秸秆粉碎机-机械设计专业课程设计-机械设计学大作业.

1、XXX大学专 业 课 程 设 计 说 明 书 题目： 秸秆粉碎机 学院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间： xxx大学专业课程设计任务书院（系）： 机械工程与自动化学院 教研室： 机械设计教研室学 号学生姓名专业（班级）设计题目秸秆粉碎机技术参数与要求生产率:500kg/h；物料切碎长度:10mm ；适用范围：可用于农村大院、田间；要 求：手动上料，注意安全；机器运转震动，置于平稳处。工作量1. 总装配图一张，0#；2. 机架焊接组件图， 1#；3. 设计计算说明书一份工作计划1. 方案拟订 2天2. 设计计算 3天3. 绘制总装图 9天4. 绘制机架焊接组件图

2、2天5. 编写设计计算说明书 1天6. 答辩 1天成绩评定图面(50)说明书(20)答辩(20)平时(10)总分 成绩： 指导教师签字： 2016年 1 月 9 日 目录第一章 绪论21.1 研究内容的现状21.2 选题意义4第二章 总体方案设计52.1设计任务抽象化52.2确定工艺原理52.3 确定加工工艺方案，画工艺路线图52.4功能分解，画出功能树62.5确定每种功能方案62.6确定边界条件72.7方案评价，确定一种方案72.8画出整机的方案简图72.10主要参数确定82.11 循环图9第三章 执行系统的设计计算93.1动刀的原理分析及设计计算93.1.1 动刀原理93.1.2 动刀片的

3、受力分析10（1）直刃口动刀片的受力分析10（2） 圆弧刃口动刀片的受力分析14 (3)动刀片的受力特性曲线153.2 喂入机构设计17第四章 传动系统的设计计算184.1 运动与动力参数的设计计算184.1.1电机的选择184.1.2总传动比计算及传动比分配184.1.3各轴转速、功率及转矩的计算194.2 传动零件的设计计算204.2.1 v带的设计计算204.2.2II轴上斜齿圆锥齿轮设计计算224.2.3链传动设计计算234.3轴的校核24 4.4轴承的验算25第五章 结论26参考文献270 第一章 绪论1.1 研究内容的现状中国农作物秸秆资源量大面广，每年产出量多达6.4亿t，且随着

4、农作物单产的提高，秸秆产量也将随之增加。现阶段其用途大致可分为4个方面:秸秆还田;牲畜饲料;替代能源;工业原料，约占12.7%的剩余秸秆就地焚烧或闲置。各种用途所占比例如图l.1所示(高祥照等，2002)。 图1.1中国农作物秸秆的主要用途(1)秸秆还田秸秆还田是目前秸秆利用的最主要方面，据统计，2000年我国主要粮食作物秸秆粉碎还田的面积占其种植面积的58.6%(韩鲁佳等，2002)。秸秆还田的方法分为整株还田技术、粉碎还田技术、有根茬切碎还田技术和传统沤肥还田技术。配套的秸秆还田设备有粉碎还田机、灭茬机、收获还田机和水田埋草机等。目前，经过对秸秆还田技术和配套操作规程等的研究，秸秆直接还田

5、在我国已有了一定面积的推广应用。在“八五”期间，秸秆直接还田技术规程研究取得了重要突破，已经制定出了包括华北、西南、长江中游区、江苏水早轮作区和浙江三熟制种植区的麦秸、玉米秸、稻草直接翻压还田的技术规程，包括还田方式、秸秆数量、施氮量、土壤水分、粉碎程度、还田时间以及防治病虫害、杂草等方面的技术要求，实践证明适量的秸秆还田能有效增加土壤的有机质含量，改良土壤，培肥地力(黄忠乾等，1999)。(2)牲畜饲料秸秆用作饲料，在中国主要是以秸秆养畜、过腹还田的方式进行的。未经任何处理的秸秆，不仅消化率低，粗蛋白和矿物质含量低，而且适口性差。为提高饲料的适口性和营养价值，近年来普遍采用氨化、微生物发酵贮

6、存、热喷、揉搓等技术处理，目前全国的年加工处理量约1000万t，已开发出的加工设备有氨化炉、调质机、青贮收获机、揉搓机、压饼机、热喷设备等。(3)替代能源据全国农村可再生资源统计资料显示(2001)，“九五”期间，秸秆能源用量仍占农村生活用能的30%-50%。传统的秸秆利用方式是直接燃烧，因其密度小，灰分多，己不再适应农民生活水平的需要，国内现行的秸秆优质能源利用技术，除了本文所要研究的秸秆压缩成型技术以外，还有秸秆气化集中供气技术、秸秆制取沼气技术、秸秆燃料热风烘干技术等。秸秆热解气化技术把细软、松散的低品位秸秆转换成清洁的高品位气体，热效率可达40%。气相燃料速度快，热量输出可以控制，在烘

7、干木材、茶叶、饲料和代替燃油发电及农村居民炊事等方面己有成功应用。部分气化炉和配套装置己经批量生产，进入实用推广阶段。目前全国己有350余处秸秆气化集中供气示范点，主要集中在山东、河南、江苏、河北、山西、北京、陕西等。仅山东就有170余处(韩鲁佳等，2002)。秸秆制取沼气技术，近年来经攻关研究在技术上有了较大突破，解决了秸秆易结壳、出料困难和发酵不充分的难题。干发酵工艺则有助于节约建池费用，提高池容利用率，目前该技术在北方应用较多。秸秆燃料热风烘干技术是将成捆或经预处理的秸秆加入由两段燃料室组成的高效燃料炉，燃烧产物经过离心除尘可得到洁净的热烟道气，产生的热风温度可以调节(60-800)，含

8、烟尘量小于20mg/m，尤其适宜于高湿物料，如粮食、木材、饲料、鸡粪、酒糟等的烘干(马学良，1995)。(4)工业原料秸秆作为工业原料主要用于工业造纸，占秸秆总产出量的2.9%。其它目前正在兴起的研究与应用有:南京林业大学将秸秆压缩成型制作秸秆板材，建筑墙体材料，包装材料等;西北农大开展模压制品的研究，如一次性快餐盒、托盘、家具构件和建筑构件等;辽宁省农科院研制成功秸秆皮镶分离及其综合利用技术;另外一些科研院所采取生物技术的手段发酵生产乙醇、糠醛、苯酚、单细胞蛋白、燃料油气、工业酶制剂等。由于秸秆还田数量有限，作饲料其营养价值不高，因此要真正解决秸秆的合理利用问题，关键在于研究秸秆的能源化和工

9、业化利用技术。1.2 选题意义中国是农业大国，也是秸秆资源最为丰富的国家之一。历史上，中国有利用秸秆的优良传统，农民用秸秆建房蔽日遮雨，用秸秆烧火做饭取暖，用秸秆养畜积肥还田，合理利用秸秆是中国传统农业的精华之一。在传统农业阶段，秸秆资源主要是不经任何处理直接用于肥料、燃料和饲料。随着传统农业向现代化农业的转变以及经济、社会的发展，农村能源、饲料结构等发生了深刻变化，传统的秸秆利用途径发生了历史性的转变。在经济发达的地区，秸秆低效不清洁的直接燃烧利用方式已不适应农民生活水平提高的需要，富裕起来的农民迫切需要优质、清洁、方便的能源。农业主产区秸秆资源大量过剩问题日趋突出，农民就地焚烧秸秆，不仅带

10、来污染大气的严重后果，还因烟雾造成了附近机场飞机不能下降，高速公路被迫关闭的严重社会问题，引起了全社会的关注。我国政府十分重视秸秆禁烧和综合利用问题，1999年4月，国家环境保护总局、农业部、财政部、铁道部、中国民用航空总局联合颁发了秸秆燃烧和综合利用管理办法。办法要求:禁止在机场、交通干线、高压输电线路附近和省辖级人民政府划定的区域内焚烧秸秆，到2005年，各省、自治区的秸秆综合利用率将达到85%。科技部组织力量研究推广秸秆综合利用技术，并把秸秆综合利用技术列入国家“九五”、“十五”科技攻关计划。农作物秸秆经粉碎或切碎后机械压缩成燃料块，能有效地改变其燃料特性，热值接近中质烟煤，平均为167

11、36kJ。压缩成型技术为秸秆燃料异地运输使用创造条件，可以作为生物煤供应工业生产和居民使用，同时也是很好的气化原料，对推广气化炉有促进作用。压制成型的秸秆块也可以进一步炭化处理，得到木炭和活性炭，可广泛用于冶金、化工、环保、生活燃料。另外，利用压缩成型技术可以将秸秆模压成不同形状和用途的产品，如一次性快餐盒、盘、碟、包装盒、工业托盘、育苗容器、人造纸板、瓦楞纸等。本研究以棉秆等硬茎秆为研究对象，通过对秸秆原料特性的分析，确定切碎原理和方法，设计出动力消耗低、粒度大小满足压缩成型要求的秸秆切碎机。推动我国目前综合开发利用农作物秸秆资源的技术创新和实际应用。第二章 总体方案设计2.1设计任务抽象化

12、收割的秸秆配套动力黑箱切碎物料 图2.1黑箱2.2确定工艺原理落入收料箱刀具转动切碎秸秆齿滚转动，传送秸秆秸秆送入入料口图2.2 功能结构图2.3 确定加工工艺方案，画工艺路线图输出切碎秸秆输送秸秆秸秆入料口图2.3 工艺路线图2.4功能分解，画出功能树齿滚传动主功能刀组切割秸秆粉碎机电机动力功能 ：图2.4 功能分解图2.5确定每种功能方案表2.1功能解分功能解 法12A动力源电机汽油机B刀组切割转动切割往复运动切割C输送齿滚转动人工推送D输出重力有功能解可知：共有2×2×2×1=8种方案2.6确定边界条件配套动力，切碎物料进入收料箱2.7方案评价，确定一种方案

13、根据经验对方案进行筛选： 动力源：电动机，可以在田间或是在家中大院进行工作。 刀组切割：转动切割，运动形式简单，便于安装。 输送方式：齿滚转动,入料量均匀，安全。2.8画出整机的方案简图21 图2.5功能分解图1-上、下齿滚 2-刀组（定刀、动刀） 2.9 总体布局图 1.喂入机构2.喂入槽3.切碎刀4.带传动5.电动机图 2.6 总体结构示意图2.10主要参数确定 生产率:500kg/h 物料切碎长度:10mm 动刀数:2; 动刀转速:550r/min; 喂入齿辊转速:85r/min: 物料切碎长度:10mm; 配备动力:2.2kw2.11 循环图秸秆长度图2.7 循环图刀组切割齿滚传动第三

14、章 执行系统的设计计算 3.1动刀的原理分析及设计计算 3.1.1 动刀原理 动刀是秸秆切碎机的重要工作部件,动刀片和抛送叶片安装在3个互呈120°的刀架上(如图3.1)。切碎机工作时,动刀片和抛送叶片在刀架的带动下绕轴O旋转(如图3.2),动刀片M N 由饲料喂入口的J 点开始切割物料, 到L 点完成一次切割。3个动刀片依次工作实现青饲切碎机的连续切割工作。 1.定刀片2. 饲料层3. 动刀片4. 抛送叶片5. 刀架图3.1切碎器结构简图图3.2切碎机工作分析图在图3.2 中,可将动刀片A 点的速度v 分解为垂直于刃口的速度vn 和沿着刃口方向的速度v t; v 与v n 之间的夹

15、角称为滑切角S, tanS称为滑切系数,它的值可以反映滑切作用的大小;动刀片M N 与在KL 附近安装的定刀片之间的夹角称为钳住角x(或推挤角),该角不能过大, 否则物料会被推移, 不利于机器切割22。3.1.2 动刀片的受力分析 （1）直刃口动刀片的受力分析直刃口动刀片设计尺寸如图5.3, 为了便于分析,其受力情况简化为如图5.4 所示情况(假设不考虑物料喂入力的影响)。设动刀刃上任意一点A 受力为F , 它可分解为沿着刀刃方向的滑切力P 和垂直于刀刃方向的正压力N z 22 , 其中 N z= (5.1) P = fN z (5.2) F = (5.3)式中： q比阻, 即单位刃口长的切割

16、阻力S 参加切割的刃口长度f 切割的滑动摩擦因数图3.3直刃口动刀片结构简图图3.4直刃口动刀片受力简图各种饲料具体的q 值应由试验确定(本研究取用玉米秸秆) ; 切割玉米秸秆时S、q 关系见表5.1。f 与滑切系数tan的关系见表3.2。表3.1切割玉米茎秆时与q 的关系/0 102030405060117.11112.791.63 75.4668.1155.8640.18表3.2tan与f 的关系tan00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0f00.0420.0820.1120.1400.1840.2100.2420.2530.3300.340正压力矩 (N z 力对

17、O 点的力矩) 为 T 1= N z (5.4)滑切力矩（P 力对O 点的力矩) 为 = P (5.5)求解直刃口动刀片在切割玉米秸秆时所受的力和力矩的步骤如下:(1) 根据已知切碎器的设计参数: 最大推挤角Vmax为68°, 切碎器回转中心距定刀的高度为90 mm ,回转中心到喂入口的最短距离为150mm , 喂入口宽度为380 mm , 高度为110 mm , 见图3.5。 图3.5 参数图(2) 过回转中心O 作垂直于M N 线的直线OG,垂足为G; 以O 为圆心,OG 为半径绘圆, 量得转角R为63°(见图3.6)。图3.6 刃口动刀片运动轨迹图(3) 将转角R 分

18、成若干份, 在圆O 上得出相应点, 并过这些点分别作圆O 的切线, 此切线即为刀片在不同转角时的刃口线, 各刃口线在喂入口内的长度即为切割刃口长S。将不同位置的S 的中点与回转中心O 相连, 得出滑切角、推挤角。(4) 由以上图表及式(1) (5) 即可求出q、f 、N z、P、F、。数据整理后见表3.3。表3.3 刃口动刀片数据表序号/()/()/mmq/NfNz/NP/NF/NT/NT/Nm106860041.00.32000000210585534.5844.80.270154.744.3160.913.85.8320485066.6757.10.220380.283.7389.342.

19、011.04303842112.5567.00.170754.8127.3765.5110.416.85402833192.8274.00.1301426.8185.61438.9280.224.46452329255.4478.70.1102010.5201.32020.6481.025.67501825359.4586.70.0803123.7250.13133.7913.432.98511722386.7290.20.0753488.1261.73497.91147.534.49561120317.6193.40.0672969.7201.92976.61085.526.61060817

20、208.8697.80.0612042.6124.72046.4840.016.411635140106.50.04700000（2） 圆弧刃口动刀片的受力分析圆弧刃口动刀片设计尺寸如图3.7, 它的安装尺寸与直刃口动刀片的安装尺寸相同。为了便于受力分析(假设不考虑物料喂入力的影响)将其简化为一段圆弧(见图3.8)。设圆弧上任意一点A 受力为F ,过A作圆弧切线B C,则= OA G, 力F 可分解沿切线方向滑切力P 和垂直于切线方向正压力图3.7 弧刃口动刀片结构简图图3.8 弧刃口动刀片受力简图求解圆弧刃口动刀片在切割玉米秸秆时所受的力和力矩的基本步骤与直刃中的步骤基本相同, 但略有不同之

21、处是: 直刃步骤中的位于喂入口中的刀刃线在此作为圆弧刃的弦来处理, 在此基础上在喂入口中做出圆弧刀刃线(图5.9)。S 为圆弧刃落在喂入口中的圆弧长度; 取圆弧的中点,将其与回转中心O 相连,并做出过中点的圆弧切线, 可得、。将数据整理成表3.4。图3.9 弧刃动刀片的运动轨迹图(3)动刀片的受力特性曲线综合表3.3、3.4 做出两种动刀片各个参数随转角变化的综合对比曲线, 如图3.10、3.11 所示。图3.10动刀片的推挤角、滑切角随转角的变化曲线图3.11 刀片的正压力N 和滑切力P 随转角R 变化曲线表3.4 圆弧刃口动刀片数据表序号/()/()/mmq/NfNz/NP/NF/NT/N

22、T/Nm106860041.00.32000000210585534.5844.80.270154.744.3160.913.85.8320485066.6757.10.220380.283.7389.342.011.04303842112.5567.00.170754.8127.3765.5110.416.85402833192.8274.00.1301426.8185.61438.9280.224.46452329255.4478.70.1102010.5201.32020.6481.025.67501825359.4586.70.0803123.7250.13133.7913.432.9

23、8511722386.7290.20.0753488.1261.73497.91147.534.49561120317.6193.40.0672969.7201.92976.61085.526.61060817208.8697.80.0612042.6124.72046.4840.016.411635140106.50.04700000(4) 分析结果讨论(1) 在图3.10 中, PCCIV 15.0S 青饲切碎机的动刀片在切割过程中, 推挤角和滑切角随着切割转角 的增大而急剧减小; 在0° 20°转角内, 推挤角很大, 饲料有被推挤到喂入口右侧的趋势。(2) 通过对两种

24、刀片的推挤角、滑切角变化曲线的对比分析可看出, 在切割过程中当< 50°时, , ; 直刃口动刀较圆弧刃口动刀对饲料的推挤趋势要大; > 50°时, 情况相反。直刃口动刀比圆弧刃口动刀在切割过程中所受阻力要逐渐减小。(3) 由图3.11 可以看出, 动刀片在切割过程中, 刀片所受的正压力很大而滑切力P 相对很小, 砍切作用远大于滑切作用, 因此PCCÌ 1510S 青饲切碎机对饲料的切割过程主要以砍切为主, 滑切为辅。(4) 在图3.11 中, 将两种刀片的正压力和滑切力曲线进行对比可以看出, 直刃口动刀片的滑切力P与圆弧刃口动刀片的滑切力P 在变化过

25、程中大小大致相当。当< 48°时, 直刃刀正压力N z 小于圆弧刃刀正压力, 此时直刃动刀比圆弧刃动刀利于滑切; 当> 48°时, 直刃刀正压力N z 大于圆弧刃刀正压力, 此时圆弧刃动刀比直刃动刀利于滑切。3.2 喂入机构设计喂入机构由喂入槽、喂入辊和压紧装置等部件组成。它的作用是将物料以一定的速度喂入切碎器，并在喂入的同时，将其夹住、压紧、无滑动，以保证切碎质量，即切碎颗粒长度均匀、切口平整。主要结构简图见图3.5。上喂入辊的动力由切碎器刀轴传入，下喂入辊由一对圆柱齿轮和一对链轮传递动力并改变转动方向，从而获得上下喂入辊转速一致。 图3.12 喂入机构的结构

26、示意图 第四章 传动系统的设计计算4.1 运动与动力参数的设计计算4.1.1电机的选择 切碎机为农户用，电压为220V，所以在Z系列电机中选择。此系列小型直流电机有发动机和电动机两种，具有转动惯量小，调速范围广，体积小重量轻，可用于静止整流电源供电等优点。电机的工作方式是连续工作制，在海拔不超过1000m，环境空气温度不超过40时，电机能按额定功率正常运转。此系列中电动机电压等级为110V,160V,220V和440V，发电机电压等级为115V和230V，其外壳防护等级为IP21,冷却方式为IC01,IC06或者IC07。 根据前面计算得出的切碎器转速和功率消耗，选择Z型电机中的2332型电动

27、机：电压220V，额定功率2.2kW，额定转速1000。4.1.2总传动比计算及传动比分配I0 图4.1 传动系统图 （1）外联传动比分配 已知，得 （2）内联传动比分配总传动比 展开式二级锥齿轮传动，高速轴，则：取，则。 4.1.3各轴转速、功率及转矩的计算 0轴:0轴即电动机轴 I轴:I轴即高速轴传动及带动刀转动 II轴:II轴低速轴降低转速 III轴: III轴带动上辊子转动，并通过链传动将转速传到IV轴 IV轴: 带动下辊子转动 表3-1 各轴运动及动力参数将上述计算结果汇总于表3-1,以便查用。 轴序号功率P/kw转速n/(r/min)转矩T/（N M）传动形式传动比02.21000

28、21.01电机I2.112549.4536.71带传动1.82II2.03178.4108.67 齿轮传动3.08III1.9584.95219.22 齿轮传动2.1IV1.8984.95212.47链传动1.04.2 传动零件的设计计算4.2.1 v带的设计计算 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。（2）材料此处带轮的材料，采用铸铁，材料牌号为 HT200（3）确定计算功率 P ca 由参

29、考资料25表 8.7 查得工作情况系数 K=1.1，设计功率Pd=KAPd ,P=2.2KW 则Pd=2.42KW（4）选取带型 根据 P ca ，n 由参考资料25图 8.11确定选用 Z系列普通V带（5）（6）确定带轮基准直径d并验算带速v 由25表 8.6 和表 8.8小带轮基准直径（7）大带轮基准直径（8）按参考资料25式(8.13)验算带的速度带速 所以： 带的速度合适（9）确定 V 带的基准长度和传动中心距 根据参考资料25式(8.20)初定中心距：由， 取（10） 基准长度： 根据参考资料1表 8.2 ，Z系列普通V带基准长度。（11）实际中心距： （12）由参考资料25式(8.

30、7),得小带轮包角（13）查得（14）计算 V 带的根数 Z 由参考资料25式(8.26) Z=Pca/Pr=KAP/(P0+P0)KaKL KL-长度系数P0-单根V带的基本额定功率P0-计入传动比的影响时，单根V带额定功率的增量取：Z=3（15）由参考文献25式8.6得单根V带初张紧力（16）由参考文献25式8.28，得作用在轴上的力 ,4.2.2II轴上斜齿圆锥齿轮设计计算已知：p1=2.03kw n1=178.4r/min u=2.11）选择齿轮材料及精度等级.小齿轮选45钢，调质处理，大齿轮选45钢，正火处理由表查得硬度为235-255HB，取小齿轮硬度为250HB，大齿轮硬度为24

31、0HB。齿轮精度为8级.查表查得 Hlim1 =580MPa，Hlim2 =540 MPa.计算应力循环次数:N1=60njLh=60×178.4×1×(9×300×8)=2.31×108N2= N1/u=2.31×108/2.1 =1.1×108查图得 ZN1=1.1 ZN2=1.1取Zw=1.0 SHmin=1.0 Zl vR0.92查图得Hlim1=580 MPa Hlim2=540 MPa.确定疲劳许用应力H1=Hlim1ZN1ZWZlvR/SHmin=(580×1.1×1.0×

32、;0.92)/1=587MPaH2=Hlim2ZN2ZWZl vR/SHmin=(540×1.1×1.0×0.92)/1=546MPa.计算齿轮的直径 暂取K=1.2其中=60.43 mm取Z1=28， Z2=iZ1=2.1×28=59取Z2=59 实际传动比： i=Z2/Z1=59/28=2.107与理论值i=2.1相同，在允许范围内。 m=d1/Z1=60.43/28=2.16, 取m=2.5； d1=mZ1=2.5×28=70； dm1=d1(1-0.5R)=70×(1-0.5×0.3)=59.5 Vm=(dm1n1)

33、/(60×1000)=(×59.5×591.7)/(60×1000)=1.84m/s查表得： KA=1.1 (VmZ1)/100 =(1.84×28)/100=0.52查图得：Kv=1.0497.73 mmb= RR =0.3×97.73=29.32 取b=30dm=b/dm1 =0.504查得 K= 1.14K=KAKVK=1.1×1.04×1.14=1.30=449< H1=546 MPa 故安全； 2）极核齿根弯曲疲劳强度1 =arctan(Z1/Z2)=arctan(26/59)=20.980 2=-

34、1=90-18.43490 =69.020Zv1=Z1/cos1 =28/cos20.980 =29.99 Zv2= Z2/cos2 = 73/cos69.020 =203.89查表得： YFa1=2.55 YFa2=2.16 Ysa1= 1.63 Ysa2=1.85查图得：Flim1=280MPa Flim2=220MPa 查图 5-19得： YN1=1.0 YN1=1.0查图得： Yx =1.0 YST = 2.0 SFmin =1.4F1=(Flim1·YST·YN1·Yx)/SFmin =280×1×1 =400MPaF2=(Flim2

35、·YST·YN2·Yx)/SFmin =220×1×1 =314MPaF1 =(2K·T1·YFa1·Ysa1)/bd1mn(1-0.5R)2 =97.03<F1 故安全F2 =（F1·YFa2·Ysa2/（YFa2·Ysa2）=93.28<F2 故安全 3）齿轮主要几何尺寸参数计算： Z1 = 28 Z2 = 73 u=2.1 m=2.5 d1 = mz1 =70mm d2 = mz2 = 182.5mm da1 = d1+2mcos1 =70+2×2.5

36、15;cos20.980 =74.67mm da2 = d2+2mcos2 =182.5+2×2.5×cos69.020 =184.29mm df1 = d1-2.4mcos1=70-2.4×2.5×cos20.980 =64.40mm df2 = d2-2.4mcos2=182.5-2.4×2.5×cos69.020=180.35mm R=97.73mm b=30mm4.2.3链传动设计计算 已知：P=1.95kw，n3=84.95r/min，i链=1，工作情况等 确定链轮齿数初定链速V不大于3m/s,根据表4-13选用小链轮齿数z

37、1=17，则z2=i×z1=1×17=17 确定链型号和链节距由表4-14，表4-15，图4-39查得工作情况系数KA=1.5，Kz=0.9, Kp=1.0,则计算功率：P0 = KAKzP/Kp=1.5×0.9×7.97/1=10.76kw根据P0、n1由图4-37确定，故选链号20A，链节距p=31.75 验算链速VV=P×z1×n3/60×1000=31.75×17×209/60×1000=1.88m/s15m/s,故合乎要求。 确定链条数和中心距初定中心距a0=21p=21×3

38、1.75=667mm用于表示链条长度的链节数Lp，=72.82计算理论中心距取=13.727.4mm实际中心距可取660680mm并可调 计算压轴力链传动的圆周力 Ft=1000P/v=1000×7.97/1.88=4239N 压轴力系数KQ取1.2，则压轴力QF = KQ· Ft=1.2×4239=5087N 计算链轮直径小轮直径 D1=p/sin(180/ z1 )=176.38 mm大轮直径 D2=p/sin(180/ z2 )=434.96 mm4.3轴的校核轴在实际工作中，承受各种载荷。设计计算是确保轴可以承受载荷、可靠工作的重要保证。根据轴的失效形式，

39、对轴的计算内容通常为强度计算、刚度计算和临界转速计算。考虑轴的刚度、强度、及耐摩性要求，并且考虑材料成本等问题，选择了45钢，并进行调质处理，使HBS达到217-255，查机械设计手册确定轴的直径，轴的直径为23mm，轴上的键槽用于连接链轮和锥齿轮轮和齿滚，下面进行强度验算。集中载荷作用于锥齿轮，在草稿上绘制受力简图，得出：（1）锥齿轮轮上作用力大小转矩圆周力径向力轴向力 （2）求轴承上轴承的支反力及主要截面弯距截面处弯距为（3）求水平面上轴承的支反力及主要截面的弯距 截面处的弯距为 （4）截面处垂直面和水平面的合成弯距 （5）按弯距合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯距

40、和扭矩的截面的强度，取=0.6，计算应力： 查表得，由于，故安全。 4.4轴承的验算轴承座的选用及寿命计算：轴承座的选择：选择深沟球轴承，型号为60002Z型，因为主要承受径向载荷，当量摩擦系数最小。而且价格最低。轴承座的寿命计算：由设计手册可查得 6207轴承的基本额定动载荷，基本额定静载荷。具体计算如下：（1）计算两轴承的内部轴向载荷 （2）计算两轴承的轴向载荷左端轴承 右端轴承 （3）计算两轴承当量动载荷载荷平稳，查得载荷系数 同理可知：（4）计算轴承寿命 工作温度低于120度，查的温度系数 左端轴承 右端轴承 经过上面的计算，可以得出左端轴承比右端的容易失效，应该在2734.5小时也就

41、是工作3个月后换，右端的只要3年换一次就可以。第五章 结论 本文通过对秸秆粉碎加工，及对国内近似的杆类植物的情况分析，通过运算得出各组件的参数，设计出了包括齿滚传动、刀组切割等。设计成功的秸秆粉碎机适用于在玉米分手之后对秸秆处理作业模式，可完成将秸秆粉碎利用，本机可用于田间，农家大院，节省工时，减缓农村劳力不足，降低收获作业成本。参考文献1 张祖立，机械设计，中国农业出版社，2004.8。2 哈尔滨工业大学，李益民，机械制造工艺设计简明手册，机械工业出版社，2008。3 赵荣东，发展花生收获机械化迫在眉捷J，农业机械，2004。4 Cz.卡那沃依斯基，收获机械M，北京:中国农业机械出版社198

42、3。5 魏峥，三维计算机辅助设计-Solidworks实用教程，高等教育出版社，2007。6 吕翠芳，春花生高产栽培技术J，河北农业科技，2007。7 韩鲁佳. 中国农作物秸秆资源及其利用现状J，农业工程学报。2002.18(3):87-918 黄忠乾. 农作物秸秆资源的综合利用J，资源开发与市场.。1999.15 (1):32-349 胡代泽. 我国农作物秸秆资源的利用现状与前景J，资源开发。2000.16(1):19-2010 蔺公振. 轮刀切割器的工作性能试验与分析J，洛阳公学院学报。1999.17(2):52-5611中国农业机械化科学研究院农业机械设计手册：下册M北京：中国农业科学技术出版社，2007。12中国农业机械化科学研究院农业机械设计手册：下册M北京：中国农业科学技术出版社，2007。13 吴子岳等. 玉米秸秆切断速度和切断功耗的试验J.农业机报.2001.32(2) :38-41 14 王增辉等. 玉米收获机切碎部件的试验研究J，吉林农业大学1991.13(3):69-7215 王春光等. 牧草在高密度压捆时的应力松弛研究J，农业工程学1997.(3):48-5216 尤嘉陵.滑切角曲线刃圆盘式切碎器的研究J ，四川农机。1983 (3) :22-27附录 轴的有限元分析选择实体建模 GUI：Main Menu->Preferences->Stru