1、引言飼料原料的粉碎是飼料加工中非常重要的一個環節,通過粉碎可增大單位質量原料顆粒的大總表面積,增加飼料養分在動物消化液中的溶解度,提高動物的消化率;同時,粉碎原料粒度的小對后續工序的難易程度和成品質量都有著非常重要的影響;而且,粉碎粒度的大小直接影響著生產成本,在生產粉狀配合飼料時,粉碎工序的電耗約為總電耗的50%70%。粉碎粒度越小,越有利于動物消化吸收,也越有利于制粒,但同時電耗會相應增加,反之亦然。我國每年粉碎加工總量達2億多噸。飼料粉碎機作為飼料工業的主要裝備,對飼料質量、飼料報酬、飼料加工成本的形成是一個重要因素。所以,恰當地掌握粉 碎技術、選用適當的粉碎機型是飼料生產不可忽視的問題

2、。 “第一章 概述粉碎機械是應用機械力對固體物料進行粉碎作業,使之變為小塊、細粒或粉末的機械。粉碎機械是破碎機械和粉磨機械的總稱。兩者通常按排料粒度的大小作大致的區分：排料中粒度大于 3毫米的含量占總排料量50%以上者稱為破碎機械；小于3毫米的含量占總排料量50%以上者則稱為粉磨機械。有時也將粉磨機械稱為粉碎機械，這是粉碎機械的狹義含意。本課題設計的是為一種小型的，經濟型的粉碎機9FZ-37型錘片粉碎機設計。該機結構簡單，使用方便，主要運用于糧食加工行業和食品加工行業，比較適合小型作業的用戶。1.1飼料粉碎機的主要種類 根根據原料粉碎后的粒徑不通，可以分為普通粉碎機，微粉碎機，超微粉碎機。普通

3、粉碎機加工的產品粒度比較大，一般可以通過6到60目的篩孔。微粉碎機所的產品的粒度比較細，一般通過80到170目的篩孔。超微粉碎機所得產品的粒度很細，一般可通過200到325目的篩孔。常用的普通粉碎機主要有錘片式和爪齒式兩種。常用的微粉碎機有渦輪式和立式無篩式兩種，常見的超微粉碎機有臥式超微粉碎機和超音速噴射式粉碎機還有立式環形噴射式粉碎機。1.2 錘片式粉碎機特點錘片式粉碎機基本構造包括圓筒篩板、錘片轉子、錘片和固定在錘片轉子周圍的沖擊齒板。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉錘片之間的空間,利用錘片等對物料的打擊和搓擦作用,將物料破碎成若干小粒,是一種沖擊式粉碎設備。工作時,被加工的物

4、料進入粉碎室內,受到高速旋轉的錘片的反復沖擊、摩擦和在齒板上的碰撞,從而被逐步粉碎至需要的粒度通過篩孔漏下。錘片式飼料粉碎機因其占地面積小、構造簡單、粉碎效率高、耗電量小、生產率高、用途廣泛、易于控制產品粒度、無空轉損傷等優點,在目前飼料工業中得到了廣泛的普及應用。1.3錘片式粉碎機結構的異同 雖然大多數錘片式粉碎機盡管有許多相同之處，但仍存在很大區別，其重要原因在于飼料廠所用原料的不同。歐洲的飼料廠多為混合粉碎（先配料后粉碎），且經常沒有任何谷物原料；而大多數美國的飼料配方是以50%的玉米或小麥為基礎的，很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等，原料水分也略低于歐洲；國內的情況與后者基本

5、相似。 大多數錘片式粉碎機都具有結構對稱，轉子可正反轉以利用錘片兩側的特點，外形多為上部帶斜角的矩形，同時水滴式的也較流行，轉速多為3000r/min或1500r/min左右。它們的主要區別在于美國的產品追求篩板面積大，而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如，美國的Champion公司及Jacobson公司等標榜自己的產品為全周篩，而歐洲最為典型的是荷蘭的VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機，其沖擊齒板面積幾乎達整個粉碎室外周圍面積的一半（占46%）。其次在于篩板的安裝。美國錘片式粉碎機在安裝、更換篩板時必須停機并且打開機殼才能進行，而歐洲的許多錘片式粉碎機是從軸向插入式，不需停機和打開機殼

6、即可抽出原有篩板，插入新換篩板；還有的機型可沿軸的一端插入從另一端抽出，更進一步的還可自動遙控換篩，VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機兩側裝有遙控電動換篩裝置，在運行中即可更換。 1.4錘片式粉碎機轉速的演變1.從單速到雙速，最早的錘片式粉碎機都只有一個運行速度，MIAG公司在上世紀50年代研制的H880型錘片式粉碎機同時配用兩臺轉速不同的電動機，使該公司當時不僅在制粒方面，而且在錘片式粉碎領域都處于領先地位。該機型可稱為第一臺真正用于配合飼料工業的錘片式粉碎機。當時，人們對轉子的轉速3000r/min是很推崇的。 2.從較高速到較低速：在以后的數年，人們的注意力集中在降低錘片式粉碎

7、機的工作噪聲上，其主要措施之一是降低轉子的轉速，一般降為10001500r/min。為保持恰當的錘片末端線速度，粉碎機的轉子直徑必然要同時增大。Biihler-Beka公司研制了這類機型的第一代產品zinal系列粉碎機，其轉子直徑約為11001200mm，粉碎室寬度為350650mm。隨后又有被稱為大型粉碎機的產品不斷問世，典型的如Lame-miag公司產品，其粉碎室直徑為1200mm，篩板寬度達1100mm；Amanduskahl公司生產的Akana2000型，其轉子直徑為1200mm，篩板寬度1000mm，配用動力355kW；Afall/zaragoza公司的產品，其粉碎室直徑達1446m

8、m，篩板寬度達1100mm。 1.5粉碎機的發展現狀我國飼料粉碎機的技術發展現狀 20世紀90年代以來,我國飼料機械行業中以江蘇溧陽糧機廠、江蘇揚州糧機廠為代表的企業適應改革潮流,先后組建了江蘇正昌集團和江蘇牧羊集團。這些企業大膽引進國外先進技術和設備,根據當前國際上飼料粉碎機發展的潮流,先后開發生產160200kW的水滴型粉碎機、立軸式粉碎機,冠以水滴王、冠軍、優勝等名稱。如其中的水滴型粉碎機采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室,錘篩間隙可調,實現了粗細微粉碎,還可以實現自動負荷控制等特點。 我國企業最新研制開發的橫寬形振動篩錘片式粉碎機,它是由電動機、多層篩體、振動器、機體等組成。具有飼料的

9、粗粉碎和超細粉碎兩者可以通用;效率高;粉粒比較均勻;對水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應性;易損件篩片壽命長;錘片更換周期長等優點。3我國飼料粉碎機生產企業的現狀 目前,我國飼料粉碎機的生產企業約有300多家,生產的產品品種、規格齊全,能基本滿足我國畜牧、水產養殖業發展的需要,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機和特大功率的機型,仍然需要從國外進口。我國現在生產的許多規格的產品已經能替代進口產品,在主要的技術指標已經接近國際先進水平,而且在價格上有很大的優勢。在我國生產的各種機型都有不同數量的出口,其中小型粉碎機的出口批量較大,主要銷往東南亞、非洲等第三世界國家。 現在國內生產粉碎機企業的經

10、濟性質主要有股份制、集體、三資、私營的企業其中很大一部分是由那些成立于五六十年代的各地農機修造企業,通過轉制而成的股份制或私營企業。還有一部分是在近幾年里迅速崛起的私營企業。在粉碎機行業中絕大部分都是小型企業只有部分能根據市場需求來調整產品結構,并具有自主開發能力,能下力氣進行技術改造的企業,成為了行業中的龍頭企業,如江蘇正昌集團、江蘇牧羊集團。其余大部份企業,還只是在生產一些老型號的產品,有些是維持狀況,有些就走下坡路,難于維持生機。 4國外飼料粉碎機的發展情況 錘片式粉碎機在國外飼料工業生產中應用最為廣泛。由于在飼料所用原料上的差異,在歐洲的飼料多采用混合粉碎,且經常沒有任何谷物原料;而美

11、國的飼料配方是以50%的玉米或小麥為基礎的,很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等,原料水分也略低于歐洲。這樣也就使得錘片式粉碎機向兩個方向發展:首先在于美國的產品追求篩板面積大,而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如,美國的Champion公司及Jacobson公司等標榜自己的產品為全周篩,而歐洲最為典型的是荷蘭的VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機,其沖擊齒板面積幾乎達整個粉碎室外周圍面積的一半占;其次在于篩板的安裝。美國錘片式粉碎機在安裝、更換篩板時必須停機并且打開機殼才能進行,而歐洲的許多錘片式粉碎機是從軸向插入式,不需停機和打開機殼即可抽出原有篩板,插入新換篩板;還有的機型可

12、沿軸的一端插入從另一端抽出,還可實現自動遙控換篩,如VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機兩側裝有遙控電動換篩裝置,在運行中就可以更換篩片。為使粉碎粒度均勻合理,飼料行業嘗試引入循環粉碎,先粉后篩、篩后再粉的分步粉碎工藝將粉碎機與篩分設備按一定的關系進行組合,粉碎機只負責粉碎,把控制粉碎物料粒度的任務交給了相配套的篩分設備。這樣也就提高了粉碎產量和粉碎效率,降低了粉碎的電耗。為避免不必要的料粒運動,還有其它變型粉碎機,如渦輪粉碎機,其特點為在粉碎室篩板的末尾或在與進料口約成270°角處,使未過篩的粗粒物料沿垂直方向向上拋出粉碎室,然后靠重力作用返回粉碎區。該機型的優點是不需配備

13、外設篩分設備,粗粒物料在機內自行循環;缺點是整機結構不對稱,不能通過簡單調換轉子旋轉方向來利用錘片的兩側。 第二章 粉碎機的結構設計及計算2.1總體方案的確定粉碎機械種類的選擇和確定1、物料粉碎的方法種類物料粉碎的方法類型繁多，但按施力方法不同對物料粉碎有擠壓、彎曲、沖擊、剪切和研磨等方法。而在粉碎機械中，施力情況很復雜，往往是幾種施力同時存在，當然在某一臺粉碎機械中也只有一種或二種主要施力。由于物料顆粒的形狀是不規則的、而且物料的物性不同，所以采用的粉研方法也不同利用機械力粉碎物料按施加外力的不同有如下幾種方法。1）壓碎將物料置于兩塊工作面之間，施加壓力后，物料因壓應力達到其抗壓強度而破碎其

14、工作原理見圖a2）劈碎將物料置于個平面及一個帶尖棱的工作平面之間，當帶尖棱的工作平面對物料擠壓時，物料將沿壓力作用線的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉項力達到或超過物料拉伸強度極限。物料的拉伸強度極限比抗壓強度極限小很多。其工作原理見圖 b 3）沂碎物料受彎曲應力作用而破碎。被破碎物科承受集中載扮作用的：支點筒支梁或多支點梁，當物料的彎曲應力達到物料的彎曲強度時，即被折斷而破碎。其工作原理見圖c d4）沖擊破碎物料受沖擊力作用而破碎，見圖f它的破碎力是瞬時作用的砷效率高、破碎比大、能量消耗小。沖擊破碎有如下幾種情況：運動的工作體對物料的沖擊；高速運動的物料向固定的工作面沖擊；高速運動的

15、物料互相沖擊；高速運動的工作體向懸空的物料沖擊。5）磨碎(研磨)物料與運動的工作表面之間受一定的壓力和剪切力作用后、其剪切應力達到物料的剪切強度極限時，物料便粉碎；或物料彼此之間摩擦時的剪切、磨削作用而使物料粉碎，見圖g。根據以上幾種粉碎方式得出有以下幾種不同的工作原理的機構可共選擇2、破碎機構的種類1）鄂式破碎是依靠活動鄂板作周期性的往復運動，把進入兩鄂板間的物料壓碎。其工作原理見圖頸式破碎機破碎示意目2）錘式破碎物料受高速回轉的錘頭的沖擊和物料本身以高速向固定襯板沖擊而物料粉碎。其工作原理見圖錘式破碎機破碎示意固3）圓錐破碎 (旋回破碎)靠內錐體的偏心回轉，伎處方兩錐體問的物料受到彎曲和擠

16、壓而破砷。其工作原理見圖 圓錐破碎示意圖4）輥式破碎構料落在兩個相互平行而旋向相反的輥子間(相向轉動)，物料在輥表面的摩擦力作用下，被扯進轉輥之間，受到輥子的擠壓而破碎。其工作原理見圖。輥式破碎示意圖3、粉碎機械的選擇就經濟和實用上原則講，錘式粉碎機機構簡單只需配備一定功力的電動機就可以使用，就算家庭使用也可以，符合經濟型的原則。所以選擇錘片式粉碎機設計。 錘片式粉碎機的工作原理及加工要求（1）工作原理：錘片式粉碎機是利用高速旋轉的錘片來擊碎物料。工作時，物料從喂料口進入粉碎機室，受到高速旋轉的錘片打擊而破裂，以較高的速度飛向齒板，與固定齒板撞擊，進一步破裂，然后又彈回，再一次受到錘片的打擊，

17、飼料顆粒受到反復的打擊，撞擊而破碎成較小的顆粒，這些顆粒在粉碎機室內形成內稀外密的物料層，這與氣流合在一起形成環流層，在打擊撞擊的同時，也受到與錘片端部，齒板的齒面和篩片的篩面的摩擦而進一步的粉碎。小于篩孔的顆粒，由篩孔漏出，直接進入聚攪筒。而大于篩孔的顆粒留在粉碎室里，同部跟加入的物料一起繼續承受錘片的打擊和齒板的撞擊，并與錘片，齒板和篩面摩擦直到漏出篩孔為止。（2）加工要求：粉碎機進料、排料順暢，既抓好料，而不反料，粉碎質量及生產率都高。 粉碎機型號選擇粉碎機的生產率“0.5t/h，粉碎粒度不大于2mm，比較國內外各種形式的粉碎機，并參照9FZ-37型錘片式粉碎機的生產率及結構參數，根據設

18、計題目的具體要去選擇了D=400mm型錘片式粉碎機。 粉碎機的功率消耗及配套動力1、粉碎機的功率消耗 N=(6.410.5)Q （2-1） 其中 Q粉碎機的生產率， Q=0.5t/h 2、配套動力選擇粉碎機最大動力為5.2kw，而粉碎機的傳動靠皮帶傳動，其中要損耗一部分功率，而且電動機過載，所以電動機的功率大于粉碎機工作需要的功率。選擇：Y系列三相異步電動機（JB3074-82）由3查得Y132S2-2。 基本參數：額定功率：7.5KW， 滿載轉速：2920r/min 同步轉速：3000r/min, 中心高度：132mm， 軸伸出尺寸：D×E=42×80mm, 平鍵尺寸：F

19、×G=10×33mm, 外型：長×寛×高=515×208×315mm, 電壓：380V。 主要結構的參數確定1、轉子直徑：錘片式粉碎機轉子的直徑D=400mm。2、粉碎機室寬度：粉碎機室寬度為B=100mm，選擇理由：軸進式一般采用窄體式粉碎室，粉碎室的寬度B與鉆子直徑D滿足D/B=4.5到8.5之間。當配套動力一定時，如錘片線速度也定時，加大轉子直徑，又降低轉子，又降低噪音，但轉子直徑過大，會使粉碎機的重量增大，尺寸增大成本也增大，反之尺寸過小，主軸速度過快，噪音提高，而且篩片的面積也相應的減小，故不利于粉碎機，生產效率也下降。參照

20、9FZ-40型錘片式粉碎機。3、錘片的線速度 主軸轉速n的選擇：n=3600r/min 錘片的速度： （2-2） 4、錘片的數量及排列形式 1）錘片的數量：參照9FZ-37軸進式粉碎機的錘片數量確定錘片數量E=16片2）錘片應均勻的分布在整個粉碎室寬度上。3）錘片的排列應有利于轉子的動，靜平衡。4）物料均勻分布在粉碎室內，不應該其一側堆積。集合以上要求：對稱排列基本上能滿足。對稱排列銷軸1,3，和2，4上的兩組錘片對稱安裝，運動軌跡重復，在同樣的軌跡密度下需要怎雞啊錘片的耗鋼量。但由于相對的銷軸都能受力相同，不產生力偶。轉子運轉平穩物料無側移。錘片磨損均勻5）錘片分布排列示意圖展開圖：軸1軸2

21、軸3軸4圖2-1 錘片的排列5.錘片的包角粉碎機通常采用容易制造，比較耐磨的圓孔篩。篩孔的排列應在不影響篩面強度和剛度的前提下，供粉碎機通過機會最多，以有利于度電量，篩片的包角對粉碎機的包角對粉碎機排料能力有較大影響，包角越大，篩理物料的面積增大，有利于排粉。軸向進料粉碎機不用預留進、出料口，一般采用全包篩片，包角為360°。6錘篩間隙粉碎室內在錘片和篩片之間有一層飼料環層環繞著錘片一同旋轉，當錘片篩片間隙較大時，此飼料中靠近篩面的飼料顆粒運動速度較慢，合格的產品容易穿過篩孔，但稍大的顆粒不易與錘片接觸，受打擊的機會少，同時篩片對它們的摩擦作用也因速度低而減少，度電量下降。當間隙大到

22、一定程度時，篩面上的物料運動速度過慢。甚至堵塞篩孔。間隙過小，飼料受打擊的機會多，在篩面上運動速度高，飼料不易穿過篩孔，受到摩擦粉碎作用也增大，將飼料粉碎得過細，浪費運動因而度電量也不高，用的篩孔式驗證表明：故選R=14mm。7篩孔直徑篩孔直徑的大小影響生產率，功率，消耗和粉碎程度。增大篩眼直徑則生產率和飼料的粉碎程度隨之增大，而功率消耗則降低，做適當選擇曬鹽直徑是一個重要的問題。曬孔直徑可取5mm,4mm,3mm三種；選用3mm飼料細碎度：M=（0.250.33）×D=0.750.99mm 驗算粉碎機的產量 根據1粉碎機產量公式： （2-4） K篩片表面形式和篩孔尺寸的經驗系數K=

23、0.42-0.76，取K=0.42 R物料密度（/） D錘片轉子直徑（mm） B粉碎室寬度（mm） N主軸轉速（r/min） 計算： k=0.42; r= 0.5t/; D=400mm; B=80mm; n=3600r/min. 故粉碎機的產量為0.58（t/h） 表21 40型錘片粉碎機主要結構參數如下： 粉碎室寬度B(mm) 202 轉 子 轉速（r/mm） 3600 直徑D（mm） 400 錘 片 數量 16 線速度（m/s） 75.36 篩片 寬度（mm） 110包角（°）360 孔徑（mm） 3 錘篩間隙(mm) 14 生產率（t/h) 0.58 配套動力（kw) 7.5.

24、材料的選擇 主 軸 ：45 鋼 調質處理； 銷 軸 ：45 鋼 冷拉圓鋼； 錘 片 ：20 鋼 滲碳處理; 錘 架板 ： A3； 篩 片 ：20 鋼； 上殼體 ： A3 ； 下殼體 ：HT200； 選擇軸類零件的理由：高速旋轉的軸都是在多種應力負荷下工作的，受力較復雜，有時還受沖擊，載荷作用，在頸或花鍵部位還存在較劇烈的摩擦，因此選用具有良好綜合力學性能的材料。2.2傳動系統的計算1設計功率：Pd Pd=Ka×P （2-5） 其中：P=7.5，Ka=1.2; =7.5×1.2 =9(kw) 式子中： P傳動功率； Ka工況系數；2選定帶型根據機械設計表8-10選取普通V帶。

25、（注: ：簾布結構：效率87%92%，繩心結構：92%96%）3傳動比 （2-6） 小帶輪的基準直徑 根據表8-6，表8-8選定 5、大帶輪的基本直徑 （2-7） mm根據表8-8圓整取d=150mm6、帶輪線速度 （2-8） 普通V帶v=525（m/s） 一般不得超過30m/s 故所驗算的速度是合理的。7. 初定軸間距 （2-9） 故取a=400mm8.基準長度 （2-10） =1232mm根據表8-2選取1250mm為公稱長度9.實際軸間距 （2-11）=409mm取a=450mm注：（1）安裝時所需的最小軸間距： （2）補償伸長需要的軸間距最大值： 10.小帶輪包角 （2-12） = =

26、176.42°>90°11.V帶的根數 （2-13） 其中：單根V帶的基本功率查表8-4得 帶入計算： 所以V帶的根數取E=312. 計算初拉力 （2-14） 其中：q=1.0 G=9.8; 代入計算得： 13. 計算軸壓力 =941.5N 2.3 粉碎機的結構設計 上殼體的設計粉碎機上機殼的主要目的是防止谷物顆粒向喂料口飛濺防止秸稈喂料不進碎室，這種現象分別稱為反料，架空，上殼的設計如圖： 圖2-2 上殼體結構圖 下殼體的結構設計粉碎成品通過下殼體輸出，軸向錘片式粉碎機一般采用自重落料的裝置，下殼體的形狀為長方形，但是需要篩片的過篩能力要強，物料才能順利落下，同時物

27、料在環形篩和轉子之間容易產生環流，減小物料相對于錘片轉子的速度，減低打擊能力。而新近出現的一種出料口有效的解決了以上問題。如下圖. 出料口（）設計為逆轉向出料口，即出料口（）的出料方向與錘片轉子（）的旋轉方向相反。當錘片（）按向旋轉，而被粉碎的物料經環形篩（），在出料口（）中按向出料，物料在出料口與環形篩（）、轉子（）之間形成了渦流，從而有效地的削弱了環流的產生，大大減小了物料沿環流運動的速度，也就是大大增加了物料相對于錘片（）的速度，大大增加了錘片（）對物料的打擊粉碎的能力，具有能有效地解決環篩結構的環流產生，提高錘片（）對物料的打擊粉碎能力，效率高，降低能耗等特點。圖2-3 下殼體結構圖錘

28、片的形狀尺寸：根據4所定的形狀尺寸：圖2-4 錘片表2-2 錘片的結構尺寸abcdeRI114403011.5292190錘架板的形狀尺寸：高速旋轉的主軸受扭矩和離心力，且粉碎式下殼體為圓弧形。所以錘架板采用圓形。結構如下圖： 圖2-5 錘架板結構圖2.4 帶輪的設計 帶輪設計要求設計帶輪時，應使結構便于制造，質量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造過大而產生的內應力，當v>5m/s時要進行靜平衡。V>25m/s則要進行東平衡。 帶輪的結構設計1）材料的選擇：由于小帶輪的速度，故選用材料HT2002）帶輪的結構的確定：由Y132S22電動機可知，其軸伸徑d=42mm,長度L=80mm，

29、故大帶輪的軸孔直徑 d=42mm，轂長應小于80mm，選。由3表1222，查得大帶輪結構為實心輪，輪槽尺寸及輪寬按表1220計算，參考圖125典型結構即可根據3表1220得 （2-16） （2-17）的選取的依據，當時，；第三章 銷軸的強度計算銷軸受有錘片，套筒和銷軸本身的離心力，并且受有三者的重力作用，為計算簡便起見，忽略他們的重力和錘片收的打擊力，僅考慮離心力引起的彎矩作用，其中錘片的離心力引起的彎矩又把銷軸視為筒支梁。（套筒和銷軸本身的離心力引起的彎矩又在銷軸視為均布載荷，忽略不計。）每個軸上有靠兩端的圓盤錘架板支撐，支撐點A，B，因此整個銷軸將是一個超靜定梁，應用所學知識求解。根據第二

30、章提到的錘片排列示意圖，作以下分析。3.1 銷軸的簡化和受力分析圖 1010202020272726II軸IV軸I軸III軸3.2 銷軸上作用力的計算 每個錘片工作時的離心力 p=m²Rc (3-1) 式中： m-錘片質量 式中：m錘片=12×4×0.5×7.85=188.4g m錘片孔=0.825²×3.14×0.5×7.85×2=16.6g m=188.4-16.6=171.6g=0.171kg 錘片的角速度；=n/30 Rc錘片的重心相對于主軸的回轉半徑； Rc=（400-120）×1/2

31、=140 所以 p=0.1716×(×3600/30)²×0.14 =2338(N) FsxMx0.8F0.4F-2F3FI 軸,III軸的受力分析簡圖ABI，III軸具體的計算: 解:F1=F2=F3=F4=F0Fa+Fb=4F0=>Fa=Fb=2F0所以AB兩點的支反力都為2F0=4676NA點處;Fb*0.8-F4*0.7-F3-0.5-F2*0.3-F1*0.1=(1.6-0.7-0.5-0.3-0.1)*F0=0F1處：Fa*0.1+F4*0.7-F2*0.2-F3*0.4-F4*0.6=2F0*0.8-F0*1.2=0.4F0=935

32、NF2處;F*0.3-F*0.2-F*0.2-F*0.4+F*0.5=0.8F-0.8F0=0.8F0=1870 N所以最大彎矩為1870NII軸和IV軸的受力分析簡圖FsM-F00.8F0XX II，IV軸具體的計算: 解:F1=F2=F3=F4=F0Fa+Fb=4F0=>Fa=Fb=2F0所以AB兩點的支反力都為2F0=4676NA處有 Fa*0.8-F0*0.27-F0*(0.27+0.26)=1.6F0-0.8Fa=0F2處：F*0.27+F*(0.27+0.26)-F0*0.27-F0*0.26-F0*(0.27+0.26)=2F0(0.26+0.27+0.27)-FO*(0.

33、27+0.26+0.27+0.26)=0.8F0=1870N所以這兩根軸的最大彎矩為1870N3.3銷軸強度校核通過以上四個銷軸的彎矩的比較,可知I,III軸的中間兩個彎矩最大,最有危險,故對該面進行強度校核。 max=Mmax/WE (3-16) 式中: Mmax:最大彎矩; WE 彎 矩 截 面 摸 量;WE=d³/32=×16³/32=401.90(³) 許可彎矩應力; 根據<<機械設計手冊>>,45鋼: =200220 (MPa) 代入公式: max=65.76/0.401×=163(MPa) max< 所

34、以,軸的設計是合理的。第四章 主軸的設計及校核41材料的選擇該軸無特殊要求，因此選用45號鋼，調質處理：HB220-240，由4：­1=300Mpa; -1=155Mpa;4.2 軸的轉速n、轉矩T和輸入功率P由電機到粉碎機用三角皮帶傳動，傳遞功率的有效率=0.96，則:P粉=P點*0.96=7.5×0.96=7.2KW; 粉碎機主軸n=3600r/min T1=9.55×10/P粉/n (4-1) =9550000×7.2/3600=1900N·4.3確定最小軸徑由<<機械設計手冊>>有式: (4-2) 式中: d1所

35、要設計的軸徑;() d2 類比機器軸徑 ;() T1 所要設計軸傳遞的扭矩; P2=0.8×0.96=0.768(Kw) T2=9550000×=9550000×=1833.6(N·)帶入式中得: d1=42.5取d1=424.4 軸承的選用由于粉碎機主軸上無軸向力,而且承受的徑向力也不是很大,故選用輕型向力軸承,600型深溝球軸承。4. 5 主軸的校核1主軸的結構尺寸： 圖4-1主軸的結構尺寸圖2錘片作用到銷軸上的離心力通過錘架板傳到主軸上，其受力分析圖：因為本錘架板上的銷軸采用的是對稱設計所以錘片的作用在銷軸上的離心力在x和y方向上的合力都為0.yx

36、Z 4F04F04F04F0 三角帶作用在主軸上的力:QX=Q*cos=-998.3×cos26.5°=-893.4N QY=-Q*sin=-998.3×sin26.5°=-446.05N 式中: 為兩帶輪中心與水平方向的夾角=26.5° ; 大帶輪質量:m=5.905 m=×()²-()²×B-×4×()²×() ×0.0066 D=145,B=3×16+2×10=68 D1=(1.82)d=64.872.2 取d1=68 故:QY=

37、-(mg+QY)=-(-5.9×9.8+446.05)=-504N 3.主軸的受力分析圖: 圖 4-3 主軸的受力分析圖1) yoz平面內: =0 圖4-4 YOZ平面的力分析圖求:REZ,RDZ;QZ(98.5+168+102)+REZ(168+102)-312×(168+51)+625×135-312×51=0 REZ=1/270(368.5QZ+312×219-625×135+312×51)=687N =0: REZ+RDZ=504+312+625+312 RDY=503-687=-184N (2) yoz 平面內:

38、圖 4-5 YOZ平面內的力分析圖 : 362.5QX-REX×(168+102)+214×(168+51)-1024×135+214×51=0 RZX=1/270×(893.4×368.5+214×219-1024×135+214×51)=921N: RDX+REX+1024=893.4+214+214-901-1024=-624N3.畫彎矩圖：轉矩圖：（N*） 27504N* 圖4-6主軸轉矩分析 Yoz平面內： 圖4-7yoz平面轉矩分析Yoz 平面內： 圖 4-8 yoz平面內主軸轉矩分析合成轉矩

39、圖：M（N·） 圖4-9 合成彎矩圖5、按彎矩合成應力校核軸的強度 MBmax=145770N· 因為該軸為轉動心軸，彎矩在軸上所引起的應力對稱循環應力： MB= 通過以上計算，錘架板中心的彎矩最大，其軸的We抗彎 We=(d) ²/32 (4-6) =0.1d²=0.1×0.054³=15.74× = （4-7） =148.37/15.74×=9043MPa機械設計(中)763頁,據手冊查45鋼軸的許用應力 5055 MPa B6、主軸的鋼度校核 扭轉鋼度的校核 許用應力:轉動心軸 <­1 因定心

40、軸載荷平穩:= +1載荷變化=1取平均值主軸直徑45 max= (4-8) 式中 Tmax最大扭轉; Ip軸的慣性矩; G允許扭轉角;機械設計(中)763頁根據手冊查得: =0.5°1°/m Ip載荷極慣性矩;對于該心軸 Ip=0.1×=4.1× (4-9) max=××10³ =××10³ =0.049<彎曲鋼度的校核主軸上受力最大的地方是大帶輪處。受正應力，P=198.3N所以需對該處的撓度進行校核, 為了計算方便,把從軸承到大帶輪處這段軸看作是懸臂梁,根據材料力學:Fmax=PL³/3EI (4-10) Qm