小型玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)

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1、小型玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 小型玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 泰泰山山學(xué)學(xué) 院院本 本科科 畢畢業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 小型玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè) 計(jì)小型玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 所在學(xué)院機(jī)械工程 學(xué)院專業(yè)名稱 申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 年級(jí)學(xué)生 姓名、學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名、職稱 完成 日期年 月 日I摘摘 要要 隨著我國(guó)種植業(yè)的發(fā)展以及農(nóng)民對(duì)資源利 用意識(shí)的提高，秸稈的 處理問(wèn)題成為目前農(nóng)村較為關(guān)注的 問(wèn)題。 之前的農(nóng)戶一般通過(guò)就地焚 燒的方式處理秸稈，這樣不 僅造成資源的浪費(fèi)還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較壞的影 響。 近年來(lái)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)規(guī)模轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)濟(jì)作物為主體的農(nóng)業(yè)，農(nóng) 戶不能 像以前用大型的設(shè)備集中處理秸稈問(wèn)題。 因此

2、設(shè)計(jì)一款小型的玉米秸 稈粉碎機(jī)不僅能夠滿足用戶 處理少量秸稈的問(wèn)題，還能夠解決大型設(shè) 備造成的浪費(fèi)。 本課題通過(guò)作者在家鄉(xiāng)的調(diào)研 ，對(duì)大學(xué)中學(xué)習(xí)到機(jī)械設(shè)計(jì) 以及力 學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，首先進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基本參 數(shù)的確定，然后對(duì) 傳動(dòng)部分主要零件設(shè)計(jì)，緊跟著設(shè)計(jì)了 粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)，最后對(duì)主要的工 作部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)并校核。 通過(guò)一系列的工作，設(shè)計(jì)了一款專為小型 用戶服務(wù)的玉 米秸稈粉碎機(jī)。 關(guān)鍵詞： 秸稈粉碎 小型 設(shè)計(jì);II ABSTRACT With the development of planting industry in our country and improving fa

3、rmers consciousness of resource utilization, the processing of straw become a more focus on the current rural problems.Before the farmers generally processing by means of in situ burning straw, such not only wastes the resources but also produces a bad effect on the environment.Traditional agricultu

4、ral scale in recent years to cash crops as the main body of agriculture, farmers can t focus on straw with large equipment problems as before.So the design of a small corn stalk crusher can not only meet the users deal with the issue of a small amount of straw, will also be able to solve the waste c

5、aused by large equipment. This topic by the author in the research at home and in the university to learn the use of mechanical design and mechanics knowledge, first has carried on the overall structure design and the determination of basic parameters, and then to drive part of the main parts design

6、, followed by designing the structure of mill, finally has carried on the design to the main working parts and check. Through a series of work, designed a model designed for small maize straw crusher user services. Keywords: Straw chopper ; Field; Design; III 目目 錄錄 摘摘 要要.I ABSTRACT11目目 錄錄.III 1 1引

7、言引言 1 1.11.1玉米秸 稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的背景以及研究現(xiàn)狀玉米秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的 背景以及研究現(xiàn)狀 .1 1.2玉米秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的目的及意 義.2 2 2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基本參數(shù)的確定總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基 本參數(shù)的確定.3 2.1總體結(jié)構(gòu).3 2.2工作原理.3 2.3電動(dòng)機(jī) 的選擇.4 2.3.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇： 4 2.3.2電動(dòng)機(jī)容量選擇： 4 2.3.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 5 2.4基本參數(shù)計(jì)算以及各軸功率、轉(zhuǎn)矩分配 .5 2.4.1基本 參數(shù)的計(jì)算.5 2.4.2軸的功率分配 6 2.4.3軸的輸由轉(zhuǎn)矩 6 2.5玉米秸稈粉碎機(jī)主要參數(shù).7 3 3傳動(dòng)部分主要零件設(shè)

8、計(jì) 傳動(dòng)部分主要零件設(shè)計(jì) 7 3.1帶輪幾何尺寸的確定.7 3.2初 選中心距0a .8 3.3帶的根數(shù)9 3.4 V帶輪的材料，結(jié)構(gòu)的確 定.10 4粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 4.1粉碎機(jī) 入口的設(shè)計(jì)11 4.2粉碎腔腔體的設(shè)計(jì)12 4.3由口的設(shè)計(jì)12 4.4機(jī)架的設(shè)計(jì)13 5 5刀軸的設(shè)計(jì)刀軸的設(shè)計(jì).13 5.1刀軸 裝配方案如圖所示:14 5.2確定軸的直徑和長(zhǎng)度 .14 5.3軸 的材料選擇和尺寸的估算 .14 5.4軸的強(qiáng)度校核.15 IV 6 6 主要工作部件的設(shè)計(jì)主要工作部件的設(shè)計(jì) 15 6.1秸稈粉碎 刀的工作原理.15 6.2甩刀的排列方式.16 6

9、.3甩刀的選擇.16 7 7總總結(jié)結(jié).17致致謝謝18參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)19泰山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1 1引言1.11.1玉米秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的背景 以及研究現(xiàn)狀玉米秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的背景以及研究現(xiàn)狀 前，秸稈在我國(guó)的利用一般是從以下三個(gè)方面來(lái)處理： 一方面秸稈還田， （整株，粉碎還田） ；第二個(gè)方面是作 為家畜飼料，包括直接飼喂、粉碎飼喂及 加工、貯存、微 貯等處理后飼喂；第三個(gè)方面是作為一些工業(yè)原料利用，如 炭化、造紙、編織等。 近幾年由于國(guó)家農(nóng)業(yè)政策的豉勵(lì)，糧食直補(bǔ)，農(nóng)機(jī)購(gòu)機(jī) 補(bǔ)貼等措施的實(shí)施， 使農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高。 在我國(guó)整個(gè)農(nóng)業(yè)形勢(shì)發(fā)展很快， ，玉米產(chǎn)量也正在大幅 度提高

10、，但是隨之也由現(xiàn)了一些問(wèn)題，如玉米秸稈也大增， 于是清除秸稈 成了農(nóng)民較為難解決的問(wèn)題。 為不影響農(nóng)耕，按時(shí)播種，同時(shí)又省事省力，有些 農(nóng)民 就直接將秸稈就地焚燒，這樣既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。 玉米秸稈粉碎機(jī)就是 未解決這一問(wèn)題而產(chǎn)生的。 它是將玉米秸稈粉碎并鋪撒在田里，這樣既環(huán)保又達(dá) 到 了很好的增肥效果。 我國(guó)耕地面積較大，因此秸稈資源數(shù)量巨大，開(kāi)發(fā)價(jià)值 極大，有著很好的開(kāi) 發(fā)利用前景，可以說(shuō)是廣闊天地，大 有作為啊。 秸稈問(wèn)題是糧食生產(chǎn)中的主要副 問(wèn)題之一，同時(shí)也是工、 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常重要的資源，是非常豐富的并切能直接利 用 的可循環(huán)資源。 作為一種豐富的資源，農(nóng)作物秸稈可

11、用作生產(chǎn)飼料、燃料 及造紙、制炭、等的綠色原料。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)在秸稈年產(chǎn)量大約為 6.2億噸，利 用率僅占總量的 33%,約2億噸，但是在這被利用的這一 部分中，很大一部分 未經(jīng)處理直接利用，而經(jīng)過(guò)技術(shù)處理 后利用的僅為1600萬(wàn)噸，僅占被利用總量 的2.6%。 我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由現(xiàn)了一些前所未有的問(wèn)題，一方面，土壤 中的有機(jī)物 含量正在一年一年的人 減少；另一方面，非常 多的農(nóng)作物秸稈不能被很好的利 用，于是放火焚燒，這樣 既造成資源浪費(fèi)又造成污染環(huán)境。 因此，發(fā)展處理秸稈 的機(jī)械，提高秸稈的利用率，是解 決以上問(wèn)題的重要 提高農(nóng)業(yè)作物的秸稈綜合的利用效率， 是目前發(fā)展高產(chǎn)

12、量、優(yōu)質(zhì)、高效的農(nóng) 2業(yè)生產(chǎn)以及幫助農(nóng) 民奔小康的迫切需要和重要途徑。 農(nóng)作物秸稈的利用關(guān)系到整 個(gè)農(nóng)業(yè)循環(huán)系統(tǒng)中的土壤肥 沃程度、環(huán)境安全與否以及農(nóng)村能源的能否有效利用 的問(wèn) 題，因此引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注，目前已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā) 展經(jīng)濟(jì)最重要的 方面。 為此，合理地開(kāi)發(fā)利用秸稈，已經(jīng)發(fā)展成為了一個(gè)非常重 要的問(wèn)題，成為 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)回收資源利用的新課題。 農(nóng)作物秸稈數(shù)量非常巨大，開(kāi)發(fā)價(jià)值也非常大， 有著十 分可觀的開(kāi)發(fā)前景。 持續(xù)農(nóng)業(yè)已成為世界各國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的共同趨勢(shì)。 面持續(xù)農(nóng)業(yè)就是： 管理保 護(hù)自然資源基礎(chǔ)，并調(diào)整技術(shù)和機(jī)構(gòu)改革方向，以 便確保獲得和持續(xù)滿足目前幾 代人和

13、今后世世代代人的需 求，這種（農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)部門的）持續(xù)發(fā)展能保護(hù) 土地、 水資源、植物和動(dòng)物遺傳資源，并且不會(huì)造成環(huán)境退化，同 時(shí)技術(shù)上適當(dāng)，經(jīng)濟(jì)上可行，能夠被社會(huì)接受。 ”作物秸稈問(wèn)題也涉及到土壤肥力、 水土保持、環(huán)境保護(hù)、 再生資源有效利用等可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。 土地資源作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中 的最基本生產(chǎn)資源，使其 可持續(xù)利用是不變的主題。 在我國(guó)大部分的農(nóng)田由于長(zhǎng) 時(shí)單一耕作方式，導(dǎo)致土壤 的底部產(chǎn)生了堅(jiān)硬的犁底層，加上多年來(lái)從不或者很 少施 用農(nóng)家肥，加之大量使用化肥和農(nóng)藥，因此造成了土壤的嚴(yán) 重污染，致使我 國(guó)土地的有機(jī)物連年下降，農(nóng)作物的質(zhì)量 或產(chǎn)量非常不穩(wěn)，這樣不符合

14、可持續(xù)農(nóng) 業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā) 展思路。 如果農(nóng)田生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化將帶來(lái)不堪設(shè)想的嚴(yán)重災(zāi) 難，因此加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈的合理利用需要引起足夠的重視。 1.2玉米秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的目的及意義 該粉碎機(jī)是將玉 米秸稈粉碎并鋪撒在田里，這樣既環(huán)保又達(dá)到了很好的增肥 效果。 它是一種在玉米聯(lián)合收割機(jī)以外使用的機(jī)械，作業(yè)的對(duì)象 是收獲完玉米棒 子之后，玉米秸稈還在地里，手工粉碎清 理比較麻煩，它很好的彌補(bǔ)了這部分需 求，價(jià)格適中，適 用于中小型的田地，功率也比較適中，應(yīng)用范圍較廣，有很 好的使用前景。 我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平與以前相比有了很大的提升， 但是于國(guó)際的先進(jìn)水 3平相比還是有很大的不足，

15、因此， 作為一名機(jī)械的當(dāng)代大學(xué)生來(lái)說(shuō)，真可謂任重 道遠(yuǎn)啊。 設(shè)計(jì)玉米秸稈粉碎機(jī)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)始，是對(duì)自己的一 次檢驗(yàn)，以后 必須更加努力。 2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基本參數(shù)的確定 2.1總體結(jié)構(gòu) 該玉 米秸稈粉碎機(jī)主要由動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作部件、箱體、機(jī)架 等組成。 本 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式為立式結(jié)構(gòu)，刀軸水平配置，粉碎刀 安裝在轉(zhuǎn)軸上.在 x-y （工作人員面向機(jī)器時(shí)的坐標(biāo)系 為準(zhǔn)）平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。 動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)，電 動(dòng)機(jī)，通過(guò)減速器與大帶輪相連接。 然后將動(dòng)力傳送給工作部件。 圖一圖一..總體結(jié)構(gòu)圖總體結(jié)構(gòu)圖 2.2工作原理 粉碎 機(jī)的工作原理是： 在該機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸由軸傳遞的動(dòng)力

16、經(jīng)萬(wàn)向節(jié)傳 遞給 變速齒輪箱，齒輪箱傳遞動(dòng)力到帶輪。 在進(jìn)行秸稈粉碎工作的過(guò)程中，電機(jī) 軸軸通過(guò)聯(lián)軸器、 大小帶輪兩級(jí)的傳動(dòng)后，帶動(dòng)刀軸上的甩刀高速旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)秸稈 進(jìn)到粉碎腔體內(nèi)后，同時(shí)受到刀具的剪切、搓擦 和撕拉的作用，從而得到粉碎， 4粉碎完后在重力以及離 心力的作用下被均勻地拋撒于由去，從而成為農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖 業(yè)、工業(yè)的原料。 2.3 電動(dòng)機(jī)的選擇一般大中型的玉米秸稈粉碎機(jī)動(dòng)力裝 置為柴油機(jī)，但是本設(shè)計(jì)是小型玉米秸 稈粉碎機(jī)，如果選 取柴油機(jī)作為動(dòng)力會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)比較笨重不方便搬運(yùn)，還會(huì) 造成較大的能量損耗。 本設(shè)計(jì)為小型粉碎機(jī)，動(dòng)力裝置選用電動(dòng)機(jī)，這樣提高了 該機(jī)器的便捷性。

17、 配套電動(dòng)機(jī)的選擇必須依靠粉碎機(jī)的要求來(lái)進(jìn)行。 電動(dòng)機(jī)應(yīng)有適 當(dāng)?shù)娜萘縼?lái)滿足要求，如果所選的電動(dòng)機(jī) 功率太大，必然會(huì)因容量不能充分利用 而增加成本，造成 功率的浪費(fèi)；相反，如果容量小太多，就無(wú)法保證粉碎機(jī)的 正 常工作質(zhì)量，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于過(guò)載工作狀態(tài)，導(dǎo)致 電動(dòng)機(jī)的壽命減少。 考慮 到功率儲(chǔ)備以及傳遞過(guò)程中的功率損失，所以選擇 的電動(dòng)機(jī)的功率必須大于粉碎 機(jī)的使用功率。 2.3.1 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇： 選擇Y系列兩相異步電動(dòng)機(jī)， 此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途 的全封閉自扇冷電 動(dòng)機(jī)，具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低 廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆， 無(wú)腐蝕性氣體和 無(wú)特

18、殊要求的機(jī)械。 2.3.2 電動(dòng)機(jī)容量選擇： 根據(jù)已知條件，電動(dòng)機(jī)工作所需要的有效功率為： 公式 （一）公式 （-）W996.9 1000 000KVFPW 總效率 5 公 式（二）公式（二）922,02 軸承帶輪總 式 中： —V帶傳動(dòng)效率 0.96帶輪 一滾動(dòng)軸承效率 0.98軸承 由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為： 所以： 電機(jī)所需的工作功率： 公式（三）公式（三）w8 JOOKPPW 總 因載荷 平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于 P0即可，按表13-1中 Y系列電動(dòng) 機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為 11KW。 2.3.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 刀軸工作轉(zhuǎn)速為 min

19、 r 2800n刀刀二 公式（四）公式（四） i n n刀軸 電機(jī) min r 1460根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，在表中查由 符合的電動(dòng)機(jī)。 其中 Y160M-4 的額定功率為 11Kw,輸由轉(zhuǎn)速為 1480 r/min.參數(shù)基本符合要求，故本設(shè)計(jì)選用 Y160M-4型電 動(dòng) 機(jī)與設(shè)備配套。 2.4 基本參數(shù)計(jì)算以及各軸功率、轉(zhuǎn)矩分配 6 2.4.1基本 參數(shù)的計(jì)算 現(xiàn)已知粉碎軸及刀軸的工作轉(zhuǎn)速是 n刀軸 =2800r/min ,電動(dòng)機(jī)的輸由軸的轉(zhuǎn)速 n電機(jī) =1460r/min。 所以總的傳動(dòng)比 （公式五）（公式五）52.0 i==刀軸 電 機(jī)n n則帶輪的傳動(dòng)比 （公式六）（公式六）5

20、2.0 i==刀 軸電機(jī)帶n n 2.4.2軸的功率分配 已知聯(lián)軸器傳動(dòng)效 率，，滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率，帶輪98.0刀聯(lián)軸器98.0 n = 軸承的傳動(dòng)效率。 96. 0刀=帶輪 電動(dòng)機(jī)的輸由功率 （公式七）（公式七） kw996 . 9 %80735 , 0 17 0 P電機(jī)軸的輸生功率 （公式八）（公式八） kw6.9rl 軸承聯(lián)軸器電機(jī)軸 PP刀 軸的輸生功率 7 （公式九）（公式九）kw4 . 8刀刀=端輪軸 承電機(jī)軸刀軸 PP 2.4.3軸的輸由轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸生轉(zhuǎn)矩（公 式十）（公式十）ni33 n 955。0 0 0 N P T 電機(jī)軸的輸生 轉(zhuǎn)矩 （公式 H--）（公式

21、H^一）m 8.62 n 9550N P T== 電機(jī) 軸 電機(jī)軸 電機(jī)軸 刀軸的輸由轉(zhuǎn)矩 （公式十二）（公式十 二）m 8 . 17 n 9550N P T== 刀軸 刀軸 刀軸 2.5玉米秸稈 粉碎機(jī)主要參數(shù)外形尺寸： 1000 >640^135 作業(yè)幅寬（mm）: 840拋撒幅寬（mm）: 840整機(jī)重量： 277粉碎軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）： 4500粉碎刀數(shù)（片）Y型刀： 8切碎長(zhǎng)度： < 10cm配套功率： 11kw 8切碎合格率： >90% 3 3傳動(dòng)部分主要零件設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分主要零件設(shè)計(jì) 3.13.1帶輪帶輪幾何尺寸的確定幾何尺寸的確定 確定計(jì)算 功率： 查書中

22、帶傳動(dòng)表況系數(shù)為：（公式十三）（公式十三）2」 a k （公式十四）（公式十四）caPPKA （公式十五）（公 式十五）KWP4.8 所以（公式十六）（公式十六）pkp a =ca （公式十七）（公式十七） KWP 8 . 10 ca = 選取帶型： Pca=10.8, n 刀軸=2800r/min 故選用 B 帶。 選取小帶輪直徑： 由設(shè)計(jì)手冊(cè)初選由小帶輪直徑 dd1=132mm大帶輪直徑： i=0.52 dd2=253 ,圓整為 250mm。 帶輪帶速： 9 （公式十八）（公式十八） 100060 du v 1d1 1 x = n V1=27.6m/s； 18.5m/s30

23、0mm 時(shí)，可采用輪輻式。 由上表可知，dd1=132mm； dd2=250mm ,則： 大小帶輪可以均采用腹板式，結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖二圖二.小帶輪示意圖小帶輪示意圖 圖三圖三..大 帶輪示意圖大帶輪示意圖 12 4粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)粉碎機(jī)結(jié) 構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1粉碎機(jī)入口的設(shè)計(jì)粉碎機(jī)入口的設(shè)計(jì) 粉碎機(jī) 的入口如圖所示，主要考慮的原因主要有以下幾個(gè) :1、填裝 的效率，2、安全性能。 為了這兩方面的原因入口的設(shè)計(jì)如下： 采用5o的斜坡設(shè)計(jì)能夠利 用重力的作用使填裝時(shí)的秸稈 能夠按照比較順利地進(jìn)入粉碎腔內(nèi)從而不會(huì)發(fā)生秸 稈的倒 滑（逆著人們做預(yù)想的方向，往粉碎強(qiáng)相反的方向滑動(dòng)） 。

24、由于玉米秸稈 的長(zhǎng)度較大，所以入口底盤比較長(zhǎng)，盡量 使秸稈能夠較完整的在底盤上滑動(dòng)。 圖四圖四..入口示意圖入口示意圖 從安全的角度講，入 口的側(cè)板能夠防止秸稈在切割與撕扯的過(guò)程中與粉碎腔 的 壁面發(fā)生擠壓，造成秸稈對(duì)人體的敲打。 有了側(cè)板會(huì)使秸稈相對(duì)比較順滑。 另 外較長(zhǎng)的底板設(shè)計(jì)也是考慮到工作者將手深入到粉碎 強(qiáng)而造成的人體傷害。 4.2 粉碎腔腔體的設(shè)計(jì)粉碎腔腔體的設(shè)計(jì) 在該設(shè)計(jì)中粉 碎腔是玉米秸稈粉碎機(jī)最主要的工作部位，粉碎的過(guò)程就發(fā) 生在該部位。 該部位主要考慮的因素是粉碎過(guò)程中的流暢性。 但是由于有殼體的保護(hù)使安 全問(wèn)題得到了很大的保證， 所以該部位的設(shè)計(jì)中將工作

25、的流暢性作為設(shè)計(jì)重點(diǎn) 我們把玉米秸稈看成流體，根據(jù)流體力學(xué)的性質(zhì)中急彎 能夠減小湍流的發(fā)生，因 此在設(shè)計(jì)入口與腔體的連接部位 采用的是相切位置關(guān)系，這樣不會(huì)由于急彎，直 角等部位 發(fā)生阻塞。 13甩刀設(shè)計(jì)（后文中提到）的切割直徑是 113*2=226mm ,甩刀的與腔體最小的 最小間隙是（250-226） /2=7mm這樣既能保證在工作過(guò)程中的流暢性， 又不至于 秸 稈在縫隙中漏掉。 4.3 由口的設(shè)計(jì)由口的設(shè)計(jì) 由口的設(shè)計(jì)如圖所示，粉碎 機(jī)的由口主要考慮的原因主要有以下幾個(gè) ：1、秸 稈的及時(shí)排 出,2、安全性能，3、流暢性。 圖五圖五..由口示意圖由口示意圖 與入口相似，

26、我們把 玉米秸稈看成流體，根據(jù)流體力學(xué)的性質(zhì)中急彎能夠減 小 湍流的發(fā)生，因此在設(shè)計(jì)入口與腔體的連接部位采用的是相 切位置關(guān)系，這樣 不會(huì)由于急彎，直角等部位發(fā)生阻塞。 因此，在由口與粉碎腔的連接部位采用的 也是相切的位 置關(guān)系。 秸稈順利的排由依靠的主要也是重力，以及甩刀產(chǎn)生的 離心力。 4.4 機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架的設(shè)計(jì)如圖所示，任何 機(jī)架的設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。 保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi) 部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動(dòng)件 通過(guò)的突起；設(shè)置執(zhí)行莫一工況 所必需的平臺(tái)；保證上下料的要求、人工操作的 方便及安 全等。 本文采用的是框架式

27、的機(jī)架，能夠保證機(jī)架上安裝的零部 件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒(méi)有有阻礙運(yùn)動(dòng)件 通過(guò)的突起。 與工作部位的連 14接采用的是螺紋連接，更換方便快 捷，機(jī)架之間采用的是焊接，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，牢固。 圖六圖六..機(jī)架示意圖機(jī)架示意圖 在必須保證特定的 外形條件下，對(duì)機(jī)架的主要要求是剛度。 基礎(chǔ)部件的剛性 足夠，在工作的重力、夾緊力、摩擦力、 慣性力和工作載荷等的作用下，不會(huì)產(chǎn) 生變形，振動(dòng)或爬 行，不會(huì)影響產(chǎn)品定位精度、加工精度及其它性能。 5 5刀軸的設(shè)計(jì)刀軸的設(shè)計(jì) 5.1刀軸刀軸裝配方案如圖 所示裝配方案如圖所示::圖七圖七..刀軸裝配方案刀軸裝 配方案 如圖所示，周上零件的固定

28、安排如下： 帶輪的周向以鍵保證；軸承的周向固 定以鍵保證，軸向運(yùn) 動(dòng)以軸肩為保證；刀的固定依靠螺母保證。 15 5.2確定軸的直徑和長(zhǎng)度確定軸的直徑和長(zhǎng)度 軸的 軸徑計(jì)算見(jiàn)下文。 軸上有三個(gè)鍵槽，最小的直徑為右端帶輪處，寬度取 14mm,安裝軸承的直徑取 15mm,軸承選用 7008c型號(hào)。 兩個(gè)軸肩的直徑 20mm寬度為15mm o 5.3軸的材料選擇和尺寸的估算軸的材料選擇和尺寸的 估算 根據(jù)此粉碎機(jī)的工作條件，初選軸的材料為 45鋼， 調(diào)制處理。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即： （公式二十五）（公式二十五） 3 0 > n P A根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè)查的： 軸

29、1、軸2各取115 0 =A各軸直徑的最小值為：取整為 15nmi mm np Ad 15.143 0min3 刀軸 刀軸 5.4 軸的強(qiáng) 度校核軸的強(qiáng)度校核 （公式二十六）（公式二十六） Mpa d nPWTTT5 J73.09550000t3 ]t[tTT 式中： -扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa T p T軸所受的扭矩，N.mm -軸的抗扭 截面系數(shù)T W 16 n-軸的轉(zhuǎn)速P-軸傳遞的功率 d-軸的最小 直徑 由于軸沒(méi)有受到太大的軸向載荷，因此省略對(duì)其彎曲 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件驚進(jìn)行計(jì)算校核。 6 6主要工作部件的設(shè)計(jì)主要工作部件的設(shè)計(jì) 本機(jī)可與 各種形式的喂料結(jié)構(gòu)相配，可以粉碎各種顆粒狀飼料原料

30、， 如玉米、 高梁、麥類、豆類，破碎后的餅類及其它物料。 6.1 秸稈粉碎刀的工作原理 刀片為對(duì)稱排列，需粉碎的 物料通過(guò)與本機(jī)相配的喂料器由頂部進(jìn)料口喂入， 經(jīng)進(jìn)料 導(dǎo)向板從左邊或右邊進(jìn)入粉碎室，在高速旋轉(zhuǎn)的錘片打擊和 作用下物料逐漸被粉碎，并在離心力和重力作用下穿過(guò)篩 孔，從底座由料口排由。 本系列破碎 摧毀機(jī)殼采用優(yōu)質(zhì)鋼焊接而成，進(jìn)料口在破 碎摧毀機(jī)頂部，由料口在破碎摧毀機(jī) 底部。 目前，秸稈還田機(jī)基本都是采用錘爪、彎刀等以高速砍、 切、撞、搓、撕 的方式將玉米秸稈直接粉碎還田或回收。 粉碎工作部件的旋轉(zhuǎn)方向與機(jī)具前進(jìn)方 向相反。 粉碎部件是該機(jī)的核心工作部件。 粉碎

31、刀輻的轉(zhuǎn)速、甩刀的配制方式及數(shù)量 是直接影響秸 稈粉碎性能的主要參數(shù)。 甩刀數(shù)量越多，甩刀的線速度越大。 對(duì)秸 稈的粉碎效果越好。 考慮動(dòng)力的匹配以及作業(yè)的安全性 ，選用了臥式結(jié)構(gòu)。 20把 錘爪式甩刀按螺旋線均勻分布在刀軸上。 刀盤回轉(zhuǎn)直徑 D=512mm ;刀軸轉(zhuǎn)速 n=2800r/min ;甩刀 的最大線速度 v=40m/s o 6.2 甩刀的排列方式 甩刀的排列方式會(huì)對(duì)刀輯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的 平衡、物料在粉碎室內(nèi)的分布狀態(tài)等有著 極大的影響。 因此，甩刀在刀輯上的排列方式，應(yīng)將物料在粉碎室寬度 內(nèi)分布的 均勻，不會(huì)向一側(cè)推移，并且有利于轉(zhuǎn)軸保持動(dòng) 平衡。 17常見(jiàn)的排列方式有

32、螺旋線的排列、對(duì)稱式排列、交錯(cuò) 平衡式排列等三種方式 本機(jī)選用對(duì)稱式排列方式。 6.3 甩刀的選擇 甩刀的刀型選擇的是 Y型刀（如圖所 示），它的優(yōu)點(diǎn)是消除了或者緩解了甩 刀拐角處的集中應(yīng) 力；刀片的功率消耗小，Y型刀是斜粉碎切動(dòng)秸稈，所以到 達(dá)了省力的效果。 從現(xiàn)在來(lái)看，大多數(shù)秸稈粉碎機(jī)都會(huì)采用這種刀型。 圖八圖八.甩刀的7K意圖甩刀的7K意圖 甩刀的材料 考 慮到甩刀的工作環(huán)境惡劣，常常和秸稈、泥土等接觸，需要 有很強(qiáng)的耐磨 性和抗沖擊韌性。 所以，考慮以上因素，本機(jī)選用 20CrMnTi。 77總總 結(jié)結(jié) 雖然每學(xué)期都安排了課程設(shè)計(jì)或者實(shí)習(xí)， 但是沒(méi)有一次像這樣的課程設(shè)

33、計(jì)能 與此次相比，設(shè)計(jì)限定 了時(shí)間長(zhǎng)，而且是一人一個(gè)課題要求更為嚴(yán)格， 任務(wù)更加 繁 多、細(xì)致、要求更加嚴(yán)格、設(shè)計(jì)要求的獨(dú)立性更加高。 要我們充分利用在校期 間所學(xué)的課程的專業(yè)知識(shí)理解、 掌握和實(shí)際運(yùn)用的靈活度。 在對(duì)設(shè)計(jì)的態(tài)度上的 態(tài)度上是認(rèn)真的積極的。 通過(guò)近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，給我最深的感受就是我 的設(shè)計(jì)思維得到了很 大的鍛煉與提高。 作為一名設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)由有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品，就 必須 做一個(gè)生活的有心人。 多留心觀察思考我們身邊的每一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品，只有這樣感 18性認(rèn)識(shí)豐富了，才能使我們的設(shè)計(jì)思路具有創(chuàng)造性。 最初老師讓我調(diào)研，設(shè)計(jì)一 個(gè)方案由來(lái)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

34、并 且造價(jià)低，通用性好等特點(diǎn)。 這一課題來(lái)作為我的 畢業(yè)設(shè)計(jì)這是對(duì)我的四年知識(shí)能力 考查，也是對(duì)我應(yīng)用這些知識(shí)能力的考查，我 盡力使自己 的設(shè)計(jì)減少錯(cuò)誤，但我知道由于許多知識(shí)和能力的欠缺，肯 定有一定的錯(cuò)誤。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)我學(xué)到的不僅僅是單一方面的了解，讓我 熟悉了設(shè)計(jì)的各個(gè)方 面的流程，學(xué)會(huì)了把自己大學(xué)四年所 學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中的方法。 從以前 感覺(jué)學(xué)的許多科目沒(méi)有實(shí)際意義，到現(xiàn)在覺(jué)得以 前的專業(yè)知識(shí)不夠扎實(shí)，給自己 的設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了很大的 麻煩。 秸稈粉碎機(jī)是服務(wù)于農(nóng)業(yè)的工程行業(yè)，涉及了與 專業(yè)結(jié) 核性較強(qiáng)的課題，是一個(gè)綜合農(nóng)藝及農(nóng)機(jī)的全面性課題，培 養(yǎng)了自己的綜 合能

35、力、自學(xué)能力，從而適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需 要與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要。 培養(yǎng)了自 己綜合的、靈活的運(yùn)用的發(fā)揮所學(xué)的知識(shí)。 致 謝 本論文在xxx導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。 導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué) 態(tài)度，精益求精的工 作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高 風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)法、平易近人的人格魅力對(duì)本人影響深遠(yuǎn)。 本次論文從選題到完成， 每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo) 下完成的。 在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕?的感謝！在寫論 文的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問(wèn) 題都得以解決。 所以在此，再次對(duì)老師道一聲： 老師，謝謝您！ 四年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐

36、厚的 知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中 所培養(yǎng)的思維方式、表 達(dá)能力和廣闊視野。 很慶幸這三年來(lái)我遇到了如此多的良 19師益友，無(wú)論在 學(xué)習(xí)上、生活上，還是工作上，都給予了我無(wú)私的幫助和熱 心的 照顧，讓我在一個(gè)充滿溫馨的環(huán)境中度過(guò)三年的大學(xué) 生活。 感恩之情難以用言語(yǔ) 量度，謹(jǐn)以最樸實(shí)的話語(yǔ)致以最崇 高的敬意。 最后要感謝的是我的父母，他們不僅培養(yǎng)了我對(duì)中國(guó)傳 統(tǒng)文化的濃厚的興趣， 讓我在漫長(zhǎng)的人生旅途中使心靈有 了虔敬的歸依，而且也為我能夠順利的完成畢 業(yè)論文提供 了巨大的支持與幫助。 在未來(lái)的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作， 不辜負(fù) 父母對(duì)我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝

37、敬他們，報(bào)答他們！ 爸媽，我愛(ài)你 們！參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) [1]鄭文偉，吳克堅(jiān). 機(jī)械原理(第七版).北京： 高等教育生版社.2011 [2]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版). 北京： 高等教育生版社.2012 [3]涂建平，徐雪紅，夏忠義.秸稈還 田機(jī)刀片及刀片優(yōu)化排列的研究.農(nóng) 機(jī)化研究，2003, (2): 102-104. [3]王大康，盧頌峰.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京工 業(yè)大學(xué)生版社.2000 [4]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè) 由版社.1999 [5]李艷多功能玉米秸稈還田機(jī)的研制 .山東農(nóng) 業(yè)大學(xué)碩士論文.2007 [6]姬江濤，李慶軍，蔡葦.甩刀布置 對(duì)莖桿切碎還

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