毕业设计（论文）-饲料粉碎机设计

第四章主要部件的设计与计算4.1喂入装置的构成TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c1在饲料风机的喂入装置的设计上，主要的结构形式和设计的内容是立式入料框的结构。通过上方进行喂入的形式，以及对饲料进行压紧的装置。在喂入装置的使用上，主要是将饲料进行压紧实现喂入的过程，并在使用上有一定的速度和切碎的过程，在切碎的过程中实现对变形上的考虑，为了保证在切割上的整齐程度，要求在喂入的情况下，实现对饲料厚度上的压实后进行粉碎的过程。所以对喂入锟的结构设计有以下的设计设计要求：在粉碎机的喂入辊对饲料的卷入上要求有跟大的强度和力度要求，并在卷入的速度上大于输送的速度。下喂的入辊和结构总体中的上端实现水平，和定刀在结构布置上处于同一个水平面上；（3）喂入锟的结构布置上应该尽量靠近切刀片，避免在弯曲变形等影响切割的质量。在设计过程中为了在结构上保证喂入的时候饲料在滑动上没有相对的运动情况，所以在饲料层的变化时仍能进行夹紧的过程，所以喂入辊在结构上采用星齿型的方式，其结构图如下图4-1所示：图4-1喂入框的形状4.2粉碎辊工作分析TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c1对粉碎锟的设计上，将其主要的结构形式进行分析，可以对其性能和其本身的结构参数进行分析，所以喂入锟的受力分析如下图4-2所示：图4-2粉碎辊受力分析假定厚度大小为A，则在喂入后实现压紧后的轮轴间为a，在没有变形的情况下，饲料在不受到输送装置受力的情况下，可以分析其切碎其的输送情况。可得：2fRcosα≥2Rsinα所以：因为：所以：所以可以知道夹持铰α必须在实际中小于工作的摩擦角Φ，选择饲料的直径Φ＝17～27°，当满足条件要求的时候，需要进行喂入锟直径的加大择有：将饲料卷入的极限条件：代入进行计算，可得上式计算中：为喂入辊的工作中的最小半径大小，故取r为80mm。4.3切碎器及其技术要求TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c1切割其实粉碎机的主要设计的结构部件之一，其结构如下图4-3所示，所以在切碎器的设计上的基本的技术要求如下：不产生滑切，在实现滑切的过程中可以减小阻力的大小。达到切割上的稳定性要求，才能实现对切割结构的稳定性，保证切割质量的基本要求。应满足如下切割条件：式中：，为摩擦角，设计上选择＝12°，＝38°。为推挤角的大小。即≤50°，常取＝40～50°。（3）切割阻力矩要均匀。（4）切割速度，通过查资料库有制动，最佳的切割速度的大小为35～40m/s，在设计计算上的一般选择18～37m/s。图4-3：切碎装置结构4.4自动上料机构设计计算在本次与的饲料粉碎机的上料机构的设计中，主要设计的部分是自动上料装置，由于一般的粉碎机在结构上都是人工实现上料的。所以在本次的设计中，为了实现在自动上料上的自动化水平，选择采用板链式结构进行对饲料的自动上料的过程，在板链的结构组成上。主要包括对传动机头的结构设计和输送过程中的传动系统的设计，实现在板链传动结构的稳定性和设计的可靠性。在板链输送结构的传送带等结构上实现安装和固定的作用。可以单独选择电机进行动力上的输出，更好的控制输送和过程中的传动速度。4.4.1送机输送能力的计算在本次的饲料粉碎机自动上料机构的设计上，选择使用板链式的上料系统，在输送上对传动系统进行结构方案的设计，通过查阅资料和文献，计算输送能力上的动能大小：在计算得过程中：板链运动的速度大小；可以取值：；为板链的输送面积；：输送的质量大小； 在输送饲料的过程中，采用机械化传动的工作原理，实现对饲料的输送，通过电机进行输送量的控制：=取为0.854.4.2板链输送机的阻力计算1：在对饲料向上自动输送的过程中，输送的重量为；=81.72：可以计算输送的阻力的大小为：其工作的过程中对饲料的移动阻力：在输送饲料中承载板链在输送工作中的移动阻力；在以上计算式中：—承载的重量大小， —输送中每米运动上的重量大小，L—运行的高度尺寸， —运动角度的大小。 —阻力系数的选择，见表3-1表3-1阻力系数值板输送机结构形式单链无导向装置0.25～0.35有导向装置0.35～0.4双链无导向装置0.2～0.25有导向装置0.25～0.35在本次的设计上，通过饲料输送的过程，取为0.3取为0.8，因为为22×86圆环链，查表可知其参数为，=9.4×2=18.8（2表示双链，所以乘以2）===4.4.3板链输送机功率计算（1）通过以上的计算过程，可以计算输送功率的大小为：==203.42：输送装置的工作效率，取0.8（2）计算空载的功率大小为：空载移动阻力大小；==2777.15所以：=33.3（3）可以确定平均功率的大小为：==134，选取1404.5机架设计和选择TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c14.5.1机架设计的分析在机械化设备的设计上，主要起到支撑作用的部件就是机架的结构，一般根据机械设备的总体重量和粗腰在动载荷下的支承力的大小，进行机架的结构设计，对于在机架的整个机械载荷的结构上来说，对机架结构合理的设计是很重要的一个设计过程，因为在机械设备实现运动工作的过程中，机架在整个过程中起到稳定的作用，所以在机架结构设计上，一般有以下几种结构方式，一是三角结构形式的机架，这种结构形式采用的是三角形的稳定性结构，将三角结构运用在机械设备的运转上，实现稳定性要求。还有一种是四边形结构形式的机架，采用加强筋的结构进行分段式的固定，提高了安装上的强度和刚度，上端面上的结构对于设备的安装更加的符合运动学的要求。还有一种是采用锥形结构形式的机架，实现接触地面的位置上比较宽，上端比较小，这样的结构在使用上具有更好的承载能力，也是比较普片使用的一种结构形式。所以在机架的设计上应该满足一下几点设计的基本要求：（1）机架的工况分析不管在设计上选择什么样的结构形式的机架，但是在设计上，必须根据设计的设备的动载荷和承载大小的分析，保证机架设计上满足工作的要求，保证机架在安装和运动上的顺序要求，实现可靠的承载能力。在运输和包装上达到便捷性的设计要求，更好的实现安装和拆卸的过程。所以在机架的设计上，内部和外形的结构设计上不能阻碍和干涉其他的结构形式，实现在执行上的安全性和操作上的便捷性要求，机架结构如下图4-4所示。图4-4：机架结构形式（2）机架的强度和刚度要求由于在机械设备上，机架的使用过程中和运输中的受力是很大的，所以在材料的选择和机架支撑部件的厚度选择上，都需要满足承载的强度要求，相当于在机械设备的床身一样，在使用中起到对整个设备的支撑作用，也是实现机械化设备在工作上的精度保证的一个重要的额部件，对提高设备的生产效率和加工的精度有一定的保障性作用。在生产和制造上对机架的抗冲击能力和对机械自重的承载能力，在人何条件下都要求承载最大的许用应力，满足机架设计条件的评论轻度要求。（3）机架的稳定性的要求在机械设备的设计上，为了达到机械化设备在工作中的稳定性，对机架的安装位置的设置和安装孔位结构的设计上，都需要进行机架稳定性和对设备实现的稳定性的设计分析，在整个的结构总体上实现受弯曲能力的分析，在结构上才能更好的存在失稳性的问题和部分结构在局部上存在的屈服问题，部分的不完善可能会对整体结构产生很大的影响，所以在对每个机架部件的校核上，需要满足单个零件的强度设计要求。4.5.2机架的原则和要求在实现满足机架的结构设计的前提下，对于不同承载能力的机架来说，对机架的使用环境进行分析，才能在机架设计上选择更合适的结构形式和设计材料的选择。一样在机架设计上，满足以下的设计原则：（1）机架设计的结构样式简单，实现自身的结构上材料选择比较轻的材质，抗屈服强度较高的材料。更好的实现降低机架生产制造的成本。（2）在机架的设计上，其结构的设计合理，在生产上的折弯，加工的过程中达到便捷的加工生产过程，防止在制造上过于繁琐。（3）在机架的结构上，应该考虑机架的搬运上和运输上的安全性，设计的零部件要满足安装方便，调试的过程简单，在设计上和后期的修理上更加的方便。（4）使得自身的结构上的内应力较小，避免在使用上因为温度的变化造成整体和局部上的变形等情况的出现，严重的可能会因为机架的变形造成对整个设备的损伤和对工作的影响。（5）在机架的结构设计上，应该更好的满足抗震性和安全性，实现稳定性工作的基本要求。（6）在机架的材料选择上，需要进行表面处理，通过涂油漆和发黑等工艺处理，实现材料的耐腐蚀和抗变形的能力，同时更好的提高使用上对外观的影响和材质上的变化。4.5.3机架的设计步骤（1）确定机架的基本尺寸在设计完成总体的设备的结构形式后，需要对其自身的重量和承载的重量进行分析，在机架的高度上和长度尺寸上确定操作者的活动范围等，实现在根据操作者的身高和结构形式进行机架结构的布置，符合人性化的设计要求。一般在设计上，将操作者的身高确定在平均的水平上，将机身的高度设置早操作者750mm的位置上，更加适合人工工作的基本要求。在本次的设计上，由于机械化设备的特殊原因，可以在选择上由自动化程度进行机架高度的设置，确保机械化正常的实现运行的过程。因为在生产和制造上，机架一般是属于钣金加工和焊接加工的过程，所以在制造生产上是很麻烦的，因此在设计上有需要对制造的过程进行考虑。确定其结构形状和查重大小的基本要求，才能确定制造工艺的要求，时间在材料的加工上的工艺性能。更好的分析机架在使用上的最大的载荷能力，机架在实际的工作中的荷是不一样的，所以在设计上对其运动形式进行分析，是实现本身转动上的重要参数，也是在使用上对载荷能力计算的重要内容。（4）确定机架的结构的形式根据设计的内容，更好的对机架的结构形式进行分析和选择，选择合适的结构形式，采用型材和钢管等结构样式，工字钢和槽钢等方式，都是需要根据设计的设备的大小和承载的大小进行设计的，再采用螺钉和螺栓进行连接，实现外观上的颜色确定等。在本次的饲料粉碎机的设计上，对机架的设计优势很关键的，由于饲料粉碎机属于使用上比较大型的机械化设备，对机架的设计要求强度上和刚度上都是比较高的，所以在材料的选择上，主要选择使用45号钢为主要的设计材料，更好的提高在机架结构上的强度和稳定性。

第五章传动部分设计与计算5.1传动方案设计TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c1在饲料粉碎机的结构设过程中，选择合适的传动方案是对粉碎机传动上和工作上效率的最佳体现，所以在本次的设计上，通过对饲料粉碎机的工作原理和实际动力性能的分析，选择的传动方案设计如下图5-1所示：图5-1传动路线5.2电机输出轴V带设计计算TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c1在V带的设计和计算中，传动的工作功率为，则选择的电机的转速大小为，刀轴的转速为：，可以确定传动比的大小为。（1）计算功率在计算中选则，则可以计算得到：（2）选择传送带的带型在设计上根据传动结构形式计算传动的功率大小为：，带轮穿的转速为＝1430r/min，可以通过文献内容选择Z型的普通V带结构形式即可。（3）计算带轮的传动基准和带轮的直径的选择，定义带轮直径为和。1）首先选择初选的小带轮基准的直径大小选取的过程中注意的基本原则，在设计上为了提高使用的寿命，可以选择较大的结构带轮，所以选择。2）进行带转动速度v的验算可以进行带传动速度的计算:所以在本次的设计上满足带速的传动要求，在5～25m/s范围内。3）计算传动的从动轮的直径大小（4）确定传动过程中的中心距大小a以及带的传动基准的长度大小可以取：0.7×＜＜2×则：0.7×（80+160）＜＜2×（160+80）所以：168＜＜480取：在选择上确定后，可以根据带的工作中的传动关系，计算其长度尺寸：v带的基准长度尺寸的大小为，可以进行中心距的计算为：。在设计上需要考虑安装的位置和预紧力的大小，中心距的变更范围为：（5）计算传动的主动轮上的包角的大小﹥（6）确定传动带的根数z其中＝0.97，由＝0.96，由＝0.81，由＝0.15则根取3根带。（7）确定带的预紧力，由（8）计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力）5.3辊轴V带设计计算TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c1需传动的功率，电机转速，输送辊轴转速，则传动比为。（1）确定计算功率计算功率是根据传动功率，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的。即选，则（2）选择带型根据计算功率和小带轮转速＝1430r/min由表8－8选择A型普通V带（3）确定带轮的基准直径和。1）初选小带轮的基准直径选取。为了提高v带的寿命，宜选取较大的直径。选。2）验算带的速度v计算带的速度符合带速在5～25m/s之间的要求。3）计算从动轮的基准直径（4）确定中心距a和带的基准长度初步定中心距，取0.7×＜＜2×即0.7×（80+320）＜＜2×（320+80）所以280＜＜800取取定后，根据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准长度：根据选取和相近的v带的基准长度。再根据来计算实际中心距。考虑安装调整和补偿预紧力（如带伸长而松弛后的张紧）的需要，中心距的变动范围为：（5）计算主动轮上的包角﹥（6）确定带的根数z其中＝0.97，由＝0.96，由＝0.81，由＝0.15则根取3根带（7）确定带的预紧力，由由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的预紧力应为上述预紧力的1.5倍即156N。（8）计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力）5.4带轮传动的设计计算TA\s"3．1液化石油气电脑灌装秤"\c1（1）通过前面的选取的电动机，可以确定在传动结构上其传动的功率的大小，定义为Pd，可以根据查阅相关的设计文献的工作的系数KA=1.2，即可计算如下：Pd=KAP=1.2×7.5=8.25KW。（2）选则传送带的带型：根据饲料粉碎机选择的电动机的转速大小n1=970r/min，可以通过文献得，选择皮带的代行为B型带。（3）计算传动比的大小： （4）通过传动比的大小可以计算小带轮的直径dd2=50mm： 可以通过查文献表得：dd1=140mm。（5）确定轴的工作过程中的实际转速的大小： （6）计算带速的大小： 此处dp1=dd1；（7）计算传动轴的节距，按要求可以取：a0=600mm。（8）所需基准长度： =2258.8mm查表得选取基准长度Ld=2240mm。（9）实际轴间距： =590.6mm安装时最小轴间距所需的最小轴间距：（10）小带轮包角： （11）单根V带的基本额定功率：根据dd1=95mm和n1=910r/min由表查得B型带P1=0.95KW（12）考虑传动比的影响，额定功率的增量△P1：△P1=0.11KW（13）确定V带的根数： 查表得：Ka=0.96；KL=1.11。 =2（14）单根V带预紧力： m通过查表得0.1。 =109.86N（15）计算带轮作用在轴上的压轴力： =432N

总结在本次的饲料粉碎机设计上，主要的设计方式是通过查阅相关的设计文献和参考资料，对各类有关模具设计的资料进行分析和学习，了解饲料粉碎机设计的结构方式和设计的基本原则，特别是在实际的设计过程中进行具体问题的咨询和分析，了解在实际设计上的基本要求和目的。使得我在本次的饲料粉碎机的设计上，能够在短暂的时间里面对饲料粉碎机的很多设计结构进行了深入的了解和相关的参数的确定。使得在本次的饲料粉碎机的设计上有更大的把握，实现在设计的过程中对总体结构进行了布局和零部件进行分析，达到在设计上满足广泛运用的过程，把握了本次设计的方法和设计上的工作发展的过程，对本次的设计内容有一个非常重要的设计目的和设计的意义[20]。通过本次的设计，可以更好的对我们以前所学的知识有一个更好的巩固和对相关课程有一个深入的了解回顾，相信通过本次的设计内容，可以更好的实现在未来的生活和实际的工作上，对饲料粉碎机设计有一个更加深入的体会。经过几个月的设计过程，我可以更加系统的对机械设计的书籍和相关的知识有一个很好的学习，特别是对机械制图的过程和对设计中公差等参数的查阅过程，对互换性与测量等有一个深入的研究，提高了自己的绘图能力和相关设计软件的学习。根据相关的结构设计的基本要求，实现对饲料粉碎机的总体结构和设计的装配结构进行分析，在老师的帮助下顺利的完成了每一个设计的过程。从而对CAD等的学习上有一个很大的进步，在设计的过程中，采用计算机绘图的方式，实现了对计算机绘图的更深入的学习过程。经过对论文的书写过程，更好的对word文字便捷和文字的处理上有一定的熟练度，提高了自己在饲料粉碎机设计上的基本功，更好的实现本次毕业设计的基本目的和设计的基本要求，达到本次毕业设计的要求，提高了自己的设计技能。

参考文献[1]韩长赋,陈晓华.