錘片粉碎機(jī)設(shè)計(jì)說明

1、引言飼料原料的粉碎是飼料加工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過粉碎可增大單位質(zhì)量原料顆粒的大總表面積，增加飼料養(yǎng)分在動(dòng)物消化液中的溶解度，提高動(dòng)物的消化率;同時(shí), 粉碎原料粒度的小對(duì)后續(xù)工序的難易程度和成品質(zhì)量都有著非常重要的影響；而且，粉 碎粒度的大小直接影響著生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)粉狀配合飼料時(shí)，粉碎工序的電耗約為總電 耗的50%70%。粉碎粒度越小，越有利于動(dòng)物消化吸收，也越有利于制粒，但同時(shí)電耗 會(huì)相應(yīng)增加，反之亦然。我國每年粉碎加工總量達(dá)2億多噸。飼料粉碎機(jī)作為飼料工業(yè) 的主要裝備,對(duì)飼料質(zhì)量、飼料報(bào)酬、飼料加工成本的形成是一個(gè)重要因素。所以，恰 當(dāng)?shù)卣莆辗鬯榧夹g(shù)、選用適當(dāng)?shù)姆鬯闄C(jī)型是飼料生產(chǎn)不可

2、忽視的問題。第一章概述粉碎機(jī)械是應(yīng)用機(jī)械力對(duì)固體物料進(jìn)行粉碎作業(yè)，使之變?yōu)樾K、細(xì)粒或粉末的機(jī)械。粉碎機(jī)械是破碎機(jī)械和粉磨機(jī)械的總稱。兩者通常按排料粒度的大小作大致的區(qū) 分：排料中粒度大于3毫米的含量占總排料量50%以上者稱為破碎機(jī)械；小于3毫 米的含量占總排料量50%以上者則稱為粉磨機(jī)械。有時(shí)也將粉磨機(jī)械稱為粉碎機(jī)械, 這是粉碎機(jī)械的狹義含意。本課題設(shè)計(jì)的是為一種小型的，經(jīng)濟(jì)型的粉碎機(jī)9FZ-37型錘片粉碎機(jī)設(shè)計(jì)。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，主要運(yùn)用于糧食加工行業(yè)和食品加工行業(yè)，比較適合小型 作業(yè)的用戶。11飼料粉碎機(jī)的主要種類根根據(jù)原料粉碎后的粒徑不通，可以分為普通粉碎機(jī)，微粉碎機(jī)，超微粉碎機(jī)

3、。普通粉碎機(jī)加工的產(chǎn)品粒度比較大，一般可以通過6到60目的篩孔。微粉碎機(jī)所的 產(chǎn)品的粒度比較細(xì)，一般通過80到170目的篩孔。超微粉碎機(jī)所得產(chǎn)品的粒度很細(xì)， 一般可通過200到325目的篩孔。常用的普通粉碎機(jī)主要有錘片式和爪齒式兩種。常用的微粉碎機(jī)有渦輪式和立式無篩式兩種，常見的超微粉碎機(jī)有臥式超微粉碎機(jī)和超音速噴射式粉碎機(jī)還有立式環(huán) 形噴射式粉碎機(jī)。1.2錘片式粉碎機(jī)特點(diǎn)錘片式粉碎機(jī)基本構(gòu)造包括圓筒篩板、錘片轉(zhuǎn)子、錘片和固定在錘片轉(zhuǎn)子周圍的沖擊齒板。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉(zhuǎn)錘片之間的空間，利用錘片 等對(duì)物料的打擊和搓擦作用，將物料破碎成若干小粒，是一種沖擊式粉碎設(shè)備。工作時(shí)

4、， 被加工的物料進(jìn)入粉碎室內(nèi)，受到高速旋轉(zhuǎn)的錘片的反復(fù)沖擊、摩擦和在齒板上的碰撞, 從而被逐步粉碎至需要的粒度通過篩孔漏下。錘片式飼料粉碎機(jī)因其占地面積小、構(gòu) 造簡單、粉碎效率高、耗電量小、生產(chǎn)率高、用途廣泛、易于控制產(chǎn)品粒度、無空轉(zhuǎn) 損傷等優(yōu)點(diǎn)，在目前飼料工業(yè)中得到了廣泛的普及應(yīng)用。13錘片式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的異同雖然大多數(shù)錘片式粉碎機(jī)盡管有許多相同之處，但仍存在很大區(qū)別，其重要原因在于飼料廠所用原料的不同。歐洲的飼料廠多為混合粉碎（先配料后粉碎），且經(jīng)常沒有任何谷物原料；而大多數(shù)美國的飼料配方是以50%的玉米或小麥為基礎(chǔ)的，很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等，原料水分也略低于歐洲；國內(nèi)

5、的情況與 后者基本相似。大多數(shù)錘片式粉碎機(jī)都具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱，轉(zhuǎn)子可正反轉(zhuǎn)以利用錘片兩側(cè)的特點(diǎn)，外 形多為上部帶斜角的矩形，同時(shí)水滴式的也較流行，轉(zhuǎn)速多為 3000r/min或 1500r/min左右。它們的主要區(qū)別在于美國的產(chǎn)品追求篩板面積大，而歐洲的講究 沖擊齒板面積大。例如，美國的Champion公司及Jacobson公司等標(biāo)榜自己的產(chǎn) 品為全周篩，而歐洲最為典型的是荷蘭的VanAMsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)， 其沖擊齒板面積幾乎達(dá)整個(gè)粉碎室外周圍面積的一半（占46%）。其次在于篩板的安 裝。美國錘片式粉碎機(jī)在安裝、更換篩板時(shí)必須停機(jī)并且打開機(jī)殼才能進(jìn)行，而歐洲 的許多錘片式粉碎機(jī)是從

6、軸向插入式，不需停機(jī)和打開機(jī)殼即可抽出原有篩板，插入 新?lián)Q篩板；還有的機(jī)型可沿軸的一端插入從另一端抽出，更進(jìn)一步的還可自動(dòng)遙控?fù)Q 篩，Van Aar sen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)兩側(cè)裝有遙控電動(dòng)換篩裝置，在運(yùn)行中 即可更換。14錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速的演變1 從單速到雙速，最早的錘片式粉碎機(jī)都只有一個(gè)運(yùn)行速度，MIAG 公司在上世 紀(jì)50年代研制的H880型錘片式粉碎機(jī)同時(shí)配用兩臺(tái)轉(zhuǎn)速不同的電動(dòng)機(jī)，使該公司 當(dāng)時(shí)不僅在制粒方面，而且在錘片式粉碎領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位。該機(jī)型可稱為第一臺(tái) 真正用于配合飼料工業(yè)的錘片式粉碎機(jī)。當(dāng)時(shí)，人們對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速3000r/min是很 推崇的。2從較高速到較低速：在以

7、后的數(shù)年，人們的注意力集中在降低錘片式粉碎機(jī)的工作噪聲上，其主要措施之一是降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，一般降為10001500r/mino 為保持恰當(dāng)?shù)腻N片末端線速度，粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑必然要同時(shí)增大。Biihle一Eeka公司研制了這類機(jī)型的第一代產(chǎn)品zinal系列粉碎機(jī)，其轉(zhuǎn)子直徑約為11001200mm,粉碎室寬度為350650mni。隨后又有被稱為大型粉碎機(jī)的產(chǎn)品不斷問世，典型的如Lame-miag公司產(chǎn)品，其粉碎室直徑為 1200mm,篩板寬度達(dá)1100mm; Amanduskahl公司生產(chǎn)的Akana2000型，其轉(zhuǎn)子直徑為1200mm,篩板寬度1000mm,配用動(dòng)力355kW; Afall/z

8、aragoza公司的產(chǎn)品，其粉碎室直徑 達(dá)1446mm,篩板寬度達(dá)1100mm。15粉碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀我國飼料粉碎機(jī)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)90年代以來,我國飼料機(jī)械行業(yè)中以江蘇涕陽糧機(jī)廠、江蘇揚(yáng)州糧機(jī)廠為代表的企業(yè)適應(yīng)改革潮流，先后組建了江蘇正昌集團(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)。這些企業(yè)大膽引 進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，根據(jù)當(dāng)前國際上飼料粉碎機(jī)發(fā)展的潮流，先后開發(fā)生產(chǎn)160200kW的水滴型粉碎機(jī)、立軸式粉碎機(jī)，冠以水滴王、冠軍、優(yōu)勝等名稱。如其中的水滴型粉碎機(jī)采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室,錘篩間隙可調(diào)，實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)微粉 碎,還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)負(fù)荷控制等特點(diǎn)。我國企業(yè)最新研制開發(fā)的橫寬形振動(dòng)篩錘片式粉碎機(jī)，它是由

9、電動(dòng)機(jī)、多層篩體、振動(dòng)器、機(jī)體等組成。具有飼料的粗粉碎和超細(xì)粉碎兩者可以通用；效率高;粉粒比較 均勻;對(duì)水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應(yīng)性;易損件篩片壽命長;錘片更換 周期長等優(yōu)點(diǎn)。3我國飼料粉碎機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀目前，我國飼料粉碎機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)約有300多家，生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全，能基本滿足我國畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要，但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機(jī)和特大 功率的機(jī)型，仍然需要從國外進(jìn)口。我國現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進(jìn)口產(chǎn) 品,在主要的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平，而且在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)。在我國生 產(chǎn)的各種機(jī)型都有不同數(shù)量的出口，其中小型粉碎機(jī)的出口批量較大，主要銷往

10、東南 亞、非洲等第三世界國家?，F(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)粉碎機(jī)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)主要有股份制、集體、三資、私營的企業(yè)其中很大一部分是由那些成立于五六十年代的各地農(nóng)機(jī)修造企業(yè)，通過轉(zhuǎn)制而成的股份 制或私營企業(yè)。還有一部分是在近幾年里迅速崛起的私營企業(yè)。在粉碎機(jī)行業(yè)中絕大 部分都是小型企業(yè)只有部分能根據(jù)市場(chǎng)需求來調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并具有自主開發(fā)能力，能 下力氣進(jìn)行技術(shù)改造的企業(yè)，成為了行業(yè)中的龍頭企業(yè)，如江蘇正昌集團(tuán)、江蘇牧羊集 團(tuán)。其余大部份企業(yè)，還只是在生產(chǎn)一些老型號(hào)的產(chǎn)品，有些是維持狀況,有些就走下坡 路，難于維持生機(jī)。4國外飼料粉碎機(jī)的發(fā)展情況錘片式粉碎機(jī)在國外飼料工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。由于在飼料所用原料上的

11、差異，在歐洲的飼料多采用混合粉碎，且經(jīng)常沒有任何谷物原料；而美國的飼料配方是以 50%的玉米或小麥為基礎(chǔ)的，很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等源料 水分也略低于歐洲。這樣也就使得錘片式粉碎機(jī)向兩個(gè)方向發(fā)展:首先在于美國的產(chǎn)品 追求篩板面積大，而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如，美國的Champion公司及 Jacobson公司等標(biāo)榜自己的產(chǎn)品為全周篩,而歐洲最為典型的是荷蘭的VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)，其沖擊齒板面積幾乎達(dá)整個(gè)粉碎室外周圍面積的一半占;其次在于篩板的安裝。美國錘片式粉碎機(jī)在安裝、更換篩板時(shí)必須停機(jī)并且打開機(jī)殼 才能進(jìn)行，而歐洲的許多錘片式粉碎機(jī)是從軸向

12、插入式，不需停機(jī)和打開機(jī)殼即可抽出 原有篩板，插入新?lián)Q篩板;還有的機(jī)型可沿軸的一端插入從另一端抽出，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遙 控?fù)Q篩，如VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)兩側(cè)裝有遙控電動(dòng)換篩裝置，在運(yùn) 行中就可以更換篩片。為使粉碎粒度均勻合理,飼料行業(yè)嘗試引入循環(huán)粉碎，先粉后篩、 篩后再粉的分步粉碎工藝將粉碎機(jī)與篩分設(shè)備按一定的關(guān)系進(jìn)行組合，粉碎機(jī)只負(fù)責(zé) 粉碎,把控制粉碎物料粒度的任務(wù)交給了相配套的篩分設(shè)備。這樣也就提高了粉碎產(chǎn)量 和粉碎效率,降低了粉碎的電耗。為避免不必要的料粒運(yùn)動(dòng),還有其它變型粉碎機(jī)，如渦 輪粉碎機(jī),其特點(diǎn)為在粉碎室篩板的末尾或在與進(jìn)料口約成270°角處,使未過篩

13、的粗 粒物料沿垂直方向向上拋出粉碎室，然后靠重力作用返回粉碎區(qū)。該機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)是不需配備外設(shè)篩分設(shè)備,粗粒物料在機(jī)內(nèi)自行循環(huán);缺點(diǎn)是整機(jī)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，不能通過簡單調(diào) 換轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向來利用錘片的兩側(cè)。第二章 粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算2.1總體方案的確定2.1.1粉碎機(jī)械種類的選擇和確定1、物料粉碎的方法種類物料粉碎的方法類型繁多，但按施力方法不同.對(duì)物料粉碎有擠壓、彎曲、沖擊、剪切和研磨等方法。而在粉碎機(jī)械中，施力情況很復(fù)雜，往往是幾種施力同時(shí)存在， 當(dāng)然在某一臺(tái)粉碎機(jī)械中也只有一種或二種主要施力。由于物料顆粒的形狀是不規(guī)則的、而且物料的物性不同，所以采用的粉研方法也 不同.利用機(jī)械力粉碎物料按施加外

14、力的不同有如下幾種方法。1）壓碎將物料置于兩塊工作面之間，施加壓力后，物料因壓應(yīng)力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度而破 碎.其工作原理見圖Q2）劈碎將物料置于一一個(gè)平面及一個(gè)帶尖棱的工作平面之間，當(dāng)帶尖棱的工作平面對(duì)物料擠壓時(shí)，物料將沿壓力作用線的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉項(xiàng)力 達(dá)到或超過物料拉伸強(qiáng)度極限。物料的拉伸強(qiáng)度極限比抗壓強(qiáng)度極限小很多。其工作 原理見圖b3）沂碎物料受彎曲應(yīng)力作用而破碎。被破碎物科承受集中載扮作用的一：支點(diǎn)筒支梁或 多支點(diǎn)梁，當(dāng)物料的彎曲應(yīng)力達(dá)到物料的彎曲強(qiáng)度時(shí)，即被折斷而破碎。其工作原理 見圖C d4）沖擊破碎物料受沖擊力作用而破碎，見圖f它的破碎力是瞬時(shí)作用的神效率高

15、、破碎比大、 能量消耗小。沖擊破碎有如下幾種情況： 運(yùn)動(dòng)的工作體對(duì)物料的沖擊; 高速運(yùn)動(dòng)的物料向固定的工作面沖擊; 高速運(yùn)動(dòng)的物料互相沖擊; 高速運(yùn)動(dòng)的工作體向懸空的物料沖擊。5）磨碎（研磨）物料與運(yùn)動(dòng)的工作表面之間受一定的壓力和剪切力作用后、其剪切應(yīng)力達(dá)到物料的剪切強(qiáng)度極限時(shí)，物料便粉碎；或物料彼此之間摩擦?xí)r的剪切、磨削作用而使物料 粉碎，見圖go根據(jù)以上幾種粉碎方式得出有以下幾種不同的工作原理的機(jī)構(gòu)可共選擇2、破碎機(jī)構(gòu)的種類1）鄂式破碎是依靠活動(dòng)鄂板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把進(jìn)入兩鄂板間的物料壓碎。其工作原理 見圖頸式破碎機(jī)破碎示意目2）錘式破碎物料受高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊和物料本身以高速向固定

16、襯板沖擊而物料粉碎。其 工作原理見圖0 ，錘式破碎機(jī)破碎示意固3）圓錐破碎（旋回破碎）靠內(nèi)錐體的偏心回轉(zhuǎn)，伎處方兩錐體問的物料受到彎曲和擠壓而破神。其工作原理見圖圓錐破碎示意圖4）輻式破碎構(gòu)料落在兩個(gè)相互平行而旋向相反的輻子間（相向轉(zhuǎn)動(dòng)），物料在輻表面的摩擦力 作用下，被扯進(jìn)轉(zhuǎn)輻之間，受到輻子的擠壓而破碎。其工作原理見圖。3、輻式破碎示意圖粉碎機(jī)械的選擇就經(jīng)濟(jì)和實(shí)用上原則講，錘式粉碎機(jī)機(jī)構(gòu)簡單只需配備一定功力的電動(dòng)機(jī)就可以使用，就算家庭使用也可以，符合經(jīng)濟(jì)型的原則。所以選擇錘片式粉碎機(jī)設(shè)計(jì)。2.1.2錘片式粉碎機(jī)的工作原理及加工要求(1)工作原理：錘片式粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片來擊碎物料。工

17、作時(shí)，物料從喂料口進(jìn)入粉 碎機(jī)室，受到高速旋轉(zhuǎn)的錘片打擊而破裂，以較高的速度飛向齒板，與固定齒板撞擊, 進(jìn)一步破裂，然后又彈回，再一次受到錘片的打擊，飼料顆粒受到反復(fù)的打擊，撞擊 而破碎成較小的顆粒，這些顆粒在粉碎機(jī)室內(nèi)形成內(nèi)稀外密的物料層，這與氣流合在 一起形成環(huán)流層，在打擊撞擊的同時(shí)，也受到與錘片端部，齒板的齒面和篩片的篩面 的摩擦而進(jìn)一步的粉碎。小于篩孔的顆粒，由篩孔漏出，直接進(jìn)入聚攪筒。而大于篩孔的顆粒留在粉碎室里，同部跟加入的物料一起繼續(xù)承受錘片的打擊和齒板的撞擊， 并與錘片，齒板和篩面摩擦直到漏出篩孔為止。(2)加工要求：粉碎機(jī)進(jìn)料、排料順暢，既抓好料，而不反料，粉碎質(zhì)量及生產(chǎn) 率

18、都高。2.1.3粉碎機(jī)型號(hào)選擇粉碎機(jī)的生產(chǎn)率"0.5t/h,粉碎粒度不大于2mm,比較國內(nèi)外各種形式的粉碎 機(jī)，并參照9FZ-37型錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率及結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)題目的具體要去 選擇了 D=400mm型錘片式粉碎機(jī)。2.1.4粉碎機(jī)的功率消耗及配套動(dòng)力1、粉碎機(jī)的功率消耗N=(6.4105)Q(2-1)其中Q粉碎機(jī)的生產(chǎn)率，Q=0.5t/h2、配套動(dòng)力選擇粉碎機(jī)最大動(dòng)力為5.2kw,而粉碎機(jī)的傳動(dòng)靠皮帶傳動(dòng)，其中要損耗一部分功率,而且電動(dòng)機(jī)過載，所以電動(dòng)機(jī)的功率大于粉碎機(jī)工作需要的功率。選擇：Y系列三相 異步電動(dòng)機(jī)(JB3074-82)由查得Y132S2-2?；緟?shù)：額定

19、功率：7.5KW,滿載轉(zhuǎn)速：2920r/min同步轉(zhuǎn)速：3000r/min,中心高度：132mm,軸伸出尺寸：D X E=42 X 80mm,平鍵尺寸：FxG=10x33mm,外型：長X寛X高二515x208x315mm,電壓：380Vo2.1.5主要結(jié)構(gòu)的參數(shù)確定1、轉(zhuǎn)子直徑：錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的直徑D=400mmo2、粉碎機(jī)室寬度：粉碎機(jī)室寬度為B=100mm,選擇理由：軸進(jìn)式一般采用窄體式粉碎室，粉碎室的寬度B與鉆子直徑D滿足D/B=4.5到8.5之間。當(dāng)配套動(dòng)力一定時(shí)，如錘片線速度也定時(shí)，加大轉(zhuǎn)子直徑， 又降低轉(zhuǎn)子，又降低噪音，但轉(zhuǎn)子直徑過大，會(huì)使粉碎機(jī)的重量增大，尺寸增大成本 也增大，

20、反之尺寸過小，主軸速度過快，噪音提高，而且篩片的面積也相應(yīng)的減小, 故不利于粉碎機(jī)，生產(chǎn)效率也下降。參照9FZ-40型錘片式粉碎機(jī)。3、錘片的線速度主軸轉(zhuǎn)速n的選擇：n=3600r/minn D(2-2)錘片的速度：v 603600 3.14 400 10006075.36m/s4、錘片的數(shù)量及排列形式1）錘片的數(shù)量：參照9FZ-37軸進(jìn)式粉碎機(jī)的錘片數(shù)量確定錘片數(shù)量E=16片2）錘片應(yīng)均勻的分布在整個(gè)粉碎室寬度上。3）錘片的排列應(yīng)有利于轉(zhuǎn)子的動(dòng)，靜平衡。4）物料均勻分布在粉碎室內(nèi)，不應(yīng)該其一側(cè)堆積。集合以上要求：對(duì)稱排列基本上能滿足。對(duì)稱排列銷軸1,3,和2, 4上的兩組錘片對(duì)稱安裝，運(yùn)動(dòng)軌

21、跡重復(fù)，在同樣的軌跡密度下需要怎雞啊錘片的耗鋼量。但由于相對(duì)的銷軸都能受力相同，不產(chǎn)生力偶。 轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)物料無側(cè)移。錘片磨損均勻5）錘片分布排列示意圖展開圖：軸1軸2軸3軸4圖21錘片的排列5 錘片的包角粉碎機(jī)通常采用容易制造，比較耐磨的孔篩。篩孔的排列應(yīng)在不影響篩面強(qiáng)度和剛度的前提下，供粉碎機(jī)通過機(jī)會(huì)最多，以有利于度電量，篩片的包角對(duì)粉碎機(jī)的 包角對(duì)粉碎機(jī)排料能力有較大影響，包角越大，篩理物料的面積增大，有利于排粉。軸向進(jìn)料粉碎機(jī)不用預(yù)留進(jìn)、出料口，一般采用全包篩片，包角為360。o6錘篩間隙粉碎室內(nèi)在錘片和篩片之間有一層飼料環(huán)層環(huán)繞著錘片一同旋轉(zhuǎn)，當(dāng)錘片篩片間隙較大時(shí)，此飼料中靠近篩面的

22、飼料顆粒運(yùn)動(dòng)速度較慢，合格的產(chǎn)品容易穿過篩孔，但稍大的顆粒不易與錘片接觸，受打擊的機(jī)會(huì)少，同時(shí)篩片對(duì)它們的摩擦作用也因速 度低而減少，度電量下降。當(dāng)間隙大到一定程度時(shí)，篩面上的物料運(yùn)動(dòng)速度過慢。甚 至堵塞篩孔。間隙過小，飼料受打擊的機(jī)會(huì)多，在篩面上運(yùn)動(dòng)速度高，飼料不易穿過 篩孔，受到摩擦粉碎作用也增大，將飼料粉碎得過細(xì)，浪費(fèi)運(yùn)動(dòng)因而度電量也不高, 用 1-2mm的篩孔式驗(yàn)證表明：故選AR=14mmo7篩孔直徑篩孔直徑的大小影響生產(chǎn)率，功率，消耗和粉碎程度。增大篩眼直徑則生產(chǎn)率和飼料的粉碎程度隨之增大，而功率消耗則降低，做適當(dāng)選擇曬鹽直徑是一個(gè)重要的問題。曬孔直徑可?。≒5mm, cp4mm,

23、cp3mm 三種；選用（p 3mm 飼料細(xì)碎度:M=(0.25-0.33) XD=0.750.99mm2.1.6驗(yàn)算粉碎機(jī)的產(chǎn)量根據(jù)【1粉碎機(jī)產(chǎn)量公式:mrD2Bn(2-4)60K篩片表面形式和篩孔尺寸的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K=0.42-0.76,取K=0.42R料密度（kg/ m3）D錘片轉(zhuǎn)子直徑（mm）B粉碎室寬度（mm）N主軸轉(zhuǎn)速（r/niiii）計(jì) 算：k=0.42; r= 0.5t/;n=3600r/m in.D=400mm;B=80mm;3.6*0.42*0.5*1000*0.4 2*0.080*3600600.58(t/h)故粉碎機(jī)的產(chǎn)量為0.58 (t/h)表2-1 40型錘片粉碎機(jī)主要結(jié)

24、構(gòu)參數(shù)如下:粉碎室寬度202B(mm)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(r/mm)3600直徑D (mm)400子錘數(shù)量16片線速度75.36(m/s)篩片寬度(mm)110包角(° )360孔徑(mm)3錘篩間隙14(mm)生產(chǎn)率(t/h)0.58配套動(dòng)力(kw)7.52.1.7.材料的選擇主軸:45鋼一調(diào)質(zhì)處理;銷軸:45鋼一-冷拉圓鋼;錘片:20鋼一-滲碳處理;錘架板:A3;篩片:20鋼；上殼體：A3 ;下殼體 :HT200;選擇軸類零件的理由：高速旋轉(zhuǎn)的軸都是在多種應(yīng)力負(fù)荷下工作的，受力較復(fù)雜，有時(shí)還受沖擊，載荷作用，在頸或花鍵部位還存在較劇烈的摩擦，因此選用具有良好綜合力學(xué)性能的材料。2.2傳動(dòng)系統(tǒng)

25、的計(jì)算1設(shè)計(jì)功率：PdPd=KaXP(2-5)其中：P=7.5, Ka=1.2;=7.5X 1.2式子中：p傳動(dòng)功率；Ka工況系數(shù)；=9(kw)2選定帶型根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表810選取普通V帶。(注：:簾布結(jié)構(gòu)：效率87%92%,繩心結(jié)構(gòu)：92%96%)3傳動(dòng)比nT n2360029201.233(2-6)小帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)表86,表88選定5、大帶輪的基本直徑d i d62d1(2-7)dd2 1.23125153.75 mm6、帶輪線速度-d-rr3.14 V25 3600Vd1 125.5m/s6000060000根據(jù)表8-8整取 dd2 = 150mm(2-8)d n3.14 150 29

26、20V62 222.92m/s260000600001普通V帶v=525 (m/s)一般不得超過30m/s故所驗(yàn)算的速度是合理的。7.初定軸間距0.7(d d ) a2(d d )d1d20d1d20.7125 150a02125 150192.5 a 5500故取 a=400mm(2-9)8 基準(zhǔn)長度d0 2aod2)(dOTd)2 (T2 4a0(2-10)Q 142 400 (125150)(150125)2 /4400= 1232mm根據(jù)表8-2選取1250mm為公稱長度9 實(shí)際軸間距L La a ° d dO(2-11)400=409mm取 a=450mm注:(1)安裝時(shí)所

27、需的最小軸間距:4500.015Ld431.25 mm(2)補(bǔ)償伸長需要的軸間距最大值:4500.031225.74487.510 小帶輪包角a 180(2-12)ll.V帶的根數(shù)查表84得_1804 CUI40057.3= 176.42° >90°(2-13)其中：1單根V帶的基本功率人3-100.198k 0.99 ak 0.97k帶入計(jì)算：E (3.100.198) 0.99 0.97所以V帶的根數(shù)取E=312.計(jì)算初拉力F 500 巳(2.5 k )竺0VZga其中：q=1.0(2-14)G=9.8;代入計(jì)算得:匚如925 0.99、1.0 (25.5) 2F

28、o 50025.5157N( )30.999.813.計(jì)算軸壓力F 2FEsin(176.42 /2)=941.5N2.3粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1上殼體的設(shè)計(jì)粉碎機(jī)上機(jī)殼的主要目的是防止谷物顆粒向喂料口飛濺防止秸稈喂料不進(jìn)碎室, 這種現(xiàn)象分別稱為反料，架空，上殼的設(shè)計(jì)如圖：圖2-2上殼體結(jié)構(gòu)圖2.3.2下殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)粉碎成品通過下殼體輸出，軸向錘片式粉碎機(jī)一般采用自重落料的裝置，下殼體的形狀為長方形，但是需要篩片的過篩能力要強(qiáng)，物料才能順利落下，同時(shí)物料在環(huán) 形篩和轉(zhuǎn)子之間容易產(chǎn)生環(huán)流，減小物料相對(duì)于錘片轉(zhuǎn)子的速度，減低打擊能力。而 新近出現(xiàn)的一種出料口有效的解決了以上問題。如下圖出料口（

29、1）設(shè)計(jì)為逆轉(zhuǎn)向出料口，即出料口（1）的出料方向B與錘片轉(zhuǎn)子（2）的旋轉(zhuǎn)方向A相反。當(dāng)錘片（2）按A向旋轉(zhuǎn)，而被粉碎的物料經(jīng)環(huán)形篩（3），在出 料口（1）中按B向出料，物料在出料口與環(huán)形篩（3）、轉(zhuǎn)子（2）之間形成了渦流,從而有效地的削弱了環(huán)流的產(chǎn)生，大大減小了物料沿環(huán)流運(yùn)動(dòng)的速度，也就是大大增加了物料相對(duì)于錘片（2）的速度，大大增加了錘片（2）對(duì)物料的打擊粉碎的能力, 具有能有效地解決環(huán)篩結(jié)構(gòu)的環(huán)流產(chǎn)生，提高錘片（2）對(duì)物料的打擊粉碎能力，效 率高，降低能耗等特點(diǎn)。圖2-3下殼體結(jié)構(gòu)圖2.3.3錘片的形狀尺寸：根據(jù)【4所定的形狀尺寸:一J-k1 -/、( 1af1圖2-4錘片表22錘片的結(jié)構(gòu)

30、尺寸abcdeRI114403011.52921902.3.4錘架板的形狀尺寸:高速旋轉(zhuǎn)的主軸受扭矩和離心力，且粉碎式下殼體為弧形。所以錘架板采用形。結(jié)構(gòu)如下圖:2.4帶輪的設(shè)計(jì)2.4.1帶輪設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)帶輪時(shí)，應(yīng)使結(jié)構(gòu)便于制造，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造過大而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)v>5m/s時(shí)要進(jìn)行靜平衡。V>25m/s則要進(jìn)行東平衡。2.4.2帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）材料的選擇：由于小帶輪的速度V 30m/s ,故選用材料HT2002）帶輪的結(jié)構(gòu)的確定：由Y132S2-2電動(dòng)機(jī)可知，其軸伸徑d=42mm,長度L=80mm,故大帶輪的軸 孔直徑d=42mm,轂長應(yīng)小于80mm,選

31、£60mm。由表12-22,查得大帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心輪，輪槽尺寸及輪寬按表1220計(jì)算,參考圖125典型結(jié)構(gòu)即可根據(jù)表1220得B (Z1)e 2f(2-16)(31) 15 2 10 50mmd dad2h 125 2 2.75130.5mma(2-17)的選取的依據(jù)，當(dāng)d d 118mm時(shí)，21 ;第三章銷軸的強(qiáng)度計(jì)算銷軸受有錘片，套筒和銷軸本身的離心力，并且受有三者的重力作用，為計(jì)算簡 便起見，忽略他們的重力和錘片收的打擊力，僅考慮離心力引起的彎矩作用，其中錘 片的離心力引起的彎矩又把銷軸視為筒支梁。（套筒和銷軸本身的離心力引起的彎矩又在銷軸視為均布載荷，忽略不計(jì)。）每個(gè)軸上有靠兩

32、端的圓盤錘架板支撐，支撐點(diǎn)A,B,因此整個(gè)銷軸將是一個(gè)超靜定梁，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)求解。根據(jù)第二章提到的錘片排列示意圖，作以下分析。3-1銷軸的簡化和受力分析圖10202020J10kI軸 III軸272627II軸IV軸3.2銷軸上作用力的計(jì)算3.2.1每個(gè)錘片工作時(shí)的離心力p=mQ2Rc(3-1)式中：m-錘片質(zhì)量式中：m 錘片= 12X4X0.5X7.85=188.4gm 錘片孑L=0.8252x3.14x0.5x7.85x2=16.6gm= 188.4-16.6=171.6g=0.171kgco錘片的角速度；co=7m/3ORc錘片的重心相對(duì)于主軸的回轉(zhuǎn)半徑；Rc= (400-120) X

33、1/2=140 mm所以P=0.1716X(kX 3600/30)2 X0.14=2338(N)I軸,111軸的受力分析簡圖Bf 3FFs-2FI, HI軸具體的計(jì)算:解：Fl=F2=F3=F4=F0Fa+Fb=4F0 =>Fa=Fb=2F0所以AB兩點(diǎn)的支反力都為2F0=4676NA點(diǎn)處;Fb*0.8-F4*0.7-F3-0.5-F2*0.3-Fl*0.1=(1.6-0.7-0.5-0.3-0.1)*FO=OFl處:Fa*0.1+F4*0.7-F2*0.2-F3*0.4-F4*0.6=2F0*0.8-F0*1.2=0.4F0=935 NF2處;F*0.3-F*0.2-F*0.2-F*0

34、.4+F*0.5=0.8F-0.8F0=0.8F0=1870 N所以最大彎矩為1870NII軸和IV軸的受力分析簡圖II, IV軸具體的計(jì)算: 解：Fl=F2=F3=F4=F0Fa+Fb=4F0=>Fa=Fb=2F0所以AB兩點(diǎn)的支反力都為2F0=4676NA處有Fa*0.8-F0*0.27-F0*(0.27+0.26)= 1.6F0-0.8Fa=0F2 處：F*0.27+F*(0.27+0.26)F0*027F(T026F(r(027+026) = 2F0(0.26+0.27+0.27)-FO*(0.27+0.26+0.27+0.26)=0.8F0=1870N所以這兩根軸的最大彎矩為1

35、870N3.3銷軸強(qiáng)度校核通過以上四個(gè)銷軸的彎矩的比較，可知1,111軸的中間兩個(gè)彎矩最大，最有危險(xiǎn)，故 對(duì)該面進(jìn)行強(qiáng)度校核。omax=Mmax/WE < o(3-16)式中：Mmax:最大彎矩；WE 彎矩截面摸量；WE=Kd3/32=兀 X 163/32=40190(mm3)。一許可彎矩應(yīng)力；根據(jù)w機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>,45鋼：。=200220 (MPa)代入公式：omax=65.76/0.401 X 10 6 = 163(MPa)omax< o;所以,ID軸的設(shè)計(jì)是合理的。第四章主軸的設(shè)計(jì)及校核4. 1材料的選擇該軸無特殊要求，因此選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理：HB220-2

36、40,由：ol=300Mpa;x-l = 155Mpa;4.2軸的轉(zhuǎn)速n.轉(zhuǎn)矩T和輸入功率P由電機(jī)到粉碎機(jī)用三角皮帶傳動(dòng)，傳遞功率的有效率M=0.96,則:P=P*O.96=7.5X0.96=7.2KW;粉碎機(jī)主軸 n=3600r/minTl=9.55X10/P 粉/n(4-1)=9550000X7.2/3600=1900N mm4.3確定最小軸徑由vv機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) >> 有式：d2 'T2(4-2)式中：dl所要設(shè)計(jì)的軸徑;(mm)d2 類比機(jī)器軸徑；(mm)T1 所要設(shè)計(jì)軸傳遞的扭矩;P2=0.8 X 0.96=0.768(Kw)_p20.768T2=955OOOOX

37、n2 =9550000 X 2920 = 1833.6(N mm)3 |頁：42 帶入式中得：dl= T833.6=42.5 mm取 dl=42 mm4.4軸承的選用由于粉碎機(jī)主軸上無軸向力，而且承受的徑向力也不是很大，故選用輕型向力軸 承,600型深溝球軸承。4. 5主軸的校核1.主軸的結(jié)構(gòu)尺寸:)43.076.0nO-廠q(11A13,0*3Z013.0 1364166.076.0圖41主軸的結(jié)構(gòu)尺寸圖2錘片作用到銷軸上的離心力通過錘架板傳到主軸上，其受力分析圖：因?yàn)楸惧N架板上的銷軸采用的是對(duì)稱設(shè)計(jì)所以錘片的作用在銷軸上的離心力在xo.三角帶作用在主軸上的力:QX=Q*cosa=-998.

38、3 X cos26.5° =893.4NQY=-Q*sina=-998.3 X sin26.5°式中：a為兩帶輪中心與水平方向的夾角a=26.5°大帶輪質(zhì)量:m=5.905p d21 (B C)Hi=7i X ( 2 )2-( 2 )2 X B-n X 4 X ( 2 )2 X (2) X 0.0066D=145 mm,B=3X 16+2X10=68Dl=(1.8 2)d=64.8 72.2取 dl=68故:QY=-(mg+QY)=(-59 X 9.8+446.05)=504N3 主軸的受力分析圖：=-446.05NF893. 1504/S/ ABx/C/不625

39、312T二27504ED214597Pdy312 RdzR" 2141) yoz平面內(nèi):圖4-3主軸的受力分析圖MD=0/E合c/RaxRexRexFRdxA圖46主軸轉(zhuǎn)矩分析圖46主軸轉(zhuǎn)矩分析圖4-4 YOZ平面的力分析圖求:REZ,RDZ;QZ(98.5+168+102)+REZ( 168+102)-312 X (168+51)+625 X 135-312 X51=0REZ= 1/270(368.5QZ+312x219-625 X 135+312 X 51)=687NZ=0:REZ+RDZ=504+312+625+312RDY=503-687=84N(2) yoz平面內(nèi):QxRe

40、xRaxRexRexRdx圖4-5 YOZ平面內(nèi)的力分析圖：MD 0362.5QX-REXX (168+102)+214 X (168+51)-1024 X 135+214x51=0 RZX=1/27OX(893.4X368.5+214X219-1O24X 135+214X51)=92 IN X 0.RDX+REX+1024=893.4+214+214-901-1024=-624N3 畫彎矩圖：轉(zhuǎn)矩圖：(N*mm)27504N*mm圖46主軸轉(zhuǎn)矩分析Yoz平面內(nèi):31? 625312/B4/X5687圖47yoz平面轉(zhuǎn)矩分析Yoz平面內(nèi)：' -八214921庇4/合成轉(zhuǎn)矩圖：M (N

41、mm)圖4-8 yoz平面內(nèi)主軸轉(zhuǎn)矩分析圖4-9合成彎矩圖5、按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度MBmax= 145770N mm因?yàn)樵撦S為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，彎矩在軸上所引起的應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力:MB=通過以上計(jì)算，錘架板中心的彎矩最大，其軸的We-抗彎(4-6)(4-7)We=(7id) 2/32=0.1d2=0.1X0.0543=15.74X10 eMBo= We < o 0=148.37/15.74x10 e=9043MPa機(jī)械設(shè)計(jì)（中）763頁，據(jù)手冊(cè)查45鋼。軸的許用應(yīng)力5055 MPa 6、主軸的鋼度校核扭轉(zhuǎn)鋼度的校核許用應(yīng)力:轉(zhuǎn)動(dòng)心軸o <o 1因定心軸載荷平穩(wěn):o= o+l載荷變化o=l取平均值主軸直徑(p45T maxOmax= < O(4-8)式中Tmax最大扭轉(zhuǎn)；Ip軸的慣性矩；G允許扭轉(zhuǎn)角；機(jī)械設(shè)計(jì)(中)763頁根據(jù)手冊(cè)查得:0=0.