有機顆粒肥料成型機的設計【含cad圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設計論文】

1、<p>　　有機顆粒肥料成型機的設計</p><p>　　學生姓名 杜金虎 </p><p>　　學 號 8011212109 </p><p>　　所屬學院 機械電氣化工程學院 </p><p>　　專 業(yè) 機械設計制造及自動化</p><p>　　

2、班 級 機械設計16-1 </p><p>　　指導老師 周嶺 </p><p>　　日 期 2016 .06 </p><p>　　塔里木大學機械電氣化工程學院制</p><p><b>　　前 言</b></p><p&

3、gt;　　由于農業(yè)的現(xiàn)代化水平越來越高，有機食品越來越受到了人們的重視。隨之重視的便是生態(tài)農業(yè)。因為只有生態(tài)的農業(yè)才能生產出生態(tài)的食品。在這一方面，無論是從國家政策支持的力度上，還是在實際的行動中，國家都對此投入大量的支持?，F(xiàn)在我們所了解的有機肥的廣泛應用就是一個最好的說明?？梢哉f，有機肥以后將逐漸取代其他的肥料，而成為農作物生長中的一個必備的肥料。</p><p>　　本設計采用電機啟動通過三角帶帶動減速器轉動

4、減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉動，物料由進料斗喂入，在螺桿的旋轉作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型，經集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機外，物料在強大的擠壓作用下被擠出小孔。在布局上采用折疊式，即螺桿、減速器在一個水平面上,將電機置于另一個水平面上這樣布置,一是較大幅度減少了整機長度,提高了設備剛度,節(jié)省了原材料,降低了成本；二是電機與減速器之間采用三角帶傳動,起到了緩沖作用,可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉、引起瞬間負荷

5、過大時,燒壞電機或損壞減速器等故障的發(fā)生；三是由于電機位置較低、極大地降低了機械振動與噪聲。</p><p>　　關鍵詞：有機肥; 顆粒; 螺旋擠壓</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 概述1</b></p><p><b>　　1.1 有機肥1

6、</b></p><p>　　1.2 設計目的和意義2</p><p>　　1.3 國內外技術發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4 主要研究內容3</p><p><b>　　2 技術方案4</b></p><p>　　2.1 設計的依據4</p><p

7、>　　2.2 產品的用途和使用范圍4</p><p>　　2.3 主要的工作原理4</p><p>　　2.4 已經考慮過的若干方案的比較4</p><p><b>　　3 設計計算6</b></p><p>　　3.1 機構方案分析6</p><p>　　3.2 總體設計6&l

8、t;/p><p>　　3.3 螺旋擠壓裝置的設計計算7</p><p>　　3.4 傳動系統(tǒng)的設計10</p><p>　　3.5 主軸強度的校核16</p><p>　　3.6 主要設計結果17</p><p><b>　　總 結18</b></p><p><

9、;b>　　致 謝19</b></p><p><b>　　參考文獻20</b></p><p><b>　　工程概況</b></p><p>　　本文首先介紹了有機肥及其發(fā)展歷史、趨向。了解到了當代有機肥的需求量越來越大。在這種趨勢下設計的有及顆粒肥料成型機。本設計是有機顆粒肥料成型機的設計。通過了解

10、現(xiàn)有的活塞沖壓式成型機、壓輥式顆粒成型機、平模擠壓成型機的優(yōu)缺點，本設計采用螺旋式擠壓成型的原理而設計。</p><p>　　本設計是有機顆粒肥料成型機的設計。通過了解現(xiàn)有的活塞沖壓式成型機、壓輥式顆粒成型機、平模擠壓成型機的優(yōu)缺點，本設計采用螺旋式擠壓成型的原理而設計。采用V帶連接的方式其結構簡單、整機重量較輕、噪音小、成本相對較低。</p><p>　　工作原理是電機啟動通過三角帶帶動

11、減速器轉動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉動，物料由進料斗喂入，在螺桿的旋轉作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型，經集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機外，物料在強大的擠壓作用下被擠出小孔。</p><p>　　技術要求：電機配套動力為5.5KW，電動機轉速為740r/min，螺旋軸轉速為60rmin,成型模</p><p>　　模孔為10mm 。電動機與減速器采用V帶連接的方式增

12、加了系統(tǒng)的柔性，降低了噪音就，減輕的整機的質量，結構簡單，各零件加工難度較低。</p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　有機肥</b></p><p><b>　　有機肥的來源</b></p><p>　　主要來源于植物和（或）動物，施于土壤以提供

13、植物營養(yǎng)為其主要功能的含碳物料。經生物物質、動植物廢棄物、植物殘體加工而來，消除了其中的有毒有害物質，富含大量有益物質，包括：多種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內的豐富的營養(yǎng)元素[1]。不僅能為農作物提供全面營養(yǎng)，而且肥效長，可增加和更新土壤有機質，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質和生物活性，是綠色食品生產的主要養(yǎng)分。</p><p><b>　　有機肥發(fā)展歷史</b></p>

14、;<p>　　在羅馬時代，農民就發(fā)現(xiàn)在前作為豆科植物的大田里種植谷類作物時，其產量有所提高，因此，就注意到細菌能增富農業(yè)土壤中的營養(yǎng)。直至19世紀，德國的苜蓿種植者和美國的一些大豆種植者，他們利用苜蓿田或大豆田的土壤，轉移接種至新的農田，從而使作物產量得到提高。1838年，法國農業(yè)化學家布森高（J.B.Boussingault）發(fā)現(xiàn)了豆科植物能固定氮。并于1843年建立了第一個農業(yè)試驗站，對各種輪作制中作物產量和成分進行了

15、較為精確的分析。</p><p>　　1886-1888年德國科學家赫爾里格爾（H.Hellriegal）在砂培條件下證明，豆科植物只有形成根瘤菌才能固定大氣中的氮。1888年荷蘭學者貝葉林克（M.W.Beijerinck）分離了根瘤菌，這是微生物肥料方面的突破?，F(xiàn)已明確那是根瘤菌的作用。這些細菌的發(fā)現(xiàn)，促使了第一家美國公司納特爾公司于1898年生產和銷售了土壤細菌接種劑。自此以后，就有諸多的細菌制劑用于土壤和農

16、作物種子的拌種和包衣。</p><p>　　20世紀20年代，又有一些新的微生物制劑用于大田土壤和農作物，但效果不甚理想。20世紀40年代，美國農業(yè)部頒發(fā)了生物殺蟲劑許可證，至今已有20多種不同的微生物產品為這一目的而使用。</p><p>　　1937年，蘇聯(lián)微生物學家克拉西尼科夫和密蘇斯金研制了“固氮菌劑”。從而開創(chuàng)了細菌肥料的先河，由于種種原因，這種微生物肥料都先后停止了大規(guī)模生產。

17、1940年前后，亞洲研制了一種以藍細菌（藻類）為主而用于稻田的生物肥料[2]。其在持續(xù)農業(yè)中仍然發(fā)揮著巨大的作用。</p><p>　　不管生物肥料的歷史如何，微生物制劑仍繼續(xù)向前發(fā)展。自20世紀80年代開始，人們以極大的精力關注著用于環(huán)境和農作物的生物肥料，其原因是這類產品能有效地解決存在的一些問題，特別是無公害和消除環(huán)境的污染。因此，要研制出一種既具有肥料功能，又具有消除環(huán)境污染的能力，就十分困難。其難點在于

18、：（1）一種微生物具有提供植物營養(yǎng)功能（如固氮基因等），但不一定能具有分解污染的能力（即分解物質的基因）。要實行基因轉移十分困難，還要巨大的投資。（2）土壤污染物種類很多，現(xiàn)已有105種以上的物質對環(huán)境造成了污染[3]。這些污染物結構和化學成分各不相同，所以不可能用105種微生物混合一起來做成制劑?；蜣D移更難以達到；（3）生物殺蟲劑和生物除莠劑等的原理和菌種差異十分巨大，原則上為一菌一種用途。所以只能制成單一的菌劑。而且發(fā)揮作用的時間

19、較長。（4）生物肥料中的菌劑有些不是典型的土壤微生物，當其制成菌劑施入土壤后難以成活，而且在使用前通常也只能保持3個月的貨架期。</p><p><b>　　發(fā)展趨向</b></p><p>　　由于農業(yè)的現(xiàn)代化水平越來越高，有機食品越來越受到了人們的重視。隨之重視的便是生態(tài)農業(yè)。因為只有生態(tài)的農業(yè)才能生產出生態(tài)的食品。在這一方面，無論是從國家政策支持的力度上，還是在

20、實際的行動中，國家都對此投入大量的支持?，F(xiàn)在我們所了解的有機肥的廣泛應用就是一個最好的說明?？梢哉f，有機肥以后將逐漸取代其他的肥料，而成為農作物生長中的一個必備的肥料。在有機肥的生產方面，得到了很多專家的大力支持。同時在設備上，也得到了國家的大力支持。很多地方都有有機肥生產的專門的設備和生產專線，以便能夠生產出更好的有機肥[4]。在政策支持上，很多地方政府更是給了很多幫助。尤其在利用廢棄物、處理一些廢棄的生活用品方面得到了大力的支持，因

21、為這樣做一方面不僅處理了生活垃圾，減少了環(huán)境污染，而且另一方面也變廢物為寶貝，生產出了有價值的有機肥。在很多地方，這都是一個非常好的舉措，所以，很多地方政府都會對有機肥的生產和使用給予大力的支持，甚至還從經濟上進行一定不補貼，以鼓勵人們使用有機肥。</p><p>　　可以說，正是有機肥的廣泛使用，才能使得我們的農業(yè)逐步的開始向無公害農業(yè)轉變，才能使得讓更多的有機食品、水果、蔬菜走向我們的餐桌。</p>

22、;<p><b>　　設計目的和意義</b></p><p>　　根據作物營養(yǎng)學說，植物吸收養(yǎng)分的主要途徑為擴散、質流和截獲。其中擴散是植物吸收養(yǎng)分的最主要途徑。因此在作物根系附近創(chuàng)造一個高營養(yǎng)環(huán)境特別重要[5]。大顆粒肥料在土壤中可以形成一個大的養(yǎng)分含量較高的區(qū)域，不斷擴散供作物吸收利用，而這個區(qū)域周圍的土壤，則不致因養(yǎng)分濃度過高而影響土壤微生物的活動。其優(yōu)點如下：</

23、p><p>　?。?）在土壤中養(yǎng)分分解和移動較好地解決了作物生長期長，而氮肥肥效短的矛盾。普通碳銨習慣用撒施的方法，在旱地肥料散落在地表，幾吹日曬，很容易變成氨氣而揮發(fā)損失掉；在水田因易被氧化成硝態(tài)氮而隨水下滲，一部分淋失掉，另一部分發(fā)生脫氮損失。大顆粒肥料深施入地后，減少了淋失、氨揮發(fā)和反硝化損失，延長了肥效期，提高了化肥利用率。</p><p>　　（2）具有抗破碎性和抗結塊性 大顆粒肥料

24、堆貯一段時間后，由于顆粒內部的重結晶作用，具有一定的硬度，比較堅實，遠距離運輸沖撞也不易破碎。同時由于造粒后的重結晶作用，肥料中水分含量越來越少，而養(yǎng)分含量卻越來越高，且不會發(fā)生結塊現(xiàn)象，不僅便于人工施用，而且為機械化施肥創(chuàng)造了條件。</p><p>　　螺旋式顆粒肥料肥料成型機是把粉末狀的物料通過機器的加工成型成圓柱狀顆粒。成型的過程電機啟動通過三角帶帶動減速器轉動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉動,物料由進料斗喂入

25、,在螺桿的旋轉作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型,經集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機外,物料在強大的擠壓作用下被擠出小孔。從而得到大顆粒肥料。來提高土壤的肥力問題。本科題就是為了生產大顆粒肥料而設計螺旋式顆粒肥料成型機。</p><p><b>　　國內外技術發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　?。?）國外技術研發(fā)現(xiàn)狀 早在20世紀30年代，美國就

26、開始研究螺旋式顆粒成型技術并研制了螺旋式成型機。在1976年，開發(fā)出了螺旋式顆粒肥料成型設備。日本于20世紀50年代引進固化成型技術后進行了改進，發(fā)展成了日本固化成型顆粒肥料的工業(yè)體系，研制出了圓柱狀成型機及相關設備。20世紀70年代后期，歐洲許多國家如芬蘭、比利時、法國、德國、意大利等也開始研究大顆粒肥料技術的研究。當前，日本、美國及歐洲一些國家螺旋式顆粒肥料成型設備已經定型并形成了產業(yè)，在農業(yè)領域普遍推廣應用[6]。在亞洲，泰國、印

27、度、菲律賓等國家從20世紀80年代開始先后研制成螺旋式顆粒肥料成型機。目前，國外生產大顆粒肥料技術的成型設備主要有四種，即環(huán)模顆粒成型機、螺桿擠壓成型機、機械驅動沖壓成型機和液壓驅動沖壓成型機。</p><p>　　國外大顆粒肥料的發(fā)展大體分為三個階段。20世紀30年代至50年代為研究、示范、交叉引進階段，研究的著眼點以大顆粒肥料代替原始的小顆粒肥料。20世紀70年代至90年代為第二階段，各國普遍對大顆粒肥料的認

28、識。對大顆粒肥料產生了興趣，開展大顆粒肥料研究，到90年代，歐洲、美洲和亞洲的一些國家在農業(yè)領域大量地應用大顆粒肥料。20世紀90年代后期至今為第三階段，大顆粒肥料的肥效讓各國認同，都研究和使用螺旋式顆粒肥料成型機制造大顆粒肥料并使用大顆粒肥料。</p><p>　　總之，國外螺旋式顆粒肥料的技術發(fā)展有如下特點：生產技術大部分已經成熟，并達到規(guī)?；蜕唐坊?；設備制造比較規(guī)范，但能耗高，價格高。</p>

29、<p>　?。?）國內研發(fā)現(xiàn)狀。我國從20世紀80年代起開始致力于螺旋式顆粒肥料技術的研究，主要引進韓國、日本、中國臺灣等成套設備。隨后，荷蘭、比利時等國家的技術和設備也相繼引入我國。我國也在研究大顆粒肥料的技術，也設計出了螺旋式顆粒肥料成型機。標志著我國的螺旋式顆粒肥料生產設備達到國際水平。在全國范圍內，還處于研究示范試點階段，設備的技術原理比較先進，成本低廉，適合我國國情；規(guī)?；褪袌龌^差；管理不規(guī)范，支持政策缺乏，

30、推廣速度緩慢。</p><p><b>　　主要研究內容</b></p><p>　　本課題的主要研究內容有：</p><p>　　(1)螺旋式顆粒肥料成型機的成型原理。</p><p>　　(2)螺旋式顆粒肥料成型機的組成機構。</p><p>　　(3)螺旋式顆粒肥料成型機的傳動系統(tǒng)。<

31、/p><p>　　(4)螺旋式顆粒肥料成型機的工作效率。</p><p><b>　　技術方案</b></p><p><b>　　設計的依據</b></p><p>　　螺旋式顆粒肥料成型機的設計依據是：植物吸收養(yǎng)分的主要途徑為擴散、質流和截獲。其中擴散是植物吸收養(yǎng)分的最主要途徑。因此在作物根系附近創(chuàng)

32、造一個高營養(yǎng)環(huán)境特別重要。大顆粒肥料在土壤中可以形成一個大的養(yǎng)分含量較高的區(qū)域，不斷擴散供作物吸收利用，而這個區(qū)域周圍的土壤，則不致因養(yǎng)分濃度過高而影響土壤微生物的活動。螺旋式顆粒肥料肥料成型機是把粉末狀的物料通過機器的加工成型成圓柱狀顆粒。成型的過程電機啟動通過三角帶帶動減速器轉動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉動,物料由進料斗喂入,在螺桿的旋轉作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型,經集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機外,物

33、料在強大的擠壓作用下被擠出小孔。從而得到大顆粒肥料。來提高土壤的肥力問題。本科題就是為了生產大顆粒肥料而設計螺旋式顆粒肥料成型機。</p><p>　　產品的用途和使用范圍</p><p>　　本次設計的螺旋式顆粒肥料成型機，生產顆粒肥料的直徑10mm。生產的顆?？杀４嬉部芍苯邮┤朕r田，所以植物都可以使用。是未來肥料的首選。</p><p><b>　　主

34、要的工作原理</b></p><p>　　電機啟動通過三角帶帶動減速器轉動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉動，物料由進料斗喂入，在螺桿的旋轉作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型，經集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機外，物料在強大的擠壓作用下被擠出小孔。</p><p>　　已經考慮過的若干方案的比較</p><p>　　考慮過的設計方案有平模成

35、型、環(huán)模成型、活塞沖壓式成型機、壓輥式顆粒成型機、環(huán)模擠壓成型、平模擠壓成型等成型機[7]。下面將對比分析。</p><p>　?。?）活塞沖壓式成型機。該機由河南農業(yè)大學和中國農業(yè)機械化科學研究院研制。河南農業(yè)大學率先對沖壓式生物質固化成型設備進行了應用研究，所設計的往復式活塞雙向擠壓成型機具有創(chuàng)新性。生產試驗和分析結果表明：該成型機可顯著提高易損件的使用壽命，降低單位產品能耗，工作平穩(wěn)，成型可靠，成本低，投入

36、回收期短，，推廣前景廣闊。但該類型設備所生產的顆粒肥料密度比較小。</p><p>　　（2）螺旋擠壓式成型機。中國林業(yè)科學研究院林產化學工業(yè)研究所率先開始研制螺旋擠壓式成型機，主要由加熱裝置、螺旋擠壓裝置和控制裝置組成。但這些設備存在著一些諸如成型筒及螺旋軸磨損嚴重、壽命較短、電耗大等缺點。2005年又研制開發(fā)的螺旋式顆粒肥料成型機，該機產量可達到500千克／時，是目前國內產量最大的顆粒肥料成型設備。使用該設備

37、可以大大減少人工成本，提高經濟效益。</p><p>　?。?）壓輥式顆粒成型機。顆粒成型技術主要從瑞典引進。但是在顆粒成型加工過程中能量消耗較大。</p><p>　?。?）環(huán)模擠壓成型。主要有兩種，一種采用內環(huán)模壓輥擠壓成型，一種采用雙環(huán)模對輥擠壓成型，這兩種都是由飼料成型設備改進而來。前者以北京盛昌綠能科技有限公司改進美國技術為代表，是目前歐美國家的主流技術，設備采用常溫成型，產品為

38、顆粒狀及方塊狀，設備生產能力1～4噸，環(huán)模工作壽命約600小時，根據配置其售價30萬～60萬元／套。在北京市大興區(qū)禮賢鎮(zhèn)建有年產2萬噸的示范工廠。</p><p>　?。?）平模擠壓成型。由飼料成型設備改進而成，以吉林華光研究所為代表。設備采用常溫成型，產品顆粒狀，設備生產能力50～300千克／時，平模工作壽命約400小時，售價5萬～15萬元／套。在國內有少量應用。</p><p>　　我

39、國一些科研單位針對成型設備存在的各種問題做了大量研究試驗，對設備的關鍵部件進行了改進，還對各類成型機進行比較分析，綜合其優(yōu)點進行了設備改造。但生產率低的問題需進一步研究解決，并加快了顆粒肥料的研發(fā)步伐，總結出了螺旋式顆粒肥料成型機對顆粒成型的產量大，運行平穩(wěn)。所以本課題設計螺旋式顆粒肥料成型機。</p><p><b>　　設計計算</b></p><p><b

40、>　　機構方案分析</b></p><p>　　本設計在布局上采用折疊式，即螺桿、減速器在一個水平面上,將電機置于另一個水平面上這樣布置,一是較大幅度減少了整機長度,提高了設備剛度,節(jié)省了原材料,降低了成本；二是電機與減速器之間采用三角帶傳動,起到了緩沖作用,可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉、引起瞬間負荷過大時,燒壞電機或損壞減速器等故障的發(fā)生；三是由于電機位置較低、極大地降低了機械振動與噪聲。

41、</p><p><b>　　總體設計</b></p><p>　　本設計在布局上采用折疊式,即螺桿、減速器在一個水平面上,將電機置于另一個水平面上這樣布置,一是較大幅度減少了整機長度,提高了設備剛度,節(jié)省了原材料,降低了成本；二是電機與減速器之間采用三角帶傳動,起到了緩沖作用, 可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉、引起瞬間負荷過大時, 燒壞電機或損壞減速器等故障的發(fā)生

42、；三是由于電機位置較低極大地降低了機械振動與噪聲如圖3-1。</p><p>　　1.電動機；2.減速器；3.聯(lián)軸器；4.進料斗；5.成型機構；6.機架；7.出料斗</p><p><b>　　圖3-1總裝圖</b></p><p><b>　　結構組成及工作原理</b></p><p>　　螺旋式

43、顆粒顆粒肥料成型機由機架、螺桿、成型模、減速器、電機等組成。電機啟動通過三角帶帶動減速器轉動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉動,物料由進料斗喂入,在螺桿的旋轉作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型,經集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機外,物料在強大的擠壓作用下被擠出小孔。組成結構如圖3-2。</p><p>　　1.電動機；2.減速器；3.聯(lián)軸器；4.進料斗；5.成型機構；6.機架；7.出料斗</p

44、><p><b>　　圖3-2總裝圖</b></p><p><b>　　主要技術參數(shù)</b></p><p>　　螺旋擠壓裝置的設計計算</p><p><b>　　生產能力的計算</b></p><p>　　實體葉片式螺旋機的輸送量由下式計算：</

45、p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　式中：Q——螺旋外徑（m）；</p><p><b>　　t——螺距（m）；</b></p><p><b>　　n——螺旋轉速；</b></p><p><b>　　——傾斜輸送系數(shù)

46、；</b></p><p>　　——輸送物料的單位容積質量；</p><p><b>　　——充滿系數(shù)。</b></p><p>　　帶式葉片輸送機的輸送量與帶寬有關；漿式葉片輸送器的輸送量與葉片的數(shù)量、尺寸、形狀、位置和轉角等有關；本設計的螺旋葉片式實體葉片，然后由實際驗證試驗校正確定。</p><p>&

47、lt;b>　　主要參數(shù)的計算</b></p><p>　　實體葉片螺旋的直徑D，由下式計算：</p><p>　　=150mm (3-2)</p><p>　　式中——物料綜合特性系數(shù)；</p><p>　　按上式計算的D值應按資料圓整為標準螺旋直徑。按上式可以得出螺旋的直徑D=160mm.<

48、;/p><p>　　螺旋的轉速n不應超過極限轉速</p><p>　　=64.85() (3-3)</p><p>　　式中：——物料特性系數(shù)：；</p><p><b>　　t——螺距（m）；</b></p><p>　　按上式得出螺旋的轉速為n=60（）</p

49、><p>　　圓整后的D、n值和相應的t值，還必須按下式進行充滿系數(shù)的驗算：</p><p>　　(3-4)求出的值若大于所推薦值的上限，則應加大D值；如小于推薦的下限，則應降低n值。</p><p><b>　　功率的計算</b></p><p>　　螺旋輸送機驅動裝置的額定功率：</p><p>

50、　　=5.5（kw） (3-5)</p><p>　　式中：——螺旋輸送機軸功率（kw）；</p><p>　　——功率儲備系數(shù)，在1.2-1.4間選用；</p><p>　　——驅動裝置總功率，；</p><p>　　L——物料水平輸送距離（m）；</p><p>　　H——物料提升高度（

51、m）；</p><p>　　——物料的運動阻力系數(shù)；</p><p><b>　　Q——輸送量。</b></p><p><b>　　螺旋軸的設計</b></p><p>　　螺旋式顆粒肥料成型機的螺桿按不同的分類方法有多種型式。如按螺桿螺紋直徑分類有等徑與變徑之分; 按螺桿螺距分類有等距與變距之分

52、; 按螺桿螺紋型式分有連續(xù)與斷續(xù)之分等。各種類型螺桿的優(yōu)缺點比較從略。針對本設計加工對象綜合考慮, 確定采用等徑、斷續(xù)、變螺距螺桿。螺桿上的螺旋共分三段，第一段為喂料螺旋, 主要作用是輸送物料; 第二段是預壓螺旋主要作用是對物料進行初步擠壓；初步使物料壓緊，并有物料擠出，第三段，是壓力增加螺旋, 主要作用是不斷增加對物料的進一步擠壓, 使物料被強制擠出。如圖3-3 </p><p><b>　　圖3-3

53、螺旋軸</b></p><p><b>　　成型模孔的設計</b></p><p>　　成型模上有許多?？? 物料就是在這被擠出的。?？椎脑O計十分重要, 它的主要參數(shù)包括: ?？状笮『头植济芏?。為了確保被擠出的物料能夠及時擠出, 成型孔的孔隙率越大越好。又由于成型筒要求承受螺旋擠壓產生的強大壓力,所以孔隙率也不能太大。通常孔隙率選擇原則有：成型筒的剛度好時

54、。選大些；成型筒剛度差時，選小些。成型孔大時，孔隙率取較大值；成型孔小時，孔隙率取較小值。對于孔隙率的選擇目前還沒有統(tǒng)—的標準, 多數(shù)采用試驗法確定。</p><p>　　孔直徑的選擇：一般來講, 成型孔直徑越大, 越有利于物料的擠出，相反, 成型孔直徑越小, 越不利于物料的擠出，過小時，就不能保證物料的擠出。選擇成型孔時,首先要考慮所加工物料的粒徑大小, 加工物料的單個粒徑大時, 成型孔直徑選擇也要相應大些,

55、以利于物料的的擠出。但也不能過大, 否則, 可能會造成較大的料損; 加工物料的粒徑小時, 孔直徑選擇也要相應小些, 但也不能太小, 因為成型孔太小時, 容易造成堵塞, 不能保證物料的順利擠出。目前, 成型孔直徑的選擇方法主要有定性選擇法和經驗選擇法, —般要經過兩到三次試驗確定。本設計主要加工農業(yè)肥料。初取成型孔10mm最佳。如圖3-4 </p><p><b>　　圖3-4成型模</b>&

56、lt;/p><p><b>　　傳動系統(tǒng)的設計</b></p><p><b>　　電動機選型</b></p><p><b>　　外形如圖3-5。</b></p><p><b>　　圖3-5電動機</b></p><p>　　由于運

57、輸機的主要阻力是運輸貨物和機械自身的重力,也知道運輸機與地面的角度,故可以估計運動阻力最大約為9000N。</p><p>　　工作機所需要的電動機輸出功率為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　工作機所需要功率為：</p><p>　　===5.2KW (3

58、-6)</p><p><b>　　為工作機的效率；</b></p><p>　　設分別為彈性連軸器,齒式聯(lián)軸器,滾動軸承,閉式齒輪傳動的效率,查可得=0.99 =0.99 =0.99 =0.97則傳動裝置的總效率為：</p><p><b>　　=0.85</b></p><p>　　故電動機所需

59、的功率：</p><p><b>　　==5.5KW</b></p><p>　　根據已知條件可得工作機滾筒轉速：</p><p><b>　　=60r/min。</b></p><p><b>　　減速器的選型</b></p><p>　　根據工作要求

60、，為了使尺寸和重量減小選擇二級減速器。確定傳動件的布置形式螺旋式顆粒肥料成型機的運動只是轉子的回轉，無特殊要求，故減速機軸線采用水平布置確定減速機體的結構在沒有特殊要求時，齒輪減速器機體采用沿齒輪軸線水平部分的結構，以便于裝配基于以上要求選擇展開式圓柱齒輪減速器。螺旋式顆粒肥料成型機的載荷較大，要求驅動系統(tǒng)能提供很大動力，減速機內各部分所受沖擊也很大，尤其是對齒輪的要求，一定要有足夠的剛度和硬度，故此選用硬齒面 </p>

61、<p><b>　　齒輪。如圖3-6</b></p><p><b>　　圖3-6減速器</b></p><p><b>　　型號：ZLY</b></p><p>　　規(guī)格：112 </p><p>　　額定轉:740r/min </p><

62、p><b>　　傳動比：20</b></p><p><b>　　額定功率：7KW</b></p><p><b>　　傳動比的計算</b></p><p>　　=(1.3-1.5)</p><p><b>　　取=1.4</b></p>

63、<p><b>　　=3 則=4.2</b></p><p><b>　　=740</b></p><p>　　所以選取YCT200-4A轉速740的電動機</p><p><b>　　傳動比i==20</b></p><p><b>　　皮帶傳動的設計

64、</b></p><p>　　(1)皮帶輪的設計。</p><p>　　電機轉軸直徑40mm 減速器低速軸直徑20mm</p><p><b>　　軸徑D=40</b></p><p>　　基準寬度 =14mm 基準線上槽深=3.5mm </p&

65、gt;<p>　　基準線下槽深=10.8mm 槽間距 e=19.00.4mm</p><p>　　第一槽對稱面至端面的距離 f=mm 最小輪緣厚度=7.5mm </p><p>　　帶輪寬度 B=(z-1)e+2f=44mm</p><p>　　帶輪基準直徑2.5d=

66、95mm</p><p>　　外徑=+2=100mm</p><p><b>　　帶輪設計如圖3-7</b></p><p>　　圖3-7 軸徑D=40皮帶輪</p><p><b>　　軸徑20mm</b></p><p>　　基準寬度 =14mm

67、 基準線上槽深 =6mm </p><p>　　基準線下槽深 =10.8mm 槽間距 e=19.00.4mm</p><p>　　第一槽對稱面至端面的距離 f=mm 最小輪緣厚度 =7.5mm </p><p>　　帶輪寬度 B=(z-

68、1)e+2f=44mm </p><p>　　帶輪基準直徑2.5d=55</p><p>　　外徑 =+2=70mm</p><p>　　帶輪設計如圖3-8。</p><p>　　圖3-8 軸徑20mm皮帶輪</p><p><b>　　(2)皮帶的設計</b></p><p

69、><b>　　選擇V帶型號</b></p><p>　　由表6—9查的工作情況系數(shù)=1.2，所以計算功率：</p><p>　　=1.2=1.25.5=6.6KW</p><p><b>　　確定帶輪的基準直徑</b></p><p>　　由表6—7和表6—10，取主動輪基準直徑=95mm。&

70、lt;/p><p><b>　　驗算帶的速度</b></p><p>　　V==3.67<25m/s (3-7)</p><p><b>　　帶速合適。</b></p><p>　　確定v帶的基準長度和傳動的中心距確定中心距a，并選擇V帶的基準長度L</p

71、><p>　　初定中心距a＝500mm</p><p><b>　　計算所需的基準長度</b></p><p>　　L＝2a+（d+ d）+ ＝1596mm</p><p>　　由表8－2選帶的基準長度L＝1600mm</p><p>　　按式子（8－23）計算實際中心距 a</p>&

72、lt;p>　　a≈a+=500+=252mm</p><p>　　中心距的變化范圍為207mm～297mm。</p><p>　　1驗算小帶輪上的包角α</p><p>　　α≈180-（d－d）?＝180－125×</p><p>　?。?51.35>90</p><p><b>　　

73、計算帶的根數(shù)z</b></p><p>　　計算單根V帶的額定功率P由d＝95mm和n＝740r/min，</p><p>　　查表8－4a得P＝1.39KW</p><p>　　根據n＝740r/min。i＝2和B型帶，</p><p>　　查表8－4b得⊿P＝0.11KW</p><p>　　查表8－5

74、得K=0.925,表8－2得K=0.99，于是</p><p>　　P=（P+⊿P）?K?K</p><p>　　=(1.139+0.11)×0.925×0.99=2.86KW</p><p><b>　　計算V帶的根數(shù)z</b></p><p><b>　　Z＝＝＝1.92</b&g

75、t;</p><p><b>　　取2根.</b></p><p>　　計算單根V帶的初拉力的最小值（F）</p><p>　　由表8－3得A型帶的單位長度質量q＝0.1kg/m</p><p>　?。‵）＝500+qv</p><p>　?。?00×+0.1×6.28＝180

76、.2N</p><p>　　應使帶的實際初拉力F>（F）。</p><p><b>　　計算壓軸力F</b></p><p><b>　　壓軸力的最小值為：</b></p><p>　?。‵）＝2z（F）sin＝2×5×180.2×sinN</p>

77、<p><b>　?。?746N</b></p><p>　　取兩根v帶合適，并符合設計要求。</p><p>　　B型V帶的截面尺寸。</p><p>　　頂寬b=17.0mm 節(jié)寬=14.0mm 高度h=10.5mm</p><p>　　截面積s=138.0mm偰角=40&

78、lt;/p><p><b>　　主軸強度的校核</b></p><p>　　按《機械設計手冊》軸的設計公式有</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p><b>　　式中: </b></p><p>　　P--軸的傳遞功率；</

79、p><p><b>　　N--軸的轉速；</b></p><p>　　C--與軸的材料有關的系數(shù)。</p><p>　　經計算（本軸選用45號鋼C=80）</p><p>　　同步軸的受力主要是徑向的，主要是軸承座對其的支持力，另外還有驅動系統(tǒng)給它的扭轉力。</p><p><b>　　力的

80、分析與計算</b></p><p><b>　　軸所受的紐矩</b></p><p>　　理論值：Mn=9549P/n=19350N.m</p><p>　　實際值：Mn=T.d/2=13070.4N.M</p><p>　　軸的疲勞強度是軸的結構和尺寸確定之后進行的，目的是檢驗軸對疲勞強度破壞的能力，方法是

81、校核危險截面的安全系數(shù)，其計算公式是:</p><p><b>　　(3-9)</b></p><p>　　式中-1--材料的彎曲疲勞極限</p><p>　　M、T--軸在危險截面上所受的彎矩和扭矩</p><p>　　Z、ZP--軸在截面上的抗彎截面模量</p><p>　　[S]--疲勞強度

82、的許用安全系數(shù)</p><p>　　Ψб、Ψτ--彎曲和扭轉時平均應力所折合為應力幅的等效系數(shù)</p><p>　　λб、λτ--從標準零件的疲勞極限到零件的疲勞的換算系數(shù)</p><p>　　上式中--有效應力集中系數(shù)</p><p>　　--絕對尺寸影響系數(shù)</p><p>　　KR--表面光潔度系數(shù)</p&

83、gt;<p><b>　　β--表面狀態(tài)系數(shù)</b></p><p><b>　　查表得：</b></p><p>　　бb=70 б-1=35</p><p>　　Ψτ=0.15 Ψб=0.25</p><p>　　Kб=1.89 Kτ=1.71</p>&

84、lt;p>　　Kб=1.1 β=0.5</p><p><b>　　[S]=1.8</b></p><p>　　Z=10-3×3.14×1403/32=269</p><p>　　Zp=103×3.14×1403/16=538</p><p><b>　　(3

85、-10)</b></p><p>　　由此可知軸的疲勞強度符合要求。</p><p><b>　　主要設計結果</b></p><p>　?。?）螺旋式顆粒肥料成型機實現(xiàn)了設計要求。</p><p>　　（2）結構的簡單化使得整機重量的減輕。</p><p>　　（3）傳動系統(tǒng)使用皮帶

86、傳動使得傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，</p><p>　?。?）成型機構能形成柱狀顆粒實現(xiàn)了生產的可靠性，</p><p>　?。?）整機結構安全實現(xiàn)了生產的安全性，</p><p><b>　　總 結</b></p><p>　　本設計設計了螺旋式顆粒成型裝置的各個零部件，并結合導師提供的很多建設性指導，對螺旋式顆粒肥料成型機

87、的傳動裝置和顆粒成型裝置的各部件進行了總體的布局安排。主要有：</p><p>　?。?）傳動系統(tǒng)的設計，主要有螺旋軸的傳動，皮帶輪的傳動。</p><p>　?。?）傳動軸，螺旋軸的強度達到了實際應用的強度，皮帶的傳動效率和強度強度也達到了傳動需要的強度。</p><p>　?。?）完成了螺旋式顆粒成型機的設計，我設計的螺旋式顆粒肥料成型機螺旋公稱直徑150mm，

88、圓錐滾子軸承直徑50mm，螺旋軸直徑50mm，螺旋軸的轉速60r/min。</p><p>　?。?）在帶的傳動中需要兩條皮帶的傳動在本設計中，皮帶的傳動起到了緩沖作用, 可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉、引起瞬間負荷過大時, 燒壞電機或損壞減速器等故障的發(fā)生</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在為期半年的畢業(yè)設計

89、中，我們通過了了解國內外的同類產品，查閱了很多資料，設計了輸送裝置性能指標試驗臺的設計，年所學的基礎知識，將理論聯(lián)系實際，既鍛煉了我的自我設計能力和別人合作的能力，又鞏固了大學四年所學的知識，為畢業(yè)后走向社會打下了堅實的基礎。</p><p>　　通過這次設計，我了解了設計的過程和一些原則，本文是在周嶺老師的精心指導和親切關懷下完成的。在整個設計的過程中，包括選題、開題、研究、撰寫、修改和最終定稿的每一個環(huán)節(jié)都傾

90、注著周嶺老師的心血。她嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，淵博的學識和孜孜不倦的敬業(yè)精神感染著我，激勵著我，并將使我受益一生。值此設計完成之際，謹向我的導師精心培養(yǎng)和教育表達我最誠摯的敬意！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]楊玉愛,王河,葉正錢等.有機肥料資源及其對微量元素整溶和利用研究[J].土壤通報,1994,2(7)21~25.</p&

91、gt;<p>　　[2]張富鎖,竇元石,李小林.土壤與植物營養(yǎng)研究新動態(tài)（第三卷）[M].北京:中國農業(yè)出版社,1995:341.</p><p>　　[3]張世賢.我國有機肥料的資源、利用、問題和對策[J].磷肥與復肥,2001,16(1):8~11.</p><p>　　[4]李麗,吳麗萍等.磷肥與復肥,1993,3,58~61.</p><p>

92、　　[5]李典亮,謝放華.對生物有機肥生產工藝選擇的幾個問題的思考[J].土壤肥料.2004(04).</p><p>　　[6]陳軍華,楊志軍.有機型復合顆粒肥生產線的研究[J].農業(yè)工程學報.1999(02).</p><p>　　[7]劉汝杰,姚景樹,李曉輝,馬克泰.生物有機肥生產工藝及配套設備的研究[J].林業(yè)機械與木工設備.1998(11).</p><p&g

93、t;　　[8]吳宗澤,羅圣國主編.機械設計課程設計手冊[M].北京:高等教育出版社,2006.</p><p>　　[9]孫桓,陳作模,葛文杰主編.機械原理[M](第六版).北京:高等教育出版社，2005.</p><p>　　[10]程靳.材料力學（一）[M],第三版,高等教育出版社,2009.7.

94、 </p><p>　　[11]楊柯楨.李機械設計基礎[M],第五版,高等教育出版社. </p><p>　　[12]單耀祖.理論力學[M],高等教育出版社,2009.7.</p><p>　　[13]張云鶴,王旭烽.互換性與測量技術基礎[M],中國林業(yè)出版社.</p><p>　　[14]王旭東,周嶺.機械