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摘 要
环模制粒机是饲料机械四大主机之一，很大程度上决定了饲料加工产量，在饲料加工过程中占有非常重要的地位。本文首先介绍了制粒机的几种基本形式及发展过程，综合比较不同制粒机之间的不同，从而得出环模式制粒机的具有成型性好、制粒效率高的特点。在此基础上，详细分析了环模制粒机的喂料系统、调质系统、压粒机构、电动机及传动机构的组成及结构。并重点对压粒系统中的物料在压粒过程中的受力情况及物料在环模中的高度对效率的影响。最后，综合已有的设计产品及文献资料，对相应的轴、环模、压辊、螺旋喂料器和调质器的计算分析，应用MATLAB软件编程计算出齿轮的径向力及轴向力，并对其进行弯扭组合变形的校核，设计出环模式饲料压粒机的整体结构，并运用三维PRO/E 5.0软件对设计出的环模式压粒机进行装配，并得出各部分的零件图纸及装配图。
关键词：环模 压辊 制粒机 喂料器 调质器 MATLAB程序
Abstract
Ring die pelletizer is one of the four main host feed machinery, largely determines feed processing production, occupies very important position in the process of feed processing. This paper first introduces several basic form and developing process of pelletizer, comprehensive comparison between different granulating machine, thus draws the ring pattern granulator has the characteristics of good formability, high granulating efficiency. On this basis, a detailed analysis of the ring die pelletizer feeding system, conditioning, compression roller, motor and transmission mechanism of the composition and structure. With emphasis on the particle material in the system pressure the forces pressing the material in the granulation process and the height of the ring mold Efficiency. Finally, the integrated design of existing products and literature, the corresponding shaft, ring mold, pressure roller, screw feeder and conditioning calculation analysis, application of MATLAB software programming to calculate the gear radial force and axial force, and the combination of the bending and twisting deformation checking，design a ring model the overall structure of the feed pressure machine, and using 3D software PRO/E 5.0 pattern for the ring of the designed pressure machine for assembly, and parts drawings and assembly drawings of each part are obtained.
Keywords: ring-type matrix; compression roller; pelletizer; feeder; Conditioning apparatus; MATLAB language programming
目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 I
第一章 绪 论 1
第二章 喂料系统 3
2.1 螺旋输送机结构及工作原理 3
2.2 螺旋输送机构输送量及功率计算 4
2.3 螺旋轴的结构 5
第三章 调质系统 6
3.1 调质的作用 6
3.2 调质器 6
3.3 调质桶直径 7
3.4 调质器轴转速 8
第四章 制粒系统 9
4.1 环模制粒机生产率与功率计算 9
4.2 环模和压辊 10
4.2.1 环模 10
4.2.2 压辊 11
4.2.3 分配器与切刀 12
4.3 环模与压辊的直径计算 12
第五章 电动机及传动系统 13
5.1 喂料系统传动 13
5.1.1 联轴器选择 13
5.1.2 键强度校核 13
5.2 调质系统传动 14
5.2.1 带传动设计 14
5.2.2 键强度校核 16
5.3 压粒系统传动 16
5.3.1 联轴器选择 16
5.3.2 传动齿轮设计 17
5.3.3 轴的设计与校核 18
参考文献 21
致 谢 22
第一章 绪 论
我国是农业大国，养殖业是国民经济的基础产业，而饲料加工为养殖业的发展作出巨大的贡献。改革开放以来，我国饲料加工工业步入了快速发展的道路。随着饲料工业的迅速发展，饲料机械的需求越来越大，要求也来越高。研发高品质、高效率的饲料机械产品已成为支持饲料工业发展的迫切需求。
制粒机是饲料机械的四大主机(混合机、粉碎机、膨化机、制粒机)之一，很大程度上决定了饲料加工的产量，在饲料生产中占有很重要的地位。压粒机广泛用来将食品和饲料挤压成球形或圆柱形颗粒。根据压粒工作部件的不同结构特点，可将压粒机分为以下四种型式。
1、窝眼辊式压粒机（图1-1a）。
2、齿轮啮合式压粒机（图1-1b）。
3、螺旋式压粒机（图1-1c）；
4、滚轮式(也称压辊式)压粒机（图1-1d、e）。根据压模的形状，通常把这种压粒机分为平模式压粒机(见图1-1 d)和环模式压粒机(见图1-1 e)两种型式。它们广泛应用于畜禽和鱼虾颗粒饲料的加工，其中环模式应用更为普遍。
a.窝眼辊式 b.齿轮啮合式 c.螺旋式 d、e.滚轮式
图1-1 压粒机型式
环模制粒机主要由喂料系统、调质系统、压粒机构、电动机及传动机构组成（图1-2）。
1、料斗；2、螺旋供料器；3、搅拌调质器；4、制粒机；5、电动机
图1-2
其工作原理是：
1、往料斗（1）中装入饲料颗粒，通过调节进料口的大小来控制进料的速度；
2、饲料颗粒进入螺杆供料器（2）后通过螺杆的推进作用，使得饲料颗粒进入搅拌调制器（3）；
3、在搅拌调质器的壁面装有水管，物料进入搅拌器后一边向前运动一边混合，同时通入蒸汽，以增加粉料含水量；
4、调制后的物料进入压粒机构的环模内腔进行压粒。
第二章 喂料系统
在饲料加工，固体材料可能的个体（如箱，袋，瓶，罐）或团体（如粉末，颗粒）的运输方式。在运输过程中应能保持稳定的形状，在一定的压力下会造成破坏，但过大的压力会造成材料损坏。固体颗粒的输送，可以使用各种形式的带式输送机，斗式提升机，螺旋输送机等。在本饲料压粒机的设计过程中，采用螺旋式的输送结构。
2.1 螺旋输送机结构及工作原理
螺旋输送机，俗称“绞龙”。是一种连续输送设备无挠性牵引装置，它采用螺旋旋转材料向前完成运输，主要适用于各种输送松散粉末、小颗粒、散装材料，用于传输距离短的水平，如面粉，谷物和其他物料的输送。在运输过程中，还可以混合，搅拌，加热和冷却操作的材料。但不宜输送易变质、易碎、易结块及大块的物料。
螺旋输送机主要有料槽、输送螺旋轴和驱动装置组成，机长较长时应加中间吊挂轴承，如图2-1所示。
1.驱动装置 2.料口 3.螺旋轴 4.中间吊挂轴承 5.壳体 6.进料口
图2-1 螺旋输送机 a.外形图 b.结构图
螺旋输送机是利用旋转的绞龙轴，将物料在固定的机槽内推移而起到输送作用的。物料由于重力和摩擦力作用，在运动中不随螺旋轴一起旋转，而是以滑动形式沿着料槽由加料端向卸料端移动。
输送螺旋上焊有螺旋叶片，螺旋叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型和叶片面型等几种形式，如图2-2所示。螺旋按旋向分为左旋和右旋，按头数又可分为单线、双线和三线，一般多为单线右旋。
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