1、 廚余垃圾粉碎脫水機的設(shè)計全套圖紙加V信 sheji1120或扣 3346389411中文摘要廚余垃圾粉碎脫水機摘 要：由于我國廚余垃圾處理仍處于傳統(tǒng)狀態(tài)，主要有填埋，堆肥，粉碎機粉碎等方式，很難及時有效的進行處理，這就造成環(huán)境的污染、資源的浪費，所以開發(fā)一套廚余垃圾粉碎脫水機已克不容緩。本設(shè)計從粉碎和脫水入手，開發(fā)一套效率高，操作簡單，環(huán)保的一體機，開發(fā)思路為粉碎機與脫水機的相結(jié)合，結(jié)構(gòu)簡單。對整體的設(shè)計，主要結(jié)構(gòu)的分析以及各重要軸和鍵相關(guān)力的計算和校核。開發(fā)的廚余垃圾粉碎脫水機可以對廚房中產(chǎn)生的廢物垃圾進行壓縮，脫水，無害化處理。機器的工作原理大致為廢物垃圾由進料口進入，落入粉碎機，粉碎機

2、中設(shè)計有粉碎輥進行粉碎，粉碎顆粒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后進入脫水機。脫水機采用的自動螺旋壓力傳動。脫水率高，擠壓力度大，容易成型，擠壓出的物體落入蓄物箱中，待下一步處理。關(guān)鍵詞：廚房廢物垃圾，脫水，粉碎Design of kitchen waste crushing and dewatering machineAbstract:As the kitchen waste treatment in China is still in the traditional state, mainly including landfill, composting, pulverizer crushing and othe

3、r ways, it is difficult to deal with it timely and effectively, which causes environmental pollution and waste of resources, so the development of a set of kitchen waste crushing and dewatering machine can not be delayed.This design starts with crushing and dehydration, and develops a set of high ef

4、ficiency, simple operation, environmental protection integrated machine. The development idea is the combination of crushing machine and dehydration machine, and the structure is simple. The overall design, the analysis of the main structure, as well as the calculation and check of the important axi

5、s and key related forces. The developed kitchen waste crushing and dewatering machine can compress, dehydrate and treat the kitchen waste innocuously.The working principle of the machine is that the waste enters from the feed port and falls into the pulverizer. The pulverizer is designed with crushi

6、ng roller to crush, and the crushed particles enter the dehydrator after reaching the standard. The dehydrator adopts automatic screw pressure transmission. It has high dehydration rate, strong extrusion force and easy forming. The extruded objects fall into the storage box for further treatment.Key

7、words: “Kitchen waste garbage” “dehydration”“crushing”外文摘要目 錄1緒 論11.1國外研究現(xiàn)狀51.1廚房食物垃圾處理的緊迫性31.2廚房食物垃圾的特征及其危害41.2.1廚房食物垃圾的特征41.2.2廚房食物垃圾的危害51.3食物垃圾處理的方法51.3.1衛(wèi)生填埋51.3.2焚燒51.3.3堆肥62發(fā)展趨勢62.1本文主要研究內(nèi)容73總體方案設(shè)計83.1總體方案設(shè)計要求83.1.2基本技術(shù)參數(shù)83.1總體方案設(shè)計要求83.2總體結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計93.3主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計83.3.1粉碎機93.3.2脫水機94廚余一體機主要工作部件的構(gòu)件104

8、.1設(shè)計要求114.2廚余粉碎機結(jié)構(gòu)114.2.1電機的選擇計算114.2.2滿載轉(zhuǎn)同步齒輪的設(shè)計124.2.3齒輥軸的設(shè)計164.3廚余脫水機結(jié)構(gòu)計算184.3.1重要軸計算214.3.2鍵的強度校核254.3.3輸送槽主動軸載荷的計算與校核255結(jié)論27致謝281緒 論1.1國外研究現(xiàn)狀廚房屬于食物生活垃圾的衛(wèi)生環(huán)境污染雙重性,因其主要食物物質(zhì)含水率高,有機酸和非礦物質(zhì)微量元素平均含量豐富,如果處理不當(dāng)非常容易直接造成食物腐爛甚至食物變質(zhì)、散發(fā)各種異味甚至惡臭、傳播各種有毒有害細(xì)菌和各種有害病毒, 廚余垃圾粉碎脫水機符合城市化的合理性和必要性。目前,多數(shù)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把新房子都安裝食物垃圾處

9、理機和垃圾所使用的食物粉碎機已經(jīng)因為重新制定了一些相關(guān)國家法律,必須對它進行、安裝。國外市場已經(jīng)逐漸開始趨于成熟,美國大多數(shù)廚房都安裝了垃圾粉碎機，跟洗碗機和抽煙機一樣常見。美國的廚余垃圾處理器的銷售量每年都在增多，美國有七成的家庭都安裝了廚余垃圾處理器。韓國餐廚垃圾大多以堆肥的方式體系，日本制造廚余廢物處理機已達(dá)二百五十戶。經(jīng)過研究數(shù)據(jù)調(diào)查，美國占59%；中國由于較大的人數(shù)，銷售占全球第二；歐州等國家與日本的市場銷售額依次排第三和第四。如下圖所示：圖1. 2020年全球廚余垃圾處理器銷售量分析圖1.2廚房食物垃圾處理的緊迫性隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市生活水平的提高和人口的增長，人們在不斷美化居

10、室的同時，也在追求廚房的整潔、衛(wèi)生和科學(xué)化。然而，人們在廚房精工細(xì)作時，往往會忽略一個嚴(yán)重的問題，即食物垃圾或下角料的處理，從而造成生活垃圾的排放量急劇增長。據(jù)建設(shè)部調(diào)查統(tǒng)計，2001年我國城市生活垃圾清運量為135億噸/年，占世界總量的四分之一以上，各種生活垃圾的排放量每年仍以8-10%的速度增加。由于垃圾產(chǎn)量的快速增加和我國垃圾處理能力的不足，給人民生存環(huán)境和日常生活帶來危害。目前，我國生活垃圾的每日處理量只占了生活垃圾生產(chǎn)總量的45%，有近一半的生活垃圾不能及時處理而隨意堆置，吃剩的食物殘渣和作料等常常倒入洗滌盆的下水管內(nèi)，如果不能及時處理這些，這些食物垃圾就會堵塞下水道，并且在下水道內(nèi)

11、變質(zhì)，發(fā)出臭味，滋生病菌，會增加疾病傳播，還會引來老鼠、飛蟲等有害動物，嚴(yán)重污染家庭和公共場所環(huán)境，給生活帶來許多麻煩，嚴(yán)重的影響著人類的身心健康和生活環(huán)境。同時，中國的人均耕地面積不足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界人均耕地面積的水平，可是全國未處理就堆放的生活垃圾達(dá)到60億噸，占用土地約50萬hm2，嚴(yán)重的浪費著寶貴的土地資源，也對土地有著極強的污染。在水資源方面，中國是世界上的缺水國家，全國六百多座城市中有四百多座城市缺水，其中一百一十座城市達(dá)到嚴(yán)重缺水的程度，每年，垃圾中的的重金屬含量和滋生的細(xì)菌病菌無時無刻不在污染著我國的水源。在我國，對于生活垃圾地處理主要采用的技術(shù)是填埋技術(shù)，但是由于填埋的技術(shù)不過

12、關(guān)，會在處理垃圾的過程中出現(xiàn)二次污染的現(xiàn)象，同時也耗費這大量的資源和金錢，嚴(yán)重影響著人們的正常生活環(huán)境。由于垃圾產(chǎn)量的增長，我國的城市發(fā)展已經(jīng)受到了影響，目前對于垃圾處理的問題，已經(jīng)引起了政府的高度重視，在不斷的增大投資力度，加強垃圾的處理。同時，還制定了一系列相關(guān)政策及規(guī)范，提出了“以減量化為基礎(chǔ)，以無害化為主體，以資源化為目標(biāo)”的方針。目前，根據(jù)我國的生活垃圾特性，研究開發(fā)出新的較為有效的處理技術(shù)已經(jīng)成為了重中之重。近幾年來，由于人類生活水平的提高，生活垃圾的成分也產(chǎn)生了很大變化。集中供熱和煤氣的廣泛應(yīng)用，使垃圾成分中煤灰的比例大為減少，而食物垃圾的數(shù)量卻越來越大，占城市生活垃圾總量的一半

13、，并呈上升趨勢。在一線城市里，每日產(chǎn)生的食物垃圾(如剩菜剩飯)等已經(jīng)占據(jù)生活垃圾總量的一半以上。不過從不同角度來說，食物垃圾的性質(zhì)也有些不同，從環(huán)境保護方面來說，食物垃圾污染著我們的生活環(huán)境，是一種很強大的污染，但是若從資源角度來看，它卻是一種可再生資源，這些被丟棄的有機物可以通過生物技術(shù)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)的有機肥料，清除有機物后，把它們進行焚燒可以發(fā)電，對我國的電力資源是一種緩解。具有生態(tài)環(huán)境效益和社會效。表1為上海市1988-2000年生活垃圾成分調(diào)查統(tǒng)計以及20052015年預(yù)測。表1 1988-2000年上海市生活垃圾成分調(diào)查統(tǒng)計及2005-2015年預(yù)測值年份產(chǎn)生量有機垃圾（）無機垃圾（）紙類

14、塑料竹木布類廚余果類金屬玻璃渣石19882404.302.991.941.6870.6110.941.022.913.6119903014.264.191.441.1470.0512.040.103.742.9119933358.367.541.891.9761.0911.080.724.741.8619953726.5011.211.472.1756.6611.990.913.812.2919974548.0511.781.442.2458.0612.030.584.001.8220006418.0213.931.432.8154.6612.840.854.151.26200570910.8

15、313.211.933.2162.370.835.452.70201086312.8212.982.494.4158.760.985.641.922015105015.4412.62.865.2855.780.875.361.79通過該表可見，在上海市的生活垃圾中，有機易腐敗的垃圾成分(廚房垃圾)和可燃成分(紙張、塑料橡膠、織物等)占有很大比重，其中廚房垃圾是生活垃圾中有機垃圾的主要成分，而無機垃圾成分是在持續(xù)下降的。1.3廚房食物垃圾的特征廚房垃圾是居民在生活消費過程中形成的生活廢物，居民區(qū)、飯店、各種企事業(yè)單位的食堂是其集中排放的場所。盡管廚房垃圾的組成、性質(zhì)和產(chǎn)生量受社會經(jīng)濟條件、地區(qū)差

16、異、居民生活習(xí)慣、飲食結(jié)構(gòu)、季節(jié)變化的不同而有所差別，但具備如下總體特征：1.高含水率：廚房垃圾的含水率高(水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于80%)，這給其收集、運輸和處理都帶來很大的難度。垃圾滲濾水可通過地表徑流和滲透作用，污染地表水和地下水，而且由于廚房垃圾單位質(zhì)量的熱值在2100kJ/kg左右，不能滿足垃圾焚燒發(fā)電的熱值要求。2.易腐爛：廚房垃圾中有機物含量高(約占干物質(zhì)質(zhì)量的95%以上)，易腐敗發(fā)臭，易滋生病菌，會造成疾病的傳播。3.營養(yǎng)豐富：除了有機物含量高之外，廚房垃圾還富含氮、磷、鉀、鈣以及各種微量元素，具有營養(yǎng)元素齊全、再利用價值高的特點。廚房垃圾的以上特征表明，一方面具有較高的利用價值，另一

17、方面必須對其進行適當(dāng)?shù)奶幚恚拍艿玫缴鐣б妗⒔?jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。食物垃圾的來源比較集中，主要是城鎮(zhèn)菜場垃圾、餐館飲食垃圾、家庭廚房垃圾及各種市場的瓜果皮等城鎮(zhèn)垃圾。我國食品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，食物垃圾呈現(xiàn)多、硬、雜、粗等特點。1.4廚房食物垃圾的危害食物垃圾對環(huán)境的危害可以說是相當(dāng)嚴(yán)重，長期堆積會引來害蟲，老鼠等有害動物，增加疾病傳播。一旦進入水中，會污染江河湖海，會引起水中生物的死亡，破壞生態(tài)平衡。變質(zhì)后產(chǎn)生的氣體也會污染空氣，對人類的生活會造成各種不良影響。食物垃圾也是威脅城市居民身體健康的重大病菌的產(chǎn)生源頭。國外權(quán)威微生物實驗室對食物垃圾(泔水)中微生物進行檢測的結(jié)果顯示，泔水中有沙門氏菌

18、、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、結(jié)核桿菌等，這些細(xì)菌都是具有強烈感染性的致病菌，一旦在環(huán)境中擴散傳播將對人體健康造成很大威脅。而一些農(nóng)村、城市郊區(qū)的飼養(yǎng)戶普遍用食物垃圾(泔水)飼養(yǎng)畜禽，這樣一來，食物垃圾中的致病菌等有害物質(zhì)會通過食物鏈轉(zhuǎn)移到人體，危害人體健康。同時，食物垃圾中的油脂也是“地溝油”的主要來源。人們在食用后會發(fā)生頭痛、嘔吐、腹部疼痛及腸胃道疾病；廢棄食用油脂經(jīng)過反復(fù)油炸后，含有大量致癌物質(zhì)，如苯并芘、黃曲霉素等，長期食用會導(dǎo)致慢性中毒，容易患上肝癌、胃癌、腸癌等疾病。所以如果能夠從根源上有效處理和緩解食物垃圾不僅是保護了我們共同的家園，更重要的是保護我們自己及家人。1.5食物垃圾處理

19、的方法由于我國垃圾沒實行分類管理，所以廚房食物垃圾混合在城市生活垃圾中做一般常規(guī)處理。1.5.1衛(wèi)生填埋衛(wèi)生填埋，是指對城市垃圾和廢物在衛(wèi)生填埋場進行的填埋處置。為防止對環(huán)境造成污染，根據(jù)排放的環(huán)境條件，采取適當(dāng)而必要的防護措施，以達(dá)到被處置廢物與環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)最大限度的隔絕，稱為固體廢物“最終處置”或“無害化處置”。固體廢物最終處置途徑可歸納為兩種：陸地處置與海洋處置。經(jīng)驗證明，陸地填埋處置是最終處置城市垃圾最經(jīng)濟有效的方法，這種處置方式是基于環(huán)境衛(wèi)生角度，因而又稱為“衛(wèi)生填埋”。原理：為了防止填埋廢物與周圍環(huán)境接觸，尤其是防止地下水污染，在設(shè)計上除了必須嚴(yán)格選擇具有適宜的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)和滿足其

20、他條件的場址外，還要求在填埋場底部鋪有一定厚度的黏土層或高密度聚乙烯材料的襯層，并具有地表徑流控制、浸出液的收集和處理、沼氣的收集和處理、監(jiān)測井及適當(dāng)?shù)淖罱K覆蓋層的設(shè)計。特點：在操作管理上必須嚴(yán)格限制危險廢物入場處置，要對每天填埋的廢物進行壓實覆蓋，并特別要注意封場后填埋場的維護和管理。1.5.2焚燒焚燒法是將垃圾置于高溫爐中，令其燃燒充分轉(zhuǎn)化為氧化物，燃燒產(chǎn)生的熱量還能加以利用，例如供暖，發(fā)電。目前較為先進的垃圾轉(zhuǎn)化能源系統(tǒng)可將濕度較高垃圾干燥來焚燒，焚燒效率非常高，達(dá)到95%以上。同時，焚燒爐表面的高溫能將熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽，用于各種方面。焚燒的優(yōu)點是減量效果好，對垃圾的處理徹底，處理過程中還

21、能對產(chǎn)生的能量進行利用。不過缺點也很明顯，垃圾中含有的某些重金屬燃燒后具有毒性，會對空氣進行二次污染，并且采用焚燒的方法代價昂貴，必須使用助燃劑，而助燃劑也是一筆不小的費用。所以，目前焚燒的方法在我國并非主流。1.5.3堆肥將生活垃圾堆積成堆，保溫至70儲存、發(fā)酵，借助垃圾中微生物分解的能力，將有機物分解成無機養(yǎng)分。經(jīng)過堆肥處理后，生活垃圾變成衛(wèi)生無味的腐殖質(zhì)。既解決垃圾的出路，又可達(dá)到再資源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，養(yǎng)分含量低，長期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞，所以，堆肥的規(guī)模不易太大。發(fā)達(dá)國家的垃圾處理原則是這樣的：首先是盡可能進行回收利用，其中包括盡可能對可生物降解的有機物進行

22、回收利用如堆肥處理和厭氧消化處理；其次是盡可能對可燃物進行焚燒處理；最后是對不能進行其他處理的垃圾進行填埋。原理：利用微生物對垃圾中的有機物進行代謝分解，在高溫下進行無害化處理，并能產(chǎn)生有機肥料。1.6食物垃圾處理器的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀中國是世界上人口最多的國家，中國有13億的人口，飲食消費數(shù)量巨大，加上傳統(tǒng)不良的飲食習(xí)慣，再伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，生活垃圾的數(shù)量急劇增長，并以每年8%10%的速度遞增。另一方面，中國垃圾無害化處理率卻不到6%，環(huán)衛(wèi)清運能力僅達(dá)60%。大量的垃圾在城市郊區(qū)堆積如山，以致全國有三分之二的城市深陷垃圾圍城，而其中半數(shù)以上為食物垃圾。每年在餐桌上的浪費驚

23、人。以通常每萬人每天一噸的餐廚垃圾量計算，每天的餐廚垃圾就有13萬噸之多，一年就有5000萬噸餐廚垃圾白白地浪費，也給垃圾處理行業(yè)帶來了巨大的壓力。為此，通過食物垃圾處理器處理廚余垃圾的方法逐漸走進了人們的視野。在國家不斷倡導(dǎo)節(jié)能減排、環(huán)保第一的口號下，垃圾處理行業(yè)迫切需要更給力的垃圾處理方式，這也意味著其中蘊含了巨大商機。在中國各行各業(yè)競爭激烈的情況下，唯一市場硝煙稀少的垃圾處理行業(yè)，備受各類投資者關(guān)注。3月1日，國內(nèi)首部以立法形式規(guī)范垃圾處理行為的地方性法規(guī)北京市生活垃圾管理條例正式實施，其中明確規(guī)定“本市鼓勵凈菜上市，提倡有條件的居住區(qū)、家庭安裝符合標(biāo)準(zhǔn)的廚余垃圾處理器。”同時，上海也出

24、臺了上海市城市生活垃圾分類設(shè)施設(shè)備配置導(dǎo)則(試行)，旨在有效推進生活垃圾分類，促進生活垃圾源頭減量，鼓勵“在區(qū)域排污管道具備條件的地區(qū)，新建的全裝修住宅內(nèi)，應(yīng)配置廚余果皮(濕垃圾)粉碎機；其他具備條件的住宅，同時鼓勵安裝食物垃圾處理器。”應(yīng)用現(xiàn)狀：在國外，食物垃圾處理器已經(jīng)得到了較廣泛的使用，歐洲的普及率達(dá)到了70%，美國則高達(dá)90%以上，垃圾處理器幾乎成為廚房內(nèi)必備的用品。而目前，在國內(nèi)，隨著消費者生活習(xí)慣的改變，消費者正在接受食物垃圾處理器。且如今，80后對新鮮事物的接受程度越來越高。據(jù)在中國27個大中城市的調(diào)查統(tǒng)計，有84.3%的被訪者對自家餐桌的食品安全表示擔(dān)心，同時更有92%的被訪者

25、愿意付出額外的代價換取家庭環(huán)境的健康保障，更有高達(dá)99%的被訪者愿意付出額外的代價解決每天下樓丟棄垃圾的煩惱，這也是當(dāng)前食物垃圾處理器市場火爆的原因。廚房食物垃圾處理器是一種現(xiàn)代化的家用電器，能夠快速解決掉易腐爛變質(zhì)的餐廚垃圾，從而改善消費者的生活方式。食物垃圾處理器它能夠采用全新的方法來處理現(xiàn)代家庭中的食物垃圾：殘羹剩飯、肉魚骨刺、蔬菜、瓜皮果殼、蛋殼、茶葉渣、咖啡渣、小塊玉米棒芯、禽畜小骨等，避免食物垃圾因儲存而滋生病菌、蚊蟲、蟑螂，減少廚房異味，從而有效促進家人健康、優(yōu)化家居環(huán)境，并徹底解決下水道容易堵塞的問題。食物垃圾處理器之后，下水道油脂積累情況會得到明顯改善，垃圾袋的使用量也會明顯

26、減少，同時也因為帶來更清潔衛(wèi)生的廚房環(huán)境讓消費者的健康更有保障。事實上，通過廣泛使用食物垃圾處理器，還有更大的好處：能明顯凈化居家環(huán)境與公眾環(huán)境；能有效緩解大量食物垃圾減少城市垃圾處理站的壓力；來自食物垃圾處理器的處理物不會明顯增加污水處理廠的處理量。這些都讓食物垃圾處理器的普及應(yīng)用成為一種發(fā)展的必然，也是時代的一種進步。2發(fā)展趨勢近年來,隨著社會發(fā)展,人們的思想精神文化生活品質(zhì)文化水平不斷逐步得到較大提高 ,廚余垃圾逐年增加。大量的廚余垃圾污染環(huán)境,處理廚余垃圾問題成了急需解決的問題,但我國廚余垃圾方法大部分是用垃圾填埋方式,但這種填埋方式,不利于垃圾分解。因此,所以廚余垃圾加快推廣和發(fā)展廚

27、余垃圾粉碎脫水機已成為現(xiàn)代社會垃圾處理方式的必然方式2。（1）社會的進步加速垃圾分解技術(shù)的發(fā)展。（2）社會進步建設(shè)迫切需要配套先進的垃圾處理方式。（3）社會城市化要求垃圾清潔處理。2.1本文主要研究內(nèi)容（1）結(jié)合廚余垃圾粉碎脫水機處理的工作方法和設(shè)計準(zhǔn)則研究原理，計算機器的各項數(shù)據(jù)；（2）結(jié)合現(xiàn)在市場上有圾粉碎機和脫水機，設(shè)計一臺廚余垃圾粉碎脫水機（3）結(jié)合機械設(shè)計所學(xué)知識對廚余垃圾粉碎脫水機機械零件進行開發(fā)和強度的校核，以達(dá)到結(jié)構(gòu)合理，工作性能平穩(wěn)，并保證廚余垃圾粉碎脫水機在使用過程中的安全性能3； 3總體方案設(shè)計此次設(shè)計的廚余垃圾脫水一體機主要應(yīng)用于廚余垃圾處理等活動。為了達(dá)到預(yù)期的垃圾處

28、理方式，做出以下要求：（1）適用于一般常見的廚余垃圾，（2）具有結(jié)構(gòu)合理，以確保廚余垃圾粉碎顆粒度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)（3）結(jié)構(gòu)簡單，易操縱，維修簡單，生產(chǎn)效率高，如圖2圖2. 廚余垃圾粉碎脫水機三維圖3.1基本技術(shù)參數(shù)主要針對大眾型粉碎作業(yè)設(shè)計：粉碎物料抗壓強度：120MPa入料粒度：（允許少量到500mm）出料粒度：100150mm生產(chǎn)能力：5080kg/h3.2總體結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計廚余垃圾粉碎脫水機部分應(yīng)該主要包括:機械動力物料部分、傳動物料部分、粉碎部分、脫水物料部分、轉(zhuǎn)送物料部分等4。本產(chǎn)品設(shè)計方案中的廚余垃圾粉碎機主要結(jié)構(gòu)包括粉碎動力裝置、粉碎傳動機構(gòu),螺旋槳和壓榨粉碎機構(gòu)、進料口和排料粉碎機構(gòu)

29、等幾個大部分。1.進料口2.擋板3.帶輪4.底架5.電磁調(diào)速電機6.7.后軸頭8.外殼9.帶立式軸承座10.軸承支座11.后氣缸頂板12.不銹鋼管13.內(nèi)飾網(wǎng)14.螺旋片15.前軸頭16.填料箱17.攜緊套18.JZQ-1000減速器19.聯(lián)軸器20.液體箱21.上內(nèi)飾網(wǎng)圖3. 廚余垃圾粉碎脫水機結(jié)構(gòu)3.3主要機構(gòu)的設(shè)計3.3.1粉碎機當(dāng)雙輥式粉碎機把物料進行粉碎后，粉碎后的物料經(jīng)齒輪擠壓進入成品物料齒輪，快速擠壓向下進入兩輥子中間間,有過硬或過軟物料時,粉碎機和輥子迅速轉(zhuǎn)動，可使系統(tǒng)電機對粉碎機內(nèi)彈簧自動補償退讓5。雙輥輪式雙軸粉碎機是利用一對圓輥同軸根據(jù)相向高度垂直平行轉(zhuǎn)動的大型雙軸圓輥,

30、四輥輪式四軸粉碎機則主要是利用兩對圓輥同軸根據(jù)相向高度垂直平行轉(zhuǎn)動的大型四軸圓輥可以來來回回進行各種粉碎機的裝置聯(lián)合作業(yè)1。1.底座支撐板3.粉碎機底座4.邊板5.圓柱齒輪6.帶輪7.電磁雕塑電機8.聯(lián)軸器9.配電器10.減速器圖4. 粉碎機裝配圖3.3.2脫水機廚余脫水機采用自動螺旋壓力傳動輸送原理,將脫水機最末端垃圾輸送到脫水機的頭部尾端,伴隨著機器的快速運轉(zhuǎn)6。垃圾被末端輸送過來快速堆積,擠榨壓力和強度升高,壓榨機里的原料在較大壓力下被快速擠壓釋放出來,這樣就基本實現(xiàn)了垃圾壓榨機的功能。1. 不朽鋼管螺旋片3.內(nèi)篩網(wǎng)4.擋板5.前軸頭6.填料箱7.攜緊箱8.外殼9.后軸頭10.上內(nèi)篩網(wǎng)1

31、1.缸體12.3FB桿13.底架14.帶立式座軸座15.后擋板16.后氣缸擋板17.后梢料板18.軸承座支架19.液體箱20.聯(lián)軸器21.帶輪22.減速器23.電磁減速器圖5. 脫水機裝配圖4.廚余一體機主要工作部件的構(gòu)件4.1設(shè)計要求粉碎機是廚余垃圾一體機非常關(guān)鍵的部分，帶動垃圾進行粉碎活動，且作為廚余垃圾一體機的粉碎部位，對機器處理的效果有著較大的作用，下列條件：（1）機器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以使機器粉碎垃圾足夠平穩(wěn)。（2）因為要加工垃圾等惡劣廢物，要求適合惡劣工作環(huán)境，對它的強度和剛度有較大的需求。4.2廚余粉碎機結(jié)構(gòu)4.2.1電機的選擇計算軸和軸承重500kg,其余重100kg，總重600Kg

32、，軸的轉(zhuǎn)動速度為1-2r/min。即：G=mg=100×10=1000N,如下:1.確定運行時間本次設(shè)計加速時間： 2.Vl負(fù)載速度（m/min）：l=1.2-0.66=1.2s3.電機轉(zhuǎn)速： n電機=Vl÷PBn電機=VlPB=20.005=400r/min4.負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=gMPB2=0.3×10×200×0.0052×0.9=1.73N.m5.電機轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩：TS=2NM(JM+JL)60t1=2×636.9(JM+0.00032)60×1.2=1.25N.m必須轉(zhuǎn)矩：TM=TL+TSS=2.36N.mS為

33、安全系數(shù)，這里取1.35。結(jié)合以上的計算和書本上曲線表，參數(shù)表，得出一下：電機型號電機額定功率額定轉(zhuǎn)矩最大扭矩額定轉(zhuǎn)速y112m-44kw26.75 N.m27 N.m1440r/min4.2.2滿載轉(zhuǎn)同步齒輪的設(shè)計(1)選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力根據(jù)高速傳遞傳動方案一般選用開式同步齒輪軸帶動輥2的閉式同步齒輪轉(zhuǎn)動,由于機械結(jié)構(gòu)的各種特殊要求使該齒輪一般為開式傳動結(jié)構(gòu),一般選用閉式硬齒面?zhèn)鲃育X輪7。同步淬火齒輪采用40cr合金表面淬火,表面為高硬度52HRC由，式中為接觸疲勞強度極限，查表：圖6. 齒輪的接觸疲勞極限Hlim=1200N/mm2，ZN為接觸強度壽命系數(shù)。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可以按公式：

34、N=60njLh式中n為齒輪的轉(zhuǎn)速r/min；J為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時同一齒面的嚙合次數(shù)n；Lh為齒輪的工作壽命h；計算可得兩齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1jLh=60×75×1×24000=1.08×108，N2=N1/i可推得N2=1.08×108，ZN1=1.18，ZN2=1.18SHmin為接觸強度計算的最小安全系數(shù)，通常SHmin，這里取SHmin.代入公式可得H1=1200×1.181=1416N/mm2H1=1200×1.181=1416N/mm2許用彎曲應(yīng)力：公式：式中是彎曲疲勞強度極限，在大多數(shù)情況下，采用該

35、圖的中下限。此處，結(jié)合材料和熱處理方法計算得，YN1為彎曲強度疲勞壽命系數(shù)，按應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N查手冊得，YN1=YN2=1，YX為彎曲強度尺寸系數(shù)，查圖得YX=1， SFmin為彎曲強度最小安全系數(shù)。則代入公式可得F1=F2=500N/mm2圖7. 彎曲強度尺寸系數(shù)(2)齒輪的參數(shù)設(shè)計確定齒輪精度等級，按v1=(0.0130.022)n13P/n1估取圓周的速vt=1.282.15m/s，在推薦值1725齒數(shù)多則模數(shù)小中選取z1=25，中心距A是兩個研磨輥由中心距為500 mm的同步齒輪驅(qū)動，所以得到齒輪的中心距為a=500mm。由公式a=m(z1+z2)/2 模數(shù)：m=2a/(z1+z2)=2

36、×500/50=20mm分度圓直徑：d1=mz1, d1=500mm圓周速度 v=d1n1/60000計算可得v=3.14×500×75/60000=1.96m/s與估取圓周范圍速度之內(nèi)合適齒寬 b=dd1=0.6×236.2=136.32mm 圓整得b=140mm(3)齒面接觸疲勞強度校核計算小輪分度圓直徑d1，得齒寬系數(shù) ，按齒輪相對軸承為非對稱布置可取轉(zhuǎn)矩T1=21392000NmmKA使用系數(shù)，可取KA=1KV動載系數(shù)，由推薦值KV=1.2取KV=1.2K齒間載荷分布系數(shù)，由推薦值K=1.1取K=1.1K齒向載荷分布系數(shù)，由推薦值K=1.1取K=

37、1.1載荷系數(shù)K， K=KAKVKK=1×1.2×1.1×1.1=1.45材料彈性系數(shù)ZE，取ZE=189.8N/mm2節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH，（=0,x1=x2=0）取ZH=2.5重合度系數(shù)Z ，由推薦值0.850.92 取Z=0.87故d13ZEZHZH22KT1du±1u=3189.8×2.5×0.87141622×1.45×213920000.81+11通過上述計算得d1236.2mm由于500>236.2，故齒面接觸疲勞強度滿足要求齒寬b b=dd1=0.6×236.2=136.32mm 圓整得

38、b=140mm(4)齒根彎曲疲勞強度校核計算 ，系數(shù)YFa 查機械設(shè)計手冊可得 YFa=2.62 圖8. 齒形系數(shù)YFa圖9. 齒形系數(shù)Ysa應(yīng)力修正系數(shù)YSa 查表得小輪 YSa1=1.59重合度得重合度=1.66重合度系數(shù)Y=0.25+0.75/=0.25+0.75/1.66=0.701故由于是同步齒輪故兩齒輪完全相同，則有F1<F2，F(xiàn)2<F，故齒根彎曲強度滿足。(5)齒輪主要尺寸分度圓直徑 d=500mm根圓直徑df1=d1-2hf=500-2×1.25×20=450mm 頂圓直徑da1=d1+2ha=500+2×1×20=540mm

39、齒寬b=140mm4.2.3齒輥軸的設(shè)計(1)初步估算軸的直徑dA3Pn式中d齒輥軸直徑，mm；P軸所傳遞的功率，kW；n軸的轉(zhuǎn)速，r/min；AA=100計算齒輥軸的最小直徑，放大到7%，由于兩個鍵槽的作用 ，把上面所計算的代入公式中，可得d1.03×100×d316875=134.77mm(2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(I)確定軸的結(jié)構(gòu)方案軸的具體設(shè)計方案是左右反向主副副軸承和左右主副軸承分別安裝自動定位環(huán)保套件和松緊裝置定位套保護套從反向傳動機主軸的右和左肩兩端分別同時裝入后先安在【2】段上,靠后在傳動軸的左和右肩【3】段上松緊定位8;再分別同時裝入普通膠封蓋圈和兩個加密的黑色油

40、漆膠封圈,最后在【1】段上分別同時安裝兩個反向液壓傳動軸和轉(zhuǎn)向齒輪。齒環(huán)從現(xiàn)在轉(zhuǎn)動軸的左邊左肩右端固定位置開始裝入后將齒環(huán)右端安裝在【5】段上,齒環(huán)左邊右肩的端面直接可以靠近在轉(zhuǎn)動軸的左邊右肩【4】段上進行相對軸向螺旋轉(zhuǎn)動進行定位,用普通的同軸水平定位鍵轉(zhuǎn)動齒環(huán)可以進行徑向螺旋轉(zhuǎn)動進行定位,中間的兩個轉(zhuǎn)動齒環(huán)之間相互螺旋轉(zhuǎn)動進行定位,右端安裝位置緊定齒環(huán)右面右端安裝位置有圓圓緊固固定器和圓圓的加工鉚釘螺母可以進行緊固定位,【6】段左邊右端安裝位置緊定圓圓加工鉚釘螺紋螺母右端位置安裝緊定圓圓加工花紋螺母。再在軸承右端【7】段上部裝入了用右端聯(lián)軸套筒安裝密封件的檔環(huán)和右端半軸承,靠左的軸承左肩進行

41、定位;左端半聯(lián)軸器部件安裝在【8】段上對靠右的軸承右肩進行定位。且傳動軸承兩端均設(shè)有采用自動通端密封蓋并可進行精確定位和自動密封。圖10. 齒輥軸(1)結(jié)構(gòu)圖(II) 計算每段軸的直徑與長度【1】段這一段齒輪作為同步齒輪傳動安裝的地方,傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩傳送到粉碎齒輪輥(2),結(jié)合其他的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和其他的加工工藝，使用者自己可以選擇齒輪的軸徑,長度一般為兩軸同步傳動齒輪的固定寬度。【2】段該段軸承需要安裝箱式調(diào)心軸承,且要為箱式軸承上的齒輪支撐部件安裝做固定墊和軸承的支承肩,估計所選用的箱式軸承為21316cck各種軸承型號箱式軸承調(diào)心傳動軸承又稱滾子箱式調(diào)心軸承,軸承內(nèi)徑為160mm,根據(jù)要求確定

42、該段軸承的內(nèi)徑和外寬度,且在左右軸承兩端上均應(yīng)按設(shè)計要求分別預(yù)留直接平行安裝上部裝有大型密封套的緊定套滲透蓋得段的軸承整體位置10,右端應(yīng)按要求預(yù)留上部安裝直接裝有大型密封緊定套的蓋得軸承整體位置,根據(jù)確定軸承整體結(jié)構(gòu)中的可靠性要求計算這一段支撐轉(zhuǎn)承段的軸徑,長度。【3】此段為機器的軸肩,結(jié)合傳動機器進行裝配時的間隙，保證機器的軸徑,長度確定為30mm。【4】段該段為傳動齒環(huán)式用做傳動軸承的肩,軸徑單位為60mm長度。【5】段該段內(nèi)各段均安裝兩列傳動齒環(huán),軸徑夾角系數(shù)分別為800mm長度。【6】段該段軌道內(nèi)應(yīng)同時安裝緊定軸式滾動連桿螺母,軸徑傾角系數(shù)固定為5,長40度。【7】段該段與【2】段作

43、用一樣,軸徑為30,長度60。【8】段該段線路設(shè)計需要安裝使用兩臺半齒式高速傳動系統(tǒng)聯(lián)軸器,估算試驗結(jié)果顯示選取齒式傳動聯(lián)軸器為齒式高速傳動系統(tǒng)聯(lián)軸器(III)做軸的扭矩圖彎矩圖和彎矩圖并計算軸承的反力軸承的反作用力如下：H水平面RH1=502000N,RH2=502000NV垂直面Rv1=65260N,Rv2=65260N由于兩支撐受力基本相同，則可得:R=506000N(II)齒輥最大彎矩計算得M=607000Nm，扭矩T=13171Nm則可繪制出彎矩圖和扭矩圖如圖2.5中的(a)和(b)：圖11. 齒輥軸的計算簡圖(4)按彎扭合成強度校核軸的強度計算當(dāng)量彎矩有公式：Mca1=M2+(T)

44、2,取折合系數(shù)Mca=6070002+(0.6×13171)2=607051Nmm，則齒輥軸上中點處當(dāng)量彎矩:Mca=6070002+(0.6×13171)2=607051Nmm當(dāng)量彎矩圖見圖2.5中的（d）軸的軸承材料采用為37simn-2mov不鉻合金鋼,調(diào)質(zhì)經(jīng)熱處理。由機械教科書查得b=830N/mm2，材料的許用應(yīng)力-1b=220N/mm2由公式：計算軸的計算應(yīng)力為：則該軸滿足強度要求4.3廚余脫水機結(jié)構(gòu)計算主軸轉(zhuǎn)速計算：主軸轉(zhuǎn)速=輸出轉(zhuǎn)速×減速比主軸轉(zhuǎn)速=1440r/minX1/30=48r/min壓榨力F(1)=F×cosa螺旋角a=30&#

45、176;壓榨力F（1）=2200NF=F(1)/cos30°=14262.42N螺旋扭矩=F×R螺旋扭矩=14262.42×0.16=2281.9NmT=9550×p/nix使用系數(shù)為1.35選定電機功率為4kw電機轉(zhuǎn)速為：1430r/minP=T/n×i÷x電機扭矩T=2.2Nm結(jié)合數(shù)據(jù)我們選取了兩臺發(fā)動機，型號為Y-Y112M-4。基于發(fā)動機參數(shù)的自動計算和自動控制電機特性時的參數(shù)速度曲線以及電機選用不同電機參數(shù)型號時的基本參數(shù)速度統(tǒng)計表,13我們通常可以將其選用的該型號電機基本參數(shù)型號速度限制為為1y1y112m-4,電機最大輸

46、出額定功率為4kw,額定轉(zhuǎn)矩速度限制參數(shù)為2.2n.m,最大轉(zhuǎn)矩為2.3n.m,額定最大轉(zhuǎn)速速度限制參數(shù)為1440r/min。9根據(jù)以上計算結(jié)果所得到的數(shù)據(jù)為發(fā)電機裝置選擇需要使用的yy112m-4,減速機裝置選擇:nmrv30減速機。4.3.1重要軸計算本計算通過機械教科書計算得出， 軸的轉(zhuǎn)速為45r/min，軸的功率為3.3kW ，軸的轉(zhuǎn)矩為700333.33N·mm 設(shè)計軸為實心軸 材料牌號：40Cr調(diào)質(zhì) 硬度(HB)：230抗拉強度：750MPa 屈服點：550MPa彎曲疲勞極限：350MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限：200MPa許用靜應(yīng)力：300MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa二、

47、求得軸的最小直徑：設(shè)計的軸為實心軸A值為：99 許用剪應(yīng)力范圍：4052MPa最小直徑的理論計算值：41.44mm 滿足設(shè)計的最小軸徑：42mm三、軸的結(jié)構(gòu)造型如下：1.軸各段直徑和長度直徑mm長度mm8045100502.軸段的載荷信息直徑mm距左端距離mm垂直面剪力N垂直面彎矩N·mm水平面剪力N水平面彎距N·mm軸向扭矩N·mm50130 00 0 0 27 3.軸所受支撐直徑mm距左端距離mm4540一.彎曲應(yīng)力校核危險截面X坐標(biāo)長度mm軸的直徑N·mm危險截面的彎矩N·mm截面的計算工作應(yīng)力MPa許用疲勞應(yīng)力MPa校核是否通過804527270194是二.安全系數(shù)校核危險截面的x坐標(biāo)直徑mm危險截面的彎矩MN·mm扭矩T MPa校核是否通過80452727是三.靜校核計算：危險截面的x坐標(biāo)直徑mm危險截面的彎矩MN·mm扭矩T MPa截面的靜強度安全系數(shù)許用安全系數(shù)Ss校核是否通過80452727142601.081.8是四.扭轉(zhuǎn)剛度校核如下：圓軸的扭轉(zhuǎn)角許用扭轉(zhuǎn)變形°/m校核