葛根粉磨机设计

1、毕业设计(论文)课 题 名 称 葛根粉磨机设计 学 生 姓 名 学 号 系、年级专业 机械与能源工程系 10级机械设计制造及其自动化（机电一体化方向）指 导 教 师 职 称 工程师 高级工程师 二一四 年 五 月内容提要葛根粉磨机的设计在原有的粉磨机的基础上，对设计要求及工作原理进行系统分析后完成的创新设计。本文着重说明了葛根粉磨机整体结构的设计过程，包括原理方案设计，传动方案、粉磨机构、进出料装置等的设计以及主要部件的结构设计，并对部分设计结果进行校核。通过带轮传动，电动机驱动带轮转动，通过带传动使主轴转动，葛根片从进料斗进料，经过刀片将其切碎，然后由高速旋转的锤体将其粉碎，最后经滤网过滤后

2、由出料口渗出。传动方案是由大小带轮和V带实现机械的传动。切削机构是指固定在主轴上的刀片，主要作用是将片状的葛根切削成粒状，从而更好的将其粉碎。粉磨机构由锤体、锤体架、筛网及筛网架组成，高速旋转的锤体粒状葛根粉碎成颗粒，再经过筛网进行筛选，直到粉碎的颗粒大小达到筛网孔大小的要求。 Summary Kudzu grinding machine in the original design of the grinding machine, Requirements for the design and working principle of the system after the complet

3、ion of the analysis of innovative design.This paper describes the design process, the overall structure of Kudzu grinding machines, including structural design principles design, transmission scheme, grinding bodies out equipment such as the design and key components, and part of the design results

4、are checked.By the pulley drive, the motor drive pulley is rotated, the spindle is rotated by the belt drive, Kudzu sheet feed from the feed hopper through blade minced, and then the high speed rotation of the hammer milled to the final filtration through the filter after discharge from the bleed po

5、rt.Transmission scheme is implemented by the size of the V-belt pulleys and mechanical transmission. Cutting mechanism is the fixed blade on the spindle, the main role is to cut the sheet into a granular Kudzu, in order to better be crushed.Grinding bodies by the pituitary gland, the pituitary frame

6、, screen and screen frame composition, high-speed rotation of the hammer granular Kudzu crushed into granules, and then screened through a sieve until crushed achieve the required particle size sieve pore size. 目录内容提要ISummary II1绪论 1 1.1课题背景 1 1.2课题来源及意义 1 1.3国内外现状22完成课题所具有的内外部条件 4 2.1内部条件 4 2.2外部条件

7、 43加工葛根粉的工艺分析 54方案设计论证 6 4.1 葛根粉磨机的结构特点及性能分析 6 4.2葛根粉磨机方案确定 7 4.3葛根粉磨机技术要求9 4.4本章小结95传动的设计计算 11 5.1整体设计 11 5.2V带传动设计 12 5.3V带的传动设计计算 136轴、轴承、键及其锁紧螺母 17 6.1轴的设计及校核17 6.2轴承的选择与校核22 6.3键的选择与校核23 6.4锁紧螺母的设计247刀具的设计25 7.1刀具的设计25 7.2刀具的强度校核258锤体架及锤体的设计27 8.1锤体架的设计27 8.2锤体的设计279设计总结 29 9.1整体结构说明 29 9.2使用及维

8、护方法 29 9.3设计工作总结 29参考文献 31图纸目录 32致谢 33IV邵阳学院毕业设计（论文）1绪论 1.1课题背景近年来,随着我国经济建设的发展,在很多领域的生产实际中，对各种木质物料粉磨机的需求愈来愈大。根据木质物料粉磨机用途的不同，研制出满足各种要求的木质物料粉磨机已成为目前迫在眉睫的紧要任务。目前，木质物料粉磨机按工作原理可分为盘式切碎加锤片粉磨和鼓式切碎加锤片粉磨，也有直接由粉碎锤粉磨的三种结构形式。其中。盘式切碎加锤片粉磨形式因其具有结构简单、操作维修简便、粉碎效果好、生产效率高等优点而得到广泛的使用。21世纪以来，我国加工行业较改革开放初期有了很大的发展，磨粉机设备历来

9、都是我国机械业中的一项重要设备，随着近几年的环保产业的不断推进，磨粉机设备也不断朝着环保节能的方向而发展。说起磨粉机恐怕大多数人的脑海中都比较直接的将它和工业生产的矿石作料结合在一起，事实上，中药磨粉机在制药领域的重要性并不亚于工业生产中的磨粉机设备，并且在近几年可谓是发展迅速。因此在未来几年内中药磨粉机企业为了更好的发展以及迎合市场的需求，将会朝着环保、机械大型化、迎合市场需求、技术革新等方向发展。随着经济的发展,人们物质生活水平的不断提高,人们对身体的保健越来越重视。随之而来，药物粉磨的加工成为难题。虽然中国劳动力低廉，但手工粉磨的粉磨不卫生，粉末大小不均，成本相对较高。中药粉磨加工机械的

10、动力部分是电动机。它们可以代替人们的手工劳动或作为其补充。中药粉磨加工机械有一个动力部分，一个与其固定在一起或者根据操作的需要可以拆卸的工作部分与若有此必要的附配件所组成。中药粉磨加工机械的种类有很多,可分为:搅拌及揉合设备,搅合机具,切削器具,切片器具等。 本文设计的葛根粉磨机还可以广泛的应用于家庭、食品行业、药物粉磨行业等各类食用品的粉磨加工。1.2课题来源及意义通过指导老师 老师介绍，到邵阳市农业机械研究所参与一个药物加工机械设备的改进与设计，并结合生产实际作为这次毕业设计的来源。通过对葛根粉磨机的设计，熟练所学的有关专业知识，把大学期间所学的知识通过这个毕业设计整合到一起，对之前所学的

11、知识进行巩固和应用，丰富实践知识, 亲身感受所学知识与实际的应用，理论与实际的相结合，是对以前所学知识的一个初审，通过独立的设计，在此过程中发现并弥补自己的不足之处，进一步巩固和深化所学的理论知识，为即将参加工作打下良好的基础。工程振动问题是近代物理学和科学技术众多领域中的重要课题“随着生产技术的发展，动力结构有向大型化、连续化、高速化、复杂化和轻量化发展的趋势，由此而带来的工程振动问题更为突出”大多数情况下，机械振动是有害的“振动不仅会破坏机器的正常工作，加快零部件失效，降低机器设备的使用寿命和效率，甚至导致机器部件损坏而产生事故”。因此，必须将机器设备的振动量控制在其允许的范围之内“锤片式

12、粉磨机”是目前药物工业中应用最广泛的一种粉磨机机型，它主要利用高速旋转的锤片对物料产生强烈的冲击和摩擦来达到对物料粉磨的目的，具有结构简单、通用性好、适应性强、生产率高的特点。锤片式粉碎机是转子在高速旋转工况下工作的机械，如其他高速旋转机械一样，既存在静态不平衡问题，也存在旋转工况下的动态不平衡问题，这不可避免地要在工作中产生振动和噪声，从而对粉磨机的安装基础、自身结构、使用性能（能耗、效率）及工作环境带来不利影明叫。因此，锤片式粉磨机的设计制造过程与其它旋转机械一样，需要对转子进行静、动平衡校验，研究转子的临界转速、不平衡响应等动态特性，从结构参数、加工工艺和工作条件上改善转子的工作情况，减

13、小振动。 现在随着人们对保健品的需求的加大，纯粹的人工生产已经难以满足人们的需求，这次我所要设计的葛根粉磨机也是一种实用性十分强的产品，特别和以往人工粉磨葛根相比，此设计更具有安全可靠，效率高，操作简单，可以满足大批量粉磨的需求等特点。此设计产品可以满足诸多保健品粉磨的需求，提高生产力，减少人工劳动力，应用前景很广。1.3国内外现状 目前，国内用于饲料粉磨的主要机型是卧式锤片粉碎机。该机型尽管优点较多，如适应性广、工作可靠、结构简单、价格便宜、制造维修方便等，但其缺点也比较突出，这就是能量消耗大、生产率不高的问题。造成该问题的原因主要是：该机型的排放效率低于其粉磨效率；还有粉磨室内的气物环流层

14、，使细物料不能及时排出，导致重复而无效的过度粉碎。为解决这些问题，多年来，在设计上也采取了不少改进措施，如加大筛板包角、设计水滴形粉磨室、设计偏心粉磨室、加强辅助吸风等，这些措施虽也有一定效果，但受卧式锤片粉磨机整体结构的限制，难以有明显的成效。 国内外对锤片式粉磨机的研究主要集中在，诸如转子直径、粉碎室宽度、锤片末端线速度、锤体及筛网的间隙、锤片数量、锤片厚度、锤片排列方式以及吸风量等因素对粉磨机工作效率的影响上，其研究目的多在于提高粉磨效率，节能降耗“但对锤片式粉碎机的动态特性及其影响因素的研究则相对较少，关于锤片式粉碎机结构动态优化设计的研究则几乎空白”。2 完成课题所具有的内外部条件2

15、.1内部条件通过自身在校已学的知识，例如机械设计、机械制图、机械制造技术、机械原理、金属工艺学 、互换性与测量技术、电机与拖动等专业课程。2.2外部条件 （1）机械与能源工程系机械设计实验室。（2）邵阳学院图书馆里收藏的许多关于粉磨机设计方面的知识书刊和期刊。（3）网络化的机房，通过中国期刊网、中国知网、超星数字图书馆、百度文库等对相关资料进行查询。（4）计算机一台。3 加工葛根粉的工艺分析 工作时,由人工将片状葛根由进料口从进料下衬进入机体，首先受到安装在机体内部高速回转的动刀配合定刀板产生的剪切作用切割成820mm的碎段。 碎段随转子高速旋转从而在离心力作用下均匀的进入圆筒型粉碎室的四周，

16、受到在高速旋转安装在轴上的锤体架上锤体的冲击作用，物料与锤体的工作棱角及锤体发生剧烈的搓擦、剪切、撞击而逐渐细碎，达到所需要的葛根粉末加工要求。此时筛网可以根据需要将达到要求的葛根粉末成品排出机外。成品的粉末粒度大小可以是通过筛网来进行调节。 4 方案设计论证4.1 葛根粉磨机的结构特点及性能分析4.1.1结构特点 葛根粉磨机主要由转子、刀片、筛网、机体、供料装置及排料装置等组成。转子在水平状态下旋转工作。转子由锤体架和锤体组构成，转子四周均有筛网，转子上方是机壳，进料口在其侧面。机体上部为圆柱形，内有粉磨室，外有操作门,侧面进料口上可装供料装置，内部进料口装有刀片；机体下部为圆柱形，过筛网的

17、物料通过其下部排料口由排料装置送往下工序。机体联接支承粉磨机各部件，包括支撑腿、电机等，进出料口的柔性接头可起密封和隔振作用。排料装置中无需配备辅助吸风系统，这样，既省去这部分的设备投资和电耗，又解决了因吸风系统故障而产生的粉磨效率低下的问题，且减少了粉碎物料的水分损失。粉磨机工作时，该机构将筛框压靠在机体上,将转子包围，形成粉磨室，相应的安全装置可保证工作时筛框无法落下。筛网磨损需更换时，可停机卸下上箱体，取出筛网架，松开压紧机构，取出筛网，并迅速换上备用的新筛网，重新定位压紧后，装上上箱体，即可开机工作。筛网的更换实际上是在机外进行，换上新筛网的筛网架以备下次更换时使用，不影响生产。锤片也

18、配有快速装卸机构，可方便地更换磨损的锤体。转子可正反转工作，以延长锤片工作寿命。锤体按对称交错排列装在转子上，一端磨损后还可调头使用。4.1.2性能分析葛根粉磨机内重力作用比较明显。需粉磨的物料从粉磨室侧部进料口落下时，先经过刀片切碎，其运动轨迹正好与旋转刀片的运动轨迹垂直相交，从而也与高速旋转的锤体的运动轨迹垂直相交，因而，物料击中率较高。由于物料与锤体两者之间的速度相差很大，在锤体冲击作用下，物料颗粒内部迅速产生向四方传播的应力波，并在内部缺隐、裂纹、晶粒界面等处产生应力集中，物料将首先沿着这些脆弱界面粉碎，大部分物料就得到了粉磨或半粉磨，粉磨合格的细物料迅速通过周围360范围内的筛孔排出

19、粉磨室。半粉磨和未粉磨的物料继续下降,落入转子的主粉磨区域。由于锤体末端线速度更高，与筛片的间隙更小，锤体除对物料继续施加冲击力外，还伴有研磨力等联合作用，使物料得到进一步粉磨，并借助离心力和机内的气流正压力，迅速通过周围360范围的环筛和底筛筛孔排出，完成粉磨加工。葛根粉磨机在降低能耗、提高生产率方面有明显的改进。这关键在于:提高了筛落能力,有望克服锤体粉碎机排放效率低于粉磨效率的缺点。首先是由于采用了360环形筛网的结构而加大了筛理面积；其次是由于重力作用，360环形筛网的垂直筛面上粘附物料少，筛孔通过能力强，促进细物料排出，有效地提高了粉磨室的筛落能力。有效地干扰破坏了粉磨室内的气物环流

20、层，使粉磨合格的物料能及时排出，避免了重复无效的过度粉碎。这首先是由于转子锤体带来的末端线速度的差异，由于锤片末端筛网之间的间隙较大，在筛面的摩擦作用和气流作用下，以及不再受锤片推动力的影响，间隙内的环流层速度迅速降低，形成上下两层环流层的速度差异，造成上下环流层相互之间的干扰破坏作用，改善了粉磨室内的气流状态，这不仅有利于负压自吸进料和正压向外排料，而且有利于降低环流层速度，干扰破坏整个粉磨室内的环流层。4.1.3 葛根粉磨机技术条件葛根粉磨机属于食品机械，其设计应符合中华人民共和国商业部部标准粉磨机技术条件。其中1.设计、制造技术要求 (1)葛根粉磨机应把传动部件与葛根粉磨的工作部分严格隔

21、开。 (2)应有安全装置和措施。 (3)手动进料应有限位措施，并与机动进料间应有互锁装置。2.性能要求 (1)进料的大小应该设计可调。 (2)葛根粉磨应颗粒大小均匀。 (3)在进料，切割，粉磨，出料的过程中，葛根应顺利通畅，不得有诸塞现象。 (4)整机应运动平稳，不允许有异常音响，发热，冲击，卡死，漏油等现象。4.2 葛根粉磨机方案确定4.2.1传动方案设计 经过分析研究，为了减轻葛根粉末质量、以及简化传动路线、减少制造成本本机采用带轮传动加速方式，由于本机加速部分不要求严格限制的传动比，故选择带轮加速符合要求，同时采用带轮加速可以有效减少传动部分的震动。4.2.2 传动方案选择本机拟采用带传

22、动方式。其特点如下：带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成。带传动具有结构简单、传动平稳、噪音小、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低，但传动比不准确（滑动率在2%以下）；同步带传动可保证传动同步，但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声。带传动除用以传递动力外，有时也用来输送物料、进行零件的整列等。带传动的功率损失有：（1）滑动损失 摩擦型带传动工作时，由于带轮两边的拉力差及其相应的变形差形成弹性滑动，导致带与从动轮的速度损失。弹性滑动率通常在1%2%之间。严重滑

23、动，特别是过载打滑，会使带的运动处于不稳定状态，效率急剧降低，磨损加剧，严重影响带的寿命。滑动损失随紧、松边拉力差的增大而增大，随带体弹性模量的增大而减小。（2）内摩擦损失 带在运行中的反复伸缩，在带轮上的挠曲会使带体内部产生摩擦引起功率损失。内摩擦损失随预紧力、带厚与带轮直径比的增加而增大。减小带的拉力变化，可减小其内摩擦损失。（3）带与带轮工作面的粘附性以及V带楔入、退出轮槽的侧面摩擦损失。（4）空气阻力损失 高速运行时，运行风阻引起的功率损失。其损失与速度的平方成正比。因此设计高速带传动时，应减小带的表面积，尽量用厚而窄的带；带轮的轮辐表面应平滑（如用椭圆轮辐）或用辐板以减小风阻。（5）

24、轴承摩擦损失 轴承受带拉力的作用，是引起功率损失的重要因素之一。综合上述损失，带传动的效率约在80%98%范围内，进行传动设计时，根据带的种类选取。4.2.3 总体布局本机主要分为：机架部分，电机及带传动部分，进料部分，刀架部分，筛网以及锤体部分。现将本次葛根粉磨机的主要部件说明如下： （1）机架部分 机架部分采用角钢、槽钢等型材焊接而成，由于型材的使用使机架的结构简单而且造价较低，由于存在焊接变形及焊接应力的存在，故机架上的装配孔都采用焊合后配钻。 （2）电机及带传动部分 电机及带传动部分安装在机架底部，带传动底座采用槽钢焊合，同时使用标准轴承座，电机采用三相异步电动机。 （3）进料部分 进

25、料部分由进料斗、进料下壁、进料下衬及进料控制板组成，进料斗是由四块相同的钢板焊接而成，进料下壁和进料下衬都是铸造的，葛根片在进料斗里，通过进料下壁，控制板对进料的速度进行控制，通过进料下壁进料。 （4）刀片部分刀片部分是电机传动过来的高速回转运动，以实现刀具的切碎运动，由于进料斗的进料，高速回转的刀片将片状的葛根切碎成粒状，再进入型腔。其刀片通过键固和螺栓定在轴上，其轴上的螺纹为反旋（防止螺栓在轴高速旋转的时候松动，使刀片滑动，引起事故）。 （5）筛网以及锤体部分 粉磨装置由刀片、锤体、锤体架及筛网组成，葛根由进料斗进料，首先刀片将其切碎，然后由锤体进行打碎，最后经过滤网从出料口渗出。4.3

26、葛根粉磨机技术要求 本设计的各种技术参数如下： （1）电机额定功率：三相异步电机小于15kW （2）外形尺寸：小于1300600800mm3 （3）生产率：300kg/h4.4本章小结本章主要叙述了药物粉磨形式的选择，如：粉磨功能比较，生产率比较，实现刀具运动的机构比较；葛根粉磨机的技术要求，如：设计、制造技术要求，性能要求；总体布局；传动方案的选择；传动方案的设计等。5 整体设计及主要零部件的设计计算5.1 整体设计5.1.1设计参数 工作条件：连续运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，生产率为每小时300kg。5.1.2电动机选型根据测试葛根粉

27、磨锤体所需切断力为300N，主轴转速为30m/s。：机械传动轴承损失总效率为轴承效率，0.98；为V带效率，0.96；故= （5.1）10.23kw （5.2）F为切断力，300N；V为锤体速度，30m/s；为电机功率，10.23kw。 从上所知，电机选Y系列电机Y160M-4 额定功率 10.23kw 其同步转速为 1500r/min， 满载转速为 1460r/min。5.1.3各级带传动传动比分配 由选定电动机的额定转速和刀具及输送带驱动轴的转速可得传动装置的总传动比对于多级传动计算出总传动比后，应合理地分配各级传动比，限制传动件的圆周速度以减少动载荷。计算总传动比由电动机的额定转速和工作

28、机主动轴的转速=3000r/min可得总传动比： （5.3）则带轮的传动比为2.01。5.1.4计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，应首先推算出各轴的转速、功率和转矩，一般按由电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。（1）0轴（电机轴）输入功率、转速、转矩11kw （5.4） （2）轴（中间轴）输入功率、转速、转矩 （5.5） （5.6） （5.7） （3）轴（驱动轴）输入功率、转速、转矩 （5.8） （5.9） （5.10）5.2 V带传动设计5.2.1 带传动设计要求（1）带传动设计的主要内容 选择合理的传动参数；确定带的型号、长度、根数、传动中心距、安装

29、要求、对轴的作用力及带的材料、结构和尺寸等。（2）设计依据 传动的用途及工作情况；对外廓尺寸及传动位置的要求；原动机种类和所需的传动功率；主动轮和从动轮的转速等。 （3）注意问题 带传动中各有关尺寸的协调，如小带轮直径选定后要检查它与电动机中心高是否协调；大带轮直径选定后，要检查与轴承座尺寸是否协调。小带轮孔径要与所选电动机轴径一致；大带轮的孔径应注意与带轮直径尺寸相协调，以保证其装配稳定性。5.3 V带传动设计计算 （1）确定计算功率由表8-7查得工作情况系数KA=1.3，故： =KAP=1.311=14.3kw （5.11） （2）选择V带的带型根据=14.3kw 及,选用B型（3）确定带

30、轮的基准直径并验算带速 初选小带轮的基准直径 由表8-6和表8-8，取大带轮的基准直径 验算带速 按公式8-13验算带的速度 V=7.64m/s （5.12） 因为,故带速合适。 计算大带轮的基准直径 计算小带轮的基准直径 （5.13） 根据表8-8，圆整为 （4）确定V带的中心距和基准长度 根据公式8-20，初定中心距 （5.14） 初定中心距 由公式8-22计算所需的基准长度 （5.15） = 选带的基准长度取标准值 计算实际中心距a （5.16） （5）验算小带轮上的包角 根据公式8-25计算: （5.17） （6）计算带的根数z 计算单根V带的额定功率 由和,查表8-4a得,根据、 和

31、B型带中表8-4b得查表8-5得，查表8-2得,于是由公式8-26： （5.18） （5.19） 计算V带的根数z （5.20）故取z=4根 （7）计算单根V带的初拉力的最小值根据公式8-27： （5.21） 其中q由表8-3得B型带应使带的实际初拉力 （8）计算压轴力压轴力的最小值由公式8-28得： （5.22）（9）带轮结构设计查料表7-8得 则大、小带轮总宽度： （5.23）则带轮的整体设计如下图4.1图4.1带轮的总体设计则B型V带齿轮的轮槽设计如下图4.2图4.2 V带轮轮槽尺寸的设计B型V带传动的相关尺寸数据如下表4.1表4.1 B型V带传动相关数据计算功率(kw)传动比i带速V

32、(m/s)带型根数单根初拉力（N）压轴力（N）14.32.017.64B4387.572878.88小带轮直径(mm)大带轮直径(mm)中心距(mm)基准长度（mm）带轮宽度(mm) 小带轮包角125250431606 轴、轴承、键及其锁紧螺母6.1 轴的设计及校核6.1.1确定轴的材料及初步确定轴的最小直径 （1）确定轴的材料 输入轴材料选定为45号钢，锻件，调质处理。硬度217-225HBS,抗拉强度极限,屈服强度极限，弯曲疲劳极限,许用弯曲应力。 （2）求作用在带轮上的力 根据中间轴运动和动力参数,计算作用在中间轴上的力： 输入轴的功率 输入轴的转速 输入轴的转

33、矩 大带轮上的压轴力 小带轮上的压轴力 （3）初步确定轴的最小径，选取轴的材料为45号钢，调制处理，由机械设计式15.2确定轴的最小直径 （6.1）其中： 查表15-3 =115 P轴传递功率 P=3.8kw n主轴转速 n=1275 r/min 轴与带轮、刀片和转子连接，有三个键槽，轴径应增大10%15%，轴段最细处直径。6.1.2 轴的结构设计图6.1 轴的结构设计图（1）根据轴的轴向定位和零件的装配次序得到轴的基本结构图（上图6.1）（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 轴段X的设计 轴段X上安装带轮，此处设计应与带轮轮毂的设计同步进行。初定轴段X的直径，带轮轮毂的宽度为，结合

34、带轮结构,取带轮轮毂的宽度，则轴段VI的长度略长于轮毂孔宽度,带轮采用平键及固定螺栓定位。 轴段IX的设计 第IX段轴为滚动轴承，轴承用轴肩定位，同时考虑到轴承的标准尺寸，故取IX段的直径，由于安装尺寸的限制轴段X的长度。 轴段VIII的设计 轴承用轴肩定位，取轴肩高度，同时考虑到尺寸标准化，故取VIII段的直径，由于安装尺寸的限制轴段V的长度。轴段VII的设计轴段VII为固定转子的螺纹段，考虑到尺寸标准化，故取此处的，长度为。 轴段VI的设计 轴段VI上安装转子的轴段,此处设计应与转子轮毂的设计同步进行,初定轴段VII的直径，转子轮毂的宽度为，结合带轮结构,取转子轮毂的宽度，则轴段VI的长度

35、略小于轮毂孔宽度。轴段V的设计轴段V为固定转子的轴肩，取轴肩高度，同时考虑到尺寸标准化，故取VIII段的直径，由于安装尺寸的限制轴段V的长度。轴段IV的设计轴段IV上安装刀片的轴段,此处设计应与刀片轮毂的设计同步进行,初定轴段IV的直径，刀片轮毂的宽度为，结合带轮结构,取刀片轮毂的宽度，则轴段IV的长度略小于轮毂孔宽度。轴段III的设计轴段III为固定刀具的螺纹轴段，考虑到对称的关系及尺寸标准化，故取此处的，长度为。轴段II的设计轴段II为机体内部和外部的过渡轴段，此处的设计应该和箱体的设计相联系，此处的，长度为。轴段I的设计第I段轴为滚动轴承，轴承用轴肩定位，同时考虑到轴承的标准尺寸，故取I

36、段的直径，由于安装尺寸的限制轴段I的长度。表6.1从动轴各段尺寸设计各轴段直径说明各轴段长度说明轴承的尺寸决定安装尺寸的限制轴肩轴肩外螺纹大径由刀具离箱体的安全距离决定刀具安装刀具轮毂宽为62mm轴肩刀具和转子的安全距离转子安装转子轮毂宽为114mm外螺纹大径由刀具离箱体的安全距离决定轴肩箱体到轴承座的距离轴承的尺寸决定安装尺寸的限制安装带轮带轮轮毂的宽度限制6.1.3 轴的受力分析 （1）画轴的受力简图 图6.2主轴的受力简图 （2）计算各段长度 （3）计算支反力 （6.2） （4）画弯矩图HTMH1MH2T图6.3主轴的弯矩图6.1.4 轴的强度校核 （6.3） （6.4） 由弯矩图可知危

37、险截面为所在截面 （6.5） （6.6） （6.7） （6.8） （6.9） 查表得45号钢调质处理抗拉强度极限，则轴的许用弯曲应力，强度满足要求。6.2 键的选择与校核6.2.1 键的选择 键连接： 刀具与轴段IV处采用A型普通平键，型号 转子与轴段VI处采用A型普通平键，型号 带轮与轴段X处采用A型普通平键，型号6.2.2 键的强度校核 查表6-2得 第一带轮与轴连接处键的挤压应力 （6.10） 第二转子与轴连接处键的挤压应力 （6.11）第三刀具与轴连接处键的挤压应力 （6.12） 故三处键的强度满足要求。6.3 轴承的选择与寿命校核6.3.1 轴承的选择 轴承选用深沟球轴承，深沟球轴承

38、的内外圈滚道都呈圆弧状深沟，沟道半径略大于球半径。主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时，具有角接触球轴承的功能，可承受较大的轴向载荷，而且适用于高速旋转（如下图6.4深沟球轴承）。图6.4深沟球轴承 6.3.2 轴承的寿命校核 两个轴承的径向载荷 所以按轴承2进行寿命校核 根据该机的工作情况，轴承寿命按照额定动载荷的方法计算较为合理：查机械设计手册31310轴承的主要性能参数如下：r/min计算使用寿命 （6.13）所以轴承满足寿命要求。6.4锁紧螺母的设计 锁紧螺母是为了实现对转子和刀具的轴向定位。 内螺纹 外径D=56mm 宽B=10mm7 刀具的设计7.1

39、 刀具的设计 刀具的设计如下图7.1所示图7.1刀具的设计图图7.2刀具的剖视图7.2 刀具的强度校核刀具的结构如上图5.4和图5.5所示,轮毂宽B=72mm，刀具宽度,刀具长度,刀具厚度，与轴用普通平键定位。校核剪切强度 （7.1）强度合格。8 锤体架及锤体的设计8.1 锤体架的设计锤体架的设计如下图8.18.1锤体架结构图8.2 锤体的设计 锤片是葛根粉磨机的主要工作部件和易损件。据不完全统计，我国每年生产锤片耗用优质钢材约10万吨以上，每个锤片的平均使用寿命约为100-300小时。在锤片四角堆焊耐磨层以及在铬铝合金钢锤片上喷涂粉末(Cu72%，Zn28%)的方法以提高锤片耐磨性。可以使粉

40、磨机锤片的实际使用寿命已经达到1000小时，一副锤片可以粉磨物料1万吨。同时采用低、中碳钢淬火处理或在锤片工作棱角堆焊碳化钨的方法来提高锤片耐磨性。 锤片是可装卸机构，可方便地更换磨损的锤体。转子可正反转工作，以延长锤片工作寿命。锤体按对称交错排列装在转子上，一端磨损后还可调头使用。8.2锤体的结构图9 设计总结9.1 整体结构说明本次设计的葛根粉磨机总装配图见附CAD图，其主要结构有：传动机构、切碎机构、粉磨机构以及机架等辅助机构。其中传动机构为带传动，其作用是传递动力并加速；粉磨机构由锤体、锤体架、筛网、导套、螺栓和驱动轴组成。其工作原理：在壳体中安装着旋转的粉磨装置,在粉磨装置的主轴上装

41、有切碎刀具和转子。当原料由与刀具平面有一定夹角的进料槽进入后,首先由装在刀具上的切刀通过与装在机架上的底刀间的剪切作用将原料切成粒状,这些粒状的碎料经位于刀具上切刀刃口处的槽口进入型腔后部再由转子上的锤片进一步粉碎成粒度符合要求的粉料。粉碎好的粉料再由筛网筛选向下排出。由于进料槽与刀具平面有一定倾角,避免了横向切削,减小了切削阻力,进而降低了动力消耗。同时使木料在切削时受到切刀的拉力,不需进料装置即可自动进料。 机架采用角钢、槽钢等型材焊合而成，焊接时应严格控制焊接变形，同时机架上的重要配合孔位需要焊合后进行配钻以严格保证机架上零件的可装配性。9.2 使用及维护方法本设计的操作方法相对简单，只

42、需将要加工的原料放到进料斗里，并调节好进料的控制，把收集盒放在相对应的出料口，然后启动电源开关，就可以开始粉磨工作。但在使用前及日常维护时需要注意以下事项： （1）操作前需将葛根粉磨放置在水平台面上，确保机体放置平稳可靠。（2）检查刀具及锤体下是否有异物，如有异物必须及时清理，以免引起刀具损坏。（3）检查筛网是否损坏。如有损坏应及时更换，以免粉磨出来的葛根粉末颗粒过大，而不合格。 （4）本设计中轴承采用开式设计，故每50小时后都需要向相应的传动部位添加润滑油、脂。 （5）每次使用后要及时清洗刀具及机体，但务必在机体表面无残余水分之后再收藏保管。9.3 设计工作总结葛根粉磨机是广泛听取了药物粉磨加工厂用户的使用意见、查阅资料及经指导老师指点后设计的。整个设计过程包括：对葛根粉磨机的工作原理进行系统分析，选定合理的整体机构布置方案，设计传动机构、粉磨机构以及进出料机构等；利用AUTOCAD软件绘制总装