毕业设计（论文）-厨余垃圾粉碎脱水机的设计

1、 厨余垃圾粉碎脱水机的设计全套图纸加V信 sheji1120或扣 3346389411中文摘要厨余垃圾粉碎脱水机摘 要：由于我国厨余垃圾处理仍处于传统状态，主要有填埋，堆肥，粉碎机粉碎等方式，很难及时有效的进行处理，这就造成环境的污染、资源的浪费，所以开发一套厨余垃圾粉碎脱水机已克不容缓。本设计从粉碎和脱水入手，开发一套效率高，操作简单，环保的一体机，开发思路为粉碎机与脱水机的相结合，结构简单。对整体的设计，主要结构的分析以及各重要轴和键相关力的计算和校核。开发的厨余垃圾粉碎脱水机可以对厨房中产生的废物垃圾进行压缩，脱水，无害化处理。机器的工作原理大致为废物垃圾由进料口进入，落入粉碎机，粉碎机

2、中设计有粉碎辊进行粉碎，粉碎颗粒达到标准后进入脱水机。脱水机采用的自动螺旋压力传动。脱水率高，挤压力度大，容易成型，挤压出的物体落入蓄物箱中，待下一步处理。关键词：厨房废物垃圾，脱水，粉碎Design of kitchen waste crushing and dewatering machineAbstract:As the kitchen waste treatment in China is still in the traditional state, mainly including landfill, composting, pulverizer crushing and othe

3、r ways, it is difficult to deal with it timely and effectively, which causes environmental pollution and waste of resources, so the development of a set of kitchen waste crushing and dewatering machine can not be delayed.This design starts with crushing and dehydration, and develops a set of high ef

4、ficiency, simple operation, environmental protection integrated machine. The development idea is the combination of crushing machine and dehydration machine, and the structure is simple. The overall design, the analysis of the main structure, as well as the calculation and check of the important axi

5、s and key related forces. The developed kitchen waste crushing and dewatering machine can compress, dehydrate and treat the kitchen waste innocuously.The working principle of the machine is that the waste enters from the feed port and falls into the pulverizer. The pulverizer is designed with crushi

6、ng roller to crush, and the crushed particles enter the dehydrator after reaching the standard. The dehydrator adopts automatic screw pressure transmission. It has high dehydration rate, strong extrusion force and easy forming. The extruded objects fall into the storage box for further treatment.Key

7、words: “Kitchen waste garbage” “dehydration”“crushing”外文摘要目 录1绪 论11.1国外研究现状51.1厨房食物垃圾处理的紧迫性31.2厨房食物垃圾的特征及其危害41.2.1厨房食物垃圾的特征41.2.2厨房食物垃圾的危害51.3食物垃圾处理的方法51.3.1卫生填埋51.3.2焚烧51.3.3堆肥62发展趋势62.1本文主要研究内容73总体方案设计83.1总体方案设计要求83.1.2基本技术参数83.1总体方案设计要求83.2总体结构和布局设计93.3主要结构的设计83.3.1粉碎机93.3.2脱水机94厨余一体机主要工作部件的构件104

8、.1设计要求114.2厨余粉碎机结构114.2.1电机的选择计算114.2.2满载转同步齿轮的设计124.2.3齿辊轴的设计164.3厨余脱水机结构计算184.3.1重要轴计算214.3.2键的强度校核254.3.3输送槽主动轴载荷的计算与校核255结论27致谢281绪 论1.1国外研究现状厨房属于食物生活垃圾的卫生环境污染双重性,因其主要食物物质含水率高,有机酸和非矿物质微量元素平均含量丰富,如果处理不当非常容易直接造成食物腐烂甚至食物变质、散发各种异味甚至恶臭、传播各种有毒有害细菌和各种有害病毒, 厨余垃圾粉碎脱水机符合城市化的合理性和必要性。目前,多数发达国家已经把新房子都安装食物垃圾处

9、理机和垃圾所使用的食物粉碎机已经因为重新制定了一些相关国家法律,必须对它进行、安装。国外市场已经逐渐开始趋于成熟,美国大多数厨房都安装了垃圾粉碎机，跟洗碗机和抽烟机一样常见。美国的厨余垃圾处理器的销售量每年都在增多，美国有七成的家庭都安装了厨余垃圾处理器。韩国餐厨垃圾大多以堆肥的方式体系，日本制造厨余废物处理机已达二百五十户。经过研究数据调查，美国占59%；中国由于较大的人数，销售占全球第二；欧州等国家与日本的市场销售额依次排第三和第四。如下图所示：图1. 2020年全球厨余垃圾处理器销售量分析图1.2厨房食物垃圾处理的紧迫性随着我国经济的发展，城市生活水平的提高和人口的增长，人们在不断美化居

10、室的同时，也在追求厨房的整洁、卫生和科学化。然而，人们在厨房精工细作时，往往会忽略一个严重的问题，即食物垃圾或下角料的处理，从而造成生活垃圾的排放量急剧增长。据建设部调查统计，2001年我国城市生活垃圾清运量为135亿吨/年，占世界总量的四分之一以上，各种生活垃圾的排放量每年仍以8-10%的速度增加。由于垃圾产量的快速增加和我国垃圾处理能力的不足，给人民生存环境和日常生活带来危害。目前，我国生活垃圾的每日处理量只占了生活垃圾生产总量的45%，有近一半的生活垃圾不能及时处理而随意堆置，吃剩的食物残渣和作料等常常倒入洗涤盆的下水管内，如果不能及时处理这些，这些食物垃圾就会堵塞下水道，并且在下水道内

11、变质，发出臭味，滋生病菌，会增加疾病传播，还会引来老鼠、飞虫等有害动物，严重污染家庭和公共场所环境，给生活带来许多麻烦，严重的影响着人类的身心健康和生活环境。同时，中国的人均耕地面积不足，远远低于世界人均耕地面积的水平，可是全国未处理就堆放的生活垃圾达到60亿吨，占用土地约50万hm2，严重的浪费着宝贵的土地资源，也对土地有着极强的污染。在水资源方面，中国是世界上的缺水国家，全国六百多座城市中有四百多座城市缺水，其中一百一十座城市达到严重缺水的程度，每年，垃圾中的的重金属含量和滋生的细菌病菌无时无刻不在污染着我国的水源。在我国，对于生活垃圾地处理主要采用的技术是填埋技术，但是由于填埋的技术不过

12、关，会在处理垃圾的过程中出现二次污染的现象，同时也耗费这大量的资源和金钱，严重影响着人们的正常生活环境。由于垃圾产量的增长，我国的城市发展已经受到了影响，目前对于垃圾处理的问题，已经引起了政府的高度重视，在不断的增大投资力度，加强垃圾的处理。同时，还制定了一系列相关政策及规范，提出了“以减量化为基础，以无害化为主体，以资源化为目标”的方针。目前，根据我国的生活垃圾特性，研究开发出新的较为有效的处理技术已经成为了重中之重。近几年来，由于人类生活水平的提高，生活垃圾的成分也产生了很大变化。集中供热和煤气的广泛应用，使垃圾成分中煤灰的比例大为减少，而食物垃圾的数量却越来越大，占城市生活垃圾总量的一半

13、，并呈上升趋势。在一线城市里，每日产生的食物垃圾(如剩菜剩饭)等已经占据生活垃圾总量的一半以上。不过从不同角度来说，食物垃圾的性质也有些不同，从环境保护方面来说，食物垃圾污染着我们的生活环境，是一种很强大的污染，但是若从资源角度来看，它却是一种可再生资源，这些被丢弃的有机物可以通过生物技术变为优质的有机肥料，清除有机物后，把它们进行焚烧可以发电，对我国的电力资源是一种缓解。具有生态环境效益和社会效。表1为上海市1988-2000年生活垃圾成分调查统计以及20052015年预测。表1 1988-2000年上海市生活垃圾成分调查统计及2005-2015年预测值年份产生量有机垃圾（）无机垃圾（）纸类

14、塑料竹木布类厨余果类金属玻璃渣石19882404.302.991.941.6870.6110.941.022.913.6119903014.264.191.441.1470.0512.040.103.742.9119933358.367.541.891.9761.0911.080.724.741.8619953726.5011.211.472.1756.6611.990.913.812.2919974548.0511.781.442.2458.0612.030.584.001.8220006418.0213.931.432.8154.6612.840.854.151.26200570910.8

15、313.211.933.2162.370.835.452.70201086312.8212.982.494.4158.760.985.641.922015105015.4412.62.865.2855.780.875.361.79通过该表可见，在上海市的生活垃圾中，有机易腐败的垃圾成分(厨房垃圾)和可燃成分(纸张、塑料橡胶、织物等)占有很大比重，其中厨房垃圾是生活垃圾中有机垃圾的主要成分，而无机垃圾成分是在持续下降的。1.3厨房食物垃圾的特征厨房垃圾是居民在生活消费过程中形成的生活废物，居民区、饭店、各种企事业单位的食堂是其集中排放的场所。尽管厨房垃圾的组成、性质和产生量受社会经济条件、地区差

16、异、居民生活习惯、饮食结构、季节变化的不同而有所差别，但具备如下总体特征：1.高含水率：厨房垃圾的含水率高(水的质量分数大于80%)，这给其收集、运输和处理都带来很大的难度。垃圾渗滤水可通过地表径流和渗透作用，污染地表水和地下水，而且由于厨房垃圾单位质量的热值在2100kJ/kg左右，不能满足垃圾焚烧发电的热值要求。2.易腐烂：厨房垃圾中有机物含量高(约占干物质质量的95%以上)，易腐败发臭，易滋生病菌，会造成疾病的传播。3.营养丰富：除了有机物含量高之外，厨房垃圾还富含氮、磷、钾、钙以及各种微量元素，具有营养元素齐全、再利用价值高的特点。厨房垃圾的以上特征表明，一方面具有较高的利用价值，另一

17、方面必须对其进行适当的处理，才能得到社会效益、经济效益和环境效益的统一。食物垃圾的来源比较集中，主要是城镇菜场垃圾、餐馆饮食垃圾、家庭厨房垃圾及各种市场的瓜果皮等城镇垃圾。我国食品结构复杂，食物垃圾呈现多、硬、杂、粗等特点。1.4厨房食物垃圾的危害食物垃圾对环境的危害可以说是相当严重，长期堆积会引来害虫，老鼠等有害动物，增加疾病传播。一旦进入水中，会污染江河湖海，会引起水中生物的死亡，破坏生态平衡。变质后产生的气体也会污染空气，对人类的生活会造成各种不良影响。食物垃圾也是威胁城市居民身体健康的重大病菌的产生源头。国外权威微生物实验室对食物垃圾(泔水)中微生物进行检测的结果显示，泔水中有沙门氏菌

18、、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌等，这些细菌都是具有强烈感染性的致病菌，一旦在环境中扩散传播将对人体健康造成很大威胁。而一些农村、城市郊区的饲养户普遍用食物垃圾(泔水)饲养畜禽，这样一来，食物垃圾中的致病菌等有害物质会通过食物链转移到人体，危害人体健康。同时，食物垃圾中的油脂也是“地沟油”的主要来源。人们在食用后会发生头痛、呕吐、腹部疼痛及肠胃道疾病；废弃食用油脂经过反复油炸后，含有大量致癌物质，如苯并芘、黄曲霉素等，长期食用会导致慢性中毒，容易患上肝癌、胃癌、肠癌等疾病。所以如果能够从根源上有效处理和缓解食物垃圾不仅是保护了我们共同的家园，更重要的是保护我们自己及家人。1.5食物垃圾处理

19、的方法由于我国垃圾没实行分类管理，所以厨房食物垃圾混合在城市生活垃圾中做一般常规处理。1.5.1卫生填埋卫生填埋，是指对城市垃圾和废物在卫生填埋场进行的填埋处置。为防止对环境造成污染，根据排放的环境条件，采取适当而必要的防护措施，以达到被处置废物与环境生态系统最大限度的隔绝，称为固体废物“最终处置”或“无害化处置”。固体废物最终处置途径可归纳为两种：陆地处置与海洋处置。经验证明，陆地填埋处置是最终处置城市垃圾最经济有效的方法，这种处置方式是基于环境卫生角度，因而又称为“卫生填埋”。原理：为了防止填埋废物与周围环境接触，尤其是防止地下水污染，在设计上除了必须严格选择具有适宜的水文地质结构和满足其

20、他条件的场址外，还要求在填埋场底部铺有一定厚度的黏土层或高密度聚乙烯材料的衬层，并具有地表径流控制、浸出液的收集和处理、沼气的收集和处理、监测井及适当的最终覆盖层的设计。特点：在操作管理上必须严格限制危险废物入场处置，要对每天填埋的废物进行压实覆盖，并特别要注意封场后填埋场的维护和管理。1.5.2焚烧焚烧法是将垃圾置于高温炉中，令其燃烧充分转化为氧化物，燃烧产生的热量还能加以利用，例如供暖，发电。目前较为先进的垃圾转化能源系统可将湿度较高垃圾干燥来焚烧，焚烧效率非常高，达到95%以上。同时，焚烧炉表面的高温能将热能转化为蒸汽，用于各种方面。焚烧的优点是减量效果好，对垃圾的处理彻底，处理过程中还

21、能对产生的能量进行利用。不过缺点也很明显，垃圾中含有的某些重金属燃烧后具有毒性，会对空气进行二次污染，并且采用焚烧的方法代价昂贵，必须使用助燃剂，而助燃剂也是一笔不小的费用。所以，目前焚烧的方法在我国并非主流。1.5.3堆肥将生活垃圾堆积成堆，保温至70储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，所以，堆肥的规模不易太大。发达国家的垃圾处理原则是这样的：首先是尽可能进行回收利用，其中包括尽可能对可生物降解的有机物进行

22、回收利用如堆肥处理和厌氧消化处理；其次是尽可能对可燃物进行焚烧处理；最后是对不能进行其他处理的垃圾进行填埋。原理：利用微生物对垃圾中的有机物进行代谢分解，在高温下进行无害化处理，并能产生有机肥料。1.6食物垃圾处理器的发展及应用现状中国是世界上人口最多的国家，中国有13亿的人口，饮食消费数量巨大，加上传统不良的饮食习惯，再伴随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，生活垃圾的数量急剧增长，并以每年8%10%的速度递增。另一方面，中国垃圾无害化处理率却不到6%，环卫清运能力仅达60%。大量的垃圾在城市郊区堆积如山，以致全国有三分之二的城市深陷垃圾围城，而其中半数以上为食物垃圾。每年在餐桌上的浪费惊

23、人。以通常每万人每天一吨的餐厨垃圾量计算，每天的餐厨垃圾就有13万吨之多，一年就有5000万吨餐厨垃圾白白地浪费，也给垃圾处理行业带来了巨大的压力。为此，通过食物垃圾处理器处理厨余垃圾的方法逐渐走进了人们的视野。在国家不断倡导节能减排、环保第一的口号下，垃圾处理行业迫切需要更给力的垃圾处理方式，这也意味着其中蕴含了巨大商机。在中国各行各业竞争激烈的情况下，唯一市场硝烟稀少的垃圾处理行业，备受各类投资者关注。3月1日，国内首部以立法形式规范垃圾处理行为的地方性法规北京市生活垃圾管理条例正式实施，其中明确规定“本市鼓励净菜上市，提倡有条件的居住区、家庭安装符合标准的厨余垃圾处理器。”同时，上海也出

24、台了上海市城市生活垃圾分类设施设备配置导则(试行)，旨在有效推进生活垃圾分类，促进生活垃圾源头减量，鼓励“在区域排污管道具备条件的地区，新建的全装修住宅内，应配置厨余果皮(湿垃圾)粉碎机；其他具备条件的住宅，同时鼓励安装食物垃圾处理器。”应用现状：在国外，食物垃圾处理器已经得到了较广泛的使用，欧洲的普及率达到了70%，美国则高达90%以上，垃圾处理器几乎成为厨房内必备的用品。而目前，在国内，随着消费者生活习惯的改变，消费者正在接受食物垃圾处理器。且如今，80后对新鲜事物的接受程度越来越高。据在中国27个大中城市的调查统计，有84.3%的被访者对自家餐桌的食品安全表示担心，同时更有92%的被访者

25、愿意付出额外的代价换取家庭环境的健康保障，更有高达99%的被访者愿意付出额外的代价解决每天下楼丢弃垃圾的烦恼，这也是当前食物垃圾处理器市场火爆的原因。厨房食物垃圾处理器是一种现代化的家用电器，能够快速解决掉易腐烂变质的餐厨垃圾，从而改善消费者的生活方式。食物垃圾处理器它能够采用全新的方法来处理现代家庭中的食物垃圾：残羹剩饭、肉鱼骨刺、蔬菜、瓜皮果壳、蛋壳、茶叶渣、咖啡渣、小块玉米棒芯、禽畜小骨等，避免食物垃圾因储存而滋生病菌、蚊虫、蟑螂，减少厨房异味，从而有效促进家人健康、优化家居环境，并彻底解决下水道容易堵塞的问题。食物垃圾处理器之后，下水道油脂积累情况会得到明显改善，垃圾袋的使用量也会明显

26、减少，同时也因为带来更清洁卫生的厨房环境让消费者的健康更有保障。事实上，通过广泛使用食物垃圾处理器，还有更大的好处：能明显净化居家环境与公众环境；能有效缓解大量食物垃圾减少城市垃圾处理站的压力；来自食物垃圾处理器的处理物不会明显增加污水处理厂的处理量。这些都让食物垃圾处理器的普及应用成为一种发展的必然，也是时代的一种进步。2发展趋势近年来,随着社会发展,人们的思想精神文化生活品质文化水平不断逐步得到较大提高 ,厨余垃圾逐年增加。大量的厨余垃圾污染环境,处理厨余垃圾问题成了急需解决的问题,但我国厨余垃圾方法大部分是用垃圾填埋方式,但这种填埋方式,不利于垃圾分解。因此,所以厨余垃圾加快推广和发展厨

27、余垃圾粉碎脱水机已成为现代社会垃圾处理方式的必然方式2。（1）社会的进步加速垃圾分解技术的发展。（2）社会进步建设迫切需要配套先进的垃圾处理方式。（3）社会城市化要求垃圾清洁处理。2.1本文主要研究内容（1）结合厨余垃圾粉碎脱水机处理的工作方法和设计准则研究原理，计算机器的各项数据；（2）结合现在市场上有圾粉碎机和脱水机，设计一台厨余垃圾粉碎脱水机（3）结合机械设计所学知识对厨余垃圾粉碎脱水机机械零件进行开发和强度的校核，以达到结构合理，工作性能平稳，并保证厨余垃圾粉碎脱水机在使用过程中的安全性能3； 3总体方案设计此次设计的厨余垃圾脱水一体机主要应用于厨余垃圾处理等活动。为了达到预期的垃圾处

28、理方式，做出以下要求：（1）适用于一般常见的厨余垃圾，（2）具有结构合理，以确保厨余垃圾粉碎颗粒度达到标准（3）结构简单，易操纵，维修简单，生产效率高，如图2图2. 厨余垃圾粉碎脱水机三维图3.1基本技术参数主要针对大众型粉碎作业设计：粉碎物料抗压强度：120MPa入料粒度：（允许少量到500mm）出料粒度：100150mm生产能力：5080kg/h3.2总体结构和布局设计厨余垃圾粉碎脱水机部分应该主要包括:机械动力物料部分、传动物料部分、粉碎部分、脱水物料部分、转送物料部分等4。本产品设计方案中的厨余垃圾粉碎机主要结构包括粉碎动力装置、粉碎传动机构,螺旋桨和压榨粉碎机构、进料口和排料粉碎机构

29、等几个大部分。1.进料口2.挡板3.带轮4.底架5.电磁调速电机6.7.后轴头8.外壳9.带立式轴承座10.轴承支座11.后气缸顶板12.不锈钢管13.内饰网14.螺旋片15.前轴头16.填料箱17.携紧套18.JZQ-1000减速器19.联轴器20.液体箱21.上内饰网图3. 厨余垃圾粉碎脱水机结构3.3主要机构的设计3.3.1粉碎机当双辊式粉碎机把物料进行粉碎后，粉碎后的物料经齿轮挤压进入成品物料齿轮，快速挤压向下进入两辊子中间间,有过硬或过软物料时,粉碎机和辊子迅速转动，可使系统电机对粉碎机内弹簧自动补偿退让5。双辊轮式双轴粉碎机是利用一对圆辊同轴根据相向高度垂直平行转动的大型双轴圆辊,

30、四辊轮式四轴粉碎机则主要是利用两对圆辊同轴根据相向高度垂直平行转动的大型四轴圆辊可以来来回回进行各种粉碎机的装置联合作业1。1.底座支撑板3.粉碎机底座4.边板5.圆柱齿轮6.带轮7.电磁雕塑电机8.联轴器9.配电器10.减速器图4. 粉碎机装配图3.3.2脱水机厨余脱水机采用自动螺旋压力传动输送原理,将脱水机最末端垃圾输送到脱水机的头部尾端,伴随着机器的快速运转6。垃圾被末端输送过来快速堆积,挤榨压力和强度升高,压榨机里的原料在较大压力下被快速挤压释放出来,这样就基本实现了垃圾压榨机的功能。1. 不朽钢管螺旋片3.内筛网4.挡板5.前轴头6.填料箱7.携紧箱8.外壳9.后轴头10.上内筛网1

31、1.缸体12.3FB杆13.底架14.带立式座轴座15.后挡板16.后气缸挡板17.后梢料板18.轴承座支架19.液体箱20.联轴器21.带轮22.减速器23.电磁减速器图5. 脱水机装配图4.厨余一体机主要工作部件的构件4.1设计要求粉碎机是厨余垃圾一体机非常关键的部分，带动垃圾进行粉碎活动，且作为厨余垃圾一体机的粉碎部位，对机器处理的效果有着较大的作用，下列条件：（1）机器结构稳定，可以使机器粉碎垃圾足够平稳。（2）因为要加工垃圾等恶劣废物，要求适合恶劣工作环境，对它的强度和刚度有较大的需求。4.2厨余粉碎机结构4.2.1电机的选择计算轴和轴承重500kg,其余重100kg，总重600Kg

32、，轴的转动速度为1-2r/min。即：G=mg=100×10=1000N,如下:1.确定运行时间本次设计加速时间： 2.Vl负载速度（m/min）：l=1.2-0.66=1.2s3.电机转速： n电机=Vl÷PBn电机=VlPB=20.005=400r/min4.负载转矩TL=gMPB2=0.3×10×200×0.0052×0.9=1.73N.m5.电机转矩启动转矩：TS=2NM(JM+JL)60t1=2×636.9(JM+0.00032)60×1.2=1.25N.m必须转矩：TM=TL+TSS=2.36N.mS为

33、安全系数，这里取1.35。结合以上的计算和书本上曲线表，参数表，得出一下：电机型号电机额定功率额定转矩最大扭矩额定转速y112m-44kw26.75 N.m27 N.m1440r/min4.2.2满载转同步齿轮的设计(1)选择齿轮材料，确定许用应力根据高速传递传动方案一般选用开式同步齿轮轴带动辊2的闭式同步齿轮转动,由于机械结构的各种特殊要求使该齿轮一般为开式传动结构,一般选用闭式硬齿面传动齿轮7。同步淬火齿轮采用40cr合金表面淬火,表面为高硬度52HRC由，式中为接触疲劳强度极限，查表：图6. 齿轮的接触疲劳极限Hlim=1200N/mm2，ZN为接触强度寿命系数。应力循环次数可以按公式：

34、N=60njLh式中n为齿轮的转速r/min；J为齿轮每转一圈时同一齿面的啮合次数n；Lh为齿轮的工作寿命h；计算可得两齿轮的应力循环次数：N1=60n1jLh=60×75×1×24000=1.08×108，N2=N1/i可推得N2=1.08×108，ZN1=1.18，ZN2=1.18SHmin为接触强度计算的最小安全系数，通常SHmin，这里取SHmin.代入公式可得H1=1200×1.181=1416N/mm2H1=1200×1.181=1416N/mm2许用弯曲应力：公式：式中是弯曲疲劳强度极限，在大多数情况下，采用该

35、图的中下限。此处，结合材料和热处理方法计算得，YN1为弯曲强度疲劳寿命系数，按应力循环次数N查手册得，YN1=YN2=1，YX为弯曲强度尺寸系数，查图得YX=1， SFmin为弯曲强度最小安全系数。则代入公式可得F1=F2=500N/mm2图7. 弯曲强度尺寸系数(2)齿轮的参数设计确定齿轮精度等级，按v1=(0.0130.022)n13P/n1估取圆周的速vt=1.282.15m/s，在推荐值1725齿数多则模数小中选取z1=25，中心距A是两个研磨辊由中心距为500 mm的同步齿轮驱动，所以得到齿轮的中心距为a=500mm。由公式a=m(z1+z2)/2 模数：m=2a/(z1+z2)=2

36、×500/50=20mm分度圆直径：d1=mz1, d1=500mm圆周速度 v=d1n1/60000计算可得v=3.14×500×75/60000=1.96m/s与估取圆周范围速度之内合适齿宽 b=dd1=0.6×236.2=136.32mm 圆整得b=140mm(3)齿面接触疲劳强度校核计算小轮分度圆直径d1，得齿宽系数 ，按齿轮相对轴承为非对称布置可取转矩T1=21392000NmmKA使用系数，可取KA=1KV动载系数，由推荐值KV=1.2取KV=1.2K齿间载荷分布系数，由推荐值K=1.1取K=1.1K齿向载荷分布系数，由推荐值K=1.1取K=

37、1.1载荷系数K， K=KAKVKK=1×1.2×1.1×1.1=1.45材料弹性系数ZE，取ZE=189.8N/mm2节点区域系数ZH，（=0,x1=x2=0）取ZH=2.5重合度系数Z ，由推荐值0.850.92 取Z=0.87故d13ZEZHZH22KT1du±1u=3189.8×2.5×0.87141622×1.45×213920000.81+11通过上述计算得d1236.2mm由于500>236.2，故齿面接触疲劳强度满足要求齿宽b b=dd1=0.6×236.2=136.32mm 圆整得

38、b=140mm(4)齿根弯曲疲劳强度校核计算 ，系数YFa 查机械设计手册可得 YFa=2.62 图8. 齿形系数YFa图9. 齿形系数Ysa应力修正系数YSa 查表得小轮 YSa1=1.59重合度得重合度=1.66重合度系数Y=0.25+0.75/=0.25+0.75/1.66=0.701故由于是同步齿轮故两齿轮完全相同，则有F1<F2，F2<F，故齿根弯曲强度满足。(5)齿轮主要尺寸分度圆直径 d=500mm根圆直径df1=d1-2hf=500-2×1.25×20=450mm 顶圆直径da1=d1+2ha=500+2×1×20=540mm

39、齿宽b=140mm4.2.3齿辊轴的设计(1)初步估算轴的直径dA3Pn式中d齿辊轴直径，mm；P轴所传递的功率，kW；n轴的转速，r/min；AA=100计算齿辊轴的最小直径，放大到7%，由于两个键槽的作用 ，把上面所计算的代入公式中，可得d1.03×100×d316875=134.77mm(2)轴的结构设计(I)确定轴的结构方案轴的具体设计方案是左右反向主副副轴承和左右主副轴承分别安装自动定位环保套件和松紧装置定位套保护套从反向传动机主轴的右和左肩两端分别同时装入后先安在【2】段上,靠后在传动轴的左和右肩【3】段上松紧定位8;再分别同时装入普通胶封盖圈和两个加密的黑色油

40、漆胶封圈,最后在【1】段上分别同时安装两个反向液压传动轴和转向齿轮。齿环从现在转动轴的左边左肩右端固定位置开始装入后将齿环右端安装在【5】段上,齿环左边右肩的端面直接可以靠近在转动轴的左边右肩【4】段上进行相对轴向螺旋转动进行定位,用普通的同轴水平定位键转动齿环可以进行径向螺旋转动进行定位,中间的两个转动齿环之间相互螺旋转动进行定位,右端安装位置紧定齿环右面右端安装位置有圆圆紧固固定器和圆圆的加工铆钉螺母可以进行紧固定位,【6】段左边右端安装位置紧定圆圆加工铆钉螺纹螺母右端位置安装紧定圆圆加工花纹螺母。再在轴承右端【7】段上部装入了用右端联轴套筒安装密封件的档环和右端半轴承,靠左的轴承左肩进行

41、定位;左端半联轴器部件安装在【8】段上对靠右的轴承右肩进行定位。且传动轴承两端均设有采用自动通端密封盖并可进行精确定位和自动密封。图10. 齿辊轴(1)结构图(II) 计算每段轴的直径与长度【1】段这一段齿轮作为同步齿轮传动安装的地方,传输的转矩传送到粉碎齿轮辊(2),结合其他的结构设计方法和其他的加工工艺，使用者自己可以选择齿轮的轴径,长度一般为两轴同步传动齿轮的固定宽度。【2】段该段轴承需要安装箱式调心轴承,且要为箱式轴承上的齿轮支撑部件安装做固定垫和轴承的支承肩,估计所选用的箱式轴承为21316cck各种轴承型号箱式轴承调心传动轴承又称滚子箱式调心轴承,轴承内径为160mm,根据要求确定

42、该段轴承的内径和外宽度,且在左右轴承两端上均应按设计要求分别预留直接平行安装上部装有大型密封套的紧定套渗透盖得段的轴承整体位置10,右端应按要求预留上部安装直接装有大型密封紧定套的盖得轴承整体位置,根据确定轴承整体结构中的可靠性要求计算这一段支撑转承段的轴径,长度。【3】此段为机器的轴肩,结合传动机器进行装配时的间隙，保证机器的轴径,长度确定为30mm。【4】段该段为传动齿环式用做传动轴承的肩,轴径单位为60mm长度。【5】段该段内各段均安装两列传动齿环,轴径夹角系数分别为800mm长度。【6】段该段轨道内应同时安装紧定轴式滚动连杆螺母,轴径倾角系数固定为5,长40度。【7】段该段与【2】段作

43、用一样,轴径为30,长度60。【8】段该段线路设计需要安装使用两台半齿式高速传动系统联轴器,估算试验结果显示选取齿式传动联轴器为齿式高速传动系统联轴器(III)做轴的扭矩图弯矩图和弯矩图并计算轴承的反力轴承的反作用力如下：H水平面RH1=502000N,RH2=502000NV垂直面Rv1=65260N,Rv2=65260N由于两支撑受力基本相同，则可得:R=506000N(II)齿辊最大弯矩计算得M=607000Nm，扭矩T=13171Nm则可绘制出弯矩图和扭矩图如图2.5中的(a)和(b)：图11. 齿辊轴的计算简图(4)按弯扭合成强度校核轴的强度计算当量弯矩有公式：Mca1=M2+(T)

44、2,取折合系数Mca=6070002+(0.6×13171)2=607051Nmm，则齿辊轴上中点处当量弯矩:Mca=6070002+(0.6×13171)2=607051Nmm当量弯矩图见图2.5中的（d）轴的轴承材料采用为37simn-2mov不铬合金钢,调质经热处理。由机械教科书查得b=830N/mm2，材料的许用应力-1b=220N/mm2由公式：计算轴的计算应力为：则该轴满足强度要求4.3厨余脱水机结构计算主轴转速计算：主轴转速=输出转速×减速比主轴转速=1440r/minX1/30=48r/min压榨力F(1)=F×cosa螺旋角a=30&#

45、176;压榨力F（1）=2200NF=F(1)/cos30°=14262.42N螺旋扭矩=F×R螺旋扭矩=14262.42×0.16=2281.9NmT=9550×p/nix使用系数为1.35选定电机功率为4kw电机转速为：1430r/minP=T/n×i÷x电机扭矩T=2.2Nm结合数据我们选取了两台发动机，型号为Y-Y112M-4。基于发动机参数的自动计算和自动控制电机特性时的参数速度曲线以及电机选用不同电机参数型号时的基本参数速度统计表,13我们通常可以将其选用的该型号电机基本参数型号速度限制为为1y1y112m-4,电机最大输

46、出额定功率为4kw,额定转矩速度限制参数为2.2n.m,最大转矩为2.3n.m,额定最大转速速度限制参数为1440r/min。9根据以上计算结果所得到的数据为发电机装置选择需要使用的yy112m-4,减速机装置选择:nmrv30减速机。4.3.1重要轴计算本计算通过机械教科书计算得出， 轴的转速为45r/min，轴的功率为3.3kW ，轴的转矩为700333.33N·mm 设计轴为实心轴 材料牌号：40Cr调质 硬度(HB)：230抗拉强度：750MPa 屈服点：550MPa弯曲疲劳极限：350MPa 扭转疲劳极限：200MPa许用静应力：300MPa 许用疲劳应力：194MPa二、

47、求得轴的最小直径：设计的轴为实心轴A值为：99 许用剪应力范围：4052MPa最小直径的理论计算值：41.44mm 满足设计的最小轴径：42mm三、轴的结构造型如下：1.轴各段直径和长度直径mm长度mm8045100502.轴段的载荷信息直径mm距左端距离mm垂直面剪力N垂直面弯矩N·mm水平面剪力N水平面弯距N·mm轴向扭矩N·mm50130 00 0 0 27 3.轴所受支撑直径mm距左端距离mm4540一.弯曲应力校核危险截面X坐标长度mm轴的直径N·mm危险截面的弯矩N·mm截面的计算工作应力MPa许用疲劳应力MPa校核是否通过804527270194是二.安全系数校核危险截面的x坐标直径mm危险截面的弯矩MN·mm扭矩T MPa校核是否通过80452727是三.静校核计算：危险截面的x坐标直径mm危险截面的弯矩MN·mm扭矩T MPa截面的静强度安全系数许用安全系数Ss校核是否通过80452727142601.081.8是四.扭转刚度校核如下：圆轴的扭转角许用扭转变形°/m校核