医疗垃圾处理破碎破碎机构的结构设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 第 1 章 前言 疗垃圾处理设备的目的和意义 医疗垃圾废物是指医疗卫生机构在医疗过程中产生的直接或间接感染性、毒性以及其他危害性的废物，包括手术、包扎、生物培养、化验检验的残余物，传染病人产生的生活垃圾、一次性注射器等。 医疗垃圾的危害性十分可怕，污染环境，危害人类健康。 污染环境方面， 医疗垃圾对大气、地下水、地表水、土壤等均有污染作用。垃圾露天堆放，造成大量氨气、硫化物等有害气体的释放，严重污染大气，其中垃圾分解散发的多氯联苯、二恶英等，均是致癌物。 医疗垃圾携带的 病原体、重金属和有机污染物经雨水和生物水解产生的渗滤液作用，可对地表水和地下水造成严重污染。垃圾渗滤液中的重金属在降雨的淋溶冲刷作用下进入土壤，导致土壤重金属累积和污染。对医疗垃圾处理不当还可对环境造成二次污染。 医疗垃圾还严重危害人体健康， 医疗垃圾中有许多致病微生物，又往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的繁殖地。这些病菌可以通过在垃圾中生活的生物，转移给人类。医疗垃圾中还可能存在化学污染物及放射性等有害物质，具有极大的危险性。若对直接暴露于医疗垃圾的从业人员的管理与培训不是很严格，可能还会造成更多的危害。有些人将大 量病人使用过的输液器、塑料便盆等卖给塑料加工厂生产生活日用品，并进入超市卖掉。药贩廉价收购百姓手中的过期药品，经过修改批号、重新包装后，再次出手牟利。有人将使用过的一次性医疗器具私下卖给个体商贩，加工包装后卖给一些个体诊所再次使用。因医疗垃圾回流社会再次使用，废弃一次性医疗用品已成了艾滋病传播的第四条途径。 当今社会对于环境保护的要求日益增加，而医疗购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 垃圾作为一种极其危险的环境污染种类，对其合理的处理也显的十分重要。 疗垃圾的处理方法 用于处理医疗垃圾已有多种技术，根据处理原理不同，一般可分为灭菌 消毒法、焚烧法、等离子体法、热解法和卫生填埋法等。 菌消毒 灭菌消毒处理方法较多，可采取高温高压蒸汽灭菌法、化学消毒法、微波消毒法等。灭菌消毒法主要是通过高温、高压、化学试剂、一定频率或波长的微波等技术，破坏微生物及病毒的生存环境，降低医疗垃圾对人体健康及环境危害的程度。灭菌消毒法需针对不同的医疗垃圾选择不同的灭菌方法，其灭菌效果限制因素较多，由于医疗垃圾的种类繁多且差异性大，因此有可能无法达到最佳的灭菌效果。而且垃圾的体积和外观不会发生明显改变，一般条件下可用于焚烧前的预处理，在某些情 况下也可以作为最终填埋处置前的处理手段。 根据研究，医疗垃圾中占总重量 92%的组分为可燃性成分，不可燃成分仅为 8%，在一定温度和充足的氧气条件下，可以完全燃烧成灰烬。焚烧处理是一个深度氧化的化学过程，在高温火焰作用下，焚烧设备内的医疗垃圾经过烘干、引燃、焚烧三个阶段将其转化成残渣和气体，病原微生物和有害物质在焚烧过程中也因高温而被有效破坏，还能有效实现减容和减重。焚烧法适用于各种传染性医疗垃圾，是医疗垃圾处理领域的主流技术。 热解法是利用垃圾中有机物的热不 稳定性，将医疗垃圾中有机成分在无氧或贫氧的条件下高温加热，用热能使化合物的化合键断裂，使大分子量的有机物转变为可燃性气体、液体燃料和焦炭的过程。这种处理技术与焚烧法相比温度较低，无明火燃烧过程，重金属等大都保持在残渣之中，可回收大量的热能，较好地解决了医疗垃圾焚烧处理技术的最大难题。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 离子消毒法 等离子体法是处理医疗垃圾的一项创新技术，它消毒杀菌的原理是：用等离子体电弧炉产生的高温杀死医疗垃圾中的所有微生物，摧毁残留于细胞的毒性药物和有毒的化学药剂，并将金属锐器及无机化学品熔融，使其彻底销毁。 生填埋法 卫生填埋法是目前医疗垃圾处理最常用的方法，其基本原理是医疗垃圾经过粉碎处理减容及消毒后，填埋于指定地点，经地下微生物分解作用将垃圾分解为无害的物质。此种处理方法费用较低，且不产生空气污染，但部分有害物质可能渗透进入地下河流，具有一定的环境隐患。 内医疗垃圾管理存在的问题 目前我国医疗垃圾处理过程存在的主要问题是部分医疗废物混入生活垃圾而未进行严格消毒等处理过程；医疗废物包装医用小型焚烧炉分散树立设备有待规范；医疗废物处理达不到控制所需标准；众多医疗机构的医疗废物没有按照技 术要求实施分类包装，且包装袋较薄，易破，利器盒封闭性不好，容易导致污染物泄露；运输设备简陋，自动化和专业化程度较低，尚有待进一步规范。 我国许多医院虽已装配小型医用焚烧炉分散处理可燃医疗废物，但由于处理量少，运行费用比较高，因此实际使用率都很低，能够连续运行的极少。且我国大部分医院基本都是自行处置医疗废物，许多传染性医疗废物只是简单的化学消毒处理，有的甚至未经过任何处理直接混入生活垃圾运走。 我国医疗垃圾处理寻在着许多问题，新型社会主义社会的环境保护要求日益严重，我国医疗垃圾处理管理应当得到严格的规范化和 正规化。 综上，医疗垃圾处理方法大部分均需进行一步粉碎减容处理，因此医疗垃圾粉碎处理机的发展得到更购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 多的关注。 垃圾 破碎 机 的作用 由于医疗垃圾 大 都是固 体 废物 物 ， 而破碎机对处理固体医疗垃圾来说，能起到很重要的作用， 所以要选用固 体破碎 机 。 医疗垃圾 破碎 机 通过一个容器将医疗废物聚集，然后利用粉碎装置将其剪切、撕裂和挤压使垃圾尺寸减小达到减容的目的，并为之后的焚烧、填埋等做准备。 固体粉碎机如下图 1 1所示。 图 1 1固体粉碎机 疗 垃圾破碎设备 的主要组成 医疗 垃圾破碎设备主要由电机配减速机带动 两根轴转动 ,主轴上面有不规则的刀片 ,通过滚刀片对垃圾的剪断剪碎撕扯 ,从而对垃圾 实现 破碎 ,这种两轴对滚剪切的破碎机也叫撕碎机 ,双轴破碎机可以通过你需要破碎的产量及碎后 的 要求可确定其使用型号，这种破碎设备可根据对方整个生产线自动化要求对设备高度及控制口对接 ,设备使用智能的 还带自动反转功能 ,在电器及设备结构上都设有过载保护功能 ,多重保护 ,减少设备故障率提高设备运行效率 。 1)破碎机主体 设备主要机体采用 确保设备在长时间重负荷中稳定性。 2） 动刀 /定刀 动刀材料采用专用特殊合金工具钢锻打毛坯，精购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 密机加工、多次热处理和低温冷冻热处理技术而成，整体韧性硬度一致能重复修复使用，确保在切削性能和使用寿命。定刀采用专利挂钩式安装，优化刀具更换功能，使刀具维护更换更加高效。 定刀结构形式如下图 1 2所示。 3） 轴承 /密封 轴承座采用专利的拼合便拆式，能快速拆下动刀、定刀、轴承等部件，易于维护和更换刀具，特有的密封结构有效阻隔破碎物和油脂的接触，处理液态物料也能保护轴承和齿轮等。 4） 刀轴 采用高强度重 载专用钢材加工精制，更合理地配合刀具为切削提供有力的动力。 5） 机架料斗 可配合客户场地个性化加工订做，更加合理地融入生产线中进行大规模生产。 内外医疗垃圾粉碎研究现状及其发展趋势 内外研究现状 医疗垃圾粉碎过程是个复杂的过程，其中涉及到物理及化学多方面的理论支持。因此，完整的、系统的粉碎功耗理论及机理需要在多学科支持下建立。我国由于资金和技术的限制，医疗垃圾粉碎多集中在小型破碎机的研究上，而业内人士一致公认国际上的破购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 碎设备正在向大型化、高产、高效及节能降耗等方向发展。 医疗垃圾处理设 备是通过一个容器将医疗废物聚集，然后利用粉碎装置将其剪切、撕裂和挤压使垃圾尺寸减小达到减容的目的。 目前 ,破碎机的发展主要存在如下问题 : (1)应用新型耐磨材料较少。 目前 ,破碎机常选用常规的高铬铸铁、超高锰钢等。实际上破碎机中一些易磨损件应采用较好的新型耐磨材料 ,可有助于提高破碎机的使用寿命。因此 ,对破碎机中关键部件 ,采用新型的耐磨材料应该是破碎机发展中的一个方向。 (2)计算机辅助设计水平较低。 众所周知 ,采用现代设计方法 ,如计算机辅助设计 ,可以提高产品的性能和可靠性 ,缩短产品开发周期 ,提高产品竞争力目前 ,利用计算机进行二维设计已经十分普及 ,然而 ,利用三维绘图软件 ,如 进行设计的较少 ,对破碎机的关键部件采用有限元软件行分析的较少 ,利用运动学软件 整机进行动力学分析的也较少。因此 ,利用计算机对破碎机进行优化设计的研究应该进一步加强。 (3)破碎机的制造工艺水平较差。 破碎机的制造水平是研发先进破碎机的基础条件 ,而目前矿石机械中 ,多为粗放式的加工工艺 ,且缺少先进的加工设备 ,这将难以保证破碎机的加工精度 ,破碎机的使用寿命和运行的稳定性也将难以保障。因此 ,提高破碎机制 造工艺水平也需提高。 目前医疗垃圾处理设备的生产厂家有： 斯瑞德环保设备科技有限公司 、江苏河海给排水成套设备有限公司、 碎得机械 (北京 )有限公司 等。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 斯瑞德环保设备科技有限公司专业设计制造 的单轴 /双轴生活垃圾破碎机 可用于 医疗垃圾的破碎处理 ；江苏河海给排水成套设备有限公司生产的医疗垃圾粉碎机适用于大中城市和大中型医院对医疗垃圾的集中无害化处理。 碎得机械 (北京 )有限公司的破碎机具有可靠性高、单机破碎能力大、比能耗(t)最低等优点，已在国内的生活垃圾焚烧发电厂、 生燃料处理厂、危险废物处 理厂及医疗废物处理、处置等企业得到广泛、成功的使用。 斯瑞德的回转剪切式破碎机有各种型号尺寸的医疗垃圾破碎机，以满足客户对产量的不同需求，也可以根据客人的具体要求定做。 用于多种工况如木材破碎回收，生活垃圾处理，餐厨垃圾处理，医疗垃圾处理，电子硬盘破碎； 2、进料斗形状可选， 3、可配套进出料输送带， 4、刀片厚度可由出料尺寸决定， 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 5、刀尖钩形状可选， 6、定刀挂在刀箱壁板上，方便快速拆装与维护。 7、 动刀板用合金钢打制，经硬化耐磨处理，使用寿命长； 德破碎机剪切结构经优化设计，保证破碎效率和物料适用广泛性 斯瑞德医疗垃圾破碎机设备特点： 1、 大型破碎机配有减震液力偶合器； 2、破碎机可选瓦楞形料仓地板以使适合薄片物料； 3、管材破碎机推料块可配备齿头抓固物料 4、斯瑞德破碎机有多种刀辊槽型适应与不同物料破碎的应用； 5、 医疗 垃圾破碎机的动刀齿形有多种选择适应于不同的物料性能和颗粒度要求。 斯瑞德大型垃圾撕碎机工作时，物料从料斗投进，推料块把物料推向转动的刀辊， 料块带有自洁机构，保证碎料不会被带出碎料仓。刀辊、定刀和筛网的相对集合尺寸调整到最终保证碎料的颗粒均匀度。出料可以配以螺旋出料机或皮带输送机。 展趋势 就目前我国破碎机的现状及发展前景而言，国内医疗垃圾破碎机的发展空间和潜力十分巨大，需要一段时间的摸索和开发。要缩小通国外粉碎机的技术差距，我国相关部门仍需加大资金投入，加强破碎基础理论的研究，提高耐磨材料性能 ,提高制造工艺水平 ,购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 利用计算机对破碎机进行优化设计的研究 ,借以提高产品性能和可靠性 ,并扩大使用范围 ,是积 极参与竞争、开发中国破碎机市场的关键。 第 2 章 总体设计 述 总体设计是机械设计中极为关键的环节，它是对所设计的机械的总的设想，总体设计的成败，关系到整部机械的经济技术指标，直接决定了机械设计的成败。对于本设计，主要是对医疗垃圾进行粉碎为以后进一步处理做准备。本医疗垃圾粉碎设备设计的核心是对垃圾的剪切挤压装置的设计，主要采用相互啮合的刀体对医疗垃圾进行挤压剪切，进而达到粉碎的目的。 总体设计原则： 化”：零件标准化、产品系列化、部件通用化。 新”：新技术、新结构、新材料、 新工艺。 好”：好制造、好使用、好维修。 制定总则之后，可以编制设计任务书，在调研的基础上，运用所学知识，从优选择总体方案，以确保设计的成功。制定总则之后，便可以编制设计任务书，在调研的基础上，运用所学知识，从优选择总体方案，以确保设计的成功。 计任务 本设计主要针对医疗垃圾的处理，所以不同于一般的破碎机。要求能够对各种材料的医疗垃圾如：玻璃、塑料、橡胶、金属等材料的垃圾进行粉碎，已达到所要求的标准，必要时要进行消毒处理。再者就是医疗垃圾中可能有药物剩余，其中不乏一些对环境有危害 的药物，所以要进行特殊处理。 粉碎物及工作设备符合国家标准。 设计要求 达到结构合理、生产成本低、能耗小，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。 技术要求：主轴转速 25r/买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 电机功率 30辊直径 400产量 （取决于物料） 1500计目的 1培养学生综合应用所学理论知识和技能，分析和解决机械工程实际问题的能力，熟悉生产技术工作的一般程序和方法。我们已经经过了三年的课本知识的学习，通过本次毕业设计可以使我 们将以前所学到的知识进行整合，综合起来运用到具体的实践中，进而能够对知识进行深刻认识，为以后工作打下基础。 2培养学生懂得工程技术工作所必须的全局观念、生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严肃认真的工作作风。使我们能够从全局考虑，分析机器的使用目的。通过掌握的使用目的，结合所学知识找出机器的工作原理进而设计出能够达到目的的合理设备。 3培养学生调查研究，查阅技术；文献、资料、手册，进行工程计算、图样绘制及编写技术文件的能力。我们通过对自己所设计的设备进行图样绘制时，在熟练运用绘图软件 的同时能够变化图边发现问题，改进设计方案，最终达到最优效果。 体结构形式 碎形式的选择 本医疗垃圾粉碎设备本 采用 双轴挤压破碎形式，其主要破碎形式为挤压破碎方式，另外还具有一定的剪切作用。刀轴由电机通过减速器带动转动 ， 两根刀轴逆向转动， 刀轴上的 类似齿状的刀体类似齿轮相互啮合，将垃圾物料咬进刀体缝隙之间，随着刀轴的转动，刀体间的分析进行从大到小到大的变化过程，此过程中物料经历被咬住，被压碎，被带出三个步骤，从而完成破碎过程。由于同轴刀体之间互成 安装，故刀体啮合的过程中，对物料还有 剪切的作用。购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 对于坚固物料主要进行挤压破碎作用；对于柔性物料，主要进行剪切作用。 由于采用了减速机降低了转速，所以破碎过程 具有粉尘较小、噪音较小，运行平稳等特点 ，而且通过量大，破碎效率 较 高。 图 2 1 本医疗垃圾处理设备，主要的部件有电机，大、小皮带轮，皮带，减速机，联轴器，齿轮，刀轴，料槽，刀体、机架和壳体等。 各部分具体功能如下：电机为设备提供动力。电机作为动力源，具有启动方便，易于控制转速，运行平稳，易于实现电气控制等特点；大、小皮带轮及皮带传递电机扭矩到减速器，同时具有一定的减速 作用。由于皮带传动具有传动平稳、缓冲吸震的特点，所以当过载时对电机具有保护作用；减速机降低电机转速，增大电机扭矩，为刀轴提供工作扭矩；联轴器用于两轴之间的连接，保证动力的传递。本设备中主要传递减速器与主刀轴之间的扭矩；齿轮主要用于传递动力，保证两刀轴能够同等转速，以保证刀体能够互相啮合；刀轴传递扭矩给刀体，同时连接刀体，齿轮，联轴器等部件，是设备的关键部件；料槽用于储备一定的医疗垃圾，同时保证垃圾一定的进料速度；刀体相互啮合，对医疗垃圾的进行挤压剪切作用，以达到粉碎减容的效果；机架和壳体为刀轴，减速器，电机 进行定位。 本医疗垃圾粉碎机结构较为简单，粉碎能力强，适应性能好，不仅能粉碎较大、较硬的医疗垃圾，如玻璃容器、塑料容器、注射器等，还能粉碎柔性医疗垃圾，如纱布、塑料膜等，综合粉碎性能好，适用于大中城市和大中型医院对医疗垃圾的集中无害化处理。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 图 2 2 设备简图 本设计的主要特点 1、 厚实的刀体，采用合金结构钢，硬度大，能够达到压碎坚固物体的目的；刀体间间隙配合合理，能够对柔性垃圾达到一定的剪切效果。 2、 刀体采用合金钢制造，使用寿命长。 3、 破碎机机架钢板材厚实，可抗高扭矩，非常坚固 。 4、 易于 操作，低耗能，维护费用低、经济耐用。 碎机的工作机构设计 刀体的设计图 2体 垃圾破碎机工作时，刀盘上的刀头起着至关重要的作用。因为该破碎机的破碎原理就是依靠刀头和两个刀盘之间的剪切力来把物料剪碎。而且城市固体垃圾成分复杂，对刀头的强度、耐磨性和耐腐蚀性都有很高的要求。我们在图 2外垃圾破购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 碎机的刀头和刀盘多为一体结构，这样虽然可以保证刀头有足够的强度。但是其工艺性有一定缺点，而且，就刀盘的选材而言，如果选 用碳素钢，显然其硬度、耐磨性等其它机械性能不能满足需要，如果选择适合加工刀具的高速钢或者硬质合金时，其成本又太高，不能满足设备设计的经济性的要求。 刀体刀顶圆直径为 430体厚度为 55个刀体有 8个刀齿，均匀分布于刀体，齿长度为 40装时，四个刀体组成一组，整个刀轴共有 7组 28把刀，每两个相邻的刀体互成 角。刀体的基本结构如上图。 刀体破碎过程中有两个挤压作用区域，分别为刀体 1、 2 相 互啮合过程中形成区域 。其中 刀齿的下平面与刀体 2相啮合的刀齿上曲面形成的区域随着刀体的转动逐渐减小，对区域内的垃圾进行挤压作用； 的刀齿顶与刀体 2的刀体内壁及刀齿下平面形成作用空间，随着刀体的转动，空间减小，从而对垃圾进行挤压作用。 1 2图 2刀头的线速度 破碎 )效果影响很大，不同物料破碎的最佳线速度也不同。当 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 刀头对物料的打击、剪 切作用增强，也提高了破碎能力；但是 机器的空载功率增加，同时噪声和振动也随之增加，导致剪切 (破碎 )能力下降。因此， 碎效率及性能至关重要。考虑机器的实际应用，垃圾破碎机不可能只加工一种物料。我们暂采用工作轴的转速为 n=25r 们可以通过改变电机转速来得到最优值。 机器是为人类服务的，同时它叉在一定的环境中工作，人、机、环境三者构成一个特定的系统。机器工作时不仅机器本身应具有良好的安全性，而且对使用机器的人员及周围的环境也应有良好的安全性。为了保证操作人员的安全，防止在实际工作过程中，发生异物缠绕以及伤人情况，我们在联轴器上设计一个防护罩，这样可以保障旋转工件工作时的安全性。 动系统组成 动机的选择 由于本医疗垃圾粉碎设备的粉碎对象为医疗垃圾，刀轴转速慢，故载荷较大且变化具有周期性；生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等要求较低，故选择电动机的类型为异步电动机。 由于负载较平稳，对起制动无特殊要求，所以选择普通笼型异步电动机。 根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过渡过程性能的要求，以及机械减速机构的复杂程度， 选择电动机的额定转速。 此外，还应考虑运行可靠性、设备的供货情况、备品备件的通用性、安装检修的难易，以及产品价格、建设费用、运行和维修费用及生产过程中前后期电动机容量的变化关系等因素。 综上考虑，选择 此电动机的结构特点：能防止水滴或其他杂物由购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 垂直方向落入电机内部，为笼型转子。适用于拖动对启动性能、调速性能及转差率均无特殊要求的一般机械。主要性能及特点：结构牢固，运行可靠，使用维修方便，性能良好。可采用满压启动，在电网容量较小地区也可采用降压启动。 轴器的选择 在本医 疗垃设备中联轴器连接在减速机和主刀轴之间，转矩较大，转矩变化中等，需要一定的缓冲减震作用，此处转速很低，主刀轴与减速机在转动过程中根据安装要求，易产生一定的附加相对位移，一级综合考虑到动力机系数，工况系数，启动系数，温度系数等，应当选择挠性联轴器。 挠性联轴器的特点及用途：具有定量补偿两轴相对偏移和一般减震、缓冲、电绝缘性能。外形尺寸小，重量较轻，承载能力较大，要求安装精度高。用于正反转变化较多、启动较频繁的高、中速轴传动。不适用于冻灾变化大以及有强烈冲击和扭振的场合。 速机的选择 摆线针轮减 速机是由少齿差渐开线齿形行星减速器发展而来的。所不同的是它的行星轮齿是采用摆线齿，而内齿轮是采用针齿 . 与普通减速器比较，摆线针轮传动和少吃差行星传动一样，也具有结构紧凑、体积小、重量轻等优点。0%左右，即寿命提高 5 倍左右； 且摆线齿和针轮都可以磨削，故运转平稳、噪声小； 与摆线轮的接触成为滚动摩擦，延长了摆线轮这一重要零件的寿命； 般传动可达 90%到 95%。 传动的选择 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 V 带 的横截面呈等腰梯形，带轮上也作出相应的轮槽。传动时 面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外， V 带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数 优点： 结构简单、传动平稳、造价低廉、不需要润滑以及缓冲、吸震、易维护等特点。 缺点 : 滑动损失 皮带在工作时，由于带轮两边的拉力差以及相应的变形经差形成弹性滑动，导致带轮与从动轮的速度损失。弹性滑动与载荷、速度、带轮直径和皮带的结构有关，弹性滑动率通常在 1%间。有的皮带传动还有几何滑动。 过载时将引起打滑，使皮带的运 动处于不稳定状态，效率急剧下降，磨损加剧，严重影响皮带的寿命。 滞后损失 皮带在运行中会产生反复伸缩，特别是带轮上的绕曲会使皮带体内部产生摩擦引起功率损失。 空气阻力 高速传动时，运动中的风阻将引起转矩损耗，其损耗值与速度的平方成正比。因此，设计高速皮带传动时，皮带的表面积宜小，尽量用厚而窄的皮带，带轮的轮辐面要平滑，或用辐板以减小风阻 . 轮的选择 齿轮传动是机械传动总最重要的传动之一，形式很多，应用广泛。 主要特点为：效率高：在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高；结构紧凑：在同 样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小；工作可靠、寿命长：设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一、二十年，这也是其他机械传动所不能比拟的；传动比稳定：传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离较大的场合。 本医疗垃圾粉碎设备中在两刀轴之间安装一对齿轮，作用为将减速器输入的扭矩平均分配到两根刀轴，同时保证两根刀轴以相同的转速旋转，保证刀体的啮合。根据总体布局，齿轮采用半开式，且设备作用只需齿轮传递径向力，故采用 直齿圆柱齿轮。 承的选择 刀轴的两轴各装一个轴承，轴承对刀的轴向和径向定位具有重要作用，分析刀体的主要破碎形式为挤压形式，可知刀轴所受的载荷很大，故优先选择圆柱滚子轴。又轴上的刀体需要轴承进行轴向定位，且破碎形式有一定的剪切破碎形式，故需要一定的轴向力。综上考虑，选用内圈有单挡边的圆柱滚子轴承 第三章 设计计算 轮的设计计算 电动机效率为 联轴器的效率为 减速器的效率为 所以传到齿轮上的功率为 1P =30 动齿轮的转速为 25r/数比 u=1,工作寿命为 15 年 （设每年工作 300天），两班制。 （ 1） 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1） 选用标准斜齿圆柱齿轮传动。 2）粉碎机为一般工作机器，速度不高，故选用 7级精度。 3）齿轮的材料选择为 40质），硬度为购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 280 4）初步选取齿轮的齿数为 1 =50= 2 。 5）选取螺旋角 14 （ 2）按齿面接触强度计算 1）试选载荷系数）选取区域系数 H 由 机械设计 图 10 C )确定线性重合度 查 机械设计 表 10 ， 4）接触疲劳强度极限 由机械设计图 10=600)小齿轮传递的转矩 1T A B C A F 宽系数 d 查 机械设计 表 106.0d7）选取弹性影响系数 E 查 机械设计 表 10P 8）计算应力循环次数 N 821 9）选取接触疲劳寿命系数 由 机械设计 图 10取接触疲劳寿命系数 算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 i 11)许用接触应力 A B C A F 算小齿轮分度圆直径 A B C 算圆周速度 v t /1 14)计算齿宽 b o o 15）纵向重合度3 7 d 16)计算载荷系数 K 查机械设计表 10用系数 图 10载荷系数 V ； 表 10 B C 图 10F； 表 10 B C 载荷系数为 A B C A F 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 17）按实际的载荷系数校正所得到的分度圆直径 d1 311 18）计算模数n 4co 7co (3)按齿根弯曲强度计算 1）计算载荷系数 K 2）选取螺旋角影响系数 根据纵向重合度 ,从机械设计图10算当量齿数 o s 50c o s 33121 4)查取齿形系数 查机械设计表 10 力校正系数 查机械设计表 10 轮的弯曲疲劳强度极限 由机械设计图 10 0021 7）弯曲疲劳寿命系数 查机械设计图 10 算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S= M P 121 9）比较 大小 两齿轮的 小相同 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 10）设计计算 o o 对比此结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 ，还可满足弯曲强度。 根据轴间距、刀的大小和刀齿之间的间隙，确定分度圆直径为 951 ，前面算得的分度圆直径为 差不多，故设计合理。 计算应有的齿轮齿数： 4co 5co ，圆整为 48，所以4821 ，这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 （ 4）几何尺寸计算 1）计算中心距 a n 514c o 4848c o 1 ，将中心距圆整为 396）按圆整后 的中心距修整螺旋角 288143962 84848a r c c o r c c o s 21 a m n因为 值变化不多，故参数、 等 不必修正。 3）齿轮的分度圆直径 n 3 9 628814c o s 848c o 4）计算齿轮宽度 b d 73 9 ，圆整后取 452=240 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 5)结构设计 因齿轮齿顶圆直径大于 160又小于 500齿轮均采用腹板式结构。 048139611 451 ，其他有关尺 寸参照机械设计图 10 的设计计算 （ 1）计算输入轴上的功率 P、转速 n 和转矩 T 611107 3 5 0 0 0 09 5 5 0 0 0 0,（ 2）初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为 45钢，调制处理。根据机械设计表 15 12，于是得 3 10m i n 输出轴的最小直径显然是安装联轴器的直径 d - 。为了使所选的轴直径 d - 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号 。 （ 3）选定联轴器 联轴器计算转矩 查机械设计表14虑到转矩变化中等，故取 ，则 1 4 8 4 6 1 0 0107 3 ，按照计算转矩小于联轴器公称转矩的条件，查机械零件设计手册表 11用 弹性柱销联轴器，其公称转矩为 16000 ，半联轴器的孔径10 ，故取 d - =110联轴器的长度L=212联轴器与轴配合的毂孔长度 671 。 弹性柱销联轴器传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，弹性柱销有一定的缓冲和 吸振能力，允许被连接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位 （ 4）轴的结构设计 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 1）拟定轴上的零件装配方案 初步拟定轴上零件装配方案如下图 2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径 -轴段右端需制一轴肩，故 -段直径 d - =118端用轴端挡圈定位，按轴端直径选挡圈直径 D=130联轴器与轴配合的毂孔长度 671 ；为了保证挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故 -段长度应比 1L 略短一些，且需装轴套对齿轮左端定位，现取 l - =1670=185 直径为 d - =118轮的左端与左联轴器之间采用套筒定位。已知齿轮的轮毂宽度为 2451 了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 l - =240 齿轮右端采用轴肩定位，轴肩高度 h=（ d，取 h=8d - =134 轴承同时受到径向力和轴向力作用，故选单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 d - =134机械零件设计手册表 8步选取 0基本游隙组、标准精度级的单 列 圆 锥 滚 子 轴 承 30228 ， 其 尺 寸 为 。故 d - =140d - =140l - =0据轴承端盖的拆装 及便于对端盖内轴承添加润滑 脂的要求，取端盖的外端面与齿轮的右端面间的距离为 39承端盖长 m=6取 l - =39+6+20=65 a=5虑到箱体的制造误差，在确定滚动轴承的位置时，应距箱体内壁一段距离 S,取 S=8知滚动轴承宽度T= l - =T+S+a+4=+5+4=知每把刀的宽度为购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 50安装有 28 把刀，刀与刀之间的间隙为 5刀轴长 l - = ，刀轴直径 d -=145 知最右端刀的右刀面距箱体的距离为 5虑箱体的制造误差，在确定右端滚动轴承的位置时，应距箱体内壁一段距离 S,取 S=8轴肩的长度 l - =8时右端滚动轴承靠轴肩定位。查机械零件设计手册表 8定轴肩的直径 d - =154 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 3）轴上零件的周向定位 刀体、齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按轴的直径 d - =110查机械零 件设计手册表 5键截面 =3218槽用键槽铣刀加工，键槽长度为 140用的平键 4 01832 。同理按 d - =118表 5用平键为 001832 。 每四把刀为一组，为 ，则选择平键为 002036 。 4) 轴组件的配合 主轴的配合表面最终加工采用外圆磨，精度等级为 6 级；非配合表面采用精车，精度等级 8 级；其上键槽采用镗削加工，精度等级 7 级。 滚动轴承是标准件，其外圈与壳体孔的配合采用基轴制，内圈与轴颈的配合采用基孔制。由于轴承内圈与轴一起旋转，为了防止内圈与轴颈的配合面相对滑动而产生磨损，要求配合具有一定的过盈，但由于内圈是薄壁零件，过盈量不 能过大。轴承精度选 E 级，则查互换性与测量技术基础中表 2表 7内圈与轴颈的配合为 H7/承外圈安装在壳体中，通常不旋转，两者间不要求太紧，且有一定的受热膨胀量，故而采用过渡配合。查互换性与测量技术基础表 2表 7轴承外圈壳体孔的配合采用