【JX425】AHZC0655 锤片粉碎机设计【KT+RW+FY】[3A0]
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【JX425】AHZC0655 锤片粉碎机设计【KT+RW+FY】[3A0],jx425,ahzc0655,粉碎机,设计,kt,rw,fy,a0
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无锡太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、题目 片粉碎机的设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 粉碎在饲料的生产过程中是至关重要的一道工序 ， 对于原材料的充分利用以及动植物的充分吸收起到关键作用 。 而此次设计的锤片式粉碎机则是当前粉碎机内最为常见的一类 ， 它是一种利用高速 旋转的锤片来击碎饲料的机器 ， 它具有通用性广、效率高、粉碎质量好、操作维修方便、动力消耗低等优点。 粉碎饲料原料常用击碎、磨碎、压碎或锯切碎等方式。但是，从粉碎粒度以及效率等要求出发，粉碎饲料原料采用最广泛的是锤片粉碎机（击碎）。因此，分析研究并设计锤片粉碎机具有很强的现实意义。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 熟悉锤片粉碎机的发展历程，特别是近十几年来的先进的粉碎机的特点； 熟练掌握机械设计的方 法并将所学知识运用到设计上； 熟练掌握 作图软件并运用到设计机械上； 掌握机械的设计、可行性分析、材料的选用、机械的装配； 分析所设计的机器的性能的优点及不足并提出展望； 四、接受任务学生： 机械 97 班 姓名 奚 伟 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923827 学生姓名： 奚 伟 指导教师： 俞经虎 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文） 开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923827 学生姓名： 奚 伟 指导教师： 俞经虎 （ 职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 11 月 24日 课题来源 饲料原料的粉碎是饲料加工中非常重要的一个环节，通过粉碎可增大单位质量原料颗粒的大总表面积，增加饲料养分在动物消化液中的溶解度，提高动物的消化率所以，恰当地掌握粉碎技术、选用适当的锤片粉碎机型 并在原先类型上进行设计是非常必要的。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） 科学意义 ： 粉碎是制造饲料中最重要的 工序之一。粉碎饲料原料常用击碎、磨碎、压碎或锯切碎等方式。但是，从粉碎粒度以及效率等要求出发，粉碎饲料原料采用最广泛的是锤片粉碎机（击碎）。因此，分析研究并设计锤片粉碎机具有很强的现实意义。 国内外研究概况 ： 国产锤片式粉碎机的技术水平和性能已接近或达到国际同类产品先进水平。我国饲料粉碎机生产企业的产品品种、规格齐全，能基本满足我国畜牧、水产养殖业发展的需要，但在目前社会整体能源短缺的背景下，锤片式粉碎机还是存在功耗高的缺点显得尤为突出。 国外的锤片粉碎机水平本就比较先进， 近年来为适应饲料粉碎的特点及需求，还有 采用变频装置控制锤片式粉碎机的转速来改善其粉碎性能。在结构上，近年来还出现了立式锤片粉碎机。 水平和发展趋势： 锤片粉碎机最早源于国外，以美国、日本为首的发达国家在 锤片粉碎机 领域具有绝对专利优势，我国锤片粉碎机行业尚处于发展阶段，锤片粉碎机的行业集中度不足。其次，在技术上虽然已经取得了很大的进去，但相对于美、日依然有较大的差距。所以锤片粉碎机在我国有着很好的发展前景。 应用前景： 饲料加工生产行业是农业发展的支柱性产业，和我们每个人的生活息息相关，随着国民经济的发展，饲料加工生产行业将拥有者更加广阔的前景！ 而 锤片式饲料粉碎机因其占地面积小、粉碎效率高、耗电量小等优点，必将 得到更广泛的普及应用。 研究内容 在合理分析的基础上选择合适的粉碎机类型。 粉碎机的功耗很好，研究如何在保证粉碎效率和质量的基础上，提高度电产量。 锤片的合理选择和设计也直接影响到粉碎的效率，锤片的厚度和形状的选择。 在提高产量和质量的基础上筛片的孔的直接的大小的确定 排料方式的确定和选择。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 研究方法 ： 一方面根据任务书搜集各类参考书，根据老师的要求，按步骤走，同时找到一些以 前和这个课题相关的设计，借鉴参考，在吃透课本知识的同时根据课题需要扩展延伸，熟练运用 G 画图软件，作为毕业设计的最基本的基础，对于机械设计机械制造基础课程要格外关注。不懂不了解的地方及时询问老师，同学，或者到网上查阅。 技术路线： 针对这个设计课题要熟悉各种机械加工工艺技术的具体概况，在加工时会用到各种机床，材料，以及材料本身的优劣的选择，熟悉 它们，懂得它们的作用，能作出什么样的工件，适合怎么样的加工等等。 了解这些，为此次设计作为技术基础 。 实验方案及可行性分析 ：首先仔细阅读任务书，认真分析设 计出来的机器需要达到什么样的标准，在此基础上合理的选择合适的锤片，锤片在转子上的分布，筛片上孔径的大小等等，以达到在满足成品要求的基础上实现度电产量最大化这个目的。合理选择，以达到满足设计的要求。 研究计划及预期成果 第 12 周 查找资料、文献综述、开题报告 第 34 周 确定 锤片粉碎机的类型，并进行初步构思 第 55 周 拟定 设计 路线 第 69 周 锤片的选择，电机的选择以及筛片孔径大小的选择 第 1014 周 图纸的设计和完成 第 1515 周 论文初稿 第 1517 周 论文复稿，编制产品使用说明书 第 1818 周 毕业答辩 预期成果：希望一切顺利，自己能顺利完成毕业设计！ 在保证粉碎质量的基础上实现节能高效。 特色或创新之处 适用于饲料加工业的优化设计， 力求在不影响饲料质量的前提下最大限度的减少成本， 并降低工人的劳动强度和生产成本。 已具备的条件和尚需解决的问题 针对实际机械加工过程中存在的工时定额问题，综合所学的机械理论设计、方法及工艺装备，提高机械零件加工的精度及工艺成本，进而提升学生开发和创新机械产品的能力。 指导 教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 1 英文原文 4 of of n of is or by of to in to of is in a on of is in or as or as as of in a In of of is to of to be up a of by in to to be in a of a in a of an of he of of is in of in of to be of is of be in of in a of a be in in of to is a or be 2),in or to of of of on a is in to is is a in In as in no is a or in of an of of an is ). to up of an an st is in of is to of it is or in is of is,in of or 0). In in to in up to to of be up,or in to to be be a of on of a in a by a to a of as a it to be an in be of or be so If is be on 4 an of by to in a so to of a of 980s to or or in or of E)a is at of as as in a is is a he of E of a of is to of is a of 0 in E to be .5 be be of of of of or so be to be in 6 he as of to be in E of To of AD of by of or a a be to in a as as he to be in of is of at in be to be of of as as of of in if a In to in to it is to a of of be is to by of be on of of be a at by be it is to a to of to of to be so be in of in a as as in of on be it be in a be in a AD a n of it is to of of of a of of of so a of 0 mm is 8 中文译文 4 金属板料的成形及冲裁 4. 模具制造原理 在金属成形的过程中，工件的几何形状完全或部分建立在模具几何形状的基础上的。与机械加工相比，在成形时明显更大的压力是必要的。由于零件的复杂性，往往不是只进行一次操作就能成形的。根据零件的几何形状，通过由一个或几个生产过程例如成形或冲裁的几个操作步骤进行生产。一个操作也可以同时完成几个过程。 在设计阶段，合理的生产步骤、生产次序以及生产工序数都由生产计划来决定（在这个计划中，应该对机器的可利用性、零件的计划生 产量和其他限制条件予以考虑。 其目的是在保证高水平的操作可靠性的同时最大限度地减少需要使用的模具数量。通过部件设计部和生产部之间的紧密合作促使几个成形和有关的冲裁过程能在一个成形操作中完成，如此一来，仅仅在设计阶段就可以大大地简化部件。 显然，越是更多的操作集成到一个单独的模具上，模具结构就必然更为复杂。其后果是成本较高、产量下降和可靠性较低。 图 底壳的生产步骤 9 模具类型 模具的类型和模具之间零部件的密切相关运输是根据成形步骤、预算的部件的尺寸、要生产的部件的生产量来确定的。 大型钣金零件的生产几乎完全采用单套模具来实现的。典型零件可在汽车制造、国内家电业以及散热器的生产中找到。适当的转移系统，例如真空抽吸系统，可以使双动模安装在一个足够大的安装面上。例如，用这种方式可以使汽车左右车门在一个工作行程中一起成形。（参考图 尺寸大的单套模具需安装在大型压力机上。部件从一个成形点到另一个成形点的运输是机械化地执行的。工人或机器人可以使用与单工序压力机一前一后安装的冲压线 ( 同时，在大型多工位压力机上，系统还配备了夹钳轨（如图 交叉抽吸系统（如图 运输部件。 多工位转换模是用于小型和中型零件的大批量生产（如图 它们由几个安装在同一个基准平面上的单工序模具组成。金属板料的送进主要以机械手运送的方式，也可以人工地从一个模具运到另一个模具。如果这部分的运输自动化，那么此时的压力就称为转换压力。在大板料转换冲压线上，最大的多工位转换模要与单工序模具配合使用（参考图 级进模，也称为渐进冲裁模，钣金件是分阶段冲裁的； 一般来说，没有实实在在的成形操作。钣金是以金属圈或金属条的形式送进的。通过使用 尺寸适宜的金属板料和优化的材料利用率可以达到对板料的合理利用（对比图 图 工件一直固定在载体上，直到最后一次操作。冲裁完成后，整个条料按照工序流动方向移动时，该部件随着转移。移动的长度等于模具间中心线的距离，它也被称为步距。切边，通过使用非常精确的进给装置或试点引脚确保相关进给零件精度。在最后一个工位，即最后一道工序，已成形的部分于载体断开。例如电动机金属转子和定子的生产就是渐进冲裁模的一个应用领域（如图 0）。 图 移成套模具在机动装置中 的自动变速器上生产应用 10 较小的成形部件使用复合级进模通过几个连续的操作即可完成后生产。与级进模相比，不仅可以完成冲裁，而且能完成成形操作。然而，工件还是与载体相连一直到最后一步操作（如图 对比图 由于零件的高度，钢带必须提高时，通常使用起重边缘或类似的起重设备，以便实现条料金属的机械化运输。由于其几何尺寸而不能用一个金属条料生产出来的冲压金属零件选择性地在转移设置上生产。 图 一个条料在复合级进模上生产的汽车加强筋 接下来时已经提到过的模具，一系列特殊模具适用于个别特殊 运用。按规定，这些模具是单独使用的。但是，特殊的操作使得特殊的模具集成到一个工序上成为可能。因此，例如，使用翻边模几个金属部件组合在一起能积极通过某些区域的弯曲（如图 4， 1， 4 和对比图 2，1， 34）。在此期间加强部分，胶水或其他组件的运作可实施。 其他的特殊模具使特殊的连接部件直接定位在压力机上。装配和定位部件，例如，引进与压力周期同步的冲头到指定的位置以便冲头与钣金零件（如图 如果有足够的可用空间，成形和冲裁操作可以在同一模具上完成。 更一步的例子包括弯曲，滚压成形，冲压，精密冲裁，震动冲裁和 焊接操作（图 11 如图 边模 如图 有整体冲压螺母的冲压件 具开发 汽车行业的发展已经必然地影响了模具工程的发展。以下对与模具开发的研究主要是关于车身覆盖件模具结构的。然而，用一个基本的环境获得实质的结论，以便于它们适用于包括钣金成形模和冲裁模的制造在内的所有领域。 为汽车覆盖件的大批量生产定时生产周期 直到 20 世纪 80 年代末，部分车型以 6 至 8 年大致维持不变或略加修改的形式而仍然处12 于制作中。然而今天，生产周期只有 5 年或更少（如图 随着不同的新设计工艺的发展，客户对模具制造商的要求也发生了根本变化。更大范围的综合合同，如同步工程（ 同已变得越来越普遍。结果是，模具制造商往往仅处于金属零件的最初的发展阶段，以及生产过程的规划阶段。因此，在实际模具开发和启动之前应该拓展更广泛、长远的业务。 图 车覆盖件的大批量生产的时间表 13 同步工程项目时间表 在车身覆盖件的生产过程中，只有极少部分时间用于模具的制造。对于大型模具，大约有十个月的准备期，其中包括模具的设计与调试。对于复杂的同步工程项目中，必须在 年内完成，必须能完成同步任务。此外，在模具交付前后必须具有更多的产品资料说明。这些短期的准备需要优化的设计、特别的技能、可利用空间以及最新技术的使用和通讯系统。该时间表显示，用于生产钣金件的模具的制造期间的个人工作内容（如图 大型模具的生产计划或多或少都相似，以便于这个时间表可以被认为是普遍有效的。 图 同步工程项目时间表 数据采集和零件图 数据采集和零件图是所有工序步骤的基础。它们描述了要生产部件的所有细节。在零件图提供的信息包括：零件识别，部件的编号，板材厚度，板材的质 量，成品零件的公差等（参考图 为了避免实体模型（主模型）的制作， 形应通过线、面或体积模型来完整地描述工件的几何形状。一般地，必须尽可能早地绘制好具有完全封闭曲面的高质量片体数模来满足所有产品负责人的使用要求。 工艺方案和制图计划 工艺方案，即生产钣金件应遵循的操作顺序，是根据以往生产出的零件的经验数据制定的（参考图 在此阶段，必须提前及时考虑到各种边界条件：金属板材料，所需压力，零件的加工硬化，废料的排出，废料刀以及导料销的安装和调试。 制图计划，即计算机辅助设计和第一 个成形阶段的部件的压料圈的布局（如果第二个成14 形阶段也需要） ,要求相当有经验的人来制定（如图 为了识别和避免难绘制的区域，有必要来制造制图计划的实体分析模型。通过这一模型，可对所绘制的部件的成形条件进行审查和准确的修改说明，并且这些内容最终包含在数据采集里（如图 智能模拟方法正在一定程度上取代着这一进程，通过智能模拟，已成形件的潜在缺陷可以在电脑显示其综合预测和分析。 图 制图计划的数字分析 15 图 图计划实体分析模型 模具设计 工艺方案、制 图计划以及冲压力设定好后，就可以开始模具的设计了。一般规定，在这个阶段，必须考虑客户要求的标准和制造规格。因此，可能获得一个统一的模具设计标准，并可能考虑客户关于存放标准、更换和易磨损部件的特殊要求。许多模具需要通过设计来使他们可以安装在不同类型的压力机。 模具往往即可以安装在一台压力机上，也可以安装在两个不同的独立的后勤压力机上。在这种情况下，必须考虑模具锁模部分，压脚及废料板在不同压力机上的分布情况。此外，必须指出，拉丝模在单动压力机的工作时可能会在双动压力机上安装（对比章节 。 在模具的设计和其尺寸的确定阶段，考虑夹钳和横木转移部件的运动的灵活性尤为重要（参考章节 这些描述了，在一个完整的工作行程中，压力传输系统组件和模具零部件之间的相对运动。压力机滑行装置的上行、夹钳轨的打开和闭合运动以及整个传输系统的纵向运动都是有条不紊的进行的。模具通过设计来避免发生碰撞，并且所有运动部件之间设置最小约 20 毫米的间隙。 摘 要 粉碎是粮食加工生产过程中一道至关重要的工序，对于原材料的充分利用以及动植物的充分吸收起到关键作用，能够极大地提高饲料的利用率； 同时，粉碎原料粒度的小对后续工序 (如制粒等 )的难易程度和成品质量都有着非常重要的影响，而且，粉碎粒度的大小直接影响着生产成本，在生产粉状配合饲料时，粉碎工序的电耗约为总电耗的 50% 70%。粉碎粒度越小，越有利于动物消化吸收，也越有利于制粒，但同时电耗会相应增加，反之亦然。 粉碎过程的实质是通过输入能量使得物料的比表面积增大的过程。在此过程中，能量消耗在表面积增大、颗粒变形 、摩擦、组织结构的变化方面。对于不同性质的原料，不同的粉碎方式，不同的输入能量，粉碎过程也不同。 我国每年粉碎加工总量达 2亿多吨。饲料粉碎机作为饲料工业的主要装备，对饲料质量、饲料报酬、饲料加工成本的形成是一个重要因素。所以，恰当地掌握粉碎技术、选用适当的粉碎机型是饲料生产不可忽视的问题。 本课题设计的是一种经济节能型锤片粉碎机。本锤片粉碎机用于玉米等物料的破碎，具有产能高，节约能源，破碎效率高等特点。操作简便，维修方便，使用寿命长。 关键词 ：粉碎；饲料加工；锤片式；节能高效 is a in to of to a a on of as , of of of a on in of is 0% 0%. to to of of In in of of of a of 00 a as is an of of of be of is an of as 目录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 . 绪论 . 错误 !未定义书签。 碎理论 . 错误 !未定义书签。 碎的方法 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 碎 . 错误 !未定义书签。 碎 . 错误 !未定义书签。 击破碎 . 错误 !未定义书签。 碎 (研磨 ) . 错误 !未定义书签。 碎机的分类 . 错误 !未定义书签。 片粉碎机的概况 . 错误 !未定义书签。 片粉碎机的原理 . 错误 !未定义书签。 片粉碎机的分类 . 错误 !未定义书签。 内外锤片式粉碎机发展概况 . 错误 !未定义书签。 外锤片式粉碎机发展概况 . 错误 !未定义书签。 国的锤片式粉碎机发展概况 . 错误 !未定义书签。 2 锤片粉碎机的总体设计 . 错误 !未定义书签。 理及工作类型 . 错误 !未定义书签。 片粉碎机的结构 . 错误 !未定义书签。 子转速 . 错误 !未定义书签。 3 锤片粉碎机主要部件的设计说明 . 错误 !未定义书签。 知条件 . 错误 !未定义书签。 机的选择 . 错误 !未定义书签。 型带设计 . 错误 !未定义书签。 轴的设计 . 错误 !未定义书签。 择轴的材料及热处理 . 错误 !未定义书签。 轴的结构设计 . 错误 !未定义书签。 的强度校核 . 错误 !未定义书签。 承的校核 . 错误 !未定义书签。 承的校核 . 错误 !未定义书签。 限元分析 . 错误 !未定义书签。 锤片的设计 . 错误 !未定义书签。 子的设计 . 错误 !未定义书签。 网和齿板的设计 . 错误 !未定义书签。 料装置的设计 . 错误 !未定义书签。 碎 机排料装置的概况 . 错误 !未定义书签。 送设备的选择 . 错误 !未定义书签。 旋输送机的结构设计 . 错误 !未定义书签。 4 锤片粉碎机的操作、维护和检修 . 错误 !未定义书签。 产操作 . 错误 !未定义书签。 备维护和更换 . 错误 !未定义书签。 备的定期检修 . 错误 !未定义书签。 片和筛网的更换 . 错误 !未定义书签。 5 结论与展望 . 错误 !未定义书签。 论 . 错误 !未定义书签。 足之处及未来展望 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注11月 12日 2月 2日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书 对相关资料不能准确定位；耐心查找4012年 12月 3日 月 20日 指导专业实训 掌握机床的基本操作 不能熟练掌握，需要勤加练习11013年 1月 21日 日 指导毕业实习 在校外的厂里实习5太熟悉工作流程，需要多问，多看，多做13 2013年 3月 4日 日 继续整理资料、分析、比较各种设计方案 在导师的帮助下熟悉机械设计中的各种设计方案 不能区分各种方案间的不同点，对各方案中的有些概念感到模糊；需要仔细阅读，认真研究14 2013年 3月 11日 5日 确定最合适的总设计方案 确定了总设计方案 很那最终确定总设计方案；根据实际对最后的可能方案作最后的研究15 2013年 3月 18日 2日 总体设计（包括参数计算及结构分析计算） 进行参数计算及结构分析 对计算公式比较陌生，需要查找相关书籍；回顾有关专业知识16 2013年 3月 25日 9日 总体设计（完成参数计算及结构分析计算后绘制草图：总装配图） 绘制了总装配图 有些方面的图不是很清楚地画出来17 2013年 4月 1日 日 总体设计（最后完成部件装配图） 绘制了部件装配图 有些图的部位不是很清楚18 2013年 4月 8日 2日 锤片粉碎机机构设计 进行锤片粉碎机机构设计 上网查阅资料进行改进存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械 97 学生姓名：奚伟 课题（设计）名称： 开始日期： 止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注19 2013年 4月 15日 9日 锤片粉碎机机构设计 进行锤片粉碎机机构设计 上网查阅资料进行改进20 2013年 4月 22日 6日 锤片粉碎机机构设计 进行锤片粉碎机机构设计 查阅标准零件进行改进21 2013年 4月 29日 日 整理设计说明书 整理了设计说明书 排版先后问题22 2013年 5月 6日 0日 完成设计说明书 完成说明书的设计 排版及格式的整理23 2013年 5月 13日 7日 对图和说明书完善、定稿 完善图和说明书 排版及格式问题24 2013年 5月 20日 5日 排版、打印、装订、答辩准备 做最后的准备 认真回看自己的设计，更加充分地准备答辩 编号 无锡太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 片粉碎机的设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923827 学生姓名： 奚 伟 指导教师： 俞经虎 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 片粉碎机的设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 97 学 号： 0923827 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、题目 片粉碎机的设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 粉碎在饲料的生产过程中是至关重要的一道工序 ， 对于原材料的 充分利用以及动植物的充分吸收起到关键作用 。 而此次设计的锤片式粉碎机则是当前粉碎机内最为常见的一类 ， 它是一种利用高速旋转的锤片来击碎饲料的机器 ， 它具有通用性广、效率高、粉碎质量好、操作维修方便、动力消耗低等优点。 粉碎饲料原料常用击碎、磨碎、压碎或锯切碎等方式。但是，从粉碎粒度以及效率等要求出发，粉碎饲料原料采用最广泛的是锤片粉碎机（击碎）。因此，分析研究并设计锤片粉碎机具有很强的现实意义。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 熟悉锤片粉碎机的发展历程，特别是近十几年来的先进的 粉碎机的特点； 熟练掌握机械设计的方法并将所学知识运用到设计上； 熟练掌握 作图软件并运用到设计机械上； 掌握机械的设计、可行性分析、材料的选用、机械的装配； 分析所设计的机器的性能的优点及不足并提出展望； 四、接受任务学生： 机械 97 班 姓名 奚 伟 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 摘 要 粉碎 是粮食加工生产过程中一道至关重要的工序，对于原材料的充分利用以及动植物的充分吸收起到关键作用，能够极大地提高饲料的利用率； 同时，粉碎原料粒度的小对后续工序 (如制粒等 )的难易程度和成品质量都有着非常重要的影响，而且，粉碎粒度的大小直接影响着生产成本，在生产粉状配合饲料时，粉碎工序的电耗约为总电耗的 50% 70%。粉碎粒度越小，越有利于动物消化吸收，也越有利于制粒，但同时电耗会相应增加，反之亦然。 粉碎过程的实质是通过输入能量使得物料的比表面积增大的过程。在此过程中，能量消耗在表面积增大、颗粒变形、摩擦、组织 结构的变化方面。对于不同性质的原料，不同的粉碎方式，不同的输入能量，粉碎过程也不同。 我国每年粉碎加工总量达 2 亿多吨。饲料粉碎机作为饲料工业的主要装备，对饲料质量、饲料报酬、饲料加工成本的形成是一个重要因素。所以，恰当地掌握粉碎技术、选用适当的粉碎机型是饲料生产不可忽视的问题。 本课题设计的是一种经济节能型锤片粉碎机。本锤片粉碎机用于玉米等物料的破碎，具有产能高，节约能源，破碎效率高等特点。操作简便，维修方便，使用寿命长。 关键词 ：粉碎；饲料加工；锤片式；节能高效 is a in to of to a a on of as , of of of a on in of is 0% 0%. to to of of In in of of of a of 00 a as is an of of of be of is an of as 录 摘 要 . V . 绪论 . 1 碎理论 . 1 碎的方法 . 1 碎 . 1 碎 . 2 碎 . 2 击破碎 . 2 碎 (研磨 ) . 2 碎机的分类 . 2 片粉碎机的概况 . 3 片粉碎机的原理 . 4 片粉碎机的分类 . 5 内外锤片式粉碎机发展概况 . 6 外锤片式粉碎机发展概况 . 6 国的锤片式粉碎机发展概况 . 7 2 锤片粉碎机的总体设计 . 9 理及工作类型 . 9 片粉碎 机的结构 . 9 子转速 . 10 3 锤片粉碎机主要部件的设计说明 . 10 知条件 . 10 机的选择 . 11 型带设计 . 11 轴的设计 . 14 择轴的材料及热处理 . 14 轴的结构设计 . 15 的强度校核 . 16 承的校核 . 19 承的校核 . 19 限元分析 . 20 锤片的设计 . 22 子的设计 . 24 网和齿板的设计 . 25 料装置的设计 . 25 碎机排料装置的 概况 . 25 送设备的选择 . 26 旋输送机的结构设计 . 27 4 锤片粉碎机的操作、维护和检修 . 28 产操作 . 28 备维护和更换 . 28 备的定期检修 . 29 片和筛网的更换 . 29 5 结论与展望 . 30 论 . 30 足之处及未来展望 . 30 致谢 . 30 参考文献 . 31 片粉碎机的设计 1 1 绪论 碎理论 粉碎过程的实质是通过输入能量使得物料的比表面积增大的过程。在此过程中，能量消耗在表面积增大、颗粒变形、摩擦、组织结构的变化方面。对于不同性质的原料，不同的粉碎方式 ，不同的输入能量，粉碎过程也不同。 实际粉碎过程中的粉碎料粒度分布受到两个主要因素的影响，即原料性质和粉碎设备结构与操作参数，实际粉碎过程是一个比较复杂的过程，有以下三种粉碎破坏模型。 （ 1）体积粉碎模型 物料初始粉碎时整个颗粒就收到全面破坏，但初始生成物种大多数为粒度较大的中间颗粒，随着粉碎的进行，这些中间颗粒逐渐被粉碎成细小颗粒，达到稳定，粉碎能耗与体积变化成正比。这种模型反映了大多数粉碎的过度过程，社用于一般脆性物料的冲击粉碎。 （ 2） 表面粉碎模型 物料的粉碎进发生在颗粒的表面，而不发生在颗 粒内部，即物料的粉碎过程是从外层逐渐向内层破碎的，所需能量与粉碎后新生的表面积成正比。该模型适用于各种物料的微粉碎和超微粉碎、韧性和坚硬物料的粉碎，粉碎作用方式主要是研磨和低强度冲击粉碎。 （ 3） 均一粉碎模型 粉碎过程中输入至物料颗粒的能量直接传递到颗粒的各个部分，颗粒被直接粉碎成均匀的细小颗粒，粉碎能耗与物料内产生的裂纹长度成正比。适用于低强度脆性物料的强力冲击粉碎。 碎的方法 物料粉碎的方法类型繁多，但按施力方法不同对物料粉碎有挤压、弯曲、冲击 、 剪切和研磨等方法 。 而在粉碎机械中 ， 施力情况却是很复杂 的 ， 往往是几种施力方式同时存在，当然在某一台粉碎机械中也只有一种或二种主要施力。 由于物料颗粒本身的形状是不规则的 、 而且不同物料的物性不同 ， 所以应该采用不同的粉研方法。利用机械力粉碎物料按施加外力的不同有如下几种方法。 碎 在两块工作面之间放置 ， 然后施加压力 ， 物料在受到压应力作用后达到其抗压强度而破碎其工作原理见图 a。 无锡太湖学院学士学位论文 图 械力粉碎方式 碎 将物料置于一个平面和一个带尖棱的工作平面之间 ， 当物料受到带尖棱的工作平面力的作用时 ， 物料会沿着压力作用线的方向劈裂 。 劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉项力达到或超过物料拉伸强度极限 。 物料本身的拉伸强度极限比抗压强度极限小的多。其工作原理见图 b。 碎 在弯曲应力作用下物料破碎 。 破碎后的物料受集中载荷作用 ： 支点简支梁或多支点梁 ， 当物料的弯曲应力达到物料的弯曲强度时 ， 即被折断而破碎。其工作原理见图 c、 d。 击破碎 在冲击力作用下物料破碎 ， 见图 f ， 其破碎力是瞬时作用的，具有效率高 、 破碎比大、能量消耗小的特点。冲击破碎有如下几种情况： 固定的工作面受到高速运动的物料的冲击； 物料受到运动 的工作体的冲击； 高速运动的物料互相冲击； 悬空的物料受到高速运动的工作体的冲击。 碎 (研磨 ) 在受到一定的压力和剪切力作用后，物料与运动的工作表面之间其剪切应力达到物料的剪切强度极限时 ， 物料便粉碎 ； 或物料彼此之间摩擦时的剪切 、 磨削作用 而使物料粉碎，见图 g。 根据以上几种粉碎方式得出有以下几种不同的工作原理的机构可供选择。 碎机的分类 在饲料、肥料、燃料的生产使用中，粉碎机主要有压碎机、辊式粉碎机、磨碎机、齿爪片粉碎机的设计 3 式粉碎机、锤式粉碎机、刀式粉碎机等几大类型。 1)压碎机 压碎机是利用两个表面光滑、大小相同的压辊，以相同的速度相向运转，对进入物料产生压力，在压力与摩擦力的作用下，将物料压扁或破碎。根据以上特点，有人送给这类粉碎机一个比较通俗易懂的称谓 2)辊式粉碎机 辊式粉碎机又分为圆柱形拉丝辊式粉碎机、方体锯齿辊式粉碎机两个小类别。辊式粉碎是利用表面有锐利锯齿状的两个相同或不同大小而转速不同的对辊将物料进行切碎、冲击、挤压，生产出不同细度的颗粒。优点是产量高、粉末少，颗粒成型好，缺点是对水分要求严格 (17%)，对油料作物、纤维含量高物 料不适合，一般应用在干燥后颗粒或块、片状物料的破碎。这种粉碎机又被人们称为对辊式破碎机或碎粒机。 3)磨碎机 磨碎机是利用机体内两个表面带有齿槽的圆齿盘或圆锥型齿盘作相对运转，将进入物料摩擦、压榨，生产出各种粒度的成品，特点是动力配置小、体积小、价位低、粉末多，成品中铁的含量高，主要用于粮食加工、食品制造方面。 4)齿爪式粉碎机 齿爪式粉碎机利用机体内高速旋转的转子盘与固定齿盘相咬合，将物料打击、冲撞，凭筛片细化成需要的粉 末或颗粒。特点 是细度高，均匀性好，主轴转速高，但相对产量低，传动方式单一。 5)锤式粉碎机 锤式粉碎机是靠转子的锤或锤片在转子的运转下，对物料撞击破碎，再用筛片细化。特点是用途广，产量高，传动连接方式灵活，空车启动迅速，维护方便，被广泛地应用在饲料、肥料、燃料、粮油生产当中，人们形象地称之为广谱性粉碎机。锤式粉碎机根据性能、构造又分为多功能粉碎专用高效型、水滴式、立轴锤式、双立轴锤式等多种样式的粉碎机。 6)刀式粉碎机 刀式粉碎机又叫切片式多功能粉碎机，先由刀片将固体物料切片或段，而后利用锤片对物料做选择性粉碎。 这类粉碎机适合粗切或粗粉，用途单一。 片粉碎机的概况 锤 片粉碎机是饲料加工的主要设备，锤片式粉碎机基本构造包括锤片转子、圆筒筛板锤片和固定在锤片转子周围的冲击齿板。其工作原理是 被粉碎的物料自上部给料口靠重力进入，其下落一段过程后， 受到 高速运动的锤 片打击，低速的物料在首次与高速的锤片发生剧烈的撞击后，被锤片撞击后进入加速区，在此时颗粒速度能在很短的时间内被提高到接近锤片的末端线速度，并随着锤片一起作圆周运动，进而在全速区逐渐形成物料环流层，同时物料也得到进一步的粉碎。 在转子下部 ， 设有筛板 ， 粉碎物料中 小于筛孔尺寸的粒级通过筛板排出 ，大于筛孔尺寸的粗粒级阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨，最后通过筛板排出机外。锤片式饲料粉碎机因其占地面积小、粉碎效率高、耗电量小等优点，在目前饲料工业中得到无锡太湖学院学士学位论文 了广泛的普及应用。 锤片式粉碎机在国外饲料工业生产中同样有着广泛的应用。因为在饲料所用原料上存在着不同，美国的饲料配方主要是以玉米和小麦为基础的，很少使用难以粉碎的谷物，例如燕麦、大麦等 ,而欧洲的饲料多采用混合粉碎的方式，并且经常没有任何谷物原料；而原料水分也略高于美国。由于这样的原因进而使得锤片式粉碎机向两个方向发 展：欧洲的粉碎机讲究冲击齿板面积大，而美国的产品则追求筛板面积大。 片粉碎机的原理 粉碎机是由装有锤片的安装固定在主轴上的转子，转子外围安装的齿板或筛片组成。电机与转子一般采用直联传动。粉碎机一般采用上进料，物料进入锤片和筛片的间隙中，在悬空状态下被一定线速运转的锤片强烈打击，成为若干碎粒，物料在锤片运动的圆形轨迹的切线方向撞击在筛片或齿板上，部分碎粒穿过筛孔，排出机外为合格物料，不合格的物料再回弹，再受锤片打击，如此往复达到粉碎目的。同时，物料在粉碎过程中以阶梯式的轨迹环行运动，通常叫做环流（见 示意图）。环流是不能破坏的，所谓水滴式、在筛板低部设一 U 形槽根本没有起到任何破坏环流的作用。它破坏的只是该装置所占区域的环流，但该区域的粉碎功能也随之消失了。 1、筛片 2、物料环流轨迹 3、脆片运转轨迹 图 流 片粉碎机的设计 5 片粉碎机的分类 按照粉碎机转子轴的布置位置可分为卧式和立式。通常锤片粉碎机是指的卧式粉碎机。最近我国生产出立轴式锤片粉碎机，在性能上它具有很大的优越性，将有可能取代现有卧式锤片粉碎机。 按照物料进入粉碎室的方向，锤片粉碎机可以分为切向喂入式、轴向喂入式和径向喂入式三种（图 按某些部位的变异，它又有各种特殊型式：如水滴式粉碎机和无筛粉碎机等。 饲料从粉碎室切向方向喂入， 上机体安有齿板，故筛片包角一般为 180 。它可以粉碎谷物、油饼（粕）、秸秆等各种饲料， 其通用性较好，既粉碎谷物，也粉碎小块豆饼和切碎后的茎杆及牧草。 2. 轴向喂入式粉碎机（图 饲料从主轴方向进入粉碎室， 即依靠安装在转子上的叶片起风机作用将物料吸进粉碎室。这种粉碎机的转子为悬臂式，转子周围一般为包角 360 的筛片（环筛或水滴形筛）。 其适于粉碎谷物，但在喂入口安装 切片后，又可粉碎牧草，茎杆等。 点是整个机体左右对称、 饲料从转子顶部进入粉碎室，转子可正反转使用， 这样，当锤片的一侧磨损后，可以通过改变位于粉碎室正上方导料机构的方向以改变物料进入粉碎室的方向。同时，由于联动机构的作用，转子的运转方向随之发生改变，这样不必拆卸锤片即可实现锤片工作角转换，大大简化了操作过程（图 径向喂入式粉碎机的筛片包角大多为 300 左右，有利于排料。 a. 切向喂入 b. 轴向喂入 c. 径向喂入 1. 进料口 2. 转子 3. 锤片 4. 筛片 5. 转子 图 片粉碎机类型 由于粉碎室形饭店水滴页得名。它是轴向喂入式粉碎机的一种变形，其筛片做成水滴形状，目的是破坏物料环流层。据资料，这种粉碎机可以提高粉碎效率，降低能耗。按筛片结构的不同，水滴式粉碎机又分为全水滴筛式（图 部分齿板式（图 后者的筛片包角只有 270，在粉碎室的顶部则安装齿板，这种形式可以提高筛片的使用寿命，但筛分效率较前者有所降低。 无锡太湖学院学士学位论文 a. 全水滴筛式 b. 部分齿轮式 1. 锤片 2. 筛片 图 滴式粉碎机 内外锤片式粉碎机发展概况 外锤片式粉碎机发展概况 1895年美国研制出人类历史上第一台锤片式粉碎机，之后锤片式粉碎机在国外饲料工业生产中便得到迅速发展。 司在上世纪 50年代研制的 该公司当时不仅在制粒方面，而且在锤片式粉碎领域都处于领先地位。该机型可称为第一台真正用于配合饲料工业的锤片式粉碎机。当时，人们对转子的转速3000r/很推崇的。在以后的数年，人们的注意力集中在降低锤片式粉碎机的工作噪声上，其主要措施之一是 降低转子的转速，一般降为 1000 1500r/保持恰当的锤片末端线速度，粉碎机的转子直径必然要同时增大。 司研制了这类机型的第一代产品 列粉碎机，其转子直径约为 1100 1200碎室宽度为 350 650后又有被称为大型粉碎机的产品不断问世，典型的如 司产品，其粉碎室直径为1200板宽度达 1100司生产的 转子直径为 1200板宽度 1000用动力 355司的产品，其粉碎室直径达 1446板宽度达 1100综合各种资料可以发现，大多数锤片式粉碎机尽管有许多相同之处，但仍存在很大区别，其重要原因在于饲料厂所用原料的不同。欧洲的饲料厂多为混合粉碎（先配料后粉碎），且经常没有任何谷物原料；而大多数美国的饲料配方是以 50%的玉米或小麦为基础的，很少使用难以粉碎的比如燕麦、大麦之类的谷物等，原料水分也略低于欧洲 。 还有其它变型粉碎机，如涡轮粉碎机，其特点为在粉碎室筛片的末尾或在与进料口约成片粉碎机的设计 7 270角处，使未过筛的粗粒物 料沿垂直方向向上抛出粉碎室，然后靠重力作用返回粉碎区。该机型的优点是不需配备外设筛分设备，粗粒物料在机内自行循环；缺点是整机结构不对称，不能通过简单调换转子旋转方向来利用锤片的两侧。 大多数锤片式粉碎机都具有结构对称，转子可正反转以利用锤片两侧的特点，外形多为上部带斜角的矩形，同时水滴式的也较流行， 在国外，近年来为适应饲料粉碎的特点及需求，还有采用变频装置控制锤片式粉碎机的转速来改善其粉碎性能。在结构上， 最新的还有立式锤片式粉碎机。 国的锤片式粉碎机发展概况 目前 ，饲料粉碎机在我国有着很好的 应用和发展。 我国饲料粉碎机的生产企业约有 300多家 ， 生产的产品品种、规格齐全 ， 能基本满足我国畜牧、水产养殖业发展的需要 ， 但还有一些有特殊要求的饲料粉碎机和特大功率的机型 ,仍然需要从国外进口。我国现在生产的许多规格的产品已经能替代进口产品 ， 在主要的技术指标已经接近国际先进水平 ， 而且在价格上有很大的优势。在我国生产的各种机型都有不同数量的出口 ， 其中出口批量较大 的是 小型粉碎机 ， 主要销往非洲、东南亚等第三世界国家。 70 年代以前， 我国 几乎没有专业化的锤片式粉碎机械生产厂家。锤片式粉碎机作为一个专业化的机械制 造行业则是在 80 年代初才开始发展起来的。 发展初期，是非常艰难的，因为存在着国际上的技术壁垒等缘故，许多关键技术需要自己不断去研究和探索，其中的艰辛不是一句两句就能说出来的，凝聚着多少人的智慧的结晶才达到现今的成果。所以我们更应该为今天的成果而向过去的前辈们致敬。 随着锤片式粉碎机产品的理论研究和对国外引进样机的分析、消化和吸收，以及一些新的国际标准的采用，该行业制定了 89锤片式饲料粉碎机一般技术条件、 86饲料粉碎机试验方法和 99锤片式饲料粉碎机 技术条件、 10117 92锤片粉碎机等国家标准、行业标准，以指导锤片式粉碎机的研制、 1895 年美国研制出人类历史上第一台锤片式粉碎机，之后锤片式粉碎机在国外饲料工业生产中便得到迅速发展。 因为在饲料所用原料上存在着不同，美国的饲料配方主要是以玉米和小麦为基础的，很少使用难以粉碎的谷物，例如燕麦、大麦等 ,而欧洲的饲料多采用混合粉碎的方式，并且经常没有任何谷物原料；而原料水分也略高于美国。由于这样的原因进而使得锤片式粉碎机向两个方向发展：欧洲的粉碎机讲究冲击齿板面积大，而美国的产品则追求筛板面积大 。 其次在于筛板的安装。美国锤片式粉碎机在安装、更换筛板时必须停机并且打开机壳才能进行 ， 但是 欧洲的许多锤片式粉碎机是从轴向插入式 ， 不需停机和打开机壳即可抽出原有筛板 ， 插入新换筛板 ； 还有的机型可沿轴的一端插入从另一端抽出 ， 还可实现自动遥控换筛 ， 如 D 系列锤片式粉碎机两侧装有遥控电动换筛装置 ， 在运行中就可以更换筛片。 所以具有很强的适用性。 20 世纪 90 年代以来，我国饲料机械行业中的企业江苏正昌集团和江苏牧羊集团，大胆引进国外先进技术和设备，根据当前国际上饲料粉碎机发展的潮流，先后开发生 产 160 200 水滴型粉碎机、立轴式粉碎机。如其中的水滴型粉碎机采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室，锤筛间隙可调，实现了粗细微粉碎，还可以实现自动负荷控制等特点。 无锡太湖学院学士学位论文 经过几十年的研究、设计、生产和改进，国产锤片式粉碎机的技术水平和性能已接近或达到国际同类产品先进水平。但是目前我国饲料粉碎机企业的关键和核心技术基本依赖从国外引进 ， 自主技术开发和创新能力弱。另一方面，锤片粉碎机存在的高能耗问题也迫切着需要得到合理的解决。 所以问题很多，同时，可以发展和提高的方面也很多，我们更应该为我国的粉碎机发展 而做出贡献。 片粉碎机的设计 9 2 锤片粉碎机的总体设计 理及工作类型 锤片粉碎机的主要工作部件为带有锤片的转子，转子由主轴、轴套、销轴和锤片组成。电动机带动转子在破碎室内高速旋转。物料自上部给料口给入机内，手高速运动的锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎。在转子下部，设有筛板，粉碎物料中小于筛孔尺寸的粒级通过筛板排除，大于筛孔尺寸的粗粒级阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨，最后通过筛板排除机外。采用螺旋输送机传送粉碎后的颗粒。 锤式粉碎机类型很多，按结构特征可分类如下： 按转子回转方向，分为单转子锤式破碎机和双转子锤式破碎机。 按锤子排数，分为单排式（锤子安装在同一个回转个面上）和多排式（锤子分布在几个回转平面上）。 按锤子在转子上的连接方式，分为固定锤式和活动锤式。固定锤式
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