水滴式粉碎機實體設計論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要錯誤!未定義書簽。</p><p>　　Abstract錯誤!未定義書簽。</p><p>　　1.前言- 3 -</p><p>　　1.1水滴式飼料粉碎機的發(fā)展前景- 3 -</p><p>　　1.2三維

2、實體設計在我國農業(yè)機械設計的作用- 8 -</p><p>　　2.水滴式飼料粉碎機的總體設計- 10 -</p><p>　　2.1 電動機的確定- 10 -</p><p>　　2.2 基本結構組成- 10 -</p><p>　　2.3 工作原理及力學分析- 11 -</p><p>　　3.關鍵部件的

3、設計- 13 -</p><p>　　3.1 錘片的設計- 13 -</p><p>　　3.1.1錘片的種類- 13 -</p><p>　　3.1.2錘片的材質與熱處理- 14 -</p><p>　　3.1.3錘片數(shù)量的確定- 14 -</p><p>　　3.1.4錘片的排列和厚度- 15 -<

4、;/p><p>　　3.1.5錘片末端線速度的確定- 17 -</p><p>　　3.1.6錘篩間隙的確定- 18 -</p><p>　　3.2粉碎室的形狀和結構- 19 -</p><p>　　3.2.1粉碎室的形狀- 19 -</p><p>　　3.2.2粉碎室的結構- 20 -</p>

5、<p>　　3.3轉子結構并尺寸與粉碎室寬度及改進- 20 -</p><p>　　3.3.1轉子結構并尺寸與粉碎室寬度- 20 -</p><p>　　3.3.2轉子上的改進- 20 -</p><p>　　3.4篩片的設計- 21 -</p><p>　　3.5電機與轉子的連接- 22 -</p><

6、;p>　　3.6旋轉主軸的設計及理論校核- 23 -</p><p>　　3.6.1主軸的設計- 23 -</p><p>　　3.6.2旋轉主軸的力學分析及理論校核- 24 -</p><p>　　3.7滑動軸承的熱平衡計算- 26 -</p><p>　　4.整機的虛擬裝配- 29 -</p><p&g

7、t;　　5.水滴型飼料粉碎機的主要參數(shù)- 31 -</p><p>　　6.結論- 32 -</p><p>　　7.結束語- 32 -</p><p>　　8.致謝- 32 -</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　錘片式粉碎機是轉子在高速旋轉工況下工作的機械

8、，如其他高速旋轉機械一樣，存在靜態(tài)不平衡問題，也存在旋轉工況下的動態(tài)不平衡問題，這不可避免地要在運轉產生振動和噪聲，從而對粉碎機的安裝基礎、自身結構、使用性能(能耗、效率)及工環(huán)境帶來不利影響。根據動靜平衡原理，采用了改變錘片的在軸上的布置方式，將原來的非對稱式改為較易建立動靜平衡的對稱交錯排列，并運用了傳統(tǒng)的平衡校驗方法對改進后的轉子進行了驗算，從而建立了基本上的動靜平衡?？紤]了不平衡量大小和不平衡位置對轉子系統(tǒng)振動的影響;校核了結構

9、的強度，得到了機座結構的靜剛度值和動剛度值。分析結果表明不平衡度對整機的震動和強度有較大影響。應用機械優(yōu)化設計理論，探討了利用動靜平衡原理進行結構動態(tài)優(yōu)化設計，優(yōu)化效果比較顯著;最后針對影響錘片式機動態(tài)特性的其它因素，提出了減振措施。</p><p>　　所得結論為粉碎機產品的減振降噪設計以及轉子的動靜平衡校驗提供理論依據時，通過對錘片式粉碎機結構動態(tài)優(yōu)化設計方法的研究，為今后相似類型旋轉機械的優(yōu)化設計提供一個工

10、程參考。</p><p>　　關鍵詞:錘片式粉碎機；動態(tài)特性；動態(tài)優(yōu)化設計；動靜平衡。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Hammer mill is a high-speed rotation of rotor operating conditions in the work of machinery,

11、 like other high-speed rotating machinery, the existence of static imbalance, but also the dynamics of rotating unbalanced conditions, which inevitably arise in the operation vibration and noise, so the installed base of

12、 the mill, its own structure, the use of performance (energy efficiency) and a negative impact on work environment. According to the principle of static and dynamic balance, using a hammer</p><p>　　Basically

13、, in order to set up the static and dynamic balance. Taking into account the size and imbalance unbalance location of the vibration of rotor system; check the structural strength, by the base structure of the value of st

14、atic stiffness and dynamic stiffness values. Analysis of results showed that the imbalance of the whole intensity of the shock and have a greater impact. Application of mechanical optimal design theory, to explore the us

15、e of static and dynamic balance between the princip</p><p>　　The conclusions for the mill products, as well as noise and vibration reduction design of static and dynamic balance of rotor check and provide a

16、theoretical basis, through the hammer mill on the structural dynamic optimization design study for future similar to the type of optimum design of rotating machinery to provide a reference works.</p><p>　　Ke

17、ywords: hammer mill； dynamic characteristics；dynamic optimization of the design； static and dynamic balance.</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　1.1水滴式飼料粉碎機的發(fā)展前景</p><p>　　改革開放以來

18、，我國畜牧業(yè)得到了長足發(fā)展，畜牧業(yè)生產水平不斷提高，主要畜產品產量持續(xù)二十多年快速增長，畜牧業(yè)已成為我國農村經濟的支柱產業(yè)，也是農民增收的亮點。隨著畜禽業(yè)迅速發(fā)展，我國飼料產量已達到4500萬t，總產量居世界第二位。根據全國飼料發(fā)展鋼要規(guī)定的目標，2000年飼料加工能力要達到1～1.2億t。我國主要生產年單班產量在5萬t以下的飼料加工設備，不能滿足市場發(fā)展的需要。因此，應重點發(fā)展年單班產量5～4O萬t的飼料機械，隨著畜牧業(yè)的不斷發(fā)展，農

19、民對飼料機械的要求也越來越高。要重點發(fā)展的成套設備主要包括粉碎機、混合機、制粒機、冷卻機、破碎機、分級篩。</p><p>　　我國飼料工業(yè)已經發(fā)展成為國民經濟中不可缺少的重要基礎產業(yè)，它對人民生活水平的提高及社會的發(fā)展發(fā)揮著越來越重要的作用。國內外飼料工業(yè)的核心設備之一是飼料粉碎機，其中錘片式粉碎機扮演主角，雖然其工作性能受眾多因素影響，但沖孔篩篩分效率不高導致眾多問題:(l)能耗增高；(2)能量利用系數(shù)較低(

20、約為2)40%)；(3)飼料過度粉碎影響畜禽采食及消化利用；(4)飼料環(huán)流層加劇整機工作性能下降；(5)生產能力受限，經濟效益不佳，每年因此減少國民經濟收入保守估計約有數(shù)百億元，全球經濟損失更是巨大。如何提高其篩分效率，國內外學者進行過很多研究，研究內容及研究進展可歸納為:(l)增大篩分面積 (2)改進吸風系統(tǒng) (3)加振動裝置 (4)采用破壞環(huán)流層措施 (5)采用二次粉碎工藝。</p><p>　　在篩分過程方

21、面，有代表性的研究是THYN和PECHLUK曾利用同位素跟蹤技術研究粉碎機內物料統(tǒng)計運動規(guī)律，沈在春、劉承俊等學者利用高速攝影研究過兩相環(huán)流的運動趨勢，但篩分效率與篩型及各參數(shù)的定量關系，篩分效率與有關參數(shù)的數(shù)學模型等基礎性研究未見文獻報道。很多宏觀而定性分析評述或試驗研究文獻在有關刊物到處可見。它反映出提高篩分效率是生產實踐渴求解決的重大問題之一，由于前人研究對象幾乎均為沖孔篩，創(chuàng)新程度有待加強，因而難以取得實質性突破，篩分效率問題，

22、至今懸而未決。</p><p>　　通過試驗和研究，在對國內外大量機型分析比較后發(fā)現(xiàn):沖孔篩存在一些致命弱點，如高速運動(30-90m/s)的飼料顆粒在跨躍孔徑時間極短的條件下，小于或等于孔徑的顆粒穿過篩孔的統(tǒng)計概率很小。要從根本上解決問題，應當采用新型篩才能取得突破，因此本課題直接以全新的前所未有的篩型為研究對象進行研究，爭取在篩分理論方面有所創(chuàng)新，起碼在新型篩的篩分原理及篩分效率方面提供一些新知識或新見解。高

23、效篩的發(fā)明能從根本上解決上述問題，并給飼料工業(yè)及畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大的經濟效益。另外，篩分作業(yè)也在其它行業(yè)得到廣泛應用，如水泥、化工、醫(yī)藥、礦業(yè)、陶瓷、輕工、生物工程、航空航天等。所以，本課題對推動科技進步和社會發(fā)展以及國民經濟和個人生活水平的提高將產生積極而深遠的影響。</p><p>　　飼料產業(yè)中最終產品是飼料，飼料在激烈的市場競爭中能否取勝，決定因素之一是飼料價格，而飼料價格與飼料加工成本密切相關。好的加工

24、設備不僅可以提高其質量，而且還可以降低其加工成本。所以本課題的研究意義還在于:通過對新型粉碎機粉碎、篩分機理的研究、探索其內在規(guī)律、找到提高粉碎機生產率、降低飼料的生產成本、提高飼料質量的有效途徑，以促進飼料粉碎的科技進步。我國每年有8000萬億噸飼料糧和1-2億噸農作物秸桿等被粉碎加工成飼料。飼料粉碎機保有量為150萬臺以上，每年消耗動力為20-30億千瓦小時?，F(xiàn)有粉碎機能耗很大，在能源緊張的情況下，對粉碎機的高效節(jié)能研究更具有重大意

25、義和迫切性。</p><p>　　最近十余年來, 世界上對肉、蛋、乳的需求有很大的增長, 而每生產噸肉或蛋需要混合飼料3.5—4.0噸, 每噸乳需要0.3噸精料。根據估計, 全世界每年大約要用粉碎機粉碎六千萬噸谷物和其他飼料。隨著飼料消耗量的增加, 飼料加工機械近些年來有了很快的發(fā)展。此外, 隨著科學技術的不斷進展, 也為粉碎機械的改進提供了不少方便之處。例如, 采用了先進的電測儀器和高速攝影技術, 為粉碎機的性

26、能側定提供了方便, 彈性力學的發(fā)展為粉碎理論的建立奠定了基礎, 相似理論的發(fā)展為粉碎機械的系列化設計提供了依據, 金屬材料的進步為高強度耐磨部件的出現(xiàn)提供了可能性。</p><p>　　飼料工業(yè)使用的粉碎設備有很多種形式。其中，錘粉碎過程的研究進展長久以來, 研究粉碎機械的一些學者們, 皆認為飼料在粉碎機內的粉碎過程,大致可分為三個步驟：（1）飼料顆粒落人粉碎室內后, 首先受到錘片的正面沖擊；(2) 受沖擊后的顆

27、粒以一定的速度沖向齒板, 被彈回后再次受到錘片的沖擊；(3)飼料顆粒與篩板和錘片產生摩擦，顆粒之間彼此互相碰撞。這些學者們在上述假定的基礎五推導了一系列的計算公式, 大作數(shù)學游戲的文章, 對解決實際問題并沒有很大幫助。此外, 在粉碎機上還有一個很重要的問題, 長久以來一直沒有弄清, 那就是如果把單顆飼料放到平板上, 受到工作部件</p><p>　　的沖擊或擠壓時, 只需要很小的能量就能碎裂, 但是當把飼料放到粉

28、碎機中去粉碎時, 則往往要耗費幾十倍的能量才能碎裂參這究競是什承原因一直沒能得到滿意的答案。</p><p>　　直到近些年來, 由于高速攝影技術的進步, 才有可能實地觀側粉碎機內的粉碎過程, 通過對影片的分析, 獲得很多新的發(fā)現(xiàn), 從而否定了許多前人所建立的假說, 提出了一些新的見解。</p><p>　　片式粉碎機因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點，得到了最廣泛的普及應用。&l

29、t;/p><p>　　最早的錘片式粉碎機都只有一個運行速度，MIAG公司在上世紀50年代研制的H880型錘片式粉碎機同時配用兩臺轉速不同的電動機，使該公司當時不僅在制粒方面，而且在錘片式粉碎領域都處于領先地位。該機型可稱為第一臺真正用于配合飼料工業(yè)的錘片式粉碎機。當時，人們對轉子的轉速3000r/min是很推崇的。在以后的數(shù)年，人們的注意力集中在降低錘片式粉碎機的工作噪聲上，其主要措施之一是降低轉子的轉速，一般降為1

30、000～1500r/min。為保持恰當?shù)腻N片末端線速度，粉碎機的轉子直徑必然要同時增大。Biihler-Beka公司研制了這類機型的第一代產品——zinal系列粉碎機，其轉子直徑約為1100～1200mm，粉碎室寬度為350～650mm。隨后又有被稱為大型粉碎機的產品不斷問世，典型的如Lame-miag公司產品，其粉碎室直徑為1200mm，篩板寬度達1100mm；Amandus kahl公司生產的Akana2000型，其轉子直徑為120

31、0mm，篩板寬度1000mm，配用動力355kW；Afall/zaragoza公司的產品，其粉碎室直徑達1446mm，篩板寬度達1100mm。</p><p>　　綜合各種資料可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)錘片式粉碎機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的，很少使用難以粉碎的

32、比如燕麥、大麥之類的谷物等，原料水分也略低于歐洲，國內的情況與后者基本相似。    大多數(shù)錘片式粉碎機都具有結構對稱，轉子可正反轉以利用錘片兩側的特點，外形多為上部帶斜角的矩形，同時水滴式的也較流行，轉速為3000r/min，1500r/min左右。它們的主要區(qū)別在于美國的產品追求篩板面積大，而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如，美國的Champion公司及Jacobson公司等標榜自己的產品為全周篩，而歐洲

33、最為典型的是荷蘭的Van Aarsen公司的2D系列錘片式粉碎機，其沖擊齒板面積幾乎達整個粉碎室外周圍面積的一半（占46%）。其次在于篩板的安裝。美國錘片式粉碎機在安裝、更換篩板時必須停機并且打開機殼才能進行，而歐洲的許多錘片式粉碎機是從軸向插入式，不需停機和打開機殼即可抽出原有篩板，插入新?lián)Q篩板；還有的機型可沿軸的一端插入從另一端抽出</p><p>　　幾乎所有的錘片式粉碎機都有一個共同的缺點，即粉碎后物料的

34、粒度不夠理想，因為飼料原料經錘片粉碎后的物料粒度分布接近于對數(shù)——正態(tài)分布，也就是說粉碎后物料粒度是不均勻的。傳統(tǒng)的錘片式粉碎機控制粉碎物料粒度的能力是有限的，雖然錘片的厚度可影響粉碎物料的粒度（較厚的錘片會產生較多的細粉，較薄的錘片粉碎物料的粒度略粗），但錘片不易經常更換，所以最初控制粉碎物料粒度的措施是采用不同篩眼的篩網或沖孔篩板等。    篩孔實際上控制的是最大粒度，粉碎物料的粒度分布仍為對數(shù)——正

35、態(tài)分布，粒度仍然不均勻。后來，有些錘片式粉碎機采用不同速度的電動機來驅動，高轉速（3000r/min）用于細粉碎，低轉速（1500r/min）用于粗粉碎，但這兩種速度差別太大，而且研究表明錘片末端速度對粉碎物料的粒度分布、對數(shù)標準偏差的影響也不大。近年來，還有些廠家推崇采用頻率控制裝置來控制改善粉碎粒度的均勻度，但這類設備的價格太高，難以應用于飼料生產。    為使粉碎粒度均勻合理，從上世紀80年代初，飼

36、料行業(yè)就開始嘗試從其它行業(yè)引入循環(huán)粉碎，先粉后篩、篩后再粉的分步粉碎工藝，同時可提高粉碎產量和粉碎效率、降低粉碎電耗。在組合</p><p>　　粉碎是飼料加工生產過程中重要工序之一，粉碎作業(yè)涉及到飼料加工成本（ 電耗、 易損部件）、重量損耗（ 水分和粉塵） 、混合、顆粒飼料質量、畜禽魚的生產性能和家畜的健康（ 潰瘍）、操作環(huán)境的改善（ 粉塵、 聲） 。因此，飼料粉碎技術改進對提高飼料生產效率、飼料產品質量和降低

37、生產成有著重要的經濟意義，也是許多研究人員一直探索的課題。研究主要內容有粉碎效率的提高、合理的粉碎工藝、粉碎機結構、粉碎機電耗、粉碎機操作的方便性、粉碎粒度的大小和均勻性、易損部件的耐磨性、粉碎機噪聲的控制、粉碎機的自動控制、對產品質量和畜禽魚生產性能的影響等。本文對飼料粉碎技術發(fā)展進粉碎機的類型與粉碎機的結構粉碎機類型的不同及粉碎機結構的變化，對粉碎物料的影響相當大。根據粉碎物料的粒度可分為普通粉碎機、微粉碎機、超微粉碎機；根據粉碎機

38、的結構可分為銷連錘片式、勁錘式、對輥式和齒爪式。一般的畜禽料通常采用普通的錘片粉碎機或對輥粉碎機，幼小</p><p>　　動物、普通的水產飼料可采用微粉碎機、水滴式錘片粉碎機、爪式粉碎機，而特種水產飼料和水產的開口飼料需要采用超微粉碎機，有的甚至需要用膠體磨才能達到開口飼料所需要的粒度要求。行綜合分析，以使飼料粉碎技術能更好地為飼料生產服務。</p><p>　　普通錘片粉碎機是飼料工業(yè)

39、生產中應用最廣泛的。其粉碎原理是無支承式的沖擊粉碎， 在粉碎過程中，錘片與物料的碰撞絕大部分為偏心沖擊，使物料在粉碎室內發(fā)生旋轉，會消耗一部分的能量，這也是錘片粉碎機耗能高的重要原因之一。同時， 由于錘片粉碎機的粉碎室結構和物料受高速錘片的沖擊作用，物料在離心力作用下會貼著篩面形成圓周運動，產生環(huán)流層，大顆粒的物料在外層， 小顆粒的物料在內層，粉碎達到粒度要求后小顆粒不能及時從篩孔正常排出，出現(xiàn)了物料與錘片的反復沖擊，形成物料的過度粉碎

40、， 粉碎電耗增加， 粉料的溫度升高，使物料內的水分形成水蒸汽，水蒸汽與細粉末會粘附于篩板，更加嚴重堵塞篩孔，粉碎效率下降，尤其是在物料細粉碎時，環(huán)流對粉碎效率的影響更嚴重。要提高錘片粉碎機效率，就必須破壞粉碎過程的環(huán)流產生。</p><p>　　立軸式粉碎機也是錘片粉碎機的一種，粉碎過程可分成預粉碎和主粉碎2個區(qū)域，其特征是采用了環(huán)篩，還有底面的篩板，篩理面積大，有助于粉碎后物料快速排料，同時由于物料的重力作用，

41、環(huán)篩的垂直篩面上粘附物料少，篩孔通過能力強；粉碎機轉子上的刮板保證了底篩的有效利用，且產生一定的風壓，促進粉碎后物料的快速排出，有效提高了整個粉碎室的篩落能力，無需在排料中設置獨立吸風系統(tǒng)，既省去吸風系統(tǒng)的設備投資，又解決了長期困擾飼料廠因吸風系統(tǒng)故障而產生的粉碎效率低下的問題，且減少了物料在粉碎過程中水分損失。 粉碎效率和粉碎機產量有較大程度的提高，粉碎后的物料粒徑均勻，潛在的細粉少，粉碎電耗可以節(jié)省 。立軸式錘片粉碎機適合于飼料粗粉

42、碎及二次粉碎工藝前道粉碎，但不適用于物料的細粉碎。</p><p>　　對輥粉碎機是有支承的粉碎。物料的粉碎作用主要由對輥的剪切、擠壓作用產生，外力的作用絕大部分用于物料的粉碎，物料的粉碎效率比較降低了粉碎的能耗（ 沒有物料的旋轉、過度粉碎，物料的溫度升高較?。瑩榻B，輥式粉碎機與傳統(tǒng)的錘片粉碎機系統(tǒng)相比，節(jié)約能量在60%以上。可減少粉塵產生和維持費用，降低噪音。粉碎過程中物料水分損失少，粉碎產品的粒度均勻性好

43、，產品的物理特征極佳，有利于物料流動和混合。在物料的粗粉碎中能取得較好的粉碎效果，但輥式粉碎機不適用于細粉碎，對多種物料的通用性也較差，尤其是各種物料混合以后的粉碎性能就更差，軋輥的維修需要專用設備，這些特性限制了對輥粉碎機在飼料生產中的應用。目前國內的一些次質小麥因價格便宜而廣泛應用于飼料生產，開發(fā)粉碎小麥的專用粉碎機有相當?shù)氖袌鲂枨?，對輥粉碎機在這方面應有一席之地。錘片粉碎機是一個高速運轉的設備。粉碎過程易損部件是粉碎機的錘片和篩片

44、， 也是粉碎過程中影響粉碎成本的一個關鍵因素，高質量的錘片可以降低粉碎過程中錘片的消耗，提高單位時間內的粉碎機產量。因此，加強錘片表面強化工藝的研究十分必要，以提供各飼料廠家迫切需求的高耐磨性，高使用壽命的錘片。粉碎</p><p>　　粉碎工藝是飼料粉碎技術中比較重要的一個環(huán)節(jié)，合理的粉碎工藝能使粉碎粒度符合要求和生產量合理，同時可節(jié)省粉碎過程中的能量消耗。粉碎工藝的選擇應由產品質量、粉碎粒度、加工成本、投資額

45、大小等來確定、從粉碎的先后有先配料后粉碎、先粉碎后配料或者是兩者的綜合；從粉碎的次數(shù)有一次粉碎、 二次粉碎和單一循環(huán)粉碎。先配料后粉碎工藝有利于控制飼料產品粒度的均勻性， 有利于某些油性物料和粘性物料等粉碎適合于加工含副產品較多的畜禽飼料和水產飼料以及寵物飼料；先粉碎后配料工藝可根據物料的特性配備相應的粉碎機，針對性強，但對于多品種物料粉碎帶來不便；對較粗的粒料進行先粉碎，然后配料混合后進行粉碎，是先粉碎與后粉碎工藝綜合應用，有利于物料

46、混合均勻，有利于物料碎粒度的降低，該工藝適合于特種水產飼料；大型畜禽飼料生產廠可采用二次粉碎或單一循環(huán)粉碎藝，前道粉碎可采用篩孔較大粉碎機或對輥粉碎以提高粉碎機的產量和節(jié)省粉碎電耗；小型飼料生廠可采用一次粉碎工藝，以節(jié)省設備的投資。    綜上所述，縱觀錘片式粉碎機為適應飼料粉碎的特點及需求的演變過程，可以得出以下大致的發(fā)展過程與趨勢：錘片式粉碎機的轉速從單速驅動發(fā)展為雙速驅動</p>&l

47、t;p>　　1.2三維實體設計在我國農業(yè)機械設計的作用</p><p>　　我國是一個農業(yè)大國。進入21世紀，特別是我國加入WTO以來，我國農機工業(yè)和農機化事業(yè)出現(xiàn)了一些新的變化，尤其是大面積的使用農機具以提高勞動效率，降低成本將是一個必然的趨勢。在我國的諸多農機產品中，不僅種類繁多，其技術含量有高也有低，但總體來看與國外發(fā)達國家還有一定差距，與我國農村的市場需求也存在一定距離。在這樣的形勢下，我們就更加需

48、要利用先進的手段來進行產品開發(fā)工作，爭取以最高的效率和最低的成本為廣大農民兄弟提供最高效、最便捷的農機產品。</p><p>　　這樣三維農業(yè)機械化的設計對新時代的發(fā)展來說就顯得尤為重要了。目前以三維設計為基礎的農業(yè)機械化設計道路，正在以嶄新的姿態(tài)應用于大中型農業(yè)機械的生產當中。隨著各種三維設計軟件功能的日益強大化,更加促進了的三維設計的發(fā)展。不遠的將來,以三維設計軟件為基礎的農業(yè)機械化設計道路,將得到廣大的普及

49、和實際的利用。我們不但可以利用三維設計軟件進行零件的設計，更加可以進行虛擬的裝配設計，最后我們可以利用裝配關系來進行運動的仿真，既可以實現(xiàn)干涉的測量，又可以進行產品說明展示和應用，最終實現(xiàn)產品的優(yōu)化設。目前我們不但應用三維設計軟件來進行實體零件的設計、裝配等產品設計設計工作，而且三維加工軟件在實際的生產中也起到了重大作用。我們可以利用三維軟件的制造模塊來對建構的實體進行NC加工的模擬，而且可以模擬加工走刀的路徑，和NC模擬切削，最后，我

50、們還可以對工件進行過切的檢測。當一切工序完成后，我們就可以生成NC數(shù)據，直接輸入加工中心進行應用。這樣可以大大的降低工人的勞動強度，并且能更好的體現(xiàn)設計者的設計思想。</p><p>　　由此可見，機械現(xiàn)代化的發(fā)展和先進設計軟件的應用是分不開的，合理有效的利用三維軟件，是加快設計，制造，生產等一系列流程的循環(huán)時間，使陳舊的生產模式在質量上得到飛躍！雖然目前我國農業(yè)發(fā)展對三維軟件的應用還在少數(shù)。但我相信，這種快捷的

51、生產模式必將是未來發(fā)展和新型建設的趨勢和動力所在。</p><p>　　2.水滴式飼料粉碎機的總體設計</p><p>　　2.1 電動機的確定</p><p>　　電動機的功率計算 跟據公式有 N=K·Q</p><p>　　其中 K——功率系數(shù)</p><p><b>　　Q——臺時

52、產量</b></p><p>　　這里取K=10.5，而已知Q=0.6t/h</p><p>　　于是所需電動機的功率N=10.5×0.6=6.3kw</p><p>　　取粉碎室的寬度B是280mm 轉子直徑D為560m， 在由公式：</p><p><b>　　（2-1）</b></p&g

53、t;<p>　　確定錘片的數(shù)量，粉碎機寬度B為280mm,取錘片厚度為5mm ,而錘片配置密度系數(shù)k一般取值0.2～0.42,本次取為0.42，算得 z=（0.42×280）/5=23.52所以確定錘片的數(shù)量z為24片。</p><p><b>　　圖1電動機尺寸圖</b></p><p>　　JO4-52-Z結構尺寸如上圖</p>

54、<p>　　表一 電動機的主要參數(shù)</p><p>　　2.2 基本結構組成</p><p><b>　　進料口和喂料器</b></p><p>　?。?）本次設計的飼料粉碎機屬于中型機械 故選為徑向進料方式。</p><p>　　（2）喂料器的選用：為保證粉碎機能夠連續(xù)穩(wěn)定的工作，需要配有能夠連續(xù)穩(wěn)定的供

55、料系統(tǒng)，能夠方便的調整物料流量的喂料器，常用的喂料器是皮帶式喂料器，本次設計亦采用此種結構。</p><p>　　水滴式錘片飼料粉碎機基本構造</p><p>　　包括水滴形篩板、轉子、錘片、用于錘片間定位的套筒、固定在轉子周圍的沖擊齒板、喂入口、拋送室、風機葉片、上機體 、電機、下機體、機座、粉碎室等主要結構構成。</p><p>　　2.3 工作原理及力學分析&

56、lt;/p><p>　　傳統(tǒng)的粉碎機均使用環(huán)形篩。由于環(huán)形篩與轉子同心，錘片與篩子之間有一段距離，這樣就給物料提供了一個環(huán)狀的運動空間。當物料進入粉碎室后，被錘片打擊而被錘碎，并隨錘片做高速旋轉。由于顆粒大小不一樣，顆粒大的分布在環(huán)流層的外圈，顆粒小的在內圈運動，這種分布狀況恰與生產要求相反，不但阻礙小粒粉料的過篩，也減少了大粒料受錘片擊打的幾率，所以必然導致粉碎機生產率的提高受到限制。</p><

57、;p>　　而本次設計的飼料粉碎機采用了水滴形的篩片，物料喂入粉碎室后，受錘片打擊而進入環(huán)流層。當環(huán)流的物料轉過270o 后，便以切線方向向對面篩片撞擊，部分粒度合格的物料穿過篩孔，不合格的物料重新落入錘片回轉區(qū)，再次受錘片的打擊。這樣，物料每環(huán)流一次，環(huán)流層就徹底的破壞一次，從而增加了錘片打擊物料的幾率，改進了粉碎機的性能和排粉能力。</p><p>　　其兩大特點：（1）粒度均勻，粉末少，且物料升溫小。&

58、lt;/p><p>　?。?）功率消耗少，生產率高。</p><p>　　圖2. 粉碎機結構示意圖</p><p>　　上機殼 2.篩片 3.錘片 4.側門 5.轉子 6.電動機 7.篩托 8.下機殼 9.下料斗</p><p>　　錘片式粉碎機轉子軸組所受的外力只有錘片對物料的打擊力，錘片是在高速運動狀態(tài)下與物料顆粒碰撞來擊碎物料，為減少由錘片

59、傳到軸承傳到機體上的沖擊力，應使錘片回轉中心與銷軸的軸線重合。對于矩形錘片來說，錘片中心與銷軸中心之間的距離應符合下式：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中： ， </p><p>　　我國錘片式粉碎機的錘片以制定了行業(yè)標準，根據農業(yè)機械手冊，此次設計選用型錘片，其基本尺寸為：</p>

60、<p>　　表二 錘片的尺寸表</p><p>　　圖2 附錘片受力運動示意圖</p><p>　　故根據上式和上述數(shù)據帶入數(shù)據：</p><p><b>　　=332.6</b></p><p><b>　　y= </b></p><p>　　故算得=

61、30.32mm</p><p>　　由上述粉碎理論分析可知，當質量為m的物料由喂入口向機體內運動時，在Δt時間內速度由0增至V時，由沖量定律可知物料受到的打擊力為：</p><p>　　= （2-3）</p><p>　　式中 m—物料的質量，㎏</p><p><b>　　D

62、—轉子直徑，m</b></p><p>　　V—錘片的末端線速度，m/s</p><p>　　n—轉子轉速，r/min</p><p>　　—物料受打擊的時間，s</p><p><b>　　3.關鍵部件的設計</b></p><p><b>　　3.1 錘片的設計</

63、b></p><p>　　3.1.1錘片的種類</p><p>　　錘片的種類有許多，按外型分有矩形錘片、階梯形錘片、多角形錘片與尖角形錘片等（如下圖5）。其中矩形錘片因其通用性好、形狀簡單、易制造和節(jié)約原料而應用最廣。它有兩個銷孔，其中一銷孔連在銷軸上，可輪換使用四個角來工作。在角邊堆焊碳化鎢或特殊的耐磨合金，可以延長使用壽命2～3倍，但制造成本較高。階梯形錘片耐磨性能差，多角形錘

64、片與尖角形錘片相似，它們具有粉碎效果好、使用壽命長的優(yōu)點，但制造復雜、生產成本高。我國的錘片式粉碎機的錘片已標準化，1986年由中國農機院擬定的機械工業(yè)部部標三種規(guī)格，都是矩形雙孔錘片，其中I型用于小型粉碎機。本文選用矩形錘片。</p><p>　　（a)矩形錘片(b) (c) (d)兩端堆焊耐磨合金的矩形錘片(e)階梯錘片(f) (g)兩端有尖</p><p>　　角的錘片(h)周邊鋸齒

65、圓形錘片( i) (j)組合錘片(k)椰頭式錘片(l)雙菱頭錘片</p><p>　　圖3 錘片種類和形狀</p><p>　　3.1.2錘片的材質與熱處理</p><p>　　錘片的材料與熱處理工藝的選擇很重要。目前我國常見的有低碳鋼固體滲碳淬火、中碳鋼熱處理、特種鑄鐵和在錘片工作棱角堆焊耐磨合金等多種方式。不論何種方法都應在保證耐磨耐用的同時，保證錘片耐受沖擊、

66、生產安全。當采用45號、65號、65Mn、60SiMn等優(yōu)質鋼做錘片的材料時，熱處理后淬火區(qū)硬度為HRC50～57，非淬火區(qū)硬度不超過HRC28。一般使用60～100小時后錘片應換角使用。為延長錘片壽命，最常見的方法是堆焊碳化鎢合金，焊層厚1～3mm。其使用壽命比65Mn整體淬火錘片的使用壽命提高了7～8倍，但成本高出2倍。堆焊碳化鎢錘片的缺點是對焊接工藝和轉子平衡的要求較高。</p><p>　　選用65Mn的

67、錘片，經滲碳處理，滲碳層深度0.8～1.2毫米， 淬火后硬度達HRC50～58。這種錘片粉碎含水10～12％ 的玉米時，使用壽命為120小時左右；采用45#鋼經碳氮共滲，硬度為HRC56—62的錘片，粉碎含水10～20％ 的玉米，使用壽命一般是160小時左右；采用 鋼，先滲碳后滲硼的錘片。使壽命是350小時左右；采用45#鋼在工作邊進行碳化鎢合金堆焊的錘片，使用壽命一般為600小時左右。如以65Mn滲碳處理的錘片使用壽命為1的話，45

68、鋼碳氮共滲為1．3 滲碳硼為3。45#碳化堆焊為5。</p><p>　　從以上數(shù)據可知，錘片使用低碳鋼經滲碳滲硼處理，以及45#鋼經碳化鎢合金堆焊處理后，使用壽命明顯得到提高，先滲碳后滲硼的錘片具有其它化學熱處理難以達到的硬度(表面硬度在HV1200～2000)，而且其外層是FeB，硼化鐵十分耐磨，使得錘片在工作時不會產生脆性剝落現(xiàn)象，從而起到保護作用。碳化鎢合金的堆焊是借助于基體金屬熔化將其粘合在一起，

69、堆焊部份的硬度可以達到HRA93～93.7．因而此處理方法的錘片也十分耐磨，但是專業(yè)生產廠家在堆焊過程中，比較難控制堆焊量，因而生產成本比65Mn滲碳處理高兩倍。但使用壽命比65Mn滲碳處理的錘片高三倍以上。因此選用45#鋼碳化鎢堆焊的錘片是比較經濟劃算的。</p><p>　　本文選取錘片的材料采用45#鋼材料，在邊緣部分進行滲碳處理，滲碳深度為0.8-1.3mm。</p><p>　　

70、3.1.3錘片數(shù)量的確定</p><p>　　錘片數(shù)量對粉碎的性能也有一定影響。片數(shù)太多，打擊次數(shù)多，功率消耗大，效率下降；片數(shù)太少，粉碎能力降低，效率也下降。偏離最佳值，效率就會下降。錘片數(shù)Z由下式確定：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中： B一粉碎機寬度(mm)</p><p&

71、gt;<b>　　一錘片厚度(mm)</b></p><p>　　k一錘片配置密度系數(shù)，一般取k=O.28～0.42</p><p>　　由于需要對稱布置，故取為24片。</p><p>　　3.1.4錘片的排列和厚度</p><p>　　錘片安裝在轉子銷軸上的位置，稱做排列方式。它關系到轉子平衡、物料在粉碎室內的分布、

72、錘片磨損的均勻程度。對錘片排列的要求：錘片的運動軌跡不重復、沿粉碎室寬度錘片運動均勻、物料不被推向一側、有利于轉子的平衡。常用的錘片的排列方式有螺旋線排列、對稱排列、交錯排列和對稱交錯排列四種。</p><p>　　以往機器采用交錯排列，不僅不能滿足動平衡要求，而且工作時物料略有推移，銷軸間隔套品種應用較多。對稱排列的錘片運動軌跡重復，在相同軌跡密度下，需用較多錘片。優(yōu)點是對稱銷該設計選用的錘片是對稱排列的。軸的

73、離心力合力作用線重合e=0且大小相等，因此可以相互平衡，故轉子運行平穩(wěn)，物料也無側移現(xiàn)象，錘片磨損比較均勻，且磨損量特別小，故應用最廣。</p><p>　　對稱交錯排列不僅軌跡均勻，不重復，而且錘片排列左右對稱，四根銷軸上的合力作用在同一平面上，對稱軸相互平衡，因此平衡性能好。</p><p>　　本次設計就采用了對稱交錯排列。</p><p>　　錘片的排列方式

74、如下：</p><p>　　圖4錘片式粉碎機轉子錘片的布置方式</p><p>　　轉子的動平衡計算，如下：</p><p>　　在每根錘片軸上分布8根的兩軸所構成的平面上</p><p>　　圖5錘片式粉碎機轉子平面受力圖</p><p>　　設每個錘片旋轉時所產生的離心力，兩標線之間的距離為</p>

75、<p>　　由于有關離心力的各參數(shù)在錘片之間均相同，故各錘片所產生的離心慣性力均相等。且兩根軸的轉子數(shù)目相等，且相對于中間線對稱布置。</p><p>　　于是滿足靜平衡要求。</p><p>　　對兩端軸承A、B分別取矩</p><p><b>　　同理： </b></p><p>　　在此位置A、B兩處滿

76、足動平衡。</p><p>　?。?）在每根錘片軸上分布4根的兩軸所構成的平面上</p><p>　　圖6錘片式粉碎機轉子平面受力圖</p><p>　　由于有關離心力的各參數(shù)在錘片之間均相同，故各錘片所產生的離心慣性力均相等。且兩根軸的轉子數(shù)目相等，且相對于中間線對稱布置。</p><p>　　，于是滿足靜平衡要求。</p>

77、<p>　　對兩端軸承A、B分別取矩</p><p><b>　　同理： </b></p><p>　　在此位置A、B兩處滿足動平衡。</p><p>　　據有關資料及試驗表明。當轉子高速旋轉時，錘片在物料中攪動，好象若干把切刀，錘片過厚，則效率不高，但過薄又易磨損，故在我國是根據性能價格比來定的，一般采用5mm或6mm的矩形錘片。

78、轉子上錘片的多少對粉碎能力有較大的影響，每個錘片數(shù)目通過正交試驗得到 并以錘片密度來衡量。我國一般現(xiàn)行的是低密度用于粗粉碎．高密度用于細粉碎。由于粉碎機在粉碎玉米等脆性物料時，主要是錘片的高速沖擊使物料顆粒受彎矩而粉碎的．而在粉碎秸稈、莖蔓類物料時，則主要是由于錘片的高速沖擊使物料與錘片的棱角和篩片、齒板發(fā)生劇烈的搓擦而粉碎的。試驗證明．薄錘片有利于這兩種物料粉碎過程的進行：在同等條件下粉碎玉米用3 mm厚錘片時．產量為ll4.7 kg

79、(kW·h)，比用5 mm厚錘片產量100.2 kg(kW·h)提高14.5％，但薄片耐磨性差，在具體確定時，要根據實際情況而定。因為本文所設計的粉碎機主要用于谷類物料，故選取錘片厚度為5mm。</p><p>　　3.1.5錘片末端線速度的確定</p><p>　　粉碎機錘片的線速度對粉碎機主要性能指標有著極為重要的影響。因為錘片式粉碎機主要是靠沖擊來粉碎物料的，在粉

80、碎機其它結構參數(shù)均不變的情況下，錘片施予被粉碎物體的能量是與錘片線速度的平方成正比的，錘片末端線速度V增大時，增強錘片對物料的打擊、搓擦和磨碎作用，能增加粉碎能力和產品細度，但V過大會使機器的空載功率增加，同時因轉子不平衡產生的噪音和振動也隨之增加，粉碎能力反而下降，因此，合適的V值對提高粉碎機性能至關重要。根據有關資料介紹，不同的物料需要不同的V值(見表2)。</p><p>　　表三 不同物料的v值表<

81、;/p><p>　　計算錘片末端的線速度：</p><p>　　由于轉子直徑選為560mm，且電機轉速已選定為2910r/min，且經過聯(lián)軸器直接連接于轉子的主軸之上，</p><p>　　根據公式： （3-2）</p><p>　　在實際生產中，粉碎機的應用是多元的，需要通用性比較強的。根據試驗及使用的經驗，

82、目前我國常用的錘片式粉碎機的錘片末端線速度多在80～90m/s。所以本文選取錘片末端線速度V為80～90m/s。</p><p>　　上述算得數(shù)據滿足上述末端線速度的選取范圍。</p><p>　　3.1.6錘篩間隙的確定</p><p>　　錘篩間隙是指轉子旋轉時錘片末端與篩板內表面之間距離，它直接決定粉碎室物料層的厚度，物料層太厚，摩擦粗碎作用減弱，粉碎可能將篩

83、孔堵塞而不易穿過篩孔：物料厚太薄。則物料太易穿過，對粉碎粒度有影響。錘篩間隙對粉碎機的工作性能有較大影響。當錘篩間隙較大時，在飼料中靠近篩面飼料顆粒運動速度較慢，合格的產品容易穿過篩孔，但外圈稍大的飼料顆粒不易與篩片接觸，受打擊的機會少，同時篩片對它們的摩擦作用也會因速度低而減弱，因此度電產量下降，成品變粗。間隙大到一定程度時，篩面上的飼料顆粒運動速度過慢，甚至堵塞篩孔，使生產率進一步下降。當錘篩問隙過小時，外圈飼料受到錘片打擊的機會多

84、，在篩面上的飼料運動速度高，不易穿過篩孔，使摩擦粉碎的作用增大，將飼料粉碎得過細，更加不利于排粉，不但浪費動力，使度電產量下降，而且成品也顯過細。</p><p>　　圖7 錘篩間隙與度電產量的關系</p><p><b>　　圖8 錘篩間隙圖</b></p><p>　　間隙的大小主要取決于篩孔直徑和被粉碎物料的品種。對于一定物料和篩孔有其

85、最佳的錘篩間隙。因此建議一定要根據篩板孔徑來選擇合適的篩板孔徑。經大量試驗研究表明，粉碎室采用變化的錘篩間隙，能破壞錘片末端與篩片表面的環(huán)流層，有利于提高粉碎室的工作能力。本次設計的錘篩間隙采用8mm、12mm、20mm，三種錘篩間隙，間隙大小由篩托調節(jié)塊來調整。</p><p>　　3.2粉碎室的形狀和結構</p><p>　　3.2.1粉碎室的形狀</p><p&g

86、t;　　粉碎室有圓形和水滴式之分。圓形粉碎室又分偏心式粉碎室和橢圓式粉碎室，為圓形時較易形環(huán)流層，不利于出料。而粉碎室為水滴式時較易破壞環(huán)流層。利于物料的吸出篩板。傳統(tǒng)的粉碎機均使用環(huán)形篩。由于環(huán)形篩與轉子同心，錘片與篩子之間有一段距離，這樣就給物料提供了一個環(huán)狀的運動空間。當物料進入粉碎室后，被錘片打擊而被錘碎，并隨錘片做高速旋轉。由于顆粒大小不一樣，顆粒大的分布在環(huán)流層的外圈，顆粒小的在內圈運動，這種分布狀況恰與生產要求相反，不但阻

87、礙小粒粉料的過篩，也減少了大粒料受錘片擊打的幾率，所以必然導致粉碎機生產率的提高受到限制。</p><p>　　在水滴型粉碎室中，物料喂入粉碎室后，受錘片打擊而進入環(huán)流層。當環(huán)流的物料轉過270o 后，便以切線方向向對面篩片撞擊，部分粒度合格的物料穿過篩孔，不合格的物料重新落入錘片回轉區(qū)，再次受錘片的打擊。這樣，物料每環(huán)流一次，環(huán)流層就徹底的破壞一次，從而增加了錘片打擊物料的幾率，改進了粉碎機的性能和排粉能力。&

88、lt;/p><p>　　在粉碎室內的環(huán)流運動是影響粉粒過篩能力的主要原因，也是降低生產率的重要因素。為克服環(huán)流運動，提高粉碎效率，水滴式粉碎室設汁制造較容易。本文選用的就是水滴式粉碎室。</p><p>　　3.2.2粉碎室的結構</p><p>　　錘片式粉碎機的粉碎室主要有3個區(qū)，即初試破碎區(qū)、加速區(qū)、全速區(qū)。被粉碎物料靠重力從粉碎機進料口進入，其下落速度一般為

89、0.15m／s～0.30m／s 隨即和線速度為85m／s的錘片末端相接觸．低速的物料在首次與高速的錘片發(fā)生劇烈的撞擊后，被錘片拉入加速區(qū)，在此顆粒速度能在很短的時間內被提高到接近錘片的末端線速度。并隨錘片一起作圓周運動。而在全速區(qū)內逐漸形成物料環(huán)流層，同時物料也得到進一步的粉碎。</p><p>　　3.3轉子結構并尺寸與粉碎室寬度及改進</p><p>　　3.3.1轉子結構并尺寸與粉碎

90、室寬度</p><p>　　錘片式粉碎機轉子軸組主要由轉子軸、轉子盤、錘片銷軸、銷軸套、錘片等零件組成。轉子直徑是指兩錘片間最長的距離。粉碎機轉子的安裝一般為兩塊篩板對稱面上且在下部篩板的圓心處。其實這不是最佳安裝，而是要有一點偏心更好。因為這樣更易破壞環(huán)流層，從而提高產量。</p><p>　　因為該粉碎機的功率N是5.4 KW，而K取值，根據公式：

91、 K=N/(B·D) （3-3）</p><p>　　選取轉子直徑D為560mm，經計算選取粉碎室寬度280mm。</p><p>　　圖9錘片式粉碎機轉子組示意圖</p><p>　　3.3.2轉子上的改進</p><p>　　為了適應側頂部的進料方式，本次設計采用帶風扇

92、葉片的轉子結構，分別在兩兩錘架板之間，對稱焊上四對后傾狀的葉片，這樣，既能增加錘架板的強度，改善軸的受力情況，又能增加粉碎室的風量和風壓，并且無須配備外部的風運設備，節(jié)約投資，降低成本。</p><p>　　1．錘片 2.銷軸及套 3.錘架板 4.風扇葉片 5.輪轂</p><p>　　圖10 轉子結構示意圖</p><p><b>　　3.4篩片

93、的設計 </b></p><p>　　本次設計采用孔眼式篩面，根據農業(yè)機械學設計手冊，篩片的主要參數(shù)如下</p><p>　　表四 篩片的結構表</p><p>　　圖11 篩子結構示意圖</p><p>　　本次設計采用水滴式的粉碎篩，其兩側插裝在進料口的兩側壁上，下端由圓弧狀的篩托支撐，動齒盤扁齒外緣與篩片間的徑向間隙為8—

94、20mm，過大則會產生反料和堵塞現(xiàn)象，使效率顯著降低。</p><p>　　圖12 篩子形狀示意圖</p><p>　　3.5電機與轉子的連接 </p><p>　　本次設計采用電機與轉子通過連軸器直接聯(lián)系的方式，連軸器的選用與計算如下：</p><p><b>　　聯(lián)軸器所受的扭矩 </b></p>&l

95、t;p>　　由于直接連于電動機的轉子之上，故其轉速為2910r/min，并根據軸徑選擇凸圓聯(lián)軸器。</p><p>　　本次設計采用4個鉸制孔螺栓給聯(lián)軸器進行定位，所以須對螺栓進行強度校核，其過程如下：</p><p>　　每根螺栓所受的剪力 （3-4）</p><p>　　根據聯(lián)軸器選擇M8的鉸制孔螺栓</p><p>　　

96、則螺栓所受的剪應力 （3-5） </p><p>　　螺栓所受的擠壓應力 （3-6）</p><p><b>　　滿足使用要求。</b></p><

97、;p>　　聯(lián)軸器上鍵的校核 </p><p>　　鍵上所產生的擠壓應力</p><p>　　， 滿足使用要求。 （3-7）</p><p>　　3.6旋轉主軸的設計及理論校核</p><p>　　3.6.1主軸的設計</p><p><b>　　1

98、作用在軸上的力</b></p><p>　　電機軸扭矩==N·m，忽略連軸器的效率。所以主軸所承受的轉矩T=24.6N·m</p><p>　　2確定軸上的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45號鋼，調制處理，據查=112。</p><p>　　= （3-8）</p&g

99、t;<p>　　取 ，由于存在鍵槽，則須增大最小軸徑的20%，算得為24mm，且又由于轉速較高，所以最后取最小軸徑</p><p><b>　　3軸的結構設計</b></p><p>　　各軸段的具體尺寸見下表：</p><p>　　表五 各軸段尺寸表 單 位（mm）</p>&

100、lt;p><b>　　主軸的結構圖如下：</b></p><p>　　圖12 軸的尺寸設計圖</p><p>　　各軸段的配合：I ～ II段與連軸器連接，為了方便裝配采用間隙配合，配合為H7/g6。III～ IV和 X ～ XI段與滑動軸承相連接，配合間隙的大小直接軸承的承載能力有關，根據機械設計手冊查得，配合代號選為H8/f7。VII～ VIII段與轉

101、子配合，由于此處配合距離較長，如采用鍵連接，對于轉子的鍵槽加工較難，且由于轉子承受的轉矩和軸向力較小，故選用過盈配合連接較為合適，配合代號為H8/v7。</p><p>　　3.6.2旋轉主軸的力學分析及理論校核</p><p>　　為了保證機器的正常工作，我們在設計機器的各部件時，首先要保證有足夠的能力負擔起應當承受的載荷。因此它應當滿足強度要求、剛度要求、穩(wěn)定性要求。在粉碎室加長、增加

102、錘片、定刀后，是否具有足夠的強度等問題，需要進一步的驗證。所以對主軸進行校核及力學分析：</p><p><b>　　1主軸所受的扭矩</b></p><p>　　電機軸扭矩 ==N·m， （3-9）</p><p>　　由于忽略連軸器的效率，主軸所承受扭矩與電動機所受的扭矩相等。 </

103、p><p>　　2主軸上所受的各種力</p><p>　　轉子旋轉后重量差5克引起的離心力</p><p>　　==0.005×0.21×（2×3.14×2910/60）=97.4N</p><p>　　由轉子中心偏移量（）引起的不平衡力 （3-10）</p>

104、;<p><b>　　==</b></p><p><b>　　式中：轉子重</b></p><p>　　假定兩個力作用在同一直線上，則</p><p><b>　　3求軸承支撐反力</b></p><p><b>　　主軸的受力圖</b>&

105、lt;/p><p><b>　　圖13 主軸受力圖</b></p><p><b>　?。?）強度校核</b></p><p><b>　　先對A點取矩：</b></p><p><b>　　得： </b></p><p><b&

106、gt;　　算得 ： </b></p><p><b>　　取=0.6</b></p><p><b>　　T=14760 N</b></p><p>　　則算得軸所受的最大工作載荷在兩軸承之間的中點處。</p><p>　　于是：

107、 （3-11）</p><p><b>　　其中抗彎截面系數(shù)</b></p><p>　　最大應力處的應力為 ，</p><p>　　，所以滿足強度條件。</p><p><b>　　（2）剛度校核</b></p><p>　　中間處轉角 ：

108、 （3-12）</p><p>　　中間處的撓度： （3-13）</p><p>　　其中，取=38mm，故</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　帶入算得：</b><

109、/p><p><b>　　于是得到：</b></p><p><b>　　所以滿足強度條件。</b></p><p>　　3.7滑動軸承的熱平衡計算</p><p>　　由于轉速較高，故取較大的寬徑比 B/d=1.5</p><p>　　算得軸承寬度 B=1.5d=1.5&#

110、215;35=52mm</p><p>　　算得主軸的圓周轉速 </p><p><b>　　計算軸承的工作壓力</b></p><p>　　選擇軸承材料 查機械設計手冊，在保證 的條件下，選定軸承材料為</p><p>　　初估潤滑油的黏度 （3-14）</p><p>　　計算相應