飼料粉碎機(jī)整體參數(shù)的設(shè)定計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u11808飼料粉碎機(jī)整體參數(shù)的設(shè)定計(jì)算案例 171121.1結(jié)構(gòu)參數(shù) 1169011.1.1轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度和直徑的選取 122071.1.2結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)定 2133273．錘頭質(zhì)量的確定 2293041.2工作參數(shù)的選擇 4311691.2.1轉(zhuǎn)子速度 4200431.2.2產(chǎn)能問題 4152781.2.3功率 5296801.3轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5178161.3.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 5118471.3.2軸的強(qiáng)度計(jì)算 6134361.3.3轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì) 1455091.4軸承鍵的選取 15148781．軸承選擇 15197492．鍵的選取 16188951.5聯(lián)軸器的選用 17189461.5.1選用聯(lián)軸器的步驟 17247061.5.2所選聯(lián)軸器特點(diǎn) 20109211.7機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 211.1結(jié)構(gòu)參數(shù)1.1.1轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度和直徑的選取根據(jù)入料大小設(shè)定轉(zhuǎn)子直徑。且轉(zhuǎn)子直徑與入料尺寸比，且大型粉碎機(jī)取最小值。。轉(zhuǎn)子軸的直徑與其比值為，由于物料撞擊力大則選取較大值。1.1.2結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)定1)入料口要大于兩倍的物料尺寸，取、,為使得物料能獲得一定速度，取,在入料口的導(dǎo)板傾角應(yīng)為，不然料塊會(huì)堆積。2)卸料口尺寸：由入料口顆粒決定卸料口尺寸。且卸料口能保證物料卸載時(shí)通暢。3)進(jìn)料方式：為使物料有進(jìn)入后一定初速度，一般入料口設(shè)在機(jī)架上方。3．錘頭質(zhì)量的確定為使得錘頭可以一次擊碎物料，需要對(duì)錘頭進(jìn)行深入的研討，過小并不會(huì)擊碎物料，過大則會(huì)引發(fā)更大離心力，從而導(dǎo)致消耗過大。若擺動(dòng)幅度會(huì)導(dǎo)致錘頭向后偏倒。相比較擊碎物料的能量消耗，通過動(dòng)量原理計(jì)算錘頭所用功的結(jié)果。而第一種在計(jì)算中無法得出打擊后的速度損失，從而結(jié)果更小。依照特定條件特定選取。錘頭質(zhì)量為：(4-1)式中—轉(zhuǎn)子直徑大小，—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，—轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù)—轉(zhuǎn)子橫向每排的錘頭個(gè)數(shù)式中—電動(dòng)機(jī)功率，；—錘頭動(dòng)能，；—錘頭質(zhì)量，；—錘頭的圓周速度，；—錘頭每轉(zhuǎn)一次的動(dòng)能,；(4-2)在錘頭撞擊物料后導(dǎo)致的動(dòng)能消失以及輪軸之間的消耗磨損遺失的能量，會(huì)造成二次打擊時(shí)的動(dòng)力不足。第二次沖擊時(shí)物料并不會(huì)被擊碎，從而造成無用功的發(fā)生，導(dǎo)致消耗過大。為使得偏倒的軸回復(fù)正常位置，就需要消耗動(dòng)能不多[8]，不失速。一般速度范圍在：式中—未失速的線速度，；—失速后的線速度，；(4-3)式中—修正系數(shù)，—物料的抗壓強(qiáng)度,—物料邊長(zhǎng),—打擊所需的時(shí)間,一般采用(4-4)式中—錘頭質(zhì)量，；—重心距懸掛點(diǎn)長(zhǎng)，；—打擊中心距懸掛點(diǎn)長(zhǎng)，。(4-5)1.2工作參數(shù)的選擇1.2.1轉(zhuǎn)子速度立軸式粉碎機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?zèng)Q定機(jī)體內(nèi)的整體工作效率[8]。(4-6)式中—圓周速度，；—直徑，。得：粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速為，圓周速度為。1.2.2產(chǎn)能問題(4-7)式中—轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度，；—卸料篦條間歇，；—出料塊粒度，；—篦條間歇數(shù)目，—松散系數(shù)；—圓周方向錘子的排數(shù)；—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，；—飼料的堆積比重，。1.2.3功率物料性質(zhì)跟圓周速度影響著整機(jī)的功率消耗。(4-8)式中—錘頭質(zhì)量，；—轉(zhuǎn)子半徑，；—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，；—機(jī)械效率，；—修正系數(shù)。查得(4-9)1.3轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.3.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核1)軸的材料及熱處理由于對(duì)于整機(jī)功率不高，對(duì)整體機(jī)構(gòu)材質(zhì)無特殊要求，故材料一般選擇45鋼。2)初估軸徑設(shè)計(jì)軸的直徑，并查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得，取，則(4-10)式中—由材料和承載確定的常數(shù)；—軸的輸出功率，kw；—軸的轉(zhuǎn)速，軸的設(shè)計(jì)合理1.3.2軸的強(qiáng)度計(jì)算圖4-1軸的結(jié)構(gòu)尺寸通過其他零件裝配后的尺寸選取軸的規(guī)格，也需要由機(jī)件配合決定。也需要根據(jù)軸承蓋有關(guān)[10]?？紤]機(jī)體其他部分的客觀因素后，再?zèng)Q定尺寸。軸尺寸如圖所示。破碎力的確定沖擊時(shí)間的計(jì)算(4-11)式中—料塊半徑大小，；—轉(zhuǎn)子的圓周速度，(4-12)破碎力P的計(jì)算式中—破碎力，；—料塊的質(zhì)量，；—沖擊后物料的速度，；—沖擊時(shí)間，(4-13)計(jì)算支承反力。公式：(4-14)算出公式：(4-15)算出在垂直面上通過：(4-16)做軸的受力簡(jiǎn)圖：圖4-2受力分析圖計(jì)算支承反力。公式：(4-14)算出公式：(4-15)算出在垂直面上通過：(4-16)a—a剖面左側(cè)a—a剖面右側(cè)在垂直面上合成彎矩由式：(4-17)算出由式：(4-18)算出，轉(zhuǎn)矩軸的彎扭合成強(qiáng)度校核由式(4-19)1)在a—a截面左側(cè)(4-20)2)b—b截面左側(cè)b—b截面處合成彎矩：(4-21)(4-22)軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核[11]。a—a截面左側(cè)(4-23)由附表10-1查得由表10-4絕對(duì)尺寸；軸經(jīng)過磨削加工表面質(zhì)量系數(shù)則：彎曲應(yīng)力(4-24)應(yīng)力幅平均應(yīng)力Mpa切應(yīng)力式中T─軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.mm;W─抗扭截面系數(shù),。校核危險(xiǎn)剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)安全系數(shù)(4-25)在彎矩作用下和在轉(zhuǎn)距作用下的安全系數(shù)分別為：(4-26)查得安全系數(shù)顯然>>,故剖面安全。b.b—b截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)彎曲應(yīng)力切應(yīng)力過盈配合引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)。(4-27)顯然，故截面右側(cè)安全。c.截面左側(cè)截面兩側(cè)彎矩跟扭矩一樣。彎曲應(yīng)力切應(yīng)力(4-28)，圓角引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)，絕對(duì)尺寸系數(shù)(4-29)顯然，故b—b截面左側(cè)安全。1.3.3轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)錘頭排列方式如圖所示。1-主軸；2-錘頭；3-圓盤；4-錘銷；5-軸套；6-軸套；7-轉(zhuǎn)子隔套；圖4-3轉(zhuǎn)子的安裝結(jié)構(gòu)由圖4-3可知,錘頭與隔板間為分布。且各個(gè)錘頭的中心處于同一面上。在保證錘頭個(gè)數(shù)不變前提中，這樣分布可提高整體腔內(nèi)利用率，與工作效率。保證運(yùn)行流暢，能耗不高[13]。錘頭的設(shè)計(jì)在總體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中占有很大比重。錘頭的質(zhì)量跟對(duì)粉碎機(jī)的生產(chǎn)力的因素都有很大影響。更大的錘頭需要更大的能量帶動(dòng)，雖然效率提高，但能耗過大。所以根據(jù)需求整體調(diào)節(jié)錘子大小。錘頭的耐磨性也是一個(gè)重要的點(diǎn)[14]，好的耐磨性可以提高利用率與降低維護(hù)費(fèi)用。而錘頭的一般鍛造方式用高鑄造的符合鑄造。圖4-4錘頭1.4軸承鍵的選取1．軸承選擇軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇的主要依據(jù)。上端選：GB/T288-19941536622型調(diào)心滾子軸承下端選：GB/T288-1994153622型調(diào)心滾子軸承GB5801-19949039430型推力調(diào)心滾子軸承校核軸承的使用壽命(4-30)式中該軸承符合要求2．鍵的選取選平鍵28×16×104（GB1095-86）36×20×848（GB1095-86）平鍵的校核根據(jù)(4-31)式中—轉(zhuǎn)矩，；—軸徑，；—鍵高，；—工作長(zhǎng)度，；—許用擠壓應(yīng)力，，由《機(jī)械設(shè)計(jì)制造手冊(cè)》查得。鍵一：合理。鍵二：合理。1.5聯(lián)軸器的選用1.5.1選用聯(lián)軸器的步驟1、選用標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器聯(lián)軸器在我國(guó)機(jī)械行業(yè)中算標(biāo)準(zhǔn)件，一般情況下不需要自行設(shè)計(jì)，可以根據(jù)匹配的軸的尺寸進(jìn)行挑選，當(dāng)所設(shè)計(jì)的軸的尺寸無法選擇合適的聯(lián)軸器時(shí)才需要自行設(shè)計(jì)。在聯(lián)軸器設(shè)計(jì)中，我國(guó)已經(jīng)有成千上萬種不同類型的聯(lián)軸器，其能夠滿足不同轉(zhuǎn)動(dòng)速度，轉(zhuǎn)矩大小的傳動(dòng)軸聯(lián)接。對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)軸器絕大部分是我國(guó)自行開發(fā)，也有事仿照國(guó)外的進(jìn)行改造。有的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器不僅在國(guó)內(nèi)是新型高性能，在國(guó)際上也具有先進(jìn)水平，例如膜片聯(lián)軸器。在制訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一般都經(jīng)過嚴(yán)格程序，以保證標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器是成熟的，一般也應(yīng)是可靠的，關(guān)鍵是正確選擇。國(guó)家專利聯(lián)軸器例如彈性活銷聯(lián)軸器、扇形塊彈性聯(lián)軸器，吸取多種老式彈性聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)，克服了各自存在的缺點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外均屬高性能、新技術(shù)，是更新?lián)Q代的聯(lián)軸器。2、選擇聯(lián)軸器品種、型式了解聯(lián)軸器（尤其是撓性聯(lián)軸器）在傳動(dòng)系統(tǒng)中的綜合功能，從傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)考慮，選擇聯(lián)軸器品種、型式。根據(jù)原動(dòng)機(jī)類別和工作載荷類別、工作轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)精度、兩軸偏移狀況、溫度、濕度、工作環(huán)境等綜合因素選擇聯(lián)軸器的品種。根據(jù)配套主機(jī)的需要選擇聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)型式，當(dāng)聯(lián)軸器與制動(dòng)器配套使用時(shí)，宜選擇帶制動(dòng)輪或制動(dòng)盤型式的聯(lián)軸器；需要過載保護(hù)時(shí)；宜選擇安全聯(lián)軸器；與法蘭聯(lián)接時(shí)，宜選擇法蘭式；長(zhǎng)距離傳動(dòng)，聯(lián)接的軸向尺寸較大時(shí)，宜選擇接中間或接中間套型。3、初選聯(lián)軸器型號(hào)根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc，從標(biāo)準(zhǔn)系列中可選定相近似的公稱轉(zhuǎn)矩Tn，選型時(shí)應(yīng)滿足Tn≥Tc。初步選定聯(lián)軸器型號(hào)（規(guī)格），從標(biāo)準(zhǔn)中可查得聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速[n]和最大徑向尺寸D、軸向尺寸Lo，應(yīng)滿足聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速n≤[n]。圖4-5彈性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器型號(hào)及補(bǔ)償量4、根據(jù)軸徑調(diào)整型號(hào)初步選定的聯(lián)軸器聯(lián)接尺寸，即軸孔直徑d和軸孔長(zhǎng)度L，應(yīng)符合主、從動(dòng)端軸徑的要求，否則還要根據(jù)軸徑d調(diào)整聯(lián)軸器的規(guī)格。主、從動(dòng)端軸徑不相同是普遍現(xiàn)象，當(dāng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速相同，主、從動(dòng)端軸徑不相同時(shí)，應(yīng)按大軸徑選擇聯(lián)軸器型號(hào)。新設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，應(yīng)選擇符合GB/T3852中規(guī)定的七種軸孔型式，推薦采用J1型軸孔型式，以提高通用性和互換性，軸孔長(zhǎng)度按聯(lián)軸器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5、選擇聯(lián)接型式聯(lián)軸器聯(lián)接型式的選擇，取決于主、從動(dòng)端與軸的聯(lián)接型式，一般多采用鍵聯(lián)接，為統(tǒng)一鍵聯(lián)接型式及代號(hào)，在GB/T3852中規(guī)定了七種鍵槽型式，四種無鍵聯(lián)接，用得較多的是A型鍵（平鍵單鍵槽）。6、定聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格（型號(hào)）根據(jù)動(dòng)力機(jī)和聯(lián)軸器載荷類別、轉(zhuǎn)速、工作環(huán)境等綜合因素，選定聯(lián)軸器品種，根據(jù)聯(lián)軸器的配套、聯(lián)接情況等因素選定聯(lián)軸器型式；根據(jù)公稱轉(zhuǎn)矩、軸孔直徑與軸孔長(zhǎng)度作校核驗(yàn)算，以最后確定聯(lián)軸器的型號(hào)。在軸系傳動(dòng)中一般均存在不同程度兩軸線相對(duì)偏移，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器；當(dāng)軸系傳動(dòng)中工作載荷產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)時(shí)，則應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器，從減振、緩沖效果和經(jīng)濟(jì)性考慮，宜選用非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器。按照以上選擇標(biāo)準(zhǔn)LK17-56-XX-XX30-30和LK17-56-XX-XX10-10的兩款緊定螺絲梅花聯(lián)軸器。1.5.2所選聯(lián)軸器特點(diǎn)1、簡(jiǎn)介梅花聯(lián)軸器經(jīng)過車削，銑削，和拉削等機(jī)加工方法加工而成，再經(jīng)過整體熱處理。以保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度，市面上還有一種爪盤是鑄件，能夠大批量的生產(chǎn)，而且免去了加工損耗。所以在價(jià)格方面比機(jī)加工要低很多.但是鑄件的性能不是很好。在一些重要的場(chǎng)合下還是最好不要采用。并且鑄件的爪齒在高速或者是高負(fù)載的情況下容易發(fā)生打牙（爪齒脫落）。1、緊湊型、無齒隙，提供三種不同硬度彈性體；2、可吸收振動(dòng)，補(bǔ)償徑向和角向偏差；3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便維修、便于檢查；4、免維護(hù)、抗油及電氣絕緣、工作溫度20℃-60℃；5、梅花彈性體有四瓣、六瓣、八瓣和十瓣；6、固定方式有頂絲，夾緊，鍵槽固定。2、定位螺絲固定型梅花聯(lián)軸器介紹定位螺絲固定梅花聯(lián)軸器也叫爪式聯(lián)軸器，是由兩個(gè)金屬爪盤和一個(gè)彈性體組成。兩個(gè)金屬爪盤一般是45號(hào)鋼，但是在要求載荷靈敏的情況下也有用鋁合金或不銹鋼材料的。梅花形彈性聯(lián)軸器利用梅花形彈性元件置于兩半聯(lián)軸器凸爪之間，以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移、減振、緩沖、徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不用潤(rùn)滑、承載能力較高、維護(hù)方便等特點(diǎn)，但更換彈性元件時(shí)兩半聯(lián)軸器需沿軸向移動(dòng)。3、梅花聯(lián)軸器特點(diǎn)1、中間彈性體聯(lián)接；2、可吸收振動(dòng)、補(bǔ)償徑向、角向和軸向偏差；3、抗油與電氣絕緣；4、順時(shí)針與逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性完全相同；5、定位螺絲固定。圖4-6定位螺絲固定梅花聯(lián)軸器1.7機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)機(jī)架的設(shè)計(jì)原則提高機(jī)架剛度：為能夠提高靜剛度，我們?cè)谶M(jìn)行機(jī)架設(shè)計(jì)時(shí)需要合適的提高構(gòu)件的固有頻率，為能夠達(dá)到這個(gè)要求我們一般都是通過對(duì)設(shè)計(jì)構(gòu)件的實(shí)際截面形狀和相關(guān)尺寸進(jìn)行具體的規(guī)劃，對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)上面的隔板和筋之類的進(jìn)行合理布置，同時(shí)也要注意構(gòu)件的剛度是否能夠滿足要求。2)選取有利的截面形狀當(dāng)機(jī)架整個(gè)在承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷的同時(shí)，機(jī)架就會(huì)很容易發(fā)生變形，變形的大小不在于此處截面的大小，而是和整個(gè)的截面形狀之間有關(guān)，也就是和整個(gè)機(jī)架截面的