【導讀】錘片式粉碎機作為中碎飼料粉碎設備的主要粉碎機械。具有通用性廣、效率。高、粉碎質量好、操作維修方便、動力消耗低等優(yōu)點，得到廣泛的應用和發(fā)展。標，以粉碎谷物為主，兼顧餅谷和秸稈，通用性強適合農戶及小型養(yǎng)殖廠使用，具有低噸電耗、高篩分效率、結構簡單、造價便宜的特點。仿真，使設計更加直觀科學。粉碎粒度及其它指標……粉碎方法和粉碎理論……粉碎機的構造與粉碎機理……主要工作部件……影響錘片式粉碎機效率的因素……錘片式粉碎機發(fā)展趨勢……第3章總體方案選擇與設計……粉碎室參數(shù)確定……配套功率和電機的選擇……第4章軸和軸承的相關設計……滾動軸承壽命計算……錘片架的設計……第6章組合篩的設計……第7章零件的裝配……致謝………………參考文獻……………………飼料原料的粉碎是飼料加工過程中的最主要的工序之一。量、產量、電耗和加工成本的重要因素。

　　

【正文】 482N 2P = 2rF =204N 2. 計算軸承壽命 因為 2P ＞ 1P ，所以按左邊軸承的受力大小計算 366110 10 102 00 270740960 350 0 482orhCLhnP??? ??? ? ? ??? ?????? （ 527） 滾動軸承潤滑方式的選擇 由于主軸上滾動軸承安裝在軸支座中，考慮到脂潤滑形成的潤滑膜強度高，能承受較大載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當長的一段時間，所以選用脂潤滑。 連接鍵的選擇和計算 鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個方面。鍵的類型應根據(jù)鍵連接的結構特點、使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸則按符合標準規(guī)格和強度要求來決定。 小輪與主軸的鍵連接 小帶輪與主軸之間的鍵連接，主要是傳遞運動和轉矩，故采用普通平鍵連接，由小帶輪孔徑為 26mm，查機械設計手冊得鍵的截面尺寸為鍵寬 b鍵高h=8mm 7mm，又考慮到帶輪寬度為 56mm，故選用鍵長 L=45mm?，F(xiàn)在對鍵進行校核。 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵的強度條件為： 32 1 0ppTk ld??? ?????? （ 528） 式中， T — 傳遞的轉矩，由前面的計算可知 T= m； k— 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， k == 7mm=； l— 鍵的工作長度，圓頭平鍵 l=L－ b=45－ 8=37mm。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 29 d— 軸的直徑， d =26mm； p?????— 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力，查得p?????=110 aMP 。 計算 p? 332 10 2 86 10 6 11 37 26p a pT M P M Pk ld??? ? ? ??? ? ? ? ????? （ 529） 故鍵的強度滿足設計要求。 轉子與主軸的鍵連接 轉子與主輪的連接由于結構和載荷 要求，采用普通平鍵連接，根據(jù)連接處軸徑的大小參照鍵的標準規(guī)格，選用平鍵的截面尺寸為鍵寬 b鍵高 h=12mm8mm，又考慮到轉盤的厚度為 6mm，故選用鍵長 L=6mm?，F(xiàn)在對鍵進行校核。 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵的強度條件為： 32 1 0ppTk ld??? ?????? （ 530） 式中， T — 傳遞的轉矩，由前面的計算可知 T= N m，每個鍵只承擔一半及計算時 T= N m； k — 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， k== 8mm=4mm； l — 鍵的工作長度，平頭鍵 l=6mm。 d — 軸的直徑， d =40mm； p?????— 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力，查得 p?????=110 aMP 。 計算 p? 332 10 2 93 10 11 04 6 40p a pT M P M Pk ld??? ? ? ??? ? ? ? ????? (531) 故鍵的強度滿足設計要求。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 30 第 5 章 轉子的設計計算 轉子作為整個設計的核心，主要包括錘片、錘片架及轉軸三大部分。三大部分結構的設計，主要依據(jù)的因素有轉子的轉速，轉子的直徑，電機功率，傳動機構以及結的合理性，在本設計的總體方案設計中，經(jīng)過設計計算，已得知轉子轉速為 3500r/min,轉子直徑 D=150mm，電機功率為 3kw，又考慮的軸的設計需根據(jù)帶傳動、軸承及箱體結構來設計計算，并需要強度校核，故本節(jié)主要設計內容為錘片以及錘片架的設計計算，軸的設計計算見第 7 章。 錘片的設計 根據(jù) JB/T ，綜合此設計要求，選擇錘片形狀為矩形，然后進行錘片尺寸、錘片數(shù)量及錘片排列方式的設計。錘片作為加工的核心零件，要求比較高，根據(jù) JB/T ，本錘片選擇 65Mn鋼作為金屬制造材料，要求熱處理并淬火，保證淬火區(qū)硬度為 50HRC~57HRC,滲碳區(qū)硬度不超過 28HRC。 錘片尺寸 因選用矩 形錘片，其結構及相關尺寸設計如圖 52 所示。根據(jù)經(jīng)驗公式確定各具體參數(shù)，分別如下： mmDa ????? ? （ 61） 式中：β — 錘片長度系數(shù)，β =~，本設計取β =； D— 轉子直徑， D=84mm。 b=?D=?300=30 mm, (62) c=60mm, c 為錘片銷孔至頂端距離，為了避免工作的沖擊力引起機器強烈震動，其值應該根據(jù)打擊中心理論進行設計計算，再考慮轉子直徑大小，為了不導致轉子內錘片不引起干涉，經(jīng)過綜合計算考慮，取其值為 c=60 mm。 d=8mm， e=3mm， 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 31 d 為銷孔直徑， e為錘片厚度δ，δ的取值范圍為 2~10mm,在保證使用壽命情況下，薄錘片有利于提高粉碎機的度電產量，故取δ =3mm，銷孔選擇系列設計值，取 d=8 mm。 錘片數(shù)量 錘片的數(shù)量主要依據(jù)錘片工作的密度、粉碎室 有效寬度以及錘片厚度來確定，其計算如下： 143 1 2 ????? ? BKz ，取 14?z , (63) 式中： 1K — 錘片工作密度系數(shù)， 1K =~，此設計取 1K =； 1B — 粉碎室有效寬度，因 B值為 150mm，故取 1B =120mm。 錘片排列方式 錘片排列方式有四種：螺旋排列、對稱排列、交錯排列、混合排列?；旌鲜脚帕锌墒瑰N片軌跡不重復，打擊面廣，物料在粉碎室內分布均勻等有點，比起均布式的平衡性好，混合法更符合設計的要求，效率更高，故在本設計中， 14 塊錘圖 51 錘片結構圖 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計 32 片，采用四組混合排列，按 4343 布置，其具體分布圖，如圖 63 所示： 圖 52 錘片混合式排列 錘片架的設計 錘片架即為安裝錘片并 與轉軸固定的機構，錘片架的設計要實現(xiàn)如下幾個功能： ，能 o360 旋轉并不能與內部機構互相干涉； ，不能軸向移動； 。 另外，在錘片架設計中，參考以下數(shù)據(jù)：轉子直徑 D，錘片尺寸規(guī)格，粉碎室有效寬度 1B ，轉軸直徑 d，錘片數(shù)目以及排列方式。 綜上考慮，錘片架設計包括以下幾個零 件： 2個轉盤， 4套長螺栓， 19個不同規(guī)格的套筒。因考慮到內部結構的特殊性，螺栓未能采用國家標準。 這個錘片架結構的設計原理是： 14 個錘片分布在四個長螺栓上，每個錘片之間通過不同套筒進行軸向定位，徑向無需定位，然后四個螺栓連接兩個轉盤，這個就構成了整個錘片架，其錘片架通過鍵與轉軸連接一起運動。其效果圖如圖64 所示： 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計 33 圖 53 錘片架結構設計 轉盤設計 如圖 55 所示，轉子直徑 D=300mm，錘片總長 84mm，其銷孔至錘片頂端距離長 60mm，所以 ,D1=3002*60=180 mm 考慮 轉盤不宜過大，故取 D2=220mm。 d=40mm，轉盤與轉軸通過鍵連接，故 d 與轉軸直徑相等，取 d=40mm。 其鍵槽尺寸根據(jù)機械設計手冊查得為 12x8mm。 d1 為螺釘孔，而螺釘大小有錘片銷孔決定，故螺釘尺寸為 M8，螺孔應 取比螺釘稍大一點，所以，取 d1=9mm。 另外，考慮到粉碎室內有效寬度，取轉盤厚度δ =6mm。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 34 圖 54 轉盤尺寸結構 螺栓設計 本錘片架上螺栓主要作用有： ，并固定整個結構； 2. 14 個錘片分別安裝于四個螺栓上面，由套筒進行定位。 所以，螺栓各尺寸需按照結構 需要而定，因粉碎室寬有效粉碎寬度B1=120mm，又因為轉盤厚度δ =6mm，加上螺母長度 6mm,并留有 4mm的余量，22 設計圖如下圖 66 所示，尺寸結構計算如下： L=B1+2δ +6+6+4+2+2=152mm； l=6+6+4=16mm； (64) d1=8mm； d2=16mm。 圖 55 螺釘尺寸結構 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 35 套筒設計 本錘片架的套筒作用就是用來給錘片定位，又因為錘片的排列方式為混合法排列，故存在不同長度的套筒 14 個，經(jīng)過計算，套筒長度有三種， 30mm，9mm， 。 30mm 套筒為錘片之間的套筒，共 10 個， 9mm， 為兩段固定的套筒，各 2 個。套筒主要固定在螺栓上，故其內徑 d1=8mm，外徑d4=12mm，具體設計及結構如圖 57，圖 68 所示： 圖 56 套筒尺寸圖 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 36 第 6 章 組合篩的設計 篩片作為控制粉碎粒度的重要工作部件，其面積、篩孔形狀、孔徑、開孔率對粉碎機度電產量均有重要影響。 目前粉碎機的篩片是具有一定開孔率和一定開孔形狀的薄鋼片， 一般是圓形沖孔篩，并有一套不同孔徑的篩片用以調節(jié)粉碎飼料粒度大小，滿足不同的要求，其 布置形式是成一定形狀包裹轉子。 組合 篩的結構和原理分析 組合篩的結構 針對第一節(jié)中所分析的情況， 本設計采用組合篩片的方式來提高物料的粉碎效率。其結構由齒條板、篩片、湍流板等組合而成 ，其結構如圖 71 所示： 組合篩工作原理 物料在粉碎腔內不同位置所處的狀態(tài)是不同的 。 物料處于粉碎機上部時，只受錘片的打擊，幾乎沒有過濾狀態(tài)；物料處于轉子下半圓時才有很大的過濾機會。因此，完全可針對物料所處的狀態(tài)將篩片分為幾個部分，在篩子上部可采用撞擊板代替篩片（目前這種替代已用于粉碎機中，本文只是從篩片設置完整性的角度作進一步配合運用），其覆蓋弧 度 ≥1/4。撞擊板為齒條型等。這樣物料在受到錘片打擊后以一定的動能撞擊到撞擊板上進行第二次破碎，然后反彈向錘片進行多次粉碎，撞擊板的刃片會對物料產生較強的破碎力，使物料易于粉碎。物料和錘片存在著同速運動，對粉碎不利，只有加大兩者間的速度差才能提高粉碎效率。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 37 錘片 齒形條 湍流板 篩片 圖 61 組合篩結構圖 本設計將從增加物料和錘片的速度差入手，并引入流層換位的概念，以提高粉碎效率。將 3/4 以下的篩片分為 2 片，中間增設湍流板。為橢圓形的面，橢圓面用不銹鋼或其它耐磨材料制作。湍流 板設置軸向可調，以適應不同物料及其過篩要求。湍流板的作用是使物料環(huán)在篩面上高速移動時突遇外力作用而出現(xiàn)短暫的停頓，這一停頓將減少物料對篩片的摩擦，同時慣性的作用使物料之間產生剪切力，使物料破碎，慣性又增加物料間的碰撞，物料因撞擊而破碎。環(huán)流層繼續(xù)沿橢圓面向下移動，處于內側的細料粒層將因為慣性先向前移動而轉至外側，和篩片接觸，繞開粗料粒層的阻礙而通過篩片。由于在橢圓面頂處與錘片間隙減小，流速加快，物料重新獲得高動能向下移動，同時橢圓面對物料粒的漫反射作用使物料又進入粉碎區(qū)，錘片獲得捕捉物料的機會進行打擊粉碎 。 見圖 72 所示： 圖 62 湍流板的工作原理 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 38 設計于篩片底部的湍流板除了以上作用外，還可以消除篩片底部的潤滑層（相對禁止層）。截面變化使氣流加速，氣流的高速流動會