新农村生活垃圾处理之多功能垃圾机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘   要  本文主要研究的是小型的多功能的 厨余 垃圾处理机。 主要设计了垃圾机的 工作功能结构。碎化采用的是类滚筒的设计，其原理是齿轮的啮合带动碎化垃圾。压实中主要的是进料和出了的凸轮式结构。 本文 的电气控制 重点是通过 还有变频器的应用， 减轻人的劳动强度，提高垃圾的收集 和处理效率，减少了处理设备成本。因此非常适合应用出海远行的船只 和山区农村等垃圾难以收集处理的地方， 垃圾机除了其使用价值外，作为减少污染，改善环境的一种工具，它的社会价值、环保价值和人文价值更值得推广。  关键词 ：农 用垃圾机，污染治理，厨余垃圾  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 n is a o is of is a is of in a on to of as as of LC of  of of is to in to as to as a of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目   录  1 课题来源和设计意义  . 1 言  . 1 题来源  . 1 圾处理的现状  . 2 2 方案设计  . 7 要设计内容  . 7 作原理及原理图  . 8 3 机械设计与计算  . 10 动件的选型与定位与校核  . 10 化功能的实现与机构的设计  . 12 实功能的实现和传动机构的设计  . 15 要部件校核以及相关附件的校核  . 19 4 电气控制设计  . 25 制方案设计  . 25 件设计  . 29 序设计  . 32 5 总结  . 33 参考文献  . 34 致谢  . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 课题来源和设计意义  言  目前垃圾的处理方式是焚烧和填埋。无论是哪种处理方式，垃圾的含水量都会影响处理垃圾的效果，水分过多焚烧的燃点就会大大降低，同时水分过多填埋时渗透液就会沿着土壤直接或者间接的污染地下水和就近的生态环境。就这一问题主要的措施有在垃圾收集处或者是在垃圾堆积站使用压实车将垃圾进行初级的压缩，再建立相关或者配套的渠道 将渗透液引至城市下水道，但是其效果有限，成本更是巨大。所以垃圾机的出现对垃圾的处理效率有重大意义。  就垃圾机的设计，它涉及 到机械设计，控制系统设计，传感技术，力学，材料 许多基础学科的知识 等。它的特点是一键完成垃圾的碎化和压实，还可以通过手动控制垃圾的处理量。使用垃圾机处理垃圾，减少了垃圾的运输重量和体积 和垃圾运输的成本 ，同时将垃圾中的污水剔出单独处理，处理效果和处理效率得到显著 的 提高。其次垃圾机作为碎化压缩的结合的设备，方便移动使用灵活，其扩展性和可升级性也是其亮点。例如：垃圾的进口可以加入分拣机器手；垃圾 的出口也可增设码垛机器手等；污水处理口也可以接污水处理设备，油水分离器等。还有很多很多功能可以加入。同时在垃圾机使用一段时间后，也单独对碎化和压实部分进行升级。  本文所设计的垃圾机是用于西藏新农村的建设中，是农村实现垃圾分类处理的一次尝试，同时也是新农村改革在环境保护方面的一次摸索。西藏的环境恶劣，大部分农村身处高原，常年处于是寒冷、缺氧、风大的环境中。怎样在恶劣的环境中完成垃圾的预处理，即节省人力，提高效率，又切切实实的减轻环境污染问题。这就是垃圾机设计的意义之一。  题来源  上海“十二五”援藏资 金 体为定日县新农村建设示范点， 13家农户的污水垃圾处理，采用风光互补零碳系统。  怎样处理好生活垃圾，又不产生二次污染。西藏的环境是高海拔，高寒，而且农村的基础建设也不是很健全，所以垃圾机设计是一种可行方案。  本装置的产业化对分散型水库河道边农舍、度假别墅、新农村建设、安居工程、抗震救灾临时住宅以及流动型房车、船舶、游艇等的环境保护具有重大意义。  垃圾处理机不同于以往的垃圾处理方式，坐等垃圾送上门来，而是自己主动上门处理垃圾。垃圾一产生就将其在家门口处理掉。及时，可靠，方便，降低污 染和适合在分散居住的农村是垃圾处理机的主要特点。正是这种灵活性和便捷性使垃圾机的市场值得看好。现有的垃圾处理方式已经不能满足人们日益增长的垃圾产量，无论是从处理效率买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 或是处理方式的环保性方面都不符合时代的要求。所以变革垃圾处理方式是符合市场的前进方向。所以多功能的垃圾机在垃圾处理方式的改革方面也未尝不是一次很好的尝试，其前景，市场和价值意义十分重大。  圾处理的现状  圾污染现状  餐厨垃圾是指 在 家庭、学校、机关公共食堂以及餐饮行业的 产生的 食物废料和食物残余，是城市生活垃圾的 重要和主要组成 部分，在城市垃圾中所占比例 各个城市的比例都不禁相同， 北京 37，天津 54，上海 59，沈阳 62，深圳 57，广州 57，济南 41。与其他垃圾相比，具有含水量 高 、有机物含量 高 、油脂含量 高 及盐分含量高，营养元素丰富等特点，具有很大的回收 和 利用价值。      面源污染防治是 世界 环境保护领域的难题， 多年来都没有有效的治理成效， 尤其是水源地周围居住点的垃圾 污染治理 与污水的污染治理，直接 或者间接的 对人类的生存 和生活安全造成了威胁。  垃圾的填埋一方面 需要 占用大量的土地 资源 ，另一方面垃圾场周边的环境也受到 严重的影响。 尤其是垃圾的渗透液经过沉降、稀释和渗透直接影响到周围 生态环境，尤其是地下水和地表水的水质 ，在长期的干扰下 极易受到污染。  与此同时，垃圾的运输过程中也有不少问题。在中国垃圾的分类不是十分完善的情况下，可回收垃圾的回收 效 率很低、不可回收的垃圾污染环境 的程度 更严重，干垃圾与湿垃圾混合 倾倒 大大增加 了 运输成本，同时在运输过程中 也 产生 了二次 污染（空气污染等）。  除了看得到的影响，还有些是长期调查 和取样分析 才能显现的。怎样有效的，长久的解决垃圾处理方面的问题是全世界人民 在未来几年几十年甚至是几百年都无法回避的 共同的难题。  圾机处理的 现有 水平和先进性  根据我国生活垃圾处理现状分析及对策建议统计，截止 至 2008年底，在现有大型 城市共有填埋场 465 座，处理能力约占总量的 焚烧厂 90座，处理能力约占总量的 堆肥厂 20 座，处理能力约占总量的 其它处理设施 4 座，处理能力约占总量的 在 各级 县城共有填埋场 198座，处理能力约占总量的 焚烧厂 4座，处理能力约占总量的 堆肥厂 6座，处理能力约占总量的 其它处理设施 3座，处理能力约占总量的 9。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 随着城市化 进程的加快 发展 和城市人口的快速 持续的 增长，城市垃圾处理方面的问题 也在 不断 的 爆发， 2009 年以来甚至开始呈现愈演愈烈的趋势。   垃圾清运能力 已经 不能满足垃圾产量，在人们日益要求 注重 环保的呼声中，其矛盾在不断凸显出来 。同时，垃圾处理方式的 过分 简单化也备受 社会各界的 诟病。主要是各地纷纷上马的垃圾发电厂在没有细致的论证和排放物检测的情况下，遭到各地居民的强烈反对。  垃圾处理方式 肥及焚烧三种方法：   填埋处理 :垃圾填埋是 十分常见的处理方式 。因为该 方式操作 简单、投资少，可以处理 的垃圾种类有很 多 ，所以 是 世界各国 各地政府 广泛 使用和 沿用 一种方式。从没有 控制的填埋， 在到有 卫生 处理方式的 填埋，包括滤沥 的 循环填埋、压缩垃圾 式的 填埋、破碎垃圾 式的 填埋等 等 。   堆肥处理 :堆肥是中 国、印度等 发展中 国家处理 垃圾、粪便、产生农肥的相当传统的古 老 的技术，也是当今世界各国都 有 在使用和利用的一种方法。堆肥是将 垃圾、粪便中的有机物 集中在一起，利用 微生物 的作用 ，进行生物 和 化学 的 反应 形式，最后形成一种与 腐殖质土壤的物质 十分相似的物质，作为 肥料或改良土壤 在农业上广泛的使用 。  堆肥技术的工艺 相对 比较简单，适合于 容易腐烂的 、有机 物 质 含量 相对较高的垃圾处理，可对垃圾中的部分组成成分 进行回收 和再 利用，且处理相同质量垃圾的投资比单纯的焚烧处理大大降低。   焚烧处理 :焚烧是指垃圾中的可燃 烧的物质在焚烧炉中与氧进行化学反应，通过燃烧 的方式可以将 可燃性 的 固体废物氧化分解，达到去除 其有 毒性、回收 释放的 能量及 在释放过程中 获得副产品的目的。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。对于无机果有机物是有毒有害物质，一般也最好采用焚烧法处理，焚烧法适用于处理可燃物较多的垃圾。  垃圾焚烧后，释放出热能，同时产生烟气和固体残渣。热能要回收 ，烟气要净化，残渣要分解，这是焚烧处理必不可少的工艺过程。采用焚烧法，必须注意不造成空气的二次污染   焚烧处理技术的特点是处理量大，减容性好，无害化彻底，焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化，因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。  传统的集中式处理无法处理此类生活垃圾和污水，困难在于收集和运输。因此小型的处理垃圾和垃圾污水的装置目前属于空白状态。  现有的处理垃圾的装置不少，处理垃圾污水的也有。但是将其两者结合的甚微。其中技术难点存在，更多的是国人的环保意识不够。只要国人的将环保意识有所提 高，技术人员致力垃圾处理机器的研究，就一定能弥补国内垃圾处理的装置领域的空白。  多功能垃圾机通过对生活垃圾的分拣、碎化、压缩、打包，以及对生活垃圾产生的污水进行油水分离、消毒除臭、一级处理。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 普通的垃圾机器就是对垃圾进行一般的碎化或者是压实，对垃圾的前处理不是很到位，对垃圾的后处理也没有十分完善的措施。  多功能不仅体现在其功能的多样，还有其可扩展性和替换性。除了垃圾机的主要功能，其他的子功能都不仅与主功能相辅相成，又自成一个子系统。就像手机的储存卡，可以不断的更新扩充。  圾处理方案比较和分析  美国， 早在 20世纪 40年代，美国就 已经 成功地研制开发出 了 家庭食物垃圾处理机，解决了倾倒家庭食物垃圾和存放 家庭食物垃圾 的烦恼。如今美国 有百分之九十 以上 的 家庭 正在 使用这种机器，一些城市甚至强制 每户家庭 使用。在美国，餐厨垃圾产生量较大的单位 必须 设置垃圾粉碎机和油脂分离装置，餐厨垃圾经 过 粉碎机 的 粉碎后 再 进入油脂分离装置，碎料 被 排入下水道，油脂则 被 送往相关加工厂（如制皂厂）加以利用；餐厨垃圾产生量 相对 较小的单位，则将 垃圾 混入有机垃圾中 再 进行处理（ 在这里 前提是美国的 生活垃圾 的 分类收集 实施的 比例很高。厨房垃圾必须分门别类 放置：塑料制品、铁皮罐头盒、铝罐饮料等扔入黄色垃圾桶；皮纸扔入蓝色垃圾桶；、残羹剩饭等有机物倒入绿色的 “ 生态桶 ” ；剩下的才倒入黑色的普通垃圾桶），近时期的 垃圾处理方式的 发展则是倾向于 向 采用堆肥工艺制成肥料 或者 加工成动物饲料 在 进行资源化 分类 回收利用。   日本，餐厨垃圾处理 率 也达到了 百分之三十五 以上， 日本 松下电子工业公司于 1993年研制出 种厨房垃圾处理机， 3 4器内部设 置 了 臭氧除臭器，用以除去垃圾 中的 多种气味。而日本精工公司 2000 年 5月 则 成功地开发出 了能 够 使用磁控管的食物垃圾处理装置。这种装置最大的特点 就 是能 够 将食物垃圾的水分蒸发掉， 在将其 干燥后磨碎。这种装置 采用 的是 微波处理 的方式 ，可 以 同时杀灭垃圾中的细菌 一 并防止产生有害气体， 该装置的 体积如同复印机 一般 大小，可放置在室内，底面有轮子可 以 随意 的 移动，因此对市区饮食店和小型超市 十分合适 ，具有广阔的市场。 但是这种装置 耗电 量比较大 。   近几年，国外 市场 蓬勃兴起了一种 新的 有机垃圾处理方式 生化处理型餐厨垃圾处理机。根据出料时间和出料量 的不同， 分为 “ 消灭型 ” 和 “ 堆肥型 ” 。消灭型重在垃圾的减量，适合于居住小区的有机垃圾 就地消 除 ，消除臭味，避免蚊蝇的滋生，减少 了 收集运输过程中的环境 二次 污染 的 问题。其原理是将催化剂掺进 生活 垃圾中，搅拌使分解垃圾的细菌 具有 活性 ，经过数小时的搅拌后垃圾被分解成水和二氧化碳。其分解使用的催化剂大多为各公司开发的 专利 技术。如日本三洋公司推出的餐厨垃圾处理机，采用微生物来分解垃圾，使垃圾转化为水和二氧化碳，其产品更适合 用 于城市 的 家庭。堆肥型处理机则是兼顾了餐厨垃圾的减量化和资源化，是一种添加了高效菌种并控制堆肥条件的动态 的 快速 的 有机垃圾堆肥器。 将 餐厨垃圾 转变为 有机肥 料 ，其基本技术可分为好氧发酵堆肥法和 厌氧发酵消化法。并且根据对通风 条件 、湿度 值 、搅拌 程度 、温度的 高低的 不同控制以及 对 菌种和菌种 的 添加方法的不同，可以演变为多种工艺流程。垃圾堆应买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 该 被 设在堆肥房 的屋 内，用塑料膜覆盖。无论是室内堆肥或 者是 室外覆盖堆肥，都应该减少人员 直接 接触垃圾的机会， 进而 保护工作人员的身心健康。经过堆肥后的垃圾肥效高、肥效快、肥效稳定、体积少和致病菌少等优点。该方法的不足之处 就 是必须 要 将垃圾堆进行 间歇性的 翻堆，这样才能增加厌氧菌种 同 垃圾 接触 的 机会，提高垃圾厌氧发酵的速度 和效率 和确保垃圾处理的效果 和进度 ，尤其是对致病菌的 消灭的 效率。 这种方法的堆肥时间应该在 2 3 周以上 ， 才能使厌氧反应 进行的 较彻底。 同样也 是非常耗电的一种垃圾处理方式 7。   制作饲料是餐厨垃圾的 除了焚烧填埋后的 第二 种大的 用途，技术 方面 主要 是 高温消毒法和好氧发酵法。如韩国 公司 通 过将 微生物菌种集中 起来 处理 分解 餐厨垃圾来 生产出制造 出 饲料。餐厨垃圾 收集运输 后，分拣出 的 大骨头、汤勺等坚硬 的 固体 废弃 杂物，然后 垃圾将 进入粉碎机 被 粉碎， 在经过 高温消毒后，将微生物、碎玉米、糖等 各种 添加剂充分混合后装 入 桶直接送往禽畜牧场。一套 像 这样的 完整的垃圾处理 系统可处理餐厨垃圾 的量在 50吨每 天 ，靠出售 的 饲料 的利润 就能 对这套系统进行 维持 和 运转。据了解，这种微生物不仅能分解 垃圾中的 食物，还能防止 生成的 饲料变质，他们正在积极开发“ 食物残渣加工回收利用 ” 的设备，目的 在于 是更好地对餐厨垃圾进行回收利用。  中国有着悠久的饮食文化传统，各地美味佳肴数不胜数，菜肴中除了肉，蛋，蔬菜等食材外，还有烹制所加入的食用油。也就是说，餐厨垃圾中除了含有大量的有机物外还存在油脂类废弃物，因此，在处理餐厨垃圾时应对废弃油脂采取相应的解决办法。餐厨垃圾中的油脂部分通常在预处理阶段通过油水分离的方式从垃圾中分离出去。这些油脂可 以同回收的“地沟油”及废食用油一起，经过化学方法或生物方法处理后转变为生物柴油或其他化工工业原料，可实现较好的经济效益。通过油脂的分离处理利用，既实现了废弃资源的重新利用，产生较好的经济回报，又能够从源头上消除“地沟油”的生产，使得“地沟油”不再回到人们的餐桌上，保证食品安全，避免人们的身体健康受到危害。  根据中国的餐厨垃圾的特点 :含水量高，有机物含量高。 目前，我国的餐厨垃圾主要处置方式是：城市近郊的农民或者个体贩运者通过大的餐饮营业点回收，然后运至城郊的小型饲养场，用以喂养家畜；普通居民产生的餐厨垃圾大部 分都混入生活垃圾，作填埋处置。 无论哪种处理方式都存在环境影响的问题，而且未处理的餐厨垃圾用 来喂养家畜，家畜的健康和质量就很容易受到影响，提高传染病的传播 12。  中国的餐厨垃圾的解决方法应该是具体问题具体分析，可以借鉴美国和日本的经验，同时也要找出适合自己的国情的解决方案。城市和农村的处理方式也应该是分开讨论，可以相互借鉴。  圾处理的新方案  以上是垃圾处理大的方向上的概述，具体通过什么系统、设备装置怎样去解决完成垃圾处理的环节，本文就是以减少环境污染，降低垃圾对环境和水源地的污染为出发点。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 垃圾与污水是精密相连的，治理好垃圾污染就能有效的减轻污水处理的压力。就城市污水处理而言。 城市污水处理 系统 的三个 处理 级别中的第一级，用以去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物，调节废水 轻废水的变腐程度和后续处理设备的 负荷。 这一级一般达不到排放标准，所以一般来说是作为预处理， 以二级处理为主体，必要时再进行三级处理，从而达到排放标准，补充工业和城市用水。 本文的垃圾机就是有预处理而诞生的。具体的处理方式有筛滤 法，沉淀法，上浮法，预曝气法。  沉淀法 主要是 通过重力 的 沉降 和 分离废水中呈悬浮状态的 颗粒 污染物。这种方法 应用非常广泛 ， 简单易行，分离效果良好 。主要建筑 物 设备 有沉砂池和 沉淀池 。  沉砂池的作用是从废水中分离比重较大的砂土等无机颗粒。沉砂池内的污水流速控制到只让比重大的无机颗粒沉淀，而不让较轻的有机颗粒沉淀，以便把无机颗粒和有机颗粒分离开来，分别处置。 作为 一级处理的沉淀池，通 常 称 为初次沉淀池。其作用有：去除污水中大部分可沉 的悬浮固体； 作为化学或生物化学处理的预处理，以减轻后续处理工艺的负荷和提高处理效果。  上浮法用于去除污水中漂浮的污染物，或通过投加药剂、加压溶气等措施使一些污染物上浮而被去除。在一级处理工艺中，上浮法主要是用于去除污水中的油类杂质。 隔油池 就是用来分离污水中颗粒较大的油品的。  预曝气法 :在污水进入处理构筑物以前，先进行短时间（ 10 20分钟）的曝气。其作用为： 可产生自然絮凝 或生物絮凝作用，使污水中的微小颗粒凝聚成大颗 粒，以便沉淀分离；氧化废水中的还原性物质；吹脱污水中溶解的挥发物； 增加污水中的溶解氧，减轻污水的腐化，提高污水的稳定度。  筛滤法用来分离污水中呈悬浮状态污染物。常用设备是格栅和筛网。格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，一般布置在 污水处理厂 或泵站的进水口，以防止管道、机械设备及其他装置的堵塞。格栅的清渣，可采用人工或机械方法。有的是用磨碎机将栅渣磨碎后，再投入格栅下游，以解决栅渣的处置问题。  最后一种方 法给了我启发，可以使用机械或者电气控制来达到自动的研磨、打碎垃圾从而减轻污染，也为污水处理提供便捷 6。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 方案设计  要设计内容  (1) 碎化部分的动力源，传动机构和执行机构。  主要是电源的选型，传动类型的选择（齿轮传动、链传动、涡轮蜗杆等）和碎化执行机构是齿啮合粉碎还是离心分离等。  (2) 压实部分的动力源，传动机构和执行机构。  主要是电源的选型，传动的选型和执行机构是齿条齿轮还是螺杆螺纹等。  (3) 滚筒轴上的配件设计  轴承盖，轴承等  (4) 压实仓的上、下板的联动设计。  压实结构的设计 ，校核等。说明：污水设备使用的是上海华业污水处理设备，本论文不做设计。  垃圾处理总流程：      生活垃圾         瓶子类      网兜 （定期回收）  垃圾进料口  碎化装置        杂物箱 （定期处理）  油水分离   碎化箱     压缩装置      集中焚烧  （定期回收）  油水罐    一级污水处理装置       排放或者回用  （定期回收）  图 2功能垃圾处理机处理流程  由于多功能垃圾机的处理对象主要是含水量较多的厨余垃圾，所以在垃圾的收集方面就要做好垃圾的 分类工作，尽量减少不可碎化、压缩的垃圾（如金属、石头等）和不易压缩碎化的（如大块的骨头等）。这里可以进行人工的分拣，和网兜形式筛选掉不易处理的垃圾。  垃圾污水处理，垃圾机主要是将垃圾碎化后的污水有收集罐收集后，由管道引向污水处理设备。因为现在的小型污水设备市场上还是有些比较成熟的，例如华业的污水处人工丢入  不可碎化  滚动进入  可碎化垃圾  垃圾污水  油水  污水  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 理设备，其污水处理的方式和方法有其创新性和先进性，与垃圾机的结合算是功能的互补吧。当然这部分本论文不做具体设计，只是选用华业的  垃圾压缩后的处理方式有很多种，这里就举例一种垃圾的焚烧。经 过碎化、压实后的垃圾，汗水量降低，其燃烧值升高，燃烧效率也大幅提高。这样垃圾机的价值也就体现在这。  作原理及原理图  对象：生活垃圾（重点是厨余垃圾）  场合：分散型农户、别墅、房车、船舶、部队哨所、旅游景区  目的：将厨余垃圾进行初步的固液分离，分离出的污水由污水处理设备处理，分离后的固体垃圾经压实后运输（减少垃圾的重量和体积）。  原理：首先是对要处理的垃圾进行手动的分拣，将可视的不可回收的金属，木块等还有体积大的骨头剔除，减少机器故障不能工作的几率，将垃圾倒入设备上的一个网格，经网格的筛选后，进入滚 筒箱，经由滚筒进行碎化，滚筒是一对相互啮合的带齿轮的圆柱筒，垃圾进入啮合区，受到挤压进而将水分挤出。之后，垃圾受重力作用滑到出口，出口板由一电机 带动凸轮 带动，受 凸轮的形状决定了上盖打开和关闭的时间，这样就可以使垃圾机连续的工作。 在电机带动板开时碎化垃圾落入方形的盒子中，再由电机带动螺杆将其压实 ，由接近开关的信号决定进给量。最后由 电机带动下板，将压实垃圾落入收集槽。  由设计参数和参考市场上的功能相似的产品，得出处理流程图 3而构思设想得出原理图。设计思路为顺序处理垃圾，先碎化、后压实。 碎化和压实的过程中相应的要将污水引到过滤槽，实现固液分离。由于驱动是电机驱动，所以选用滚筒碎化的方式，主要是考虑其工作稳定和工作效率可靠。压缩部分采用  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2化和压实原理结构简图  图 2水处理原理图  污水的一级处理主要是沉淀杀菌，油水分离，过滤消毒。本论文不做设计，此处选用上海华业有限公司的污水处理设备。该设备 原理图如图 3在使用效果上很有建树，处理能力十分显著。  污水进  沉淀桶  油水  分离桶  消毒  过滤桶  出油  出水  臭氧 + 活性炭  臭氧  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 机械 设计与计算  外形尺寸初定为 8060100( 长 宽 高 外形的设计主要是由其适用场所和处理量决定的。 100和宽主要是其体积不能过大，处理量要适中，提高处理和使用效率。由于是用在农村等偏远的地区，对象基本是农村的阿姨等妇女，不能太高，外形要能使使用者方便使用。  动件的选型与定位 与校核  由给定参数：  适用场合：西藏日喀则新农村示范点， 13户， 50人左右。  处理量：人均日产 3圾  总共 150 经研究调查数据得出：厨余垃圾的压缩率在 1 9左右。取 150过初步的 碎化、压实得到的污水为 130时得到 20据要求，碎化时转速为 1r/s,碎化力 1000N。  机架总体设计 100为四段  滚筒定位支架 30机 1支架 40机 2支架 20集槽支架 10化电机： P=n=1500r/实电机： P=n=1500r/轮电机： P=n=1500r/ 碎化电机的校核  表 3机选型表 n=1500r/动机 型号  额定功率 /载转速/(r/390  1420  1440 根据电机的选型表选用方法。 碎化电机暂选  计算加在电机轴上的总转动惯量对于钢制轴、轴承、齿轮、联轴器等圆柱体对自身回转轴的转动惯量  124  2                （ 3 式中：    买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 传动件折算到步进电机轴上的转动惯量 算公式为：  2 2                      （ 3 式中： 滚筒  l=300 R=1702 2 1 2 . 3 4M R l k g 滚 筒 质 量                                （ 3 22= 6 . 1 3 k g  R 滚 筒 的 转 动 惯 量                              （ 3  大齿轮 6051 1 1 4 9 . 6 6M R l k g 大 齿 轮 质 量      221 1 1 = 3 . 3 5 k g  R 大 齿 轮 的 转 动 惯 量                          小齿轮 002 2 2 3 . 5 3M R l k g 小 齿 轮 质 量                     222 2 2 = 0 . 0 1 2 7 k g  R 小 齿 轮 的 转 动 惯 量          各部件折算到电机上的转动惯量  202 0 . 2 4 6k g                                             （ 3 211 2 0 . 1 3 4R JJ k g  222 2 0 . 0 1 2 7R JJ k g                               电机上的总转动惯量 0 1 2 0 . 3 8N R R R  J J J k g m                                   （ 3 电机的轴的转动惯量  10以忽略不计。  计算加在电机轴上的负载转矩  本设计中，近似地认为加速速规律按直线规律加速（实际上是按指数规律加速），假定从静止转过 360 需时 1s。  角加速度的计算  2= 6 . 2 8 r a d                     （ 3        传动效率 的计算  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于摩擦阻力不考虑，其他环节的摩擦按传动件传动效率考虑， 轴承齿轮 ，  = 0 . 0 9 6 0 4N 轴 承 齿 轮               （ 3 最大加速转矩 m a ) N m （ 3 m 负载转矩 m 9 5 5 0 1 9 . 1                （ 3 000N(碎化力 ) 由于空间的限制需要加入传动机构，不仅加大转动，同时也增大传动比，减少了转速，一举两得。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 筒的设计  机械零件的强度设计分为静应力强度和变应力强 度两个范畴。应变化的次数小于103 的通用零件均可按静应力强度设计。  (1) 材料的疲劳强度设计  材料的疲劳强度一般由实验得来。实验的结果主要有两种表达方式。第一种是图 2r 下，疲劳极限 的关系曲线。第二种是图2下，疲劳极限的幅值  筒的疲劳曲线选用第一种，因为这样方便计算同时也方便校核。滚筒的作用是碎化作用，质地要很坚硬，初步选材为 45钢。中等尺寸钢的零件 N=2 r =241 90r r  1 2 6 5              （ 3 图 3料疲劳曲线一  图 3料疲劳曲线二  假设滚筒的工作时的输出力为 1000牛，滚筒间的硬物与滚筒齿的接触面积为 1滚筒所受的应力为  347 1 0 7 0 （ 3  凸轮的设计  (1) 凸轮的外系设计  根据功能的要求，凸轮分为四部分 :压实上板打开入料在关上，压实电机工作压实，压实电机后退下料，压实电机回到起始位置。根据压实板运动的行程：  r= 1 0 0R l m m  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33( ) 22 4 2 4 2l l l l l R 各个动作凸轮转过的角度就能得出为 60， 90， 150， 60。  R=150r=15000度根据电机安装的尺寸，总体审计的尺寸而定，暂定 b=20 (2) 滚子的设计  滚子通过滚子杆连接压实上板，通过螺纹 连接。螺杆长度由压实版左端与电机轴线的距离而定 l=550径 16部螺纹是 M=10 要部件校核以及相关附件的校核  齿齿轮  初步拟定已知条件为：传动比 i=5， n=60 r/工作寿命为 20年（每天工作 5小时，一年工作 360天）  (1) 选定齿轮类型、精度、材料、齿数  按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。由于该减速器传动功率不大，所以小齿轮选用材料为 45调质处理，硬度为 280大齿轮材料为 45钢，调质处理，硬度为240取精度等级为 7级（ 选取小齿轮齿数 00， 大齿轮齿数 00 5=500。  (2) 按齿面接触强度计算  设计进行试算 。 确定公式内各计算数值。载荷系数 定小齿轮传递转矩，由于所选电机 1=m。 取齿宽系数 d=得材料的弹性影响系数 Z 2/  查得大、小齿轮的接触疲劳强度极 00 50 计算应力循环次数    71 6 0 n h k = 6 0 6 0 1 5 3 6 0 2 0 = 1 . 2 9 6 1 0N 次          （ 3 612 = 2 . 5 9 2 1 0 次                      （ 3 根据应力循环次数查得接触疲劳寿命系数为：   计算接触疲劳许用应力   ： 取失效概率为 1%，安全系数 S=1。  1 l i m 11 0 . 9 6 6 0 0 5 7 61H N  M P             （ 3 2 l i m 22 0 . 9 8 5 5 0 5 3 91H N  M P            （ 3  试算小齿轮分度圆直径 入中较小的值  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21l i m 2( 1 ) ( )2 . 3 2 3 4 5 . 1 8t  u Z Ed m             （ 3       计算圆周速度 V   3 . 5 /6 0 1 0 0 0m s                        （ 3 计算齿宽 b 1 0 . 5 4 5 . 1 8 2 2 . 5 9d m m 计算齿宽与齿高比 b/h 模数  4 5 . 1 8 0 . 950tt dm m                     （ 3 齿高 h 2 . 2 5 2 . 0 2 5th m m m                       （ 3 b/h=算载荷系数 ： 根据 V=s， 7级精度，查得动载荷系数 ： 于所设计的齿轮为直齿轮，查得 7 级精度未经表面硬化齿轮 ： ；查得使用系数为，均匀平稳状态 ： ；查得 7 级精度，小齿轮悬臂布置时 ： b/h=故载荷系数为：  A V F a  K K K                        （ 3 K=1                                    按实际载荷系数校正做得分度圆直径 11 4 6 . 5 3d m                （ 3 计算模数 m 1 4 6 . 5 3 0 . 9 350dm m               （ 3 (3) 按齿根弯曲强度设计  进行弯曲强度试算。查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 00 80得弯曲寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力 。 取弯曲疲劳安全系数s=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 111 0 . 9 5 5 0 0 3 3 9 . 31 . 4F N F  M P         （ 3   222 0 . 9 9 3 8 0 2 6 8 . 71 . 4F N F  M P         （ 3 计算动载荷系数 K： K=1 1                             查取齿形系数  00时，               00时，   算大、齿轮的 并加以比较   1112 . 0 6 1 . 9 7 0 . 0 1 1 9 3 3 9 . 3F a S （ 3 2222 . 0 6 1 . 9 7 0 . 0 1 5 1 2 6 8 . 7F a S （ 3 取小值 。  设计计算 &nb