【正文】 具體尺寸及輥筒結(jié)構(gòu)如下圖 59 所示。 輥筒的設(shè)計 因為是進(jìn)行的塊莖破碎，工作中會產(chǎn)生大量的水分，所以輥筒必須采取防銹處理，所以輥筒選用材料鋁 ZL301 進(jìn)行鑄造，達(dá)到防銹的目的，輥筒的直徑選定為 300mm，其長度選定為 140mm。各刀在輥筒平面的法線上，高度均為 15mm。 圖 53 切刀簡圖 4．六角螺栓 3 沉頭螺栓 22 破碎輥筒的設(shè)計 刀的設(shè)計 在破碎輥筒刀的設(shè)計中才用了改進(jìn)的齒刀配合設(shè)計，在輥筒的旋轉(zhuǎn)力作用下，物料先被刀齒板上的刀齒刮劃成條，隨即由切刀切削下來，再經(jīng)刮刀進(jìn)一步破碎。 刀的安裝 曲線動刀片 A、 B 通過螺栓 4 安裝在刀盤 P 上，通過調(diào)節(jié)螺栓 4來調(diào)整動刀片與定刀片的 間隙。 21 FF與 的合力 F 指向刃口里面，即切割時合力F 將把被切物料沿刃口向里面推，切割時不會產(chǎn)生滑移，能保證穩(wěn)定切割，提高效率。 由圖 52(a)知，由于此時 ? 21 ??? ,兩個支撐反力的合力 21 FF與 的合力 F 將把被切物料沿刃口向外推出，即在切割時產(chǎn)生滑移，不能保證穩(wěn)定切割。假定以兩種鉗住角 ? 切割時的摩擦角均為 21 ??和 。下圖 52 表示了不同鉗住角 ? 切割物料時物料的受力情況。 出現(xiàn)這種情況對穩(wěn)定切割是不利的，所以應(yīng)當(dāng)盡可能的避免此種情況的出現(xiàn)。 鉗住物料的條件分析 滑切也可以分為有滑移的滑切和無滑移的滑切兩種。 此外，刀刃口的表面即使看起來光滑，但由于刀片在加工時的精度問題，在顯微鏡下觀察，刃口也呈現(xiàn)鋸齒狀的“微觀齒”。從上圖的幾何關(guān)系可知 tan? =BC/AB tan?? = tan? cos? （ 52） 20 即滑切角 ? 越大時，刀刃切入物料的實際楔入角 ?? 就越小（即實際切割時只是刀刃口在切割），這是 HV 大 zV 小，切刀受到的法向阻力越小，易于切入，切割省力。 若切刀的楔角為 ? ，則正切時，切割速度 V就在 A 點的法線方向，即 V垂直于刀刃，切刀正好是以 ? 角的楔子楔入物料。當(dāng)滑切速度不為零時的切割及稱為有滑切的切割，簡稱滑切；當(dāng)滑切速度為零的切割稱為正切或砍切。當(dāng)切刀在傳動系統(tǒng)作用下繞刀軸中心 P 以一定角速度做定軸回轉(zhuǎn)切割運動時，刀刃上工作點 A的切割速度為 V，顯然， V? OA，將 V分解為過點 A切線和法線方向的兩個分速度 zV ，即滑切速度 HV ，正切（砍切）速度 zV 。下面僅討論本刀具用到的滑切原理。當(dāng)按滑切工作時，切割阻力小，容易切割，切割時省力，功率消耗 也小。 選用或設(shè)計刀片時應(yīng)滿足的要求 刀片在設(shè)計和選用時應(yīng)滿足下列三個方面的要求，即① 鉗住物料，保證切割；② 切割功率要小；③ 切割阻力矩均勻。 18 5 破碎機(jī)構(gòu)的設(shè)計 切刀的設(shè)計 切刀材料 一般采用經(jīng)過熱處理的 T9 碳素工具鋼或錳鋼。當(dāng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為靜應(yīng)力時，取 ?? ；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力時，取 ?? ；此處取 ?? ，由（ 411）得。 mm T=13657N m 受力分析如圖 4圖 42 所示。 m ????? nPmCN 校核 15 主軸Ⅰ的校核 設(shè)皮帶輪傳遞的功率為 ,輥筒子刀傳遞的功率為總功率的一 半 ,即 ?? ??? 傳遞的功率是 . 有 ????? nPm AN 表 41 1d d aD g A 35 40 80 33 68 由于 A=68,現(xiàn)取 80??IIIIIL mm 80??VIIVIL mm 14 35?? ?? IIIIIVIIVI dd mm 因為 35?? ?? IIIIIVIIVI dd mm,取 60?? ?? VIVIVIII dd mm 由于摩碎輥筒的寬度為 140m,現(xiàn)取 160??IVIIIL mm 摩碎輥筒采用軸肩定位 ,取 46??VIVd mm 考慮到安裝防護(hù)罩 ,取 30??VIVL mm 考慮到刀 盤座的寬度 ,現(xiàn)取 60??VIVL mm 因為錐齒輪的齒寬 B=20mm,現(xiàn)初步取 37??IXVIIIL mm 考慮到安裝和基本尺寸 ,取 ??VIIIVIIL mm 傳動軸Ⅱ的設(shè)計 1. 計算功率﹑轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 ????? ??電PP kW （ 45） ???n r/min 由（ 43）得， ??? nPT N 傳動比 i 3 3 齒數(shù) z 36 108 分度圓直徑 d 54 162 齒頂高 ah 齒根高 fh 齒頂圓直徑 ad 57 165 齒根圓直徑 fd 齒距 p 齒厚 s 齒槽寬 e 頂隙 c 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 108 13 4 軸及其校核 軸的設(shè)計 主軸Ⅰ的設(shè)計 Ⅰ上的功率 2P ,轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T 取皮帶輪傳動的效率η =]4[ 則 5 2 2 12 ???? kW （ 41） 1 ???? innr/min （ 42） 于是 94 00 00955 00 00 222 ???? nPTN Pca Pca =KA]1[ ? P=? = (31) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為 3 211 ][2FSaFadYYzKTm ???? （ 326) 10 （ 1）確定公式內(nèi)的各種計算數(shù)值 1） 查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5501 ?? , 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5202 ?? 2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ]1[ , 2FN ?]1[ 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ][ 111 ??? SK FEFNF ??=]1[ （ 327） ][ 222 ??? SK FEFNF ?? =364MPa]1[ 4）計算載荷系數(shù) K ????? ?? FFVA KKKKK = （ 328） 5）查取齒形系數(shù) 查得 ?FaY ]1[ ， ?FaY ]1[ 6） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得 ?SaY ]1[ , ?FaY ]1[ 7） 計算大 、 小齒輪的][ F?SaFaYY,并加以比較 ][ 1 11 ???F SaFa YY ? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? 小齒輪的數(shù)值大 ,用小齒輪的數(shù)值 （ 2） 設(shè)計計算 324 01 121 ?? ?????m= 對比計算結(jié)果 ,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) ,由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力 ,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度 11 所決定的承載能力 ,僅與齒輪直徑有關(guān) ,可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 算出小齒輪齒數(shù) mdz /11? =（ 329） 取 361?z 大齒輪齒數(shù) 1 0 836312 ???? uzz 這樣設(shè)計出的齒輪傳動 ,既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ,又滿足了齒根疲勞強(qiáng)度 ,并做到結(jié)構(gòu)緊湊 ,避免浪費 . 幾何計算 1 計算分度圓直徑 mmmzd ???? mmmzd ???? 2 計算中心距 mmdda 1082/)16254(2/)2( 1 ????? （ 330） 3 計算齒輪寬度 mmdb d ???? ? 考慮到實際需要，取 mmB 152 ? ,