1、小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 1 页 共 16 页xxxxx 大 学毕 业 论 文（设计）论文题目 小型粉碎机械的设计与研究 姓 名 xxxx 学 号 xxxxx 院 系 xxx 专 业 xxxx 指导教师 xxx 职 称 xxx 中国合肥二 o 一 五 年 六 月小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 2 页 共 16 页小型粉碎机械的设计与研究作者： xxx 指导老师： xxx（xxxx 大学工学院 年级 xx 专业 机械设计制造及其自动化 合肥 230036）下载须知：本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于学习交流，不可用于商业活动。另外：有需要电子档
2、的同学可以加我 2353118036，我保留着毕设的全套资料，旨在互相帮助，共同进步，建设社会主义和谐社会。摘 要：本次毕业设计的主要内容是完成小型粉碎机械的设计与研究。小型粉碎机械的设计包括主轴的设计、带轮的设计、电动机型号的确定与选取锤夹板的设计、锤片的设计。加工制造过程包括了锤片、锤夹板、主轴、主轴套筒、筛网、上下箱体等的制造。主要加工工艺有：轴的加工工艺过程：备料、精锻、热处理，外圆表面的精加工和光整加工。设计过程中包括了主轴的受力分析、轴径的确定，轴的加工工序的确定；带轮的传动的受力分析、带的应力分析、V 带的基本额定功率的的确定、带传动的参数选择。绘制了包括主轴、锤片、锤夹板、套筒
3、、销轴等的 CAD 零件图，并绘制了总装配图。在毕业设计中，做了各结构之间的动力分析计算，确定了电动机的型号。关键词： 小型，锤片, 粉碎机.1.绪论本毕业论文主要内容是关于小型粉碎机械的设计与研究，主要参考当前我国国内目前有关粉碎机械的研究，进行的自己的毕业设计。近些年来，国家迎来经济的大发展，社会较以前愈加繁荣。国家经济的发展带动科技的发展，加上国家对待科技研究的重视，大量资金的投入，使得农业机械科技迎来大发展。小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 3 页 共 16 页在大环境利好的情况下，粉碎机械的研究也相应的发展起来。也进一步促进经济发展。当今社会大环境下，基本的粉碎加工
4、还是使用传统的粉碎机械来进行加工制造；纵然是国外的粉碎加工机械也仍然是处于较初级的发展阶段的。当前，在粉碎机械市场上，主要的是一些卧式的和立式的无筛网的粉碎机械。卧式无筛网粉碎机械有：ZPS 型超微粉碎机械。自从 21 世纪以来，国家先后投入了大量的资金用于科技研发，但是真正好的科研成果不多，很少做到真正的可持续发展，粉碎工艺水平低。仍存在许多缺点 ：1，动力浪费过大。2，生产率过于低下。3，因为筛片的使用磨耗过快，造成成本大幅升高。2.小型粉碎机械的总体设计2.1 粉碎机的基本要求我设计的粉碎机的粉碎对象是植物类饲料，具体有如下要求:可适用于多种类型饲料的加工，通用性能好。 可以灵活的调整饲
5、料的粉碎程度，且要求粒度均匀度达标。生产能耗合理，尽量达到高生产效率。零件耐磨损，不需频繁更换，降低成本。要求操作方便，易于使用。从粉碎机械的设计原理考虑，需要提高机械的粉碎有效性能，故使用冲击作用力、磨擦作用力和剪切作用力等的作用，来进行饲料的粉碎。粉碎机的结构选用一体型结构，通过采用气流分级装置、超细粉碎技术和分级机型，来提高加些粉碎性能，细化程度。进而实现粉碎力度足够均匀。对粉碎饲料的产品的要求：产品的流动性好。2.2 小型粉碎机械的粉碎总体方案的设计2.21 粉碎原理及粉碎方案的选择原理：在运作的时候，待粉碎材料首先从喂入机构被投进粉碎室进行粉碎处理，在高速旋转着的金属锤片的极大地冲击
6、下飞向粉碎机齿板，与齿板碰撞，饲料被粉碎掉。没有风机结构的小型粉碎机械，将需要从粉碎室内部流出的强气流作用使得粉碎物顺利的通过筛孔排出机械；含有风机结构的粉碎机械，则将粉碎物全部穿过筛孔被抽出机械内部，仍然需要经过收集装置来将混合着气流的空气与粉碎物的混合物分离出来。2.2.2 粉碎机的主要技术参数的选取通用型锤片粉碎机主要技术参数表型号 9FQ-40 9FQ-50 FSP-50 FSP-60 9FQ-60转子直径 mm 400 500 500 600 600小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 4 页 共 16 页粉碎室宽度 mm 202 273 273 400 450锤筛间隙
7、 mm 122 122 122 122 上 20，下 60主转转速 mm 4000 3450 3440 2800 2570锤片线速度 m/s 84 90 90 85 80.6筛片宽度 mm 200 270 270 396 450筛孔直径 mm 1.2-2 1.2-2 1-3 1-3 2-3锤片数量 12 12 12 24 32配用动力 Kw 7.5-10 13-17 18.5 30 30-40外形尺寸 mm 9458302365 12801140 950 117010201125 142413261512 8788591302500 950 1800 3500 4040生产率kg/h玉米谷壳稻
8、草190120300180400150650270表 2-1-通用型锤片粉碎机主要技术参数表测定玉米时，使用的筛片孔径依次为 1.2、1.2、3.0、3.0、和 2.0mm。参照 9FQ50-40 型锤片粉碎机的主要参数，初步选定粉碎机的主要外箱体尺寸为：9057501030。2.2.3 配备电动机的选取与参数的确定电动机是特定型号的标准件，设计时只要根据需要选出相应的具体型号便可。选择电动机，需要从确定电动机的类型、结构、容量（额定功率）和转速，然后查询产品目录，查出型号尺寸。要求：所选电动机的额定功率等于或稍大于所需的电动机工作功率。因为没有现成公式可供使用，所以通过确定粉碎机的耗能情况来
9、确定电动机的额定功率，进而选取相应型号的电动机。我们从特定的和带粉碎的圆脸相关的数值，确定相关功率如下：粉碎机械的产能为 Q(kg/h),取 Q=1000kg/h ，系数取 7，得：P=7 1000=7kw选定皮带轮的传动比为 1：3，选定主轴转速 （转/分）： =3400r/min (粉碎机械要求主轴转速较高)，综上考虑，查询机械设计课程设计手册，选择电动机型号为 Y132M-4，电动机的主要参数如下表：型号 额定功率/kw满载转速r/min堵矩 N.mm 最大转矩N.mm重量 kgY132M-4 7.5 1440 2.2 2.3 81小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 5
10、页 共 16 页表 2-2-Y132M-4 型电动机主要技术参数表3.带轮和主轴及其他零件的设计3.1 主轴的设计3.1.1 轴材料选择主轴材料的选取和加工工艺要求：轴是组成机器的最主要零件，轴的设计和其他零件的设计相似，包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。要求轴的结构设计合理，能够轴上零件的工作可靠性和轴的工作能力的稳定性。一般用于加工轴的材料主要是碳钢和合金钢，粉碎机械要求较高的转速，故选择 45 号钢作为主轴的加工原材料，热处理方法采用调制处理，对提高轴的抗疲劳强度有显著的效果。3.12 估算最小轴径查表，取 A=115，根据公式得： =103 =34.0mm3nPAd为满足粉碎机相
11、关部件之间的性能要求，取 d=39mm粉碎机的电动机功率要求满足:K=1.5,主要参数：公称扭矩： 许用转速： =5400r/min 轴孔直径：18-34mm 符合。选择 5008 型号的轴承。3.1.3 轴结构设计轴的结构设计做主轴结构图如下图 3-1小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 6 页 共 16 页图 3-1-主轴零件图轴受力分析图如下图图 3-2 主轴受力分析图合成弯矩图如下图2yxMmN2.108图 3-3-合成弯矩图 1图 3-4-合成弯矩图 2轴转矩图如下图：小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 7 页 共 16 页图 3-5-轴转矩图主轴需用应
12、力的计算：用插入法查表得： MPab5.1026应力校正系数： 9.画当量弯矩图：当量转矩： T=0.48*9889.1 =5881.5N.mm故 T=5881.5N.mmM=11778.5N.mm 22)(TM图 3-6 主轴当量弯矩图验算主轴的轴径：主轴的直径 d1=d1-2（ha+C ）*m=59-1*（1+0.15）*m=50.5md=11.25mm49mm （3-6）满足条件3.2 锤片的设计方案小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 8 页 共 16 页3.2.1 锤片的设计在机械的装配时，锤片呈交错平衡分布的普通排方式，采用这样的排列方式的原因是，为了使锤片的运动路径
13、不重合，增强机械的粉碎的均匀性，为了使机械普遍适用于多种饲料的粉碎加工。功能上具有更好的通用性，可以同时满足多种粉碎需要，达到一台机可以多种用途，更好节约购机成本，更好的满足用户的使用要求。为了使锤片元件的加工制造过程更容易，故将锤片的结构设计成矩形，结构简单，易于加工制造，拥有更好的通用性，可以节约成本。3.2.2 材料的选择与加工根据锤片元件的特点：锤片元件为高磨损元件，所以在材料选择上，选取中碳钢作为加工锤片元件的原材料。选择 45 号钢作为锤片的材料，对锤头 3mm区域做淬火硬化处理，使之成为淬火硬化区域。小型粉碎机械的锤片元件材料为使用磨削加工处理的 45 号钢，进行磨削加工处理的目
14、的，是想通过这样的加工工序使锤片具有足够的强度和柔韧性，以满足锤片元件在工作能力方面的使用要求。机器正常工作时,锤片末端的线速度选取为 90m/s，锤片数量 24 块。锤片的零件图如下图：图 3-7-锤片的零件图安装时，锤夹板安装在主轴上，共 4 块锤夹板，共装配 8 根销轴在锤夹板上，用来安装锤片，锤片安装在销轴上，通过套筒固定，每两块锤夹板之间安装有 8 块锤片，呈交错平衡布置，普通型排列，共有 24 块锤片。可以达到均匀粉碎物料的目的。锤夹板的零件图如下：小 型 粉 碎 机 械 的 设 计 与 研 究 第 9 页 共 16 页图 3-8-锤夹板的零件图小 型 粉 碎 机 械 的 设 计
15、与 研 究 第 10 页 共 16 页3.3 带轮的设计和 V 带的选取3.31 基本额定功率的确定带传动的基本设计的准则是：保证带传动不打滑的条件下，使带的疲劳强度和寿命满足使用要求。参考机械设计手册得：在满足粉碎机械使用要求的情况下，工作情况系数 ，带轮额定功率的计算是根据工况系数得出的，2.1Ak所以 Pc=P.KA=1.2 7=8.4kw 因为 Pc=7kw，n1=1440r/min，故选择 V 带型号为 A 带。查得，取带轮直径：110-169mm，由表得，取小带轮 md125,且由 =i = ,故大带轮 140mm由转速 r= =19m/s,所以 V 值在 sm25内,故带轮的尺寸达标。带长的确定：由公式得:得： 初取 490mm故所需基准长度：=2 =1321.76mm取实际中心距： = =500mm计算带轮的包角 =168 通过计算，V 带的根数 Z 确定为 3 根。带轮结构带轮结构: 120mm,
