畢業(yè)設(shè)計（論文）ahzc0655錘片粉碎機設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目： AHZC0655錘片粉碎機的設(shè)計 </p><p>　　信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)</p><p>　　無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p><b>　　誠 信 承 諾 書</b>&

2、lt;/p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） AHZC0655錘片粉碎機的設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p><p>　　信 機　系 　機械工程及自動化 　專業(yè)</p><p>　　畢 業(yè)

3、 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書</p><p><b>　　一、題目及專題：</b></p><p>　　1、題目　　 AHZC0655錘片粉碎機的設(shè)計 　　</p><p>　　2、專題　 　</p><p>

4、　　二、課題來源及選題依據(jù)</p><p>　　粉碎在飼料的生產(chǎn)過程中是至關(guān)重要的一道工序，對于原材料的充分利用以及動植物的充分吸收起到關(guān)鍵作用。 而此次設(shè)計的錘片式粉碎機則是當(dāng)前粉碎機內(nèi)最為常見的一類，它是一種利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片來擊碎飼料的機器，它具有通用性廣、效率高、粉碎質(zhì)量好、操作維修方便、動力消耗低等優(yōu)點。</p><p>　　粉碎飼料原料常用擊碎、磨碎、壓碎或鋸切碎

5、等方式。但是，從粉碎粒度以及效率等要求出發(fā)，粉碎飼料原料采用最廣泛的是錘片粉碎機（擊碎）。因此，分析研究并設(shè)計錘片粉碎機具有很強的現(xiàn)實意義。</p><p>　　三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：</p><p>　?、?熟悉錘片粉碎機的發(fā)展歷程，特別是近十幾年來的先進(jìn)的粉碎機的特點； </p

6、><p>　?、?熟練掌握機械設(shè)計的方法并將所學(xué)知識運用到設(shè)計上； </p><p>　?、?熟練掌握CAD等作圖軟件并運用到設(shè)計機械上； </p><p>　?、?掌握機械的設(shè)計、可行性分析、材料的選用、機械的裝配； </p><p>　?、?分析所設(shè)計的機器

7、的性能的優(yōu)點及不足并提出展望； </p><p>　　四、接受任務(wù)學(xué)生：</p><p>　　五、開始及完成日期：</p><p>　　六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）：</p><p>　　指導(dǎo)教師　　　　　　　簽名</p><p><b>　　簽名</b></p>

8、<p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　教研室主任</b></p><p>　　〔學(xué)科組組長研究所所長〕　　　　　　　簽名</p><p>　　系主任 　　　　　　簽名</p><p><b>　　摘 要</b></p>

9、;<p>　　粉碎是糧食加工生產(chǎn)過程中一道至關(guān)重要的工序，對于原材料的充分利用以及動植物的充分吸收起到關(guān)鍵作用，能夠極大地提高飼料的利用率；同時，粉碎原料粒度的小對后續(xù)工序(如制粒等)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，粉碎工序的電耗約為總電耗的50%～70%。粉碎粒度越小，越有利于動物消化吸收，也越有利于制粒，但同時電耗會相應(yīng)增加，反之亦然。 </

10、p><p>　　粉碎過程的實質(zhì)是通過輸入能量使得物料的比表面積增大的過程。在此過程中，能量消耗在表面積增大、顆粒變形、摩擦、組織結(jié)構(gòu)的變化方面。對于不同性質(zhì)的原料，不同的粉碎方式，不同的輸入能量，粉碎過程也不同。 </p><p>　　我國每年粉碎加工總量達(dá)2億多噸。飼料粉碎機作為飼料工業(yè)的主要裝備，對飼料質(zhì)量、飼料報酬、飼料加工成本的形成是一個重要因素。所以，恰當(dāng)?shù)卣莆辗鬯榧夹g(shù)、選用適當(dāng)?shù)?/p>

11、粉碎機型是飼料生產(chǎn)不可忽視的問題。 </p><p>　　本課題設(shè)計的是一種經(jīng)濟節(jié)能型錘片粉碎機。本錘片粉碎機用于玉米等物料的破碎，具有產(chǎn)能高，節(jié)約能源，破碎效率高等特點。操作簡便，維修方便，使用壽命長。</p><p>　　關(guān)鍵詞：粉碎；飼料加工；錘片式；節(jié)能高效</p><p><b>　　Abstract</b></p>&

12、lt;p>　　Grinding is a very important procedure in food processing production process, to make full use of raw materials and the animals and plants to play a key role fully absorbed; the same time, crushed raw grain hav

13、e a very significant impact on the degree of small follow-up processes (such as granulation, etc.), the ease and quality of finished products; Moreover, the granularity of the size of a direct impact on production costs

14、in the production of powdered formula feed, grinding process power con</p><p>　　The substance of the crushing process materials through the input energy makes the process of increasing the specific surface a

15、rea. In this process, the energy consumption in the surface area increases, the particle deformation, friction, and organizational structure change. Crushing the raw materials of different nature, different input energy,

16、 the process of pulverizing.</p><p>　　China smash the processing of a total of more than 200 million tons a year. The feed mill equipment, as the feed industry and feed quality, feed efficiency, feed process

17、ing cost is an important factor. Therefore, the proper grasp of grinding technology, selection of the appropriate type of shredder feed production can not be ignored.</p><p>　　The subject of design is an eco

18、nomical and energy-efficient hammer mill. The hammer mill for crushing of materials such as corn, high productivity, energy conservation, fragmentation and high efficiency. Simple operation, easy maintenance, long servic

19、e life.</p><p>　　Key words: crushing process；feed processing; hammer smashing; Energy conservation； efficient</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要III</b></

20、p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 粉碎理論1</p><p>　　1.2 粉碎的方法1</p><p><b>　　1.2.1壓碎1</b></p><p>　　1.

21、2.2 劈碎2</p><p>　　1.2.3 沂碎2</p><p>　　1.2.4 沖擊破碎2</p><p>　　1.2.5 磨碎(研磨)2</p><p>　　1.3 粉碎機的分類3</p><p>　　1.4 錘片粉碎機的概況3</p><p>　　1.5 錘片粉碎機的原理

22、4</p><p>　　1.6 錘片粉碎機的分類5</p><p>　　1.7 國內(nèi)外錘片式粉碎機發(fā)展概況6</p><p>　　1.7.1 國外錘片式粉碎機發(fā)展概況6</p><p>　　1.7.2 我國的錘片式粉碎機發(fā)展概況7</p><p>　　2 錘片粉碎機的總體設(shè)計9</p><

23、;p>　　2.1 原理及工作類型9</p><p>　　2.2 錘片粉碎機的結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速10</p><p>　　3 錘片粉碎機主要部件的設(shè)計說明11</p><p>　　3.1 已知條件11</p><p>　　3.2 電機的選擇11</p><p

24、>　　3.3 V型帶設(shè)計11</p><p>　　3.4 主軸的設(shè)計14</p><p>　　3.4.1 選擇軸的材料及熱處理14</p><p>　　3.4.2 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計15</p><p>　　3.4.3 軸的強度校核16</p><p>　　3.4.4 軸承的校核19</p>

25、<p>　　3.4.5 軸承的校核19</p><p>　　3.4.6 有限元分析20</p><p>　　3.5 錘片的設(shè)計22</p><p>　　3.6 轉(zhuǎn)子的設(shè)計24</p><p>　　3.7 篩網(wǎng)和齒板的設(shè)計25</p><p>　　3.8 排料裝置的設(shè)計25</p>

26、<p>　　3.8.1 粉碎機排料裝置的概況25</p><p>　　3.8.2 輸送設(shè)備的選擇26</p><p>　　3.8.3 螺旋輸送機的結(jié)構(gòu)設(shè)計27</p><p>　　4 錘片粉碎機的操作、維護(hù)和檢修28</p><p>　　4.1 生產(chǎn)操作28</p><p>　　4.2 設(shè)備維護(hù)和

27、更換28</p><p>　　4.3 設(shè)備的定期檢修29</p><p>　　4.4 錘片和篩網(wǎng)的更換29</p><p>　　5 結(jié)論與展望30</p><p><b>　　5.1 結(jié)論30</b></p><p>　　5.2 不足之處及未來展望30</p><p

28、><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 粉碎理論</b></p><p>　　粉碎過程的實質(zhì)是通過輸入能量使得物料的比表面

29、積增大的過程。在此過程中，能量消耗在表面積增大、顆粒變形、摩擦、組織結(jié)構(gòu)的變化方面。對于不同性質(zhì)的原料，不同的粉碎方式，不同的輸入能量，粉碎過程也不同。</p><p>　　實際粉碎過程中的粉碎料粒度分布受到兩個主要因素的影響，即原料性質(zhì)和粉碎設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作參數(shù)，實際粉碎過程是一個比較復(fù)雜的過程，有以下三種粉碎破壞模型。</p><p><b>　　（1）體積粉碎模型</b

30、></p><p>　　物料初始粉碎時整個顆粒就收到全面破壞，但初始生成物種大多數(shù)為粒度較大的中間顆粒，隨著粉碎的進(jìn)行，這些中間顆粒逐漸被粉碎成細(xì)小顆粒，達(dá)到穩(wěn)定，粉碎能耗與體積變化成正比。這種模型反映了大多數(shù)粉碎的過度過程，社用于一般脆性物料的沖擊粉碎。</p><p><b>　　表面粉碎模型</b></p><p>　　物料的粉碎進(jìn)

31、發(fā)生在顆粒的表面，而不發(fā)生在顆粒內(nèi)部，即物料的粉碎過程是從外層逐漸向內(nèi)層破碎的，所需能量與粉碎后新生的表面積成正比。該模型適用于各種物料的微粉碎和超微粉碎、韌性和堅硬物料的粉碎，粉碎作用方式主要是研磨和低強度沖擊粉碎。</p><p><b>　　均一粉碎模型</b></p><p>　　粉碎過程中輸入至物料顆粒的能量直接傳遞到顆粒的各個部分，顆粒被直接粉碎成均勻的細(xì)

32、小顆粒，粉碎能耗與物料內(nèi)產(chǎn)生的裂紋長度成正比。適用于低強度脆性物料的強力沖擊粉碎。</p><p><b>　　1.2 粉碎的方法</b></p><p>　　物料粉碎的方法類型繁多，但按施力方法不同．對物料粉碎有擠壓、彎曲、沖擊、剪切和研磨等方法。而在粉碎機械中，施力情況卻是很復(fù)雜的，往往是幾種施力方式同時存在，當(dāng)然在某一臺粉碎機械中也只有一種或二種主要施力。<

33、;/p><p>　　由于物料顆粒本身的形狀是不規(guī)則的、而且不同物料的物性不同，所以應(yīng)該采用不同的粉研方法。利用機械力粉碎物料按施加外力的不同有如下幾種方法。</p><p><b>　　1.2.1 壓碎</b></p><p>　　在兩塊工作面之間放置，然后施加壓力，物料在受到壓應(yīng)力作用后達(dá)到其抗壓強度而破碎．其工作原理見圖 a。</p>

34、;<p>　　圖1.1 機械力粉碎方式</p><p><b>　　1.2.2 劈碎</b></p><p>　　將物料置于一個平面和一個帶尖棱的工作平面之間，當(dāng)物料受到帶尖棱的工作平面力的作用時，物料會沿著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力達(dá)到或超過物料拉伸強度極限。 物料本身的拉伸強度極限比抗壓強度極限小的多。其工作原理見圖

35、b。</p><p><b>　　1.2.3 沂碎</b></p><p>　　在彎曲應(yīng)力作用下物料破碎。破碎后的物料受集中載荷作用：支點簡支梁或多支點梁，當(dāng)物料的彎曲應(yīng)力達(dá)到物料的彎曲強度時，即被折斷而破碎。其工作原理見圖c、d。</p><p>　　1.2.4 沖擊破碎</p><p>　　在沖擊力作用下物料破碎，見

36、圖 f ，其破碎力是瞬時作用的，具有效率高、破碎比大、能量消耗小的特點。沖擊破碎有如下幾種情況：</p><p>　　固定的工作面受到高速運動的物料的沖擊；</p><p>　　物料受到運動的工作體的沖擊；</p><p>　　高速運動的物料互相沖擊；</p><p>　　懸空的物料受到高速運動的工作體的沖擊。</p><

37、p>　　1.2.5 磨碎(研磨)</p><p>　　在受到一定的壓力和剪切力作用后，物料與運動的工作表面之間其剪切應(yīng)力達(dá)到物料的剪切強度極限時，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 g。</p><p>　　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構(gòu)可供選擇。</p><p>　　1.3 粉碎機的分類</p&

38、gt;<p>　　在飼料、肥料、燃料的生產(chǎn)使用中，粉碎機主要有壓碎機、輥式粉碎機、磨碎機、齒爪式粉碎機、錘式粉碎機、刀式粉碎機等幾大類型。</p><p><b>　　1)壓碎機</b></p><p>　　壓碎機是利用兩個表面光滑、大小相同的壓輥，以相同的速度相向運轉(zhuǎn)，對進(jìn)入物料產(chǎn)生壓力，在壓力與摩擦力的作用下，將物料壓扁或破碎。根據(jù)以上特點，有人送給

39、這類粉碎機一個比較通俗易懂的稱謂-壓扁機。</p><p><b>　　2)輥式粉碎機</b></p><p>　　輥式粉碎機又分為圓柱形拉絲輥式粉碎機、方體鋸齒輥式粉碎機兩個小類別。輥式粉碎是利用表面有銳利鋸齒狀的兩個相同或不同大小而轉(zhuǎn)速不同的對輥將物料進(jìn)行切碎、沖擊、擠壓，生產(chǎn)出不同細(xì)度的顆粒。優(yōu)點是產(chǎn)量高、粉末少，顆粒成型好，缺點是對水分要求嚴(yán)格(≤17%)，對

40、油料作物、纖維含量高物料不適合，一般應(yīng)用在干燥后顆?；驂K、片狀物料的破碎。這種粉碎機又被人們稱為對輥式破碎機或碎粒機。 </p><p><b>　　3)磨碎機</b></p><p>　　磨碎機是利用機體內(nèi)兩個表面帶有齒槽的圓齒盤或圓錐型齒盤作相對運轉(zhuǎn)，將進(jìn)入物料摩擦、壓榨，生產(chǎn)出各種粒度的成品，特點是動力配置小、

41、體積小、價位低、粉末多，成品中鐵的含量高，主要用于糧食加工、食品制造方面。</p><p><b>　　4)齒爪式粉碎機</b></p><p>　　齒爪式粉碎機利用機體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子盤與固定齒盤相咬合，將物料打擊、沖撞，憑篩片細(xì)化成需要的粉</p><p>　　末或顆粒。特點是細(xì)度高，均勻性好，主軸轉(zhuǎn)速高，但相對產(chǎn)量低，傳動方式單一。<

42、;/p><p><b>　　5)錘式粉碎機</b></p><p>　　錘式粉碎機是靠轉(zhuǎn)子的錘或錘片在轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)下，對物料撞擊破碎，再用篩片細(xì)化。特點是用途廣，產(chǎn)量高，傳動連接方式靈活，空車啟動迅速，維護(hù)方便，被廣泛地應(yīng)用在飼料、肥料、燃料、糧油生產(chǎn)當(dāng)中，人們形象地稱之為廣譜性粉碎機。錘式粉碎機根據(jù)性能、構(gòu)造又分為多功能粉碎專用高效型、水滴式、立軸錘式、雙立軸錘式等多種樣

43、式的粉碎機。</p><p><b>　　6)刀式粉碎機</b></p><p>　　刀式粉碎機又叫切片式多功能粉碎機，先由刀片將固體物料切片或段，而后利用錘片對物料做選擇性粉碎。這類粉碎機適合粗切或粗粉，用途單一。</p><p>　　1.4 錘片粉碎機的概況</p><p>　　錘片粉碎機是飼料加工的主要設(shè)備，錘片式

44、粉碎機基本構(gòu)造包括錘片轉(zhuǎn)子、圓筒篩板錘片和固定在錘片轉(zhuǎn)子周圍的沖擊齒板。其工作原理是被粉碎的物料自上部給料口靠重力進(jìn)入，其下落一段過程后，受到高速運動的錘片打擊，低速的物料在首次與高速的錘片發(fā)生劇烈的撞擊后，被錘片撞擊后進(jìn)入加速區(qū)，在此時顆粒速度能在很短的時間內(nèi)被提高到接近錘片的末端線速度，并隨著錘片一起作圓周運動，進(jìn)而在全速區(qū)逐漸形成物料環(huán)流層，同時物料也得到進(jìn)一步的粉碎。在轉(zhuǎn)子下部，設(shè)有篩板，粉碎物料中小于篩孔尺寸的粒級通過篩板排出

45、，大于篩孔尺寸的粗粒級阻留在篩板上繼續(xù)受到錘子的打擊和研磨，最后通過篩板排出機外。錘片式飼料粉碎機因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點，在目前飼料工業(yè)中得到了廣泛的普及應(yīng)用。 </p><p>　　錘片式粉碎機在國外飼料工業(yè)生產(chǎn)中同樣有著廣泛的應(yīng)用。因為在飼料所用原料上存在著不同，美國的飼料配方主要是以玉米和小麥為基礎(chǔ)的，很少使用難以粉碎的谷物，例如燕麥、大麥等,而歐洲的飼料多采用混合粉碎的方式，并且經(jīng)常沒

46、有任何谷物原料；而原料水分也略高于美國。由于這樣的原因進(jìn)而使得錘片式粉碎機向兩個方向發(fā)展：歐洲的粉碎機講究沖擊齒板面積大，而美國的產(chǎn)品則追求篩板面積大。</p><p>　　1.5 錘片粉碎機的原理</p><p>　　粉碎機是由裝有錘片的安裝固定在主軸上的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圍安裝的齒板或篩片組成。電機與轉(zhuǎn)子一般采用直聯(lián)傳動。粉碎機一般采用上進(jìn)料，物料進(jìn)入錘片和篩片的間隙中，在懸空狀態(tài)下被一定線

47、速運轉(zhuǎn)的錘片強烈打擊，成為若干碎粒，物料在錘片運動的圓形軌跡的切線方向撞擊在篩片或齒板上，部分碎粒穿過篩孔，排出機外為合格物料，不合格的物料再回彈，再受錘片打擊，如此往復(fù)達(dá)到粉碎目的。同時，物料在粉碎過程中以階梯式的軌跡環(huán)行運動，通常叫做環(huán)流（見示意圖）。環(huán)流是不能破壞的，所謂水滴式、在篩板低部設(shè)一U形槽根本沒有起到任何破壞環(huán)流的作用。它破壞的只是該裝置所占區(qū)域的環(huán)流，但該區(qū)域的粉碎功能也隨之消失了。</p><p&

48、gt;　　1、篩片2、物料環(huán)流軌跡3、脆片運轉(zhuǎn)軌跡</p><p><b>　　圖1.2 環(huán)流</b></p><p>　　1.6 錘片粉碎機的分類</p><p>　　按照粉碎機轉(zhuǎn)子軸的布置位置可分為臥式和立式。通常錘片粉碎機是指的臥式粉碎機。最近我國生產(chǎn)出立軸式錘片粉碎機，在性能上它具有很大的優(yōu)越性，將有可能取代現(xiàn)有臥式錘片粉碎機。<

49、/p><p>　　按照物料進(jìn)入粉碎室的方向，錘片粉碎機可以分為切向喂入式、軸向喂入式和徑向喂入式三種（圖1.3）。按某些部位的變異，它又有各種特殊型式：如水滴式粉碎機和無篩粉碎機等。</p><p>　　1.切向喂入式粉碎機（圖1.3a）飼料從粉碎室切向方向喂入，上機體安有齒板，故篩片包角一般為180°。它可以粉碎谷物、油餅（粕）、秸稈等各種飼料，其通用性較好，既粉碎谷物，也粉碎小塊

50、豆餅和切碎后的莖桿及牧草。</p><p>　　2. 軸向喂入式粉碎機（圖1.3b）飼料從主軸方向進(jìn)入粉碎室，即依靠安裝在轉(zhuǎn)子上的葉片起風(fēng)機作用將物料吸進(jìn)粉碎室。這種粉碎機的轉(zhuǎn)子為懸臂式，轉(zhuǎn)子周圍一般為包角360°的篩片（環(huán)篩或水滴形篩）。其適于粉碎谷物，但在喂入口安裝切片后，又可粉碎牧草，莖桿等。</p><p>　　3.徑向喂入式粉碎機（圖1.3c）特點是整個機體左右對稱、飼

51、料從轉(zhuǎn)子頂部進(jìn)入粉碎室，轉(zhuǎn)子可正反轉(zhuǎn)使用，這樣，當(dāng)錘片的一側(cè)磨損后，可以通過改變位于粉碎室正上方導(dǎo)料機構(gòu)的方向以改變物料進(jìn)入粉碎室的方向。同時，由于聯(lián)動機構(gòu)的作用，轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)方向隨之發(fā)生改變，這樣不必拆卸錘片即可實現(xiàn)錘片工作角轉(zhuǎn)換，大大簡化了操作過程（圖1.3）。徑向喂入式粉碎機的篩片包角大多為300°左右，有利于排料。 </p><p>　　切向喂入 b. 軸向喂入 c. 徑向喂入</p>

52、<p>　　進(jìn)料口 2. 轉(zhuǎn)子 3. 錘片 4. 篩片 5. 轉(zhuǎn)子</p><p>　　圖1.3 錘片粉碎機類型</p><p>　　4.水滴式粉碎機（圖1.4） 由于粉碎室形飯店水滴頁得名。它是軸向喂入式粉碎機的一種變形，其篩片做成水滴形狀，目的是破壞物料環(huán)流層。據(jù)資料，這種粉碎機可以提高粉碎效率，降低能耗。按篩片結(jié)構(gòu)的不同，水滴式粉碎機又分為全水滴篩式（圖1.4a）和部分

53、齒板式（圖1.4b）。后者的篩片包角只有270°，在粉碎室的頂部則安裝齒板，這種形式可以提高篩片的使用壽命，但篩分效率較前者有所降低。</p><p>　　全水滴篩式 b. 部分齒輪式</p><p>　　錘片 2. 篩片 3.齒板</p><p>　　圖1.4 水滴式粉碎機</p><p>　　1.7 國內(nèi)外錘片式粉碎機發(fā)展概況&

54、lt;/p><p>　　1.7.1 國外錘片式粉碎機發(fā)展概況</p><p>　　1895年美國研制出人類歷史上第一臺錘片式粉碎機，之后錘片式粉碎機在國外飼料工業(yè)生產(chǎn)中便得到迅速發(fā)展。MIAG公司在上世紀(jì)50年代研制的H880型錘片式粉碎機同時配用兩臺轉(zhuǎn)速不同的電動機，使該公司當(dāng)時不僅在制粒方面，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(dāng)時，人

55、們對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，一般降為1000～1500r/min。為保持恰當(dāng)?shù)腻N片末端線速度，粉碎機的轉(zhuǎn)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(chǎn)品—zinal系列粉碎機，其轉(zhuǎn)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(chǎn)品不斷問世，典型的如Lame

56、-miag公司產(chǎn)品，其粉碎室直徑為1200mm，篩板寬度達(dá)1100mm；Amandus kahl公司生產(chǎn)的Akana2000型，其轉(zhuǎn)子直徑為1200mm，篩板寬度1000mm，配用動力355kW；Afall/zaragoza公司的產(chǎn)品，其粉碎室直</p><p>　　還有其它變型粉碎機，如渦輪粉碎機，其特點為在粉碎室篩片的末尾或在與進(jìn)料口約成270°角處，使未過篩的粗粒物料沿垂直方向向上拋出粉碎室，然后

57、靠重力作用返回粉碎區(qū)。該機型的優(yōu)點是不需配備外設(shè)篩分設(shè)備，粗粒物料在機內(nèi)自行循環(huán)；缺點是整機結(jié)構(gòu)不對稱，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)。</p><p>　　大多數(shù)錘片式粉碎機都具有結(jié)構(gòu)對稱，轉(zhuǎn)子可正反轉(zhuǎn)以利用錘片兩側(cè)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，在國外，近年來為適應(yīng)飼料粉碎的特點及需求，還有采用變頻裝置控制錘片式粉碎機的轉(zhuǎn)速來改善其粉碎性能。在結(jié)構(gòu)上，最新的還有立式錘片式

58、粉碎機。 </p><p>　　1.7.2 我國的錘片式粉碎機發(fā)展概況</p><p>　　目前，飼料粉碎機在我國有著很好的應(yīng)用和發(fā)展。我國飼料粉碎機的生產(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和特大功率的機型,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

59、進(jìn)水平，而且在價格上有很大的優(yōu)勢。在我國生產(chǎn)的各種機型都有不同數(shù)量的出口，其中出口批量較大的是小型粉碎機，主要銷往非洲、東南亞等第三世界國家。</p><p>　　70年代以前，我國幾乎沒有專業(yè)化的錘片式粉碎機械生產(chǎn)廠家。錘片式粉碎機作為一個專業(yè)化的機械制造行業(yè)則是在80年代初才開始發(fā)展起來的。發(fā)展初期，是非常艱難的，因為存在著國際上的技術(shù)壁壘等緣故，許多關(guān)鍵技術(shù)需要自己不斷去研究和探索，其中的艱辛不是一句兩句就

60、能說出來的，凝聚著多少人的智慧的結(jié)晶才達(dá)到現(xiàn)今的成果。所以我們更應(yīng)該為今天的成果而向過去的前輩們致敬。隨著錘片式粉碎機產(chǎn)品的理論研究和對國外引進(jìn)樣機的分析、消化和吸收，以及一些新的國際標(biāo)準(zhǔn)的采用，該行業(yè)制定了ZBB93018－89《錘片式飼料粉碎機一般技術(shù)條件》、GB6971－86《飼料粉碎機試驗方法》和JB/T9822.1－99《錘片式飼料粉碎機 技術(shù)條件》、SB/T10117－92《錘片粉碎機》等國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)錘片式粉碎

61、機的研制、1895年美國研制出人類歷史上第一臺錘片式粉碎機，之后錘片式粉碎機在國外飼料工業(yè)生產(chǎn)中便得到迅速發(fā)展。</p><p>　　因為在飼料所用原料上存在著不同，美國的飼料配方主要是以玉米和小麥為基礎(chǔ)的，很少使用難以粉碎的谷物，例如燕麥、大麥等,而歐洲的飼料多采用混合粉碎的方式，并且經(jīng)常沒有任何谷物原料；而原料水分也略高于美國。由于這樣的原因進(jìn)而使得錘片式粉碎機向兩個方向發(fā)展：歐洲的粉碎機講究沖擊齒板面積大，

62、而美國的產(chǎn)品則追求篩板面積大。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(jìn)行，但是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，還可實現(xiàn)自動遙控?fù)Q篩，如VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機兩側(cè)裝有遙控電動換篩裝置，在運行中就可以更換篩片。所以具有很強的適用性。</p><p>　　20 世

63、紀(jì)90 年代以來，我國飼料機械行業(yè)中的企業(yè)江蘇正昌集團(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)，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發(fā)展的潮流，先后開發(fā)生產(chǎn)160～200 kW 的水滴型粉碎機、立軸式粉碎機。如其中的水滴型粉碎機采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室，錘篩間隙可調(diào)，實現(xiàn)了粗細(xì)微粉碎，還可以實現(xiàn)自動負(fù)荷控制等特點。</p><p>　　經(jīng)過幾十年的研究、設(shè)計、生產(chǎn)和改進(jìn)，國產(chǎn)錘片式粉碎機的技術(shù)水平和性能已接近或達(dá)

64、到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。但是目前我國飼料粉碎機企業(yè)的關(guān)鍵和核心技術(shù)基本依賴從國外引進(jìn)，自主技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力弱。另一方面，錘片粉碎機存在的高能耗問題也迫切著需要得到合理的解決。所以問題很多，同時，可以發(fā)展和提高的方面也很多，我們更應(yīng)該為我國的粉碎機發(fā)展而做出貢獻(xiàn)。</p><p>　　2 錘片粉碎機的總體設(shè)計</p><p>　　2.1 原理及工作類型</p><p&g

65、t;　　錘片粉碎機的主要工作部件為帶有錘片的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由主軸、軸套、銷軸和錘片組成。電動機帶動轉(zhuǎn)子在破碎室內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)。物料自上部給料口給入機內(nèi)，手高速運動的錘子的打擊、沖擊、剪切、研磨作用而粉碎。在轉(zhuǎn)子下部，設(shè)有篩板，粉碎物料中小于篩孔尺寸的粒級通過篩板排除，大于篩孔尺寸的粗粒級阻留在篩板上繼續(xù)受到錘子的打擊和研磨，最后通過篩板排除機外。采用螺旋輸送機傳送粉碎后的顆粒。</p><p>　　錘式粉碎機類型很多，按

66、結(jié)構(gòu)特征可分類如下：</p><p>　　按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向，分為單轉(zhuǎn)子錘式破碎機和雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機。</p><p>　　按錘子排數(shù)，分為單排式（錘子安裝在同一個回轉(zhuǎn)個面上）和多排式（錘子分布在幾個回轉(zhuǎn)平面上）。</p><p>　　按錘子在轉(zhuǎn)子上的連接方式，分為固定錘式和活動錘式。固定錘式主要用于軟質(zhì)物料的細(xì)碎和粉磨。</p><p>　　圖

67、2.1 錘片粉碎機粉碎示意圖</p><p>　　2.2 錘片粉碎機的結(jié)構(gòu)</p><p>　　1)單轉(zhuǎn)子錘片粉碎機可分為可逆式和不可逆式兩種類型。本設(shè)計采用可逆式類型，錘片粉碎機的轉(zhuǎn)子首先向某一方向旋轉(zhuǎn)，對物料進(jìn)行粉碎。該方向的錘片一側(cè)即受到磨損。磨損到一定程度后，通過雙向電機使轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)，此時錘片的另一側(cè)繼續(xù)參與工作。單轉(zhuǎn)子不可逆式錘片粉碎機的轉(zhuǎn)子只能向一個方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)錘片磨損到一定

68、程度后，必須停車調(diào)換轉(zhuǎn)子的方向或者更換錘片。相比于轉(zhuǎn)子不可逆的形式，該種設(shè)計大大提高連續(xù)工作的壽命。</p><p>　　2)本設(shè)計的主軸上安裝有數(shù)排圓盤，在轉(zhuǎn)子圓盤上連接錘片的銷軸對應(yīng)的有兩排銷孔，當(dāng)錘片端部磨損后可以將銷軸插在靠外的銷孔內(nèi)，從而調(diào)整錘片和篩網(wǎng)之間的間隙，增加錘片與物料的接觸面積，提高粉碎效率。錘片用銷軸鉸接在各排圓盤之間。為了防止圓盤的軸向竄動，在圓盤的兩端用壓緊錘盤和銷緊螺母固定。轉(zhuǎn)子兩端支

69、承在滾子軸承上，軸承用螺栓固定在機殼上。主軸與電動機用皮帶輪連接。</p><p>　　3)圓弧狀篩網(wǎng)安裝在轉(zhuǎn)子下方，篩網(wǎng)的兩端用螺栓固定裝在機殼的橫梁上。</p><p><b>　　2.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　轉(zhuǎn)子線速度的大小與物料性質(zhì)、破碎粒度、錘片的磨損程度和機器的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。隨著線速度的增加可使破碎比以及產(chǎn)品中細(xì)

70、初級含量增加，但是線速度過大，將顯著增加功率消耗，同時會引起錘片、篩網(wǎng)以及軸套的激烈磨損。粉碎脆性物料時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速應(yīng)該比粉碎粘性物料時大40%。轉(zhuǎn)子的線速度一般在30-50m/s。通常把線速度大于50m/s的粉碎機稱為快速粉碎機，低于30m/s的稱為慢速粉碎機。</p><p>　　本設(shè)計的主軸轉(zhuǎn)速在2600r/min左右，錘片的線速度達(dá)到80m/s左右，屬于快速粉碎機。</p><p>

71、　　3 錘片粉碎機主要部件的設(shè)計說明</p><p><b>　　3.1 已知條件</b></p><p>　　允許最大進(jìn)料粒度（mm）15</p><p>　　允許最大物料硬度（莫氏）6.5</p><p>　　粉碎細(xì)度要求達(dá)到（目）20-325</p><p>　　產(chǎn)量最小達(dá)到每小時（kg）6

72、00</p><p>　　由已知的物料硬度，以及生產(chǎn)能力可以查設(shè)計手冊（破碎與篩分機械設(shè)計選用手冊）</p><p>　　可得到粉碎該硬度等級的物料需要錘片動能：E=1.47J；可脾性系數(shù)K=0.5。</p><p><b>　　3.2 電機的選擇</b></p><p>　　配根據(jù)粉碎機的工作條件及生產(chǎn)要求，在電動機能

73、夠滿足使用要求的前提下，盡可能選用價格較低的電動機，以降低制造成本，因為額定功率相同的電動機，如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價格越貴。同時，篩片中篩孔的尺寸大小也決定著所需電動機功率的大小，一般情況下，篩孔的直徑越小，所需的電動機的功率越大。本粉碎機加工的是谷物類飼料，對加工的飼料粉碎程度有多種選擇，故選擇參數(shù)應(yīng)較大，這里選擇系數(shù)為10，加工能力為0.6噸/小時，所以配用的電機功率N=6KW，查找機械設(shè)計手冊，根據(jù)電機選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇額定功率

74、N=7.5KW的Y系列三相交流異步電動機。具體參數(shù)如下：</p><p>　　型號：Y132S2-2</p><p><b>　　額定功率7.5KW</b></p><p>　　同步轉(zhuǎn)速3000r/min</p><p>　　滿載轉(zhuǎn)速2900r/min</p><p><b>　　滿載電

75、流 7A</b></p><p>　　滿載時效率 86.2%</p><p>　　滿載功率因素 0.88</p><p><b>　　堵轉(zhuǎn)電流 7A</b></p><p><b>　　堵轉(zhuǎn)扭矩 2N*m</b></p><p>　　最大轉(zhuǎn)矩 2.2N*m<

76、/p><p><b>　　噪聲 83dB</b></p><p>　　轉(zhuǎn)動慣量0.01kg*m^2</p><p><b>　　凈重 70kg</b></p><p>　　3.3 V型帶設(shè)計 </p><p>　　該工作機有輕微振動，由于V型帶有緩沖吸振作用，采用V型帶傳動能減小

77、振動帶來的影響，并且V型帶標(biāo)準(zhǔn)化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，價格較低，降低了生產(chǎn)成本。</p><p>　　圖3.1 帶傳動示意圖</p><p><b>　　確定設(shè)計功率</b></p><p>　　公式： （3.1）</p>

78、;<p>　　式中： —— 工作情況系數(shù)</p><p><b>　　—— 所傳遞的功率</b></p><p><b>　　由設(shè)計資料得</b></p><p>　　取1.2 =7.5kw</p><p>　　得 =9kw</p&

79、gt;<p><b>　　選用V帶類型</b></p><p>　　普通V帶的型號根據(jù)傳動設(shè)計功率 和小帶輪的轉(zhuǎn)速選取。</p><p>　　已知 =9kw =2900r/min 查機械設(shè)計手冊選用B型帶</p><p>　　確定帶輪基準(zhǔn)直徑、并驗算帶速</p><p>　　參照GB/T13575

80、.1-92中選取=290mm，設(shè)計的主軸轉(zhuǎn)速為2600r/min。</p><p>　　經(jīng)計算，連接在主軸上的帶輪基準(zhǔn)直徑=325mm</p><p><b>　　驗算帶速V</b></p><p><b>　　V=</b></p><p><b>　　=</b></p&

81、gt;<p>　　=28.7m/s<30m/s</p><p>　　帶速在允許的范圍內(nèi)。</p><p><b>　　驗算傳動比誤差</b></p><p>　　傳動比： =/=290/325</p><p><b>　　=0.892</b><

82、/p><p>　　原傳動比： ==2600/2900</p><p><b>　　=0.896</b></p><p>　　傳動比誤差為： =（0.896-0.892）/0.8920.44%</p><p><b>　　在允許的范圍內(nèi)</b></p

83、><p><b>　　確定帶的基準(zhǔn)長度</b></p><p>　　設(shè)計的中心距為=1900mm</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=4532mm</b></p><p>　　參考V型帶的選用手冊，選取=4550</p

84、><p><b>　　確定實際中心距</b></p><p><b>　　=1909</b></p><p><b>　　中心距調(diào)整范圍</b></p><p><b>　　驗算小帶輪上的包角</b></p><p><b>

85、　　由</b></p><p><b>　　確定V帶的根數(shù)Z</b></p><p>　　由=290和=2900r/min，查表《單根普通V帶的基本額定功率》得 </p><p><b>　　=1.064kw</b></p><p>

86、;　　根據(jù)=2900r/min，=0.892和B型帶，查表《單根普通V帶的基本額定功率的增量》 得=1.087</p><p>　　查表《普通V型帶輪的基準(zhǔn)直徑系列》得=0.963</p><p>　　查表《V型帶的基準(zhǔn)長度系列及長度系數(shù)》得=0.99，于是</p><p><b>　　由=（+）得</b></p><

87、;p><b>　　=2.68</b></p><p><b>　　所以取Z=3</b></p><p>　　8）確定帶的初拉力的最小值</p><p>　　查表《V帶單位長度的質(zhì)量》得=0.1kg/m</p><p><b>　　=</b></p><

88、p><b>　　得=243.5N</b></p><p>　　應(yīng)使帶的實際初拉力></p><p><b>　　9）確定壓軸力</b></p><p><b>　　壓軸力的最小值為</b></p><p><b>　　=1864N</b><

89、;/p><p><b>　　10）V帶的張緊</b></p><p>　　通過不同位置的安裝孔移動電機的位置，改變V帶的中心距，從而實現(xiàn)對V帶的張緊。</p><p><b>　　3.4 主軸的設(shè)計</b></p><p>　　3.4.1 選擇軸的材料及熱處理</p><p>　

90、　軸的材料種類很多，選擇時應(yīng)主要考慮如下因素：</p><p>　　1. 軸的強度、剛度及耐磨性要求；</p><p>　　2. 軸的熱處理方法及機加工工藝性的要求；</p><p>　　3. 軸的材料來源和經(jīng)濟性等。</p><p>　　軸的常用材料是碳鋼。碳鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好

91、，故應(yīng)用最廣，一般用途的軸，多用含碳量為0.25～0.5%的中碳鋼。</p><p>　　根據(jù)粉碎機轉(zhuǎn)子的工作強度，選擇優(yōu)質(zhì)碳素鋼—45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　3.4.2 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　1、主軸輸出功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩計算：</p><p>　　根據(jù)第一部分電機計算可以得出，</p><p&

92、gt;<b>　　則轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　軸的最小直徑計算：</b></p><p>　　計算公式為 （3.2）</p><p>　　主軸的材料選擇為鋼，查設(shè)計手冊可得</p><p><b&

93、gt;　　則，取</b></p><p>　　即主軸上直徑最小處：</p><p>　　3、擬定軸上的零件裝配方案。如圖</p><p><b>　　圖3.2 主軸</b></p><p>　　1）為了滿足帶輪的尺寸要求L12=450mm，</p><p>　　2）初步選擇滾動軸承。因

94、主軸承主要受有徑向力較大的作用，而所受的軸向力相對很小，初選圓柱滾子軸承，根據(jù)L12的直徑，選擇軸承型號為N220E，d=150</p><p>　　D=200，B=44，所以L23的直徑為150mm。由于轉(zhuǎn)子軸向長度為1600mm，初選L23=1800mm</p><p>　　3）根據(jù)結(jié)構(gòu)要求擬定，；</p><p><b>　　，；</b>

95、</p><p><b>　　，；</b></p><p><b>　　，。</b></p><p>　　3.4.3 軸的強度校核</p><p>　　1.按鈕局強度條件計算，公式如下</p><p><b>　?。?.3）</b></p>

96、<p><b>　　已知，</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計軸的最小直徑為，</p><p>　　則其他各段也符合要求。</p><p>　　2.彎扭合成強度計算</p><p>　　軸上受到三個力的作用，分別是V帶的拉力，一對軸承的徑向力</p><p>　　V帶的壓軸力為186

97、4N，即為對軸垂直徑向力</p><p>　　根據(jù)大小帶輪的軸徑的位置關(guān)系可以得到V帶隊主軸的水平徑向力</p><p><b>　　水平徑向力 </b></p><p>　　水平方向和豎直方向上的受力分析圖如下：</p><p>　　圖3.3 水平方向受力分析圖</p><p>　　圖3.

98、4 豎直方向受力分析圖</p><p>　　其中，L1=320mm，L2=1750mm</p><p>　　根據(jù)力矩平衡方程得：</p><p>　　圖3.5 水平面彎矩圖</p><p>　　圖3.6 豎直面彎矩圖</p><p><b>　　圖3.7 總彎矩圖</b></p>&

99、lt;p><b>　　圖3.8 扭矩圖</b></p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　進(jìn)行校核時通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。根據(jù)式（15-5）和上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，取a=0.6,軸的計算應(yīng)力</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)

100、質(zhì)處理，由表15-1查得</p><p><b>　　因此,故安全。</b></p><p>　　3.4.4 軸承的校核</p><p>　　根據(jù)主軸設(shè)計，帶輪鍵所在軸的直徑為120mm，查機械設(shè)計手冊（摘自GB/T1095-2003，GB/T1096-2003)選取鍵的尺寸選定為30×18×180，普通平鍵連接的強度條件為

101、：</p><p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　式中：d是軸的直徑；l是鍵的工作長度，l=L-b=150；h是鍵的高度；[p]是許用壓力；k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h,T傳遞的轉(zhuǎn)矩,取h=9mm,L=150，則</p><p>　　故鍵的強度滿足要求。</p><p>　　3.4.5 軸

102、承的校核</p><p>　　主軸兩端安裝有兩個相同型號的圓柱滾子軸承，主要承受徑向載荷。下面對這對圓柱滾子軸承壽命和強度校核。</p><p>　?。ㄒ唬?、圓柱滾子軸承壽命校核</p><p>　　1根據(jù)主軸設(shè)計可知：</p><p><b>　　由帶輪計算可知：</b></p><p><

103、;b>　　則</b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　查機械設(shè)計得深溝球軸承的最小e值為0.22，故此時</p><p>　　2、初步計算當(dāng)量動載荷P，根據(jù)式（4-22）</p><p><b>　　（3.5）</b></p><p

104、><b>　　查機械設(shè)計得，??；</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　3、根據(jù)公式（4-23），求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷：</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　　則</b><

105、;/p><p>　　4、演算軸承壽命，根據(jù)公式（4-24）</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　則該軸承符合設(shè)計要求。</p><p>　　3.4.6 有限元分析</p><p>　　有限元分析方法簡介 </p><p>　　有限元分析（FEA，

106、Finite Element Analysis）利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。</p><p>　　有限元分析是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個合適的(較簡單的）近似解，然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件），

107、從而得到問題的解。這個解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因為實際問題被較簡單的問題所代替。由于大多數(shù)實際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。</p><p>　　有限元是那些集合在一起能夠表示實際連續(xù)域的離散單元。有限元的概念早在幾個世紀(jì)前就已產(chǎn)生并得到了應(yīng)用，例如用多邊形（有限個直線單元）逼近圓來求得圓的周長，但作為一種方法而被提出，則是最近的事。有限元法

108、最初被稱為矩陣近似方法，應(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)強度計算，并由于其方便性、實用性和有效性而引起從事力學(xué)研究的科學(xué)家的濃厚興趣。經(jīng)過短短數(shù)十年的努力，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結(jié)構(gòu)工程強度分析計算擴展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，成為一種豐富多彩、應(yīng)用廣泛并且實用高效的數(shù)值分析方法。</p><p>　　有限元分析方法的一般過程如圖所示：</p><p>　　圖3.9 有限元分析

109、過程</p><p>　　對主軸施加相應(yīng)的載荷后，得到如下結(jié)果：</p><p>　　圖3.10 位移節(jié)點圖</p><p>　　圖3.11 應(yīng)力單元節(jié)點圖</p><p>　　3.5 錘片的設(shè)計</p><p>　　1. 錘片的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　錘片是錘片式粉碎機最主要的，也是最

110、易損耗的工作部件。錘片借助銷軸連接在錘架板上，其尺寸、形狀、工作密度與排列方式、材料材質(zhì)與制造工藝等，對粉碎效率和工作質(zhì)量均有較大的影響。 </p><p>　　目前世界上有幾十種形狀的錘片，根據(jù)不同的粉碎要求采用不同的錘片。本錘片粉碎機采用的是階梯形錘片，工作棱角多，粉碎效果好。結(jié)構(gòu)包括錘片本體，其上設(shè)有與粉碎機轉(zhuǎn)子的銷軸連接的卡孔，錘片上的工作端上還有與其固連的錘齒，所不同的是，所述的錘齒為硬質(zhì)合金制成，因為

111、硬質(zhì)合金材料具有硬度高、耐磨性能好等優(yōu)點，因此以硬質(zhì)合金材料制成的錘齒其抗錘擊、摩擦能力特別強，錘片的耐磨效果可大幅提高；由于錘片是通過其上設(shè)有的卡孔，卡套于粉碎機轉(zhuǎn)子上的銷軸相連，為了減少對卡孔的磨損，還可以在錘片上的卡孔內(nèi)側(cè)設(shè)置圓形的耐磨內(nèi)套，或是在卡孔內(nèi)側(cè)靠近錘片工作端的一邊設(shè)置半圓形的耐磨內(nèi)套。</p><p>　　本粉碎機錘片的工作端上所設(shè)的錘齒是由硬質(zhì)合金材料制成，由于硬質(zhì)合金材料的硬度高、耐磨性強、

112、抗氧化等效果均較好，故以其制成的錘齒具有較好的耐沖擊、耐磨性能，且其耐磨損能力是鐵的10倍左右，使得錘片與物料的接觸部位變得更加耐磨，也有效地提高了粉碎機錘片的有效使用壽命和粉碎效率，并且將硬質(zhì)合金錘齒及與其連接的工作邊的厚度加厚，使得錘齒與物料的接觸面更大，而將齒尖制成鋒利的銳角狀，也使得錘齒更加容易地將物料粉碎，因此也更進(jìn)一步地提高了錘片的粉碎效率；而且硬質(zhì)合金也較容易地焊接在錘片上，其與錘片的結(jié)合度也很好；焊接的難度不大、制造工藝

113、也較簡單。</p><p>　　錘片的結(jié)構(gòu)示意圖如下： </p><p><b>　　圖3.12 錘片</b></p><p>　　如圖所示，本錘片包括錘片本體1，其上設(shè)有與粉碎機轉(zhuǎn)子上銷軸連接的卡孔3；錘片本體1的工作端上還設(shè)有焊接于上與之固連的錘齒2，卡孔3內(nèi)側(cè)、靠近錘片本體1工作端的一邊設(shè)有半圓形的耐磨內(nèi)套4，以減小對卡孔3的磨損；所述的

114、錘齒2的齒尖為直角齒尖且呈階梯狀分布于錘片本體的工作端側(cè)邊。</p><p><b>　　2. 錘片個數(shù)計算</b></p><p>　　錘擊部件由銷軸，隔套，錘片組成。錘擊部件跟著粉碎機主軸在機殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用錘片呈輻射狀。物料進(jìn)入機器內(nèi)后，首先在粉碎室（1）內(nèi)被錘片擊碎，同時造成物料與篩網(wǎng)，物料與物料之間的碰撞，加之錘片對物料的研磨作用使物料粉碎，當(dāng)

115、物料離心運動到機器內(nèi)中部時進(jìn)入粉碎室（2），物料在錘片和安裝在機殼橫梁上的錘頭運動，進(jìn)而被二次粉碎。</p><p>　　粉碎能力主要與錘片的動能、物料的性質(zhì)（如物料的可碎密度及硬度等）、含水量及喂料的均勻程度等因素有關(guān)。</p><p>　　粉碎機生產(chǎn)能力經(jīng)驗公式：</p><p>　　式中： —— 錘擊部件的粉碎能力，t/h</p><p&g

116、t;　　—— 錘片的數(shù)量系數(shù)</p><p><b>　　—— 可脾性系數(shù)</b></p><p>　　與錘片數(shù)量關(guān)系可參考下表：</p><p><b>　　表3-1</b></p><p>　　由上式帶人數(shù)據(jù)，其中E = 1.47J</p><p><b>　　

117、= 0.5</b></p><p>　　Q = 0.3t/h</p><p>　　計算得： 0.026</p><p>　　查表得錘片數(shù)量應(yīng)在20~32之間，考慮到回轉(zhuǎn)平面的需要初選錘片的數(shù)量：G=28</p><p>　　錘片的材料以高錳鋼為最好，但是高錳鋼價格較高，一般很少使用。本設(shè)計錘片材料選用含鉻鋼，主

118、要特點是韌性較低，但強度大，硬度高，耐磨性好，且加之性能好，價格適中，可以代替低碳鋼、中碳鋼。 </p><p><b>　　3.6 轉(zhuǎn)子的設(shè)計</b></p><p>　　轉(zhuǎn)子錘片粉碎機的主要工作部件，本設(shè)計的轉(zhuǎn)子包括軸承、主軸、錘架板、主軸隔套、錘片、錘片隔套及銷軸等，錘片粉碎機工作時依靠轉(zhuǎn)子上高速旋轉(zhuǎn)的錘片對物料進(jìn)行錘擊，達(dá)到粉碎物料的目的，銷軸主要起懸掛錘片

119、的作用，同時錘片可繞銷軸轉(zhuǎn)動，用錘片隔套可以限制錘片的軸向竄動以及繞軸轉(zhuǎn)動，銷軸則插入錘架板的銷軸孔內(nèi)，可在銷軸孔中轉(zhuǎn)動，銷軸兩端帶有銷孔，軸向固定采用開口銷進(jìn)行固定。需要更換錘片時先拆開開口銷，即可抽出銷軸。</p><p>　　由于轉(zhuǎn)子由兩排銷軸穩(wěn)固，錘架板的體積大大減小，也減小了轉(zhuǎn)子在運動過程中受到粉碎環(huán)流物料的磨損，增加了轉(zhuǎn)子的使用壽命，整個轉(zhuǎn)子的質(zhì)量減輕，整機耗用的電能也相對下降。</p>