【導讀】課題研究的背景和意義·························································2. 我國切碎機生產(chǎn)企業(yè)的狀況················································3

　　

【正文】 1 ( 1 ) 72kq? ? ??? ? ? ? 由文獻 [4]的尺寸系數(shù) ?? ? ；扭轉尺寸系數(shù) ?? ? ， 軸按磨削加工，得表面質量系數(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? ???? ? ????? 20 22 5 . 5 1 . 5caSSSSSS????? ? ? ? ?? 故可知其安全。 3） 截面 III 右側抗彎截面系數(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） 截面上的彎曲應力： 1 6 .4 6b M M PaW? ?? （ 53）軸按磨削加工，得表面質量系數(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 右側的強度也是足夠的。 滾動 軸承的校核 （ 1） 計算當量載荷 ， 軸承的預計壽命 39。 50000HLh? ，查 參考資料 [2]表 6256，知 1206 型 調心球 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 調心球 軸承 1206，軸承內(nèi)部的軸向力 11/ 2 8 2 2 .3drF F Y N?? (56) 21 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( ) 46 86 .9p r AP f X F Y F N? ? ? (58) 2 2 2 2 2( ) 47 42 .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 調心球 軸承的 kN? ，則 6 39。110 ( ) 9 9 4 9 1 .660HHfCL h LnP ?? ? ? (59) 故滿足預期壽命。 輸料機構的設計 輸料壓輥的設計 本設計中采用輥壓輪對 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構。 （ 1）計算輸料壓輥的轉速 ， 由切碎機的整體結構可得，輸料壓輥的轉速 n輸與從動鏈輪的轉速 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 ，滿足設計要求，根據(jù)轉速選擇脂潤滑， 密封裝置采用毛氈式。 （ 3）輸料壓輥的結構圖 圖 6 輸料壓輥的結構 Figure 6 The structure of transporting pressure stick 22 進料槽的設計 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。只要把成捆的原料放入進料槽，便可實現(xiàn)自由進料。 刀盤部分的設計 動刀的設計 （ 1）刀片材料的選擇 , 刀片材料選用優(yōu)質合金鋼，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。 錘片的設計 （ 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 23 (2)錘片的結構圖 圖 8 錘片的結構 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、轉子的轉速、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)量不應過多或過少，若數(shù)量過多，在轉子轉速一定的情況下，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。 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 24 成本將會提高；若速度過低，物料的加工合格率下降。因此，錘片末端線速度的取值必須同時滿足加工質量和生產(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 其他輔助部件的設計 搓板的設計 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 出料斗的設計 出料斗是保證出料順利，根據(jù)整機的特點，出料斗設計成矩形和梯形相結 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 機架的設計 根據(jù)零件的裝配合定位特點設計機架，機架要起到支撐整機的功能，設計采用兩平行的支角來支撐，進料斗，出料斗采用焊接。 圖 10 機架的結構 Figure 10 The structure of frame 6 總結 通過以上的設計 ， 讓我 更加熟練的掌握了一般機械設計的步驟，通過查閱各種文獻資料也增長了各方面的知識。如刀具的設計和機架的設計，同時通過對切割機的設計。也讓自己深深體會到理論設計和實際 需求之間曾在這一定的差距。在設計中不僅要從繪圖方面出發(fā)，還要考慮實際加工工藝。讓自己的設計在現(xiàn)實中是可行的。 25 參考文獻 [1] 濮良貴 , 季名剛 . 機械設計 . 第八版 [M]北京：高等教育出版社， 2021 [2] 王少懷， 徐東安 . 機械設計實用手冊 [M] 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [3] 吳宗澤，羅圣國 . 機械設計課程設計手冊 .第三 版 [M]北京：高等教育出版社， 2021 [4] 劉鴻文 . 材料力學 . 第四版 [M]北京：高等教育出版社， 2021 [5] 丁玉蘭 . 人機工程 手冊 [M]北京：化學工業(yè) 出版社 ， 2021 [6] 毛謙德 . 機械設計師手冊 [M]北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [7] 王萬均 . 農(nóng)業(yè)機械設計手冊 [M]北京：機械工業(yè)出版社， 1973 [8] 邵陸濤 . 優(yōu)化設計方法 [M]北京：中國農(nóng)業(yè)出版社， 2021 [9] 李炳威 . 結構優(yōu)化設計 [M]北京：科學出版社， 1981 [10] 尹文慶．秸稈收獲技術現(xiàn)狀及其分析 [J]．農(nóng)業(yè)工程學報， 1997.(3)： 106— 109． [11] 王頻，孫學軍 . 秸稈切碎還田機的研究現(xiàn)狀與思考 [J]. 新疆農(nóng)機化， 2021（ 2） . 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