【正文】 在設計過程中。首先，向我的指導老師致以誠摯的謝意，感謝這段時間里譚老師對我的問題和疑惑給予耐心的回答和指導。 秸稈粉碎機的設計 27 參考文獻 [1]王雅鵬，孫鳳蓮，丁文斌，等 .中國生物質(zhì)能源開發(fā)利用探索性研究 ［ M］ ． 北 京 : 科學出版社， 20xx. [2]薛建華 .飼草加工機械概述 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工 ,20xx(12):3435. [3]Wang X H, Feng Z M. Biofuel use and its emission of noxious gases in rural China[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 20xx, 8(2) ： 183192. [4]朱文德，陳永生，肖宏儒，等． 我國生物質(zhì)粉碎加工技術的研究進 ［ J］ ．現(xiàn) 代 農(nóng)業(yè)裝備， 20xx( 7) : 47 － 50． [5]周曉靜 ,于翠萍 . 重視飼料廠的粉碎工段 .糧食與飼料工業(yè) , 1997( 7): 14～ 15 [6]宋永健 .農(nóng)作物糧食秸稈收獲一體機：中國， [P]. [7]WENZ M， WORN H． Solving the inverse kinematics problem symbolically by means of knowledgebased and linear algebrabased methods［ C］ / /Emerging Technologies and Factory Automation， 20xx． ETFA． Patras: IEEE， 20xx: 1346 － 1353． [8]Kanafojski C,Karwowski Machines,Theory and Construction[M]. Washington:Foreign Scientific Publisher,～ 147 [9]我國秸稈還田技術現(xiàn)狀與發(fā)展前景呂小榮 ,努爾夏提 這次的畢業(yè)設計我收獲很多，整個過程都是自己認認真真計算設計出來的。 最后，終于完成了本次畢業(yè)設計，整個過程，不僅培養(yǎng)了我綜合應用機械設計課程及其他課程理論知識的能力，還幫助我堅實了自己的專業(yè)知識和技能，為以后的發(fā)展奠定良好的基礎。不過，在畫圖中，也遇到了很多問題，并不僅僅是設計完就可以畫出完整的圖 ，在機架、機殼上有很多細節(jié)設計中是不會涉及到的，比如機架哪里需要倒角，哪里需要圓角，機殼哪里要裝活頁和螺釘。不過，吃一塹，長一智，在以后的設計中我一定會注意邊設計邊進行尺寸配合和修改。在設計初，老師一直叮囑我要先畫出裝配草圖，再進行設計，這樣就有一個大致的尺寸依據(jù)，可我總覺得只要設計出來，就可以裝配到一起，也就直接開 始設計了。 在進行電機選型時，由于過的時間太久了，自己連電機扭矩的計算公式都不記得了，所以又翻書查資料得去找公式，不過最后都順利解決。除此之外，還有很多課外的問題，如：錘架板作用在主軸上的力要如何計算、帶輪作 華中農(nóng)業(yè)大學 20xx 屆本科畢業(yè)論文 26 用在主軸上的力是否應視 為一個集中力等。 本次的設計，是在對已有機型工作原理及構造分析的基礎上，設計計算出一種錘片式秸稈粉碎機。除了要用到課本上的知識外，要去學習的東西還有很多，以前總是自信地認為自己什么東西都會，什么都懂，有點眼高手低，經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程， 貴在持之以恒，在以后的學習工作中，我要時刻提醒自己不斷學習，不斷提高自己的文化知識和綜合素質(zhì)。俗話說得好“是騾子是馬，拉出來溜溜”，在沒有做畢業(yè)設計前，我一直覺得畢業(yè)設計只是對這幾年所學知識的大致總結，到這次真正開始作畢業(yè)設計時，才發(fā)現(xiàn)真的是無法入手。 及時對所學知識加以運用，將所學理論付諸實踐，是每個大學生必需的一項經(jīng)歷。大力開拓秸稈粉碎機的經(jīng)濟市場，增加秸稈粉碎機的種類和機型，進而降低其生產(chǎn)成本，進一步促進秸稈粉碎機的研制和開發(fā) [26]。發(fā)展一體化聯(lián)合加工設備，進而提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度和加工成本，從而使經(jīng)濟效益更加顯著。優(yōu)化現(xiàn)有的粉碎設備，進一步改進和完善現(xiàn)有機型，使各種機型的主要工作部件實現(xiàn)標準化。 隨著我國對農(nóng)業(yè)資源不斷開發(fā)與利用，對秸稈粉碎機的理論研究與創(chuàng)新顯得尤為重要。再加之現(xiàn)在的環(huán)境問題日益突出，能源問題亟待解決，所以，怎樣更好地發(fā)掘出蘊藏在秸稈中的能量已成為農(nóng)業(yè)問題討論的焦點。 秸稈粉碎機的應用前景分析 隨著科技經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重越來越高，發(fā)展循環(huán)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)顯得愈加重要，這其中也就包含了對農(nóng)作物秸稈的處理。全面地分析，本次設計的錘片式秸稈粉碎機有其優(yōu)點，也有不足，具體討論如下： 優(yōu)點：（ 1）結構簡單，制造方便，便于安裝與使用； （ 2）采用鋸齒形的錘片，增大與物料的摩擦次數(shù)，同 時又減少了材料的使用量，使粉碎性能有所提高； （ 3）錘架板與主軸之間的固定采用焊接而不是鍵，使得二者間的連接更牢固，扭矩傳遞效率更高，且不存在鍵的擠壓強度不足等問題； （ 4）在設計過程中，避免了難以加工的零部件的設計，方便零部件的制造，降低了成本?？偠灾?，都是為了能更好地改進和提高粉碎機的綜合性能。為此，也有不少人專門對粉碎的機理進行研究，即 研究物料與錘片的碰撞關系、粉碎室內(nèi)因轉子高速轉動形成的環(huán)流對碰撞速度的 影響 [24]。所不同的是，錘片數(shù)目及排列方式的不同、銷軸在錘架板上的安裝方式不同、轉子的個數(shù)不同，還有進出料方 華中農(nóng)業(yè)大學 20xx 屆本科畢業(yè)論文 24 式不同等。10 hh LL ?，所以軸承的壽命符合要求。 根據(jù)公式（ ） ???????????? Pf cfnL pth 6010610計算 查表 取 1?tf ，查表 取 ?pf ，查手冊知 c=， 3??深溝球軸承 帶入 數(shù)據(jù)得 [23]： hhL h 29 33 50 0125 0060 10 610 ??????? ???? 按每天工作 8 小時，每年工作 300 天，壽命 5 年的要求，軸承的預期壽命 hLh 120xx39。 軸承的壽命計算 軸承代號為： 6307 深溝球軸承的軸向力非常小，可忽略。 hh? ， mm h—— 鍵的高度， mm l —— 鍵的工作長度， A型鍵 l =Lb ? ?P? —— 許用擠壓應力， MPa mmNmmNTT ?????? 2 0 0 2 1 3 0 01 帶傳動? ? ? M P aM P ad h lTldh TP 2 0 0 2 2442 39。 mm d—— 軸的直徑， mm 39。 鍵的強度校核 本設計在皮帶輪與主軸安裝處采用一普通平鍵 規(guī)格為： b h L=8 7 50mm 根據(jù)式（ ） ? ?PP dhlTldhT ?? ??? 42 39。 ?????? 由于 B處當量彎矩最大且橫截面積最小，故只需校核 B截面即可。 BBBBB dMWM ???來計算 華中農(nóng)業(yè)大學 20xx 屆本科畢業(yè)論文 22 求得 M P aM P adMWM BBBBB 3339。???? 當量彎矩圖（圖 13）： 圖 13：當 量彎矩圖 Fig13： Equivalent bending moment diagram （ 7） 按彎扭合成強度來校核各截面 按式（ ）339。2239。（轉矩不變只是理論上的，實際上機器運轉不可能完全均勻，且有扭轉振動的存在，為安全計，常按脈動轉矩算） mmNTMMmmNTMMmmNTMMmmNTMMEEDDCCBB???????????????? 1 7 1 2)( 0 2 4 0)( 6 1 0 8)( 1 9 4 7 1)(2239。 mmNMMmmNMMmmNMMmmNMMEVEDVDCVCBVB????????????2 8 4 5 0 20 3 7 5 7 1 5 6 0 3 1 8 3 7 3 求當量彎矩： 根據(jù)式（ ） 2239。 進料口及上機殼如圖 8： 圖 8：進料口及上機殼 Fig8:Feed inlet and casing 4 主軸的校核、鍵的校核及軸承壽命驗算 主軸的校核 由于主軸既受到扭矩也受到彎矩，是轉軸，所以按彎扭合成強度來校核。 （ 2） 機殼的設計 機殼分上下兩部分，內(nèi)部開槽，裝篩片和齒板，上下機殼間用活頁連接。 銷軸的設計結構尺寸如圖 5： 圖 5：銷軸的結構尺寸 Fig5： Pin axis structure size 銷軸左端為一開口銷孔，用于阻擋錘片、套筒，防止其從銷軸上滑落。 錘架板材料同主軸相同，為 45 鋼。 目前常見的錘片排列方式有螺旋線排列、對稱排列、交錯排列、對稱交錯排列四種，各 種排列方式的特點見表 5： 表 5：錘片的 排列方式 [22] Table5:Arrangement of hammer pieces 排列方式 arrangement 優(yōu)點 advantages 缺點 disadvantages 螺旋線排列 Helix array 錘片軌跡均勻，不重復 關于主軸中心對稱的各對銷軸上各錘片組產(chǎn)生的離心力作用線不在一條直線上，存在不平衡力矩 對稱排列 symmetrical arrangement 關于主軸中心對稱的兩銷軸上的錘片安裝對稱，工作過程中，磨損較均勻 錘片運動軌跡重復 交錯排列 stagger arrangement 錘片運動軌跡均勻，不重復 工作時物料略有推移，銷軸間隔套品種多 對稱交錯排列 Symmetrical staggered arrangement 錘片左右對稱排列，運動軌跡均勻，不重復，軌跡覆蓋區(qū)域廣 需要的隔套多，且種類多 錘架板的設計選材 粉碎機中，錘架板安裝在粉碎室的主軸上，本設計是直接將錘架板焊接在主軸上，銷軸安裝在錘架板上的孔中，錘片安裝在銷軸上。 秸稈粉碎機的設計 15 不同類型規(guī)格的粉碎機的錘片數(shù)量及銷軸數(shù)各不相同，但一般均為偶數(shù)，目的在于減少轉子轉動過程中的不平衡。本錘片所選材料為 Mn65 鋼，且經(jīng)過熱處理，滲碳層厚度 ，表面硬度 HRC5662，淬火區(qū)硬度 HRC5057，非 淬火區(qū) HRC≤ 28[20]。我國每年僅錘片耗用的鋼材數(shù)就可達數(shù)萬噸，因此，提高錘片的使用壽命具有重要的意義。 （ 9） 求初壓力及壓軸力 初壓力 F0： 由式（ ） 20 )(500 qvK KvzPF ca ???? ? ? 查表 知， q=可計算出： NF 3 9 9 9 0 0 20 ?????? ）（ 壓軸力 FQ： 由式（ ） 2sin2 10 ?zFFQ ? 可 計算出： NFQ ?????? 綜上，帶傳動 設計如下表 2[17]： 表 2:帶傳動設計參數(shù) Table 2:Belt drive design parameter 型號 model 根數(shù) radical dd1 (mm) dd2 (mm) n1 (r/min) n2 (r/min) Ld (mm) a (mm) A 4 125 150 2800 2500 1400 華中農(nóng)業(yè)大學 20xx 屆本科畢業(yè)論文 10 (10)帶輪結構的設計 帶輪結構如圖 1： 圖 1：大帶輪結構尺寸 Fig． 1： Large belt wheel structure size 本設計中，大小帶輪結構相同，尺寸不同，上圖中所標注尺寸為大帶輪尺寸 （ 11） 帶傳動的效率 普通 V帶傳動的效率在 ~ 之間，本設計中取 粉碎室主軸的設計計算 選材： 考慮到粉碎室主軸所受載荷不大，故選用 45 鋼，經(jīng)