1、吉 林 大 学食 品 工 程 系 统设 计 说 明 书粉碎系统的设计作 者 姓 名 ：班 级 ：学 号 ：导 师 姓 名 ：2012 年 9 月目录1 绪论 1 1.1 课程设计提出的背景及应用价值 1 1.2 研究和使用现状 .1 1.3 本设计的内容 .2 2 总体方案的选择 . 3 2.1 方案的论证 .3 2.2 方案的确定 3 3 设计计算 .5 3.1 设备结构 .5 3.2 粉碎机生产率 的确定 5 Q3.3 配套功率 . 5 N3.4 电动机的选择 6 4 结构设计 .7 4.1 结构分析 7 4.2 传动部分结构设计 7 4.2.1 轴的设计 7 4.2.2 V 带的设计 9
2、 4.3 进料部分设计 11 4.4 机体设计 . 11 4.5 工作部分设计 11 4.5.1 锤片末端线速度 11 4.5.2 转子工作直径和粉碎室宽度 . 12 4.5.2.1 转子工作直径 . 12 D4.5.2.2 粉碎室宽度 .12 B4.5.2.3 转子转速确定 .13 4.6 齿板的选择 13 4.7 筛片的选择 .134.8 锤片的选择 . 14 4.8.1 锤片结构 . 14 4.8.2 锤片数量 16 4.8.3 锤片排列 . 17 1 绪论- 2 -4.9 锤片架的设计 17 4.10 转盘设计 18 4.11 螺栓的设计 19 4.12 套筒的设计 19 4.13 主
3、要结构的校核 19 4.13.1 轴的校核 19 4.13.2 滚动轴承的寿命计算 22 4.13.3 键连接的选择和计算 . 22 4.13.3.1 小带轮与主轴之间的键连接 . 22 4.13.3.2 轴与转盘之间的键连接 235 总结 .25 参 考 文 献 .26 全套图纸，加 1538937061 绪论- 1 -1 绪论1.1 课程设计提出的背景及应用价值在现代饲料加工过程中，原料粉碎工序是饲料加工中非常重要的一个环节，粉碎工序的电耗约为总电耗的 50%70% 。我国每年在饲料加工行业中粉碎加工总量将近 3 亿吨。饲料粉碎系统运行的好坏对饲料质量、饲料报酬、饲料加工成本的组成等有重要
4、影响。而目前长期困扰饲料加工企业的主要问题是设计的粉碎系统不合理，在生产使用一段时间后，粉碎系统运转不正常，引起脉冲除尘器布袋严重堵塞，布袋透气效果降低，风网阻力增大，风机效率降低，粉碎机产量受到影响，降至额定产量的 75%左右，甚至更低，且易造成粉碎后物料温度过高，电机负荷增大，车间内粉尘增多，工作环境恶劣，严重影响了饲料企业的正常生产，特别是有一定温度和湿度的物料随气流直接吸附在布简上，不易掉落，造成整个系统阻力增大，管道堵塞，清理困难。与粉碎机配套使用的吸风系统是粉碎工序的重要组成部分，使用粉碎机的吸风系统有助于粉碎后物料通过筛孔，进入粉碎室的负压气流能将粉碎后的物料从粉碎室吸出，位于筛
5、板和锤片工作区之间的物料能阻止物料随锤片的旋转，并借助负压气流的作用通过筛孔。及时把粉碎后的物料吸出筛孔，能减少锤片的工作阻力，减轻粉碎机电机的工作负荷。这样能降低能耗，提高单位电耗的产量，因此设计合理的粉碎系统是饲料行业节能减排、良性发展的迫切需要。1.2 研究和使用现状当今粉碎系统的辅助吸风装置的设计一般采用在粉碎机的机架平台下面设置一条料封绞龙，料封绞龙上面安置一个吸风罩，然后连接除尘器，有的饲料厂甚至没有安置吸风罩，直接将脉冲除尘器则放置在料封绞龙之上。这种辅助吸风装置在使用一段过程后，由于水蒸汽和灰尘的共同作用，使得脉冲除尘器布袋表面成糊状，导致除尘器严重堵塞，从而使风机的使用效率大
6、大降低，粉碎机产量降至额定产量的 70%左右。有的时候会导致粉碎机出现喷料，粉碎机内温度变高，电机负荷增大等现象;不但影响了生产的正常进行，而且会因为车间中粉尘密度的增大，从而存在粉尘爆炸的危险。即使更换了布袋以后，也用不了几天还会出现同样的问题，压缩空气通过脉冲电磁阀的喷吹对其也基本没有任何作用。1 绪论- 2 -目前饲料厂中，采用的粉碎机吸风方式有两种，一种是采用集中风网对锤片式粉碎机进行吸风，这种形式在一般用于中小型饲料厂，粉碎机采用喂料器喂料或手动喂料，在进料口的两侧存在允许有效气流涌入进风口，输送物料采用绞龙输送。主要的问题是:由于设计整个风网系统时，由于沉降室的吸风量较高，当沉降室
7、与粉碎机组合在一起的时候，风网的吸风量主要来自沉降室，来自粉碎机的风量很小，甚至不能消除因粉碎机锤片旋转而产生的气流，从而出现反喷现象，使机内粉尘大量溢出以致使用者不得不用麻袋将粉碎机进口包住，因此基本上就不存在有效气流，粉碎机的产量自然就难以提高。另外一种是采用独立风网对锤片式粉碎机进行吸风。这种形式是目前饲料厂中比较常用的一种形式，但在这种形式中，存在的主要问题是往往会因为设计上的缺陷，在生产中会出现很多的问题。由于粉碎系统的相关组件设计的不合理，设计过程中没有有效地将粉碎过程中的水汽、灰尘等有效分离，使得当系统使用一段时间后，就会出现前面所说的除尘器表面堵塞的现象，从而导致风机的使用效率
8、降低，粉碎机的产量也有所下降，甚至带来其他不安全的因素;还有由于风机的风量和风压选择不当，当料封绞龙的闭风效果不好时，会使得过多的外面的空气进入，从而使得作用与粉碎机的风压、风量减小，吸风效果会大大降低，粉碎机的产量也会随之降低。1.3 本设计的内容本设计提出了一种辅助吸风吸风系统，内容包括总体方案的选择，结构的设计计算，方案的校验。2 总体方案的选择- 3 -2 总体方案的选择2.1 方案的论证本设计对粉碎机采用辅助吸风装置的主要目的是提高粉碎机的产量，降低饲料的平均吨耗，吸风系统的原理是:在粉碎机工作时，使得粉碎机筛片上下形成压差，使粉碎室内符合要求的细粉饲料能够迅速地通过筛网，减少物料的
9、过度粉碎，同时有效地防止了筛片的堵塞，提高了粉碎机每小时的产量;同时，由于气流从粉碎室经过筛片流出后，带走了粉碎室内粉碎时产生的水分和热量，有效地降地了粉碎室的温度，当然，辅助吸风量也不是越大越好，风量过大也会造成能量消耗的加大，饲料的水分过低等等，带来不必要的浪费和经济损失。通过试验证明，良好的辅助吸风装置不仅可以使粉碎机的产量提高，而且还可以避免筛片表面堵塞和结露现象，减少了能源的消耗。2.2 方案的确定系统配置图如下，工作过程为：物料从螺旋加料器进料口加入，当转轴转动时，物料受到螺旋叶片的推力作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕着转轴转动，但由于物料本身的重力和料
10、槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴向移动，进入锤片式粉碎机，利用高速、旋转的锤片撞击作用使物料破碎，达到粒度要求的物料从排料口排出，由螺旋输送机输送，经由斗式提升机进入下一工序。含尘气体由旋风分离器圆筒上部的进气管切向进入，遇到旋风分离器内壁后向下作螺旋状运动。在惯性离心力作用下，颗粒被抛向旋风分离器的内壁而与气流分离，再沿壁面落至锥底的积灰口。净化后的气体在中心轴附近由下而上作螺旋运动，最后由顶部排气管排出。环境保护关系到人民身体健康和工农业生产，因而必须引起高度重视，因此控制含尘气体中粉尘的浓度，使其通过除尘器，除去粉尘。2 总体方
11、案的选择- 4 -系统配置图3 设计计算- 5 -3 设计计算3.1 设备结构本机由供料装置、机体、转子、齿板、筛片、排料装置以及控制系统等部分组成。3.2 粉碎机生产率 的确定Q由于粉碎机的功率都是生产出机器之后才能够实际测量，现只有根据经验公式进行初步计算，由公式：（1）60/6.32BrnDKQ其中： 物料容重 谷类饲料取容重 （T/ ）7.0r3m粉碎机结构系数（与其结构型式、筛片结构参数有关） ，一般取 42.016.K转子直径 Dm8粉碎室宽度 BB)/(643.102.4.073582.06 hTQ3.3 配套功率 N粉碎机的粉碎功率可以有经验公式求得：（8）QC1其中： 系数
12、，1 ).046(3 设计计算- 6 -生产率，QhT/64.1kwN)8765.10(取 N3所以配套功率 33.4 电动机的选择工业上一般用三相交流电源，无特殊要求一般应选三相异步电动机。最常用的是 Y 系列三相笼型异步电动，其具有效率高、耗电少、性能好、噪声低、振动小、体积小、运行可靠、维修方便等优点。且提高了防护等级和绝缘等级、结构合理、产品先进、应用很广泛。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，转轴筒的输出功率为 13kw，因此电动机的输出功率 Pd 可以为：Pd=Pw/式中，传动装置总效率，其中 ，分别为 V 带传动效率，21滚动轴承传动效率，
13、通过机械设计与课程设计可知， ，93.0,6.21则通过计算取 89.03.960代入原式，故 kwpPwd6.14.因此选取电动机额定功率 Ped=15kw，选取电动机型号：Y160L-4，主要技术参数、安装尺寸如下表电动机技术参数表同步转速 额定功率 堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩极数 机座中心高3 设计计算- 7 -min/150rkwN152.2 2.2 4 极 m1604 结构设计- 8 -4 结构设计4.1 结构分析本机设计为进料部分、传动部分，工作部分、排料部分。4.2 传动部分结构设计传动部分的主要部件有轴、V 带及轴承，轴承选择标准件，其它部分设计如下。4.2.1 轴的
14、设计参考机械设计，按下式估算最小轴径3362.0159npCdt其中： 许用切应力 tP轴传递功率 P=13kwn主轴转速 n=3583 r/minC由表 15.3 C=117由上式可得： d17.9 当轴上有键槽时，应适当增大轴径，对于 d100mm 的轴，单键增大 5%-7%，双键增大 10%-15%，取 。md26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为轴间，小带轮外端采用螺母定为限制其轴向移动，转子的长度为 200mm。4 结构设计- 9 -主动轴上 ab 段为螺纹段，用于装螺母
15、和垫片以固定带轮的轴向移动，考虑到小带轮的孔径为 26mm，选用 M20 的螺母进行轴端固定，所以此段加工 M20*2 的螺纹，长度为 30mm；bc 段安装小带轮，此段直径取小带轮孔径为 26mm，长度为 50mm，同时考虑到带轮右端的轴向定位，在此段 c处设计高度为 2mm 的轴肩；cd 段安装滚动轴承与箱体相连接，轴承为标准件，选用型号为 6006 的深沟球轴承，此段直径为 30mm，由于轴承的宽度为 12.5mm，考虑到轴承座的宽度，故此段长度为 30mm，轴与滚动轴承为过渡配合，此处选轴的直径尺寸公差为 m6；de 段考虑到轴承座的宽度，并为轴承提供轴向定位，故此段长度为 30mm，
16、直径为 34mm；ef、gh、ij段安装转盘，由转子的结构知这三段的直径为 50mm，又考虑到转子结构和粉碎室的整体尺寸，设计这三段的长度为 10mm；fg、hi 段用于转盘的轴向固定，在此设计高度为 5mm 的轴间，由转子的结构可知这两段的长度为 100mm；jk 段与 cd 段相同，kl 段安装轴承，直径为 30mm，长为17mm。轴上零件的轴向定位采用键连接，实现轴上零件的周向定位和动力的传递。bc 段小带轮和轴通过圆头平键连接传递运动和转矩，根据该直径参考设计手册，得出该处键的公称尺寸为 b*h*l=8*7*36，由于小带轮和轴的配合为间隙很小的配合，故采用 H7/k6 配合。转子的周
17、向定位和动力传递也是通过键实现的，根据此段直径，查设计手册，得出该处键的公称尺寸为 14*9*14，由于转盘与轴的配合转速高，冲击大，故采用 H7/s6 配合。4 结构设计- 10 -4.2.2 V 带的设计带传动是一种绕行运动，具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点，是广泛应用的机械传动机构，V 带传动传递动力大，允许传动的传动比大，结构紧凑，应用普遍，本设计选用 V 带传动。（1）确定计算功率 caP由机械设计表 87 查得载荷变动很大，每天工作 8h， ,故3.1AKkwKAca 5.193.（2）选择 V 带的带型根据 、 由图 5-7 选用 B 型。caP1n（3）确定带轮
18、的基准直径 并验算带速21D、 va）由表 5-7，查取 B 型 V 带 考虑小带轮。， 应 使 min1min5D转速不是很高，结构尺寸又无特别限制，故选 25b)验算带速 V。 sDnv /4.2310658106因为 5m/s 25m/s，也不过低，故带速合适。c）计算大带轮的基准直径。根据机械设计式（815a ） ，计算大带轮的基准直径 299mm。2D12i根据表 58 给出的带轮基准直径系列，取为 。mD280（4）确定 V 带的中心距 a 和基准长度 dLa）根据机械设计 式（ 518） ，初定中心距 。a404 结构设计- 11 -b）由下式计算带所需的基准长度maDaLd 1
19、45)(2 2010 由机械设计表 5-3 选带的基准长度 。Ldc）计算实际中心距 a。mLad4250（5）验算小带轮上的包角 1合适。 ,120593.71802 aD（6）计算带的根数 z按式（5-21 ） ， LcaKP)(0由表 5-5 查得 ，由表 5-10 查得 ，由表 5-9kw2.0kwP46.0查得 ,由表 5-3 查得 ,代入求根数公式得95.K9.L57.890.46.02510 LcaKPz取 z=8，符合表 5-7 推荐的轮槽数。（7）确定初拉力 0F按式 5-22， 2015.qvKzvPca查表 5-4 得 mkgq/17. NF 1784.2317.095.
20、24.3850 4 结构设计- 12 -（8）计算作用在轴上的压力 NzFQ280sin210（9）带轮结构的设计考虑到大、小、带轮基准直径的大小，大带轮采用腹板式结构，小带轮采用实心式结构。4.3 进料部分设计进料装置设在机体上方，采用切向进料式粉碎机，进料口与水平面呈150。进料斗材料采用厚度为 2.5 mm 的 A3 钢板制造。进料口加工为圆形，与螺旋进料器通过法兰联接，参考经验数值，取其直径为 200mm。4.4 机体设计粉碎机的机体的作用主要是支撑固定工作部件、保证物料顺利进入粉碎室，在机体的内腔装有筛片，同时将被粉碎且能穿过筛孔的物料收集，使之从下部排料口顺利排出。本机机体分为箱盖
21、和箱座，参考机械设计手册，取箱盖箱壁厚均为 8mm。4.5 工作部分设计4.5.1 锤片末端线速度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 过大机器的空载率增加，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。不同的物料有不同的 V 值，对于谷类饲料，取 V 为90m/s。4 结构设计- 13 -4.5.2 转子工作直径和粉碎室宽度转子工作直径和粉碎室宽度与配套动力有一定的关系：（4）NVBDK其中： 系数 一般 K=0.55-0
22、.75 之间较为适宜 配套动力（千瓦） kw15转子工作直径（m）D粉碎室宽度（m）BV锤片末端线速度（m/s）同时两者应有一定的比例关系，通常 D/B=1.1-3.5。D 和 B 确定之后，为了降低噪音，一般用大转子低转速，确定要根据粉碎物料的品种具体分析。本机以粉碎谷类饲料为主，选用较小的 B 和较大的 D。4.5.2.1 转子工作直径 D当配套动力一定时，转子直径过大则机器庞大，材料消耗多，成本增加，若转子直径过小，当线速度 一定时，则会造成主轴转速过高，工V作平稳性差，不利于粉碎，促使生产率降低。根据实际生产需要，选取 D为 480mm。 4.5.2.2 粉碎室宽度 B粉碎室宽度太大，
23、物料层薄，分布密度小而不均匀，当锤片数量一定时，搓擦次数少，粉碎能力低；粉碎室宽度太小，物料不能得到很好的粉碎，粉碎能力降低，生产率也降低。根据现有资料和转子直径， 可取B小些，故确定粉碎室宽度 。 mB2404 结构设计- 14 -由式 可得： ，满足要求。NVBDK69.0K4.5.2.3 转子转速确定根据粉碎机转子直径 ，线速度 和现实加工要求，转速 由下式可Vn得： min/358401.39606rDvn4.6 齿板的选择齿板的作用主要是阻碍物料在锤片与转子高速旋转时所产生的环流层，加强对物料的揉搓、磨擦和剪切作用，齿板对纤维质多、韧性大、水分高的物料，粉碎作用比较明显。采用螺栓将齿
24、板上、下端固定，使其稳定可靠，安装使用方便。（1）齿板数目：本机为使安装和维修方便，采用 6 块齿板对称地安装在机壁上，齿板在机体圆周内按 600安装，采用螺栓将其上下端固定，力求安装使用方便。（2）齿板材料：齿板材料采用 HT200 灰铸铁制造，其齿尖表面激冷成白口以增强耐磨性，灰铸铁具有优良的减振性，耐磨性好，缺口敏感性小，成本低。（3）齿板形状尺寸：基本尺寸由粉碎室宽度而定，齿板齿形采用直齿形，齿板厚度为 8。 4.7 筛片的选择 筛片是锤片式粉碎机主要的工作部件和易损件之一。其对粉碎效率和粉碎质量有较大影响。锤片式粉碎机上所用的筛片有圆柱形孔筛、圆锥形孔筛和鱼鳞孔筛三种。由于圆柱形孔筛
25、结构简单、制造方便，应用最广。4 结构设计- 15 -筛片安装在粉碎机转子外围，根据不同的进料形式筛片形成不同的包角。轴向进料的粉碎机一般形成环筛筛片有 360包角，切向进料粉碎机筛片包角为 180，也称半筛。本机采用半筛，按照国标 GB-T3943-1983 的设计标准，粉碎机筛片应按 GB/T 3943 的型制造。优先采用a 型筛片。选取筛孔的直径为 4(筛片号为 40)，孔间距为 5mm, 筛分面积为 58%；考虑到转子直径，筛片的位置定位于距锤片 10mm 处，则可计算筛片的尺寸，长为 *250/2=393mm，宽为 220mm，厚度选择 4mm，其具体图形如下：筛片展开图4.8 锤片
26、的选择4.8.1 锤片结构锤片是锤片式粉碎机最主要的，也是最易损耗的工作部件，锤片借助销轴连结在锤架板上。其形状尺寸、工作密度与排列方式、材料材质与制造工艺等，对粉碎效率和工作质量均有较大的影响。锤片的形状很多，其中矩形锤片因其通用性好、形状简单、易制造和节约原料而应用最广。它有两个销孔，其中一销孔连在销轴上，可轮换使用四个角来工作。参考 JB/T 9822.2-1999，设计锤片的型式和规格，选用 I 型锤片，其4 结构设计- 16 -具体设计图形如下：锤片具体参数如下：锤片的材料与热处理工艺的选择很重要。目前我国常见的有低碳钢固体渗碳淬火、中碳钢热处理、特种铸铁和在锤片工作棱角堆焊耐磨合金
27、等多种方式。不论何种方法都应在保证耐磨耐用的同时，保证锤片耐受冲击、生产安全。本锤片选择的金属材料是 65Mn 钢，且经过热处理。热处理淬火区硬度为 50-57HRC,非淬火区硬度不超过 28HRC。其淬火区与非淬火区及其硬度确定点如下图：4 结构设计- 17 -其中 R=18mm，f=2mm，g=12mm。锤片的厚度定为 5mm。 4.8.2 锤片数量锤片的数量主要依据锤片工作的密度、粉碎室有效宽度以及锤片的厚度来确定，其计算如下： ，取 24z,.31905.1 BKz式中： -锤片的工作密度系数，1 ；， 35.07.-011KK4 结构设计- 18 -粉碎室有效宽度，因 B 值为 24
28、0mm，故取1B 。mB1904.8.3 锤片排列锤片安装在转子销轴上的位置，称做排列方式。它关系到转子平衡、物料在粉碎室内的分布、锤片磨损的均匀程度。对锤片排列的要求：锤片的运动轨迹不重复、沿粉碎室宽度锤片运动均匀、物料不被推向一侧、有利于转子的平衡。常用的锤片排列方式有 4 种。包括螺旋排列、对称排列、交错排列、混合排列，其中对称排列虽然锤片运动轨迹重复，在相同轨迹密度下，需用较多锤片，但是对称销轴的离心力合力作用线重合 e=0 且大小相等，因此可以相互平衡，故转子运行平稳，物料也无侧移现象，锤片磨损比较均匀，故应用最广。故本机采用对称排列。4.9 锤片架的设计锤片架即为安装锤片并与转轴固
29、定的机构，锤片架的设计要实现如下几个功能:1）锤片安装不能固定，能 360旋转并不能与内部机构互相干涉；2）与转轴一起高速径向运动，不能轴向移动；3）使锤片的有效打击范围达到粉碎室内最大。此外，在锤片架设计中，需考虑以下数据：转子直径 D，锤片尺寸规格，粉碎室有效宽度 ,转轴直径，锤片数目以及排列方式。1B综上考虑，锤片架设计包括以下几个零件：3 个转盘，4 套长螺栓，36 个的套筒。锤片架的内部结构较特殊，螺栓无法采用国家标准的规格。锤片架的设计原理是，24 个锤片分布在四个长螺钉上，每个锤片之4 结构设计- 19 -间通过套筒进行轴向定位，径向无需定位，然后联接三个转盘，就构成了整个锤片架
30、，其锤片架通过键与转轴联接一起运动。其结构图如下：锤片架结构图4.10 转盘设计转子直径 480mm，锤片总长 120mm，其销孔至锤片顶端距离长 95mm，所以， 。考虑到转盘不宜过大，故取mD29054801。 转盘与转轴通过键连接，故 d 与转轴直径相等，m32,d取 d=50mm，其键槽尺寸为 14*9。 为螺栓孔，螺栓大小由锤片销孔决定，1d4 结构设计- 20 -故螺栓尺寸为 M16，螺栓应比螺栓稍大一点，所以取 。另外考md18虑粉碎室的有效宽度，取转盘厚度 。m84.11 螺栓的设计本锤片架上螺栓的主要作用为连接转盘和锤片，故螺栓的尺寸要按结构而定，因粉碎室的有效宽度，又因为转
31、盘厚度 ，加上螺母长度m8为 15mm，并留有 4mm 的余量，设计图如下， lmBL 3215,2381521 螺栓结构图4.12 套筒的设计本设计中的套筒作用有两种，一种是给锤片定位，一种是给转盘定位，故存在不同长度的套筒 36 个，经过计算，套筒的长度有 3 种，19mm，18mm 和 91mm。19mm 的套筒为锤片间的套筒，共 32 个；91mm 为固定转盘套筒，共 2 个；18mm 的为两端套筒。套筒的厚度设计为 4mm。4 结构设计- 21 -4.13 主要结构的校核4.13.1 轴的校核由轴的结构设计确定了轴承的位置和支点距离，近似按轴承宽度中点确定出轴承的位置和支点距离，近似
32、按轴承宽度中点确定出。mLmL154,54321 1）轴上受力分析：F带轮的压轴力，由前面带传动的计算中得 ;NF280T传递的转矩， mnPT 519735.19.105.966-转子对轴的压力，估计转子的重量为 60kg；则 ;1 6012）求水平面内支反力，并作图如图 bNLNFLHH32854901221312213）求水平面弯矩并画水平面弯矩图，如图 cmMH 1790438514）求垂直面支反力，如图 dNF0215）求垂直面弯矩并画垂直面弯矩图，如图 emLMV4636）求合成弯矩4 结构设计- 22 -mNMVH1830727）求转矩并画转矩图，如图 f mNnPT 51975
33、.9.05.9668）求计算弯矩因是单向运转，考虑起动，停车因素，转矩按脉动循环变化计算，取4 结构设计- 23 -mNTMca 18590376.02221最大弯矩处轴径 30mm，由式 9-3 得，dbcac MPaW132 7.601.4强度足够4.13.2 滚动轴承的寿命计算查询机械设计手册可知，6006 号深沟球轴承基本额定动载荷,基本额定静载荷 。NCor1320NCO8301） 计算轴承径向载荷 和 1rF2则 FVHr 93521NNr 740492222 2) 轴承当量动载荷 和1P2FPr57438213)计算轴承寿命因为 ,所以按右边轴承受力大小计算21hPCnLorh
34、523409813506061 由于主轴上滚动轴承安装在轴承支座中，考虑到脂润滑形成的润滑膜强度高，能承受较大载荷，不宜流失，容易密封，一次加脂可以维持相当长一段时间，所以采用脂润滑。4 结构设计- 24 -4.13.3 键连接的选择和计算4.13.3.1 小带轮与主轴之间的键连接小带轮与轴连接，主要传递运动和转矩，故采用圆头平键连接，由小带轮孔径为 26mm，查设计手册，得键的截面尺寸为 b*h=8*7，又考虑到带轮宽度为 50mm，故选键长 36mm。普通平键连接的挤压强度条件为： ppkldT2式中，T转矩， ；mNd轴径，mm；k键与轮毂接触高度，k=0.4h，mm；l键的工作长度，m
35、m，A 型平键 l=L-b，B 型键 l=L,C 型键 l=L-b/2；L键的公称长度，mm；B键宽，mm；-普通平键连接中较弱材料的许用挤压应力，MPa，查得pMPa10pp MPakldT62.438.2597故键的强度满足设计要求。4.13.3.2 轴与转盘之间的键连接转子的周向定位和动力传递也是通过键实现的，根据此段直径，得出该处键的公称尺寸为 14*9，考虑到转盘的厚度为 8mm，故键的长度 L=8mm。普通平键连接的挤压强度条件为： ppkldT2式中，T转矩， ；mN4 结构设计- 25 -d轴径，mm；k键与轮毂接触高度，k=0.4h，mm；l键的工作长度，mm，A 型平键 l
36、=L-b，B 型键 l=L,C 型键 l=L-b/2；L键的公称长度，mm；B键宽，mm；-普通平键连接中较弱材料的许用挤压应力，MPa，查得pMPa10pp PakldT06.24586.372故键的强度满足设计要求。5 总结- 26 -5 总结本次课程设计的题目是粉碎系统的设计。首先分析了国内外粉碎机械应用与研究现状，存在的问题及解决的方案，发现饲料粉碎这方面有较大的研究价值。查阅了更多关于饲料粉碎的工艺、设备，综述了饲料粉碎方面的研究、应用现状，结合专业知识进行设计。在设计过程中，参考了网络资料、教材及相关文献，提出了一种可行的粉碎系统配置方案，查阅粉碎系统需达到的目的和相关技术参数要求
37、，结合之前总结的研究现状，提出了自己的改进方案，完成从产量的设定到结构的设计，将自己的方案进行具体的设计与解释，经过一周的设计，基本完成了设备结构的设计，绘图并在绘图的过程中，思考更细致的结构，对尺寸、位置进一步推敲，完善了系统设计。在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和协做。一这次课程设计虽然经过了多方面的理论论证，力求使设计的设备达到结构合理、经
38、济实用，但由于理论知识的不足，以及实践经验的欠缺，设计的机难免会存在一些不足，还要在今后的实践中加以改进。参考文献- 27 -参 考 文 献1 倪从金.饲料工艺中粉碎工段的优化设计.西南农业大学学报，2010, (6)2 李秀刚，秦永林. 饲料工厂粉碎系统设备的选择.饲料工业，2011, (13): 1-43 唐保宁，高学满.机械设计与制造简明手册.同济大学出版社，1993, 第 1 版4 朱龙根.简明机械零件设计手册.机械工业出版社，2005, 第 2 版5 徐云升.可食用膜的研制.食品工业科技，1998, 19(3): 39-406 寇尊权，王多.机械设计课程设计.机械工业出版社，2011, 第 7 版7 何贡，顾励生，陈桂贤.机械精度设计图例及解说.中国计量出版社，2005，第 1 版8 赵洪志.机械设计基础.高等教育出版社，2008,第 1 版 9 谭庆昌，赵洪志.机械设计.高等教育出版社，2004, 第一版10 徐新武.饲料粉碎机吸风系统的设计与研究.饲料工业，1995,（8）11 王晖文.饲料粉碎系统设计要点浅析.南方农机，2010,（6）12 邓小春.关于饲料粉碎系统的优化设计.粮食与食品工业，1996,（3）13 南效景. 9FQ-55 型锤片式饲料粉碎机的试验研究.粮食加工与食品机械，1992,（12）
