【導(dǎo)讀】課題研究的背景和意義·································································1. 我國秸稈切碎機的發(fā)展·································································2. 我國切碎機生產(chǎn)企業(yè)的狀況··················&#

　　

【正文】 3 3 30 . 1 0 . 1 4 6 9 7 3 3 . 6W d m m? ? ? ? (42) 抗扭截面系數(shù)： 3 3 30 . 2 0 . 2 4 6 1 9 4 6 7 . 2TW d m m? ? ? ? (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： M M PaW? ?? (45) 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 18 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?? ? 。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻 [4]附表 32 查取。因 ??， 50 ?? ，經(jīng)插值后可查得， ?? ? ， ?? ? ，又軸的材料的敏性系數(shù)為， ?? ， ? ? ，故有效應(yīng)力集中系數(shù)為： 1 ( 1 ) 1. 76 0kq? ? ??? ? ? ? (47) 1 ( 1 ) 1. 27 2kq? ? ??? ? ? ? 由文獻 [4]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 1q?? ，則綜合系數(shù)為： 1 1 2 . 3 6kK ?? ????? ? ? ? (48) 1 1 1 . 5 5kK ??????? ? ? ? 查手冊 [3]得碳鋼的特性系數(shù)： ~ ?? ? ，取 ??? ； ~ ?? ? ，取??? ，于是，計算安全系數(shù) caS 值，則 1 5 . 5 2amS K? ???? ? ????? (49) 1 3 7 . 0 4amS K? ???? ? ????? 22 5 . 5 1 . 5caSSSSSS????? ? ? ? ?? 故可知其安全。 3）截面 III 右側(cè)抗彎截面系數(shù)， 3 3 30 . 1 0 . 1 5 0 1 2 5 0 0W d m m? ? ? ? （ 50） 抗扭截面系數(shù)， 3 3 30 . 2 0 . 1 5 0 2 5 0 0 0TW d m m? ? ? ? （ 51） 截面 III 的彎矩 M 為： 19 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 ??????? ? ? ? （ 54） 1 1 2 .1 6kK ??????? ? ? ? 所以軸在截面 III 右側(cè)的安全系數(shù)為： 1 6 .2 3amS K? ???? ? ????? （ 55） 1 3 4 .4 6amS K? ???? ? ????? 22 6 . 1 3 1 . 5caSSSSSS????? ? ? ? ?? 故該軸在截面 III 右側(cè)的強度也是足夠的 [12]。 滾動軸承的校核 （ 1）計算當量載荷， 軸承的預(yù)計壽命 39。 50000HLh? ，查參考資料 [2]表 6256，知 1206 型調(diào)心球軸承 ? ， ? ， 0 ? ， kN? ， kN? 。 1）已知 2 441 minnr? ，兩軸承的徑向反力 1 ? ， 2 ? ，由選定的調(diào)心球軸承 1206，軸承內(nèi)部的軸向力 11/ 2 8 2 2 .3drF F Y N?? (56) 22/ 2 832drF F Y N?? 12S a SF F F?? (57)由 ? ，故 11832AdF F N?? ， 22 d aF F F N? ? ? 11 ? ， ? ， 查參 考文 獻 [2] 可得 ? ，由于11ARF F e? ，故 111, 0XY??； 22ARF F e? ,故 221, 0XY?? 2）計算當量載荷 1P 、 2P ，由參考文獻 [2]取 ? ，則 1 1 1 1 1( ) 4 6 8 6 . 9p r AP f X F Y F N? ? ? (58) 20 2 2 2 2 2( ) 4 7 4 2 .4p r AP f X F Y F N? ? ? （ 2）軸承壽命校核 由于 12PP? ，取 ? ，圓錐滾子軸承，取 103??， 1tf? 查文獻得 1206 型調(diào)心球軸 承的 kN? ，則 6 39。110 ( ) HHfCL h LnP ?? ? ? (59) 故滿足預(yù)期壽命。 輸料機構(gòu)的設(shè)計 輸料壓輥的設(shè)計 本設(shè)計中采用輥壓輪對秸稈進行進給，輥壓輪的外緣直徑為 35? ，為了提高喂入效率，喂入口部分的壓輥采用鋸齒狀結(jié)構(gòu) [13]。 （ 1）計算 輸料壓輥的轉(zhuǎn)速，由切碎機的整體結(jié)構(gòu)可得，輸料壓輥的轉(zhuǎn)速 n輸與從動鏈輪的轉(zhuǎn)速 5n 一致，即 4545 4 .5= / m in1 .2nn n ri? ? ?輸 /minr (60) （ 2）支撐軸承的選擇，由于輸料壓輥所受載荷不大，根據(jù)參考資料 [2]表6252，選擇深溝球軸承型號為 61806 ， 30d mm? ， 42D mm? ， 寬度 7B mm? ，其徑向承載能大，滿足設(shè)計要求，根據(jù)轉(zhuǎn)速選擇脂潤滑， 密封裝置采用毛氈式。 （ 3）輸料壓輥的結(jié)構(gòu)圖 圖 6 輸料壓輥的結(jié)構(gòu) Figure 6 The structure of transporting pressure stick 進料槽的設(shè)計 進料槽的尺寸根據(jù)刀盤的直徑確定，方形進料槽的寬度一般為 11~45倍刀盤直徑，其長度取決于原料的長短。 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 7 0 6 0 2 0 0m m m m m m??，進料槽的長度較長，方便自由進料。只要把成捆的原料放入進料槽，便可實現(xiàn)自由進料 [14]。 21 刀盤部分的設(shè)計 動刀的設(shè)計 （ 1）刀片材料的選擇 , 刀片材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼，保證強度要求。 （ 2）刀片形狀的選擇 ,切刀的刀刃有直線 型與曲線型幾何形狀。 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。 （ 3）刀片的安裝 ,刀片通過螺栓固定在刀盤上，刀片上開有四個螺栓孔 [15]。 錘片的設(shè)計 （ 1）錘片標準 表 6 錘片的標準 Table 6 standard of Hammer 形式 L h b d A B ? 120 90? 40 2 5 ?? 180 140? 50 5 8 ??? 140 100? 60 5 8 (2)錘片的結(jié)構(gòu)圖 22 圖 8 錘片的結(jié)構(gòu) Figure 8 The structure of Hammer (3)加工物料的合格率取決于物料在揉切室內(nèi)受到打擊、揉切的次數(shù)。而影響揉切次數(shù)的主要因素是錘片的數(shù)量、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、揉搓板和錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間間隙大小。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 [16]。 錘片數(shù)量計算公式為： 1 1 .2 ~ 1 6 .8fKBZ e?? (61) 式中 e — 錘片的厚度（ mm ）， 5e mm? ； fK — 錘片密度因數(shù)， ~ ? ； B — 揉搓室寬度， 200B mm? ； 取錘片的數(shù)量為 12，考慮到轉(zhuǎn)子數(shù)較高和動平衡，將 12 個錘片分成 3 組，按雙頭螺旋對稱分布，安裝在 4 根銷軸上。錘片的形狀標準化，選用 2 型矩形錘片。錘片末端線速 度是揉搓機的重要參數(shù)之一，提高錘片末端線速度，可提高機器的揉搓能力。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成本將會提高；若速度過低，物料的加工合格率下降。因此，錘片末端線速度的 23 取值必須同時滿足加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求。其值一般在 38~80 范圍內(nèi)?？紤]到上述兩個方面和現(xiàn)有同類型機械，根據(jù)秸稈切碎機的工作情況取錘片末端線速度為 40 /ms。 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 [17]。 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 [18][19]。 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 [20]。 圖 10 機架的結(jié)構(gòu) Figure 10 The structure of frame 6 總結(jié) 通過以上的設(shè)計，讓我更加熟練的掌握 了一般機械設(shè)計的步驟，通過查閱各種文獻資料也增長了各方面的知識。如刀具的設(shè)計和機架的設(shè)計，同時通過對切割機的設(shè)計。也讓自己深深體會到理論設(shè)計和實際需求之間曾在這一定的差距。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。讓自己的設(shè)計在現(xiàn)實中是可行的。 24 參考文獻 [1] 濮良貴 , 季名剛 . 機械設(shè)計 . 第八版 [M]北京：高等教育出版社， 20xx [2] 王少懷，徐東安 . 機械設(shè)計實用手冊 [M]北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [3] 吳宗澤，羅圣國 . 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 .第三版 [M]北京：高等教育出版社， 20xx [4] 劉鴻文 . 材料力學(xué) . 第四版 [M]北京：高等教育出版社， 20xx [5] 丁玉蘭 . 人機工程 手冊 [M]北京：化學(xué)工業(yè) 出版社 ， 20xx [6] 毛謙德 . 機械設(shè)計師手冊 [M]北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [7] 王萬均 . 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊 [M]北京：機械工業(yè)出版社， 1973 [8] 邵陸濤 . 優(yōu)化設(shè)計方法 [M]北京：中國農(nóng)業(yè)出版社， 20xx [9] 李炳威 . 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 [M]北京：科學(xué)出版社， 1981 [10] 尹文慶．秸稈收獲技術(shù)現(xiàn)狀及其分析 [J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報， 1997.(3)： 106— 109． [11] 王頻，孫學(xué)軍 . 秸稈切碎還田機的研究現(xiàn)狀與思考 [J]. 新疆農(nóng)機化， 20xx（ 2） . 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