1、本 科 毕 业 设 计题 目 秸秆粉碎机的设计姓 名 学 号专 业 机械设计制造及其自动化指导教师 职 称中国武汉二一五年 六月分类号 密级 本 科 毕 业 论 文秸 秆 粉 碎 机 的 设 计The design of the straw pulverizer 学生姓名： 学生学号： 学生专业： 机械设计制造及其自动化指导教师：工学院二一五年 六月 摘要2014 年，我国的农村秸秆产量已达到 7.26 亿吨，位居世界前列。众所周知，秸秆中蕴藏着巨大的能源，作为农业大国，我们有必要将这些秸秆中的能量进行加工利用。目前普遍采用的技术是秸秆还田，这就对秸秆粉碎机提出了更高要求。本文通过对现有秸秆粉
2、碎机的优缺点进行阐述总结，针对目前仍存在的问题，在分析研究已有秸秆粉碎机的工作原理及结构特点的基础上，结合实际情况，设计出一种锤片式秸秆粉碎机。本设计主要由传动机构、粉碎机构和进出料口三部分组成。研究中，对带传动、粉碎室转子、进出料口及机架等所需零部件利用机械设计、机械原理等相关专业知识进行受力分析从而设计计算其各尺寸并进行校核，最后利用 Auto-CAD 画出各个零部件图及整机装配图。关键词：锤片粉碎机；传动机构；粉碎机构；Auto-CADAbstractIn 2014, the straw yield of countryside in China has reached 7.26 ton
3、s, among the highest in the world. As is known to all, straw contains a huge amount of energy, as an agricultural country, it is necessary for us to carry out these straw energy utilization. The current widespread use of the technology of straw is straw returning, the straw pulverizer has put forwar
4、d higher requirements.This paper summarizes the advantages and disadvantages of the existing straw crusher, aiming at the current problems, based on the working principle and structure characteristics of researches on the straw pulverizer, combined with the actual situation, design a straw crusher h
5、ammer.This design is mainly composed of a transmission mechanism, a crushing mechanism and a discharging port of three parts. Study on the belt drive, the crushing chamber, rotor, inlet and outlet and the frame components by mechanical design, mechanical principle and other related professional know
6、ledge carries on the stress analysis and design calculation of the size and checking, finally using Auto-CAD to draw the parts diagram and the whole machine assembly.Keywords：Hammer mill; Transmission mechanism; Crushing mechanism; Auto-CADI目录摘要.I关键词.IABSTRACT.IKEYWORDS.I1 绪论.11.1 课题背景.11.2 文献综述.11.
7、2.1 秸秆粉碎机的分类.11.2.2 锤片式粉碎机的现状分析.21.2.3 秸秆粉碎机的应用前景.32 锤片式秸秆粉碎机的工作原理.42.1 粉碎机的工作原理分析.42.1.1 粉碎机理分析.42.1.2 粉碎机工作原理.52.2 锤片式秸秆粉碎机的研究内容.53 锤片式秸秆粉碎机的总体结构及设计计算.63.1 秸秆粉碎机的总体结构.63.2 秸秆粉碎机整机的设计计算.63.2.1 电机选型及扭矩计算.63.2.1.1 电机选型.63.2.1.2 扭矩计算.73.2.2 带传动的设计计算及选型.73.2.3 粉碎室主轴的设计计算.103.2.4 锤片的设计、选材及排列.133.2.5 锤架板
8、的设计选材.153.2.6 销轴的设计计算.163.2.7 套筒的设计.17华中农业大学 2015 届本科毕业论文II3.2.8 机架、机壳及进、出料口的设计.184 主轴的校核、键的校核及轴承寿命验算.184.1 主轴的校核.184.2 键的校核.224.3 轴承寿命计算.225 锤片式秸秆粉碎机的优缺陷分析及应用前景.235.1 锤片式秸秆粉碎机的优缺陷分析.235.2 秸秆粉碎机的应用前景.246 总结与收获.25参考文献.27致谢.29华中农业大学 2015 届本科毕业论文01 绪论1.1 课题背景中国是一个农业大国，农村地区每年的秸秆量就有 6.5 亿吨，在 2014 年，已达 7.
9、26 亿吨，其所蕴藏的能量相当于 300 万吨的标准煤 1。可见，秸秆中含有丰富的能源，近年来，由于现场焚烧或填埋等措施，大多数的秸秆被浪费，导致不能充分利用秸秆中的能源，而在中国，饲料能源对秸秆的利用率还不到 10% 2，同时焚烧等措施对环境也造成了极大的损害。因此，秸秆中蕴含的生物质能源仍然值得我们去研究和探索，这就对秸秆的加工利用提出了新的要求。在磨削加工的早期需要开发和利用相应的生物质原料，只有当生物质颗粒达到一定的尺寸和要求时，才能为生物质的后续研究和利用作充分的准备。所以，想要充分利用秸秆中的能量，首先就要对秸秆进行加工粉碎，使其各方向尺寸减小，易于被生物质分解和利用。从而，秸秆粉
10、碎机的研究和设计也就对生物质能源的开发和利用有着非常重要的意义 3。目前，我国制造的秸秆粉碎机也是多种多样的，生产技术相对比较成熟，但针对现有的工厂设施和设备，从能源消耗、产量、材料的适应性、粉碎粒度、工作的经济稳定性和模式本身的运行安全及寿命和工作性能等多方面考虑，仍有许多不完善的地方，例如噪音大、振动大、粉碎效果不理想等，不能很好的满足各种生物质的粉碎要求 4。综上所述，秸秆粉碎机的研究，对促进中国生物质能源的开发利用，促进经济、商业和农业的可持续发展具有十分重要的意义。本研究主要探讨一种锤片式秸秆粉碎机的工作原理及设计过程。1.2 文献综述1.2.1 秸秆粉碎机的分类中国开发研制的粉碎机
11、已有几十年的历史，但都主要集中在饲料粉碎秸秆切碎和其他方面。粉碎技术根据破碎方式和手段不同分为铡切，锤切，揉切式和组合式破碎技术。在我国，广泛应用于秸秆粉碎机的是锤片式和齿爪式粉碎技术。锤片式破碎机是利用高速旋转的锤片来击打物料使其破碎的机械。它具有良好的性能，维修方便，生产效率高，而且使用非常广泛。一般来说，大多数的粉碎机秸秆粉碎机的设计1型都是采用锤片式粉碎机。其进料方式可以有切向进料和顶部进料两种，就粉碎对象而言，物料的结构特性和物理性能、粉碎室的结构设计、锤片的质量及厚度等因素都会成为影响粉碎机粉碎性能的因素 5。在中国，经过多年的潜心研究，水平和锤片式粉碎机性能指标基本上能达到国际同
12、类产品的先进水平。秸秆粉碎机生产的产品种类繁多，规格齐全，基本上能满足秸秆在我国的生产发展需要。但锤式粉碎机还存在能耗大，效率低的问题。揉切式粉碎包括揉搓机和揉碎机。秸秆揉搓机也是利用高速旋转的锤片和齿板、定刀间的剧烈摩擦来对秸秆进行揉搓，其只能对物料进行破碎或者细碎，无法达到较高要求的粉碎性能，且生产效率低、能耗大，不适用于含有水分和韧性大的物料。秸秆揉碎机是近几年才研制出来的一种新型粗饲料加工机械，其加工方式介于铡切和粉碎之间。揉碎机加工的秸秆物料为柔软蓬松的细丝状，且同时适用于干性物料和含水分的韧性物料，可在一定程度上满足较高要求的粉碎，但秸秆揉碎机由于在我国出现较晚，目前相对来说技术还
13、不是非常成熟，况且成本较之锤片式粉碎机高，所以，还有待于进一步研究改进，不适合推广应用。组合式粉碎是把揉搓、铡切和粉碎技术组合在一起的新型粉碎技术，虽然其性能较好，生产率高，但同秸秆揉碎机一样成本高，技术不成熟，还有很大提高完善的空间，因此不适于广泛应用。1.2.2 锤片式粉碎机的现状分析国内外对秸秆粉碎机的研究已经有几十年历的史，并制造了各种不同类型的粉碎机，但破粉碎原理都比较相似。国外的研制注重提高大型机的生产效率，主要开发自动化程度高、通用性好的粉碎机，其配套动力大多超过 75kw，如丹麦朵农机械厂生产的由拖拉机动力输出轴驱动的朵农 805 型秸秆粉碎设备，最高功率可达55kw 6；丹麦的 President 有限公司，生产的动力为 73.5-110.25kw 的粉碎机，生产率达到 45t/h 7；然而，一些西方公司都专注于小型秸秆粉碎设备的开发，如意大利 Sike 公司研制的小型桶式水稻秸秆粉碎设备，配套功率和机体尺寸都很小，刀片呈螺旋状排列，振动小，破碎后的粒度均匀 8。20 世纪 8090 年代，为了满足不同的生产需求，中国制造了各种不同类型的粉碎机，粉碎和研磨技术根据不同的粉碎方式和手段，可分为铡切型，锤片式，揉切式和组合式粉碎技术。
