秸稈粉碎機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　題目秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) </p><p>　系別機(jī)電工程系 </p><p>　專業(yè)機(jī)電一體化 　　　　　　　　</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書&l

2、t;/b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1.進(jìn)行設(shè)計(jì)前應(yīng)熟悉其它粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，便于對(duì)本粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)。</p>

3、<p>　　2. 在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)粉碎機(jī)的預(yù)期結(jié)果、適用范圍及粉碎過后的顆粒作一個(gè)明確的規(guī)定，以便于設(shè)計(jì)有一個(gè)明確的方向。</p><p>　　3.應(yīng)集中精力進(jìn)行設(shè)計(jì)，出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)向指導(dǎo)老師請(qǐng)教。</p><p>　　4.畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要勤思考，勤問，勤做，勤總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)技巧，提高設(shè)計(jì)能力。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)進(jìn)度要求</b&

4、gt;</p><p>　　第一周：布置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)；</p><p>　　第二周：開始查資料，打稿；</p><p>　　第三周：畫圖及修改底稿；</p><p>　　第四周：完成電子稿；</p><p>　　第五周：檢查電子稿及排版；</p><p>　　第六周：修改電子稿及非標(biāo)準(zhǔn)零件；&l

5、t;/p><p>　　第七周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　第八周：畢業(yè)答辯。</b></p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名）： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前，農(nóng)作物秸稈及牧草類等粗纖維物料粉碎加工

6、多采用普通粉碎機(jī)，效率低，能耗高，不能達(dá)到粉碎要求，市場(chǎng)上也沒有專業(yè)的加工機(jī)械產(chǎn)品面世，因此研制秸稈和牧草等物料加工機(jī)械存在著客觀的必要性。為此，主要介紹了秸稈類粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方案、主要零部件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、性能參數(shù)的確定以及本機(jī)的工作原理。</p><p>　　本機(jī)的機(jī)架、上蓋都采用了鑄件，降低了整機(jī)的重心；發(fā)動(dòng)機(jī)和主軸之間通過皮帶傳動(dòng)，緩和了載荷沖擊；主軸通過兩個(gè)圓錐滾子軸承與機(jī)架連接；刀盤和主軸之間采用

7、平鍵聯(lián)接；飛刀用墊塊和螺栓固定。</p><p>　　關(guān)鍵詞:粉碎機(jī)，削片機(jī)，粗纖維,莖稈</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I</p><p>　　摘　　要．．．

8、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II</p><p>　　目 錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．III</p><p>　　1 緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

9、．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　1.1 課題研究背景目的及其意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　1.2 粉碎機(jī)的分類特點(diǎn)及其工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2</p><p>　　1.3 選題的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)方法及改進(jìn)．．．．．．．

10、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　1.4 預(yù)期結(jié)果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　2 秸稈粉碎機(jī)的總體設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6</p><p>　　2

11、.1 粉碎機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6</p><p>　　2.2 普通粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6</p><p>　　2.3 粉碎機(jī)的削片原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

12、．．7</p><p>　　3 主要技術(shù)參數(shù)的確定和計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10</p><p>　　3.1 生產(chǎn)能力的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10</p><p>　　3.2 飛刀數(shù)量的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

13、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10</p><p>　　3.3 切削力的計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11</p><p>　　3.3.1 主切削力的理論分析與計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11</p><p>　　3.3.2 主切

14、削力的經(jīng)驗(yàn)公式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13</p><p>　　3.4 切削功率的計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18</p><p>　　3.4.1 切削功率的計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18</p&g

15、t;<p>　　3.4.2 空載功率的計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19</p><p>　　3.5 飛刀伸出量的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19</p><p>　　4 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

16、．．．．．．．．．．．．．．．．20</p><p>　　4.1 刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20</p><p>　　4.2 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21</p><p>　　4.2.1 軸的最小直徑計(jì)算．．．．

17、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21</p><p>　　4.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22</p><p>　　4.3 滾動(dòng)軸承的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23</p><

18、p>　　4.4 帶傳動(dòng)的計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23</p><p>　　4.5 鍵連接的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26</p><p>　　4.5.1 帶輪與輸入軸間鍵的選擇及校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

19、．．．．26</p><p>　　4.5.2 輸出軸與齒輪間鍵的選擇及校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26</p><p>　　4.6 進(jìn)料槽的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27</p><p>　　4.7 飛刀的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

20、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27</p><p>　　5 主要部件的校核和驗(yàn)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28</p><p>　　5.1 主軸強(qiáng)度的校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28</p><p>　　5.1

21、.1 求軸上的載荷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28</p><p>　　5.1.2 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29</p><p>　　5.1.3 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29</p>

22、<p>　　5.2 滾動(dòng)軸承的校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32</p><p>　　結(jié)論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34</p><p>　　致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

23、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35</p><p>　　參考文獻(xiàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究背景，目的及其意義</p>

24、<p>　　我國(guó)每年有數(shù)百億斤飼料糧食和數(shù)千億斤農(nóng)作物秸稈被粉碎加工成飼料。飼料工業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。飼料加工的核心設(shè)備是飼料粉碎機(jī)，常用粉碎機(jī)的類型主要有錘片式粉碎機(jī)、齒爪式粉碎機(jī)及勁錘式粉碎機(jī)，其中錘片式粉碎機(jī)是目前使用最多的機(jī)型。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外對(duì)粉碎機(jī)展開的研究，主要集中在粉碎理論、物料環(huán)流層、粉碎機(jī)設(shè)計(jì)理論和粉碎機(jī)性能影響因素幾個(gè)方面。</p>

25、;<p>　　1.在粉碎理論方面：</p><p>　　傳統(tǒng)上學(xué)者一直認(rèn)為物料進(jìn)入粉碎室后受到錘片的正面沖擊，受沖擊的物料撞向齒板或篩片，然后反彈到錘片上，多次重復(fù)此過程。同時(shí)物料被旋轉(zhuǎn)的錘片和固定的篩片摩擦粉碎。前西德的Friedrich教授利用高速攝影首次證實(shí)了物料進(jìn)入粉碎室后受到的是偏心沖擊而不是傳統(tǒng)上認(rèn)為的正面沖擊。</p><p>　　中國(guó)農(nóng)機(jī)院通過實(shí)驗(yàn)得出了粉碎機(jī)

26、比功率及粉碎物料的幾何平均值之間的關(guān)系；此外還得出粉碎機(jī)度電產(chǎn)量與篩孔直徑的關(guān)系。</p><p><b>　　2. 物料環(huán)流層：</b></p><p>　　為了破壞環(huán)流層，近年來出現(xiàn)了水滴形粉碎機(jī)。水滴型粉碎機(jī)是將普通錘片粉碎機(jī)的粉碎室從圓形變?yōu)榱怂涡?，這樣既增大了粉碎室篩板的有效篩理面積，又能破壞物料在粉碎室形成環(huán)流，有利于粉碎后物料排出粉碎室，粉碎效率有所提

27、高。另外水滴型粉碎機(jī)有主粉碎室和再粉碎室，物料在粉碎室內(nèi)可形成二次打擊，同一臺(tái)粉碎機(jī)就能實(shí)現(xiàn)粗、細(xì)、微細(xì)3種粉碎形式。但這種粉碎機(jī)體積較大、制造復(fù)雜、成本較高，適合于綜合性飼料廠使用。</p><p>　　粉碎室有圓形和水滴形之分，粉碎室為圓形時(shí)，容易形成環(huán)流層，不利于出料，而粉碎室為水滴形時(shí)較易破壞環(huán)流層。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的劉文廣、劉偉峰研究使用異型篩（非圓形）破壞環(huán)流層、提高效率，原理與使用水滴形或橢圓形粉碎室

28、一樣，但仍存在篩片磨損的問題。</p><p><b>　　3.粉碎機(jī)設(shè)計(jì)理論</b></p><p>　　孫紅彬等研究了立式粉碎機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)，對(duì)立式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了闡述，包括喂料裝置、下料叉管等。張乾能、宗力利用UG NX的三維建模功能，建立粉碎機(jī)的三維模型。同時(shí)，用UGNX的模型分析和運(yùn)動(dòng)仿真模塊，對(duì)粉碎機(jī)進(jìn)行分析，提高了設(shè)計(jì)的可靠性，并對(duì)錘片進(jìn)行了有限

29、元分析，找出了錘片的危險(xiǎn)截面。黃石市飼料公司的徐新武對(duì)飼料粉碎機(jī)的吸風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究，通過生產(chǎn)實(shí)踐證明產(chǎn)量比原來提高73%，粉碎機(jī)無灰塵外溢現(xiàn)象，排料口吸風(fēng)罩運(yùn)轉(zhuǎn)正常，粉碎機(jī)溫度低，電機(jī)負(fù)荷小。</p><p>　　4.粉碎機(jī)性能影響因素</p><p>　　天津理工學(xué)院的董堅(jiān)挺等建立了錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子組振動(dòng)的力學(xué)模型及數(shù)學(xué)模型,分析了其固有頻率及在額定轉(zhuǎn)速下的振幅與其它參數(shù)的關(guān)系,為

30、錘片式粉碎機(jī)在設(shè)計(jì)、制造、安裝3個(gè)環(huán)節(jié)減少設(shè)備振動(dòng)提供理論依據(jù)。</p><p>　　因此，秸稈粉碎削片機(jī)，對(duì)提高秸稈等燃燒農(nóng)作物處理效率、擴(kuò)大秸稈的用途、提高秸稈等農(nóng)作物廢料的利用率、節(jié)約資源、美化環(huán)境具有重要意義。</p><p>　　1.2 粉碎機(jī)的分類特點(diǎn)及其工作原理</p><p>　　當(dāng)前，對(duì)物料進(jìn)行粉碎主要有打擊、揉搓、和鋸切等方式，為此應(yīng)針對(duì)不同的物

31、料則采用不同的粉碎方式，以提高粉碎效率及質(zhì)量。</p><p><b>　　1. 錘片式粉碎機(jī)</b></p><p>　　秸稈類粗纖維青飼料一般徑向尺寸比較大，在被粗切成小段后，如用錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，由于尺寸較大，物料與錘片的接觸面積較大，同時(shí)錘片棱角與物料的接觸幾率小，加之現(xiàn)今的市場(chǎng)上的錘片式粉碎機(jī)多為有篩粉碎機(jī)，含有水分較多的青秸稈物料極易造成篩孔阻塞，導(dǎo)致

32、粉碎效果很差，因此不宜采用錘片式粉碎機(jī)。</p><p><b>　　2. 切碎機(jī)</b></p><p>　　切碎機(jī)的加工對(duì)象為瓜果等含纖維質(zhì)較少的物料，對(duì)瓜果粉碎能取得較好的效果，但是對(duì)秸稈類粗纖維物料進(jìn)行加工則粉碎效果很差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到粉碎要求。加工過程中只是將粗纖維飼料進(jìn)行一次性切碎，不能達(dá)到飼喂要求或者化學(xué)處理等后續(xù)加工的要求。粗纖維飼料粉碎機(jī)的研究還處于初

33、級(jí)研究階段，雖然在美國(guó)曾研制出一款秸稈粉碎桶，但還不夠完善，只是對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)報(bào)道，技術(shù)資料也不可獲得，加工對(duì)象也是干物料。</p><p><b>　　3. 揉搓滾壓</b></p><p>　　揉搓滾壓方式多用于顆粒物料及干粗纖維物料的加工。由于粗纖維飼料含水量比一般干物料(含水量≤20％)高很多，很多微量元素也溶于水中，采用揉搓滾壓加工方式會(huì)丟失很多水分，大量微

34、量元素也將隨之丟失，且容易加工成泥狀，不能滿足喂飼要求。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)粗纖維飼料的粉碎，同時(shí)不喪失飼料的營(yíng)養(yǎng)性，多次鋸切是較好的加工方式，既能滿足粉碎粒度要求，又極大地減少了營(yíng)養(yǎng)成分的丟失。</p><p>　　根據(jù)秸稈類物料的尺寸特點(diǎn)及現(xiàn)代粉碎理論，確定本機(jī)械主體為臥式結(jié)構(gòu)，整體由進(jìn)料口、切割器、粉碎室、排料口、機(jī)身及動(dòng)力傳動(dòng)部分等機(jī)構(gòu)組成。</p>&l

35、t;p>　　盤式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖：</p><p>　　1.軸承座 2.主軸 3.刀盤 4.壓刀塊 5.飛刀 6.側(cè)刀 7.底刀</p><p>　　圖 1.1 盤式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　要把秸稈等廢料加工成碎片, 首先需要人工將廢料放進(jìn)料斗, 廢料在人力或進(jìn)料機(jī)構(gòu)的壓力作用下進(jìn)入削片機(jī), 當(dāng)農(nóng)作廢料的端面碰到飛刀刀盤端面時(shí), 進(jìn)給停止, 飛刀轉(zhuǎn)

36、到切削位置開始切削, 由于飛刀有一定角度, 當(dāng)切入廢料一定深度時(shí), 廢料受到飛刀切削面的分力、刀盤和料斗( 或底刀)的阻礙作用, 局部沿木材纖維方向崩裂成碎片, 從前刀面飛出。切削過程中, 廢料在壓力和飛刀切削分力的作用下，向刀盤方向進(jìn)給, 使切削加工得以連續(xù)進(jìn)行, 完成整根廢料的切碎。</p><p>　　盤式粉碎機(jī)由于飛刀運(yùn)動(dòng)時(shí)的切削平面固定不變，飛刀和底刀可以很好的形成剪切作用，適宜加工原木、劈木、木芯、較

37、厚的板皮和成捆的枝椏材，因其進(jìn)料槽為方形或圓形，可充分發(fā)揮其生產(chǎn)能力，主要用于生產(chǎn)規(guī)模較大的人造板企業(yè)和造紙企業(yè)。盤式粉碎機(jī)大多數(shù)采用自由進(jìn)料，水平進(jìn)料的適宜加工較長(zhǎng)的原料，而加工較短的原料通常采用傾斜進(jìn)料?？傊鬯闄C(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要取決于原料的特征和對(duì)削片質(zhì)量及生產(chǎn)率的要求。</p><p>　　對(duì)于中小型粉碎機(jī)而言，由于其削制的原料大多數(shù)是枝椏、板皮，秸稈等剩余物，材徑較小，采用平面盤式機(jī)削片時(shí)，對(duì)平面盤式的

38、削片長(zhǎng)度的均勻性影響不大，而其制造成本低廉，易于推廣。因此，中小型粉碎機(jī)采用平面刀盤結(jié)構(gòu)是一個(gè)發(fā)展方向。</p><p>　　水平進(jìn)料可防止原料撞擊刀盤軸，操作方便，安全可靠；而傾斜進(jìn)料便于投料，可保證合理的切削參數(shù)。</p><p>　　1.3 選題的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)方法及改進(jìn)</p><p>　　本課題要求設(shè)計(jì)的秸稈粉碎機(jī)主要用于粉碎小徑級(jí)的廢料和樹葉等農(nóng)作物廢料

39、,粉碎出的碎料也是用于制造肥料等,對(duì)削片質(zhì)量要求不高. 故對(duì)機(jī)器的主要要求是體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,移動(dòng)方便和便于操作.針對(duì)這些要求,設(shè)計(jì)飛刀為對(duì)稱分布的長(zhǎng)刀,以滿足最大切削直徑和力矩平衡的要求。設(shè)想秸稈粉碎機(jī)切削出的木片長(zhǎng)度為10-20mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)料口和出料口有了改進(jìn)，刀盤保持一定的厚度加大其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以防止切削過程中刀盤轉(zhuǎn)速波動(dòng)太大。刀盤上安裝兩片風(fēng)葉，刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生風(fēng)力將切削出的木屑吹出。由發(fā)動(dòng)機(jī)的功率要求確定枝椏粉碎機(jī)的

40、生產(chǎn)能力，計(jì)算出合適的飛刀數(shù)量和切削功率以及切削力。飛刀的伸出量能夠調(diào)整，保證切削質(zhì)量。選用圓錐滾子軸承和主軸配合，利用皮帶傳動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力傳遞。</p><p>　　由于進(jìn)料方式為水平進(jìn)料，故設(shè)計(jì)進(jìn)料槽為方形進(jìn)料口，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，保證長(zhǎng)秸稈也能順利進(jìn)料。進(jìn)料槽的結(jié)構(gòu)型式也比較簡(jiǎn)單，以使其安裝方便，并便于加工。</p><p>　　普通秸稈粉碎機(jī)的工作噪聲高達(dá)110dB左右。為了減低噪聲降低噪聲，

41、本設(shè)計(jì)采用以下方式：加厚機(jī)罩體的厚度，以提高隔聲效果；縮短主軸二軸承的間距，提高主軸剛度，減小振動(dòng)。</p><p><b>　　1.4 預(yù)期結(jié)果</b></p><p>　　本秸稈粉碎機(jī)機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，零件加工方便，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)能力大，碎片合格率高，廢料質(zhì)量還可以適當(dāng)調(diào)節(jié)，單位廢料產(chǎn)量能耗低，用一般的牽引機(jī)車即可拖動(dòng)和運(yùn)輸，適用于農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢料的處理等，是國(guó)內(nèi)將農(nóng)

42、作物廢料轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，紙業(yè)原材料，處理小型枝椏材的理想設(shè)備。</p><p>　　2 秸稈粉碎機(jī)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　根據(jù)秸稈粉碎機(jī)的用途及其使用要求，并結(jié)合任務(wù)書所給初始參數(shù)，設(shè)計(jì)本機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)如下：</p><p><b>　　切削機(jī)構(gòu)形狀：盤式</b><

43、/p><p><b>　　進(jìn)料方式：水平進(jìn)料</b></p><p><b>　　出料方式：上出料</b></p><p>　　最大切削直徑：150mm</p><p>　　刀盤半徑：560 mm</p><p>　　刀盤轉(zhuǎn)速：1800 r/min</p><

44、p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)功率：20kw</p><p><b>　　刀盤形式：平面刀盤</b></p><p><b>　　飛刀數(shù)：2把</b></p><p>　　飛刀的調(diào)整使用齒形調(diào)整結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2 普通盤式秸稈粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　由參考文獻(xiàn)可

45、知，普通盤式秸稈粉碎機(jī)由刀盤、進(jìn)料槽、傳動(dòng)裝置和機(jī)殼等部分組成。</p><p>　　刀盤套裝在主軸上，主軸由兩個(gè)裝在軸承座中的軸承支承，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)。刀盤除作為切削機(jī)構(gòu)切削木料外，還起飛輪作用，使飛刀在間斷切削時(shí)，速度波動(dòng)不大，因此要求刀盤有較大質(zhì)量。大型盤式削片機(jī)除刀盤起飛輪作用外，在主軸上還專門裝有1個(gè)飛輪，并兼作制動(dòng)輪。飛刀的材料一般采用鉻鎳合金工具鋼或優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。飛刀更換或刃磨后，應(yīng)保持

46、伸出量不變。飛刀有利用刀片后部的齒定位的，屬有級(jí)調(diào)節(jié)，也有利用刀片后部的硬木墊塊或澆鑄的鉛條定位的，屬無級(jí)調(diào)節(jié)，精度較高。</p><p>　　大多數(shù)盤式秸稈粉碎機(jī)不設(shè)強(qiáng)制進(jìn)料機(jī)構(gòu)，僅有進(jìn)料槽（又稱喂料槽）。進(jìn)料槽相對(duì)刀盤平面的安裝角度影響自由進(jìn)料時(shí)削出的木片長(zhǎng)度。如圖2.1所示，A′B′C′D′為平盤平面，BD′為進(jìn)料槽的中心線，CD′平行于刀盤軸線，其值等于刀盤伸出量，則木片的長(zhǎng)度l為：</p>

47、<p><b>　　(2.1)</b></p><p><b>　　即　 </b></p><p><b>　　(2.2)</b></p><p>　　式中： h——飛刀伸出量；</p><p>　　a1——傾斜角，即進(jìn)料槽的中心線與水平面間的夾角；</

48、p><p>　　a2——偏角，即進(jìn)料槽的中心線在水平面上的投影與刀盤軸線的夾角。</p><p>　　盤式秸稈粉碎機(jī)的排料分為上排料和下排料兩種形式。上排料是在刀盤的外緣安裝６個(gè)～８?jìng)€(gè)葉片，它在刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生氣流，把削出的木片沿刀盤的切口方向從上排料口排出。當(dāng)葉片的速度為27 m/s～28 m/s時(shí)，木片的拋出高度可達(dá)4 m～5 m。當(dāng)?shù)侗P的轉(zhuǎn)速較高或直徑較大而使得刀盤線速度較大時(shí)，為防止過度

49、打碎木片，減小動(dòng)力消耗，在刀盤上不裝葉片，削出的木片由下部開口的機(jī)殼直接落到皮帶運(yùn)輸機(jī)上輸出，這稱為下排料。</p><p>　　圖2.1 木片長(zhǎng)度與進(jìn)料槽安裝角的關(guān)系</p><p>　　2.3 盤式秸稈粉碎機(jī)的削片原理</p><p>　　通過觀察和研究證明，秸稈的已被切削面緊貼在飛刀的后面，并沿著飛刀后面滑動(dòng)，直到與刀盤平面相遇。當(dāng)秸稈的上端與刀盤表面接觸后，

50、被切平面則由斜面變成平行于刀盤表面的直面，最后被切表面形成了一個(gè)折面。因此，原料的被切平面始終平行于刀盤平面。</p><p>　　在削片時(shí)，秸稈沿著進(jìn)料槽的移動(dòng)，主要是由于飛刀對(duì)秸稈的作用力在進(jìn)給方向的分力（牽引力）的作用而致。理論上可以證明：在傾斜進(jìn)料時(shí)，靠秸稈自重產(chǎn)生的下滑是不能產(chǎn)生足夠位移的。因此大多數(shù)盤式秸稈粉碎機(jī)不采用強(qiáng)制進(jìn)給機(jī)構(gòu)，并且適宜加工厚度和徑級(jí)較大的木料。如圖2.2所示，木料被飛刀牽引向前進(jìn)

51、給的速度u為：</p><p>　　圖2.2 盤式削片機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析</p><p><b>　　(2.3)</b></p><p>　　式中： ——飛刀的切削速度；</p><p>　　——飛刀的安裝后角；</p><p><b>　　——遇角。</b></p&g

52、t;<p>　　從上述分析可見:盤式削片機(jī)的飛刀在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中形成的切削平面是固定不變的，在每一切削層的切削過程中，基本上始終通過底刀刃口，飛刀和底刀可以很好地形成剪切機(jī)構(gòu)，這也使得盤式削片機(jī)比鼓式削片機(jī)的削片質(zhì)量好。</p><p>　　廢料在飛刀和底刀的剪切作用下，被切下的切屑經(jīng)過刀盤的窄縫時(shí)，由于受到飛刀前面擠壓力的作用，被分裂成一定厚度的木片。研究與試驗(yàn)表明，碎片的厚度為：</p>

53、<p><b>　?。?.4)</b></p><p>　　式中： ——秸稈長(zhǎng)度；</p><p>　　——沿纖維方向木材的抗剪強(qiáng)度；</p><p>　　——沿纖維方向廢料的抗壓強(qiáng)度；</p><p>　　——其他因素的影響系數(shù)。</p><p>　　3 主要技術(shù)參數(shù)

54、的確定和計(jì)算</p><p>　　3.1 生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　由文獻(xiàn)知，目前盤式削片機(jī)的主電機(jī)功率(kW)一般按下列經(jīng)驗(yàn)公式推 </p><p>　　式中：——不均勻系數(shù)，?。?lt;/p><p>　　——加工1實(shí)積m3農(nóng)業(yè)作料所需的能量，kWh/實(shí)積m3；</p><

55、p>　　Q——削片機(jī)的生產(chǎn)率，m3/h。</p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得。由發(fā)動(dòng)機(jī)功率為20KW，取K=1.1，E=6，N=20KW則 </p><p>　　3.2 飛刀數(shù)量的確定</p><p>　　由文獻(xiàn)知，非強(qiáng)制進(jìn)料的盤式秸稈粉碎機(jī)的生產(chǎn)能力(實(shí)積m³/h)為；</p>

56、<p>　　式中： ——設(shè)備時(shí)間利用系數(shù)，?。?lt;/p><p>　　——工作時(shí)間利用系數(shù)，取；</p><p>　　——原料形態(tài)影響系數(shù)，成捆秸稈材取，其他原料取1；</p><p>　　——刀盤轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p><b>　　——飛刀數(shù)量；</b></p><p>　

57、　——木片平均長(zhǎng)度，mm；</p><p>　　——原料的斷面積，mm²；</p><p>　　取=0.4，=0.7，=0.7，l=10mm，F(xiàn)=，d=150mm</p><p>　　則 ，圓整為Z=2</p><p>　　故由生產(chǎn)率可選飛刀的數(shù)量為2把。</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為科勒C

58、ommand PRO CV740 27HP 汽油機(jī)，額定功率20.1kw，額定轉(zhuǎn)速3600r/min。</p><p>　　3.3 切削力的計(jì)算</p><p>　　3.3.1 主切削力的理論分析與計(jì)算</p><p>　　盤式削片機(jī)是由徑向安裝在刀盤上的飛刀和裝在殼體上的底刀組成的切削機(jī)構(gòu)。為簡(jiǎn)化問題，設(shè)刀刃為直線，切削速度

59、垂直于刀刃方向，秸稈纖維方向亦垂直于刀刃方向。飛刀前刀面對(duì)秸稈的作用力合力為Fr，飛刀后刀面對(duì)秸稈的作用力由正壓力和摩擦阻力兩個(gè)力合成;此外還有底刀對(duì)秸稈的作用力,,秸稈受力見下圖3.1:</p><p>　　圖3.1 木材所受刀片作用力</p><p>　　將各力投影到X軸和Y軸上,有</p><p><b>　　則有 </b></p&

60、gt;<p><b>　　則有</b></p><p><b>　　（3.1）</b></p><p><b>　　聯(lián)立以上方程解得:</b></p><p>　?。?.2） </p><p>　　的計(jì)算式可參考文獻(xiàn),其中：</p><

61、;p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　（3.4）</b></p><p>　　式中: l——秸稈纖維長(zhǎng)度,m；</p><p>　　B——切削寬度,m；</p><p>　　——秸稈順紋理剪切強(qiáng)度,N/mm2；</p><p>　　——附加

62、阻力系數(shù),由試驗(yàn)測(cè)定；</p><p><b>　　——飛刀后角；</b></p><p><b>　　——飛刀楔角；</b></p><p><b>　　——進(jìn)料槽斜角；</b></p><p>　　——后刀面與秸稈摩擦角；</p><p>　　——前

63、刀面與秸稈摩擦角；</p><p>　　，——前刀面與秸稈摩擦系數(shù),一般在0.5~0.75之間,常取0.6。</p><p><b>　　將代入公式得：</b></p><p><b>　　（3.5）</b></p><p>　　利用此公式,可以對(duì)主切削力進(jìn)行理論計(jì)算,將各已知參數(shù)以及不同徑級(jí)秸稈代

64、入公式,其中飛刀伸出量h=10mm,切削秸稈長(zhǎng)度l=10mm,飛刀楔角=30度,水平進(jìn)料時(shí) =90度, =5度, =75N/cm2, =0.6, ==,最后得出=2347N,由切削最大直徑為150mm, ,取切削寬度b=100mm.a=1mm,得出理論單位切削阻力=23.47N/mm2.</p><p>　　3.3.2 主切削力的經(jīng)驗(yàn)公式</p><p>　　由切削力可按下式計(jì)算：<

65、/p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　式中：b——切削寬度，mm；</p><p>　　a——切削厚度，mm。</p><p>　　切削力與切削面積的關(guān)系，可以用單位切削寬度上作用的切削力與切削厚度a的關(guān)系來代替，即：</p><p><b>　　（3.7）<

66、;/b></p><p>　　可以把單位切削力P當(dāng)作一個(gè)系數(shù)，用以反映切削力與切削厚度之間的函數(shù)關(guān)系。若表示與a之間變化規(guī)律的曲線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜直線，單位切削力便是該斜線的斜率。實(shí)際上，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知，隨a而變化的直線具有縱截距，而且在不同的切削厚度范圍內(nèi)，直線的斜率不同，即單位切削力不同。所以需要根據(jù)不同的切削厚度范圍，分別建立不同的單位切削力的計(jì)算公式。</p><p>　

67、　近半個(gè)世紀(jì)以來，對(duì)秸稈切削過程的試驗(yàn)研究表明，在切屑厚度時(shí)，單位切削寬度上作用的切削力與切屑厚度之間的關(guān)系可用AB直線表示，如下圖[9]。</p><p>　　圖3.2 單位切削寬度上作用的切削力與切屑厚度之間的關(guān)系曲線</p><p><b>　　直線AB的方程為：</b></p><p><b>　　（3.8）</b>

68、;</p><p>　　式中： ——AB直線的縱截距。</p><p>　　——時(shí)，直線AB的斜率，。</p><p>　　實(shí)際上，當(dāng)切屑厚度變小，在時(shí)，與a之間的函數(shù)關(guān)系改用曲線BD表示，若以直線BD近似地代替曲線BD，則直線BD的方程為：</p><p><b>　　（3.9）</b></p><

69、p>　　式中： ——BD直線的縱截距；</p><p>　　——時(shí)，BD直線的斜率：。</p><p>　　下面在兩種切屑厚度范圍內(nèi)，根據(jù)前，后刀面作用力的不同，分別建立作用在前，后刀面上的單位切削力計(jì)算公式：</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)：</b></p><p><b>　?。?.10）</

70、b></p><p>　　式中：——作用在后刀面上的單位切屑寬度上的切削力。從真實(shí)切刀切削秸稈的過程中可以觀察到，雖然a=0，但后刀面仍然對(duì)切削平面以下的秸稈起作用，這時(shí)；</p><p>　　——作用在前刀面上的單位切屑寬度上的切削力，。</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)：</b></p><p><b&g

71、t;　?。?.11）</b></p><p>　　式中：——作用在后刀面上的單位切屑寬度上的切削力。該力不因切屑厚度變化而異；</p><p>　　——作用在前刀面上的單位切屑寬度上的切削力，。</p><p>　　相應(yīng)單位切削力p隨切屑厚度a的變化而變化的關(guān)系式為：</p><p><b>　?。?）當(dāng)時(shí)：</b

72、></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　式中：——作用在后刀面上的單位切削力；</p><p>　　——作用在前刀面上的單位切削力。</p><p><b>　?。?）當(dāng)時(shí)：</b></p><p><b>　?。?.13）&

73、lt;/b></p><p>　　式中：——作用在后刀面上的單位切削力；</p><p>　　——作用在前刀面上的單位切削力。</p><p>　　2.確定刀具變鈍與單位切削力的關(guān)系</p><p>　　在真實(shí)切刀切削秸稈的過程中，既然刀刃圓半徑的大小只是影響后刀面的變形功，那么變鈍刀具對(duì)單位切削力的影響也應(yīng)該局限在對(duì)后刀面單位切削力的

74、影響上。</p><p>　　刀具變鈍的影響用變鈍系數(shù)修正。根據(jù)試驗(yàn)=1~1.7。值與刀刃圓半徑的增量成正比。</p><p>　　銳利刀具取=1。刀刃即使剛剛磨銳，但初始圓半徑仍有5~10，因而后刀面上還是存在作用力。</p><p>　　變鈍刀具取大于1，相應(yīng)。將上述關(guān)系代入單位切削力計(jì)算式，得：</p><p><b>　?。?/p>

75、1）當(dāng)時(shí)：</b></p><p><b>　?。?.14）</b></p><p><b>　　（2）當(dāng)時(shí)：</b></p><p><b>　?。?.15）</b></p><p>　　3.確定切削角，切削速度，切削方向相對(duì)于纖維方向和材種等因素與單位切削力的關(guān)

76、系</p><p>　　單位切削力公式中的兩個(gè)變量，在綜合了對(duì)松木，樺木等材種的不同切削方向的試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，可按下法決定。主要切削方向的單位切削力為：</p><p><b>　?。?.16）</b></p><p>　　式中：——可以根據(jù)某一主要切削方向按材種查下表1；</p><p>　　——。（系數(shù)根據(jù)某一主要切削方

77、向分別查表1和2決定。在該式中同時(shí)反映和V對(duì)p的影響。在鋸切速度小于70m/s，刨削，銑削速度小于40m/s時(shí)，以90-V代替V。鋸切時(shí)，在V大于，等于或者接近于70m/s情況下以V代入。）</p><p>　　表3.1 系數(shù) f’, A的值</p><p>　　表3.2 系數(shù) B,C的值</p><p>　　4.最后確定上述所有因素與單位切削力的關(guān)系</

78、p><p><b>　?。?）當(dāng)時(shí)：</b></p><p>　　主要切削方向） （3.17）</p><p><b>　?。?）當(dāng)時(shí)：</b></p><p>　　主要切削方向） （3.18）</p><p>　　由材種取松a=1mm,r=280mm

79、,Cp取1.7,得出.</p><p>　　可取切削阻力=2347N.相應(yīng)的單位切削阻力</p><p>　　3.4 切削功率的計(jì)算</p><p>　　3.4.1 切削功率的計(jì)算</p><p>　　由文獻(xiàn)[8]可知計(jì)算公式</p><p>　　kW （3.19）</p>

80、<p>　　如圖3.1所示：圖中表示削片時(shí)飛刀對(duì)木材的總切削力。刀盤對(duì)木材的支承力降低了后刀面對(duì)木材的支承力，互相影響，所以也包括在總作用力中?？傋饔昧Ψ纸鉃榍邢蚍至胺ㄏ蚍至?。在切削過程中，隨木片的變化而變化，其短時(shí)平均值為。與寬度成正比，有：</p><p><b>　?。?.20） </b></p><p>　　式中： ——切削寬度，m；</p

81、><p>　　——單位寬度平均切向阻力，N/m。</p><p>　　一把飛刀一次切削功耗為： </p><p><b>　　(3.21)</b></p><p>　　如果進(jìn)料槽在通過主軸線的兩個(gè)相互垂直平面內(nèi)的投影傾斜角分別為和，則由下式確定：</p><p><b>　　(3

82、.22)</b></p><p><b>　　切削功率為</b></p><p><b>　　(3.23)</b></p><p>　　式中： ——刀盤轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p><b>　　——飛刀數(shù)。</b></p><p>　　

83、對(duì)于原木有： </p><p><b>　　(3.24)</b></p><p>　　式中： ——原料直徑，m 。</p><p>　　考慮農(nóng)作物徑級(jí)不同大小不一時(shí)，可經(jīng)計(jì)算取其平均直徑 (m)</p><p>　　考慮秸稈之間的空隙時(shí)間應(yīng)增加一個(gè)切削連續(xù)性系數(shù)，則切削功率為：</p>&l

84、t;p><b>　?。?.25）</b></p><p>　　值由下式確定： (3.26)</p><p>　　由于本機(jī)采用水平進(jìn)料，且入料口軸線與刀盤端面垂直，故，取c=0.9，,單位切削阻力,故根據(jù)式3.24,有：</p><p><b>　　=14.13kw<

85、/b></p><p>　　3.4.2 空載功率的計(jì)算</p><p><b>　　由文獻(xiàn)知</b></p><p><b>　　(3.27)</b></p><p><b>　　(3.28)</b></p><p><b>　　當(dāng)、時(shí)，

86、kw</b></p><p><b>　　=17.13kw</b></p><p>　　綜上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率符合要求。</p><p>　　3.5 飛刀伸出量的確定</p><p>　　由2.2盤式秸稈粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析知</p><p><b>　　(3.29)</b

87、></p><p>　　設(shè)切削秸稈長(zhǎng)度mm ，水平進(jìn)料方式時(shí)，，，則飛刀伸出量mm</p><p>　　4 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.1 刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸的確定</p><p>　　圖4.1 刀盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖4.1所示，將刀盤看作實(shí)心圓盤，計(jì)算刀盤應(yīng)有的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：<

88、;/p><p>　　式中： ——刀盤運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的盈虧功，取J；</p><p>　　——刀盤的角速度，；</p><p>　　——速度不均勻系數(shù)，。</p><p>　　則 =0.41kgm-2</p><p>　　根據(jù)國(guó)家推薦刀盤直徑選取范圍，取刀盤直徑為560mm 。</

89、p><p>　　由 (4.2)</p><p>　　得： kg</p><p>　　即刀盤重量為102.5kg。</p><p>　　由 (4.3) </p><p>　　式中：——飛輪材料

90、的比重</p><p><b>　　——飛輪的寬度</b></p><p>　　得： m</p><p><b>　　取 mm</b></p><p>　　為防止輪緣破裂，驗(yàn)證輪緣的圓周速度</p><p><b>　　m/s&l

91、t;/b></p><p>　　鋼制飛輪的最大圓周速度：60m/s ，故刀盤強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.2 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 軸的最小直徑計(jì)算</p><p>　　根據(jù)實(shí)心圓軸公式 [12]，其切應(yīng)力 MPa </p><p><b>　　圖4.2 主軸結(jié)

92、構(gòu)</b></p><p>　　寫成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑</p><p>　　mm （4.4）</p><p>　　上兩式中： ——軸的抗扭截面系數(shù)，mm³；</p><p>　　——軸傳遞的功率，kW；</p><p>　　——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；</

93、p><p>　　——許用切應(yīng)力，MPa；</p><p>　　——與軸材料有關(guān)的系數(shù)，可由表4.1查得[13]。</p><p>　　對(duì)于受彎矩較大的軸宜取較小的值。當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑：?jiǎn)捂I增大，雙鍵增大。</p><p>　　表4.1軸強(qiáng)度計(jì)算公式中的系數(shù)</p><p>　　由帶傳動(dòng)傳動(dòng)，取帶傳動(dòng)效率，則&

94、lt;/p><p><b>　　軸的最小直徑為</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　為了保證軸的強(qiáng)度，選mm。輸出軸的最小直徑顯然是安裝帶輪處的直徑，取，根據(jù)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸，取。</p><p>　　4.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　

95、(1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　1).為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑； </p><p>　　2).初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸承。按照工作要求并根據(jù)，查手冊(cè)選取單列圓錐滾子軸承33010，其尺寸為，故；軸右端寬度應(yīng)能安裝軸承，由 。</p><p

96、>　　3).安裝刀盤的軸端Ⅳ-Ⅴ的直徑，由刀盤寬度為60mm，為了使套筒端面可靠地壓緊刀盤，此軸段應(yīng)略短于刀盤寬度，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。</p><p>　　4).軸承端蓋的總寬度為(由箱體及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與大帶輪右端面間的距離，故。</p><p>　　5).取刀盤距箱體內(nèi)壁的距離，

97、考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取，已知軸承寬度，則</p><p>　　取，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　(2).軸上零件的周向定位</p><p>　　帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為。軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺

98、寸公差為。</p><p>　　(3).確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考文獻(xiàn)[13]表15-2，取軸端圓角。</p><p>　　4.3 滾動(dòng)軸承的選擇</p><p>　　兩個(gè)軸承支撐著刀盤的重量，軸承應(yīng)能承受較大的單向徑向力，同時(shí)由于秸稈對(duì)刀盤有沖擊作用，以及切削分力，都使得刀盤受到一個(gè)軸向力，同時(shí)考慮到軸的軸向位置要求準(zhǔn)

99、確，從而保證飛刀與底刀的間隙，故選用一對(duì)圓錐滾子軸承,軸承型號(hào)33010，mm，mm，寬度mm，其徑向承載能力大，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　4.4 帶傳動(dòng)的計(jì)算</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)功率，轉(zhuǎn)速，帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i=2，每天工作8小時(shí)。</p><p>　　（1).確定計(jì)算功率</p><p>　　由文獻(xiàn)[13]表8-7查得工作情況

100、系數(shù)，故</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　?。?).選擇V帶類型</p><p>　　根據(jù)，，由文獻(xiàn)可知，選用B型帶</p><p>　　(3).確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速</p><p>　　1).初選小帶輪基準(zhǔn)直徑</p><p>　

101、　由文獻(xiàn)可知，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑，而，其中H為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)軸高度，滿足安裝要求。</p><p><b>　　2).驗(yàn)算帶速</b></p><p><b>　　（4.6）</b></p><p><b>　　因?yàn)?，故帶速合適。</b></p><p>　　3).計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直

102、徑</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)選取，則傳動(dòng)比，</p><p><b>　　從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 </b></p><p>　　(4).確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p><b>　　1).由式得:</b></p><p><b>　　，取</b><

103、;/p><p>　　2).帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （4.7）</p><p>　　由文獻(xiàn)選取V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　3).計(jì)算實(shí)際中心距</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　(5).驗(yàn)算小帶輪上的包角:</p><p><b>　?。?/p>

104、4.9）</b></p><p>　　(6).計(jì)算帶的根數(shù)</p><p>　　1) 計(jì)算單根V帶的額定功率</p><p>　　由和，查文獻(xiàn)得。根據(jù)，和B型帶，查文獻(xiàn)得。查文獻(xiàn)得，查表得，于是</p><p><b>　?。?.10）</b></p><p><b>　　2

105、)計(jì)算V帶的根數(shù)</b></p><p><b>　?。?.11）</b></p><p><b>　　取4根。</b></p><p>　　(7).計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值</p><p>　　由表得B型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以</p><p><b&g

106、t;　?。?.12）</b></p><p>　　應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。</p><p><b>　　(8).計(jì)算壓軸力</b></p><p><b>　　壓軸力的最小值為</b></p><p><b>　　（4.13）</b></p><p&

107、gt;　　(9).帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪為腹板式，由單根帶寬為17mm，取帶輪寬為80mm。</p><p>　　鑄造大、小帶輪的結(jié)構(gòu)如圖所式：</p><p>　　圖 4.3 大、小帶輪結(jié)構(gòu)y</p><p>　　4.5 鍵連接的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.5.1 帶輪與輸入

108、軸間鍵的選擇及校核</p><p>　　軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查文獻(xiàn)[14]，選A型平鍵，其尺寸為：，，(GB/T 1095-2003)。</p><p><b>　　現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,，</b></p><p><b>　?。?.14）</b></p><p>　　查文獻(xiàn)得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。<

109、;/p><p>　　4.5.2 輸出軸與齒輪間鍵的選擇及校核</p><p>　　軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查文獻(xiàn)，選A型平鍵，其尺寸為：，，(GB/T 1095-2003)。</p><p><b>　　現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,，</b></p><p>　　查文獻(xiàn)得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。</p><p>　　4

110、.6 進(jìn)料槽的設(shè)計(jì)</p><p>　　進(jìn)料槽的尺寸根據(jù)刀盤的直徑確定，方形進(jìn)料槽的寬度一般為倍的刀盤直徑，其長(zhǎng)度取決于原料的長(zhǎng)短。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的削片機(jī)主要是切削成捆的秸稈，最大切削直徑為150mm，故設(shè)計(jì)進(jìn)料槽的尺寸為170mm190mm380mm，進(jìn)料槽的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，方便自由進(jìn)料。只要把成捆的原料扔進(jìn)進(jìn)料槽，便可實(shí)現(xiàn)自由進(jìn)料。</p><p>

111、;<b>　　4.7 飛刀的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　飛刀與底刀根據(jù)其工作要求，選用合金工具鋼4CrW2Si作材料，飛刀楔角取為42°，后角選為7°。飛刀后部加工有均勻分布的調(diào)整齒，與墊塊上的調(diào)整齒相配合，可以用于調(diào)整飛刀伸出量。飛刀用螺栓固定在刀盤上，飛刀前后部的刀盤上都留有防磨板安裝槽，用于裝配用耐磨材料制成的防磨板，防止木材切削時(shí)磨損刀盤表面。</p&

112、gt;<p>　　圖4.4 飛刀結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　5 主要部件的核算和驗(yàn)算</p><p>　　5.1 主軸強(qiáng)固的校核</p><p>　　5.1.1 求主軸上的載荷</p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取值。對(duì)于32010型圓錐滾子軸承，由文獻(xiàn)中查得。根據(jù)軸的

113、計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算處的截面C處的、及的值列于下表【19】。</p><p>　　表5.1 主軸受力情況</p><p>　　圖5.1 主軸受力情況圖</p><p>　　5.1.2 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><

114、;p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度【20】。根據(jù)表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，正火處理，由文獻(xiàn)[13]表15-1查得。</p><p><b>　　因此，故安全。

115、</b></p><p>　　5.1.3 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p>　　(1).判斷危險(xiǎn)截面</p><p>　　根據(jù)圖5.1，由彎矩和扭矩圖可知B截面所受彎矩和扭矩的最大，因此只需校核截面III即可。</p><p>　　(2).截面III左側(cè)</p><p>　　抗彎截面系數(shù)：

116、 </p><p>　　抗扭截面系數(shù)： </p><p>　　截面III左側(cè)的彎矩M為： </p><p>　　截面III的扭矩為： </p><p>　　截面上的彎曲應(yīng)力： </p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：

117、 </p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)得，，。</p><p>　　截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按文獻(xiàn)[13]附表3-2查取。因，，經(jīng)插值后可查得：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　又由文獻(xiàn)可得軸的材料的敏性系數(shù)為：</p><p&g

118、t;<b>　　，</b></p><p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)為：</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　由文獻(xiàn)的尺寸系數(shù)；扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)</p><p>　　軸按磨削加工，

119、得表面質(zhì)量系數(shù)為：</p><p>　　軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為：</p><p><b>　　（5.4）</b></p><p><b>　　（5.5）</b></p><p>　　查手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù)：</p><p><b>　　，取</b

120、></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　于是，計(jì)算安全系數(shù)值，則</p><p><b>　　（5.6）</b></p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　?。?.8）</b

121、></p><p><b>　　故可知其安全。</b></p><p>　　(3).截面III右側(cè)</p><p>　　抗彎截面系數(shù)： </p><p>　　抗扭截面系數(shù)： </p><p>　　截面III的彎矩為：</p><p&g

122、t;　　截面III 上的扭矩為：</p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力：</b></p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：</p><p>　　過盈配合處的，用插值法求出，并取，于是得</p><p><b>　　，</b></p><p>　　軸按磨削加工，得表面質(zhì)

123、量系數(shù)為：</p><p><b>　　故得綜合系數(shù)為：</b></p><p>　　所以軸在截面III右側(cè)的安全系數(shù)為：</p><p>　　故該軸在截面III右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。</p><p>　　5.2 滾動(dòng)軸承的校核</p><p>　　軸承的預(yù)計(jì)壽命，查文獻(xiàn)知33010型圓錐滾子軸承

124、e=0.32，Y=1.9，</p><p>　　(1).由，兩軸承的徑向反力，由選定的圓錐滾子軸承33010，軸承內(nèi)部的軸向力</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　(2).因?yàn)?，所以?lt;/p><p

125、><b>　　故，</b></p><p>　　(3).，，查文獻(xiàn)可得，</p><p>　　由于 ，故</p><p><b>　　,故 </b></p><p>　　(4).計(jì)算當(dāng)量載荷、</p><p><b>　　由文