基于solidworks的锤片式饲料粉碎机的设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

基于solidworks的锤片式饲料粉碎机的设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

碎室上部时，不受向心力的作用而沿切线方向飞出，撞击到对面的筛板后落下，在下落过程中，自动分级被打扰，使大颗粒及时被撞击，并用利小颗粒及时排出。 （ 8）吸风的影响 吸风可及时将粉碎时由于物料中的水分蒸发而形成的湿热空气排出，保持筛孔畅通。 图 29 几种环筛形式 a正圆形 b全筛水滴形 c偏心圆形 河南机电高等专科学校毕业设计 15 锤片式粉碎机的使用 安装 粉碎机应安在水泥基座上。 大中型粉碎机应安减振器。 安装时应作水平检查。 各管道及弯头应密封。 操作 开机前应认真检查各部分螺栓和皮带张紧度，关闭喂入斗插丁然后进行起动。 起动后先空转 2~3min，转速正常且无异常时即打开喂入斗插门。 并调节开度使粉碎机在正常负荷下工作。 工作结束后停止喂料，再使机器空转 2~3min，使机内饲料大部排出后再关闭电动机。 调整和保养 饲料的粉碎度可靠更换不同孔径的筛片来调整，在满足饲养要求的前提下，应尽量选用较大的孔径。 锤片尖角磨损到锤片宽度的 1/2 时，应调换另一角或另一端使用，四角磨损后应更换新锤片，换装时不应改变原来的排列，且每组锤片的重量差不得大于 5g。 锤片式粉碎机发展趋势 近年来，我国养殖规模、养殖品种的多元化发展，对饲料粉碎机提出了 新的要求，今后几年的粉碎机技术研究应主要集中在以下几个方面： （ 1）粉碎机应主要从最佳粉碎粒度和粉碎成本的经济合理方面考虑，研究粉碎机与畜禽鱼饲料的最佳粉碎粒度的关系，促进粉碎机向专业化、系列化方向发展，同时开发一些专用粉碎机。 （ 2）新型锤片式粉碎机开发研究，对锤片式粉碎机的结构进行优化，开发锤筛间隙可在线调整锤片粉碎机。 （ 3） 粉碎机与吸风系统的配套研究。 通过对粉碎机结构的改进、粉碎机吸风系统的合理配置，以获得最佳经济性能和粉碎效果。 （ 4）锤片式粉碎机的转速从单速驱动发展为双速驱动，目前正向变速驱动发展；由原来的既粉碎又控制物料的最大粒度向只负责粉碎而配置相应的筛分设备 河南机电高等专科学校毕业设计 16 的方向发展；粉碎室内的粉碎区即有效粉碎点的数量由一个发展为多个；欧美各国因为物料原料的特点曾使锤片粉碎机向两个方向发展：美国式追求筛板面积大，而欧洲式讲究冲击齿板面积大。 河南机电高等专科学校毕业设计 17 第 3 章 总体方案选择与设计 总体方案 小型粉碎机的优点是结构简单，体小灵活，造价低，采用单相电机驱动。 从而可以根据自养禽畜及饲料资源情况，进行自行饲料加工，无疑有利于农村开发和利用饲料资源，发展畜牧业生产，活跃商品经济。 总体方案设计的核心主要是粉碎室、转子及主要 性能参数的设计与计算。 粉碎机粉碎室的结构形式对粉碎性能有重要影响。 目前粉碎室的型式主要有圆型、椭圆型、水滴型等。 圆型模式相对来说制造方便，但物料在喂料口沿切向进入粉碎机时，可能会弹出，存在一定损耗。 而椭圆型的型式，按照现有的设计理论和方法还不能仅经过计算就能获得这些主要参数的最佳值。 因此，由粉碎理论综合考虑，破坏物料在粉碎室内所形成的环流，是提高粉碎效率、降低能耗的关键。 为此，设计了水滴型粉碎室。 使物料环流在筛片与转子组成的水滴型粉碎室内，由于锤筛间隙不等受到破坏，同时增加了锤片对物料的打击次数，使已经 粉碎好的物料能及时通过筛孔排出。 达到了提高粉碎能力，排粉效率和降低能耗的目的。 如图 31 所示： 图 31 粉碎室及转子的配置 河南机电高等专科学校毕业设计 18 粉碎室参数确定 粉碎机采用双圆盘转子，中间设计架板，既做转子骨架支撑两片圆盘，又起到风机叶片的作用，在转子高速旋转时造成负压，实现了轴向高负压进料和高压差排料的理想设计。 转子直径 D 和粉碎宽度 B 是粉碎机的主要参数之一。 两者之积可以用一下经验公式取得： N/VKDB 0 （ 31） 式中： V—— 锤片末端线速度 K0—— 经验系数，一般取 — N—— 配套动力 同时，两者应有一定的比例关系，通常 /  . D和 B确定之后，为了降低噪音，一般采用大转子低转速，确定要根据粉碎物料的品种具体分析。 如果以粉碎玉米颗粒为主，要采用较小的 B 和较大的 D；如果是以粉碎牧草为主，则要采用较大的 B 和较小的 D。 为了增大饲料喂入口的尺寸，必须增加粉碎室的宽度。 若过宽必然导致转子悬臂过长受力不良，因此，本机转子直径依据我国 机系列型谱设计要求和以往经验设计为 D=300mm，粉碎室宽度 B=150mm，其比值D/B 2 ,符合设计要求。 转子在粉碎室内为偏心配置，偏心距 C=5mm。 由于饲料喂入口占据一部分位置，取筛片有效包角为 3000。 锤筛间隙 R 是影响粉碎机的重要性能参数之一。 粉碎机在工作时，粉碎室内锤片末端和筛片之间有一层随锤片旋转着的物料环流气流层，其平均速度约为锤片速度的一半，这将降低打击作用，增加摩擦功耗。 由于离心力的作用，粗颗粒处在环流层外层（ 靠近筛面），得不到很好的粉碎，而细粒处在环流层的内层，难以从筛孔及时排出，这就不能保证粗粒的粉碎效果，同时又使细粒产生过分粉碎现象。 在齿板区，由于细粒不能及时排出，被锤片反弹出的细粒到不了齿板的作用面而沉入被粉碎的物料层中，要粉碎物料层中的粗粒就需要更多的能量，环流层中细粒和粗粒的数量随喂入量的增加而增加，结果恶化了物料加工量，降低了产品的均匀度。 R 过大时，这种情况更加严重。 相反，如果 R 过小，环流物料层的速度就大，致使粉 碎后的物料不易通过筛孔，使产品粒度偏细，从而增加能 量 消耗 ， 一般 取 R =12mm；粉碎谷物时 R =8mm，粉碎茎蔓类时R =14mm。 为使本机能够粉碎精、粗饲料，喂入口设计为切向式配置，物料喂入口方向 河南机电高等专科学校毕业设计 19 与锤片圆周轨迹相交，相交值 S=30mm 左右，喂入口下边缘和转子中心线与转子水平线夹角  670 左右，可保证喂入料不架空，不反料，并能增强锤片打击 性能。 排料采用自重落料形式。 主要性能指标计算 锤片速度及转子转速 锤片末端线速度对粉碎机的生产率和功耗有很大的影响。 锤片末端线速度 v增大时，锤片对物料的打击、搓擦和磨碎作用增强，能增加粉碎能力和产品细度，但 v 过大则机器的空载功率增加，同时因转子不平衡产生的噪音和振动也随之增加，粉碎能力反而下降。 因此合适的 v 值对提高粉碎机性能至关重要。 锤片撞击力的强弱与其工作速度大小有关，但考虑到粉碎时可能是几种物料的混合，同时本机是小型粉碎机，以粉碎精料为主，故锤片速度选为 50m/s。 由此，转子转速为： 6 0 6 0 5 0 3 5 0 3 .1 83 .1 4 0 .3vn rp mD    (32) 取 n=3600rpm 式中： D—— 转子直径， D= 额定生产能力 粉碎机的额定生产能力是指在粉碎 机生产实践的时候，该机性能良好，使用中没有发现任何问题时工作一小时所能粉碎的饲料重量。 可按下述经验公式计算： 0 . 3 4 4 t / h 603 5 0 . 30 . 23 . 6 60B3 . 6 K DQ22 n (33) 式中， D、 B—— 转子直径及转子长度 m；  —— 物料容量，玉米  ； n—— 转子 转速， n=3500rpm； K—— 粉碎机结构系数（与其结构型式、筛片结构参数有关），一般K=— 河南机电高等专科学校毕业设计 20 配套功率和电机的选择 配套功率 粉碎机配套主要决定其生产能力的大小，依照下式计算： 2 .4 ( K W )0 .3 4 40 .7QKN /  (34) 式中， Q—— 粉碎机理论生产率 t/h； K/—— 配套动力系数， K/=— ，一般粗粉碎取小值，细粉碎取大值。 选择电动机 电动机选择包括选择 类型，结构型式，容量（功率）和转速，并确定型号。 工业上一般用三相交流电源，无特殊要求一般应选三相交流异步电动机。 最常用的电动机是 Y 系列笼型三相异步交流电动机。 其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低、适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。 因此按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y（ IP44） 系列三相异步电动机。 卷轴筒的输出功率 WP 前面已经算得为 ,因 此电动机输出功率 dP 可以为： Wd PP (35) 式中， —— 传动装置的总效率，其中 321   ，分别为 V 带传动效率，滚动轴承效率，圆柱齿轮传动效率。 通过查取机械设计手册，取  ，  ，  ，则通过计算取  代入原来式子，故： KWPWd   (36) 因此选取电动机额定功率 KW3edP。 为了选择电动机的转速，可推算出电动机转速的可选范围。 由机械设计手册查得 V 带传动常用范围比范围 i1=24,单级圆柱齿轮传动比范围 i2=36， 则电动机转速可选范围为 m in/2 1 1 25 2 821 riinn wd 。 可见同步转速为 750r/min、 1000r/min 和 1500r/min 的电动机均符合。 选定电动机的型号为 、安装尺寸，并列表记录备用。 河南机电高等专科学校毕业设计 21 第 4 章 轴和轴承的相关设计 轴的结构设计 主要考虑以下因素：轴在机器中的安装位置及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴连接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。 设计时，必须针对不同情况进行具体分析。 但必须满足：轴 和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。 轴的校核计算应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。 主轴上安装有转子和小带轮，通过滚动轴承和支座连接在一起。 轴与转子以及小带轮的连接为键连接，与支座的连接为轴承连接，且小带轮和轴承都需要在轴向设置定位轴肩，小带轮外端采用螺母定位限制其轴向移动。 转子长度为120mm，粉碎有效宽度为 150mm，小带轮与轴配合处的轮毂宽度为 53mm。 考虑到以上因素，设计主动轮轴结构如图所示。 图 41 主轴结构简图 主轴上 AB 段为螺纹段，用于装螺母和垫片以固定带轮的轴向移动，考虑到小带轮的孔径为 mm26 ，选用 20M 的螺母进行轴端固定，所以在此段加工220M 的螺纹，长度为 mm30 ； BC 段安装小带轮，由于小带轮孔径为 mm26 ，故此段轴径为 mm26 ，长度为 mm53 ，同时考虑到带轮右端的轴向定位，在此段 C处设计高度为 mm2 的轴肩； CD 段安装滚动轴承与箱体相连接，此段直径为mm30 ，选用型号为 6006 的深沟球轴承，由于用的轴承的宽度为 mm13 ，内径为 河南机电高等专科学校毕业设计 22 mm30 ，设计长度为 mm10 的外圈挡片来定位轴承外圈，同时要考虑端盖的结构，故此段长度为 mm42 ，轴与滚动轴承配合为过渡配合，此处选轴的直径尺寸公差为 6m ； DE 段和 FG 段安装转子，由前章设计的转子结构可知这两段的直径应为mm40 ，又考虑到转子结构和粉碎室的整体尺寸，设计这两段的长度为 mm25 ；EF 段用于转盘的轴向固定，在此处设计高度为 mm5 的轴肩，由转子的结构可知此段长度为 mm120 ； GH 段同样安装与 CD 段相同。