粉碎机的设计

摘要

在经济迅猛增长过程中，我国机床行业也得到了迅速发展。碾压生产由原来的手动到现在的自动化，提高了生产效率、减轻了人力劳动。但目前的部分碾压装置还是较为复杂，为了能使其结构更简化，安全稳定，效率高。所以推出了轮盘式的碾压装置。它的工作原理是: 通过曲柄滑块机构将电机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动。

我这次设计的是全功能自动碾压装置，它的体型较小，控制简单，智能化程度比较高，提高了人力生产效率。

在设计的过程中，首先对碾压装置的整体结构进行了规划，然后利用Solid works软件设计出了各个零件的三维图，最后又做出仿真。

关键词：碾压装置连杆整体结构运动仿真

ABSTRACT

ABSTRACT

In the rapid economic growth, China's machine tool industry has been developing rapidly. Stamping production from the original manual to the present automation, improves the production efficiency, reduce the human labor. But the punch press structure is more complex, in order to make the structure more simple, safe and stable, high efficiency. So introduced the wheel disc type punch. Its working principle is: through the crank slider mechanism converts the rotary motion of the motor into a straight line reciprocating motion.

In the design process, first check the relevant information about the punch press, the working principle and development status at home and abroad, then according to the requirements of the design parameters of the punch, punch mechanical part design and checking calculation, and the CAD drawing software to draw punch assembly drawing and the main parts of the engineering drawing. Finally, the use of Solidworks2008 in the Solidworks module, for main parts modeling and assembly for movement simulation animation, the best model for punch.

Keywords： robot, structure, Solid works ,system .

目录

第一章绪论 (1)

1.1 粉碎机的发展趋势 (1)

1.2 粉碎机的介绍 (1)

1.3 粉碎机的分类 (2)

1.4粉碎机的运用 (2)

1.5 粉碎机的特点 (3)

1.6 做本课题的意义 (3)

1.7 本章小结： (4)

第二章总体机构的设计 (5)

2.1设计参数及要求 (5)

2.2总体设计 (5)

2.3 碾碎装置的工作原理 (6)

2.4 设计的主要步骤 (7)

2.5 本章小结 (7)

第三章机械部分的参数及校核 (8)

3.1 曲柄所传动的转矩 (8)

3.1.1曲柄滑块机构定义 (8)

3.1.2偏心轮机构简介 (8)

3.1.3 曲柄滑块机构的动力学与运动学特性 (9)

3.1.4碾子传递的作用力的设计 (10)

3.2 碾子的传动速度和加速度 (11)

3.2.1 曲柄滑块机构的运动学特性 (11)

3.2.2曲柄滑块机构运动中的振动与平衡 (12)

3.2.3曲柄与连杆的长度比例 (13)

3.3转动轴的设计过程 (14)

3.3.1 轴的强度计算步骤 (14)

3.3.2按疲劳强度条件精确校核计算 (15)

3.3.2计算危险截面疲劳强度的安全系数 (15)

3.3.3 轴的设计尺寸 (15)

3.4电机的选择与计算 (16)

3.5 本章小结 (19)

第四章 SolidWorks软件介绍 (20)

4.1什么是Solid Works软件？ (20)

4.2 SolidWorks环境简介 (20)

4.3 本章总结 (24)

第五章零部件的建模及设计 (25)

5.1 框架的设计 (25)

5.2 销连接件的设计 (25)

5.3 连杆的设计 (26)

5.4 导轨的设计 (27)

5.5辅助板设计 (29)

5.6 本章小结 (29)

第六章总结 (30)

参考文献 (32)

致谢 (33)

第一章绪论

1.1 粉碎机的发展趋势

通过大力开发高效节能新技术、新材料、新工艺和新设备、应用高科技技术，灵巧轻便的智能设备及计算机和信息,随着世界制造业的快速发展，粉碎技术的应用越来越广泛，粉碎技术水平也越来越高。新的粉碎工艺方法则不断涌现，专业粉碎设备日新月异。与此同时，国内外的粉碎设备生产企业也纷纷通过各种方式展示自身的实力，特别表现是其品种繁多的产品和先进的技术。核心技术作用得以显现，数控和电源方面有发展，高效率粉碎技术成为了一大亮点，机器人的应用普及化。可以认为，世界粉碎技术又跨上了一个新的台阶，在高效、自动化、环境友好方面有了新进步；粉碎材料种类更丰富，粉碎自动化、高效化、清洁化更加突出；粉碎技术综合成本更低，粉碎对工业的服务更加广泛。同时，粉碎中存在的手工、脏乱、粗糙、低速已基本消除，取而代之的是自动、精密、清洁及高效的设备。

1.2 粉碎机的介绍

粉碎机是将大尺寸的固体原料粉碎至要求尺寸的机械。根据被碎料或碎制料的尺寸可将粉碎机区分为粗碎机、中碎机、细磨机、超细磨机。在粉碎过程中施加于固体的外力有压轧、剪断、冲击、研磨四种。压轧主要用在粗、中碎，适用于硬质料和大块料的破碎；剪断主要用在细碎，适于韧性物料的粉碎；冲击主要用在中碎、细磨、超细磨，适于脆性物料的粉碎；研磨主要在细磨、超细磨，适于小块及细颗粒的粉碎。实际的粉碎过程往往是同时作用的几种外力。

大型粉碎机主要适用于冶金、建材、化工、矿山、高速公路建设、水利水电、耐火材料、钢铁等行业矿产品物料的粉磨加工，可加工石英、长石、方解石、滑石、重晶石、萤石、稀土、大理石、陶瓷、铝矾土、铁矿、铜矿、氧化铁红、锆英砂、矿渣、水泥熟料、活性炭、白云石、花岗岩、石

榴子石、氧化铁黄、化肥、复合肥、粉煤灰、煤、菱美砂、氧化铬绿、金矿、红泥、粘土、高岭土、焦碳、煤矸石、瓷土、蓝晶石、氟石、膨润土、麦饭石、页岩、玄武岩、石膏、石墨、碳化硅、保温材料等莫氏硬度在9.左右。

1.3 粉碎机的分类

根据被碎料或碎制料的尺寸可将粉碎机区分为粗碎机、中碎机、细磨机、超细磨机、秸秆粉碎机、木材粉碎机。粉碎过程中施加于固体的外力有压轧、剪断、冲击、研磨四种。压轧主要用在粗、中碎，适用于硬质料和大块料的破碎；剪断主要用在细碎，适于韧性物料的粉碎；冲击主要用在中碎、细磨、超细磨，适于脆性物料的粉碎；研磨主要在细磨、超细磨，适于小块及细颗粒的粉碎

1.4粉碎机的运用

1、粉碎机固定作业，应固定在水泥基础上。如果经常变换工作地点，粉碎机与电动机要安装在用角铁制作的机座上。如果粉碎机用柴油机作动力，应使两者功率匹配，即柴油机功率略大于粉碎机功率，并使两者的皮带轮槽一致。皮带轮外端面要在同一平面上。

2、开机前必须检查机组的各部分连接螺栓是否紧固，传动皮带的松紧度是否合适，电源线是否良好。电动机轴和粉碎机轴是否平行。

3、检查锤片是否良好，筛片的孔径是否合适，有无损坏。用手拖动皮带，检查主轴转动是否灵活，有无卡、碰及摩擦现象。

4、开机后，先使设备空转2—3分钟，检查转子转向是否正确，声音是否正常。只有在额定转速下转动平稳后才可工作。

5、工作中要随时注意粉碎机的运转情况，送料要均匀，以防阻塞闷车，不要长时间超负荷工作。若发现有振动、杂音、轴承与机体温度过高、向外喷料等现象，应立即停车检查，排除故障后方可继续工作。

6、粉碎的物料应仔细检查，不得混有石块、金属等异物，以免损坏机器。

7、机器运转时，操作人员不得离开机组，也不得在运转中拆机观察粉碎室内的工作情况，维修工具不得放在机器或填料上。

8、操作人员不要戴手套，发生堵塞时，严禁将手伸

进填料斗中，送料时应站在粉碎机侧面，以防反弹杂物打伤面部。9、工作结束后不要立即停机，应空转2—3分钟，以便让机内物料完全排出。停机后应进行清扫、保养工作。10、锤片是主要易损件，磨损后无论是同方向调换棱角还是调头调换棱角都要全组锤片同时调换，当更换新锤片时也要整套锤片同时更换，不能用单个锤片以新换旧。筛片也是易损件，如部分筛片损坏，可以铆补，严重损坏则需更换新筛片。11、粉碎机作业300小时后，要清洗轴承，更换机油。长时间停车时，应卸下皮带。

1.5 粉碎机的特点

1、小巧美观、重量轻、可任意移动；具有操作简便、不震动、噪音低，既省电又安全等特点，特别适合用于诊所、医院药房的中药粉碎、药店、保健品销售柜台代客加工、研究所、实验室小样分析和家庭食品粉碎等；替代传统捣药臼，工作效率可提高50倍。

2、超高速电机设计，药材粉碎细度高（多数药材粉碎细度达50-300目）；粉碎范围广：三七、山慈姑、乳香、没药、阿胶、菟丝子、海马、黄芪等均能很好粉碎。

3、速度快，中药的粉碎时间一般不超过3分钟，破碎时间不超过3秒钟。

4、清洁卫生、工作时不扬粉尘，粉碎槽及刀片由不锈钢打造，符合许多中药的忌铁要求。

5、物料基本无损耗，机器清洗容易；粉碎不同的药绝不会串色串味。

6、操作简单，人员不用专门培训。

7、结久耐用，经济合算。刀片为日本特殊钢材，与高级剃须刀同质，粉碎100-200kg饮片也不用换刀。摇摆式高速中药粉碎机型号有：200克摇摆式高速中药粉碎机、300克摇摆式高速中药粉碎机、400克摇摆式高速中药粉碎机、500克摇摆式高速中药粉碎机、800克摇摆式高速中药粉碎机、1000克摇摆式高速中药粉碎机。

1.6 做本课题的意义

粉碎机在现代工业中运用很广泛，其技术也要进行不断的提高来满足工业中的需求。

这个粉碎可以通过操作者简单地进行控制，是一个小型的机器，使用方便，此粉碎机在工作时是通过十字滑台带动作用件运动的，十字滑台的精度不是很

高，从而使整个作用件的作用效果很容易实现。

1.7 本章小结：

通过此次设计是我们对所学习的知识的总结,对书上内容的进一步的理解与加深，让理论与实践结合起来，同时也可以检测自己对专业知识的理解是否到位，是否可以在实践中进行运用，也可以找到自己的不足，从而便于进一步的学习与提升，也便于我们在毕业后进入工作岗位。做该设计还可以让我们做事更加认真与严谨，对自己有一个更正确的定位。

第二章 总体机构的设计

2.1设计参数及要求

根据设计对该简易碾碎机构的要求，主要设计参数及要求为：

1）

曲柄所传动的转矩T:7035 N*M 2） 连杆的长度l: 600 mm;

3) 碾子的传动速度与加速度 max :k k V V =15m/min ，

4） 轴的弯曲，扭转应力，；

5） 要求性能良好，结构简单，工作平稳，效率高，寿命长

2.2总体设计

简易的轮盘式碾碎机构主要是由支架、储物槽、碾子、连杆、曲柄、过渡连杆六大部分组成，而他们是我这次设计的主要内容。再配合挡圈销子、螺钉轴套以及导向导轨等组合形成曲柄摇杆机构，以便完成所设计的机械式碾碎装置。建立模型如下图2-1所示：