左側(cè)軸徑小于 a—a 截面處軸徑，故 b—b 截面左側(cè)也可能是危險剖面。若從疲勞強度角度考慮，a—a 、b—b 截面處均有應(yīng)力集中，且 b—b 截面處應(yīng)力集中更嚴重，故 a—a 截面左側(cè)和 b—b 截面左、右側(cè)均有可能是疲勞破壞危險剖面。 軸的彎扭合成強度校核由《機械設(shè)計》表 101 查得??????,10,6001 ????? bbbMPaPa????由式 （523）dtW2)(.3a) a—a 截面左側(cè) 332323 9746110)(410.)( mdtbW??????????????由式 （5WTMe22)(???太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）3024） ????? ??????? MPaWTMe )30.(1035)( 2222b) b—b 截面左側(cè) 3833.. md?b—b 截面處合成彎矩 ： b 由式： （528lmMa?25） mNNlmMab ??????? 376095)76051093(28 ????? ??? MPaWTe )4.()82222 軸的疲勞強度安全系數(shù)校核由表 101 查得 。.0,.。5,30,65011 ?????? ?????PaMaPaBa． a—a 截面左側(cè) 332333 974610)(42.)( mdtbT ??????????由附表 101 查得 由附表 104 絕對尺寸 ；。,.???.????、軸經(jīng)過磨削加工表面質(zhì)量系數(shù) 則。950?彎曲應(yīng)力 （526）WMbPab ???應(yīng)力幅 平均應(yīng)力 Mpam切應(yīng)力 (527)TW??式中： T ─ 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩。太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）31 W ─ 抗扭截面系數(shù),。 ??? aTma 校核危險剖面疲勞強度安全系數(shù)安全系數(shù) （528）2??S?? 在彎矩作用下和在轉(zhuǎn)距作用下的安全系數(shù)分別為 （529）maK???????1 （51amS??????30） 得， ????????maKS????? 475..?ma??? 246322???????S查表 106 得許用安全系數(shù) 顯然 S , 故 a—a 剖面安全。??，～??Sb. b—b 截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) . mdW???太原理工大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）32抗扭截面系數(shù) 38323 ????彎曲應(yīng)力 ? aba4. 0?m切應(yīng)力 ??? MTmT 35..??由附表 101 查得過盈配合引起的有效應(yīng)力集中系數(shù) 。???K、又 。 ???????? 、 ?????maKS?? ????ma????? 82322?????S顯然 ，故 b—b 截面右側(cè)安全。??S?c. b—b 截面左側(cè) 3833 102102..0mdWT ???? b—b 截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。彎曲應(yīng)力 MPaMb ?