【正文】 直徑約 ，而且在嫩枝上生長(zhǎng)密度很大，小刺有毒，被它劃傷后傷口會(huì)紅腫且略有瘙癢的感覺(jué) ，枸杞廢枝數(shù)量大、長(zhǎng)有小刺、廢枝堆積蓬松。 廢紙本身嫩、脆很容易折斷。 探究性設(shè)計(jì) 存在 的 問(wèn)題 （ 1） 沒(méi)有現(xiàn)成的枸杞廢枝粉碎機(jī)模板：枸杞深加工主要集中在食品、藥用方面，在枸杞采摘（寧夏科技院曾在 09 年設(shè)計(jì)出一款采摘機(jī)械但并不適用）和枸杞廢物利用方面是一片空白。沒(méi)有實(shí)物可供參考。 （ 2） 枸杞獨(dú)特的物理特點(diǎn)：枸杞廢枝數(shù)量大、長(zhǎng)有小刺、廢枝堆積蓬松。這是設(shè)計(jì)粉碎機(jī)時(shí)所要考慮的重點(diǎn)。 設(shè)計(jì)的基本要求 該粉碎機(jī)主要是用于對(duì)枸杞廢枝的粉碎，對(duì)其具有以下要求 : 1) 對(duì)加工飼料的適應(yīng)性廣，能加工各種類型的飼料，對(duì)含水量較大、纖維較長(zhǎng)的粗飼料也應(yīng)具有較好的適應(yīng)性。 2) 滿足畜禽飼 料的要求，粉碎粒度應(yīng)盡量均勻，以提高其適口性。 3) 配套動(dòng)力合理、度電產(chǎn)量高、提高生產(chǎn)率、降低能耗。 4) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、不需要較大的技術(shù)要求。 5) 工作部件耐磨性好，減少更換次數(shù)，以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 6) 噪音低、粉塵少、以減少環(huán)境污染。 7) 機(jī)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、體積小、占地少、成本低、以適合廣大農(nóng)戶生產(chǎn)。 小型枸 杞廢枝粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 8 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 1) 該粉碎機(jī)械主要以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單為主，結(jié)構(gòu)復(fù)雜反而達(dá)不到效果，這主要局限于枸杞廢枝的自身特點(diǎn)（多刺、數(shù)量大、蓬松、粘結(jié)） 2) 機(jī)器的粉碎能力應(yīng)達(dá)到一定的要求，但不應(yīng) 太大，應(yīng)適合于廣大農(nóng)村個(gè)體農(nóng)戶生產(chǎn)需要，從而符合設(shè)計(jì)的目的和要求。 2 粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及總體布置方案 結(jié)構(gòu)形式和總體布置方案 此次探究性設(shè)計(jì)主要以簡(jiǎn)潔為主，該粉碎機(jī)除了對(duì)枸杞廢枝粉碎外，應(yīng)該可以對(duì)如玉米秸稈、高粱秸稈等較長(zhǎng)農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品進(jìn)行粉碎。其組成部分如下所示： 支架：起到支撐和安裝其他部件的載體作用。 滾動(dòng)軸承：固定、潤(rùn)滑作用。 上、下薄套：有導(dǎo)流、出料、進(jìn)料、擠壓和安全防范作用。 撥滾：確保連續(xù)不斷的進(jìn)料、同時(shí)起到擠壓作用。 傳動(dòng)裝置：皮帶輪、皮帶傳動(dòng)動(dòng)力。 切滾：對(duì)廢枝起到切、沖擊粉碎。 電動(dòng)機(jī)：提供 動(dòng)力。 圖 4 粉碎機(jī)裝配圖 工作原理及其特點(diǎn) 工作原理 工作時(shí) ,枸杞廢枝由 人工利用工具少量挑送至入料口 ，廢枝經(jīng)過(guò)撥滾被擠壓且源源不斷的被送往切滾，在送往過(guò)程中上下薄套也起到擠壓作用，高速旋轉(zhuǎn)的沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 切滾保證送來(lái)的廢枝及時(shí)切碎、擊碎并排出，此過(guò)程必須保證剛開(kāi)始進(jìn)料要少、不能太厚。在后續(xù)自動(dòng)進(jìn)料（一個(gè)是靠撥滾，一個(gè)靠枸杞自身的黏連作用）時(shí)，確保廢枝來(lái)源少而不斷，多而不積。 廢枝經(jīng)粉碎后直接排地，人工收集。 特點(diǎn) 該機(jī)型具有以下主要特點(diǎn)： 1. 采用立式，既方便操作，也利于廢枝分離。 2. 高轉(zhuǎn)速，靠高轉(zhuǎn)速使切滾切割、擊碎效果更好。 3. 支撐架比其他粉 碎機(jī)支架高，利于廢枝分離和人工操作。 4．電機(jī)與主軸采用三角皮帶傳動(dòng)，傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)單，安全可靠。機(jī)體高度尺寸小，進(jìn)料方便。 5．本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積少、適應(yīng)性好、成本低。 3 粉碎機(jī)的各部件設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 根據(jù)粉碎機(jī)的工作條件及生產(chǎn)要求，在電動(dòng)機(jī)能夠滿足使用要求的前提下，盡可能選用價(jià)格較低的電動(dòng)機(jī)，以降低制造成本。由于額定功率相同的電動(dòng)機(jī)，如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價(jià)格越貴。粉碎機(jī)所需要的功率為 kwN ? ，故選用 Y系列（ IP44）型三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)是按照國(guó)際電工委員會(huì)（ IEO）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國(guó)際互換性的特點(diǎn)。其中 Y 系列（ IP44）電動(dòng)機(jī)為全封閉的自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防灰塵、鐵屑或其它雜務(wù)物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn) ,B級(jí)絕緣 ,工作環(huán)境不超過(guò) ＋ 40℃ ,相對(duì)溫度不超過(guò) 95%,海拔高度不超過(guò) 1000m,額定電壓為 380V,頻率 50HZ,適用于無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如農(nóng)業(yè)機(jī)械。 Y系列三相籠型異步電動(dòng)具有效率高、耗電少、性能好、噪聲低、振動(dòng)小、體積小、運(yùn)行可靠、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。且提高了防護(hù)等級(jí)和絕緣等級(jí)、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品先進(jìn)、 應(yīng)用很廣泛。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 型號(hào)： 112 4YM? 同步轉(zhuǎn)速： min/1500r 額定功率： kwN 4? 滿載轉(zhuǎn)速： min/1440r 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩： 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩： 極數(shù)： 4 極 機(jī)座中心高： mm112 小型枸 杞廢枝粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 10 （ 1） 軸承的選擇 根據(jù)對(duì)該粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和對(duì)軸的受力分析可知，由于切滾切片為對(duì)稱排列，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中切片所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到切片產(chǎn)生的徑向力為零，但是由于轉(zhuǎn)子自己會(huì)產(chǎn)生一定的離心力；同時(shí)由于轉(zhuǎn)子自身的重力，會(huì)使軸承受到軸向力。因此，在工作過(guò)程中軸承同時(shí)受到軸向和徑向載荷的作用，且軸承受到的軸向載荷較大，故選擇圓錐滾子軸承中大錐度軸承 31310，其錐度為：α = 938427 ???? 。 （ 2） 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 GB109679。 （ 3） 螺栓的選擇 用來(lái)連接支承電動(dòng)機(jī)鋼板與支架、支承粉碎機(jī)鋼板與支架用螺栓：由于是用于板間連接，螺栓主要是受到剪切作用，故采用受剪螺栓連接。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。選用GB578386。 （ 4） 螺母的選用 主要根據(jù)所用螺栓規(guī)格進(jìn)行選擇： GB617086。 （ 5） 墊圈的選擇 根據(jù)需要選用普通平墊圈： GB84885。 軸 軸材料的選用 軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼，碳素鋼比 合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較小，所以應(yīng)用較為廣泛。 常用的碳素鋼有 30— 50 鋼，這里選用 45 鋼，并進(jìn)行熱處理和表面強(qiáng)化處理，可以提高軸的疲勞強(qiáng)度和耐磨性，如有必要還可進(jìn)行滲碳，以提高軸的耐蝕性。 軸的設(shè)計(jì)原則 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列幾方面的要求： 合理的結(jié)構(gòu)、足夠的強(qiáng)度、必要的剛度和振動(dòng)的穩(wěn)定及良好的工藝性等。在設(shè)計(jì)軸時(shí)，除按工作能力準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還需滿足下列要求：多數(shù)軸上零件不允許在軸上作軸向移動(dòng)，需要用軸向固定的方法使它 們?cè)谳S上有確定的位置 。為傳遞轉(zhuǎn)矩，軸上零件還應(yīng)作周向固定；軸的加工、熱處理、裝配、 檢驗(yàn)、維修等都有良好的工藝性。 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則：軸上零件的布置應(yīng)使軸受力合理；軸上零件的位可靠，拆裝方便；軸應(yīng)采用各種應(yīng)力集中和提高軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施；應(yīng)具有良沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于加工制造和保證精度；對(duì)于要求剛性大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。確定各軸較長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)還應(yīng)保證零件所需的滑動(dòng)距離，裝拆或調(diào)整所需空間，并注意轉(zhuǎn)動(dòng)零件不得與其他的零件相碰。軸上所有零件都應(yīng)無(wú)過(guò)盈（即不太緊）地到達(dá)配合部 位。為了減少加工工具的種類和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上的倒角、圓角、鍵槽等應(yīng)盡可能取相同的尺寸。根據(jù)以上原則來(lái)確定軸的尺寸。 在該設(shè)計(jì)中，銷軸的軸向固定采用軸肩 —— 圓螺母的固定方法：用螺母固定軸端簡(jiǎn)單方便，可承受軸向力。主軸的軸向固定采用軸肩 —— 擋圈固定，軸肩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以承受較大的軸向力，軸端擋圈常用于軸端零件的固定。 為了保證軸的疲勞強(qiáng)度，軸肩處采用過(guò)渡圓角，且圓角不應(yīng)太小。 根據(jù)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)方案的整體布局，根據(jù)受載情況，主要承受扭矩，只承受較小的彎矩，定為轉(zhuǎn)軸，通過(guò)皮帶傳動(dòng)，即為實(shí)心轉(zhuǎn)動(dòng)軸。 軸的轉(zhuǎn)速 在 第 三 章 中 已 確 定 電 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 1n =1440r/min, 切 碎 機(jī) 主 軸 轉(zhuǎn) 速2n =1275r/min。 軸的輸入功率 電動(dòng)機(jī) kwP 41 ? 切碎機(jī)主軸 0112 ???PP =4= （ 31） 01? 電動(dòng)機(jī)與主軸的傳遞效率，帶傳動(dòng) 01? = 軸轉(zhuǎn)矩的確定 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 dT ： 19550dpdT N mn?? =9550103 4/1440= mmN? 切碎機(jī)主軸 2T ： 32 1095 50 28 46 51275T N m m?? ? ? ? 軸最小直徑的初步確定 選材： 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理， MpaB 650?? , Mpas 360?? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 152 確定軸的最小直徑 小型枸 杞廢枝粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 12 ? ?33 npCn pdt??? ? （ 32） 其中： t? 許用切應(yīng)力 由表 ??t? =25Mpa P軸傳遞功率 P= n主軸轉(zhuǎn)速 n=1275 r/min C由表 C=120 由上式可得： d≥ ㎜ 當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑，單鍵增大 5%7%，雙鍵增大 10%15%，取 50d mm? 。 傳動(dòng)方式的確定 本機(jī)采用帶傳動(dòng)方式 。 帶及帶輪的選用 本機(jī)選用 V帶， V帶的橫截面呈等腰梯 形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動(dòng)時(shí)， V 帶的兩個(gè)側(cè)面與輪槽接觸。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外， V 帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù) V 帶已標(biāo)準(zhǔn)化。 caP