课程设计--锤片式粉碎机设计.doc

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云南农业大学机电工程学院课程设计

科类工科学号2011310595

本科生课程设计

锤片式粉碎机设计

何照选

指导教师：

蔡宗寿职称副教授

云南农业大学昆明黑龙潭650201

学院：

机电工程学院

专业：

农业机械化及其自动化年级：

2011

云南农业大学

2015年5月22日

目录

目录 I

1、任务书 1

1.1课程设计的目的 1

1.2课程设计任务的内容 1

1.3课程设计的步骤 1

1.4课程设计中应注意的问题 2

1.5设计参数要求 2

2电机的选择 2

3主轴转速设计 3

4带和带轮的设计 3

5转子的末端速度 4

6转子直径 4

7粉碎室宽度 4

8校核生产率 5

9锤筛间隙 5

10锤片数目与排列方式 6

10.1锤片类型选择 6

10.2锤片数目 7

10.3排列方法 7

11筛片 8

12轴的设计 8

13锤片式粉碎机安装，技术参数分析及其检修 9

13.1安装 9

12.2技术参数分析 9

12.3饲料粉碎机的检修 10

设计心得 10

参考文献 11

I

锤片式粉碎机设计

1、任务书

1.1课程设计的目的

课程设计是《农产品加工机械》课程重要的综合性与实践性教学环节。

其基本目的是：

（1）、综合运用农产品加工机械课程和其它先修课程的知识，分析和解决加工机械中的问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

（2）、通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。

（3）、通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。

1.2课程设计任务的内容

（1）装配工作图1张（A0或A1图纸）

（2）零件工作图3张

（3）设计计算说明书1份

1.3课程设计的步骤

（1）设计准备：

阅读设计任务书，明确设计任务；

现场参观，看教学录像，拆装减速器，阅读课程设计指导书；

准备设计资料及绘图用具

（2）传动装置总体设计：

拟订传动方案；

选择电动机；

计算传动装置运动和动力参数

（3）传动零件设计计算：

各级传动件的设计计算

（4）装配图设计

（5）零件工作图设计

（6）编写设计说明书：

整理和编写课程设计计算说明书

（7）实践总结及答辩：

进行课程设计总结，完成答辩准备工作

1.4课程设计中应注意的问题

（1）农产品加工机械课程设计是在教师指导下由学生独立完成的，也是对学生进行的一次较全面的设计训练。

学生应明确设计任务，掌握设计进度，认真设计。

每个阶段完成后认真检查，提倡独立思考，有错误要认真修改，精益求精。

（2）课程设计进程的各阶段是相互联系的。

设计时，零、部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、经济性以及标准化、系列化等要求。

由于影响零、部件结构尺寸的因素很多，随着设计的进展，考虑的问题会更全面、合理，故后阶段设计要对前阶段设计中不合理结构尺寸进行必要的修改。

所以，课程设计要边计算、边绘图，反复修改，设计计算和绘图交替进行。

（3）学习和善于利用长期以来所积累的宝贵设计经验和资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。

然而，任何一项设计任务均可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，即要合理地吸取，又不可盲目地照搬、照抄。

（4）在设计中贯彻标准化、系列化与通用化可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是机械设计应遵循的原则之一，也是设计质量的一项评价指标。

在课程设计中应熟悉和正确采用各种有关技术标准与规范，尽量采用标准件，兵注意一些尺寸需圆整为标准尺寸。

同时，设计中应减少材料的品种和标准件的规格。

1.5设计参数要求

（1）生产率：

120kg/h

（2）喂入方式：

切向喂入

（3）锤片：

国家标准锤片I型

（4）壳体：

铸件

（5）传动方式：

带传动

2电机的选择

配用动力机械的功率（N）的大小，要根据粉碎机的生产能力（Q）来决定，不宜过大或过小。

一般应按下式计算：

N=（6.4--10.5）Q。

Q的单位是千瓦，Q的单位是吨/小时。

如要求粉碎得较细，系数的值可取大一点，如要求粉碎得较粗，系数的值可取小一点。

本粉碎机加工的是谷物类饲料，对加工的饲料粉碎程度有多种选择，故选择参数较大一些。

加工能力为0.12吨/小时，所以配用的电机功率为N=0.77kW-1.26kW。

根据N=1.26kW选择电动机型号。

异步电动机YL系列为单相双值异步电动机，具有高转矩，高效率，高功率因数的优点，适用于要求启动力矩较大的空气压缩机，木工机械，粉碎机及其他小型机械。

根据N=1.26kW，查表得，选取YL90s-2电动机,具体参数如下：

额定功率为1.5kW，同步转速为3000r/min，效率为76%，额定电压为220V。

3主轴转速设计

主轴直接连接电机，此时主轴转速由电机的转速确定，所以n=1440r/min、2880r/min

主轴和电动机的传动为带传动时，主轴转速不超过4000r/min，主轴的转速又不能太小，主轴转速过小会使转子的直径变大，粉碎机的机体随之变大，使粉碎机的结构变得不紧凑，增加生产成本。

设计带传动的传动比为0.75，则主轴转速n=4000r/min。

4带和带轮的设计

采用传动的型式为开式传动，其传动特点可双向传动，胶带只受单向弯曲，对其的使用寿命有利。

在胶带方面的选择使用选用普通三角胶带，有帘布结构和线绳结构两种。

帘布结构的传动在一般动力传递中应用较为广泛，农业机械上应用很多。

线绳结构的曲挠性能好。

适用于较小带轮直径，曲挠次数多的传动中。

但其扯断强力底。

帘布结构的曲挠性能差，扯断强力高。

已知电机的转速为3000r/min，功率为1.5kw。

C=1150、打滑系数ε=0.01（三角胶带）查表得。

大带轮直径D1=100mm

工作速度

小带轮直径

中心距

小带轮包角

三角胶带长度

三角胶带根数Z=

曲饶次数次/秒6—10次/秒

5转子的末端速度

（1）粉碎脆性饲料（玉米、高梁籽粒等）时，转子的末端速度v=65~80m/s

（2）粉碎秸秆时，转子的末端速度v=80~105m/s

（3）一般常选用转子的末端速度v=80~90m/s

此课题选择转子末端速度v=80m/s。

6转子直径

（1）由v、n计算

v=πDn/60

D=60v/nπ

（2）由推荐系列来选直径。

如下表1.

表1

转子直径

560

1120

粉碎室宽度

300,400

300,400

锤片末端速度

80~90

80~90

（3）类比法

参考现有机型参数

在前面已经选择了转子末端速度，所以在此选择公式计算的方法，来求转子的直径。

D=60v/nπ

式中D——转子的直径

n——主轴转速，前面已知为3000r/min

v——转子末端速度，前面已知为80m/s

计算求得D=400mm。

7粉碎室宽度

（1）经验公式

（D与B的比值约为1.3~2.8）

式中——经验系数常用=0.55~0.75

N——配套功率

V——锤片线速度

（2）按尺寸系列来选

（3）按生产率来计算

（吨/小时）

式中k—系数（与筛孔大小有关）k=0.42~0.76

—容重（t/m3）粉料0.5~0.65

D—转子直径

B—粉碎室宽度

n—主轴转速

（4）初选

用试验来决定或者来检验

在这里选择使用经验公式来确定。

D与B的比值约为1.3~2.8

所以通过计算得到B的范围为143mm-308mm，选择粉碎室宽度B=200mm。

8校核生产率

（T/h）

式中k—系数（与筛孔大小有关）k=0.42~0.76

—容重（t/m3）粉料0.5~0.65

D—转子直径

B—粉碎室宽度

n—主轴转速

这里选取：

系数k=0.42，容重=0.5（t/m3）

计算得：

Q=1.5t/h

设计任务要求生产率为0.12t/h，而校核生产率为1.5t/h，所以设计满足任务要求。

9锤筛间隙

对粉碎机的工作性能影响很大。

过大，物料层厚，摩擦粉碎作用减弱，易形成环流层，堵塞筛孔，不易过筛；过小，筛片磨损加剧。

谷物饲料锤筛间隙∆S=4~8mm

秸秆饲料锤筛间隙∆S=10~18mm

国内大部分锤片式粉碎机为兼用型一般为∆S=12mm

所以，我们取锤筛间隙∆S=12mm

10锤片数目与排列方式

10.1锤片类型选择

锤片形状和尺寸：

国标是矩形，有两种型式I型和Ⅱ型。

标准NJ138-77有两种型式，I型用于小型粉粹机，Ⅱ型用于大中型粉粹机，两种皆为矩形，一般材料65Mn。

其他的锤片形状还有阶梯形和尖角形等。

尖角形锤片适用于粉碎纤维较多的饲料，根据所给的设计要求，我们选择国家标准I型锤片。

国家标准I型锤片的形状和尺寸如下图

具体参数如下：

a=120mm，b=40mm，c=30mm，d=16.5mm，厚度e=5mm

由于锤片是粉碎机加工的核心部件，所以要求较高。

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。

10.2锤片数目

（1）由公式确定

式中k1—锤片配置密度系数k1=0.28~0.42（取小值时粉碎颗粒较粗）

B—粉碎室宽度

e—锤片厚度

（2）亦由公式确定

式中C—系数（C=1.87~3.75）一般为C=2.5

B—粉碎室宽度e—锤片厚度

选用公式

（1）计算得Z的范围为11.2—16.8

锤片数目为整数所以取Z=12

10.3排列方法

（1）螺旋线排列（见图3）

螺旋线排列方式分单螺旋和双螺旋2种，该锤片排列方式最简单，锤片轨迹均匀而不重复，但工作时会将饲料顺螺旋线向一侧推移，引起物料分布不均，使锤片和筛片也磨损不均匀。

并在高速回转时，出现不平衡力矩，使机器产生振动。

（2）对称排列（见图4）

该排列对称两销轴上的锤片安装对称，锤片运动轨迹重复，在同样锤片工作密度下，需加大锤片数目，耗用钢材较多，但对称销轴的离心力合力可相互平衡，转子工作平稳。

饲料在粉碎室内分布均匀，锤片磨损也较均匀。

（3）交错排列（见图5）

该排列分单片和双片2种形式，图示为双片交错排列。

其锤片运动轨迹均匀不重复，对称销轴的离心力合力可相互平衡，转子工作平稳；缺点是物料略有