湘潭大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 青飼料切割機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 20*年 6 月 5 日 1 目 錄 摘要 . 2 . 3 第一章 緒論 . 1 1 農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代化建設(shè)中的作用 . 1 1 市場(chǎng)前景分析 . 1 1 青飼料切割機(jī)簡(jiǎn)介 . 2 第二章 總體設(shè)計(jì) . 4 2 方案的篩選 . 4 2 實(shí)現(xiàn)原理介紹 . 6 2 整體傳動(dòng)比的分析計(jì)算 . 7 第三章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 10 3 電動(dòng)機(jī)的選型 . 10 3 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) . 3 錐齒輪的設(shè)計(jì) . 15 3 圓柱齒輪的設(shè)計(jì) . 19 第四章 軸與校核 . 25 4 軸的設(shè)計(jì) . 25 4 校核 . 28 第五章 刀的設(shè)計(jì) . 36 5 切割的基本概念 . 36 5 切刀的設(shè)計(jì) . 36 5 破碎輥筒的設(shè)計(jì) . 42 第六章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)與機(jī)架的設(shè)計(jì) . 45 6 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 45 6 機(jī)架的設(shè)計(jì) . 46 設(shè)計(jì)心得與致謝 . 47 參考文獻(xiàn) . 48 2 青飼料切割機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要 : 一種青飼料切割機(jī) ,由裝在同一傳動(dòng)軸上的破碎 ,切碎兩種功能的機(jī)構(gòu)構(gòu)成 刀、刮刀及輥筒構(gòu)成 經(jīng)刀齒的劃割 ,切刀的切割 ,刮刀的進(jìn)一步破碎 ,完成加工過(guò)程 ;同時(shí) ,可利用切碎機(jī)構(gòu)加工藤蔓、桿葉類青飼料 ;并采用輥壓輪對(duì)藤蔓進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)給 換上磨碎齒板 ,又可作為薯類淀粉初加工機(jī)具 既能滿足青飼料加工要求 ,又能加工薯類淀粉 ,適應(yīng)農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)的需要 . 關(guān)鍵詞 : 破碎、切碎、切刀、輥筒、輥壓輪 3 A By on of is up of is it to as of it to 謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí)，充值后就可以下載說(shuō)明書(shū)。我這里還有一個(gè)壓縮包，里面有相應(yīng)的 明書(shū)（附帶：外文翻譯）和紙。 需要壓縮包的朋友請(qǐng)聯(lián)系 服： 1459919609。下載后 我可以將壓縮包免費(fèi)送給你。需要其他設(shè)計(jì)題目直接聯(lián)系！ 1 第一章 緒論 1 農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代化建設(shè)中的作用 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表， 是提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率的主要手段。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣應(yīng)用的重要載體，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然過(guò)程，加快發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化是推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，全面建設(shè)農(nóng)村小康社會(huì)的重要舉措，加快發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化也是保護(hù)和提高糧食綜合生產(chǎn)能力，增加農(nóng)民收入的重要措施。 一是通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械，可以代替人工，使大量農(nóng)村勞動(dòng)力從繁重的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)中解脫出來(lái)，使其投入到產(chǎn)業(yè)中，增加農(nóng)民收入；二是通過(guò)實(shí)施精量播種、機(jī)械施肥、秸稈機(jī)械還田等機(jī)械化節(jié)本增效農(nóng)業(yè)技術(shù)，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本；三是通過(guò)拓寬農(nóng)機(jī)維修、銷(xiāo)售服務(wù)市場(chǎng)，吸納農(nóng)村剩余勞動(dòng)力。 1 市場(chǎng)前景分析 經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)。很少有適合小型養(yǎng)殖場(chǎng)、專業(yè)戶和個(gè)體農(nóng)戶要求的小型青飼料切割機(jī)。并且這些青飲料切割機(jī)還具有以下缺點(diǎn)： 1 大多數(shù)青飼料切割機(jī)只能單獨(dú)切割塊狀飼料或莖桿類物料。 2 切割刀刃為直刃、切割剛度低、對(duì)多纖維莖桿的切割性能差。 3 用手喂入莖桿婁物料安全性差。 4 塊料切碎時(shí)切碎均勻度差。 故我們?cè)O(shè)計(jì)一種能滿足小型養(yǎng)殖場(chǎng)、專業(yè)戶和個(gè)體農(nóng)戶要求。切割性能好，操作安全的小型青飼料切割機(jī)。 2 1 青飼料切割機(jī)簡(jiǎn)介 該新型機(jī)屬于一種多功能的飼料加工機(jī)具，特別適于對(duì)塊莖，塊根類物 料的切碎和破碎加工，也可作為薯類淀粉加工機(jī)具使用。 目前的飼料加工機(jī)具，一般采用一片或多片刀片，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中將飼料切碎；對(duì)于塊莖類飼料的加工，則用磨齒片將飼料磨碎。前者滿足了藤蔓，桿葉狀飼料的加工；后者可對(duì)塊莖塊根類飼料的加工。作為一般青飼料的加工，已是可行的了，但加工后的物料中，漿狀體比較多，粒度細(xì)小，對(duì)塊莖類物料的加工，這種情況尤為突出，不利現(xiàn)在推行的青儲(chǔ)飼料技術(shù)的應(yīng)用。青儲(chǔ)飼料工藝對(duì)原料的要求，往往要使切碎或破碎后的飼料保持較好的粒狀，特別對(duì)含淀粉高的薯類青飼料，要求在加工中盡量減少漿狀體，更有利于發(fā) 揮青儲(chǔ)飼料的效益。 本實(shí)用于新型的目的是提供一種可將塊莖，塊根類青飼料，一次加工成塊粒狀的青飼料切碎機(jī)；同時(shí)具有藤蔓，桿葉類青飼料的切碎機(jī)構(gòu)；還可較方便地更換上磨碎齒板，作為薯類淀粉加工的多功能機(jī)具。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是破碎輥筒上的齒、刀部件，配合作用，減少了對(duì)物料的擠壓、碰撞的機(jī)會(huì)，降低了塊莖類飼料加工的漿狀體；同時(shí)在加工藤蔓、桿葉類飼料時(shí)采用輥壓輪進(jìn)給，大大提高了送料時(shí)的人身安全；加之同破碎機(jī)構(gòu)安裝在同一傳動(dòng)軸上的切碎機(jī)構(gòu)。即可完成塊莖、塊根類青飼料的加工，又可同時(shí)加工藤蔓、桿葉類飼料。不但簡(jiǎn)化了設(shè)備， 又避免了采用不同的傳動(dòng)軸，共用同一動(dòng)力，操作使用時(shí)的麻煩。破碎輥筒上的刀齒板、切刀、刮刀可拆下，換上磨碎齒板，又具有薯類淀粉加工能力。因而它有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能充分滿足農(nóng)村，特別是山區(qū)農(nóng)村推廣。 效果圖如圖 1 3 圖 1飼料切割機(jī)效果圖 1電動(dòng)機(jī) 2. 皮帶輪防護(hù)罩 3. 防護(hù)罩 4. 進(jìn)料斗 7. 出料槽 4 第二章 總體設(shè)計(jì) 2 方案的篩選 通過(guò)查閱資料，最后選定了四種參考方案，具體外形如圖 2 2 22示。 圖 2臥式切割機(jī) 圖 2立式切割機(jī) 5 圖 2臥式輥筒切碎機(jī) 圖 2臥式多功能切割機(jī) 方案一 圖 2示方案一是最常見(jiàn)的臥室切割機(jī)，砍刀片裝在電動(dòng)機(jī)的主軸上，通過(guò)電動(dòng)機(jī)提供給刀片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)切割青飼料，但是缺點(diǎn)是不能切割塊莖類飼料，同時(shí)刀片為直刃砍刀，消耗功率大，振動(dòng)也大。 方案二 圖 2示方案 二是立式切割機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，缺點(diǎn)與方案一一樣，對(duì)能切割飼料的種類有限。 方案三 圖 2示方案三是臥式輥筒破碎機(jī)，有點(diǎn)是能很好切割塊莖，輥筒上的刀片拆卸也很方便，缺點(diǎn)是不能切割藤蔓類青飼料，所以他的使用也受到了很大的限制。 方案四 圖 2示方案四是臥式多功能切割機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是即能切割藤蔓類，又能切割塊莖類，缺點(diǎn)是，該設(shè)計(jì)在為了完成切割塊莖的目的是，過(guò)多裝入轉(zhuǎn)動(dòng)刀片，在拆卸刀片時(shí)，非常不便，并且過(guò)多的刀片也增加產(chǎn)品的成本。 通過(guò)分析以上四種方案，吸收各自優(yōu)點(diǎn)，得到一個(gè)即能切割藤蔓類青飼料 ，又能切割塊莖類青飼料的多功能青飼料切割機(jī)。并在設(shè)計(jì)中，增加了藤蔓類物料的自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以提高工作安全性。 6 2 實(shí)現(xiàn)原理介紹 該機(jī)主要由傳動(dòng)軸和裝在其一端的 V 帶輪，裝在其中部的破碎輥筒和切碎刀盤(pán)，裝在其一端的變速錐齒輪和傳動(dòng)軸上的變速錐齒輪和直齒輪及進(jìn)給軸、，裝在支撐固定它們的機(jī)架下部的電動(dòng)機(jī)，主動(dòng)輪及傳動(dòng)皮帶，加之安裝在機(jī)架上的喂料臺(tái)，進(jìn)料斗，機(jī)殼等構(gòu)成，要點(diǎn)是破碎輥筒的滾動(dòng)面上安裝了由刀齒板，切刀，刮刀組成的共同完成對(duì)塊莖塊根類青飼料破碎的破碎機(jī)構(gòu)，切碎機(jī)構(gòu)由安裝在傳動(dòng)軸一端的切碎 刀盤(pán)及其上的動(dòng)刀片，加之固定在機(jī)架相應(yīng)位置上，能在刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，與動(dòng)片構(gòu)成剪切動(dòng)作的定刀片構(gòu)成。為使破碎和切碎能同時(shí)進(jìn)行，把破碎輥筒，切碎刀盤(pán)裝在同一傳動(dòng)軸上。傳動(dòng)軸安裝在機(jī)架上，動(dòng)力由機(jī)架下部的電動(dòng)機(jī)及其主動(dòng)輪，通過(guò)皮帶傳給安裝在傳動(dòng)軸一端的從動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)使安裝在中部的破碎輥筒及其切刀盤(pán)工作。機(jī)架上靠切碎刀盤(pán)一側(cè)，制作了切碎機(jī)構(gòu)喂料臺(tái)、自動(dòng)進(jìn)給輥壓輪及刀盤(pán)罩；位于傳動(dòng)軸中部的破碎輥筒上，裝有機(jī)殼和進(jìn)料斗，二者用小螺桿連為一體；主動(dòng)輪與從動(dòng)輪間套有皮帶防護(hù)罩；機(jī)架下部制作了切碎，破碎物料的出料斗。 其中，喂料臺(tái)，刀盤(pán)罩、機(jī)殼、進(jìn)料斗、皮帶防護(hù)罩，出料斗均連接固定在機(jī)架上。破碎輥筒上的刀齒板、切刀、刮刀等用螺釘固定在滾筒的滾動(dòng)面上，且使刀齒板和切刀有 5的螺旋角。這樣，就夠成一個(gè)青飼料切碎機(jī)。若要作為暑類淀粉加工設(shè)備，則可將磨碎齒板替換下破碎輥筒上的刀齒板，切刀和刮刀。磨碎齒板能在輥筒的旋轉(zhuǎn)力帶動(dòng)下，將薯類打磨成漿體，達(dá)到加工淀粉的目的。 使用時(shí)，將藤蔓、桿葉類青飼料放在喂料臺(tái)上，由輥壓輪自動(dòng)將料送入刀盤(pán)罩內(nèi)，動(dòng)刀片隨刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)和固定在機(jī)架上的定刀片配合，將物料切碎。塊莖、塊根類青飼料則叢破碎輥筒 機(jī)殼頂部的進(jìn)料斗送入；在輥筒的旋轉(zhuǎn)力作用下，物料先被刀齒板上的刀齒劃割成條，隨即由切刀切削下來(lái)，再經(jīng)刮刀進(jìn)一步破碎，切碎或破碎后的物料從出料斗送出。即可滿足青飼料加工要求。傳動(dòng)原理如圖 2示。 7 圖 2傳動(dòng)原理簡(jiǎn)圖 2.小 4.大 軸 注：圖中箭頭表示各軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 2 整體傳動(dòng)比的分析計(jì)算 在本設(shè)計(jì)中，考慮到實(shí)際情況，主軸轉(zhuǎn)速在 400r/宜。以下為具體計(jì)算分析過(guò)程。 因?yàn)樵O(shè)計(jì)任務(wù)提供的電動(dòng)機(jī)是 1500r/率是 據(jù)帶輪傳動(dòng)比的要求（一般傳動(dòng)比在 2 4 為宜）現(xiàn)選傳動(dòng)比為 主軸轉(zhuǎn)速為 n=1500r/初步選擇輥壓輪的直徑為 40切削的 物料長(zhǎng)度定為 10在來(lái)分析主軸到傳動(dòng)軸、之間的傳動(dòng)比。 因?yàn)檩亯狠喌霓D(zhuǎn)動(dòng)是由軸、提供的，所以軸、的轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)向相反。 8 圖 2物料進(jìn)給示意圖 參考圖 2 主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為 s,由于刀盤(pán)上是對(duì)稱安裝的 2 把動(dòng)刀片，所以切割次數(shù)為 2s。 進(jìn)給輥壓輪設(shè)為 s。 V=2 2 20 s V 為料的理論進(jìn)給速度。 則每次刀的切割長(zhǎng)度是 L=2 0宜，則 10 n3/0/62.8 n2/9 主軸與軸、的傳動(dòng)比為 已知 理論上每秒進(jìn)料為 V s 考慮到在實(shí)際中料在傳送過(guò)成中的打滑，所以上述進(jìn)料速度在現(xiàn)實(shí)中是可以做到的。 在主軸與軸、之間有一對(duì)錐齒輪的減速和一對(duì)直齒輪的減速，考慮到各對(duì)齒輪傳動(dòng)比的適宜范圍，現(xiàn)取錐齒輪的傳動(dòng)比 i=2,圓柱齒輪的傳動(dòng)比 i=3(考慮到計(jì)算和設(shè)計(jì)時(shí)的方便 ) 10 第三章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3 電動(dòng)機(jī)的選型 考慮到設(shè)計(jì)的青飼料切割機(jī)適用對(duì)象為小型養(yǎng)殖場(chǎng) 、 專業(yè)戶和個(gè)體農(nóng)戶 ,故電動(dòng)機(jī)電壓應(yīng)選用 所需動(dòng)力不是很大 ,選用小功率的電動(dòng)機(jī) . 綜合各方面因素 ,選用 列電動(dòng)機(jī) . 列電動(dòng)機(jī)是新型高效節(jié)能產(chǎn)品 ,具有體積小 、 容量大 ,起動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)越等特點(diǎn) ,符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 有關(guān)規(guī)定 ,并實(shí)現(xiàn)同一機(jī)座號(hào)單 、三相異步電動(dòng)機(jī)等級(jí)相同 ,提高了單、三相電動(dòng)機(jī)的互換性和通用性 ,被廣泛應(yīng)用于冷凍機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、 ,小型機(jī)床以及農(nóng)副業(yè)和家用電器等方面 . 電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)： 型號(hào) :壓 :220V 功率 :步轉(zhuǎn)速 :1500r/率 :50率 :68% 功率因數(shù) :形尺寸 :295 165 200 電動(dòng)機(jī)的安裝方式 ： 選擇 11 3 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī) V 帶輪的設(shè)計(jì) 主軸 V 帶輪的設(shè)計(jì) 一 、 V 帶輪的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì) V 帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量??；結(jié)構(gòu)工藝性好，無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡，輪槽工作面要經(jīng)過(guò)精細(xì) 加工（表面粗糙度一般應(yīng)為 減帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 二 、 帶輪的材料 此處帶輪的材料，采用鑄鐵，材料牌號(hào)為 三 、 V 帶輪的結(jié)構(gòu) 鑄鐵制 V 帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：實(shí)心式腹板式孔板式橢圓輪輻式 . 當(dāng)帶輪的基準(zhǔn)直徑d 為軸的直徑，單位為 ，可采用實(shí)心式； 300，可采用腹板式（當(dāng) 21 100，可采用孔板式）； 300，可采用輪輻式。 四 、 相關(guān)計(jì)算 已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為 速 500r/取傳動(dòng)比為 i=用普通V 帶傳動(dòng) . 1表 8得工作情況系數(shù) A P=根據(jù) n 由參考資料 1圖 8定選用 Z 型 由 1表 8表 8主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 1從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 i 71=據(jù)參考資料 1表 8 8012 按參考資料 1式 (8算帶的速度 V=100060 11 100060 150071 m/s= 主 輪上的包角合適 帶的根數(shù) Z 由參考資料 1式 (8 z )(00 由 500r/1i=由參考文獻(xiàn) 1表 8參考文獻(xiàn) 1表 8 參考資料 1表 8 K=參考資料 1表 8 13 6 0 z= z=2 式 (8 K 包角系數(shù) 長(zhǎng)度系數(shù) 單根 計(jì) 入傳動(dòng)比的影響時(shí) ,單根 0由參考資料 1式 (8 2) 0 0 查參考資料 1表 8得 q=m,故 =料 1式 (8 得 2 10 . 6 922 = 、 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸，參考文獻(xiàn) 1表（ 8帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參照參考文獻(xiàn) 1圖（ 8列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，確定了帶輪的各部分尺寸后，即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應(yīng)的技 術(shù)條件等。 由以上的計(jì)算可知：電動(dòng)機(jī)的 V 帶輪選實(shí)心式；主軸 V 帶輪選腹板式。 六 、 V 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 14 圖 3V 帶輪的輪槽尺寸 V 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3 表 315 注：電動(dòng)機(jī) V 帶輪 L=()d, 以 3 4 3 為 03 3 122 e 所以 9 3 8 1 93 3 0222 軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕度沖擊載荷 ,按文獻(xiàn) 1表 13.1 0 3 01 P N P N 4. 驗(yàn)算軸承壽 因?yàn)?21 ,所以按軸承 2所愛(ài)力大小進(jìn)行驗(yàn)算 由參考文獻(xiàn) 1式（ 13 h 105336326 6010 顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切割機(jī)的使用壽命 ,所以選用的軸承是合理安全的。 36 第五章 刀的設(shè)計(jì) 5 切割的基本概念 切割與粉碎 所謂切割，是指通過(guò)機(jī)械的方法克服物料內(nèi)部的凝聚力，并將其分裂成規(guī)格劃一的塊、片、絲、粒及醬狀產(chǎn)品 的操作過(guò)程。滿足切割運(yùn)動(dòng)的機(jī)器必須具備兩個(gè)關(guān)鍵條件，一是切割刀具，另一個(gè)是物料的“進(jìn)給”運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系指物料與刀具的相對(duì)接觸運(yùn)動(dòng)。 所謂粉碎，是指用機(jī)械的方法克服固體物料內(nèi)部的凝聚力并將其分裂的過(guò)程。根據(jù)所處理物料的尺寸大小的不同，將大塊物料分裂成小塊者稱為破碎，而將小塊物料變成細(xì)粉者稱為粉磨，破碎與粉磨又統(tǒng)稱為粉碎。 5 切刀的設(shè)計(jì) 一、切刀材料 一般采用經(jīng)過(guò)熱處理的 素工具鋼或錳鋼。在此選 具鋼 二、對(duì)切刀的要求 良好的切刀（或稱切碎器）應(yīng)滿足下列 要求： 切割質(zhì)量高，耗用動(dòng)力小，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，安全可靠，便于刃磨，使用維修方便。 37 三、選用或設(shè)計(jì)刀片時(shí)應(yīng)滿足的要求 刀片在設(shè)計(jì)和選用時(shí)應(yīng)滿足下列三個(gè)方面的要求，即 鉗住物料，保證切割； 切割功率要??； 切割阻力矩均勻。 四、 刀片刃口幾何形狀及常用刀片形狀 切刀的刀刃有直線型與曲線型幾何形狀，如圖 5示。 圖 5各幾何形狀刀刃 在本次設(shè)計(jì)中選用（ c）外曲線刃口刀 進(jìn)行滑切。 五、刀的滑切與正切分析 切割機(jī)械工作時(shí)，功耗的大小與切刀的工作方式以及刀片的特性參數(shù)有關(guān)，切刀的工作 方式有滑切與正切之分。當(dāng)按滑切工作時(shí)，切割阻力小，容易切割，切割時(shí)省力，功率消耗也小。當(dāng)切刀按正切方式工作時(shí)，切割阻力大，切割困難，功率消耗也大。下面僅討論本刀具用到的滑切原理。 圖 5切刀滑切示意圖。 38 圖 5切刀滑切示意圖 圖中 回轉(zhuǎn)曲線刃口刀的刀刃， O 為刃口曲線的圓心， A 點(diǎn)為切割工作點(diǎn)，切刀的回轉(zhuǎn)半徑為 r。當(dāng)切刀在傳動(dòng)系統(tǒng)作用下繞刀軸中心 P 以一定角速度做定軸回轉(zhuǎn)切割運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀刃上工作點(diǎn) A 的切割速度為 V，顯然， V V 分解為過(guò)點(diǎn) A 切線和 法線方向的兩個(gè)分速度 則 為滑切速度， 為正切（砍切）速度。 V 之間的夾角 及為滑切角。當(dāng)滑切速度不為零時(shí)的切割及稱為有滑切的切割，簡(jiǎn)稱滑切；當(dāng)滑切速度為零的切割稱為正切或砍切。 的關(guān)系為 由圖 5析可知，滑切角顯然不為零，最大為 660 ，能實(shí)現(xiàn)滑切。 下面用一直刃切刀來(lái)進(jìn)一步闡述滑切省力原理，如圖 5示。 39 圖 5滑切省力原理圖 若切刀的楔角為 ，則正切時(shí)，切割速度 V 就在 A 點(diǎn)的法線方向，即 V 垂直于刀刃，切刀正好是以 角的楔子楔入物料。滑切時(shí)，因切割速度 V 偏離了刀刃的法線方向，與法線方向產(chǎn)生了一個(gè)滑切角 ，這時(shí)切刀的楔入角度由 減小到 。從上圖的幾何關(guān)系可知 =B = 即滑切角 越大時(shí)，刀刃切入物料的實(shí)際楔入角 就越?。磳?shí)際切割時(shí)只是刀刃口在切割），這是 ，切刀受到的法向阻力越小，易于切入，切割省力。因此，要使切割省力，除保證刃口鋒利以降低刃口 比壓（比壓為刃口單位面積的壓力，與刀刃鋒利程度有關(guān)）外，還須使切割為滑切，這正是利用了滑切省力的原理。 此外，刀刃口的表面即使看起來(lái)光滑，但由于刀片在加工時(shí)的精度問(wèn)題，在顯微鏡下觀察，刃口也呈現(xiàn)鋸齒狀的“微觀齒”?；袝r(shí)，這些尖銳的“微觀齒”就像鋸子一樣將物料纖維切斷，這是滑切較正切省力的另一原因。 六、鉗住物料的條件分析 滑切也可以分為有滑移的滑切和無(wú)滑移的滑切兩種。切割時(shí)當(dāng)動(dòng)刀片與靜刀片之間的夾角達(dá)一定值時(shí)，物料就會(huì)產(chǎn)生沿刃口向外推移的現(xiàn)象，這叫有滑移的滑切。出現(xiàn)這種情況對(duì)穩(wěn)定切割是不利的，所以應(yīng)當(dāng)盡可 能的避免此種情況的出現(xiàn)。 40 下面以兩種不同鉗住角 切割物料的受力情況來(lái)分析鉗住物料，保證穩(wěn)定的切割條件。下圖 5示了不同鉗住角 切割物料時(shí)物料的受力情況。 圖 5不同鉗住角 的物料受力分析圖 圖 5 動(dòng)刀片刃口， 定刀片刃口，夾角 為動(dòng)、定刀片對(duì)物料的鉗住角，也稱推擠角。假定以兩種鉗住角 切割時(shí)的摩擦角均為 21 和 。 動(dòng)刀片刃口； 定刀片刃口； 為動(dòng)、定刀片對(duì)物料的鉗住角，又稱推擠角； 1N 為動(dòng)刀片對(duì)物料產(chǎn)生的正壓力； 2N 為定刀片（或支撐面）對(duì)物料產(chǎn)生的正壓力；1T 、 2T 為動(dòng)、靜刀片與物料在切割點(diǎn)處的 摩擦力； 21 和 為兩種鉗住角 切割時(shí)物料與動(dòng)、靜刀片間的摩擦角。 由圖 5-4(a)知，由于此時(shí) 21 ,兩個(gè)支撐反力的合力 21 合力 F 將把被切物料沿刃口向外推出，即在切割時(shí)產(chǎn)生滑移，不能保證穩(wěn)定切割。 由圖 5-4(b)知，由于此時(shí) 21 。 21 合力 F 指向刃口里面，即切割時(shí)合力 F 將把被切物料沿刃口向里面推，切割時(shí)不會(huì)產(chǎn)生滑移，能保證穩(wěn)定切割，提高效率。 由此可知，保證鉗住物料穩(wěn)定切割的條件是：鉗住角須小于物料與定刀片之間摩擦角之和， 21 在本設(shè)計(jì)中刀與料的相對(duì)位置圖如圖 5示，進(jìn)行鉗住物料條件的分析 41 圖 5刀與料的相對(duì)位置圖 由圖 5知，切刀在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中， 的最大值為 38 ，同時(shí)由經(jīng)驗(yàn)可知，通常 1 32 ，2 18 ，所以只要 小于 50 就可以了，顯然以上設(shè)計(jì)是滿足要求的，刀的安裝也是合理的。 七、 刀的安裝 曲線動(dòng)刀片 A、 B 通過(guò)螺栓 1、 2、 3、 4 安裝在刀盤(pán) P 上，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓 1、 2、 3、4 來(lái)調(diào)整動(dòng)刀片與定刀片的間隙。具體如下圖 5示。 42 圖 5切刀簡(jiǎn)圖 1、 4六角螺栓 2、 3。 沉頭螺栓 5 破碎輥筒的設(shè)計(jì) 一、刀的設(shè)計(jì) 在破碎輥筒刀的設(shè)計(jì)中才用了改進(jìn)的齒刀配合設(shè)計(jì)，在輥筒的旋轉(zhuǎn)力作用下，物料先被刀齒板上的刀齒刮劃成條，隨即由切刀切削下來(lái)，再經(jīng)刮刀進(jìn)一步破碎。齒刀的設(shè)計(jì)中，刀齒采用螺旋布置，與水平線成 10 夾角。各刀在輥筒平面的法線上，高度均為15碎機(jī)構(gòu)原理圖及 輥筒簡(jiǎn)圖如圖 5示。 43 圖 5破碎機(jī)構(gòu)原理圖及輥筒簡(jiǎn)圖如圖 二、刀在輥筒上布置的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中將切刀以 10o 傾斜來(lái)布置，以配合刀齒板上螺旋刀齒的運(yùn)動(dòng)。整體布置如下圖5示。 圖 5合刀具在輥筒上的布置 三、輥筒的設(shè)計(jì) 44 因?yàn)槭沁M(jìn)行的塊莖破碎，工作中會(huì)產(chǎn)生大量的水分，所以輥筒必須采取防銹處理，所以輥筒選用材料鋁 行鑄造，達(dá)到防銹的目的，輥筒的直徑選定為 300長(zhǎng)度選定為 140筒主體鑄造的厚度為 8體尺寸及輥筒結(jié)構(gòu) 如下圖 5 圖 5輥筒機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 45 第六章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)與機(jī)架的設(shè)計(jì) 6 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用輥壓輪對(duì)藤蔓類物料進(jìn)行進(jìn)給，輥壓輪的外緣直徑為 40 ，轉(zhuǎn)速由前面的總體設(shè)計(jì)計(jì)算可知 V s 在本設(shè)計(jì)中，采用雙槽重疊設(shè)計(jì)，外面鋼槽由 3的鋼板焊成，在槽的兩側(cè)用厚鋼板加厚，然后鏜孔，軸、穿過(guò)孔而被支撐，軸、與輥壓輪用平鍵連接。在鋼槽內(nèi)再插 一個(gè)薄壁進(jìn)料槽，槽的底面與水平面成 10傾斜。便于送料。詳細(xì)見(jiàn)圖 6 圖 6進(jìn)料槽及其進(jìn)給輥壓輪 1 外鋼槽 46 6 機(jī)架的設(shè)計(jì) 在機(jī)架設(shè)計(jì)中，主體采用 40 40 3的等邊對(duì)角鋼，均通過(guò)用手工電弧焊將其連接。在機(jī)架上表面放置一塊 10機(jī)架的 4個(gè)角上各加焊一塊 40 40 10的厚鐵板，以便獲得足夠的強(qiáng)度來(lái)安裝運(yùn)動(dòng)輪。根據(jù)各零件的設(shè)計(jì)尺寸，總觀全局對(duì)機(jī)架進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后機(jī)架整體尺寸為 628 540 437，（詳細(xì)請(qǐng)見(jiàn) 47 畢業(yè)設(shè)計(jì)心得 通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，讓我更加熟練的掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟，通過(guò)查閱各種文獻(xiàn)資料也增長(zhǎng)了各方面的知識(shí)。如刀具的設(shè)計(jì)和機(jī)架的設(shè)計(jì)，同時(shí)通過(guò)對(duì)切割機(jī)的設(shè)計(jì)。也讓自己深深體會(huì)到理論設(shè)計(jì)和實(shí)際需求之間曾在這一定的差距。在設(shè)計(jì)中不僅要從繪圖方面出發(fā)，還要考慮實(shí)際加工工藝。讓自己的設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)中是可行的。 在設(shè)計(jì)中通過(guò)使用各種材料，也進(jìn)一步加深了對(duì)各材料的了解和使用場(chǎng)合。在繪圖中，在老師的指導(dǎo)和最后的修改中，也讓自己加深了各種繪圖中的技巧，并糾正了很多平時(shí)沒(méi)有注意到的畫(huà)法上的錯(cuò)誤。在繪圖過(guò)程中的反覆修改，也讓自己深深體會(huì)到在設(shè)計(jì)和繪圖中必須要具有的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。 在對(duì)機(jī)架的設(shè)計(jì)中，第一次用到了等邊對(duì)角鋼和槽鋼以及熱軋鋼板，必須通過(guò)焊接將他們連接起來(lái)組成機(jī)架。在繪圖標(biāo)注中 ,通過(guò)復(fù)習(xí)以前工程圖學(xué)中的焊接部分，讓自己對(duì)焊接符號(hào)的標(biāo)注有了更深的了解。在齒輪箱體的設(shè)計(jì)中，也讓自己對(duì)鑄件有了一定的認(rèn)識(shí)，加深了對(duì)鑄造過(guò)程中應(yīng)該注意問(wèn)題的理解。 總之，本次設(shè)計(jì)是收獲頗豐的。不僅第一次比較全面地運(yùn)用了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，還學(xué)會(huì)了在設(shè)計(jì)中如何分析問(wèn)題 ,解決問(wèn)題。