果蔬破碎机设计含开题、proe三维及9张CAD图
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果蔬破碎机设计含开题、proe三维及9张CAD图,破碎,设计,开题,proe,三维,CAD
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摘 要破碎技术在食品加工行业是必不可少的。果蔬在低温下磨成微膏粉，既保存了营养素，其纤维质也因微细化而使口感更佳。本设计从增加破碎能力和筛分效率入手，进行了各种方案的探讨，设计出了一种具有高效、低耗、结构简单、操作方便、使用安全的锤片式果蔬破碎机，由转子、锤片、主轴、喂料口、闸板、筛子、破碎室、机架等组成。本次设计首先，通过对破碎机机现状、结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了果蔬破碎机方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对传动装置及破碎装置的主要零部件进行了设计与校核；最后，通过 AutoCAD 制图软件绘制了其装配图及主要零部件图，并采用 Pro/E 软件进行三维设计。关键词：关键词：果蔬，锤片，破碎，设计AbstractCrushing technology is essential in the food processing industry. Fruits and vegetables are ground into micro paste powder at low temperature, which not only preserves nutrients, but also has better fiber quality due to micro refinement. This design starts with increasing crushing capacity and screening efficiency, discusses various schemes, and designs a hammer type fruit and vegetable crusher with high efficiency, low consumption, simple structure, convenient operation and safe use, which is composed of rotor, hammer piece, main shaft, feeding mouth, ram, screen, crushing chamber, frame, etc.In this design, first of all, through the analysis of the current situation, structure and principle of the crusher, a scheme of fruit and vegetable crusher is proposed on the basis of this analysis; then, the main technical parameters are calculated and selected; then, the main parts of the transmission device and the crusher are designed and checked; finally, the assembly drawing and the main parts drawing are drawn by AutoCAD drawing software And use Pro / E software for three-dimensional design.Key words: Fruits And Vegetables, Hammer Pieces, Crushing, Design目 录摘摘 要要.1ABSTRACT.2第第 1 章章 绪绪 论论.11.1 研究背景及意义.11.2 国内外研究现状.11.3 我国破碎技术存在的主要问题.2第第 2 章章 总体方设计总体方设计.32.1 设计要求.32.2 破碎机结构及原理分析.32.2.1 破碎机原理分析.32.2.2 破碎机结构分析.42.3 方案设计.42.3.1 破碎方案选择.42.3.2 传动方案选择.52.3.3 工作原理.5第第 3 章章 传动装置设计传动装置设计.63.1 电动机选择.63.1.1 电机功率的计算.63.1.2 电机型号选择.63.2 带传动的设计计算.63.2.1 确定计算功率.63.2.2 选择 V 带的带型.73.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速 V.7dd3.2.4 确定中心距 a 和基准长度 Ld .73.2.5 带轮的结构设计.83.3 轴的设计与校核.93.3.1 轴的尺寸计算.93.3.2 轴的校核.103.4 键选择与校核.113.5 轴承的选择与计算.123.5.1 轴承型号的选择.123.5.2 轴承的润滑和密封.133.5.3 轴承端盖的设计.13第第 4 章章 破碎装置设计破碎装置设计.144.1 破碎室设计.144.1.1 破碎室参数计算.144.1.2 破碎室结构设计.144.1.3 锤筛间隙选择.154.2 锤片的选择.154.3 筛网的设计.164.4 转子设计.164.5 进料斗的设计.174.6 闸板的设计.174.7 其他辅助装置设计.184.7.1 箱体的设计.184.7.2 机架设计.18总总 结结.19参考文献参考文献.20致致 谢谢.21果蔬破碎机设计1第 1 章 绪 论1.1 研究背景及意义我国是一个农业大国，有着丰富的生物质资源，由于大部分生物质原料在开发利用前都需要进行破碎加工处理，以便作进一步加工利用。破碎技术在食品、药品方面也是必不可少的。食品超微破碎技术的应用是食品加工业的一种新尝试，美国、日本市售的果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉等都是应用超微破碎技术加工而成的超微破碎食品可作为食品原料添加到糕点、糖果、果冻、果酱、冰淇淋、酸奶等多种食品中，增加食品的营养，增进食品的色香味，改善食品的品质，丰富食品的品种。鉴于超微粉食品的溶解性、吸附性、分散性好，容易消化吸收，故可作为减肥食品、糖尿病人专用食品、中老年食品、保健食品、强化食品和特殊营养食品。各种行业里的破碎工艺研究促进破碎机械机构学的发展。破碎,不仅存在于矿产资源领域,在冶金、化工、水泥、建筑业等,同样有大量的破碎作业。社会的发展,促使了这些行业的快速发展,对高效率的破碎机械提出了更新更高的要求。蔬菜在低温下磨成微膏粉，既保存了营养素，其纤维质也因微细化而使口感更佳。例如，人们一般将其视为废物的柿树叶富含 VC、芦丁、胆碱、黄酮甙、胡萝卜素、多糖、氨基酸及多种微量元素，若经超微破碎加工成柿叶精粉，可作为食品添加剂制成面条、面包等各类柿叶保健食品，也可以制成柿叶保健茶。成人每日饮用柿叶茶6g，可获取 VC20mg，具有明显的阻断亚硝胺致癌物生成的作用。另外，柿叶茶不含咖啡碱，风味独特，清香自然。可见，开发柿叶产品，可变废为宝，前景广阔14。本设计从增加破碎能力和筛分效率入手，进行了各种方案的探讨，要设计一种具有高效、低耗、结构简单、操作方便、使用安全的果蔬破碎机。1.2 国内外研究现状我国破碎机是随着 20 世纪五六十年代养猪业的发展而发展起来的。1972 年在山东红旗爪齿式破碎机的基础上，实现了全国系列化。国内常用的普通破碎机主要有锤片式和齿爪式两种，它们都是采用机械的方法对原料以冲击方式进行破碎。被破碎的原料有谷粒类、果蔬类、茎秆类、饼粕类和矿物类等，起适用范围广泛，通用性强，而且构造简单，生产效率高，易于控制产品的粒度，适用维修方便、可靠。目前，国内小型破碎机多为爪式，产量低、破碎粒度不易调整。在农户中还有使用柴油机带动的破碎机（如 9F-36 等型号） ，其噪音大，使用不方便。例如：正昌 138 系列冠军王破碎机采用组合多腔破碎室，破碎效率较普通机型提高 l0一 30。牧羊 SWFP66100 型锤片式微破碎机采用可调节的轴端进风口。有效改善了破碎机的辅助吸风系统，提高了粉提高了破碎效率。国外典型的锤片式饲料破碎机。由于果蔬破碎机的技术进步，饲料破碎作业具有果蔬破碎机设计2更高的效率、更低的电耗和成本。例如：北美地区使用的果蔬破碎机，直径达 1.9m，筛片面积 4.5m2，转速3600rmin，锤片线速度 107ms，功率 447kW，大多还配有供风系统用于气力输送。美国 Roskamp Champion(CPM)公司的 HM 系列水滴型卧式锤片破碎机，筛孔采用交错开孔排列布置方式，采用不同筛孔直径(324.8mm)的筛片组合使用，效率提高 1015，可通过调节锤筛间隙来控制产品粒度。荷兰 Van Aarsen 公司的 2D 系列果蔬破碎机两侧装有遥控电动换筛装置，在运行中即可更换筛板，配有自动电磁清洁系统，适应性得到提高。意大利 GBS 公司的 MSVl2025 型立式破碎机，机体内部涂覆耐磨材料显著降低了破碎机噪声。瑞士 Buhler 公司的 DFZK 一 2 型系列双立轴果蔬破碎机，自动控制系统中配备有重颗粒剔除、实时监测堵料等功能，先进合理的结构设计和动力配备使得该机的单位产量电耗相对早先机型有所降低。1.3 我国破碎技术存在的主要问题大型设备不足。虽然我国目前生产设备厂商不少,各种超细破碎设备基本上都能生产，但是，与欧美及日本等国相比,我国的大型设备明显不足。例如,国外大型气流破碎机的单机生产能力可达 10 t/h 以上,国内气流磨的单机生产能力最大只有 1 t/h 左右;再如,国外大型精细气流分级机(细粒级产品细度 d97=67m)的单机处理能力可达10t/h 以上,国内此类精细气流分级机的单机生产能力最大只有 7 t/h 左右。在超细粉体加工中,采用大型设备可以降低单位产品能耗、简化工艺和减少占地面积,从而减少单位产品的设备投资和生产成本。随着超细粉体市场的不断扩充和生产规模的扩大,对大型超细破碎和精细分级设备的需求将不断增加,如果届时国内不能生产,将不得不从国外进口。工艺控制技术落后。目前我国大多数超细破碎工艺设备及生产线基本上依赖于人工凭经验进行操作或控制,从而使产品质量不能稳定。磨耗和单位产品能耗偏高。磨耗主要与材质有关,单位产品能耗偏高主要与超细破碎设备处理能力小、破碎能量利用率低、工艺复杂等有关。特殊粒形超细粉体的生产工艺和设备落后。最明显的例子是大径厚比白云母粉,目前我国还没有能稳定加工满足市场需求的大径厚比白云母粉的。但总的来说，与国外的先进技术设备相比，我国的破碎技术仍存在一些主要问题17：(1)已研制出的各种型号规格的破碎设备中，有些在结构设计、材质及加工精度等方面，与国外先进设备相比还有一定差距；(2)产品的深加工档次低、系列少，对用户的需求针对性差；果蔬破碎机设计3(3)缺少高效的超细分级设备与破碎设备配套。第 2 章 总体方设计2.1 设计要求设计一果蔬破碎机，主要用于果蔬破碎的生产。破碎机相关参数要求为：生产率为 300500kg/h，破碎颗粒直径 2mm。2.2 破碎机结构及原理分析2.2.1 破碎机原理分析破碎方法主要有五种：(1)压碎：如图 2.1-a 所示，物料在两平面之间受到缓慢增长的压力作用而被破碎。对于大块物料，第一步采用此法处理。挤压破碎适用于脆性物料，食品加工中常用的是对辊破碎机，如对辊的线速度相等，则为纯粹的挤压过程。 (2)劈碎：如图 2.1-b 所示，物料受到楔状刀具的作用而被分裂。多用于脆性，韧性物料的破碎，能耗较低。 (3)剪碎：如图 2.1-c 所示，物料在两个破碎工作面间，如同承受载荷的那个支点(或多支点)梁，除了在外力作用点受劈外，还发生弯曲折断。多用于较大块的长或薄的硬脆性物。图 2.1 物料破碎方法示意图(4)击碎：如图 2.1-d 所示，物料在瞬间受到外来的冲击力而被破碎。冲击的方法较多，如在坚硬的表面上受到外来冲击体的打击，高速运动的机件冲击物料，高速运动的物料冲击到固定坚硬物体上，物料块之间的相互冲击等。此种方法多用于脆性物料的破碎，破碎范围很大。 (5)磨碎：如图 2.1-e 所示，物料在两工作面或各种形状的研磨之间受到摩擦，剪果蔬破碎机设计4切作用而被磨削成为细粒。多用于小块物料或韧性物料的破碎。在破碎操作上，所使用的破碎方法应根据物料的物理性质，块粒大小以及需要破碎的程度而定，实际操作时常常采用两种或两种以上的方法组合进行。2.2.2 破碎机结构分析(1)机械冲击式破碎机机械冲击式破碎机是指：利用围绕水平或垂直轴高速旋转的回转转子上的冲击组件(锤头、叶片、棒体等)对物料进行撞击,并使其在定子与转子间、物料颗粒与颗粒间产生高频度的相互强力冲击、剪切作用而破碎的设备。这种破碎机型式很多，适合于中软硬度物料的破碎。 (2)齿爪式破碎机 齿爪式破碎机可用于谷物等的破碎。它主要由进料斗、动齿盘转子、定齿盘、包角为 360的环筛和排料口等组成。定齿盘上有两圈定齿，齿的断面呈扁矩形。工作时动齿盘上的三圈齿在定齿盘的两圈齿的圆形轨迹间运动。齿爪式破碎机的特点是结构简单，破碎室比较窄，筛片包角为 360生产效率比较高，但噪声和粉尘比较大。 (3)涡轮式破碎机 涡轮式破碎机由进料口、叶轮、齿板和排料口等部分组成。物料在破碎室内受到反复破碎不仅有冲击和剪切作用，又以无数的超高速涡流加剧颗粒之间的相互摩擦，以及由于高频振动产生的挤压作用等，使物料得到充分破碎后，排出机外。该破碎机的特点是破碎物温升比较低，适合于破碎脱脂大豆、米、小麦粉、食盐、矿物质添加剂和颜料等。 (4)立式锤片破碎机 立式锤片破碎机是一种高效的超微破碎设备，与卧式锤片破碎机相比，效率高又节能，且可省去辅助补风系统和冷却系统，加上其换筛方便等特点。小型立式超微破碎机主要由转子、破碎盘、锤片、筛框、机体、供料装置及排料装置等组成。 由于下层锤片末端线速度更高，与筛片的间隙更小，锤片除对物料继续施加剪切力和冲击力外，且伴有研磨力等联合作用，使物料得到进一步破碎并借助破碎室内气流正压力，迅速通过环筛和底筛筛孔排出，完成破碎加工。 (5)卧式破碎机这是一种水平轴、双室、气流分级式破碎机，主要依靠冲击破碎原理工作，在破碎的同时能够进行分级和清除杂质。适用于莫氏硬度低于 5 级的物料，例如涂料、颜料、非金属矿、化工原料、农药等的微破碎。2.3 方案设计2.3.1 破碎方案选择通过对上述不同方案的优劣比较最终确定采用锤片式果蔬破碎机的结构，如下图所示，其由转子、锤片、主轴、喂料口、闸板、筛子、破碎室、机架等组成。果蔬破碎机设计5整个机体左右对称，转子可以正反转工作。当锤片一侧磨损后，可改变转子旋转方向，不需停车来调换锤片。5839246711.喂料斗 2.闸板 3.破碎室 4.转子 5.轴 6.锤片 7.筛片 8.出料口 9.机架图 2-1 果蔬破碎机结构图2.3.2 传动方案选择 综合考虑效率、质量、运动性能、生产条件。选择用普通 V 带传动。带传动具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，结构简单，成本低廉等优点。2.3.3 工作原理工作时,电动机通过皮带传动带动破碎机的轴高速回转，物料从喂料斗进入破碎室后,受到高速回转锤片的打击而破裂,并以较高的速度飞向筛片,与筛片撞击和摩擦后进一步破碎,通过如此反复打击, 物料被破碎成小碎粒。利用筛片孔的直径控制加工产品粒度，最后破碎成细2mm的小粉末 ，破碎后的颗粒通过筛片进入出粉管经出料口排出。锤片破碎机的工作过程主要由两方面构成:一是物料受锤片的冲击作用；二是锤片和物料、筛片和物料相互间的摩擦作用。果蔬破碎机设计6第 3 章 传动装置设计3.1 电动机选择3.1.1 电机功率的计算配用的电动机的功率 P(KW)的大小，要根据破碎机破碎小型物料的生产能力Q(t/h)来决定，不宜过大或过小。一般应按下式计算：P=(2.58.5)Q。如要求破碎得较细，系数的值可取大一点，如要求破碎得较粗，系数的值可取小一点。按照经验取 Q=300kg/h500kg/h，则：电动机的功率 P=3500=1.5kw3.1.2 电机型号选择查机械手册综合考虑选用 Y 型三相异步电动机 Y90s-2。表表 3-1 电动机主要性能电动机主要性能型 号额定功率kw满载转速minr额定电流A效 率%功率因数额定转矩最大转矩电动机质量kgY90s-21.528403.44780.782.322表表 3-2 电动机主要外形尺寸电动机主要外形尺寸电动机主要外形安装尺寸如图 3-1图 3-1 电动机外形尺寸图3.2 带传动的设计计算中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸F903102451901901401024508果蔬破碎机设计73.2.1 确定计算功率Pca=kAP=1.11.5=1.65KW （3-1） 其中 kA为工作系数，P 为传动的额定功率。3.2.2 选择 V 带的带型 根据 Pca、n1 由机械设计第八版图 8-11 选用 Y 型带。3.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速 Vdd初选主动轮的基准直径1dd由机械设计第八版表 8-6 和表 8-8，取大带轮的基准直径=40mm=20mm （3-2） 1ddmin)(dd验算带速 V=m/s （3-3） 1000603.1411ndVd95. 510006028404014. 3因为 5m/sv，作用在轴上的压力为0Fmin0)(F280.78N （3-15）min0)(F24 .165sin77.70222sin)(21min0Fz3.2.5 带轮的结构设计小带轮的材料选择HT150，由小带轮的基准直径=40mm2.5d=2.520=50mm，1dd因此小带轮可采用实心式；由机械设计基础第五版表13-10得Y型槽的结构尺寸：bd=5.3mm,ha=1.6mm,e=8mm,Z=2，da=dd+2ha=40+21.6=43.2mm，B=(Z-1)e2f=(2-1)8+26=20mm。图3-2 小带轮结构大带轮的材料选择HT150，由大带轮的基准直径=100mm2.5d=2.524=60mm，因此大带轮可采用腹板式,2dd由机械设计第八版表13-10得Y型槽的结构尺寸：果蔬破碎机设计9bd=5.3mm,ha=1.6mm,e=8mm,Z=2，da=dd+2ha=100+21.6=103.2mm，B=(Z-1)e2f=(2-1)8+26=20mm。图3-3 大带轮结构3.3 轴的设计与校核3.3.1 轴的尺寸计算计算主轴上的功率、转速、转矩1P1n1T=P=1.50.960.98 =1.38kw； （3-16） 1P2212式中为带传动的传动效率，为轴承的传动效率，12=3372r/min； （3-17） 1n=950000=9500003388.79N mm （3-18） 1T11nP337238. 1初步确定轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢，调质处理由机械设计第八版表 15-3，取。1200A17.2mm （3-19）33110337238. 1112nPAdt考虑到轴上有两个键槽，所以：19.436mm，查手册取 20mm。 （3-20） %)131 (mintdd(3)装配方案转子、套筒、转子从左边装，轴承各从两边装。(4)轴的结构如图轴的材料：轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价格便宜，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，所以本设计采用 45 号钢作为轴的材料,调制处理。果蔬破碎机设计10图 3-4 轴的结构3.3.2 轴的校核 1)求水平面的支反力 ， （为单根 V 带的预紧力） （3-NF4 .14577.7022F0z10F21） 148N 2ZF 根据A=0 109.5 （3-22） BZ1ZF154148.519154F19.5）（ =2007.2NBZF B=0 (109.5+101)+ 101=69.5 （3-23）1ZFAZR2ZF =-15819.5NAZF 2)求垂直面内的支反力 =2758.05N1YF1PF =4020.4N2YF2PF A=0 109.5=(101+69.5) +101 （3-24）1ZF2YFBYR =-92.2NBYF B=0 (109.5+101) +101=101 （3-25）1YF2YFBYR=-1727.8NAYF 3)求水平面内的弯矩图 =-15819.5=-305.5N m （3-26）AZHAFM2193.142193.14=2007.2=193.8N m （3-27）HBM2193.142193.14 4)求垂直面内的弯矩图 =-1727.8=-333.6N m （3-VAMAYF2193.142193.1428）果蔬破碎机设计11 =-92.2=-8.9N mm （3-29）VBMBYF2193.142193.14 5)合弯矩 =361.4N m （3-30）2VA2HAAMMM= 333.7N m 2VB2HBBMMM6)扭矩 T=9550000P/n =N mm （3-31）3908.43372.3819550000333.7N.m8.9N.m193.8N.m扭矩总弯矩垂直面361.4Nm.m333.6N.m水平面垂直面水平面305.5N.mAMyFMAyRFMXMARAXBRByBRBX3908.4N.mmNMHNyFNNXF15419.519.5XXMVMXTX193.14图 3-5 轴受力分析及校核图3.4 键选择与校核果蔬破碎机设计12键主要是为了实现轴上零件的周向定位来传递转距，键的形式用多种， ，根据传动的要求，键的选择根据轴的直径的不同，应该选择不同型号的键，第一处轴的直径D=20mm 选择 GB/T1096 键 6616,轴的材料是 45 号钢，且属于静联接机械设计第八版表 6-2 查得许用挤压应力为p=120-150MPa,取其平均值p=135MPa。键的工作长度为,键与轮毂的键槽的接触高度为。mmbLl10616mmhk365 . 05 . 0由机械设计第八版式 3-32 可得 （3-31） pkldT1032pMPaMPa13511920103107 .4523T-传递的转矩（N.M） ，d-轴的直径（mm） ，l-键的工作长度（mm） ；A 型，l=Lb，k-键与轮毂的接触高度（mm） ；k=ht，h 为键的高度，b-键的宽度（mm） ，t-切向键工作面宽度（mm） ，-键的许用切应力（MPa） ，P-键连接的许用挤压应力（MPa） ， P可见联接的挤压强度满足，即该键可以正常工作。第二处轴径 D=31mm 选择 GB/T1096 键 10890。轴的材料是 45 号钢。且属于静联接机械设计第八版表 6-2 查得许用挤压应力为p=120-150MPa,取其平均值p=135MPa。键的工作长度为,键与轮毂的键槽的接触高mmmmmmbLl801090度为。由机械设计第八版式 6-1 可得mmhk485 . 05 . 0 （3- pkldT1032pMPaMPa135.549318043107 .245232）T-传递的转矩（N.m）,d-轴的直径（mm）,l-键的工作长度（mm） ；A 型，l=Lb,k-键与轮毂的接触高度（mm） ；k=ht,h 为键的高度，b-键的宽度（mm） ，t-切向键工作面宽度（mm） ，-键的许用切应力（MPa） ，P-键连接的许用挤压应力（MPa） ， P可见联接的挤压强度满足，即该键可以正常工作。3.5 轴承的选择与计算3.5.1 轴承型号的选择果蔬破碎机设计13根据轴的直径的不同，应该选择不同型号的轴承。主轴通过破碎室内腔，其两端由轴承固定在机架上同时主要承受锤片高速旋转产生的径向力，同时承受一部分轴向窜动力。所以本设计选用的轴承是：深沟球轴承12。 已知此处轴径，所以选内径为 25mm 的轴承，在机械设计手册中选择mmd25深沟球轴承；查表 6-1，选择型号为 6007GB/T276-94 的轴承。另一处已知轴径为，所以选内径也为 25mm 的轴承，选择型号也为 6007GB/T 276-94 的轴承。mmd25所选的轴承基本参数如下： d=25mm， D=37mm， B=7mm。3.5.2 轴承的润滑和密封（1）润滑润滑是保证机械装置正常运转、提高其工作能力的重要的技术手段。润滑剂在机械设备工作中起如下的作用： 1）减少摩擦与磨损； 2) 散热； 3) 清洗工作表面； 4) 提高密封效果。滚动轴承的润滑方式一般根据 dn 值选择（d 为滚动轴承内径，mm；n 为滚动轴承转速，r/min） ，具体选择方法参考下表。表中所列为最低程度应采用的润滑方式。通过计算得 dn=25337260润滑脂的流动性差，不易流失，承载能力强，但发热量大，采用脂润滑时装脂量不应过多，一般填充量不超过可填充空间的1/31/2。（2）密封机械结构密封主要是防止灰尘水分等进入轴承，采用接触式密封，毛毡圈密封。3.5.3 轴承端盖的设计d0=d3+1=6+1=7mm；D0=D+2.5d3=37+2.56=52mm；D0=D+2.5d3=52+15=67mm；e=5mm；m=11；果蔬破碎机设计14 图 3-6 轴承端盖结构第 4 章 破碎装置设计4.1 破碎室设计4.1.1 破碎室参数计算破碎室参数主要由转子的回转直径 D（mm） 、破碎室宽度 B（mm）和主轴转速 n (r/min)。先确定 DB 的关系，为了降低噪音，一般采用大转子低转速，确定要根据破碎物料的品种具体分析。如果以破碎个谷物颗粒为主，要采用较小的 B 和较大的 D。由下经验公式求转子的回转直径 D(mm)和破碎室宽度(Bm)的关系：DB=0.01375 (4-1) VNKe601.50.55=1.32.8，取=1.3 (4-2)BDBD式中为经验系数，一般=0550.75，N 为配套电动机的功率，N=1.5kw.eKeK由（1）和（2）可得：D=180mm,B=164mm,主轴转速=3372r/min (4-3) 1nrv214. 360170. 0214. 36060式中 V 为锤片末端线速度，对于破碎小型物料 V=60m/s，r 为锤片末端到主轴中心的距离 mm5。4.1.2 破碎室结构设计一般破碎室的形状均采用圆形，而物料进入锤式破碎机的圆形破碎室，受到高速旋转的锤片的作用后，形成物料层，并作与锤片运动方向相同的圆周运动，这种物料层环流运动的速度为锤片速度的 70左右，圆形破碎室内的环流层由于离心力的作用，使大颗粒在外、小颗粒在内，这样既不利于排粉，又减少了粉料受打击的机会，使大部分粉料不是立即受到正面打击而破裂，而是受到偏心冲击，而受偏心冲击的物料，在冲击点与物料重心之间产生一个旋转力矩，该力矩只能使物料产生旋转运动而不易果蔬破碎机设计15破裂，造成能量的很大浪费。所以，物料在圆形破碎室所受偏心冲击现象和物料环流气流层的存在，是锤式破碎机性能低、效率差的根本原因。因此改变破碎室的形状是提高破碎效率的重要途径之一。本设计为了提高破碎效率,采用水滴形破碎室所谓水滴形破碎室，顾名思义，即破碎室的形状像水滴、筛片在破碎室内也呈水滴状。采用水滴形破碎室，可以改变物料层的分布状态，使物料的环流运动-气流层遭到有力的破坏，在水滴形破碎室内，物料由轴向喂入，进入破碎室后，先作圆周运动，然后作直线运动，产生折射后，其加速度骤然减少，产生反向加速度后，又与锤片相撞，再作圆周运动。这种周而复始的运动能有效地破坏物料的环流层，且不会出现大在外、小在内的层次分明的混合环流。物料在破碎室内处于混合状态，在混乱中大粒再次受锤片打击，而细碎的粒料、粉料则及时排出。如下图：图 4-1 圆形破碎室（左）,水滴形破碎室（右）4.1.3 锤筛间隙选择锤筛间隙是指转子旋转时锤片末端与筛板内表面之间距离，如图所示，它直接决定破碎室物料层的厚度物料层太厚，摩擦粗碎作用减弱，破碎可能将筛孔堵塞而不易穿过筛孔：物料厚太薄，则物料太易穿过，对破碎粒度有影响。间隙的大小主要取决于筛孔直径和被破碎物料的品种，对于一定物料和筛孔有其最佳的锤筛间隙。据我国系列设计果蔬破碎机的正交试验结果，推荐谷物 48mm；秸杆 1014mm。对于破碎果蔬选择 4mm8。果蔬破碎机设计164图 4-2 锤筛间隙4.2 锤片的选择果蔬破碎机的锤片的性能比较如下图所示：表表4-1 常见锤片使用性能比较常见锤片使用性能比较锤片类型 使用性能矩形锤片 通用性好，形状简单，易制造。焊耐磨合金延长使用寿命，制造成本较高。尖角锤片 适于破碎纤维质物料，但耐磨性差。环形锤片只有一个销孔，工作中自动变换工作角，因此磨损均匀，但结构较复杂。锤片是锤式破碎机最主要的工作部件，也是易损件。对于小型物料破碎，选用矩形锤片，但常规锤片材料存在一定缺陷，在锤片强化设计中，为克服低碳钢、中碳钢和特种铸铁的缺点，考虑在锤片工作棱角堆焊碳化钨合金，对锤片进行表面硬化处理，堆层厚 13mm。按中华人民共和国行业标准选择 I 型：120-40-4 SB/T 10118-92，材料为 65Mn 钢。锤片数目 Z=12.1 (4-4)BK1313028. 0式中 -锤片厚度，破碎谷物时，=24mm；破碎茎秆，=56mm；破碎骨头和贝壳，=610mmK -锤片配置密度系数，K =0.280.42，取小值时破碎粒度较大。11取整数 Z=12 片，锤片材料为 65Mn 钢，两端工作区热处理后硬度为HRC5662，采用锤片排列采 用对称交错式，轨迹均匀却，而且锤片排列左右对称，4 根销轴上的合力作用在同一平面上，对称 轴相互平衡，因此平衡性好。4.3 筛网的设计筛面是锤式破碎机的排料装置，也是主要易损部件之一，其形状和尺寸对破碎效能有重大影响。一般设在转子下半周的位置(底筛)，在破碎加工中，考虑到多物料多粒度的要求，应采用底筛或环筛。锤式破碎机所用的筛片根据中华人民共和国行业标果蔬破碎机设计17准关于锤片破碎机筛片的标准选择 2mm 厚的优质钢板冲孔制成。筛孔的形状通常是圆孔或长孔。筛孔孔径根据粒度要求设计，选取孔径为 2mm 的圆孔8。表表 4-2 筛板开孔率筛板开孔率项目孔径/mm筛孔径/mm0.60.81.01.21.522.533.54孔间距/mm1.61.82.02.22.533.544.55开孔率/%12.617.822.523.432.44046505457.6图 4-3 筛子结构4.4 转子设计 采用双圆盘转子，两转子中间用套筒和键定位，在锤片高速旋转时造成负压，实现了轴向高负压进料和高压差排料。图 4-4 转子结构4.5 进料斗的设计将喂料方式设计为径向顶部喂入，这样设计的好处是：可使该机结构紧凑，使用方便，对物料的喂入可起一定的调节作用， 增加破碎室内的风压，提高排粉能力；进料口四周均与水平面夹角为，更有利于物料的导向与进入破碎室。如图37所示。果蔬破碎机设计18图 4-5 进料斗4.6 闸板的设计采用手动控制闸板式，闸板主要是控制进料量的大小和进料速度，如下图。图 4-6 闸板4.7 其他辅助装置设计4.7.1 箱体的设计考虑到箱体的安装设计，箱体的材料为铸铁，其结构尺寸由安装距来确定。其技术要求是： 装配前所有零件进行清洗机体内壁涂耐油油漆； 在轴承润滑油杯中加入润滑油； 箱体边缘处捏合要紧凑，边缘要对齐。4.7.2 机架设计果蔬破碎机的安装，可根据体情况来确定若有固定的加工房，不需要移动时，可果蔬破碎机设计19安装在固定的水泥基础或坚固的木质机架上，用地脚螺栓固定，工作地点需要经常移动时，可把动力机和破碎机安装在同一个机架上。考虑整机的固定，采用角钢焊接成一个机架。总 结本文针对果蔬破碎机市场大，在收集了大量文献资料的基础上，结合国内外破碎机的现状提出了具体的研究方案，综合开展了果蔬破碎机的总体方案研究和结构设计，使其更具人性化。对于本次设计果蔬破碎机得出以下结论：（1）首先了解果蔬物料的特性，查资料确定物料能被锤片劈碎的线速度为60m/s 。理解了破碎的概念和现有的破碎类型，制定出用果蔬破碎机破碎物料的方案。（2）综合考虑效率、质量、生产条件，带传动具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，
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