齒爪式粉碎機(jī)設(shè)計【含15張CAD圖紙】

齒爪式粉碎機(jī)設(shè)計【含15張CAD圖紙】,含15張CAD圖紙,齒爪式,粉碎機(jī),設(shè)計,15,CAD,圖紙 齒爪式粉碎機(jī)設(shè)計說明書 摘要 齒爪式粉碎機(jī)是一種能將物料粉碎的機(jī)械設(shè)備。齒爪式粉碎機(jī)，在機(jī)座上裝有主機(jī)，主機(jī)包括有機(jī)體以及和機(jī)體連接在一起的活門組成粉碎室，機(jī)體內(nèi)裝有軸承以及由軸承支承的主軸，主軸伸出機(jī)體外部的一端裝有皮帶輪，在粉碎室內(nèi)的一端裝有動齒盤，軸承兩端裝有內(nèi)端蓋和外端蓋，動齒盤上緊固有數(shù)圈鋼齒，與固定在活門里的齒盤交錯配置，活門上端有入料口，入料口上面裝有盛料斗，活門下端有出料口。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、合理，可以用多種動力機(jī)械驅(qū)動，可以篩不同粗細(xì)的物料?？梢詮V泛用于糧食、飼料、化工原料及中草藥的粉碎。 　 目前，國內(nèi)消費(fèi)市場中“齒爪式粉碎機(jī)”頻頻上市，散發(fā)出誘人的魅力，展示著亮麗的市場前景，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“齒爪式粉碎機(jī)”市場消費(fèi)面寬，功能新穎獨(dú)特，它將成為家庭生活的“好伴侶”。本文主要論述了“齒爪式粉碎機(jī)”的機(jī)械結(jié)構(gòu)、外觀及其設(shè)計。 關(guān)鍵詞： 齒爪式粉碎機(jī) ;動齒盤 ;網(wǎng)篩 Abstract Jaw crusher is a kind of material can be crushing machinery and equipment. Jaw crusher, a host machine installed on the base, including the organism and host body connection valve together. The crushing chamber, the body is provided with a bearing and spindle bearing, one end of the spindle extends out of the external is provided with a belt pulley. a driven gear disc is arranged at one end of the crushing chamber, two ends of the bearing is provided with an inner end cap and the outer end cover, the movable tooth disc is fastened with a few laps steel teeth, and is fixed in the valve in the valve gear stagge red configuration, a material inlet, inlet is provided with a hopper, a valve are arranged. Has the advantages of simple and reasonable structure, can be driven by a variety of power machinery, can screen of different thickness of the material. Can be widely used for grinding rain, feed, chemical raw materials and herbal medicine. At present, the domestic consumption market " Jaw crusher" frequently listed, send out an attractive charm, showing bright prospect of market, the personage inside course of study thinks, " Jaw crusher" market consumption wide, the function is novel and distinctive, and it will become family life of "good partner". This paper mainly discusses the " Jaw crusher" mechanical structure, appearance and design. Keywords : jaw crusher ; move tooth disk ; mesh screening 目 錄 1 粉碎機(jī)的簡介 1 1.1 粉碎機(jī)的分類 1 1.2 粉碎機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及前景 1 2 齒爪式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 2.1粉碎機(jī)的工作原理 3 2.2粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 3 3 粉碎機(jī)主要工作部件 5 3.1 機(jī)體和側(cè)蓋 5 3.2 進(jìn)料斗 5 3.3 定齒盤 5 3.4 動齒盤 6 3.5 篩片 7 4 影響齒爪式粉碎機(jī)工作的主要因素 8 5 部件裝配工藝分析 9 6 電動機(jī)的選擇 10 7 帶傳動的設(shè)計計算 11 7.1 確定V帶型號和帶輪直徑 11 7.2 計算帶輪 11 7.3 求中心距A 11 7.4 帶輪計算 12 7.5 帶基準(zhǔn)長度 12 7.6 求帶輪包角 12 7.7 求帶根數(shù) 12 7.8 求軸上載荷 12 7.9 帶輪結(jié)構(gòu) 13 8 軸的設(shè)計計算 14 8.1軸的轉(zhuǎn)速 14 8.2 軸的輸入功率 14 8.3 軸轉(zhuǎn)矩 14 8.4 軸直徑的初步確定 14 8.5 軸的設(shè)計 14 9 軸承的選擇 16 10 鍵的選擇 17 11 主軸的強(qiáng)度校核 18 11.1 作用在軸上的力的分析 18 11.2 軸的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及受力簡圖 18 12 動齒盤的強(qiáng)度校核 22 12.1 動齒盤的受力分析 22 12.2 動齒盤扁齒的抗彎強(qiáng)度校核 22 12.3 動齒盤圓齒的抗彎強(qiáng)度校核 23 13 定齒的強(qiáng)度校核 25 14 軸承壽命的計算 27 14.1 軸承的受力分析 27 14.2 軸承壽命的計算 27 參 考 文 獻(xiàn) 29 附 錄 30 一、生產(chǎn)操作 30 二、設(shè)備維護(hù) 31 三、篩網(wǎng)的修理和更換 31 四、V帶的張緊與維護(hù) 32 致 謝 33 1 粉碎機(jī)簡介 1．1 粉碎機(jī)的分類 粉碎實(shí)質(zhì)上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)的變化等方面。對于不同性質(zhì)的原料，不同粉碎作用方式，不同的輸入能量，粉碎過程也不同。對于該過程的了解有助于對粉碎機(jī)械的理解和生產(chǎn)實(shí)踐中分析及解決問題能力的提高。 按成品粒度分為普通粉碎機(jī)（成品粒度目）、微粉碎機(jī)（成品粒度目）和超微粉碎機(jī)（成品平均粒度目）。 按粉碎機(jī)械的結(jié)構(gòu)特征可將飼料粉碎設(shè)備分為五類：錘片式粉碎機(jī)、齒爪式粉碎機(jī)、盤式粉碎機(jī)、輥式粉碎機(jī)和破碎機(jī)。其中錘片式粉碎機(jī)應(yīng)用最為廣泛，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價格便宜，適應(yīng)性廣。 齒爪式粉碎機(jī)又稱為自由式粉碎機(jī)。齒爪式粉碎機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，粉碎室比較窄，篩片包角為360度，生產(chǎn)效率比較高，但噪聲和粉塵比較大，國產(chǎn)齒爪式粉碎機(jī)有FFC型系列產(chǎn)品。 1．2 粉碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景 飼料行業(yè)屬于高耗能行業(yè)之一，選購設(shè)備應(yīng)該考慮到長期的節(jié)能使用，使用粉碎機(jī)也是如此，要優(yōu)選低耗能產(chǎn)品，兼顧粒度和產(chǎn)量。每種粉碎機(jī)都有其最適合的工作場合，畜禽飼料粒度較粗，適合使用錘片式粉碎機(jī)，水產(chǎn)飼料要求高粒度，適于使用齒爪式粉碎機(jī)。 齒爪式粉碎機(jī)在粉碎機(jī)粒度高、能耗低這兩點(diǎn)上具有綜合的優(yōu)勢，在水產(chǎn)飼料行業(yè)有良好的聲譽(yù)，除蟹、鰻以及某些小型魚蝦類的餌料要求達(dá)到95%過80甚至100目，需要配備超微粉碎機(jī)外，一般水產(chǎn)飼料只要在0.5—1.2mm篩孔范圍內(nèi)更換篩片，齒爪式粉碎機(jī)的粉碎粒度完全可以滿足絕大部分水生動物飼料的要求?？梢赃@么說：齒爪式粉碎機(jī)是水產(chǎn)飼料行業(yè)最實(shí)用的粉碎機(jī)型。 目前，隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高，使得各項農(nóng)業(yè)活動有了長足的發(fā)展和提升，尤其是作物種植密度的增大和單位面積產(chǎn)出率的大幅增加，這就使得收獲后的秸稈處理成為了影響農(nóng)業(yè)活動的一大難題。傳統(tǒng)的農(nóng)家肥已經(jīng)不能吸納過多的作物秸稈，而現(xiàn)行的大田焚燒秸稈又會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞及增加火災(zāi)風(fēng)險，已經(jīng)被各級政府相關(guān)部門勒令明文禁止，此外，秸稈的粉碎還田也出現(xiàn)了一系列相應(yīng)的問題和危害，例如，病蟲害的泛濫和對后期播種出苗率的影響。 正是在這樣的時代背景下，青飼料、干飼料粉碎機(jī)行業(yè)迎來了發(fā)展的大好時機(jī)。將作物秸稈粉碎后用作牲畜家禽的供養(yǎng)飼料可謂是一舉多得，大大解放了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)展進(jìn)程和水平。 2 齒爪式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2．1 粉碎機(jī)的工作原理 在物料加工過程中，常常使用壓碎、劈碎、剪碎、擊碎和磨碎的方式將谷物、秸稈等原料進(jìn)行粉碎： (1)壓碎。物料在兩平面之間受到緩慢增長的壓力作用而被粉碎。對于大塊物料，第一步采用此法處理。擠壓粉碎適用于脆性物料，食品加工中常用的是對輥粉碎機(jī)，如對輥的線速度相等，則為純粹的擠壓過程。 (2)劈碎。物料受到楔狀刀具的作用而被分裂。多用于脆性，韌性物料的破碎，能耗較低。 (3)剪碎。物料在兩個破碎工作面間，如同承受載荷的那個支點(diǎn)(或多支點(diǎn))梁，除了在外力作用點(diǎn)受劈外，還發(fā)生彎曲折斷。多用于較大塊的長或薄的硬脆性物。 (4)擊碎。物料在瞬間受到外來的沖擊力而被破碎。沖擊的方法較多，如在堅硬的表面上受到外來沖擊體的打擊，高速運(yùn)動的機(jī)件沖擊物料，高速運(yùn)動的物料沖擊到固定堅硬物體上，物料塊之間的相互沖擊等。此種方法多用于脆性物料的粉碎，粉碎范圍很大。 (5)磨碎。物料在兩工作面或各種形狀的研磨之間受到摩擦，剪切作用而被磨削成為細(xì)粒。多用于小塊物料或韌性物料的粉碎。 在粉碎操作上，所使用的粉碎方法應(yīng)根據(jù)物料的物理性質(zhì)，塊粒大小以及需要粉碎的程度而定，實(shí)際操作時常常采用兩種或兩種以上的方法組合進(jìn)行。目前，飼料工業(yè)用于谷物飼料的粉碎，以擊碎和磨碎應(yīng)用最廣。隨著近年來飼料工業(yè)的快速發(fā)展，為適應(yīng)養(yǎng)殖業(yè)對飼料的多種需求，飼料粉碎機(jī)在結(jié)構(gòu)、類型、生產(chǎn)能力、功能等方面有了很大的發(fā)展，粉碎機(jī)的類型呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢。 2．2 粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 齒爪式粉碎機(jī)如裝配圖所示，由進(jìn)料斗、機(jī)體、側(cè)蓋、動齒盤、定齒盤、篩片、機(jī)架等主要零部件組成。 物料從定齒盤中部的進(jìn)料管流入，由動齒盤最里層的兩個攪拌齒撥入粉碎區(qū)，在高速旋轉(zhuǎn)的動齒盤上圓齒和扁齒的打擊下，碎成小塊。物料在離心力和打擊力作用下，有的與篩片碰撞，彈回粉碎區(qū)再次受大打擊；有的與定齒相撞進(jìn)入動、定齒間，或進(jìn)入扁齒與篩片間，進(jìn)一步被磨碎。動齒盤高速旋轉(zhuǎn)形成的風(fēng)壓，是合格的成品穿過篩孔排出；較大的顆粒留在篩片內(nèi)繼續(xù)受打擊、碰撞和摩擦，進(jìn)一步粉碎后，通過篩孔排出。 3 粉碎機(jī)主要工作部件 3.1 機(jī)體和側(cè)蓋 由灰鑄鐵鑄成。機(jī)體為整體式結(jié)構(gòu)，主軸呈懸臂狀，軸承座與機(jī)體鑄成一體，同心度較好。側(cè)蓋的內(nèi)、外壁上分別安裝定齒盤與進(jìn)料管。壓緊手輪將側(cè)蓋緊壓在機(jī)體上，構(gòu)成封閉的粉碎室。 3.2 進(jìn)料斗 齒爪式粉碎機(jī)進(jìn)料斗一般由薄鋼板制成。加工物料時，直接將物料加入進(jìn)料斗，用調(diào)節(jié)板控制流量。 3．3 定齒盤 用灰鑄鐵鑄成，分內(nèi)外兩層，內(nèi)層為粗碎齒，外層為細(xì)碎齒，均固定在側(cè)蓋內(nèi)壁上。270型、310型、330型的內(nèi)、外齒盤鑄成一體；370型和450型則分別鑄出。310型定齒盤如圖所示。對310型定齒盤進(jìn)行四種齒數(shù)試驗，即：（1）外圈27齒、內(nèi)圈9齒；（2）外圈雙9齒、內(nèi)圈9齒；（3）外圈單9齒、內(nèi)圈單5齒；（4）卸掉定齒盤。結(jié)果表明：外圈單9齒、內(nèi)圈單5齒，如圖3-1所示，粉碎物料的度電產(chǎn)量最高，物料能及時排出，溫升較小。粉碎粗物料時，度電產(chǎn)量變化不大。 圖3-1 3．4 動齒盤 材料為鋼，動齒在動齒盤上交錯排列成四圈，按其作用從外圈到里圈依次為粉碎齒（4個扁齒）、細(xì)碎齒（4個圓齒）、粗碎齒（4個圓齒）和攪拌齒（2個圓齒）。 齒爪式粉碎機(jī)的扁齒原為“T”形，使用中發(fā)現(xiàn)，物料大部分是在動齒盤與定齒盤之間被粉碎的，而扁齒與機(jī)體內(nèi)側(cè)固定齒圈相對應(yīng)的工作部分磨損較少，粉碎作用不大。因此系列設(shè)計中將“T”形扁齒改為“L”形，取消機(jī)體內(nèi)側(cè)固定齒圈，使機(jī)體變窄，減輕了整機(jī)重量，節(jié)省了鋼材。實(shí)驗表明，改進(jìn)后機(jī)器的性能指標(biāo)還稍有提高。此外，機(jī)體改窄后，篩片寬度減小，剛度相應(yīng)增加，延長了使用壽命，增強(qiáng)了粉碎室內(nèi)的風(fēng)壓，排料也比較通暢。 扁齒的基本尺寸和形狀如圖3-2所示，用沉頭螺釘固定在動齒盤上。材料為45鋼，工作部分（A）熱處理后硬度為HRC40-48，扁齒四個一組。 圖3-2 圓齒與動齒盤用螺紋連接，動齒盤如圖3-3所示。材料為45鋼，在范圍內(nèi)熱處理，硬度為HRC40-48。 圖3-3 3.5 篩片 采用排粉性能良好、生產(chǎn)率較高的環(huán)形篩片。 先將篩片放在甲、乙兩篩圈中間，用螺釘將篩片壓緊，如圖所示，然后整體放入機(jī)體內(nèi)的篩托上。此種結(jié)構(gòu)裝卸比較方便，錘篩間隙均勻一致,篩片用普通碳素鋼冷軋鋼帶制成。 篩片的型號有很多種，應(yīng)根據(jù)物料粒度的不同要求和種類不同，來選擇不同規(guī)格的篩片。如粉碎玉米時，供仔豬、肥育豬、肉用仔雞前期及生長雞的配合料，選用直徑3毫米篩孔就可以了。具體的選用由實(shí)際情況決定。 篩片與機(jī)體應(yīng)有適當(dāng)距離。距離過小時，粉塵不僅滯留在機(jī)體壁面上，也容易堵塞篩孔，同時散熱差，料溫較高，當(dāng)物料含水率高時，堵塞現(xiàn)象更為嚴(yán)重。距離過大時，環(huán)帶內(nèi)的氣流速度太低，不易將粉碎物帶走，也容易產(chǎn)生堵塞。經(jīng)多次試驗，此距離以40毫米為宜。 4 影響齒爪式粉碎機(jī)工作的主要因素 影響齒爪式粉碎機(jī)工作的主要因素與錘片式粉碎機(jī)基本相同。除物料的品種、物料的濕度和篩孔的大小等因素外還有： 1. 扁齒的線速度 它是影響齒爪式粉碎機(jī)工作性能的主要參數(shù)。動齒盤直徑一定時，扁齒線速度隨轉(zhuǎn)速變化。線速度過高時，雖然打擊粉碎作用增強(qiáng)，但動齒盤消耗的空載功率上升，單位電耗不一定最低，而機(jī)器制造誤差引起的機(jī)器振動加劇，降低了軸承使用壽命。線速度過低時，物料不易被粉碎，生產(chǎn)率也不高。實(shí)驗結(jié)果表明：線速度80-85米/秒時單位電耗最低，低于80米/秒或高于100米/秒時，單位電耗增大。線速度高時粉碎物略細(xì)。據(jù)此，系列設(shè)計的齒爪式粉碎機(jī)扁齒線速度取為80-85米/秒。 2. 扁齒與篩片間隙 這是影響齒爪式粉碎機(jī)工作的又一重要參數(shù)。實(shí)驗結(jié)果表明：粉碎物料時，齒篩間隙由7.5毫米增到20毫米，單位電耗逐漸降低，粉碎物也較粗。間隙增到23毫米時，篩面上的物料不易排出進(jìn)料口有反噴現(xiàn)象，效率顯著降低。據(jù)此，系列設(shè)計的齒篩間隙取為10-20毫米。 5 部件裝配工藝分析 該機(jī)殼體采用分體式結(jié)構(gòu)，加工制造方便，裝拆簡單且機(jī)體與端蓋、側(cè)蓋與定齒盤、進(jìn)料管和側(cè)蓋之間均采用螺釘連接，工作部件破損后可及時拆換。方齒工作表面與定齒相應(yīng)工作表面之間的間隙均為3.5mm，即可滿足對成品粒度的大小要求又至使得物料擁堵堆積，物料流動暢通，工作效率高。主軸末端聯(lián)接部分嵌入動齒盤，加以螺母固定，使得結(jié)構(gòu)對稱，有利于減輕振動，而且定位方便，安裝效率高。另外，齒篩間隙對粉碎機(jī)的工作性能也有很大的影響，動齒盤和篩面的搓擦作用可進(jìn)一步減小物料的粒徑，且合適的齒篩間隙可使動齒盤高效地帶動物料在粉碎室內(nèi)形成流動層，以增大物料的過篩機(jī)會。 6 電動機(jī)的選擇 根據(jù)粉碎機(jī)的工作條件及生產(chǎn)要求，在電動機(jī)能夠滿足使用要求的前提下，盡可能選用價格較低的電動機(jī)，以降低制造成本。由于額定功率相同的電動機(jī)，如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價格越貴。粉碎機(jī)動齒所需要的線速度為。查表得：當(dāng)動齒盤直徑為310mm時，其主要技術(shù)參數(shù)為： 配套動力（千瓦）：4-5.5 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）：4900-5100 扁齒線速度（米/秒）：79.5-83 取主軸轉(zhuǎn)速為5000r/min，故選用Y系列（IP44）型三相籠型異步電動機(jī)。 Y系列三相籠型異步電動機(jī)是按照國際電工委員會（IEO）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，具有國際互換性的特點(diǎn)。其中Y系列（IP44）電動機(jī)為全封閉的自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，具有防灰塵、鐵屑或其它雜務(wù)物侵入電動機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn),B級絕緣,工作環(huán)境不超過40℃,相對溫度不超過95%,海拔高度不超過1000m,額定電壓為380V,頻率50HZ,適用于無特殊要求的機(jī)械上，如農(nóng)業(yè)機(jī)械。 Y系列三相籠型異步電動具有效率高、啟動轉(zhuǎn)矩大、噪音低、結(jié)構(gòu)合理產(chǎn)品先進(jìn)、應(yīng)用很廣泛。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 型號： 同步轉(zhuǎn)速： 額定功率： 滿載轉(zhuǎn)速： 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩： 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩： 質(zhì)量： 機(jī)座中心高： 該電動機(jī)采用立式安裝，機(jī)座不帶底腳，端蓋與凸緣，軸伸向下。 7 帶傳動的設(shè)計計算 根據(jù)設(shè)計方案及結(jié)構(gòu)，該機(jī)選用普通V帶傳動,它具有緩和載荷沖擊、運(yùn)行平穩(wěn)、無噪音、中心距變化范圍較大、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、使用安全等優(yōu)點(diǎn)。 已知：電動機(jī)功率 ， 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 ，粉碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速。 7.1 確定V帶型號和帶輪直徑 工作情況系數(shù) 計算功率 選帶型號 A型 小帶輪直徑 取 大帶輪直徑 帶傳動滑動率ε一般為1%～2% 取ε=1% 取 大帶輪轉(zhuǎn)速 7.2 計算帶長 求 求 7.3 求中心距 取 根據(jù)實(shí)際確定：中心距 7.4 帶長計算 = 7.5 帶基準(zhǔn)長度 取 7.6 求帶輪包角 小輪包角： 7.7 求帶根數(shù) 傳動比 帶根數(shù) 取3 7.8 求軸上載荷 單根V帶張緊力 = 取 軸上載荷： 取 7.9 帶輪結(jié)構(gòu) 帶速時的帶傳動，其帶輪內(nèi)一般用HT200制造，高速時應(yīng)使用鋼制造，帶輪的速度可達(dá)到。由于該機(jī)帶速為，故帶輪材料選用HT200。在設(shè)計帶輪結(jié)構(gòu)時，應(yīng)使帶輪易于制造，能避免因制造而產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力，重量要輕。查表得，孔徑，帶輪直徑時，可采用輪輻式和腹板式兩種，當(dāng)考慮到易于制造時，應(yīng)采用腹板式。中小直徑的帶輪可以采用腹板式，更小的帶輪可以制造為圓柱形。故該機(jī)小帶輪制造為腹板式。 帶截面尺寸和帶輪輪緣尺寸： 帶型號：A型 頂部寬：13㎜ 節(jié)寬：11.0㎜ 高度： 帶輪基本參數(shù)： 基準(zhǔn)線上槽深，取 ； 基準(zhǔn)線下槽，?。? 槽間距， 槽邊距； 最小輪緣厚，取； 帶輪寬度（—輪槽數(shù)）， 外徑 8 軸的設(shè)計計算 8.1 軸的轉(zhuǎn)速 已知：電動機(jī)轉(zhuǎn)速,粉碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速，傳動比 8.2 軸的輸入功率 電動機(jī) 粉碎機(jī)主軸 ——電動機(jī)與主軸的傳遞效率，帶傳動 8.3 軸轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)轉(zhuǎn)矩： 粉碎機(jī)主軸： 8.4 軸直徑的初步確定 選材：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，, 結(jié)構(gòu)設(shè)計：由《機(jī)械設(shè)計》確定軸的最小直徑： 其中： ——許用切應(yīng)力， 由表16.2 ——軸傳遞功率 ， ——主軸轉(zhuǎn)速， ——系數(shù) ， 由上式可得： 。 8.5 軸的設(shè)計 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則：軸上零件的布置應(yīng)使軸受力合理；軸上零件定位可靠，拆裝方便；軸應(yīng)采用各種應(yīng)力集中和提高軸疲勞強(qiáng)度繁的結(jié)構(gòu)措施；應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于加工制造和保證精度；對于要求剛性大的軸，還應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。根據(jù)以上原則，確定出軸的結(jié)構(gòu)尺寸。 在該設(shè)計中，軸的軸向固定采用軸肩——軸端擋圈的固定方法：軸肩結(jié)構(gòu)簡單，可以承受較大的軸向力，軸端擋圈常用于軸端零件的固定，。為了保證軸的疲勞強(qiáng)度，軸肩處采用過渡圓角，且圓角不應(yīng)太小。 9 軸承的選擇 根據(jù)對該粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和對軸的受力分析可知，由于動齒盤為對稱排列，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動過程中動齒盤所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到動齒盤產(chǎn)生的徑向力為零，但是由于轉(zhuǎn)子自己會產(chǎn)生一定的離心力；同時由于轉(zhuǎn)子自身的重力，會使軸承受到軸向力。因此，在工作過程中軸承同時受到軸向和徑向載荷的作用，且軸承受到的軸向載荷較大，故選擇圓錐滾子軸承中大錐度軸承33205。其主要參數(shù)為：軸承內(nèi)徑d=25mm、軸承外徑D=52mm 。 10 鍵的選擇 鍵、軸的材料都是鋼，鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微。鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力 ，，取。取轉(zhuǎn)軸主軸上與帶輪的連接鍵，動齒盤與主軸的連接鍵選用普通平鍵：選用GB1096——79（A型）。對于與帶輪輪轂連接的鍵，其尺寸為6×6×30. ∴ 該鍵可用 對于與動齒盤相連接的鍵，其尺寸為8×7×18. ∴ 該鍵可用 11 主軸的強(qiáng)度校核 該機(jī)主軸與電動機(jī)軸聯(lián)接是通過帶傳動進(jìn)行連接，傳遞轉(zhuǎn)矩，動齒盤固定在軸上，因此可以認(rèn)為動齒盤對軸的作用力為均布載荷均勻作用在軸上，動齒盤通過鍵與軸聯(lián)接。由于動齒盤的排列呈對稱排列形式，在同一個平面上每個動齒盤所產(chǎn)生的力相等，相互抵消。所以動齒盤產(chǎn)生的離心力對軸的變形無影響，只受到動齒盤的作用力，使其產(chǎn)生彎曲變形，軸除受彎矩外，還受扭曲變形。所以用彎扭組合變形對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。 11.1 作用在軸上的力的分析 由于動齒盤上采用對稱排列方式，其產(chǎn)生的離心力相互抵消，合理為零。計算動齒盤的作用力：根據(jù)鋼板重量的計算公式，不同厚度的鋼板每平方米的理論重量，由可以計算 其中： ——給定厚度的鋼板每平方米的理論重量 ——鋼板厚度 ——鋼板密度， 由于動齒盤面積為 所以動齒盤總重量： 動齒盤重量： 帶輪的作用力由前面計算得： 11.2 軸的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及受力簡圖 （a）軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸如圖11-1所示 圖11-1 由于電動機(jī)的安裝位子處于轉(zhuǎn)動軸的正下方，所以主軸的受力只要計算一個方向的力既可以了，即垂直面的方向。 （d）垂直面(xz平面)受力如圖11-2所示 圖11-2 垂直面支承反力的計算 即 ： 則： 又由 得到： 畫剪力圖（如圖11-3所示）： 圖11-3 （f）垂直面彎矩圖（如圖11-4所示）： 圖11-4 畫扭矩圖（如圖11-5所示）： 圖11-5 該軸受彎矩和扭矩的作用，屬于彎矩和扭矩的組合變形 若按第三強(qiáng)度理論計算，則強(qiáng)度條件應(yīng)為： 又因為退刀鑿的存在，軸的最小直徑為18mm。 即： 所以軸的強(qiáng)度滿足要求。 12 動齒盤的強(qiáng)度校核 12.1 動齒盤的受力分析 由于動齒在動齒盤上的排列及其固定方式對動齒盤的受力情況有較大的影響，從而影響動齒盤的強(qiáng)度，在對動齒盤進(jìn)行校核時，應(yīng)對其進(jìn)行受力分析。動齒盤采用厚度為16㎜的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼A3鋼板制造的。動齒在動齒盤上交錯排列成四圈，按其作用從外圈到里圈依次為粉碎齒（4個扁齒）、細(xì)碎齒（4個圓齒）、粗碎齒（4個圓齒）和攪拌齒（2個圓齒）。所以應(yīng)對動齒盤進(jìn)行強(qiáng)度和剛度等方面得校核。 動齒盤高速旋轉(zhuǎn)的離心力和顆粒的碰撞力，由于動齒盤形狀為圓柱形，在它上面各處直徑相同，則動齒盤各方向產(chǎn)生的離心力相等。 由于動齒盤各方向產(chǎn)生的離心力相等，在轉(zhuǎn)子進(jìn)行轉(zhuǎn)動的過程中，轉(zhuǎn)子運(yùn)行較為平穩(wěn)，振動小，噪音小。 設(shè)粉碎齒受到的的碰撞力為,細(xì)碎齒受到的的碰撞力為,粗碎齒受到的的碰撞力為，攪拌齒受到的的碰撞力為。且它們到中心軸中心的距離分別為、、、。 另有： 得： 12.2 動齒盤扁齒的抗彎強(qiáng)度校核 由于扁齒在工作時受到的碰撞力，且受力均勻，則可認(rèn)為扁齒受到均布載荷的作用，， 均布載荷（如圖12-1所示）： 圖12-1 剪力圖（如圖12-2所示）： 圖12-2 彎矩圖（如圖12-3所示）： 圖12-3 12.3 動齒盤圓齒的擠彎強(qiáng)度校核 由于圓齒在工作時受到的碰撞力，且受力均勻，則可認(rèn)為圓齒受到均布載荷的作用，只要算受力最大的圓齒，如果它滿足抗彎強(qiáng)度要求，則其他的圓齒都滿足， 均布載荷（如圖12-4所示）： 圖12-4 剪力圖（如圖12-5所示）： 圖12-5 彎矩圖（如圖12-6所示）： 圖12-6 13 定齒的強(qiáng)度校核 由于定齒的強(qiáng)度計算即是方齒的強(qiáng)度計算，且外圈單9齒、內(nèi)圈單5齒，設(shè)外圈齒受力為，內(nèi)圈齒受力為。且它們到中心軸中心的距離分別為、。 另有： 得： 由于方齒在工作時受到的碰撞力，且受力均勻，則可認(rèn)為方齒受到均布載荷的作用，只要算受力最大的方齒，如果它滿足抗彎強(qiáng)度要求，則其他的方齒都滿足， 均布載荷（如圖13-1所示）： 圖13-1 剪力圖（如圖13-2所示）： 圖13-2 彎矩圖（如圖13-3所示）： 圖13-3 14 軸承壽命計算 初步設(shè)計該軸承的壽命為，根據(jù)該機(jī)的工作情況，軸承壽命按照額定動載荷的方法計算較為合理：查手冊33205軸承主要性能參數(shù)如下：，，，,,, 14.1 軸承的受力分析 圖14-1 軸承所受徑向力為， 14.2 軸承壽命計算 附加軸向力 軸承軸向力 由于 軸承2被壓緊，故 X、Y值 ，查表得 ， ，查表得 ， 沖擊載荷系數(shù) 考慮中等沖擊，查表得： =1.5 當(dāng)量動載荷 軸承壽命 因為＞，只計算軸承2的壽命 式中： ——以小時計算的軸承額定壽命，各種軸承的使用壽命有推薦值； ——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）； ——軸承壽命指數(shù)，對于滾子軸承，。 所以，軸承壽命滿足要求。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計.高等教育出版社.第4版.1997 [2] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊（軸承）.化工工業(yè)出版社.2004 [3] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊（軸及其聯(lián)接）.化工工業(yè)出版社.2004 [4] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊（機(jī)架設(shè)計）.化工工業(yè)出版社.2004 [5] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊（潤滑與密封）.化工工業(yè)出版社.2004 [6] 趙衛(wèi)軍主編.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計.科學(xué)出版社.2010 [7] 楊恩霞 劉賀平主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計.哈爾濱工程大學(xué)出版社.2009 [8] 劉鴻文主編.材料力學(xué).高等教育出版社.第5版.2011 [9] 何銘新 錢可強(qiáng)主編.機(jī)械制圖.高等教育出版社.第5版.2004 [10] 蔣曉主編.AutoCAD 2008中文版機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程.清華大學(xué)出版社.2008 [11] 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所編.實(shí)用機(jī)械設(shè)計手冊（上）.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社.1985 [12] 李烈柳主編.畜牧飼養(yǎng)機(jī)械使用與維修.金盾出版社.2009 [13] 崔建云主編.食品加工機(jī)械與設(shè)備.中國輕工業(yè)出版社.2004 [14] 張展主編.機(jī)械設(shè)計通用手冊.中國勞動出版社.1994 [15] 卜炎主編.機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊（上冊）.機(jī)械工業(yè)出版社.1999 附 錄 一、生產(chǎn)操作 齒爪式粉碎機(jī)的正確操作是連續(xù)正常生產(chǎn)的保證。操作不正確或疏忽大意，是造成事故的主要原因。正確的操作和使用，也有利于提高生產(chǎn)能力。正確操作，就是嚴(yán)格按照設(shè)備的操作規(guī)程開啟設(shè)備和停止運(yùn)轉(zhuǎn)。操作規(guī)程是生產(chǎn)經(jīng)驗的總結(jié)，并隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)和提高，將逐步完善。 (1) 開車前準(zhǔn)備工作 a認(rèn)真檢查粉碎機(jī)的主要零件，如定齒、動齒、篩片、軸承、V帶輪及V帶是否完好、檢查門和密封墊是否裝好，緊固螺栓等聯(lián)接件是否擰緊。主軸轉(zhuǎn)動是否靈活（應(yīng)無卡阻碰撞和其他障礙物）。 b檢查機(jī)殼內(nèi)有無物料，若物料多，必須清理后方能開車。 c檢查輸送管路（尤其是彎管和水平關(guān)，有力堵塞、漏氣和蜜蜂不嚴(yán)等問題。 d軸承內(nèi)是否有足夠的潤滑油脂。 e檢查輔助設(shè)備如進(jìn)料斗、出料斗插板導(dǎo)向條、流量插板等設(shè)備是否完好。 f檢查完上述工作并把發(fā)現(xiàn)的問題及時處理以后，方可開車。 (2) 啟動、運(yùn)轉(zhuǎn)中注意事項 a準(zhǔn)備工作完成后、即可啟動電機(jī)。電機(jī)啟動后應(yīng)注意電機(jī)的啟動電流、啟動時間及空載電流是否符合電機(jī)特性表。 b設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，才能開動喂料設(shè)備向粉碎機(jī)內(nèi)加料。喂料且可根據(jù)物料的粒度和含水量，予以增減。增減量可根據(jù)電機(jī)的電流來控制。 c操作時必須做到均勻、連續(xù)喂料，這樣可以提高產(chǎn)量。 d嚴(yán)防金屬物及不宜粉碎物進(jìn)入粉碎機(jī)內(nèi)。 e當(dāng)電動機(jī)自動停車時，需查明原因，嚴(yán)禁強(qiáng)行啟動。 f當(dāng)發(fā)生以下情況時必須立即停止喂料，關(guān)閉電動機(jī)。并進(jìn)行檢查和排除故障。 滾動軸承溫度超過70度； 發(fā)現(xiàn)有不正常的聲音（如金屬的擦碰聲）和大量粉塵外漏； 設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)烈震動時應(yīng)立即停車； (3) 停車 a先停喂料機(jī)，待粉碎機(jī)內(nèi)物料全部被粉碎并送出粉碎機(jī)，方可停機(jī)。 b停機(jī)后，打開檢查門，檢查動齒、定齒、篩片等易損件的磨損情況，為下次開車做好準(zhǔn)備工作。 二、設(shè)備維護(hù) 爪式粉碎機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)動中，受到物料和高速氣流的沖擊、摩擦、碰撞和機(jī)器本身產(chǎn)生的震動，使軸承、主軸、齒爪、等等部件磨損、變形、損壞以致失去正常的工作能力。因此應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)。以便預(yù)防設(shè)備過于地磨損和損壞，提高設(shè)備的完好率和延長使用期；減少設(shè)備事故，提高設(shè)備的利用率；及時排除各種可能發(fā)生的事故，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。 設(shè)備的定期檢修 定期檢修是根據(jù)設(shè)備零部件的磨損情況確定的，因此應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)時部件的磨損更換周期而建立小、中、大各種檢修制度。 (1) 小修時需修理檢查的項目（日常維護(hù)） a檢查時擰緊已松動的聯(lián)接螺栓。 b對磨損的齒爪進(jìn)行更換。更換齒爪時應(yīng)做到圓周方向一起進(jìn)行更換，以防失去平衡，在運(yùn)動時產(chǎn)生振動。 c檢查并加足軸承座內(nèi)潤滑油脂，隨時注意軸承溫度。 (2) 中修時需修理檢查的項目 a更換磨損的篩片。 b更換銷軸和銷軸上的螺母。 c檢查軸承座內(nèi)的潤滑油是否變質(zhì)，如變質(zhì)應(yīng)立即清洗軸承并重新加足油脂。 (3) 大修時需修理檢查的項目 a更換軸承。 b檢查主軸無彎曲、裂痕和其他缺陷，進(jìn)行修復(fù)或更換。 c修整機(jī)殼。 d檢查修理電動機(jī)。 e對大修后的爪式粉碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)試。 三、篩網(wǎng)的修理和更換 篩網(wǎng)是由薄板鋼或鐵皮沖孔制成。當(dāng)篩網(wǎng)出現(xiàn)磨損或被異物擊穿時，若損壞面積不大，可用鉚補(bǔ)或錫焊的方法修復(fù)；若大面積損壞，應(yīng)更換新篩。安裝篩網(wǎng)時，應(yīng)使篩孔帶毛刺的一面朝里，光面朝外，篩片和篩圈要貼合嚴(yán)密。環(huán)篩篩片在安裝時其搭接里層茬口應(yīng)順著旋轉(zhuǎn)方向以防物料在搭接處卡住。 四、V帶的張緊與維護(hù) V帶工作一段時間后，會因塑性變形而松弛，使初拉力F0降低，影響帶的正常工作傳動；為此必須重新張緊。常見的張緊裝置有三種； a定期張緊裝置：用定期調(diào)節(jié)中心距的方法，常見的有滑道式和擺架式兩種，通過調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整。 b自動張緊裝置：利用電機(jī)自重，使帶始終在一定的張緊力下工作。 c張緊輪張緊裝置：當(dāng)中心距不可調(diào)節(jié)時，為使V帶只受單向彎曲，可采用張緊輪裝置，張緊一般在松邊內(nèi)側(cè)，并盡量靠近大帶輪，以免小輪包角減少太多，且應(yīng)使其直徑小于帶輪直徑。 d帶傳動安裝時，兩帶輪軸應(yīng)互相平行，各帶輪相對應(yīng)的V型槽對稱平面應(yīng)重合，其誤差不得超過20，以防帶側(cè)面加劇磨損。 e定期檢查V帶：如發(fā)現(xiàn)有的帶松弛或損壞，并影響運(yùn)動或動力傳動，應(yīng)全部更換新帶。新舊帶不能同時使用。 f帶避免與酸，堿，油污等接觸，工作溫度不超過60度。 致 謝 這次齒爪式粉碎機(jī)的設(shè)計是我真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實(shí)踐考驗。通過這次的設(shè)計，我對食品機(jī)械的概念又有了進(jìn)一步的了解。在這次的畢業(yè)設(shè)計查閱資料這一環(huán)節(jié)中，我深刻地認(rèn)識到了作為設(shè)計人員應(yīng)肩擔(dān)的責(zé)任。本次設(shè)計的齒爪式飼料粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工作部件包括殼體、定齒盤、動齒盤和篩網(wǎng)等。采用分體式結(jié)構(gòu)，便于加工制造和安裝。齒爪式粉碎采用以擊碎為主，磨碎為輔的粉碎原理，可加工高細(xì)粒固態(tài)飼料成品，廣泛應(yīng)用于牲畜家禽，水產(chǎn)養(yǎng)殖及醫(yī)藥加工等行業(yè)。 在這里首先要感謝我的老師吳彥紅，在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從如何寫說明書初稿，到零件圖的繪制注意事項，到裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。吳老師耐心、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致對我的畢業(yè)設(shè)計起到很重要的作用。 還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；為我今后的工作起到了不可替代的作用。同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。 33