飼用秸稈粉碎機設計

1、. . 山東農業(yè)大學畢 業(yè) 設 計說明書飼用切碎機設計飼用切碎機設計裝裝訂訂線線. . . 目錄一.調研報告.I二. 2013 屆畢業(yè)設計課題任務書.2三. 畢業(yè)設計說明書.33.1 電動機的選則計算.53.2 整體傳動比的計算.53.3 V 帶傳動的設計.63.4 錐齒輪的設計.93.5 圓柱齒輪的設計.123.6 軸 I 的設計.173.7 軸 II 的設計.183.8 傳動軸、的設計計算.193.9 主軸 I 的校核.193.10 切碎裝置的分析.223.11 切刀的設計.233.12 輥筒的設計.263.13 進料裝置的設計.273.14 機架的設計.283.15 滾動軸承的選擇與壽命

2、驗算.283.16 鍵聯(lián)接的選擇和驗算.293.17 潤滑與密封.29附錄：.30參考文獻：.31結論.33致謝.33I一一.調研報告調研報告飼用碎機畢業(yè)設計【摘要】飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的物質基礎，而飼料的生產加工水平決定著畜牧業(yè)發(fā)展的規(guī)模和速度，直接關系到農業(yè)和整個國民經濟的發(fā)展。要使畜牧業(yè)迅速發(fā)展，關鍵是解決飼料問題。飼料來源是當前我國畜牧業(yè)生產中的一個突出問題，由于我國人均糧食占有水平低，不可能用大量的糧食作為飼料用糧。從畜牧業(yè)對飼料的需求來看，遠遠還不能滿足畜牧業(yè)的需求，因此，必須發(fā)揮我國情粗飼料豐富的優(yōu)勢，充分合理利用我國的各種飼料資源。我國作為農業(yè)大國，實現(xiàn)“農業(yè)機械化”一直是我國農業(yè)

3、發(fā)展的主要目標之一， 為此國家還出臺了農業(yè)機械購置補貼政策， 每年中央財政撥出數(shù)億元的補貼專項資金，鼓勵和支持農民使用先進適用的農業(yè)機械，推進農業(yè)機械化進程，提高農業(yè)綜合生產能力，促進農業(yè)增產、增效。研究新型玉米秸稈粉碎機械，解決在工作原理及性能、尺寸參數(shù)、材料等方面的問題，以達到對青狀玉米秸稈苜蓿類物料的加工利用， 解決成本低與生產率高的矛盾， 保證粉粒尺寸滿足實際生產的需要，為我國農村，農業(yè)的發(fā)展提供技術支持。關鍵詞：畜牧 飼料 農業(yè)機械 飼用秸稈切碎機IIAbstract：Is the material basis for the development of animal husban

4、dry, feed and feed production andprocessing level decides the scale and speed of animal husbandry development, is directly related to thedevelopment of agriculture and the whole national economy. To make the rapid development of animalhusbandry, the key is to solve the problem of feed. Feed source i

5、s a prominent problem in current Chinasanimal husbandry production, due to the low level of per capita grain possession, do not use large amounts offood as feed USES. From livestock demand for feed, far can not meet the needs of animal husbandry, therefore,must play the advantages of rich I conditio

6、ns - roughage, sufficient and reasonable use of all kinds of feedresources in China.As an agricultural country in our country, the realization of agricultural mechanizationhas always been one of the main goals of agricultural development in our country, this country has introducedagricultural machin

7、ery purchase subsidy policy, the central government to set aside each year hundreds ofmillions of yuan subsidies for special funds, encourage and support farmers to use advanced and applicableagricultural machinery, the process of agricultural mechanization, improving agricultural comprehensiveprodu

8、ction capacity, promote agricultural production, increase efficiency. Research new maize straw crushingmachine, solve the work principle and performance, size parameters, materials and other issues, in order toachieve the green corn stover types of material processing, solve the contradictions of lo

9、w cost and highproductivity, ensure powder grain size meet the needs of actual production, for our country rural areas, toprovide technical support for the development of agriculture. Maize straw crusher (feed mill) can effectivelypromote the development of agriculture and animal husbandry industry,

10、 agricultural and sideline products into.key words: agricultural;mechanical;feeding livestock;feed straw chopper11 1. .設計意義設計意義飼用秸稈切碎機，是裝在同一傳動軸上的切碎機構加工植物藤蔓，秸稈，葉片，并采用輥壓輪對秸稈進行自動進給的農用機械。該機械滿足夏秋兩季青飼料加工，冬春兩季干飼料的加工。切碎機構包括切刀，滾壓輪。動力采用電動機。隨著我國經濟社會的發(fā)展，牛羊肉的消費需求持續(xù)增長，而飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的物質基礎，而飼料的生產加工水平決定著畜牧業(yè)發(fā)展的規(guī)模和速度，要使畜牧業(yè)

11、迅速發(fā)展，關鍵是解決飼料問題。飼料來源是當前我國畜牧業(yè)生產中的一個突出問題， 我國草原牧場的沙漠化非常嚴重， 天然草料已經無法滿足需求， 而人均糧食占有水平低， 不可能用大量的糧食作為飼料用糧。 但是伴隨糧食生產會產生大量秸稈，這是巨大財富，我們要充分利用秸稈以滿足飼草需求。我國作為農業(yè)大國，全社會對三農問題非常重視，實現(xiàn)“農業(yè)機械化”一直是我國農業(yè)發(fā)展的主要目標之一，為此國家還出臺了農業(yè)機械購置補貼政策，每年中央財政撥出數(shù)億元的補貼專項資金，鼓勵和支持農民使用先進適用的農業(yè)機械，推進農業(yè)機械化進程，提高農業(yè)綜合生產能力，促進農業(yè)增產、增效。因此研究秸稈切碎機，有巨大應用需求。2.2. 市場調

12、查市場調查2.1 飼用秸稈切碎機調查經過市場調研發(fā)現(xiàn)。我國有大量的小規(guī)模養(yǎng)殖戶，但是很少有適合小型養(yǎng)殖場、專業(yè)戶和個體農戶要求的小型飼料切割機。并且這些飼料切割機還具有以下缺點；切割刀刃為直刃、切割剛度低、對多纖維莖桿的切割性能差。用手喂入莖桿婁物料安全性差。塊料切碎時切碎均勻度差。故我設計一種能滿足小型養(yǎng)殖場、專業(yè)戶和個體農戶要求。切割性能好，操作安全的小型飼料切割機。2.2 農業(yè)秸稈調查我國是農業(yè)大國， 每年都會伴隨著糧食的生產而產生大量秸稈。 農作物秸稈是籽實收獲后剩留下的含纖維成分很高的作物殘留物，包括禾谷類、豆類、薯類、油料類、麻類、以及棉花、甘蔗、煙草、瓜果等多種作物的秸稈， 是農

13、作物的主要副產品， 是自然界中數(shù)量極大且具有多種用途的可再生生物質資源。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署報道，世界上種植的農作物每年可提供各類秸稈約 20 億 t，我國農作物秸稈年產量為 7 億 t 左右，列世界之首，折合標準煤量 3.53 億 t，占全世界秸稈總量的 30%左右。我國每年農作物秸稈資源量約占生物質資源量的近一半。 農作物秸稈是一種寶貴的可再生資源， 但是長期以來由于受消費觀念和生活方式的影響，我國農村秸稈資源完全處于高消耗、高污染、低產出的狀況，相當多的一部分農作物秸稈被棄置或者進行焚燒，沒有得到合理開發(fā)利用。據(jù)調查，目前我國秸稈利用率約為33%，其中大部分未加處理，經過技術處理后利用的僅

14、約占 2.6%。因此，綜合利用農作物秸稈資源對于節(jié)約資源、保護環(huán)境、增加農民收入、促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義。農作物秸稈具有極高的利用價值。首先，農作物秸稈熱值高，大約相當于標準煤的 1/2。經測定，秸稈熱值約為15000KJ/Kg,各種秸稈的熱值如表 3,其次，農作物秸稈含有多種可被利用的有用成分，除了絕大部分碳之外，還含有氮、磷、鉀、鈣、鎂、硅等礦質元素，有機成分有纖維素、半纖維素、木質素、蛋白質、脂肪、灰分等這些物質都可以作為資源加以利用。隨著養(yǎng)殖業(yè)的擴大，青飼草料的需求也在迅速增長，青飼料富含纖維素、半纖維素、木質素、蛋白質、脂肪、維生素、礦物質元素等等，在養(yǎng)殖場很受歡迎

15、。尤其是飼料玉米，苜蓿，飼料大豆，目前種植面積迅速擴大。2二二. 2013 屆畢業(yè)設計課題任務書屆畢業(yè)設計課題任務書課題名稱飼用秸稈切碎機設計內容及任務根據(jù)課題要求，畢業(yè)設計主要內容如下：1、繪制產品主要部件零件圖。2、繪制產品的裝配圖。3、繪制產品主要零件的零件圖，標準件除外。4、編寫設計說明書。擬達到的要求或技術指標本畢業(yè)課題設計要求及技術指標如下：（一）產品技術指標1、主軸轉速500 r/min2、功率0.75 kw3、切割長度10 mm4、進料速度150 mm/s（二）設計圖紙1、繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項內容符合標準要求。2、 設計圖紙應符合實際加工的要求， 不少于3張零號圖

16、紙的結構設計圖、 裝配圖和零件圖，其中應包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的1號圖紙， 同時至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。（三）設計說明書1、資料數(shù)據(jù)充分，并標明數(shù)據(jù)出處。2、計算過程詳細、完全。3、公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。4、內容條理清楚，按步驟書寫。5、說明書按照學校的有關規(guī)定，編寫不少于12000字的設計說明書，同時上交電子文檔。（四）其他要求查閱及參考10篇以上與題目相關的文獻，其中，外文文獻不少于3篇。進度安排起止日期工作內容備注4 月 20 號到 5 月 5 號5 月 5 號到 5 月 20 號5 月 20 號到 5 月 30 號查閱相關資料 擬

17、定設計課題完成設計任務書畫出相關圖紙課題任務書圖紙3三三. 畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書圖圖 3-1 總裝圖總裝圖1.支撐輪 2.支撐輪架 3.V 帶 4.小帶輪 5. 螺栓 6. 帶輪軸鍵 7.電動機 8.機架 9.大帶輪 10.軸承座 11.主軸鍵 12.埋頭螺柱 13.主軸14.滾筒 15.齒刀 16.上進料口 17.切碎箱18.側進料口 19.刀架20.切刀21. 軸承 22.出料口 23.電源開關24.機架支撐板41.電動機2.小 v 帶輪3.v 帶4.大 v 帶輪5.軸承座6.破碎輥筒7.主軸8.切碎刀盤9.動刀片10.小錐齒輪11.大錐齒輪12.小圓柱齒輪13.大圓柱齒輪14.換

18、向圓柱齒輪15.換向圓柱齒輪16.傳動軸17.傳動軸18.傳動軸注：圖中箭頭表示各軸的轉動方向53.1 電動機的選則計算電動機的選則計算（1）主軸的轉速確定；考慮到實際應用，主軸轉速 500 r/min 為宜（2）根據(jù)帶傳動比在（24）為宜，現(xiàn)取 i=3（3）電動機的轉速為dn5003=1500 r/min（4）考慮到實際使用情況額定轉矩、功率、電動機的轉速 1500 r/min 經查查機械設計手冊選用 YL802-4 型電動機。（5）則電動機的額定功率wP=0.75 kw表表 1 1 YL802-4YL802-4兩相電異步電動機主要性能參數(shù)兩相電異步電動機主要性能參數(shù)（6）電動機額定轉矩dT

19、=1.8 N.m3.2 整體傳動比的計算整體傳動比的計算（1）電動機轉速dn=1500 r/min（2）主軸傳動比1i=3 則主軸轉速zn=500 r/min（3）現(xiàn)選輥壓輪直徑 50 mm，秸稈切削長度為 10mm 為宜。由于切刀是對稱安裝兩把刀，所以主軸轉一圈切割兩次。輥壓輪轉速為yn秸稈進料速度為jV則jV=2ynR=2yn25=157ynmm/s每次刀的切割長度 L=zyn2n157=78.5yn/zn額定功率(kw)滿載時堵轉電流額定轉矩實際轉矩轉 速(r/min)電 流(220 v)(A)效率(%)功率因數(shù)0.7515005.2292.00.92291.81.7zn=500 r/m

20、in1i=3dn=1500 r/minwP=0.75 kwdT=1.8 Nm6有設計要求切割長度為 10 mm，則zn/yn=7.852i=7.85zn=500 r/min則yn=zn/7.85=63.69 r/min實際切割速度為jV=15763.6960=166.6 mm/s 考慮到實際情況打滑，所以上述速度符合要求。（4）主軸 I 與軸 III 和軸 IV 有一對錐齒輪和一對直齒輪的減速考慮到各齒輪傳動比適宜范圍。經查機械設計手冊表（114）單級錐齒輪減速傳動比3，圓柱齒輪減速傳動比46，為了計算簡單，現(xiàn)在取錐齒輪傳動比3i=2，直齒輪傳動比4i=43.3 V 帶傳動的設計帶傳動的設計（

21、1）V 帶輪的設計要求： 質量小，無過大的鑄造內應力，結構工藝性好，質量分布均勻，動平衡好，槽輪工作面要精加工各槽的尺寸角度應一致以保持受力平衡。V 帶輪的材料：帶輪為鑄造形成，因而選用 HT200（3）V 帶輪為鑄鐵制造的，它的結構有：實心式孔板式腹板式橢圓輪輻式。當帶輪的基準直徑dd2.5d（d 是軸的直徑）時，采用實心；dd 300 mm 時，采用腹板式；當dd300 mm 時，采用輪輻式；當1D-1d100 mm 時，采用孔板式。有關計算：電動機額定功率 0.75 kw，轉速dn=1500 r/min，傳動比1i=3，采用普通 V 帶傳動。查機械設計基礎表 13-8 查的工作情況系數(shù)A

22、K=1.1caP=AKwP=1.10.75=0.825 kw由c1P=0.825，dn=1500 r/min 查機械設計基礎圖 13-15 確定選用 Z 型。2i=7.853i=24i=47查機械設計基礎表 13-9 確定小帶輪直徑1d=71 mm2d=i1d(1)=371（1-0.02）=208.74查機械設計基礎表 13-9 確定d2d=212 mmv11dn/60*1000=5.57 m/s 帶速在 525 m/s 范圍內，合適。0a=1.5（d1d+d2d）=424 mm根據(jù) 0.7(d1d+d2d)a02(d1d+d2d)0a=450mm求 V 帶基準長度d0L=20a+*（1d+2

23、d）/2+（1d-2d）2/40a=45022832+141141（4450）=1355mm查機械設計基礎表 13-2 確定dL=1400mm確定中心距 a0a+（dLd0L）/2=450+452=472.minaa0.015dL=472-0.0151400=451mmmaxa=a+0.03dL=472+0.031400=514 mm驗算小帶輪包角1a180057.30*（1d-2d）/a=1800 57.30*（21271）/472=088.1621a0120符合要求。確定 V 帶的根數(shù)ldcaKKPPPz)(00由dn=1500 r/min，1i=3，d1d=71 mm 查機械設計基礎表

24、13-30P=0.30 kw查機械設計基礎表 13-50P=0.03 kw 查機械設計基礎表 13-7K=0.95表 13-2LK=1.14K包角系數(shù)AK=1.1caP=0.825 kwd1d=71 mmd2d=212 mmV=5.57 m/s0a=450 mmd0L=1355 mmdL=1400 mma=472 mm1a=088.1628Kl長度系數(shù)P0單根 V 帶的基本額定功率P0計入傳動比的影響時,單根 V 帶額定功率的增量計算ldcaKKPPPz)(00=14. 195. 033. 0825. 0=2.3因此 z=3計算單根 V 帶初拉力查機械設計基礎表 13-1q=0.06 kg/m

25、,0F=2) 15 . 2(500qvKzvPca=42.14 N計算作用在軸上的力pF=2sin F210dz=2342.140.5225=132.1 N（5）V 帶輪的結構設計帶輪的結構設計，主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結構形式，根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸，查機械設計基礎表 13-10，帶輪的其它結構尺寸可查機械設計基礎圖13-18所列經驗公式計算， 確定了帶輪的各部分尺寸后，即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應的技術條件等。由以上的計算可知：電動機的 V 帶輪選實心式；主軸 V 帶輪選腹板式。V 帶輪的結構參數(shù)表表 2 2 V V 帶輪結構參數(shù)值帶輪結構參數(shù)值項目符號參數(shù)值（mm）基準寬

26、度db8.5基準線上槽深ah2.0基準線下槽深fh7.0槽間距e12第一槽對稱面至斷面的距離f8最小輪緣厚5.5帶輪寬B28Z=30F=42.14 NpF=132.1 N9圖圖 3-33-3 V V 帶輪的輪槽帶輪的輪槽注：小 V 帶輪L=(1.52)d,B1.5d 時，L=B，此處 L=281d=(1.82)d,d 為軸的直徑，此處2d=2d主軸 V 帶輪L=（1.52d,當 BN，N3*106）Y2N1（2NN，N3*106）彎曲疲勞的最小安全系數(shù)FminS，按一般可靠性要求FminS1計算得彎曲疲勞許用應力為1Fmin1lim1SNbbbbY490 Mpa1z=402z=160K=1.3

27、T=25.86 N.m1d=50 mm2d=200 mmv=1.3 m/s1b=50 mm2b=55 mmm=1.25h=2.8 mma=125 mm152Fmin2lim2SNbbbbY460 Mpa校核計算11111mdbK2FSbbYT145.2 Mpa 1bb21212mdbK2FSbbYT135.4 Mpa2bb故彎曲疲勞強度足夠表表 4 4 圓柱齒輪的參數(shù)圓柱齒輪的參數(shù)參數(shù)代號參數(shù)值小齒輪大齒輪模數(shù)m1.251.25壓力角2020傳動比i44齒數(shù)z40160分度圓直徑d50200齒頂高ah1.251.25齒根高fh1.561.56齒頂圓直徑ad52.5202.5齒根圓直徑fd46.

28、9196.9齒距p3.933.93齒厚s1.961.96齒槽寬e1.961.96頂隙c0.310.3116圖圖 3-53-5 圓柱直齒輪圓柱直齒輪標準中心距a125125173.6 軸軸 I 的設計的設計（1）主軸 I 上的功率1P，轉速1n，轉矩1T的計算：查機械設計手冊 表 11-3V 帶傳動效率=0.96則1P=wP=0.750.96=0.72 kw轉速1n=dn/i=15003=500 r/min轉矩1T=95501P/1n=13.752 N.m（2）軸的材料的選擇查機械設計手冊 表 11-2選用 45 號鋼 調制處理（3）確定軸的最小直徑mindC311nP查機械設計基礎表 14-2

29、C=110則mind1100.113=12.5 mm 根據(jù)最小直徑mind，根據(jù)實際情況，現(xiàn)取II- Id=30 mm.為了滿足皮帶輪上的軸向定位要求,I-II 軸段右端需制一軸肩,故取 II-III 段直徑為35IIIIIdmm.由于皮帶輪的尺寸 L=28,現(xiàn)取27IIILmm(2)查機械設計手冊初步選取軸承座型號為 SN508(摘自 GB/T7813-1998)其主要參數(shù)如表其主要參數(shù)如表 5 51ddaDgA3540803368由于 A=68,現(xiàn)取80IIIIILmm80VIIVILmm35IIIIIVIIVIddmm1P=0.72 kw1n=500 r/min1T=13.752 N.m

30、II- Id=30 mm35IIIIIdmm27IIILmm80IIIIILmm80VIIVILmm35IIIIIVIIVIddmm35IIIIIVIIVIddmm60VIVIVIIIddmm160IVIIILmm46VIVdmm30VIVLmm60VIVLmm18因為35IIIIIVIIVIddmm,取60VIVIVIIIddmm（3）由于摩碎輥筒的寬度為 140m,現(xiàn)取160IVIIILmm（4）摩碎輥筒采用軸肩定位,取46VIVdmm（5）考慮到安裝防護罩,取30VIVLmm（6）考慮到刀盤座的寬度,現(xiàn)取60VIVLmm（7）因為錐齒輪的齒寬 B=20mm,現(xiàn)初步取37IXVIIILmm

31、（8）考慮到安裝和基本尺寸,取5 .60VIIIVIILmm圖圖 3-63-6 軸軸I3.7 軸軸 II 的設計的設計(1)功率的計算P=21wP=0.750.950.95=0.677 kw（2）轉速的計算2n=dn/21ii=150032=250 r/min（3）轉矩的計算T=9550P/2n=25.5 N.m（4）計算最小直徑mindC322nP=15.3mm取最小直徑 d=20mm軸 II 如圖 3-4 所示37IXVIIILmm5 .60VIIIVIILmmP=0.677 kw2n=250r/min19圖圖 3-73-7 軸軸II3.8 傳動軸傳動軸、的設計計算的設計計算由于實際應用中

32、進給軸的轉速與負載都比較小,所以不做具體計算,由整體設計決定其尺寸,具體尺寸如圖 3-5、圖 3-6 所示。傳動軸如圖 3-5 所示圖圖 3-83-8 軸軸 III傳動軸如圖 3-6 所示圖圖 3-93-9 軸軸 IV3.9 主軸主軸 I 的校核的校核按照許用彎曲應力校核受力分析如圖 3-10,3-11 所示T=25.5 N.md=20 mm1d=30 mm20圖圖 3-103-10 受力圖受力圖圖圖 3-113-11 受力圖受力圖扭矩的計算帶輪傳遞的功率為 0.72 kw，滾筒傳遞的功率為 0.36 kw，切刀傳遞的功率為0.24 kw，錐齒輪傳遞功率為 0.12 kw。1M=95500.7

33、2500=13.75 N.m2M=95500.36500=6.88 N.m3M=95500.24500=4.58 N.m4M=95500.12500=2.29 N.m支撐反力的計算1 tF=25 Nr1F=130 Nt2F=550 Nr2F=550 Nt3F=320Nr3F=320Nt4F=110N4rF=50N列方程求解：214321HHttttFFFFFF04483302601205342321tHtttFFFFF解的H1F=186 N2HF=750 N列方程043211rrrrNVFFFFF210448330260531204232rNVrHrFFFFF解得NV1F= 620 N2FNV

34、=155.6 N圖圖 3-123-12 彎矩彎矩22圖圖 3-133-13 扭矩扭矩1. 校核軸的強度通過彎扭圖可以明顯看出在輥筒處的彎扭強度最大M=71.3 N.mT=141 N.m 按第三強度理論，計算應力224ca因為由扭矩產生的彎曲應力是對稱循環(huán)變應力， 而由扭矩所產生的扭轉切應力則常不是對稱循環(huán)變應力。為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)，則計算應力為224ca參考文獻1式 15-4式中的彎曲應力為對稱循環(huán)應力。當扭轉應力為靜應力時，取3 . 0；當扭轉切應力為脈動循環(huán)應力時，取6 . 0；此處取6 . 0由參考文獻1式（15-5）有22)2(4)(WTWMca= 9.42

35、MPa1式中：ca軸的計算應力，單位為 Mpa;M 軸所受的扭矩，單位為 Nmm;T 軸所受的扭矩，單位為 Nmm;W 軸的抗彎截面系數(shù)，單位為 mm，1 對稱循環(huán)變應力時的軸的許用彎曲應力，由文獻1表 15-1 查得 45 調質1=60 Mp a;由以上計算可知軸的設計是安全的3.10 切碎裝置的分析切碎裝置的分析切碎部分是秸稈粉碎機的重要工作部件。它的參數(shù)設計是否合理，對切碎質量、功率消耗以及機器運轉均勻程度有直接影響。影響切碎性能的主要因素有:(l)切割時要產生滑切，以減少切割阻力。(2)切割要穩(wěn)定，秸稈相對于動定刀片沒有滑移。(3)切割阻力矩變化均勻。 （4）切割速度適宜，實驗表明，隨

36、切割速度的增加切割阻力下降但切碎器轉速過高也將引起空氣阻力的增加，因此必須有一個合適的切割速度。 （5）刀片刃磨角合理，刀片刃角大于30時，切割功顯著增大，刃角過小，又將使刀刃不耐磨，常用的刃角為231530。秸稈切碎方式主要有輪刀式切碎、滾刀式(螺旋刀和直刃刀)切碎和錘片式切碎等。輪刀式切碎質量好，刀片結構簡單，主要缺點是刀盤運轉不均勻。滾刀式切碎滑切作用強，切割阻力小，但切碎體不能自動拋出，刀片剛度差，不適合硬莖稈切碎。錘片式切碎是利用高速旋轉的錘片來擊碎秸稈，刀片結構簡單，通用性好，但能耗高(藺公振等，1996;樸香蘭，1998)。根據(jù)對直刃刀切碎、 螺旋刀切碎和錘片切碎3種不同切碎方式

37、的比較試驗(盛奎川等，1999)，在相同轉速下，直刃刀切碎的單位質量秸桿能耗最低，采用直刃刀切碎細小顆粒產量較高，在 900 一 1450r/min 范圍內，提高轉速對細小顆粒產量增加不明顯。根據(jù)以上分析，我們選擇直刃刀切碎作為秸稈切碎的設計方案，本設計采用滾刀式切割器形式，該切碎器具有結構緊湊、切割質量好、負載比較均勻的優(yōu)點。 根據(jù)以上分析，我選擇單葉雙曲面平板直刃滾筒式切碎器。切碎裝置設置在揉搓粉碎筒上方，主要由動刀、定刀板和動刀支撐板組成。性能良好的切碎器應該是切割質量高，耗用動力小，結構緊湊，工作平穩(wěn)，安全可靠，便于磨刃，刀片拆卸、安裝、使用和維修方便。 切割器工作時是旋轉動刀配合安裝

38、在機體上的定刀產生的剪切作用來切斷秸桿纖維,達到一定尺寸(2025mm)的碎段以滿足進一步揉搓粉碎的加工要求。3.11 切刀的設計切刀的設計（1）切刀材料的選擇切刀需要耐磨，抗沖擊，韌性好。因而選用碳素工具鋼或者高錳鋼，在這里選用 T8 工具鋼。切刀的性能要求切割質量高，耗用動力小，結構緊湊，工作平穩(wěn)，安全可靠，便于刃磨，使用維修方便。切刀的設計要求刀片在設計和選用時應滿足下列三個方面的要求，即 鉗住物料，保證切割； 切割功率要??； 切割阻力矩均勻。切刀刃口形狀的選擇切刀的刀刃有直線型和曲線幾何型，如圖所示。24圖圖 3-143-14 切刀種類切刀種類這里選用 c 型刀。25(2)刀的滑切與正

39、切分析切割機械工作時， 功耗的大小與切刀的工作方式以及刀片的特性參數(shù)有關，切刀的工作方式有滑切與正切之分。當按滑切工作時，切割阻力小，容易切割，切割時省力，功率消耗也小。當切刀按正切方式工作時，切割阻力大，切割困難，功率消耗也大?；薪秋@然不為零，最大為 66，能實現(xiàn)滑切?；幸部梢苑譃橛谢频幕泻蜔o滑移的滑切兩種。切割時當動刀片與靜刀片之間的夾角達一定值時，物料就會產生沿刃口向外推移的現(xiàn)象，這叫有滑移的滑切。出現(xiàn)這種情況對穩(wěn)定切割是不利的，所以應當盡可能的避免此種情況的出現(xiàn)。圖圖 3-153-15 切刀切刀263.12 輥筒的設計輥筒的設計（1）輥筒形狀： 圓筒采用薄鋼板空心圓柱形狀， 圓

40、筒上端面用鋼板封閉，圓筒下端采用鋼筋支撐。圓筒上下端分別焊有套筒開采用鍵與主軸聯(lián)接，空心圓筒內設有加強筋板支撐，以保證圓筒的強度和剛度，加強筋板的布置應力求使圓筒在轉動時所產生的離心力平衡。 安裝鑿片的螺孔處分別焊有加強鋼板或螺母。 （在保證強度和剛度的前提下加強筋板數(shù)量不宜太多，以減輕園筒轉子的重量）(2)圓筒材料：圓筒采用普通 A3鋼板，園筒下端鋼筋和加強筋板采用普通鋼材，圓筒上、下端套筒采用 35 號結構鋼。（3）圓筒尺寸參數(shù)：圓筒直徑 D=300 mm,圓筒高度 H=140 mm,圓筒鋼板厚度=8 mm。圖圖 3-163-16 輥筒輥筒D=300 mmH=140 mm27(4)刀的設計

41、在破碎輥筒刀的設計中才用了改進的齒刀配合設計，在輥筒的旋轉力作用下，物料先被刀齒板上的刀齒刮劃成條，隨即由切刀切削下來，再經刮刀進一步破碎。齒刀的設計中，刀齒采用螺旋布置，與水平線成010夾角。各刀在輥筒平面的法線上，高度均為 15 mm。其破碎機構原理圖如下所示。圖圖 3-173-17 滾筒結構滾筒結構（5）刀在滾筒上的布置設計本設計中將切刀以傾 10斜來布置，以配合刀齒板上螺旋刀齒的運動。整體布置如下圖 3-18 所示。圖 3-18 整體布置3.13 進料裝置的設計進料裝置的設計本設計中采用輥壓輪對莖稈類物料進行進給，輥壓輪的外緣直徑為50，轉速由前面的總體設計計算可知3n=63.69 r

42、/minV166.6 mm/s在本設計中，采用雙槽重疊設計，外面鋼槽由 3 mm 厚的鋼板焊成，在槽的兩側用厚鋼板加厚，然后鏜孔，軸、穿過孔而被支撐，軸、與輥壓28輪用平鍵連接。在鋼槽內再插一個薄壁進料槽，槽的底面與水平面成 10傾斜。便于送料。3.14 機架的設計機架的設計在機架設計中，主體采用 40403 的等邊對角鋼，均通過用手工電弧焊將其連接。在機架上表面放置一塊 10 mm 厚的鐵板以便固定各零件，在機架的 4 個角上各加焊一塊 404010 的厚鐵板，以便獲得足夠的強度來安裝運動輪。根據(jù)各零件的設計尺寸，總觀全局對機架進行設計，最后機架整體尺寸為 628540437。3.15 滾動

43、軸承的選擇與壽命驗算滾動軸承的選擇與壽命驗算主軸滾動軸承選擇與壽命驗算選擇軸承類型及型號考慮軸承主要承受徑向載荷作用,故選用深溝球軸承.又按軸頸直徑 d=35mm,選用兩個軸承均為 6307,此型號軸承的主要參數(shù)經查書得 B=21mmD=80C=33400NC0 =19200N（1）計算軸承受力1)徑向力Fr1=22RaxzRaxy=2267.168859.4639=4937.35NFr2=22RbxzRbxy=2267.168859.4639=4937.35N2)附加軸向力 FS:FSA=0.39 Fr1 =0.394937.35= 1925.57NFSB=0.39 Fr2=0.394937

44、.35=1925.57N查表 14-14FSA/ C0=1925.57/20500=0.094得 e=0.29（2）計算當量動載荷 P= xFr+yFa軸 承 A:Fsa/Fr1=1925.57/4937.35=0.39 e=0.29 則 x=0.56 y=1.51,PA=xFr1+yFsa =0.564937.35+1.511925.57=5672.53N軸承 B:PB= PA=5672.53N查表 14-12，取 fP=1.1,查表 14-13，取 fT=1TPfPf=141.1X3377.3=3715.07N（3）計算軸承壽命:據(jù)式（14-6）軸承 630729CC=361060hnLT

45、PfPf=361024000X5 .117X603715.07=20548N C=31500N可用3.16 鍵聯(lián)接的選擇和驗算鍵聯(lián)接的選擇和驗算（1） 皮帶輪大輪與主軸軸伸的鍵聯(lián)接采用半圓頭普通平鍵(GB109679)bh=108 因大輪寬為 35 mm故取鍵長 L=25 mm。已知:d=25 mmh=7 mmL=Lb=257=18 mm，T=57.7Nm。則:p=4T/dhL=(457.7103)/(25725)=52.75 Mpap=125 Mpa（2）小錐齒輪與主軸的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵(GB109679)bh=66,因齒輪與主軸配合處軸長 30mm，故取鍵長 L=20 mm。已知:d

46、=48 mmh=9 mmL=Lb=369=27mm， T=222.7 Nm。 則:p=4T/dhL=(4222.7103)/(48927)=76.37Mpa p=125 Mpa（3）主軸與切削滾筒的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵(GB109679)bh=128, 因切削滾筒長 82 mm，故取鍵長 L=70 mm。已知:d=35 mmh=8 mmL=Lb/2=708=62 mmT=216 Nm。則: p=4T/dhL=(4216103)/(35862)=49.78 Mpap=125Mpa3.17 潤滑與密封潤滑與密封由于減速器傳動件的圓周速度 v12m/s,故采用油池潤滑(浸油潤滑),因此機體內需有足

47、夠的潤滑油;同時為了避免油攪動時沉渣泛起,齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H 不應小于 3050 mm,浸油深度決定后即可定出所需油量,并按傳遞功率進行驗算以保證。（1）散熱所需油量 V=27.9(0.350.7)=5.5311.06 dm350 潤滑油的牌號為 50 號工業(yè)齒輪油.（2） 根據(jù)該減速機的載荷及轉速值，決定軸承采用脂潤滑，油脂牌號為 1#鋰基脂。（3）為了保證機蓋與機座聯(lián)接處密封,聯(lián)接凸緣應有足夠寬度，聯(lián)接表面應精細,其表面粗糙度應不大于 6.3,為了提高密封性可在機座凸緣上面銑出回油溝,使?jié)B入凸緣聯(lián)接縫隙面上的油重新流回機體內部.此外凸緣聯(lián)接螺栓的間距不宜太大，一般取 150170 mm 之間并盡量均勻布置以保證剖面處的密封性,軸頭的密封采用凸緣式端蓋氈封油圈密封.鍵 C1025(GB109679)該鍵聯(lián)接強度足夠鍵 A620(GB109679)該鍵聯(lián)接強度足夠鍵 C14100(GB109679)該鍵聯(lián)接強度足夠30附錄：附錄：（1）產品裝配圖（1）（2