毕业设计粉碎机的设计论文

目次1引言 (1)2 粉碎机的结构形式设计 (2)2.1粉碎机的工作原理 (2)2.2齿爪式粉碎机的结构组成 (2)3 粉碎机主要工作部件的设计 (2)3.1壳体 (3)3.2定齿盘 (3)3.3动齿盘 (3)4 部件转配工艺分析 (3)5 标准件的选择 (4)5.1电动机的选择 (4)5.2轴承的选择 (5)5.3键的选择 (5)5.4螺栓的选择 (5)5.5螺母的选用 (5)5.6垫圈的选择 (5)6 带传动及轴的设计计算 (5)6.1普通V带传动的计算 (6)6.1.1确定V带型号和带轮直径 (6)6.1.2 计算带长 (6)6.1.3 求中心距a (6)6.1.4 带长计算 (6)6.1.5 带基准长度 (6)6.1.6 求带轮包角 (7)6.1.7 求带根数Z (7)6.1.8 求轴上载荷 (7)6.1.9 带轮结构 (7)6.2轴的计算 (8)6.2.1 轴的转速 (8)6.2.2 轴的输入功率 (8)6.2.3 轴转矩 (8)6.2.4 轴直径的初步确定 (8)6.2.5 轴的设计 (9)7 主要零件的校核 (9)7.1主轴的强度校核 (9)7.1.1 作用在轴上的力的分析 (9)7.1.2 轴的结构形状、尺寸及受力简图 (9)7.2转筒的强度校核 (13)7.2.1 转筒的受力分析 (13)7.2.2 转筒螺孔处的抗剪切强度校核 (13)7.2.3 转筒螺孔处的挤压强度校核 (14)7.2.4 转筒的强度校核 (14)7.2.5 转筒受扭转的强度和刚度校核 (15)7.3动齿盘的强度校核 (16)7.3.1 动齿盘单片的横断面抗拉强度 (16)7.3.2 动齿盘螺孔处抗剪切强度校核 (16)7.4轴承寿命计算 (17)7.4.1 轴承的受力分析 (17)7.4.2 轴承寿命计算 (17)结论 (19)致谢 (19)参考文献 (20)小型粉碎机的设计摘要：粉碎机是将大尺寸的固定原料粉碎至要求尺寸的机械。

齿爪式粉碎机适应于家庭养殖、加工或较小工作量的单位使用。

目前，国内消费市场中“小型粉碎机”频频上市，散发出诱人的魅力，展示着亮丽的市场前景，业内人士认为，“小型粉碎机”市场消费面宽，功能新颖独特，它将成为家庭生活的“好伴侣”。

本文主要论述了“小型粉碎机”的机械结构、外观及其设计。

在这次设计过程中，首先对市场进行了全面的调查，收集了大量的资料，然后对粉碎机的外观特征进行构思，并首次采用了三维建模软件Pro/E对所设计的零部件进行了实体建模，突破了二维空间，使其更加直观。

在材料的选择上，大量采用了PC及PVC复合材料，使粉碎机的强度更有所提高，并使其重量大大减轻。

关键词：齿爪式粉碎机动齿盘网筛1 引言1．1 小型粉碎机粉碎是应用机械的方法克服固体物料内聚力而使之破碎的一种操作。

粉碎可增大饲料颗粒的表面积，使之与动物肠胃消化液充分接触而有利于吸收消化。

因此，饲料原料的粉碎是饲料加工过程中最主要的工序之一。

按粉碎机械的结构特征可将饲料粉碎设备分为五类：锤片式粉碎机、爪式粉碎机、盘式粉碎机、辊式粉碎机和破碎机。

根据粉碎物料的粒度可将饲料粉碎设备分为普通粉碎机、微粉碎机和超微粉碎机。

其中锤片式粉碎机应用最为广泛，其结构简单，操作方便，价格便宜，适应性广。

在国内外饲料厂得到了普遍的研究和应用。

齿爪式粉碎机又称为自由式粉碎机。

我国在引进吸收日本自由式粉碎机之后，创新研发了9FZ系列齿爪式粉碎机，广泛应用于中小规模高细度粉碎，在水产饲料加工行业占有举足轻重的地位。

1．2 粉碎机的发展现状及前景目前，随着我国农业机械化水平的不断提高，使得各项农业活动有了长足的发展和提升，尤其是作物种植密度的增大和单位面积产出率的大幅增加，这就使得收获后的秸秆处理成为了影响农业活动的一大难题。

传统的农家肥已经不能吸纳过多的作物秸秆，而现行的大田焚烧秸秆又会导致生态环境的破坏及增加火灾风险，已经被各级政府相关部门勒令明文禁止，此外，秸秆的粉碎还田也出现了一系列相应的问题和危害，例如，病虫害的泛滥和对后期播种出苗率的影响。

正是在这样的时代背景下，青饲料、干饲料粉碎机行业迎来了发展的大好时机。

将作物秸秆粉碎后用作牲畜家禽的供养饲料可谓是一举多得，大大解放了农业生产机械的发展进程和水平。

2 粉碎机的结构形式设计2．1 粉碎机的工作原理在饲料加工过程中，常常使用击碎、磨碎、压碎与劈碎的方式将谷物、秸秆等原料进行粉碎：①击碎：物料在瞬间受到外来的冲击而粉碎，该方法对于粉碎脆性物料最为有利，其适应性广、生产效率高、在饲料加工厂得到广泛的应用；②磨碎：物料与运动的表面之间经受一定的压力和切力的作用，当切应力达到物料的剪切强度时即被粉碎；③压碎：物料置放在两个粉碎面之间，施加压力后物料因压应力达到其抗压强度而破碎；④劈碎：用一个平面和一个带尖模的工作表面挤压物料时，物料沿压力作用线的方向劈裂，当劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限时物料即被粉碎。

在粉碎机械中，往往是同时具有两种以上的粉碎方法作用于物料。

目前，饲料工业用于谷物饲料的粉碎，以击碎和磨碎应用最广。

随着近年来饲料工业的快速发展，为适应养殖业对饲料的多种需求，饲料粉碎机在结构、类型、生产能力、功能等方面有了很大的发展，粉碎机的类型呈现多样化的发展趋势。

2．2 粉碎机的结构组成齿爪式粉碎机，原料从定齿盘中部的进料管流入，由动齿盘的两个搅拌齿拨入粉碎区，在高速旋转的动齿盘与定齿盘的锤击下粉碎。

饲料在离心力与锤击力的作用下，有的与筛片碰撞，弹回粉碎区再次遭受锤击的作用；有的与定齿盘相撞进入齿间一起被磨碎。

转子形成的风压使合格的成品穿过筛孔而被压出粉碎室，较大的颗粒则继续留在机内进行粉碎。

这种粉碎机除具有粉碎作用外还兼有混合搅拌的作用，饲料在机内从中间向四周扩散，相当于经过多个粉碎室，因而可达到较为均匀的高细成品粒度。

3 粉碎机主要工作部件的设计该粉碎机主要工作部件包括：壳体、定齿盘、动齿盘。

3．1 整体外壳整体外壳采用铸造件，分体式结构如图（1）所示图（1）图（2）图（3）机壳与固定端盖通过销轴链接，安全可靠，拆卸方便。

活动端盖与固定端盖通过销轴链接，两者以销轴为转动中心，旋转可达1800，有利于粉碎室的清理和监视拆装。

3．2 定齿盘一对定齿盘分别安装在固定端盖和活动端盖个，其结构如图（2）所示，圆盘内外圆均与转子相配合，从而对物料进行冲击、磨碎。

3．3 动齿盘动齿盘机构如图（3）所示，在固定盘上铣去18mm厚度的矩形槽，使得动锤嵌入其中，之后再加以螺栓拧紧，定位可靠，连接安全，可减轻部件振动冲击对动锤、定齿盘以及连接螺栓的损害。

4 部件装配工艺分析 该机壳体采用分体式结构，加工制造方便，装拆简单且壳体与端盖、端盖与定齿盘、转子和动齿盘之间均采用螺栓连接，工作部件破损后可及时拆换。

动锤有三个工作表面，其工作表面与定子相应工作表面之间的间隙均为4mm ，即可满足对成品粒度的大小要求又至使得物料拥堵堆积，物料流动畅通，工作效率高。

转子末端联接部分嵌入定齿盘，加以螺栓固定，使得结构对称，有利于减轻振动，而且定位方便，安装效率高。

另外，齿筛间隙对粉碎机的工作性能也有很大的影响，动齿盘和筛面的搓擦作用可进一步减小物料的粒径，且合适的齿筛间隙可使动齿盘高效地带动物料在粉碎室内形成流动层，以增大物料的过筛机会。

5 标准件的选择5．1 电动机的选择根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。

由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。

粉碎机所需要的功率为kw N 509.3=，故选用Y 系列（IP44）型三相笼型异步电动机。

Y 系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO ）标准设计的，具有国际互换性的特点。

其中Y 系列（IP44）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。

Y 系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。

其主要技术参数如下：型号：4132-M Y同步转速：min /1500r额定功率：kw N 4=满载转速：min /1440r堵转转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ⋅最大转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ⋅质量：kg 3.4极数：4极机座中心高：mm 112该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。

5．2 轴承的选择 根据对该粉碎机的结构和对轴的受力分析可知，由于动齿盘为对称排列，在转子的转动过程中动齿盘所产生的离心力相互抵消，轴承受到动齿盘产生的径向力为零，但是由于转子自己会产生一定的离心力；同时由于转子自身的重力，会使轴承受到轴向力。

因此，在工作过程中轴承同时受到轴向和径向载荷的作用，且轴承受到的轴向载荷较大，故选择圆锥滚子轴承中大锥度轴承31300，其锥度为：α274839'''= 。

5．3 键的选择转子主轴上与带轮的连接键，转筒与主轴的连接键选用普通平键： 选用GB1096——79。

对于与带轮轮毂连接的键，其尺寸为6×6×50 ∴33332102107.5103800103015347202.1[]120p p pn T Kld Kld MPa MPa ππσσ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯== 该键可用。

对于与动齿盘相连接的键，其尺寸为6×6×52 ∴33332102107.5103800103015346202[]120p p pn T Kld Kld MPa MPa ππσσ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯== 该键可用 5．4 螺栓的选择动齿盘相连接的键用来连接支承电动机钢板与支架、支承粉碎机钢板与支架用螺栓。

由于是用于板间连接，螺栓主要是受到剪切作用，故采用受剪螺栓连接。

连接转子和动齿盘用螺栓和连接齿板与机体用螺栓主要是受到拉伸应力，采用受拉螺栓连接。

选用GB5783——86。

5．5 螺母的选用主要根据所用螺栓规格进行选择： GB6170——86。

5．6 垫圈的选择根据需要选用普通平垫圈：GB848——85。

6 带传动及轴的设计计算根据设计方案及结构，该机选用普通V 带传动,它具有缓和载荷冲击、运行平稳、无噪音、中心距变化范围较大、结构简单、制造成本低、使用安全等优点。

6．1 普通V 带传动的计算 已知：电动机功率 kw p 0.4=， 电动机转速min /1440r n = ，粉碎机主轴转速m in /12752r n =。