0029-小型花椒粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)【全套12張CAD圖+PPT+說(shuō)明書(shū)】,全套12張CAD圖+PPT+說(shuō)明書(shū),小型,花椒,粉碎機(jī),設(shè)計(jì),全套,12,十二,cad,ppt,說(shuō)明書(shū),仿單 1 緒論 1.1本課題研究的目的及意義 花椒含有豐富的芳香油成分及微量營(yíng)養(yǎng)成分，具有較高的食用價(jià)值。花椒籽富含油脂，可作為提取工業(yè)油脂的原料，油中所含的特殊成分可作化工合成的原料。另外，花椒特有的芳香氣味對(duì)微生物、昆蟲(chóng)具有很好的殺滅效果，可作為藥材，用于疾病的治療。因此，今后我國(guó)花椒加工應(yīng)注意借鑒日本和韓國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)我國(guó)不同地區(qū)的生活和飲食習(xí)慣，在搜集民間食用及醫(yī)療驗(yàn)方的基礎(chǔ)上，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及方法豐富花椒的花色品種，加強(qiáng)花椒在藥物開(kāi)發(fā)、化工、油料等方面的研究，增加花椒的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)花椒加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。 花椒又可作為日常餐飲加工中重要的芳香作料，粉碎后的花椒粉更有利于花椒的充分利用，深加工后可開(kāi)發(fā)花椒粉、花椒油、精品花椒系列產(chǎn)品?；ń酚质轻t(yī)藥、食品、美發(fā)等行業(yè)的重要原料，其主要成份是揮發(fā)性芳香油、麻味素及各種醇類(lèi)和脂肪酸，這些化學(xué)物質(zhì)具有較高的實(shí)用價(jià)值，也是醫(yī)藥的重要原料。據(jù)調(diào)查，全國(guó)花椒的種植面積正以30％的速度逐年遞增，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量逐漸提高，對(duì)花椒及其產(chǎn)品的需求將不斷加大，這些將成為推進(jìn)我國(guó)花椒產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主動(dòng)力。我國(guó)花椒種植面積雄居世界第一，產(chǎn)量也是世界第一。本課題的研究，一方面將滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，另一方面對(duì)帶動(dòng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展花椒深加工產(chǎn)業(yè)化[2]。 在粉碎工業(yè)粉碎機(jī)的地位是不可或缺的，各種各樣的粉碎機(jī)雖然工作原理不盡相同，但是所產(chǎn)生的意義都是相同的。粉碎是利用機(jī)械的方法克服固體物料內(nèi)的凝聚力而將其破碎的一種操作，屬于尺寸減小機(jī)械的范疇，對(duì)物料施加一定的外力，克服分子間的內(nèi)聚力，就將物料分裂破碎的操作稱(chēng)為尺寸減小，而物料的化學(xué)性質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化。本設(shè)計(jì)從增加粉碎能力和篩分效率入手，進(jìn)行了各種方案的探討，要設(shè)計(jì)一種具有高效、低耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、使用安全的小型粉碎機(jī)[3-4]。 1.2本課題的研究現(xiàn)狀和分析 我國(guó)粉碎機(jī)是隨著20世紀(jì)五六十年代養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。1972年在山東紅旗爪齒式粉碎機(jī)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了全國(guó)系列化。國(guó)內(nèi)常用的普通粉碎機(jī)主要有錘片式和齒爪式兩種，它們都是采用機(jī)械的方法對(duì)原料以沖擊方式進(jìn)行粉碎。被粉碎的原料有谷粒類(lèi)、果蔬類(lèi)、莖稈類(lèi)、餅粕類(lèi)和礦物類(lèi)等，起適用范圍廣泛，通用性強(qiáng)，而且構(gòu)造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，易于控制產(chǎn)品的粒度，適用維修方便、可靠。目前，國(guó)內(nèi)小型粉碎機(jī)多為爪式，產(chǎn)量低、粉碎粒度不易調(diào)整。在農(nóng)戶中還有使用柴油機(jī)帶動(dòng)的粉碎機(jī)（如9F-36 等型號(hào)），其噪音大，使用不方便[5]。 例如：正昌138系列冠軍王粉碎機(jī)采用組合多腔粉碎室，粉碎效率較普通機(jī)型提高l0％一30％。牧羊SWFP66×100型錘片式微粉碎機(jī)采用可調(diào)節(jié)的軸端進(jìn)風(fēng)口。有效改善了粉碎機(jī)的輔助吸風(fēng)系統(tǒng)，提高了粉提高了粉碎效率。 國(guó)外典型的錘片式飼料粉碎機(jī)。由于錘片式粉碎機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，飼料粉碎作業(yè)具有更高的效率、更低的電耗和成本。 例如：北美地區(qū)使用的錘片式粉碎機(jī)，直徑達(dá)1.9m，篩片面積4.5m2，轉(zhuǎn)速3600r／min，錘片線速度107m／s，功率447kW，大多還配有供風(fēng)系統(tǒng)用于氣力輸送。 美國(guó)Roskamp Champion(CPM)公司的HM系列水滴型臥式錘片粉碎機(jī)，篩孔采用交錯(cuò)開(kāi)孔排列布置方式，采用不同篩孔直徑(3．2～4.8mm)的篩片組合使用，效率提高10％～15％，可通過(guò)調(diào)節(jié)錘篩間隙來(lái)控制產(chǎn)品粒度。 荷蘭Van Aarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)兩側(cè)裝有遙控電動(dòng)換篩裝置，在運(yùn)行中即可更換篩板，配有自動(dòng)電磁清潔系統(tǒng)，適應(yīng)性得到提高。 意大利GBS公司的MSVl20／25型立式粉碎機(jī)，機(jī)體內(nèi)部涂覆耐磨材料顯著降低了粉碎機(jī)噪聲。 瑞士Buhler公司的DFZK一2型系列雙立軸錘片式粉碎機(jī)，自動(dòng)控制系統(tǒng)中配備有重顆粒剔除、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堵料等功能，先進(jìn)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力配備使得該機(jī)的單位產(chǎn)量電耗相對(duì)早先機(jī)型有所降低[6]。 1.2.1.現(xiàn)有粉碎機(jī)類(lèi)型及其特點(diǎn)[7] （1）沖擊式粉碎機(jī) 目前帶有內(nèi)分級(jí)結(jié)構(gòu)的沖擊式粉碎機(jī)也很普遍，要注意分級(jí)系統(tǒng)與粉碎機(jī)的粉碎腔的有機(jī)結(jié)合，特別是在分級(jí)系統(tǒng)的葉片設(shè)計(jì)與調(diào)整上氣流的流動(dòng)方面。生產(chǎn)實(shí)踐中，有些企業(yè)往往注重粉碎機(jī)部分而忽略了分極系統(tǒng)，結(jié)果設(shè)備使用不理想。 （2）振動(dòng)粉碎機(jī) 有水平型氣流磨、垂直環(huán)形氣流磨、對(duì)沖式氣流磨、流化床式氣流磨、靶式氣流磨、旋轉(zhuǎn)式氣流粉碎機(jī)等。其粉碎機(jī)理也是靠沖擊，不過(guò)是靠高速氣流推帶物料，使物料與物料、氣流、固定機(jī)件(沖突板)的沖擊而粉碎的干式、連續(xù)作業(yè)。可適用于礦靶式和旋轉(zhuǎn)式還可以用作塑料及纖維分布區(qū)域很窄。又因?yàn)闅怏w在噴嘴處所以粉碎溫度很低，可用于低溫點(diǎn)和粉碎機(jī)的設(shè)各投資大、能耗大、運(yùn)轉(zhuǎn)成本高，所以其應(yīng)用受到了很大限制。一般只在高值高檔產(chǎn)品才使用。此外。尚有稱(chēng)噴射粉碎法的，是氣流粉碎的別稱(chēng)。原理是利用流體能量進(jìn)行噴射而使物料粉碎。有超聲波沖擊粉碎、噴射沖擊、噴氣粉碎等。其本質(zhì)都是在循環(huán)氣流中運(yùn)動(dòng)的粒子能中心部位被加速，引起相互沖突而式粉碎機(jī)一類(lèi)使用于硬質(zhì)性物料粉碎。 （3）膠體磨 膠體磨是一種高速旋轉(zhuǎn)、靠沖擊、剪切和摩擦而粉碎的濕式、連續(xù)作業(yè)國(guó)有多種產(chǎn)品。缺點(diǎn)是對(duì)固液濃度比有一定要求，且要求破碎比鞍大時(shí)，需多次磨才能達(dá)到要求。 （4）錘片式粉碎機(jī) 錘片式粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片對(duì)進(jìn)入粉碎室的物料反復(fù)錘擊，加上轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)離心力作用，使物料與粉碎室內(nèi)的篩片相互撞擊摩擦，利用篩片控制加工產(chǎn)品粒度，粉碎成細(xì)小粉末。粉碎機(jī)采用雙圓盤(pán)轉(zhuǎn)子，中間設(shè)置架板，既作轉(zhuǎn)予骨架支撐兩片圓盤(pán)，又起到風(fēng)機(jī)葉片的作用，在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)造成負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)了軸向高負(fù)壓進(jìn)料和高壓差排料的理想設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，粉碎室比較窄，具有溫度低、噪音小、效率高等特點(diǎn)。適宜制藥、食品、化工、科研、冶金等工業(yè)部門(mén)將含淀粉的物料或礦石等干燥的物料。粒度大小通過(guò)更換不同孔徑的網(wǎng)篩獲得 （5）齒爪式粉碎機(jī) 齒爪式粉碎機(jī)對(duì)物料的粉碎以打擊為主，兼有擠壓、鋸切碎等。其主要有進(jìn)料口、動(dòng)齒盤(pán)轉(zhuǎn)子、定齒盤(pán)、包角為360o的環(huán)篩和排料口等組成。工作時(shí)，物料從喂料斗軸向喂入，落入粉碎室的物料在定齒的支撐作用下，受到定、動(dòng)齒盤(pán)和篩片的沖擊、碰撞與搓擦作用，粉碎后的顆粒通過(guò)篩片進(jìn)入出粉管經(jīng)出料口排出。定齒盤(pán)上有兩圈齒，齒的斷面呈扁矩形，動(dòng)齒盤(pán)上安裝有三圈齒，其橫截?cái)嗝娉蕡A、扁矩形。其缺點(diǎn)是噪聲和粉塵較大。 1.2.2現(xiàn)有的粉碎方法 　 （1）壓碎，物料在兩平面間受到緩慢增長(zhǎng)的壓力作用而粉碎。對(duì)大塊物料，第一步多采用此法處理。 　 （2）劈碎，物料受楔狀刀具的作用而被分裂。多用于脆性材料的破碎。 　 （3）剪碎，物料在兩個(gè)破碎工作面間，如同承受載荷的兩支點(diǎn)（或多支點(diǎn)）梁，除了外力作用點(diǎn)受劈力外，還發(fā)生彎曲折斷。多用于硬脆性大塊物料的破碎。 　 （4）擊碎，外力在瞬間受到外來(lái)的沖擊力而被擊碎。 　 （5) 磨碎，物料在兩個(gè)工作面或各種形狀的研磨面之間受到摩擦、剪切作用而被削成為細(xì)粒。 1.3本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一種小型粉碎機(jī)，采用錘片式、水滴型篩片結(jié)構(gòu)，頂端徑向進(jìn)料，具有操作方便、質(zhì)量輕、生產(chǎn)率高的特點(diǎn)，解決了粉碎機(jī)的過(guò)載問(wèn)題，使電機(jī)工作穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究采用動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)粉碎機(jī)，將花椒粉碎，花椒在粉碎室內(nèi)受錘片與物料問(wèn)相互撞擊，粉碎成細(xì)小粉末實(shí)現(xiàn)對(duì)花椒的中等粉碎，要求成品粒度0.1-2mm。 （1）根據(jù)花椒粉碎機(jī)的生產(chǎn)率選擇合適的配套功率。 （2）確定傳動(dòng)方式。 （3）根據(jù)配套功率設(shè)計(jì)粉碎室寬度B、錘片數(shù)Z、轉(zhuǎn)子直徑D等。 （4）畫(huà)出零件圖和裝配圖。 （5）對(duì)軸和鍵進(jìn)行校核計(jì)算。 （6）制定粉碎機(jī)的注意事項(xiàng)、日常維護(hù)和檢修方案。 2 錘片式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)說(shuō)明 2.1錘片式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖 經(jīng)過(guò)探討，確定小型花椒粉碎機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子、錘片、主軸、喂料口、閘板、篩子、粉碎室、機(jī)架等。 整個(gè)機(jī)體左右對(duì)稱(chēng)，轉(zhuǎn)子可以正反轉(zhuǎn)工作。當(dāng)錘片一側(cè)磨損后，可改變轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向，不需停車(chē)來(lái)調(diào)換錘片。 1. 喂料斗 2.閘板 3.粉碎室 4.轉(zhuǎn)子 5.軸 6.錘片 7.篩片 8.出料口 9.機(jī)架 圖2-1 錘片式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖 2.2錘片式粉碎機(jī)的工作原理 工作時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)粉碎機(jī)的軸高速回轉(zhuǎn)，物料從喂料斗進(jìn)入粉碎室后,受到高速回轉(zhuǎn)錘片的打擊而破裂,并以較高的速度飛向篩片,與篩片撞擊和摩擦后進(jìn)一步破碎,通過(guò)如此反復(fù)打擊, 物料被粉碎成小碎粒。利用篩片孔的直徑控制加工產(chǎn)品粒度，最后粉碎成細(xì)0.1—2mm的小粉末 ，粉碎后的顆粒通過(guò)篩片進(jìn)入出粉管經(jīng)出料口排出。錘片粉碎機(jī)的工作過(guò)程主要由兩方面構(gòu)成:一是物料受錘片的沖擊作用；二是錘片和物料、篩片和物料相互間的摩擦作用。 3 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 綜合考慮效率、質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)性能、生產(chǎn)條件。選擇用普通V帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)[9]。 3.1電動(dòng)機(jī)選擇 (1)配用的電動(dòng)機(jī)的功率P(KW)的大小，要根據(jù)粉碎機(jī)粉碎花椒的生產(chǎn)能力Q(t/h)來(lái)決定，不宜過(guò)大或過(guò)小。一般應(yīng)按下式計(jì)算：P=(6.4～10.5)Q。如要求粉碎得較細(xì)，系數(shù)的值可取大一點(diǎn)，，如要求粉碎得較粗，系數(shù)的值可取小一點(diǎn)。，按照經(jīng)驗(yàn)取Q=100kg/h，則電動(dòng)機(jī)的功率P=10.5×100×103=1.05kw，查機(jī)械手冊(cè)[10]綜合考慮選用Y型三相異步電動(dòng)機(jī)Y90s-2。 表3-1 電動(dòng)機(jī)主要性能 型 號(hào) 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 額定電流 A 效 率 % 功率因數(shù) 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 Y90s-2 1.5 2840 3.44 78 0.78 2.3 22 表3-2 電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸 中心高 H 外形尺寸 L×(AC/2+AD)×HD 底腳安裝尺寸 A×B 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 D×E 裝鍵部位尺寸 F 90 310×245×190 190×140 10 24×50 8 電動(dòng)機(jī)主要外形安裝尺寸如圖3-1 3.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）確定計(jì)算功率 Pca=kAP=1.0×1.05×1.05=1.10KW （3-1） 其中kA為工作系數(shù)，P為傳動(dòng)的額定功率。 （2）選擇V帶的帶型 根據(jù)Pca、n1 由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖8—11選用Y型帶。 （3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速V ①初選主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表8—6和表8—8，取大帶輪的基準(zhǔn)直徑 =40mm≥=20mm。 （3-2） ②驗(yàn)算帶速V =m/s （3-3） 因?yàn)?m/s，作用在軸上的壓力為 280.78N （3-15） 3.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪的材料選擇HT150，由小帶輪的基準(zhǔn)直徑=40mm<2.5d=2.5×20=50mm，因此小帶輪可采用實(shí)心式；由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表8—10得Y型槽的結(jié)構(gòu)尺寸bd=5.3mm,ha=1.6mm,e=8mm,Z=2，da=dd+2ha=40+2×1.6=43.2mm，B=(Z—1)e×2f=(2—1)×8+2×6=20mm。 圖3—2 小帶輪結(jié)構(gòu) 大帶輪的材料選擇HT150，由大帶輪的基準(zhǔn)直徑=100mm<2.5d=2.5×24=60mm，因此大帶輪可采用腹板式,由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表8—10得Y型槽的結(jié)構(gòu)尺bd=5.3mm,ha=1.6mm,e=8mm,Z=2，da=dd+2ha=100+2×1.6=103.2mm，B=(Z—1)e×2f=(2—1)×8+2×6=20mm。 圖3—3 大帶輪結(jié)構(gòu) 4 錘片式粉碎機(jī)的零件說(shuō)明 4.1轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)直徑D（mm）、粉碎室寬度B（mm）和主軸轉(zhuǎn)速n (r/min) 先確定DB的關(guān)系，為了降低噪音，一般采用大轉(zhuǎn)子低轉(zhuǎn)速，確定要根據(jù)粉碎物料的品種具體分析。如果以粉碎個(gè)谷物顆粒為主，要采用較小的B和較大的D。 由下經(jīng)驗(yàn)公式求轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)直徑D(mm)和粉碎室寬度(Bm)的關(guān)系 DB===0.01375； (4-1) =1.32.8，取=1.5。 (4-2) 式中為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般=0．550.75，N為配套電動(dòng)機(jī)的功率，N=1.5kw. 由（1）和（2）可得：D=180mm,B=120mm, 主軸轉(zhuǎn)速===3372r/min； (4-3) 式中V為錘片末端線速度，對(duì)于粉碎花椒V=60m/s，r為錘片末端到主軸中心的距離mm[5]。 4.2錘片選擇 錘片式粉碎機(jī)的錘片的性能比較如下圖所示： 表4-1 常見(jiàn)錘片使用性能比較 錘片類(lèi)型 使用性能 矩形錘片 通用性好，形狀簡(jiǎn)單，易制造。 焊耐磨合金 延長(zhǎng)使用壽命，制造成本較高。 尖角錘片 適于粉碎纖維質(zhì)物料，但耐磨性差。 環(huán)形錘片 只有一個(gè)銷(xiāo)孔，工作中自動(dòng)變換工作角，因此磨損均勻，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 錘片是錘式粉碎機(jī)最主要的工作部件，也是易損件。對(duì)于花椒粉碎，選用矩形錘片，但常規(guī)錘片材料存在一定缺陷，在錘片強(qiáng)化設(shè)計(jì)中，為克服低碳鋼、中碳鋼和特種鑄鐵的缺點(diǎn)，考慮在錘片工作棱角堆焊碳化鎢合金，對(duì)錘片進(jìn)行表面硬化處理，堆層厚1～3mm。按中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇I型：120—40—4 SB/T 10118-92，材料為65Mn鋼。 圖4-1 錘片的結(jié)構(gòu)和三維圖 錘片數(shù)目Z===12.1 (4-4) 式中δ—錘片厚度，粉碎谷物時(shí)，δ=2~4mm；粉碎莖稈，δ=5~6mm；粉碎骨頭和貝殼，δ=6~10mm K—錘片配置密度系數(shù)，K=0.28~0.42，取小值時(shí)粉碎粒度較大。 取整數(shù)Z=12片，錘片材料為65Mn鋼，兩端工作區(qū)熱處理后硬度為HRC56~62，采用錘片排列采 用對(duì)稱(chēng)交錯(cuò)式，軌跡均勻卻，而且錘片排列左右對(duì)稱(chēng)，4根銷(xiāo)軸上的合力作用在同一平面上，對(duì)稱(chēng) 軸相互平衡，因此平衡性好。 4.3篩子設(shè)計(jì) 篩面是錘式粉碎機(jī)的排料裝置，也是主要易損部件之一，其形狀和尺寸對(duì)粉碎效能有重大影響。一般設(shè)在轉(zhuǎn)子下半周的位置(底篩)，在粉碎加工中，考慮到多物料多粒度的要求，應(yīng)采用底篩或環(huán)篩。錘式粉碎機(jī)所用的篩片根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于錘片粉碎機(jī)篩片的標(biāo)準(zhǔn)選擇2mm厚的優(yōu)質(zhì)鋼板沖孔制成。篩孔的形狀通常是圓孔或長(zhǎng)孔。篩孔孔徑根據(jù)粒度要求設(shè)計(jì)，選取孔徑為2mm的圓孔[8]。 表4-2 篩板開(kāi)孔率 項(xiàng)目 孔徑/mm 篩孔徑/mm 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2 2.5 3 3.5 4 孔間距/mm 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 開(kāi)孔率/% 12.6 17.8 22.5 23.4 32.4 40 46 50 54 57.6 圖4—2 篩子結(jié)構(gòu) 4.4錘篩間隙設(shè)計(jì) 錘篩間隙是指轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)錘片末端與篩板內(nèi)表面之間距離，如圖所示，它直接決定粉碎室物料層的厚度物料層太厚，摩擦粗碎作用減弱，粉碎可能將篩孔堵塞而不易穿過(guò)篩孔：物料厚太薄，則物料太易穿過(guò)，對(duì)粉碎粒度有影響。間隙的大小主要取決于篩孔直徑和被粉碎物料的品種，對(duì)于一定物料和篩孔有其最佳的錘篩間隙。據(jù)我國(guó)系列設(shè)計(jì)錘片式粉碎機(jī)的正交試驗(yàn)結(jié)果，推薦谷物4～8mm；秸桿10～14mm。對(duì)于粉碎花椒選擇4mm[8]。 圖4-4 錘篩間隙 4.5轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì) 采用雙圓盤(pán)轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子中間用套筒和鍵定位，在錘片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)造成負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)了軸向高負(fù)壓進(jìn)料和高壓差排料。 圖4-5 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和三維圖 4.6喂料裝置設(shè)計(jì) 將喂料方式設(shè)計(jì)為徑向頂部喂入，這樣設(shè)計(jì)的好處是①可使該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，對(duì)物料的喂入可起一定的調(diào)節(jié)作用， 增加粉碎室內(nèi)的風(fēng)壓，提高排粉能力。②進(jìn)料口四周均與水平面夾角為，更有利于物料的導(dǎo)向與進(jìn)入粉碎室。如圖所示。 圖4-6 喂料裝置 4.7閘板設(shè)計(jì) 采用手動(dòng)控制閘板式，閘板主要是控制進(jìn)料量的大小和進(jìn)料速度，如下圖。 圖4-7 閘板 4.8粉碎室設(shè)計(jì) 一般粉碎室的形狀均采用圓形，而物料進(jìn)入錘式粉碎機(jī)的圓形粉碎室，受到高速旋轉(zhuǎn)的錘片的作用后，形成物料層，并作與錘片運(yùn)動(dòng)方向相同的圓周運(yùn)動(dòng)，這種物料層環(huán)流運(yùn)動(dòng)的速度為錘片速度的70％左右，圓形粉碎室內(nèi)的環(huán)流層由于離心力的作用，使大顆粒在外、小顆粒在內(nèi)，這樣既不利于排粉，又減少了粉料受打擊的機(jī)會(huì)，使大部分粉料不是立即受到正面打擊而破裂，而是受到偏心沖擊，而受偏心沖擊的物料，在沖擊點(diǎn)與物料重心之間產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)力矩，該力矩只能使物料產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而不易破裂，造成能量的很大浪費(fèi)。所以，物料在圓形粉碎室所受偏心沖擊現(xiàn)象和物料環(huán)流氣流層的存在，是錘式粉碎機(jī)性能低、效率差的根本原因。因此改變粉碎室的形狀是提高粉碎效率的重要途徑之一。 本設(shè)計(jì)為了提高粉碎效率,采用水滴形粉碎室所謂水滴形粉碎室，顧名思義，即粉碎室的形狀像水滴、篩片在粉碎室內(nèi)也呈水滴狀。采用水滴形粉碎室，可以改變物料層的分布狀態(tài)，使物料的環(huán)流運(yùn)動(dòng)—?dú)饬鲗釉獾接辛Φ钠茐?，在水滴形粉碎室?nèi)，物料由軸向喂入，進(jìn)入粉碎室后，先作圓周運(yùn)動(dòng)，然后作直線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生折射后，其加速度驟然減少，產(chǎn)生反向加速度后，又與錘片相撞，再作圓周運(yùn)動(dòng)。這種周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)能有效地破壞物料的環(huán)流層，且不會(huì)出現(xiàn)大在外、小在內(nèi)的層次分明的混合環(huán)流。物料在粉碎室內(nèi)處于混合狀態(tài)，在混亂中大粒再次受錘片打擊，而細(xì)碎的粒料、粉料則及時(shí)排出。如下圖： 圖4-8 圓形粉碎室（左）,水滴形粉碎室（右） 5 軸的設(shè)計(jì) ⑴計(jì)算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 =P=1.5×0.96×0.98=1.38kw； （5-1） 式中為帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率，為軸承的傳動(dòng)效率， =3372r/min； （5-2） =950000=9500003388.79Nmm。 （5-3） ⑵初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表15—3，取。 17.2mm， （5-4） 考慮到軸上有兩個(gè)鍵槽，所以19.436mm，查手冊(cè)取20mm。 （5-5） (3)裝配方案 轉(zhuǎn)子、套筒、轉(zhuǎn)子從左邊裝，軸承各從兩邊裝。 (4)軸的結(jié)構(gòu)如圖 軸的材料：軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)格便宜，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，所以本設(shè)計(jì)采用45號(hào)鋼作為軸的材料,調(diào)制處理。 圖6-1 軸的結(jié)構(gòu) 圖6-2 軸的三維圖 6 鍵選擇與校核 鍵主要是為了實(shí)現(xiàn)軸上零件的周向定位來(lái)傳遞轉(zhuǎn)距，鍵的形式用多種，，根據(jù)傳動(dòng)的要求，鍵的選擇根據(jù)軸的直徑的不同，應(yīng)該選擇不同型號(hào)的鍵，第一處軸的直徑D=20mm選擇GB/T1096鍵6×6×16,軸的材料是45號(hào)鋼，且屬于靜聯(lián)接機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表6-2查得許用擠壓應(yīng)力為[σp]=120-150MPa,取其平均值[σp]=135MPa。鍵的工作長(zhǎng)度為,鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度為。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版式6-1可得 （6-1） T—傳遞的轉(zhuǎn)矩（N.M）， d—軸的直徑（mm）， l—鍵的工作長(zhǎng)度（mm）；A型，l=L－b， k—鍵與輪轂的接觸高度（mm）；k=h－t，h為鍵的高度， b—鍵的寬度（mm）， t—切向鍵工作面寬度（mm）， —鍵的許用切應(yīng)力（MPa）， —鍵連接的許用擠壓應(yīng)力（MPa）， 可見(jiàn)聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足，即該鍵可以正常工作。 第二處軸徑D=31mm選擇GB/T1096鍵10×8×90。軸的材料是45號(hào)鋼。且屬于靜聯(lián)接機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表6-2查得許用擠壓應(yīng)力為[σp]=120-150MPa,取其平均值[σp]=135MPa。鍵的工作長(zhǎng)度為,鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度為。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版式6-1可得 （6-2） T—傳遞的轉(zhuǎn)矩（N.m）, d—軸的直徑（mm）, l—鍵的工作長(zhǎng)度（mm）；A型，l=L－b, k—鍵與輪轂的接觸高度（mm）；k=h－t,h為鍵的高度， b—鍵的寬度（mm）， t—切向鍵工作面寬度（mm）， —鍵的許用切應(yīng)力（MPa）， —鍵連接的許用擠壓應(yīng)力（MPa）， 可見(jiàn)聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足，即該鍵可以正常工作。 7 軸的校核 1)求水平面的支反力 ，（為單根V 帶的預(yù)緊力） （7-1） 148N 根據(jù)∑A=0 109.5× （7-2） =2007.2N ∑B=0 (109.5+101)+101=69.5 （7-3） =-15819.5N 2)求垂直面內(nèi)的支反力 =2758.05N =4020.4N ∑A=0 109.5=(101+69.5)+101 （7-4） =-92.2N ∑B=0 (109.5+101)+101=101 （7-5） =-1727.8N 3)求水平面內(nèi)的彎矩圖 ×=-15819.5×=-305.5Nm （7-6） ×=2007.2×=193.8Nm （7-7） 4)求垂直面內(nèi)的彎矩圖 =×=-1727.8×=-333.6Nm （7-8） =×=-92.2×=-8.9Nmm （7-9） 5)合彎矩 =361.4Nm （7-10） = 333.7Nm 6)扭矩 T=9550000P/n=Nmm （7-11） 圖7-1 校核圖 8 軸承 8.1軸承的選擇 根據(jù)軸的直徑的不同，應(yīng)該選擇不同型號(hào)的軸承。主軸通過(guò)粉碎室內(nèi)腔，其兩端由軸承固定在機(jī)架上同時(shí)主要承受錘片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向力，同時(shí)承受一部分軸向竄動(dòng)力。所以本設(shè)計(jì)選用的軸承是：深溝球軸承[12]。 已知此處軸徑，所以選內(nèi)徑為25mm的軸承，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中選擇深溝球軸承；查表6-1，選擇型號(hào)為6007GB/T276—94的軸承。另一處已知軸徑為，所以選內(nèi)徑也為25mm的軸承，選擇型號(hào)也為6007GB/T 276—94的軸承。所選的軸承基本參數(shù)如下： d=25mm， D=37mm， B=7mm。 8.2軸承的潤(rùn)滑和密封 潤(rùn)滑是保證機(jī)械裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)、提高其工作能力的重要的技術(shù)手段。潤(rùn)滑劑在機(jī)械設(shè)備工作中起如下的作用： 1）減少摩擦與磨損； 2) 散熱； 3) 清洗工作表面； 4) 提高密封效果。 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式一般根據(jù)dn值選擇（d為滾動(dòng)軸承內(nèi)徑，mm；n為滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)速，r/min），具體選擇方法參考下表。表中所列為最低程度應(yīng)采用的潤(rùn)滑方式。通過(guò)計(jì)算得dn=25×3372<1.5×105 ，因此選擇注潤(rùn)滑脂，用示加注油杯潤(rùn)滑脂。 表8-1 滾動(dòng)軸承dn值與潤(rùn)滑方法 軸承類(lèi)型 油潤(rùn)滑 脂潤(rùn)滑 浸油潤(rùn)滑 滴油潤(rùn)滑 壓力供油潤(rùn)滑 油霧潤(rùn)滑 深溝球軸承 16 25 40 60 >60 潤(rùn)滑脂的流動(dòng)性差，不易流失，承載能力強(qiáng)，但發(fā)熱量大，采用脂潤(rùn)滑時(shí)裝脂量不應(yīng)過(guò)多，一般填充量不超過(guò)可填充空間的1/3~1/2。 8.3軸承的密封 機(jī)械結(jié)構(gòu)密封主要是防止灰塵水分等進(jìn)入軸承，采用接觸式密封，毛氈圈密封。 8.4軸承端蓋的設(shè)計(jì) d0=d3+1=6+1=7mm；D0=D+2.5d3=37+2.5×6=52mm；D0=D+2.5d3=52+15=67mm； e=5mm；m=11； 圖8—1 軸承端蓋結(jié)構(gòu) 9 軸系零件的定位 9.1軸向定位 為了防止軸上零件發(fā)生沿軸向的移動(dòng)，必須對(duì)其進(jìn)行定位，根據(jù)軸上零件的的安裝要求和對(duì)軸的結(jié)要求，要選擇不同的定位方式，軸肩定位、套筒定位、軸端擋圈，在本設(shè)計(jì)中有用到，具體的結(jié)構(gòu)和參數(shù)見(jiàn)零件圖和明細(xì)表。 9.2周向定位 鍵主要是為了實(shí)現(xiàn)軸上零件的周向定位來(lái)傳遞轉(zhuǎn)距，鍵的形式用多種，因此要根據(jù)不同的要求來(lái)選擇不同型號(hào)的鍵，根據(jù)傳動(dòng)的要求，本設(shè)計(jì)全部采用圓頭普通平鍵（A型），它的兩個(gè)側(cè)面是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙，其主要特點(diǎn)是定心性好、拆裝方便。 10 機(jī)架設(shè)計(jì) 錘片式粉碎機(jī)的安裝，可根據(jù)體情況來(lái)確定若有固定的加工房，不需要移動(dòng)時(shí)，可安裝在固定的水泥基礎(chǔ)或堅(jiān)固的木質(zhì)機(jī)架上，用地腳螺栓固定，工作地點(diǎn)需要經(jīng)常移動(dòng)時(shí)，可把動(dòng)力機(jī)和粉碎機(jī)安裝在同一個(gè)機(jī)架上?？紤]整機(jī)的固定，采用角鋼焊接成一個(gè)機(jī)架。 11 箱體的設(shè)計(jì) 考慮到箱體的安裝設(shè)計(jì)，箱體的材料為鑄鐵，其結(jié)構(gòu)尺寸由安裝距來(lái)確定。其技術(shù)要求是： ⑴ 裝配前所有零件進(jìn)行清洗機(jī)體內(nèi)壁涂耐油油漆； ⑵ 在軸承潤(rùn)滑油杯中加入潤(rùn)滑油； ⑶ 箱體邊緣處捏合要緊湊，邊緣要對(duì)齊。 12 錘片式粉碎機(jī)注意事項(xiàng)、調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng) 錘片式粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片擊碎物料的一種機(jī)械。如果使用、維護(hù)不當(dāng)，不僅會(huì)嚴(yán)重影響粉碎質(zhì)量，而且會(huì)縮短粉碎機(jī)的使用壽命。 （l）一般要求粉碎時(shí)花椒一定要干燥，否則會(huì)堵住篩孔，物料不易被粉碎生產(chǎn)率和度電產(chǎn)量都要降低。 （2）錘篩間隙不可過(guò)大或過(guò)小 錘篩間隙是指錘片端部與篩片之間的間隙，此間隙對(duì)粉碎機(jī)的工作性能有較大影響。當(dāng)錘篩間隙較大時(shí)，在飼料中靠近篩面的飼料顆粒不易與篩片接觸，受打擊的機(jī)會(huì)少， 同時(shí)篩片對(duì)它們的摩擦作用也會(huì)因速度低而減弱，因此度電產(chǎn)量下降，成品變粗。間隙大到一定程度時(shí)，篩面上的飼料顆粒運(yùn)動(dòng)速度過(guò)慢，甚至堵塞篩孔，使生產(chǎn)率進(jìn)一步下降。當(dāng)錘篩間隙較小時(shí)，外圈飼料受到錘片打擊的機(jī)會(huì)多，在篩面上的飼料運(yùn)動(dòng)速度高，不易穿過(guò)篩孔，使摩擦粉碎的作用增大，將飼料粉碎得過(guò)細(xì)，更加不利于排粉，不但浪費(fèi)動(dòng)力，使度電產(chǎn)量下降，而且成品也顯過(guò)細(xì)。 （3）在滿足要求的前提下，應(yīng)盡量選用較大篩孔直徑的篩片 篩孔直徑對(duì)粉碎機(jī)度電產(chǎn)量的影響非常顯著，同時(shí)也直接影響被粉碎花椒的細(xì)碎率(花椒顆粒的平均直徑)?；ń芳?xì)碎度M=(0.25～0.33)d。篩孔直徑越大，度電產(chǎn)量越高，但粉碎的物料越粗。因此，在滿足粉碎要求的前提下，應(yīng)盡量選用較大孔直徑的篩片。 （4）要注意機(jī)器的平衡 粉碎機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器，在出廠時(shí)均經(jīng)過(guò)動(dòng)、靜平衡試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用之后，當(dāng)錘片棱角磨損到錘片寬度的1／2時(shí)，換邊或調(diào)頭必須在原位進(jìn)行。需更換新錘片時(shí)，要重新稱(chēng)配組，并保證每組質(zhì)量差不超過(guò)5g，避免影響機(jī)器的平衡而產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。 （5）試機(jī) 粉碎機(jī)安裝后，在投產(chǎn)之前，必須對(duì)機(jī)器進(jìn)行全面的檢查，檢查內(nèi)容如下： ①安全裝置是否配套，完善、可靠。 ②各個(gè)連接部分的可靠，機(jī)器安裝在基礎(chǔ)或機(jī)架上是否牢固。各緊固螺栓是否有松動(dòng)或脫落現(xiàn)象。 ③打開(kāi)機(jī)蓋撿查粉碎室內(nèi)有無(wú)雜物 ，轉(zhuǎn)子上各零部件是否完好，開(kāi)口銷(xiāo)是否脫落或損壞。若沒(méi)有什么問(wèn)題，可放下機(jī)蓋，旋緊六角把手，使機(jī)蓋壓緊在機(jī)座上，再用手轉(zhuǎn)動(dòng)主軸皮帶輪，轉(zhuǎn)子應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，不得有異常的碰擊聲。 ④檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)。 如果各方面都符臺(tái)要求，就可以開(kāi)機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)1 h ，應(yīng)檢查軸承溫升和各部位零件是否異常，軸承的溫升不得超過(guò)35攝氏度。一般可用普通的溫度計(jì)插入黃油杯里來(lái)進(jìn)行檢查（溫度計(jì)測(cè)得的溫度減去室溫就是溫升值），各部位都符合要求是，就可以投入生產(chǎn)。新機(jī)在初次使用時(shí)，最好是先加工谷殼或秕谷，干草，以使其清理機(jī)內(nèi)的油污，鐵銹等。 （6）操作 ①被加工的物料必須干燥（對(duì)于花椒含水量≤15%），否則容易堵賽篩孔，影響生產(chǎn)效率。在粉碎加工之前，必須先清除物料中的石子，鐵釘?shù)扔参?，以免損壞機(jī)器。 ②機(jī)器開(kāi)動(dòng)后，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，方可喂料。喂料時(shí)，應(yīng)由少到多，逐步增加到額定負(fù)荷。同時(shí)，喂料必須均勻連續(xù)，不要時(shí)多時(shí)少，并應(yīng)經(jīng)常注意機(jī)器的負(fù)荷情況，若發(fā)現(xiàn)超負(fù)荷轉(zhuǎn)速下降，應(yīng)停止喂料，等轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常，再繼續(xù)喂料。 ③在工作過(guò)程中，使用集粉袋時(shí)，應(yīng)經(jīng)常拍打布袋，使它既能增加透氣性，又能使粉料積聚在布袋的尾部。當(dāng)布袋里集聚到一定數(shù)量的粉料時(shí)（一般為布袋容積的四分之一至三分之一左右）就 應(yīng)及時(shí)出粉。出粉時(shí)，可將布袋的中部扎緊，打開(kāi)尾部的活結(jié)，把粉料裝進(jìn)盛粉筐或盛粉布袋。 ④做好粉碎機(jī)的維修和保養(yǎng)工作，是使機(jī)器經(jīng)常處在完好的技術(shù)狀態(tài)，延長(zhǎng)使用壽命的重要保證。對(duì)保養(yǎng)和維修工作，應(yīng)做到忙時(shí)不忘記，閑時(shí)不放松。 13 結(jié)論 我所選設(shè)計(jì)題目是“小型花椒粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)”，之所以選擇這個(gè)題目，是因?yàn)槲覍?duì)這個(gè)課題比較的感興趣。經(jīng)過(guò)查找資料和老師的指導(dǎo)，以及上網(wǎng)搜集相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書(shū)籍等，終于對(duì)粉碎機(jī)有了一定得了解，心里有了大體的思路。對(duì)于本次設(shè)計(jì)錘片式粉碎機(jī)得出以下結(jié)論： （1）首先了解花椒的特性，查資料確定花椒能被錘片劈碎的線速度為60m/s 。理解了粉碎的概念和現(xiàn)有的粉碎類(lèi)型，制定出用錘片式粉碎機(jī)粉碎花椒的方案。 （2）綜合考慮效率、質(zhì)量、生產(chǎn)條件，帶傳動(dòng)具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，采用帶傳動(dòng)，以小功率的電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源。 （3）在對(duì)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)直徑、粉碎室的寬度、粉碎室的設(shè)計(jì)時(shí)參考文獻(xiàn)中的經(jīng)驗(yàn)公式求的，錘片和篩子根據(jù)錘片式粉碎機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇的。 （4）軸的設(shè)計(jì)主要考慮易于裝拆和加工，以及軸上零件（轉(zhuǎn)子）的固定和定位。 （5）軸系零件的定位，選擇A型鍵是固定轉(zhuǎn)子，不讓其和軸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，鍵的兩個(gè)側(cè)面是主要的工作面，其定心性好，裝拆方便。 （6）軸承的主要承受錘片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向力，同時(shí)承受一部分軸向竄動(dòng)力，因此選擇深溝球軸承。 （7）對(duì)于錘篩間隙主要考慮花椒含有花椒油，因此對(duì)于粉碎花椒錘篩間隙選擇4mm，過(guò)小粉碎可能將篩孔堵塞而不易穿過(guò)篩孔。 總之，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在對(duì)這四年所學(xué)知識(shí)一次總結(jié)，由于知識(shí)量不足，難免會(huì)有許多考慮不到的地方，還請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我基本掌握錘片式粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的基本方法，并提高分析和解決實(shí)際工程計(jì)算能力等方面，進(jìn)一步鞏固了農(nóng)業(yè)機(jī)械專(zhuān)業(yè)所學(xué)的知識(shí)，同運(yùn)用了畫(huà)化幾何、機(jī)械基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)、AutoCAD制圖、機(jī)械工程材料、互換性與技術(shù)測(cè)量等方面的知識(shí)，而且自學(xué)了pre三維制圖軟件，繪制出一些簡(jiǎn)單的零件圖；同時(shí)也掌握了文獻(xiàn)資料的查找技巧，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定必要的基礎(chǔ)。 致謝 參考文獻(xiàn) [1] 王艷.花椒開(kāi)發(fā)利用價(jià)值及豐產(chǎn)栽培技術(shù)[J],林業(yè)科技，2009（2）：21—22． [2] 鄭大成.花椒深加工技木[J],技術(shù)與市場(chǎng),2009(6），105． [3] 沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[M],北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1993. 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