【正文】 D C Dl B D a a a? ? ? 即12c s coshl aa? (3) 式中： h — 飛刀伸出量； 1a — 傾斜角，即進(jìn)料槽的中心線與水平面間的夾角； 2a — 偏角，即進(jìn)料槽的中心線在水平面上的投影與刀盤(pán)軸線的夾角。 電動(dòng)機(jī)的選型 考慮到設(shè)計(jì)的 生物質(zhì)秸稈切碎 機(jī)適用對(duì)象為小型養(yǎng)殖場(chǎng)、專業(yè)戶和個(gè)體農(nóng)戶 ,故電動(dòng)機(jī)電壓應(yīng)選用 ,所需動(dòng)力不是很大 ,選用小功率的電動(dòng)機(jī) 。 YL 系列電動(dòng)機(jī)是新型高效節(jié)能產(chǎn)品 ,具有體積小、容量大 ,起動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)越等特點(diǎn) ,符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 的有關(guān)規(guī)定 ,并實(shí)現(xiàn)同一機(jī)座號(hào)單、三相異 步電動(dòng)機(jī)等級(jí)相同 ,提高了單、三相電動(dòng)機(jī)的互換性和通用性 ,被廣泛應(yīng)用于冷凍機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、小型機(jī)床以及農(nóng)副業(yè)和家用電器等方面 。 表 1 電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù) Table 1 Main parameters of motor 型號(hào) 額定電壓 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 頻率 效率 YL8014 220V 1500r/min 50HZ 68% 4 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 切碎機(jī) 主軸 V 帶傳動(dòng)的計(jì)算 根據(jù) 參考資料 [1]表 3 得：選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 i=；電動(dòng)機(jī) 功率P= ； 轉(zhuǎn)速 1n =1500 /minr （ 1） 確定計(jì)算功率 Pca ,由參考資料表 87 查得工作情況系數(shù) ? ， 故 ca AP K P?? = (4) （ 2）選擇 V 帶的帶型 ,根據(jù) Pca ﹑ 1n 由參考資料 [1]圖 811 確定選用 Z 型 （ 3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 1）初選電動(dòng)機(jī)帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 。 9 2）驗(yàn)算帶速 v ， 按參考資料 [1]式（ 813）驗(yàn)算帶的速度 11d 7 1 1 4 4 0 / 5 . 3 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0d nv m s m s? ? ??? ? ??? (5) 因?yàn)?5 /msv 30 /ms， 故帶速合適。根據(jù) 參考資料 [1]式（ 815a），計(jì)算主軸大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d 21 71 241 .4ddd id m m m m? ? ? ? (6) 根據(jù) 參考資料 [1]表 88，圓整為 2d =250mm 。 （ 8）計(jì)算壓軸力 pF 010 m i n 1 4 6 . 6( ) 2 ( ) s in 2 2 5 1 . 8 s in22pF z F N?? ? ? ? ? ? (15) 減速器 V 帶輪的計(jì)算 根據(jù) 參考資料 [1]表 3 得：選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 1i =；電動(dòng)機(jī) 功率P= ；轉(zhuǎn)速 1n =1500 /minr ； 電動(dòng)機(jī)帶輪的 基準(zhǔn)直徑 1d =71mm 。 由參考資料 [1]式（ 815a），計(jì)算減速器小帶輪的基準(zhǔn)直徑 3d 31 71ddd id m m? ? ? ? (17) 根據(jù) 參考資料 [1]表 88，圓整為 3d =75mm 。 （ 4）決定 V 帶的中心距 1a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1Ld 1)初定中心距為 39。39。0()2 ( )24 ddd d d ddL a d d a? ?? ? ? ? (19) 2( 7 5 7 1 )2 4 5 0 ( 7 1 7 5 )2 4 4 5 0? ?? ? ? ? ? ?? 由 參考資料 [1]表 82 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1Ld =1250mm 3）計(jì)算實(shí)際中心距 1a 39。 1010 1 2 5 0 1 1 2 7 .745022ddLLa a m m? ???? ? ? ? ????? (20) 考慮到帶輪的制造誤差 ﹑ 帶長(zhǎng)誤差 ﹑ 帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊的需要，常給出中心距的變動(dòng)范圍 1 m a x 1 da a L? ? ? (21) 1 m in 1 da a L? ? ? （ 5）驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)帶輪上的包角 39。01 3 1 15 7 .31 8 0 ( )dddd a? ? ? ?(22) 00 0 05 7 . 31 8 0 ( 7 5 7 1 ) 1 7 9 9 05 1 1 . 2? ? ? ? ? （ 6）計(jì)算帶的根數(shù) 1z 1）計(jì)算單根 V 帶的額定功率 1rP ， 由 1d =71mm 和 1n =1500 /minr ，查 參考資料 [1]表 84a 得 39。0P? = ， 查 參考資料 [1]表 85 得包角修正系數(shù) 39。LK =，于是 39。 39。1 0 0( ) ( 0 .3 1 0 .0 1 ) 0 .9 9 1 .1 1rLP P P K K Kw?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (23) 2）計(jì)算 V 帶的根數(shù) z 111rPz P?? = (24) 12 取 2 根 （ 7）計(jì)算單根 V 帶初拉力的最小值 39。39。 11( 2 .5 )( ) 5 0 0 caKPF q vK z v????? (25) 2( 2 . 5 0 . 9 9 ) 0 . 6 0 55 0 0 0 . 0 6 5 . 3 50 . 9 9 2 5 . 3 5????? ? ? ? ??????? N 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 0F 0 min()F 。 039。 11 0 m i n 179( ) 2 ( ) s in 2 2 4 5 . 2 s in22pF z F N?? ? ? ? ? ? (26) 帶輪的設(shè)計(jì) （ 1） 此處帶輪的材料，采用鑄鐵，材料牌號(hào)為 HT200。 由以上的計(jì)算可知：電動(dòng)機(jī)的 V 帶輪選實(shí)心式；主軸 V 帶輪選孔 板式 ；減速器 V 帶輪選實(shí)心式 。 根據(jù)使用條件，選擇 CW 型圓弧圓柱蝸桿減速器 ,由于減速器的使用條件與參考資料 [2]中表 15246 規(guī)定的應(yīng)用條件不一致，故應(yīng)進(jìn)行有關(guān)選型計(jì)算 。 （ 2）確定減速器計(jì)算輸入熱功率 ， 查參考資料 [2]表 15252 和表 15253，取小時(shí)載荷率 3f =1；環(huán)境溫度 系數(shù) 4f =， 于是 3 3 3 4tP P f f?? 。3P? ，額定輸出轉(zhuǎn)矩為 162Nm? 。 選擇潤(rùn)滑油牌號(hào)為 N680 14 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高；作用在軸上的壓力較小；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)果較為緊湊。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在減速器和輸料壓輥之間采用鏈傳動(dòng) ； 考慮到輸料壓輥的工況條件，轉(zhuǎn)速較低，一般選擇滾子鏈 ； 輸料壓輥工作時(shí)無(wú)劇烈振動(dòng)及沖擊，轉(zhuǎn)速較 低，選擇 40 鋼，經(jīng)過(guò)淬火 、 回火熱處理后的齒面硬度為 4050HRC。 (31) （ 2） 選擇鏈輪齒數(shù) ， 根據(jù)設(shè)計(jì)條件取小鏈輪齒數(shù) 1z? 11， 大鏈輪 的齒數(shù)為2z? 13。 (32) （ 4） 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 ， 根據(jù) caP = 及 4n? /minr 查 參考資料 [1]圖 911，可選 12A1。 （ 5） 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 ， 初選中心距 0 ( 3 0 ~ 5 0 ) ( 3 0 ~ 5 0 ) 1 9 .0 5 5 7 1 .5 ~ 9 5 2 .5a p m m m m? ? ? ? (33) 取 0a? 800mm ， 相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為 20 1 2 2 1002 ( )22pa z z z z pL pa???? ? ? (34) 28 0 0 1 1 1 3 1 3 1 1 1 9 . 0 52 ( )1 9 . 0 5 2 2 8 0 0???? ? ? ? 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù) pL? 96 節(jié) （ 6） 計(jì)算鏈速 v ， 確定潤(rùn)滑方式 41 5 4 . 5 1 1 1 9 . 0 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0n z pv m s??? ? ??? /ms (35) 由 v = /ms和鏈 號(hào) 12A1，查 參考資料 [1]圖 914 可知 潤(rùn)滑方式 應(yīng)采用定期人 15 工潤(rùn)滑。 切碎機(jī) 主軸的計(jì)算 （ 1） 求主軸上的功率 1P ，轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T ， 選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 i=。選取軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。 切碎機(jī) 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 軸上零件的定位，固定和裝配 ， 將刀盤(pán) 安 放 在箱體中央， 用螺紋固定，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布 ，用軸承座 固定在箱體兩側(cè)，將帶輪安排在軸端，用軸肩和平鍵加以固定。 2） 初步選擇滾動(dòng)軸承 ， 根據(jù)參考資料 [2]，參照工作要求并根據(jù) d??????? 30mm ，初選軸承為調(diào) 心球軸承 1206，其尺寸為 30 63 16d D B mm mm mm? ? ? ? ?， 故取=VVdd?????? ? ?? 30mm ； 根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求 ,取端蓋的外端 面與大帶 輪右端面 間的距離 49l mm? 故取 L?????? 65 mm ，=VVL?? 16mm 。 為方便 軸承的固定，根據(jù)軸承型號(hào) 1206，參照 參考資料 [2]表 62104 初選 選擇滾動(dòng)軸承座型號(hào)為206SN ， 其主要參數(shù)如表 表 4 軸承座的主要參數(shù) Table 4 Main parameters of bearing d 2d D g A 30mm 35mm 62mm 30mm 82mm 3） 根據(jù)切削長(zhǎng)度要求， 取刀盤(pán)到箱體壁的距離為 50mm ， 刀盤(pán) 的直徑為300mm ， 厚 12mm ， 取 =VL????? 120mm 。 （ 3）軸上零件的周向定位 ， 大帶輪的周向定位采用平鍵定位。 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為 6m 。 （ 4） 確定軸上圓角和倒角的尺寸 ， 由參考資料 [2]表 152 取軸端的倒角為02 45? 。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取 e 值。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖?，F(xiàn)將計(jì)算處的截面 C 處的 HM 、 vM 及 M 的值列于下表。根據(jù)表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力： 221 () 2 2 . 7ca MT M P aW ?? ??? (41) 前已選定軸的材料為 45 鋼，正火處理，由文獻(xiàn) [1]表 151 查得 1[ ] 60MPa?? ? 。 圖 9 主軸受力情況圖 Figure 9 The force of spindle （ 3） 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1） 判斷危險(xiǎn)截面 ， 根據(jù)應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響，和受載的情況，由彎矩和扭矩圖可知 B 截面所受彎矩和扭矩的最大，因此只需校核截面 III 即可。 截面上由于軸肩而形成的