关 键 词：

棉杆铡切机 设计 开题 CAD

资源描述：

棉杆铡切机设计含开题及6张CAD图,棉杆铡切机,设计,开题,CAD

内容简介：

棉杆铡切机的设计开题报告正文一、 本课题的研究背景1、 目的和意义： 农业机械化是建设现代农业的重要物质基础，是先进生产力的代表，是提高农业劳动生产率的主要手段。农业机械化是农业科学技术推广应用的重要载体，是农业现代化的必然过程，加快发展农业机械化是推进城镇化建设，全面建设农村小康社会的重要举措，加快发展农业机械化也是保护和提高粮食综合生产能力，增加农民收入的重要措施。一是通过农业机械，可以代替人工，使大量的农村劳动力从繁忙的农业劳动中解脱出来，使其投入到产业中，增加农民收入；二是通过实施精量播种、机械施肥、秸秆机械还田等机械化节本增效农业技术，降低农业生产成本；三是通过拓宽农机维修、销售服务市场，吸纳农村剩余劳动力。 随着经济快速发展，我国能源危机和环境污染问题越来越突出，引起人们普遍关注。正在开展的社会主义新农村建设，也要求农村在能源和环境两方面取得突破。农作物秸秆是重要的生物质能源，又是丰富的资源，弃之则废，用之则贵，而棉杆在新疆地区又是随处可见。利用同时具有能源和环保效益的秸秆沼气技术获取生物质能源，是农作物秸秆的资源化利用一条非常有潜力的途径。（1）综合机械设计制造课程和其它有关必修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决棉杆铡切设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。（2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养机械设计的基本技能2、国内外研究现状 对棉杆进行切碎和撕裂破秸等机械预处理，可以提高其厌氧消化的产气量和甲烷含量，是提高农作物秸秆的利用率和产气率的一种有效的手段，成为目前秸秆沼气利用研究的重要内容。对秸秆进行切碎和撕裂破秸等预处理的加工机械，主要应用于畜牧业，加工开发农作物秸秆等非常规饲料。国外以发展自动化程度高、通用性好的大型机具为主，大幅度提高了生产效率，其配套动力大多在75kW以上。国内处理秸秆饲料的主要加工机具有铡草机、粉碎机、揉碎机、揉切机、打捆机等。 实际调查显示，现有农作物秸秆加工机械配套动力要求高，且由于农作物秸秆的饲料利用价值较高，大多数秸秆饲料加工机具都是根据玉米秸秆的特性设计制造。然而，在新疆部分地区，农村户用沼气池利用秸秆作为发酵原料时，以棉杆和麦秸为主，由于农作物秸秆的物理机械特性与稻草具有非常显著的差别，故现有的秸秆加工机械不适合农村户用，功能单一，且对棉杆和麦秸不能实现顺利加工。二、本课题的研究目标、特色之处、预期成果1.研究目标： 通过对棉杆的加工成型，包括棉杆的成型、湿度和长度的分析，研究设计一种小型，易操作，生产成本低，结构简单，性能稳定，安全系数高的棉杆铡切机。2.特色之处：它研究的重点就是在设计启动系统，执行部件，控制部分、传动系统。3.预期成果： 用CAD绘出一套零件图，写出一份完整的设计说明书。3、 本课题的主要研究内容1、 本课题的主要研究内容 （1）传送装置：该机具仅用一台电机，要使喂料、铡切两大装置能够同时运转，且达到国家标准要求的转速，传动路线的设计至关重要。开式结构使得整台机具无需使用齿轮变速箱体，不仅结构十分紧凑，而且节约了成本，降低了整机造价。 （2）喂料装置：棉杆铡切机机喂料装置的功能，是将棉杆以一定的速度向铡切装置送进，并压实夹持住棉杆以利切断。为了保证切割整齐，要求喂料过程中物料层无相对滑动，并在物料厚度变化时，保证夹紧棉杆。喂料装置的结构和性能直接影响整台机具的喂入均匀性、连续性以及加工质量和生产率。 （3）铡切装置：铡切装置是棉杆铡切机的关键部件，铡切机有多种形式，合理选择铡切装置的结构，优化其工作参数具有重要意义。考虑到工作对象为含水率较低的棉杆和麦秸，物料纤细柔韧，不易切断，切割速度不宜过高，切割副(动刀片与定刀片)要锐利，间隙小，喂入量不宜过大，而且机具为农村户用的中小机型。 2、本课题要解决的关键问题（1）实现喂料装置的设计（2）对铡切装置的设计（3）对整体传动系统的设计解决的思路如下：（1）根据生产要求和自动化程度选择合适的动力源。（2）确定传动机构和执行机构。（3）通过受力要求计算出机构中各个零件的尺寸大小，型号等。（4）画出装配图。（5）对受力部件，零件尺寸进行校核计算。3、本课题的可行性分析（1）该方案的设计主要用于农村家庭，环保卫生、节省体力、节约能源，为棉杆的开发利用创造了条件，为农作物秸秆沼气提供技术支持。（2）学院指导老师从事机械开发设计研究多年，有丰富的设计经验和深厚的知识根基，可以为本课题的顺利实施提供很好的技术支撑。（3）现代计算机辅助设计软件可以实现运动仿真，力学分析等各种设计工作，为本课题提供了有力的分析工具，本人经学习后已熟练掌握了CAD的应用。（4）在校期间系统的学习了机械设计专业知识。（5）塔里木大学具有相关软硬件设备，可以提供软硬件支持。四、本课题实施的进度安排及具体内容第1-3周，查阅相关文献，撰写开题报告。第4-6周，根据当地实际情况确定棉杆铡切机的设计方案。第7-9周，根据工作要求，设计并查阅相关手册，选择和设计各零部件。第10-12周，运用AUTOCAD软件，绘制二维零件图和装配图。第13-14周，从工艺性能，经济性能，使用性能等方面对产品进行综合评价，校核修正，完成产品说明书。第15周，整理资料，准备答辩。五.完成本课题所必须的工作条件及解决的办法所必须的工作条件：有固定设计场所、一台可上网的计算机及CAD软件、office软件、绘图图板等.解决办法：由学院提供设计场所、测量工具，其他条件均已具备。六、参考文献1吴宗泽.机械设计实用手册M.化学工业出版社.2机械设计手册联合编写组.机械设计手册（中册）M.化学工业出版社,1982:763.3机械设计手册编委会.机械设计手册(第2卷)M.机械工业出版社,2004.8:11-13.4机械设计手册编委会.机械设计手册(第3卷)M.机械工业出版社,2004.8:22-143.80.5机械设计手册编委会.机械设计手册(第3卷)M.机械工业出版社,2004.8:22-157. 6海燕,刘向阳.秸秆饲料加工机械现状及进展.期刊论文粮油加工与食品机械,2003.06.7王森华,李行.我国粗饲料加工机械的发展概述.期刊论文粮油与食品机械,2000.09.8邹慧君主编.机械原理课程设计手册.高等教育出版社,1998.9赵松年主编.现代机械创新产品分析与设计,2000.10杨家军主编.机械系统创新设计.华中理工大学出版社,2000.11张春林主编.机械创新设计.机械工业出版社,1999.12卜炎主编.机械传动装置设计手册(上册),机械工业出版社.1999.13邹慧君主编.机械原理.北京.高等教育出版社,1999.14付敏良,夏吉庆.秸秆饲料铡切揉碎机的设计.期刊论文.农机化研究,2009.3. 15耿红.青饲机铡切装置若干参数的探讨.农牧与食品机械,1986.5. 学生签名 2011 年 月 日指导教师审阅意见指导教师签名 年 月 日 XXXXX XXXXXX（设计）任务书学院班级学生姓名学号课题名称棉杆铡切机的设计起止时间20XX年 3月 1日20XX年5月 28日（共14周）指导教师职称课题内容 设计棉杆铡切机，主要能完成棉杆送料、铡切等功能。1. 选择动力形式，设计传动装置和工作装置。2. 绘制二维装配图和零件图。拟定工作进度（以周为单位）第1-3周 查阅相关文献，撰写开题报告。第4-6周 根据当地实际情况确定棉杆铡切机机的设计方案。第7-9周 根据工作要求，计算并查阅相关手册，选择和设计各零部件。第10-12周 运用AutoCAD软件，绘制二维零件图和装配图。第13-14周 从工艺性能，经济性能，实用性能等方面对产品进行综合评价、校核、修正。第15周 完成设计说明书。第16周 答辩。主要参考文献1吴宗泽.机械设计实用手册M.化学工业出版社.2机械设计手册联合编写组.机械设计手册（中册）M.化学工业出版社,1982:763.3机械设计手册编委会.机械设计手册(第2卷)M.机械工业出版社,2004.8:11-13.4机械设计手册编委会.机械设计手册(第3卷)M.机械工业出版社,2004.8:22-143.80.5机械设计手册编委会.机械设计手册(第3卷)M.机械工业出版社,2004.8:22-157. 6海燕,刘向阳.秸秆饲料加工机械现状及进展.期刊论文粮油加工与食品机械,2003.06.7王森华,李行.我国粗饲料加工机械的发展概述.期刊论文粮油与食品机械,2000.09.8邹慧君主编.机械原理课程设计手册.高等教育出版社,1998.9赵松年主编.现代机械创新产品分析与设计,2000.10杨家军主编.机械系统创新设计.华中理工大学出版社,2000.11张春林主编.机械创新设计.机械工业出版社,1999.12卜炎主编.机械传动装置设计手册(上册),机械工业出版社.1999.13邹慧君主编.机械原理.北京.高等教育出版社,1999.14付敏良,夏吉庆.秸秆饲料铡切揉碎机的设计.期刊论文.农机化研究,2009.3. 15耿红.青饲机铡切装置若干参数的探讨.农牧与食品机械,1986.5. 任务下达人（签字）同意按此计划进行设计 年 月 日任务接受人意见任务接受人签名 年 月 日 棉杆铡切机设计前言随着经济快速发展，我国能源危机和环境污染问题越来越突出，引起人们普遍关注。正在开展的社会主义新农村建设，也要求农村在能源和环境两方面取得突破。农作物秸秆是重要的生物质能源，又是丰富的资源，弃之则废，用之则贵，而棉杆在新疆地区优势随处可见。利用同时具有能源和环保效益的秸秆沼气技术获取生物质能源，是农作物秸秆的资源化利用一条非常有潜力的途径。 实际调查显示，现有的农作物加工机械配套的动力要求高，耗能比较大，不适合农村及偏远的山区使用。现通过对棉杆的加工成型和长度的分析，研究设计一种小型，易操作，生产成本低，结构简单，性能稳定，安全系数高的棉杆铡切机。 目 录1棉杆铡切机的综述及发展前景.11.1农业机械在现代化建设中的作用.11.2棉杆铡切机简介.11.3市场前景分析.12整机总体设计方案.1 2.1实现原理介绍.13传动机构设计.23.1电动机的选择.23.2锥齿轮的设计.33.2.1选择齿轮材料及精度等级.33.2.2按接触疲劳强度设计小齿轮分度直径.33.2.3计算主要尺寸与参数.4 3.3圆柱齿轮的设计.53.3.1选定精度材料及齿数.63.3.2按齿面接触强度计算.63.3.3计算具体参数.63.3.4按齿根弯曲强度设计.73.3.5几何计算.8 3.4轴的设计.93.4.1主轴的设计.93.4.2传动轴的设计.113.4.3传动轴、的设计.11 3.5轴的校核.12 3.5.1主轴的校核.12 3.6V带传动的设计.153.6.1V带轮的设计要求和材料.153.6.2V带轮的结构.153.6.3相关计算.153.6.4带轮的结构设计.164刀的设计.16 4.1切割与粉碎.16 4.2切刀的设计.164.2.1切刀的材料.164.2.2对于切刀的要求.164.2.3选用或设计刀片时应满足的要求.16 4.3刀的滑切与正切分析.16 4.4钳住物料的条件分析.17 4.5刀的安装.185进给机构与机架的设计.195.1进给机构的设计.195.2机架的设计.196总结.20致谢.21参考文献.22棉杆铡切机的综述及发展前景1.1农业机械在现代化建设中的作用农业机械化是建设现代农业的重要物质基础，是先进生产力的代表，是提高农业劳动生产率的主要手段。农业机械化是农业科学技术推广应用的重要载体，是农业现代化的必然过程，加快发展农业机械化是推进城镇化建设，全面建设农村小康社会的重要举措，加快发展农业机械化也是保护和提高粮食综合生产能力，增加农民收入的重要措施。一是通过农业机械，可以代替人工，使大量的农村劳动力从繁忙的农业劳动中解脱出来，使其投入到产业中，增加农民收入；二是通过实施精量播种、机械施肥、秸秆机械还田等机械化节本增效农业技术，降低农业生产成本；三是通过拓宽农机维修、销售服务市场，吸纳农村剩余劳动力。1.2棉杆铡切机简介该机构属于一种多功能的杆料加工机具，特别适于对杆类物料的切断加工，也可作为薯类淀粉加工机具使用。本实用于新型的目的是提供一种可将棉杆，一次加工成块粒状的棉杆铡切机，同时具有同时在加工棉杆时采用辊压轮进给，大大提高了送料时的人身安全。它有结构简单，适应性强的特点，能充分满足农村，特别是山区农村推广。1.3市场前景分析经过市场调研发现。很少有适合小型养殖场、专业户和个体农户要求的小型棉杆铡切机。并且这些棉杆铡切机还具有以下缺点：（1）大多数棉杆铡切机只能单独切割茎杆类物料。（2）切割刀刃为直刃、切割刚度低、对棉杆的切割性能差。（3）用手喂入杆料类物料安全性差。（4）块料切碎时切碎均匀度差。故我们设计一种能满足小型养殖场、专业户和个体农户要求。切割性能好，操作安全的小型棉杆铡切机。解决的思路如下：（1）根据生产要求和自动化程度选择合适的动力源。（2）确定传动机构和执行机构。（3）通过受力要求计算出机构中各个零件的尺寸大小，型号等。（4）对铡切装置的设计。（5）对整体传动系统的设计。2整机总体设计方案2.1实现原理介绍该机主要由传动轴装在其一端的变速锥齿轮和传动轴上的变速锥齿轮和直齿轮及进给轴、，装在支撑固定它们的机架下部的电动机，主动轮及传动皮带，加之安装在机架上的喂料台，进料斗，机壳等构成，切碎机构由安装在传动轴一端的切碎刀盘及其上的动刀片，加之固定在机架相应位置上，能在刀盘转动过程中，与动片构成剪切动作的定刀片构成。传动轴安装在机架上，动力由机架下部的电动机及其主动轮，通过皮带传给安装在传动轴一端的从动轮，驱动传动轴运转使安装在中部的切刀盘工作。机架上靠切碎刀盘一侧，制作了切碎机构喂料台、自动进给辊压轮及刀盘罩；主动轮与从动轮间套有皮带防护罩；机架下部制作了切碎，切断物料的出料斗。其中，喂料台，刀盘罩、机壳、进料斗、皮带防护罩，出料斗均连接固定在机架上。使用时，将棉杆放在喂料台上，由辊压轮自动将料送入刀盘罩内，动刀片随刀盘的旋转和固定在机架上的定刀片配合，将物料切碎。即可满足使用者要求。传动原理如图2-1所示。图2-1传动原理简图1. 电动机2.小v带轮3.v带4.大v带轮5.轴承座7.主轴8.切碎刀盘9.动刀片10.小锥齿轮11.大锥齿轮12.小圆柱齿轮13.大圆柱齿轮14.换向圆柱齿轮15.换向圆柱齿轮16.传动轴17.传动轴18.传动轴（注：图中箭头表示各轴的转动方向）2.2整体传动比分析计算在本设计中，考虑到实际情况，主轴转速在400r/min为宜。以下为具体计算分析过程。因为设计任务提供的电动机是1500r/min、功率是0.55kw。根据带轮传动比的要求（一般传动比在24为宜）现选传动比为3.9。则主轴转速为 =1500r/min/3.9=384.6r/min现初步选择辊压轮的直径为40mm，对切削的物料长度定为10mm。现在来分析主轴到传动轴、之间的传动比。因为辊压轮的转动是由轴、提供的，所以轴、的转速相等，转向相反。考虑到在实际中料在传送过成中的打滑，所以上述进料速度在现实中是可以做到的。在主轴与轴、之间有一对锥齿轮的减速和一对直齿轮的减速，考虑到各对齿轮传动比的适宜范围，现取锥齿轮的传动比i=2,圆柱齿轮的传动比i=3(考虑到计算和设计时的方便)。3传动机构设计3.1电动机的选择考虑到设计的棉杆铡切机适用对象为小型养殖场、专业户和个体农户,故电动机电压应选用220V.再考虑到所受的载荷不大,所需动力不是很大,选用小功率的电动机。综合各方面因素,选用YL系列电动机。YL系列电动机是新型高效节能产品,具有体积小、容量大,起动及运转性能优越等特点,符合国际标准IEC的有关规定,并实现同一机座号单、三相异步电动机等级相同,提高了单、三相电动机的互换性和通用性,被广泛应用于冷冻机、泵、风机、,小型机床以及农副业和家用电器等方面。 电动机的主要参数：型号:YL801-4电压:220V功率:0.55KW同步转速:1500r/min频率:50HZ效率:68%功率因数:0.92外形尺寸:295165200电动机的安装方式：选择IBM3型3.2锥齿轮的设计选用直齿锥形齿轮,取锥齿轮传动效率=0.95。小锥齿轮传动功率为P=0.5225,转速n=384.6r/min.传动比i=2。3.2.1选择齿轮材料及精度等级小齿轮用45调质,齿面硬度200-230HBS。大齿轮用45调质,齿面硬度170-200HBS。根据齿面硬度中值,按参考资料中MQ线查得小齿轮=565MPa；大齿轮=545MPa。根据实际工作情况，选定精度等级为8级精度。3.2.2按接触疲劳强度设计小齿轮分度直径 （3.1）（1）小齿轮传递的转矩TT=9550P/n=95500.5225/384.6=12.97Nm（2）齿数比u=i=2（3）配对材料系数C；查参考资料,得C=1（4）载荷系数根据载荷情况,齿轮精度和齿轮结构位置取K=1.5（5）许用应力 =0.9=0.9565=509MPa =0.9=0.9545=491MPa 取小值,所以=491MPa（6）计算小齿轮分度圆直径d =52mm （3.2）3.2.3计算主要尺寸与参数（1）选定小齿轮齿数z 由参考资料,并根据小齿轮直径,齿面硬度选定z=20,则z= zu=40（2）确定模数m =52/20=2.6mm；取标准值m=2.5mm（3）计算分度圆直径, =m z=50mm =m z=100mm（4）计算分锥角,=arc tan(z/ z)=arc tan(20/40)=26.565=90-=63.435（5）计算锥距RR=55.9mm （3.3）（6）计算轮齿宽度b取=0.33；b=R=55.9=18.447mm；取b=20mm（7）计算齿顶圆直径,=12.5=2.5m =54.59mm=102.2mm（8）计算平均圆周速度=41.75mm=0.84m/s在理论上齿轮副分析中侧隙为零，但实际中齿轮运行中会齿型会变大（温度上升）。要是在常温没侧隙就会咬死，而且为了在齿轮的侧隙上留下空间储油。在齿型变到最大时也要留有空间给储油。所以都会有侧隙。有侧隙也有缺点就是当齿轮副转换转向时会带来回程误差和冲击。但不同场合的齿轮副的侧隙要求不同，像仪表为了减小回程误差就要小侧隙，而经常转换转向的地方防止冲击过大也要小侧隙。锥齿轮在运行的时候会发热，温度上升，齿就会变大，而且齿面不可能做到绝对的精确，可能会产生公差，为了保证工作的时候不会卡死，齿轮传动中必须要有间隙。表3-1锥齿轮传动参数参数代号参数值小齿轮大齿轮齿形角2020大端面模数m 2.5 2.5传动比i22齿数z2040分锥角26.56563.435分度圆直径d50100 锥距R55.955.9 齿宽系数0.330.33 齿宽b2020 齿顶高2.52.5 齿高h5.55.5 齿根高33 齿顶圆直径54.5102.2 齿根角 3.07 3.07 齿顶角 3.07 3.07 顶锥角 29.635 66.505 根锥角 23.495 60.365 安装距A72 53 外锥角高48.88 22.763.3圆柱齿轮的设计选取传动比i=3,工作寿命10年,每天工作1小时,每年工作300天,根据上述表述知小齿轮转速=384.6/2=192.3r/min,选取锥齿轮传动效率=0.95,则功率=0.52250.95=0.496375kW。3.3.1选定精度材料及齿数（1）选8级精度。（2）由参考资料选取小齿轮材料为45钢(调质),齿面硬度为200-230HBS；选取大齿轮材料为45钢(调质),齿面硬度为170-200HBS。（3）选小齿轮齿数=24；选大齿轮齿数。3.3.2按齿面接触强度计算（1） 计算小齿轮传递的转矩 （3.4）（2） 试选取载荷=1.3（3）由参考资料选取齿宽系数 =0.5（4）由参考资料查得材料的弹性影响系数=189.8MPa（5）由参考资料图按齿面硬度中值查得小齿轮的接疲劳强度极限为=565MPa, 大齿轮的接疲劳强度极限为=545MPa.（6）由参考资料式计算应力循环次数 （7）由参考资料查得接触疲劳寿命系数=0.95； =1.0（8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1，由参考资料得 =536.75MPa （3.5） =545MPa （3.6）3.3.3计算具体参数（1）试算小齿轮分度圆直径 ,代入中较小值 =50.58mm（2）计算圆周速度v =0.51m/s（3）计算齿宽b =25.29mm（4）计算齿宽与齿高这比b/h模数 =50.58/24=2.1mm齿高 =4.725mmb/h=25.29/4.725=5.35（5）计算载系数根据 v=0.51m/s,8级精度,由参考资料1图10-8查得动载荷系数假设,由参考资料1表10-3查得=1.2由参考资料查得使用系数=1由查得8级精度,小齿轮相对支承皮悬臂时, =1.278由b/h=5.35,查参考资料得=1.22；故载荷系数 （6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径由参考资料得（7）计算模数m=54.83/24=2.28mm3.3.4按齿根弯曲强度设计（1）由参考资料得弯曲强度的设计公式为 （3.7）（2） 确定公式内的各种计算数值由参考资料查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限,大齿轮的弯曲疲劳强度极限由参考资料查得弯曲疲劳寿命系数,计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由参考资料得=373.2MPa =364MPa （3） 计算载荷系数K（4）查取齿形系数由参考资料查得,（5） 查取应力校正系数由参考资料查得,（6）计算大、小齿轮的,并加以比较；小齿轮的数值大,用小齿轮的数值（7）设计大小齿轮齿数 =1.448mm （3.8）对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取由弯曲强度算得的模数1.448并就近圆整为标准值1.5,按接触强度算得的分度圆直径54.83mm算出小齿轮齿数：=54.83/1.5=36.5取；大齿轮齿数 。3.3.5几何计算（1）计算分度圆直径8 ；（2）计算中心距（3）计算齿轮宽度，取, （考虑到实际需要）3.3.6验算 ；经过验算，合适。表3-2圆柱齿轮传动参数参数代号参数值小齿轮大齿轮模数m1.51.5压力角 20 20传动比i33齿数z36108分度圆直径d54162齿顶高1.51.5齿根高1.8751.875齿顶圆直径57165齿根圆直径50.25158.25齿距p 4.71 4.71齿厚s 2.355 2.355齿槽宽e 2.355 2.355顶隙c 0.375 0.375标准中心距a 1083.4轴的设计3.4.1主轴的设计（1） 选定主轴上的功率,转速和转矩取皮带轮传动的效率=0.95，则 kWr/min于是Nmm（2） 初步确定轴的最小直径先按参考文献初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理. 根据参考文献取,于是得 mm，主轴的最小直径显然在轴的两端。（3） 轴的结构设计根据最小直径，考虑到轴的刚度和震动，现取 mm.为了满足皮带轮上的轴向定位要求,I-II轴段右端需制一轴肩,故取II-III段直径为mm.由于皮带轮的尺寸L=28,现取 mm，初步选取轴承座型号为SN508。表3-3主轴的主要参数dgA3540803368图3-1主轴的具体尺寸由于A=68,现取mm ，mm，mm因为mm,取 mm由于摩碎辊筒的宽度为140m,现取 mm摩碎辊筒采用轴肩定位,取 mm考虑到安装防护罩,取 mm考虑到刀盘座的宽度,现取 mm因为锥齿轮的齿宽B=20mm,现初步取 mm考虑到安装和基本尺寸,取 mm3.4.2传动轴的设计（1） 计算功率转速和转矩kWr/min Nmm（2） 确定最小直径选取轴的材料为45钢,调质处理,根据参考文献取于是得 mm现取最小直径为20mm。图3-2传动轴的具体尺寸3.4.3传动轴、的设计由于进给轴的转速与负载都比较小,所以不做具体计算,由整体设计决定其尺寸,具体尺寸如图3-3、图3-4所示。图3-3转动轴的具体尺寸11图3-4传动轴的具体尺寸3.5轴的校核3.5.1主轴的校核图3-5主轴的受力立体图（1） 扭矩的计算设皮带轮传递的功率为0.55kW,刀传递的功率为总功率的一半,即 kW.切刀传递的功率为kW.锥齿轮传递的功率是0.092kW.由参考文献有 Nm Nm Nm Nm图3-6扭矩图（2） 弯矩的计算受力分析如图3-7、图3-8所示图3-7H平面受力图图3-8V平面受力图N；N；N；N；N；NNNN列方程求解 : 由解得 377.4N； 562N同理列方程: 由解得 -178.5N； -383.5N图3-9V平面弯矩图图3-10H平面弯矩图图3-11弯矩总图（3） 校核轴的强度通过弯扭图可以明显看出在辊筒处的弯扭强度最大。M=67492.6Nmm；T=13657Nmm按第三强度理论，计算应力 因为由扭矩产生的弯曲应力是对称循环变应力，而由扭矩所产生的扭转切应力则常不是对称循环变应力。为了考虑两者循环特性不同的影响，引入折合系数，则计算应力为式中的弯曲应力为对称循环应力。当扭转应力为静应力时，取；当扭转切应力为脉动循环应力时，取；此处取由参考文献有10.62MPa （3.9）式中： 为轴的计算应力，单位为Mpa；M为轴所受的扭矩，单位为 Nmm；T为轴所受的扭矩，单位为Nmm；W为轴的抗弯截面系数，单位为，此处W0.1；为对称循环变应力时的轴的许用弯曲应力，由文献查得45调质=60Mpa。由以上计算可知轴的设计是安全的。3.6V带传动的设计3.6.1V带轮的设计要求和材料设计V带轮时应满足的要求有：质量小；结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，转速高时要经过动平衡，轮槽工作面要经过精细加工（表面粗糙度一般应为3.2）以减带的磨损，各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。此处带轮的材料，采用铸铁，材料牌号为HT200。3.6.2V带轮的结构铸铁制V带轮的典型结构有以下几种形式：实心式腹板式孔板式椭圆轮辐式。当带轮的基准直径2.5d(d为轴的直径，单位为mm)时，可采用实心式； 300mm时，可采用腹板式（当100mm时，可采用孔板式）；300mm时，可采用轮辐式。3.6.3相关计算已知电动机的额定功率为0.55KW,转速n1=1500r/min,选取传动比为i=3.9,采用普通V带传动。（1） 确定计算功率由参考资料查得工作情况系数 KA=1.1,故P=KAP=1.10.55=0.605KW。（2） 选取带型根据P，n 由参考资料确定选用Z型。（3） 确定带轮基准直径由参考资料取主动轮基准直径 d=71mm则从动轮基准直径 d=i d=3.971=276.9mm，根据参考资料取d=280mm。按参考资料验算带的速度V=m/s=5.5735m/s，带的速度合适。（4） 确定V带的基准长度和传动中心距根据 0.7(dd1+dd2)a2(dd1+dd2)，即245.7 a,两个支撑反力的合力的合力F将把被切物料沿刃口向外推出，即在切割时产生滑移，不能保证稳定切割。由图4-2(b)知，由于此时。的合力F指向刃口里面，即切割时合力F将把被切物料沿刃口向里面推，切割时不会产生滑移，能保证稳定切割，提高效率。由此可知，保证钳住物料稳定切割的条件是：钳住角须小于物料与定刀片之间摩擦角之和，在本设计中刀与料的相对位置图如图4-3所示，进行钳住物料条件的分析。图4-3刀与料的相对位置图由图4-3可知，切刀在旋转过程中，的最大值为，同时由经验可知，通常，所以只要小于就可以了，显然以上设计是满足要求的，刀的安装也是合理的。4.5刀的安装曲线动刀片A、B通过螺栓1、2、3、4安装在刀盘P上，通过调节螺栓1、2、3、4来调整动刀片与定刀片的间隙。具体如下图4-4所示。图4-4切刀简图5进给机构与机架的设计5.1进给机构的设计本设计中采用辊压轮对棉杆类物料进行进给，辊压轮的外缘直径为，转速由前面的总体设计计算可知 ，V128.2mm/s。在本设计中，采用双槽重叠设计，外面钢槽由3mm厚的钢板焊成，在槽的两侧用厚钢板加厚，然后镗孔，轴、穿过孔而被支撑，轴、与辊压轮用平键连接。在钢槽内再插一个薄壁进料槽，槽的底面与水平面成10倾斜，便于送料。图5-1进料槽及其进给辊压轮5.2机架的设计在机架设计中，主体采用40403的等边对角钢，均通过用手工电弧焊将其连接。在机架上表面放置一块10mm厚的铁板以便固定各零件，在机架的4个角上各加焊一块404010的厚铁板，以便获得足够的强度来安装运动轮。6总结通过以上的设计，让我更加熟练的掌握了一般机械设计的步骤，通过查阅各种文献资料也增长了各方面的知识。如刀具的设计和机架的设计，同时通过对切割机的设计。也让自己深深体会到理论设计和实际需求之间曾在这一定的差距。在设计中不仅要从绘图方面出发，还要考虑实际加工工艺。让自己的设计在现实中是可行的。在设计中通过使用各种材料，也进一步加深了对