【正文】 25]公式 得 ? ?3211 ????????????HEdtt ZuuTKd ?? （ ） 1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （ 1） 計(jì)算輸入軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=9550000*（ P1/n1） = 試選 Kt＝ 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 （ 2） 由 參考文獻(xiàn) [25]表 選取尺寬系數(shù) d? ＝ 1 （ 3） 由 參考文獻(xiàn) [25]表 查得材料的彈性影響系數(shù) EZ ＝ 2/1 （ 4） 由 參考文獻(xiàn) [25]圖 按齒面硬度查得小圓錐 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極 限 σHlim1＝ 600MPa；大圓錐齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σHlim2＝ 550MPa； （ 5） 由 參考文獻(xiàn) [25]式 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 ＝ 60n1 jLh＝ 60550（ 2830015）＝ 910 N2 ＝ N/＝ ? 109 （ 6） 由 參考文獻(xiàn) [25]圖 查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1＝ ； KHN2＝ （ 7） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝ 1，由 參考文獻(xiàn) [25]式（ ）得 ? ?H? 1 ＝ 600MPa＝ 540MPa ? ?H? 2 ＝ 550MPa＝ 所以許用接觸應(yīng)力 ? ? M P aH ?? 1) 計(jì)算 （ 1） 試算小圓柱直齒輪分度圓直徑 d1t，由 參考文獻(xiàn) [25]式 得 ? ?3211 ????????????HEdtt ZuuTKd ?? () d1t = 3 24 ???????????= （ 2） 計(jì)算圓周速度 v smndv t / 1 ?? ????? ? （ 3） 計(jì)算齒寬 b mmdb td . 1 ?? ? （ 8） 計(jì)算齒寬與齒根之比 b/h 模數(shù) ntm = d1t /本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 齒高 h=(2h*+c*) ntm = b/h=（ 9） 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v＝ 、 7 級(jí)精度，由 參考文獻(xiàn) [25]圖 中的精度 /線及 v 查得動(dòng)載系數(shù) ?K =。 （ 2）材料 此處帶輪的材料，采用鑄鐵，材料牌號(hào)為 HT200 （ 3）確定計(jì)算功率 P ca 由 參 考 資 料 [25] 表 查 得 工 作 情 況 系 數(shù) Kα= ， 設(shè) 計(jì) 功 率Pd=KA? Pd ,P= 則 Pd= （ 4）選取帶型 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 根據(jù) P ca ， n 由參考資料 [25]圖 確定選用 Z 系列普通 V帶 （ 5） 5501 0 0021 ???? nni （ 6）確定帶輪基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 由 [25]表 和表 小帶輪基準(zhǔn)直徑 mmdd 501 ? ，外徑 mmda 541 ? （ 7）大帶輪基準(zhǔn)直徑 90)()1(12 ??????? ?dd idd （ 8）按參考資料 [25]式 ()驗(yàn)算帶的速度 帶速 smvsmndv p /25/m a x11 ????? ? 所以： 帶的速度合適 （ 9）確定 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù)參考資料 [25]式 () 初定中心距：由 )(2)( 21021 dddd ddadd ???? ， 28098 0 ??a 取 mma 2440 ? （ 10） 基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 4 )()(22 02122100 ??????? a ddddaL ddddd ? 根據(jù)參考資料 [1]表 ， Z 系列普通 V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mmLd 710? 。 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 21 iii ?? : 855501 ＝＝喂nni ? 展開式二級(jí)錐齒輪傳動(dòng)，高速軸 ? ? 21 ~ ii ? ，則： ~~ ?? ii 取 ?i ，則 ??? iii。此系列中電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)為 110V,160V,220V 和 440V，發(fā)電機(jī)電壓等級(jí)為 115V和 230V，其外殼防護(hù)等級(jí)為 IP21,冷卻方式為 IC01,IC06 或者 IC07。此系列小型本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 直流電機(jī)有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種，具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，調(diào)速范圍 廣，體積小重量輕，可用于靜止整流電源供電等優(yōu)點(diǎn)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第 6章 切碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 電機(jī)選擇 切碎器轉(zhuǎn)速的確定 切碎機(jī)的生產(chǎn)率（ hkg ）由下式估算： kablznQ ?60? （ ） 式中： a、 b——喂入口的高與寬（ m） l——理論切碎長(zhǎng)度（ m） z——?jiǎng)拥镀瑪?shù)目，一般 z＝ 2～ 6 把 n——切碎器轉(zhuǎn)速（ minr ），一般 n＝ 300～ 500 minr ? ——飼草密度（3mkg）對(duì)于秸稈3150~120 mkg??，飼草3500~350 mkg?? k——充滿系數(shù)，可＝ ～ 由已知條件 Q＝ 500 hkg 和前面所設(shè)計(jì)的參數(shù)代入上式得： m i n572~)( 50060 rkabl zQn ????????? ? 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和考慮實(shí)際生產(chǎn)過程，這里取 min550rn ? 。動(dòng)刀片是青飼切碎機(jī)的核心工作部件 , 在切割飼料的過程中受力情況復(fù)雜 , 極易磨損和耐磨性差一直是青飼切碎機(jī)存在的主要問題。 15. 0S 型青飼切碎機(jī)的兩種動(dòng)刀片進(jìn)行受力分析 , 深入探討 了動(dòng)刀片在切碎物料過程中各種參數(shù)的變化規(guī)律 , 從而得出圓弧刃口動(dòng)刀片在綜合切碎性能上較直刃口動(dòng)刀片優(yōu)越。Nz , 此時(shí)圓弧刃動(dòng)刀比直刃動(dòng)刀利于滑切。 當(dāng) ? 48176。時(shí) , 直刃刀正壓力 N z 小于圓弧刃刀正壓力 39。 (4) 在圖 中 , 將兩種刀片的正壓力和滑切力曲線進(jìn)行對(duì)比可以看出 , 直刃口動(dòng)刀片的滑切力 P與圓弧刃口動(dòng)刀片的滑切力 P ′在變化過程中大小大致相當(dāng)。 (3) 由圖 可以看出 , 動(dòng)刀片在切割過程中 , 刀片所受的正壓力很大而滑切力 P 相對(duì)很小 , 砍切作用遠(yuǎn)大于滑切作用 , 因此 PCC204。??? 情況相反。時(shí) , 39。 直刃口動(dòng)刀較圓弧刃口動(dòng)刀對(duì)飼料的推擠趨勢(shì)要大 。??? , 39。 (2) 通過對(duì)兩種刀片的推擠角、滑切角變化曲線的對(duì)比分析可看出 , 在切割過程中當(dāng) ? 50176?！? 20176。 圖 動(dòng)刀片的推擠角 ? 、滑切角 ? 隨轉(zhuǎn)角 ? 的變化曲線 圖 刀片的正壓力 N 和滑切力 P 隨轉(zhuǎn)角 R 變化曲線 表 圓弧刃口動(dòng)刀片數(shù)據(jù)表 序號(hào) ? /? ? /(? ) ? /(? ) S? /mm q/N 1??cm f Nz/N P/N F/N T1 /N T2 /N?m 1 0 68 60 0 0 0 0 0 0 2 10 58 55 3 20 48 50 4 30 38 42 5 40 28 33 6 45 23 29 7 50 18 25 8 51 17 22 9 56 11 20 10 60 8 17 11 63 5 14 0 0 0 0 0 0 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 (1) 在 圖 中 , PCCIV 青飼切碎機(jī)的動(dòng)刀片在切割過程中 , 推擠角 ? 和滑切角 ? 隨著切割轉(zhuǎn)角 ? 的增大而急劇減小 。將數(shù)據(jù)整理成表 。 ? S ′為圓弧刃落在喂入口中的圓弧長(zhǎng)度 。為了便于受力分析 (假設(shè)不考慮物料喂入力的影響 )將其簡(jiǎn)化為一段圓弧 (見圖 )。數(shù)據(jù)整理后見表 。將不同位置的 ? S 的中點(diǎn)與回轉(zhuǎn)中心 O 相連 , 得出滑切角 ? 、推擠角 ? 。(見圖 )。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 裝參數(shù)圖 (2) 過回轉(zhuǎn)中心 O 作垂直于 M N 線的直線 OG,垂足為 G。 表 ? 與 q 的關(guān)系 ? / )(? 0 10 20 30 40 50 60 1/ ??cmNq 表 ? 與 f 的關(guān)系 tan? 0 f 0 40 正壓力矩 1T (N z 力對(duì) O 點(diǎn)的力矩 ) 為 T 1= N z ?tan/OG () 滑切力矩 2T （ P 力對(duì) O 點(diǎn)的力矩 ) 為 2T = P OG () 求解直刃口動(dòng)刀片在切割玉米秸稈時(shí)所受的力和力矩的步驟如下 : (1) 根據(jù)已知切碎器的設(shè)計(jì)參數(shù) : 最大推擠角 Vmax為 68176。 切割玉米秸稈時(shí) S、 q 關(guān)系見表 。 動(dòng)刀片的受力分析 直刃口動(dòng)刀片的受力分析 直刃口動(dòng)刀片設(shè)計(jì)尺寸如圖 , 為了便于分析 ,其受力情況簡(jiǎn)化為如圖 所示情況 (假設(shè)不考慮物料喂入力的影響 )。 v 與 v n 之間的夾角稱為滑切角 S, tanS稱為滑切系數(shù) ,它的值可以反 映滑切作用的大小 。 3個(gè)動(dòng)刀片依次工作實(shí)現(xiàn)青飼切碎機(jī)的連續(xù)切割工作。的刀架上 (如圖 )。 15. 0S 型青飼切碎機(jī)主要由喂入機(jī)構(gòu)、切碎器、拋送機(jī)構(gòu)和傳送機(jī)構(gòu)等部分組成。因此 ,在理論分析和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上 ,研究不同類型曲線刀刃形狀對(duì) 切碎器能耗的影響 ,對(duì)于改進(jìn)切碎器的工作性能和減小工作過程中的能量消耗具有重要意義。從目前應(yīng)用的切碎器動(dòng)刀結(jié)構(gòu)看 ,刀刃的曲線形狀有圓弧型、直線型、折線型和等滑切角 4 種。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 盤刀式切碎器是畜牧業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的飼料加工機(jī)械 ,其工作過程中消耗的能量主要用于飼料的切斷。范圍內(nèi)時(shí) ,切割的平均扭矩較低 ,切割能耗較小。范圍內(nèi) ,切割轉(zhuǎn)角在 45176。當(dāng)滑切角在 35176。 本章小結(jié) 以 9ZF110 型盤刀式切碎器為基礎(chǔ) ,研究了圓弧曲線、直線和等滑切角曲線刀刃在切割青飼玉米時(shí)的切割能耗變化。而在實(shí)際的動(dòng)態(tài)切割過程中 ,由于物料受力狀態(tài)的改變以及切割過程中動(dòng)刀慣性力的存在 ,使得理論計(jì)算扭矩值與實(shí)際測(cè)量值之間具有較大的差異。對(duì)于不同類型的刀刃曲線 ,只要結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)能夠保證滑切角和切割轉(zhuǎn)角在適宜的范圍內(nèi)變化 ,則可保證切碎器具有較低的切割能耗。范圍內(nèi)時(shí) ,切割的平均扭矩較低 ,切割能耗較小。范圍內(nèi) ,切割轉(zhuǎn)角在 45176。當(dāng)滑切角在 35176。D D8 和 D9 組試驗(yàn)結(jié)果之間也不存在顯著差異 ,但是顯著地高于 D2 和 D3 組試驗(yàn)結(jié)果。為了確定哪些曲線刀刃在切割過程中的平均扭矩具有顯著差異 ,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多重比較 ,結(jié)果是 :D1 號(hào)試驗(yàn)的平均扭矩極顯著地高于其他 9號(hào)試驗(yàn) ,這是由于 D1號(hào)試驗(yàn)所用圓弧曲線刃的結(jié)構(gòu)參數(shù)導(dǎo)致切割過程中滑切角和擠推角的數(shù)值較小而引起。 θ= 176。 χ= 176。 10D e = τ= 176。 θ= 176。~176。～ 176。～ 176。~176。 τ= 45176。 e=335 6D 9D e = τ=176。 θ= 176。 θ= 176。 χ=176。 χ= 176。 χ=176。 τ=176。～ 176。 2D R =313 。 θ= 176。~176?！?176?！?176。~176。 τ= 25176。 e =375 4D 7D e = τ=176。因此以切割平均扭矩值作為試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)。試驗(yàn)過程中 ,記錄切碎器主軸的扭矩和轉(zhuǎn)速 ,并對(duì)記錄的扭矩曲線進(jìn)行離散化處理。試驗(yàn)中為使不同切割刃曲線刀的切割能耗具有可比性 ,除刀刃曲線外其他試驗(yàn)條件保持相同。 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 考慮到直線刃、圓弧刃和等滑切角刃 3 種類型切碎器在切割過程中的能量消耗 ,圓弧刃和等滑切角刃各選擇 3 組不同的結(jié)構(gòu)參數(shù) ,直線刃選擇 4 組不同的參數(shù) ,其參 數(shù)的取值、滑切角、擠推角和切割轉(zhuǎn)角的數(shù)值見表 。在切碎器的設(shè)計(jì)過程中 ,上面的 3 個(gè)角度只要有 1 個(gè)確定 ,其他 2 個(gè)角度的變化便在一定的結(jié)構(gòu)限制下隨之確定。ln( r/c) () 式中 ： H—切割中心線高度 r —切割點(diǎn)處的回轉(zhuǎn)半徑 k —常數(shù) 從上面 3種形式曲線 刀刃的切割參數(shù)與其結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的幾何關(guān)系可以看出 :滑切角 τ、擠推角 x 和切割轉(zhuǎn)角 θ 三