【正文】 切碎器主要由定刀和動刀組成， 動刀和定刀結(jié)構(gòu)確定 如下： 動刀的安裝 動刀的運動軌跡為圓柱形 ，但是為了避免從喂入口送來的莖桿端部和刀片背部發(fā)生劇烈的摩擦，降低功耗?！?186。mmr 200min ? 所以 ， 取 ?3?? 。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，容易制造和磨銳，較直刃口刀片，在切割過程中， 自喂入口內(nèi)側(cè)開始切割時鉗住角不會過大，切割終了時滑切角不致過小，即 切割阻力和阻力矩的變化不太大 ，廣泛應(yīng)用 于 粗莖 桿 的切碎 。 由于在設(shè)計和選用刀片時應(yīng)滿足下面三個要求： ⑴ 鉗住物料，保證切割 ： 在切割時，刀片的鉗住角 ? 必須小于 21 ??? 才能鉗住物料，保證切割平穩(wěn)，即 21 ??? ?? 。在切割粗莖桿物料時，為使其功耗最小，最佳滑切角 ?? 5535 ～?? 。 根據(jù)以上分析可知： 對切割草料，刃口銳角一般取 m～ ?? 10020? ，m?? 100? ， 在刃口處留 有寬度為 △ 為刃磨區(qū)， ??tgmax?△ ， 所以 △ 取 m?30 。 磨刃角 ? 對刀片的使用壽命和功率消耗有很大的影響，隨著 ? 角的增大，切割所需要的功耗增加，若 ? 大與 30186?！?30186。則 切割角 ?18??? ??? 。由于在下料速度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 圖 動刀的刀片形狀尺寸及安裝圖 一定要求時，物料仍然可以被切割為一定程度的碎段，無須用太多的刀片。 滾筒上每把刀片 包圍滾筒的弧長： ??? btgZRR ?? 2 式中 ： R —— 滾筒半徑（ m） mR ? Z —— 滾筒上刀片數(shù)量，一般為 2～ 4把 ? —— 滑切角，它等于鉗住角 ? ，為定值 ?R —— 喂料口寬度（ m） mR ????? ∴ 由于考慮到其結(jié)構(gòu)特性， 取 mmR 60?? 。 定刀的形狀 及材料 定刀的形狀與其功耗有很大的關(guān)系，銳利的刀片切割功耗小，但是刀片容易 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 11 頁 磨損，對飼料的通用性也有一定的影響，現(xiàn)在大多數(shù)都才用方形或頂面下稍有傾斜的定刀。其材料用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 65Mn，經(jīng)過淬火處理，刀片的可工作寬度對滾筒式切刀為 30㎜。 鑿片 ① 鑿片形狀及尺寸 根據(jù)粉碎秸桿為粗纖維物質(zhì) 的特性，鑿片采用階梯形，粉碎效果好，但耐磨性差。 根據(jù)現(xiàn)有資料，綜合考慮到粉碎秸桿 時鑿片耐磨性及 其加工的工藝性，鑿片的厚度一般為 5～ 8 ㎜ ， 故取鑿片厚δ =6㎜。但飼料的粗細(xì)粒度較大，鑿片磨損加快 。所 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 12 頁 以取鑿片工作密度為 ，由下式可確定鑿片數(shù)量： 最外 端 兩鑿 片間 距離 鑿片 軌 跡數(shù)鑿片 厚 度粉碎 室 有效 工作 寬度鑿片 累 計工 作厚 度鑿片 工 作密 度 ??? ? 鑿片軌跡數(shù)?? ?鑿片軌跡數(shù)目 ， 取為 32 片，由于每一塊鑿片有兩片，故鑿片數(shù)目為 四組對稱排列，共 16塊。 ④ 鑿片的排列 鑿片的排列要求：鑿片沿粉碎室寬度運動軌跡分布均勻，物料不推過一側(cè)，有利于轉(zhuǎn)子的動靜平衡。 鑿片排列布置如 圖 ： 圖 鑿片排列布置 在粉碎機(jī)的工作過程中，由于鑿片為對稱排列，機(jī)器運行平穩(wěn)， 不需要另外加平衡裝置。又由于物料在粉碎室上部停留的時間少，37 125 113 95 102 85 60 118 105 20 430 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁 多集中在下部粉碎，故鑿片的排列從上到下由稀到密，以增強(qiáng)粉碎效果。加強(qiáng)肋板的的布置應(yīng)力求使圓筒在轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的 離心力平衡。 傳動部分 該機(jī)采用帶傳動，通過轉(zhuǎn)子主軸上的帶輪與電動機(jī)連接在一起，該連接方式簡單，操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動可靠。 機(jī)體部分 機(jī)體包括外壁和機(jī)架兩部分 ： 圓筒外壁 外壁采用 4 ㎜厚的普通熱軋鋼板 Q235 卷壓焊接而成圓筒形。 機(jī)架 機(jī)架選用型號為 的熱軋等邊角鋼（ GB9787— 1988）其表示為└ 40 40 5，通過焊接而成，在機(jī)架的一端上有一塊鋼板，用螺釘將其與角鋼連接，用于支撐電動機(jī)。表面激冷成白口，以增強(qiáng)耐磨性。在該機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，齒板分為六塊對稱地安裝在機(jī)壁上，齒板的安裝方式一般根據(jù)軸向、徑向和切向進(jìn)料方式配置。 齒板的作用主要是阻礙物料在 鑿片與轉(zhuǎn)子高速回轉(zhuǎn)下所產(chǎn)生的環(huán)流層 ， 加強(qiáng)對物料的碰撞，搓擦和剪切作用，對纖維多 、 韌性大 、 水分高的秸桿類物料 ，粉碎作用比較明顯。而所設(shè)計的粉碎機(jī)類型在國內(nèi)尚無資料可查，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是通過對該機(jī)和通用型粉碎機(jī)的性能進(jìn)行比較，并 根據(jù) 秸桿等粗纖維質(zhì) 物料的加工工藝性和 國內(nèi)外資料來 合理 確定的。 鑿片的線速度高，沖擊粉碎能力強(qiáng)，但噪音大，粉碎機(jī)振動加劇且空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加 ，特別是加工莖桿物料時，沖擊負(fù)荷大，功率消耗大，使得生產(chǎn)率降低。 轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度 轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度 與配套動力有一定的關(guān)系： BDNK ?? 其中 ： K —— 系數(shù) 一般 K=9～ 23 之間 較為適宜 N —— 配套動力（千瓦） kwN 4? D —— 轉(zhuǎn)子工作直徑（㎜） B —— 粉碎室寬度（㎜） 轉(zhuǎn)子工作直徑 D 當(dāng)配套動力一定時，轉(zhuǎn)子直徑過大則機(jī)器龐大，材料消耗多，成本增加，若轉(zhuǎn)子直徑過小， 當(dāng)線速度 V 一定時，則會造成主軸轉(zhuǎn)速過高，工作平穩(wěn)性差 ，不利于粉碎，促使生產(chǎn)率降低 。 nVD ?60? 其中： V —— 鑿片線速度（ m/s） smV /28? 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 16 頁 n —— 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 由后面計算得 min/1275rn ? mD 2860 ???? 取 mmD 420? 。根據(jù)現(xiàn)有資料和轉(zhuǎn)子直徑， 考慮到粉碎物料為秸桿等粗纖維物質(zhì)， B 可取大些，故確定粉碎室寬度 mmB 430? 。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 的確定 根據(jù)粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子直徑 D ，線速度 V 和現(xiàn)實加工要求，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 由下式可得： m i n/ 28100060100060 rD vn ?? ????? ? 鑿片和齒板間隙 R△ 不適當(dāng)?shù)蔫徠妄X板間隙很可能會顯著地降低生產(chǎn)率和增加鑿片與齒板的磨損，間隙過大，粉碎時間增加，不一定滿足粒度要求，降低了生產(chǎn)率，但間隙太小，粉碎室容納的物料少，增加功耗。 故取 mmR 12?△ 。由于額定功率相同的電動機(jī)，如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價格越貴。 Y 系列三相籠型異步 電動機(jī)是 按照國際電工委員會（ IEO）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，具有國際互換性的特點。 Y 系列三相籠型異步電動具有效率高、啟動轉(zhuǎn)矩大、且提高了防護(hù)等級為IP5提高了絕緣等級、噪音低、結(jié)構(gòu)合理產(chǎn)品先進(jìn)、應(yīng)用很廣泛。 軸承的選擇 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 19 頁 根據(jù)對該粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和對軸的受力分析可知，由于鑿片為對稱排列，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動過程中鑿片所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到鑿片產(chǎn)生的徑向力為零，但是由于轉(zhuǎn)子自己會產(chǎn)生一定的離心力；同時 由于 轉(zhuǎn)子自身的重力，會使軸承受到軸向力。 鍵的選擇 轉(zhuǎn)子主軸上與帶輪的連 接鍵，轉(zhuǎn)筒與主軸的連接鍵選用普通平鍵： 選用 GB1096—— 79。 連接轉(zhuǎn)子和鑿片用螺栓和連接齒板與機(jī)體用螺栓主要是受到拉伸應(yīng)力，采用受拉螺栓連接。 螺母的選用 主要根據(jù)所用螺栓規(guī)格進(jìn)行選擇： GB6170—— 86。 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 20 頁 第 6 章 帶傳動 及軸 的 設(shè)計 計算 根據(jù)設(shè)計方案及結(jié)構(gòu)，該機(jī)選用普通 V 帶傳動。 普通 V 帶傳動的計算 已知：電動機(jī)功率 kwp ? ， 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 min/1440rn ? ， 粉碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 min/12752 rn ? 。由 于該機(jī)帶速為 smV /? ，故帶輪材料選用 HT200。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，大帶輪選用輪輻式結(jié)構(gòu)，輪輻截面為橢圓形，其長軸與回轉(zhuǎn)平面重合，輪輻數(shù)目 aZ 可根據(jù)帶輪直徑選?。?mmD 500? 時取 4， mm～D 1600500? 時取 6， mm～D 30001600? 取 8。 中小直徑的帶輪可以采用腹板式，更小的帶輪可以制造為圓柱形。 帶截面 尺寸和帶輪輪緣尺寸： V 帶型號： A型 頂部寬 b ： 13㎜ 節(jié)寬 pb ： ㎜ 高度 h ： mm8 V 帶輪基本參數(shù)： 基準(zhǔn)寬度 mmbd ? ， 基準(zhǔn)線上槽深 ?ah ， 基準(zhǔn)線下槽 ?fh ， 槽間距 ??e ， 槽邊距 9min ?f ， 最小輪緣厚 6min ?? ， 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 23 頁 帶輪寬度 feZB 2)1( ??? （ Z — 輪槽數(shù)） ， 外徑 ada hdd 2?? 軸的計算 軸的轉(zhuǎn)速 已知：電動機(jī)轉(zhuǎn)速 min/1440rn ? ,粉碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 min/12752 rn ? ，傳動比?i 軸的輸入功率 電動機(jī) kwP 41 ? 粉碎機(jī)主軸 kwPP ????? ? 01? —— 電動機(jī)與主軸的傳遞效率，帶傳動 ?? 軸轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)轉(zhuǎn)矩 Td ： mNnPdTd ?? 19550 = mmN ???? 3 粉碎機(jī)主軸 2T ： mNT ???? 2 軸直徑的初步確定 選材： 45鋼，調(diào)質(zhì)處 理， MpaB 650?? , Mpas 360?? 結(jié)構(gòu)設(shè)計：由 《機(jī)械設(shè)計》式 ： ? ? 336 npCn pd t ??? ?? 其中 ： t? —— 許用切應(yīng)力 ， 由表 ? ? Mpat 35?? P —— 軸傳遞功率 ， kwP ? n —— 主軸轉(zhuǎn)速 ， min/12752 rn ? C —— 由表 ， 112?C 由上式可得： mmd ? ， 故取 mmd 40? 。根據(jù)以上原則， 確定出軸的結(jié)構(gòu)尺寸 。為了保證軸的疲勞強(qiáng)度，軸肩處采用過渡圓角，且圓角不應(yīng)太小。由于轉(zhuǎn)筒上鑿片的排列呈對稱排列形式，在同一個平面上每個鑿片所產(chǎn)生的力相等，相互抵消。 所以用彎扭組合變形對軸 進(jìn)行強(qiáng)度校核。 計算轉(zhuǎn)筒的作用力：根據(jù)鋼板重量的計算公式，不同厚度的鋼板每平方米的理論重量，由 ???SG 可以計算 其中 ： G —— 給定厚度的鋼板每平方米的理論重量 2/mkg S —— 鋼板厚度 mm mmS 4? ? —— 鋼板密度， 3/ mmg?? 由于轉(zhuǎn)筒面積為 mS ???? ? 所以轉(zhuǎn)筒總重量