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文档简介

摘要目前,农业上普遍使用的是一般的破碎机,用于对农作物的秸秆、饲料等原料进行破碎。由于其效率和能量消耗较大,不能满足破碎的需要。目前市面上几乎没有专门的碾压设备,所以有必要开发一种专门的碾压玉米秸秆的设备。玉米秸秆粉碎机主要是用来在破碎玉米秸秆的过程中,降低其水分和营养成分的损失。详细的设计流程如下所示。本文首先对玉米秸秆粉碎机进行了整体设计,给出了其主要设计参数,对其主要结构特征和工作原理进行了分析。其次对粉碎机的主要工艺参数进行了分析,并对粉碎机的主要工艺参数进行了计算,其中包括粉碎机的粒度、粉碎机的产量、电动机的选用等。在主要部分,框架零件的设计和计算,包括喂料机构的组成,喂料滚筒的工作分析,上喂料滚筒的压力装置;在此基础上,对破碎装置的技术要求进行了阐述,对破碎装置的选型和破碎装置的选材进行了研究,并对驱动部件进行了设计和计算。关键词:秸秆;粉碎机;玉米第1章引言1.1课题研究的背景、目的和意义在中国,每年大概有几十亿公斤的有机饲料粮和几十亿公斤的农业栽培用的秸秆被经过了加工、碾碎,然后进行了再转换,变成了一个有机饲料。在我们的国民经济中,饲料深加工已经发展成了一个无法替代的重要支柱产业。目前,在国内和国外,对秸梗粉碎机的研究主要是围绕着物料循环层、设计理论和粉碎性能因素等几个方面展开,积极地开发出了玉米秸秆粉碎机的市场,并对其进行了研发和扩大,以此来减少其生产成本。推动我国玉米秸秆粉碎技术的普及[1]。为了改善秸秆的物理特性,就必须将农业科技和生物技术结合起来。玉米秸秆粉碎机的生产对工业焚烧农作物副产品所带来的大气污染产生了一定程度的减少,并且拓展了秸秆的综合利用范围,提高了蔬菜秸秆等水产蔬菜加工废料的综合利用率。节约资源,改善生态和环境状态,具有极其重要的实际意义[5]。1.2国内外研究现状在我国,农村地区每年的秸秆量就有6.7亿吨。到了2017年,已达8亿吨,其所蕴藏的能量相当丰富的。近年来,由于现场焚烧或填埋等措施,大多数的秸秆被浪费,而在中国,饲料能源对秸秆的利用率还不到10%,同时焚烧等措施对环境也造成了极大的损害[6]。玉米秸秆粉碎机的运作需要大量的原材料,我国人均粮食较少,饲料需求大,属于是供不应求。因此,我们必须充分利用中国的国情,充分利用中国的各种饲料,但中国许多省份的玉米淀粉非常丰富,不能充分利用,因此研究和建设玉米秸秆烘干机是市场的需求,是时代发展的产物[7]。从80年代后期,中国北部加工厂研制出了一种新型的绿色粉碎设备,哈默施利布马为基本材料,采用了齿轮盘代替了筛盘。本机具有节能、廉价、耐用、可用于磨碎草料及各类柔软的蚕丝等特点;9RC取自北京嘉陵临海畜牧设备有限公司,是目前国内最先进的设备之一。40型搅拌机适合于中小规模的饲料厂,当前,国内所生产的玉米秸秆粉碎设备种类繁多,制作工艺较为完善;而对于目前的生产装置及装备,从能耗、产量、物料等方面进行调整;从粉碎粒度、工作的经济稳定性以及模式自身的运转安全及使用寿命和工作性能等多个角度来进行综合考量,目前仍然存在着很多不够完美的地方,不能很好地适应多种生物质的粉碎需求[8]。国外秸梗粉碎机研发时间较早,机械化程度较高,且以提升大型机器的产量为重点,以发展高自动化和高通用性为主,所需的电力一般都在75千瓦以上,例如丹麦朵农机器公司,以一台牵引车为动力源的“朵农805”,最大电力可达到55千瓦[11]。1.3本课题主要研究内容本课题是对玉米秸秆粉碎机的结构进行研究设计,通过对现有粉碎机的结构分析以及对原始数据的分析计算。首先,最后再进行传动部分的设计与计算并提出设计方案,然后再进行主要参数的确定和计算和主要部件的设计与计算进行校验,再用CAD软件绘制粉碎机的基本结构图。1.4预期结果(1)利用各种渠道,对玉米秸秆破碎机设计与仿真文献进行阅读,了解的毕业设计的内容、研究的方法和重要的知识点进行了解,在此基础上,进行一篇文献回顾,并最终完成自己的开题报告;(2)玉米秸秆粉碎机总体方案的设计:电机电压:220V~380V,功率:2.2kw~10kw,转速:1000r/min~2800r/min,机腔宽度:200mm~500mm,产量:400kg/h~1600kg/h。(3)利用CAD软件绘制零件图与装配图;(4)关键运动结构的设计计算;(5)完成本科毕业设计。第2章设计方案通常情况下,被粉碎的对象是玉米的秸秆,玉米中的主要营养成分通常是植物纤维素、水、糖以及一些小的无机盐。此外,因为是玉米种的秸秆一般都比较长,所以在粉碎之前,一定要将其切成小块,否则会导致机械磨损;也无法达到粉碎的效果。

  粉碎机利用动力将固体化学物质粉碎成小块、细粉末或颗粒状粉末的过程被称为粉碎。这是通过机械力的作用,采用撞击、剪切等方式来实现的。利用机械力量将各种固体破碎分解成小块的过程主要依赖于粉碎机械。碎后的产品根据粒径的大小分为普通粉碎、微细粉碎和超细微粉碎。其中,超细微粉碎是指粒径小于10微米的产品,其应用领域十分广泛。而国际上对于粉碎产品的分类主要包括普通粉碎、微细粉碎和超细微粉碎。物料粒度的不均匀性是一种经常出现的难题,需要加以解决。如果产品的粒度分布不均匀,那么它的质量和应用效果就会受到影响。通常采用最大和最小直径或平均最大直径的比例来表示,这是一种常见的表达方法。这种技巧的使用方式。

  故常用粉碎物料的最大最小直径或平均最大直径的比来进行表示,常用i表示,即式中:粉碎前物料的最大粒径或平均粒径:粉碎后物料的最大粒径或平均直径。2.1粉碎机的主要设计参数结合任务书所给初始参数,设计本机任务如下:设计参数:电机电压:220V~380V,功率:2.2kw~10kw,转速:1000r/min~2800r/min,机腔宽度:200mm~500mm,产量:400kg/h~1600kg/h2.2粉碎机主要结构及工作原理玉米秸秆粉碎机要移动灵活且能适应部分的野外工作需求,在野外工作时电力匮乏,所以不适合采用电动机。考虑到功耗的问题此粉碎机我们采用柴油机作为动力源。柴油机动力输出轴输出的转速一般达到粉碎机主轴要求的转速。此粉碎机的动力是有柴油机输出跟给切片装置主轴,再有切片装置主轴的另一端传给粉碎装置,动力的传递路线比较简单,不需要额外的减速装置。考虑到V带传动结构紧凑、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振等特点,同时该机器动力传递的距离比较长,所以该传动系统均采用V带传动。动力传递示意图如图2-1所示:图2-1玉米秸秆粉碎机结构图出料口(2)下喂入辊从动带轮(3)行走轮(4)机架(5)粉碎装置从动带轮(6)入料口(7)物料传送带(8)喂入机构链轮此次设计的秸秆粉碎机主要是通过先对秸秆揉捏压缩后用铡切刀破碎铡切的作业,动力机启动后,喂入辊先揉捏压缩秸秆,利用带轮动力传递到破碎室的铡切滚筒上,利用铡切刀、破碎滚筒的一定旋转,当铡切刀旋转到要与定刀接触时,在定刀的配合下,将输送进去的秸秆进行切碎。2.3粉碎机结构特点1.优良的螺杆动态压缩特性:要想让碎料机的正常工作运转负载稳定,就需要确保动力源的稳定和连续,为此,在机器的底部设计了一种上、下两个带挂钩的螺杆动态压缩滚筒,顶部的进给器是一种上、下可升降的螺杆动态压缩传输装置,以确保剩余的秸秆被连续而稳定的喂入粉碎室内;这种板球形的刃口在轻易切断多余的秸秆的同时,也能轻易的伸展开来抓住剩余的秸秆。2.刀具的强度和耐磨性能取决于刀具的材质,因此,切削刀具装置中所使用的刀具材料是65Mn不锈钢,刀具的刀刃经过回火,减小了刃口脆度,减小内应力,刃口宽度约为25mm,硬度为60Hrc;65Mn的主要属性指标是:抗拉强度、屈服强度、弹性模量、泊松比、密度。第3章主要参数的确定和计算3.1颗粒尺寸大小在粉碎过程中,秸秆i被送入喂入辊筒。切碎速度v=6m/s,轮刀每秒钟的切碎次数为60次,所以理论切碎长度为:(3-1)式中d—喂入辊直径(mm),—喂入辊转速;—轮刀转速,—轮刀刀片数,i—轮刀主轴转速与喂入辊转速的传动比。在此基础上,进行了参数的设置:d=80mm,喂入口宽度为192mm,高度为10mm。3.2切碎机生产率在破碎器出口,进入到电机刀片孔中的材料的数量与确定电机启动转速等许多因素之间存在着紧密的联系,可以使用以下式的方法来直接进行数值计算:(3-2)式中—轮刀刀片数,;—喂入口宽度,;—对喂入的入口高度进行选择,通常应选用最大入口高度的50%~70%,取;—饲料颗粒的理论切碎长度,;—喂入辊转速,;—经喂入辊压缩后玉米秸秆的体积质量,取;故本机理论切碎生产率:代入3.3电机选择功率消耗:输送喂入功率;切碎功率;总功率消耗。作为一种新型,高效率,低能耗柴油机,Y系列发动机具有尺寸小,能力强,起动及工作特性良好等特点,与国际接轨,适合水泵、压缩机等小型农机具及其它大型农机具零部件使用IEC有关标准。广泛应用于冰箱上的一种新型发动机产品类型控制范围一般是80-90,功率一般是2.2kw,转速一般是1420r/min。3.4其余参数的确定(1)切削滚刀机器的主轴驱动参数:由于切削不同种类的秸秆时,所要求的主轴转动剪切的速度并非愈快愈好,为了能有效地提升产量,所以切削滚刀机器主轴的主轴参数的转动速率应该是与切削马达同步转动速率的一半;也就是n=710r/m,D=40mm,L=260mm。(2)卧式喂料输入辊直径参数:n=169r/min,直径d=80mm,宽L=200mm。(3)输送辊参数:n=355r/min,直径D=80mm,宽度L=200mm。图3-4喂入辊运动简图第4章主要部件的设计与计算4.1喂入装置的构成所述喂入装置由:传送链板和上下动力滚轮以及压力装置组成。其作用是将秸秆按固定速率传送到粉碎机内挤压压缩秸秆,避免粉碎过程中扭曲。为能保证切割的干净,喂入过程中应注意保证喂入的秸秆不发生相应滑移,当喂入的秸秆的表面层数及厚度发生变化时也可采用拧紧的方式;使喂入辊上下移动来调节送料间隙至配置要求:(1)为防止秸秆堆放或者堵塞道路,喂入的速率一定要超过运输速率,所以容量要设计的比较大一点设计。(2)下喂入辊的上水平面与切刀必须在同一水平面上;(3)为了保证切割质量,喂入辊应尽可能靠近刀片的切割面,防止落料变形为了有效保证喂入秸秆过程中秸秆不断地发生相对应的滑移,喂入辊采用星齿型,其秸秆喂入辊的结构形状如图4-1所示:图4-1喂入辊截面形状4.2喂入辊工作分析首先,秸秆喂入前厚度和经轮压缩后厚度的关系是秸秆压碎机运行的重要参数之一。在秸秆喂入秸秆压碎机前,其厚度需要符合一定的要求。同时,在经过轮压缩后,秸秆的厚度也需要符合相应的标准。此外,秸秆在压缩过程中不受输送链推力,这也是秸秆压碎机运行的关键因素。其次,两进料辊的摩擦系数、半径、摩擦角、夹角和合力的作用也是秸秆压碎机运行的关键点之一。在秸秆压碎机中,两个进料辊的运转状态对秸秆的压碎效果起着至关重要的作用。其中,摩擦系数、半径、摩擦角、夹角和合力的作用都需要得到合理的控制和调整,才能够达到最优的压碎效果。为了保证秸秆能够顺利卷入秸秆压碎机,还需要满足一定的条件。其中,条件的公式为:2fRcosα≥2Rsinα(4-1)只有在满足这个公式的前提下,秸秆才能够顺利地卷入秸秆压碎机中。秸秆摩擦夹持角也是秸秆压碎机运行的关键因素之一。摩擦夹持角必须不小于进料辊的摩擦系数,这样才能够保证秸秆能够被夹持住并经过压碎。此外,秸秆的直径大小也会影响进料辊的传动性能,因此,需要合理地选择合适的秸秆直径大小以保证压碎效果。最后,大密封角的设计可以避免秸秆被卷入导致堵塞。在秸秆压碎机中,秸秆被卷入的过程中容易发生堵塞,这会影响到整个生产过程的正常运行。因此,设计一个大密封角可以有效地避免这种情况的发生。

(4-2)(4-3)将卷入极限条件:代入此式,得(4-4)式中—rmin为为确保让玉米秸秆喂入辊能够正常运转工作,作物秸秆和玉米秸秆喂入辊间摩擦角可同时提高或者降低,而降低摩擦角须同时做好如下三项防护措施:(1)当进给层不变时,进给物料厚度降低;(2)在辊轴中心距一定的情况下适量增加半径;(3)在保证送料层壁厚和轴间间距恒定的情况下,轴心间距适当增大。由于上述方法都会引起粉碎机参量增大,所以不能随意改变参量。一般情况下,其直径在40-80mm之间,如果秸秆喂料辊的半径太大,或是太小,那么就会导致辊轮的功率偏低。如果容量太大,喂入辊轮对离秸秆切割面及平面比较远的粒状秸秆会造成直接的影响秸秆切割器的质量,因此r=80mm。4.3上喂入辊压紧装置上下浮动式喂入辊的设计能够有效地避免喂料堵塞和喂断段时间过长的问题。其原理是喂入辊能够上下浮动,从而使得喂入的物料能够顺畅地通过辊道,确保了喂料的持续性和连续性。为了实现这种设计,加压传动机构应设在上下喂入辊之间,采用双螺旋弹簧式。这种机构能够提供足够的压力和弹性,从而使得喂入辊能够自由地上下浮动,同时也能够保证喂入辊的稳定性和可靠性。这种设计可以降低滑动轴承的磨损和热量,从而延长机器的使用寿命和稳定性。卸料螺杆高度可随时调节,以适当调节向下弹簧浮动刚度。这种设计能够根据物料的不同特性和喂入辊的不同高度来调整卸料螺杆的高度,从而保证了卸料的顺畅和连续。最大弹簧浮动量为80mm,可使上送秸秆卸料辊向上弹簧浮动。这种设计能够适应不同的卸料情况,从而提高机器的适用范围和效率。同时,这种设计也可以防止秸秆等松散物料的堵塞和卡顿现象,从而保证了机器的稳定性和安全性。压紧机的结构设计示意图如图4-2所示:图4-2上喂入辊压紧装置1—螺钉2—弹簧3—轴承座4.4切碎器及其技术要求切碎器零件作为玉米秸秆粉碎机生产中重要的机械组成之一,它的性能参数和设计方式的合理性将直接影响到被切碎物料的品质、能耗与粉碎机器旋转工作均匀,粉碎机各部件要有结构简单紧凑,性能优越等特点。刀片制作简单,安装容易,磨制容易,裁切省工省时,负载均匀,具有不落草的好处。切碎器的技术要求如下:(1)出现滑切切割形状可使阻力降低,滑动角与滑动系数均用于指示滑动作用程度,当切割角度一定时,切割程度越高,切割所节约工作量越多。 (2)切割需稳定不打滑,而满足的切割条件是:(4-5)式中,—秸秆与动定刀片之间摩擦角,一般=12°,=38°。—推挤角,动刀刃线和定刀刃线间夹角。指刀片最大推挤角小于动定刀片摩擦角之和,即≤50°,常取=40~50°。(3)切割阻力矩要均匀(4)切割速度建议最佳切削速度范围为35~40m/s,常用的切削速度范围为18~37m/s。4.5动刀刀片的安装是移动螺旋式的,刀片的安装量在4个左右,可按工作需要安装2个或者4个。所述切割体与连接螺旋体位于刀片上方的连接线横向式且纵向与旋转斜向布置并装设于整个滚筒体表面。相对于其他不同种类螺旋刀片研磨而言,切割刀片滑动式切割效果更强,切割运动阻力更低,切割运动性能更好,但不太方便刀片加工制造,安装以及日常维修中的调节。4.5.1铡切刀的静应力分析首先,分析铡切刀的静应力。由于铡切刀底面与铡切刀位于刀座之间是用销固定连接,与滚筒之间自由度等于零,所以增加了销孔约束及铡切刀垂直方向固定约束。分析可知,铡切刀的应力集中主要发生在销孔处,最大应力也发生在销孔处,为,小于刀具材料(65Mn)的许应力[]=(安全系数1.5);铡切刀的形变主要发生在螺栓处,最大变形值为。所以,铡切刀具有足够的稳定性和强度;刀刃处的应力与形变比较小,使得铡切刀不易磨损。此材料的铡切刀可以满足铡切的条件。4.6定刀本设计耗能小,在使用过程中不容易出现磨损。厚度3-6mm,用于承受移动刀具给物料带来的较大影响。刀片面采用优质钢体结构三级碳钢65Mn制成,滚筒式刀片切割器入刀片面工作区宽度20mm,刀片面和切割器硬度一般在三级碳钢C47-56,水平刀片面工作面与固定倾斜水平刀片的工作垂直线通常有三五条垂直线,水平刀片与固定倾斜刀片之间的工作距离通常是0.5-1.0m,固定刀片的工作厚度是2-3mm。图4-6定刀4.7机架及箱体材料的选择在各种工作环境下,对机架和结构盒体的强度要求应该具有一定的机械刚性,其次要求就是要有高的强度以及良好的抗振动性能,考虑到我们所设计的机架结构盒体的外形比较简单,所以对工作环境也可以没有特别的要求;可以直接使用一般的钢或低碳素不锈钢,例如:Q235等。第5章传动部分设计与计算5.1传动方案设计 在机械生产中,驱动装置是一种很关键的装置,通过驱动装置将能量由一部分向下一部分传输,以保证整机的运转。但是,在对传输系统进行优化时,仍存在着许多值得关注的问题。首先,要从总体结构的功能特性及各组成部分之间的定位需求出发,确定各组成部分之间的定位关系。它是指在进行机械传动的时候,必须综合考虑机械整体的结构、性能、零件间的相互关系等因素来决定机械传动的布置与布置。主要流程包括:1.自动送料动作是由电机通过带传动带动喂入辊实现的。2.电机通过带传动将动力传给z轴方向排布的链轮,再由链条带动从动链轮将动力传递给喂入辊。3.电机通过带传动将动力传递给粉碎室的主轴,再将动力传递给粉碎室的粉碎滚筒。5.2滚刀轴V带设计计算需传动的功率P=2.2kw,电机转速=1420r/min,切碎器滚刀轴转速=710r/min,则传动比为i=2。(1)确定计算功率计算功率是根据传动功率,载荷性质和每天运转时间长短而确定的。即(5-1)式中—需要计算的功率P—传动功率选,代入数据得出:。(2)选择带型根据计算功率=2.42kw和小带轮转速=1430r/min,选择Z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(5-2)式中—小带轮的基准直径。3)计算从动轮的基准直径(5-3)式中—大带轮的基准直径。i—传动比。(4)确定中心距a和带的基准长度初步确定中心距,取0.7×<<2×即0.7×(80+160)<<2×(160+80)所以168<<480取=250mm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=630mm,再根据来计算实际中心距(5-5)根据需要,中心距的变动范围为:(5)计算主动轮上的包角﹥(5-6)(6)确定带的根数z(5-7)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q=0.1kg/m(5-8)新带很容易就会松弛,安装时的预紧力应为156N。(8)计算作用在轴上的压轴力(5-9)5.3输送辊轴V带设计计算需传动的功率P=2.2kw,电机转速=1420r/min,输送辊轴转速=355r/min,则传动比为i=4。(1)确定计算功率载荷。即功率是根据载荷传动器的功率P每天载荷运转工作时间持续的长短而进行确定的(5-10)式中—需要计算的功率。P—传动功率。选,代入数据得:(2)带型的选择粉碎机的功率,小带轮的转速n=1430r/min,选择普通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。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(5-11)符合带速在5~25m/s之间的要求。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确定中心距,取0.7×<<2×即0.7×(80+320)<<2×(320+80)所以280<<800取=350mm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:(5-13)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(5-14)考虑安装调整和补偿预紧力的需要,中心距的变动范围为:(5)计算主动轮上的包角﹥(5-15)(6)确定带的根数z(5-16)=0.97,由=0.96,由=由=0.15则根取3根带。(7)确定带的预紧力,由q=0.1kg/m(5-17)新带容易松动,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)(5-18)5.4链轮传动设计计算由于链传动的传动精度较高,因此本次设计采用链轮传动对玉米秸秆进行输送,通过两个链轮带动传动链移动,实现秸秆的输送,根据设计条件,本次选择的是滚子链传动,下图为滚子链结构图:图5-1滚子链结构图(1)选择链轮齿数:由于本设计的链轮的主要用途就是输送秸秆,则两个配合链轮为相同参数。此设计部分链传动传递效率,所以,根据本次设计的工作条件取前链轮齿数为,则后链轮齿数也是(2)确定计算功率。根据查阅参考资料可得,,单排链,则计算功率为:(3)选择链条型号和节距。根据及,查阅参考资料得,可选16A,链条的节距为p=25.4mm。(4)链条的节数以及中心距的确定。初选中心距如果中间距离太短,则会使链在工作时产生更多的旋转,从而使链发生更多的弯曲,产生更多的应力,从而使链在工作时产生更大的摩擦和疲劳。同时因其中心距离较短,使得小链轮上的链环与链环之间的夹角减小,使得各齿环上的负荷增加;容易产生跳齿,断链等缺陷。中间间距过大,垂度过大,导致齿廓松动。所以,在这种情况下,如果没有其它的条件来约束,通常是合适的:,最大80P。但因为本次设计中需要输送的秸秆距离相对较远,而且本次设计中设置有托板避免链条垂度过大,因此可大于80P。取,相应的链节数为:==144.5取链长节数节。计算链速,确定润滑方式。由和链号16A,通过查阅参考文献可知应采用滴油润滑。(6)计算压轴力。有效圆周力为假设链轮的水平布置时的压轴力系数,则压轴力为设计结论链条型号16A、链轮齿数Z=24、Z=24、链节数L=144、中心距a=1530mm。表5-1链传动的设计参数名称齿数链条型号链节数中心距(mm)符号ZZLa参数242416A14415305.5喂入辊主动轴的设计喂入链主动轮轴传递的功率,转速n=169r/min,半径r=40mm,先求作用在轴上的力(5-29)有效圆周力,按水平布置取压轴系数,故(1)轴上零件的安装方案,如图5-2所示:图5-2零件的安装方案(2)下喂入辊轴的载荷分析,如图5-3图b、c、d、e、f、g图所示:图5-3b轴的受力情况图5-3c轴上水平方向受力图图5-3d水平面的弯矩图5-3e轴上垂直方向受力图图5-3f垂直面的弯矩图5-3g总弯矩图5-3下喂入辊轴的载荷分析(2)选择轴的材料由于此轴的能量传输小,而具有高功率,并且对速度有较高的要求,所以它选择了45钢并联的调质材料来进行处理,其流体动力传动性能特征,具体表现为以下几个方面:(3)初步计算轴的直径选取A0=126~103,取A0=115考虑到轴的动力力矩链轮和轴的传动力矩键槽对最小固定轮和轴的最大运动强度的最大运动削弱,轴径向的圆周尺寸增大10%,再将最小固定轮和轴径向的圆周尺寸调节为且取固定值为

m/d=16

mm

(此最小固定值一般用于一个能够同时接受最大传动扭矩和最小力矩等作用的固定轮和轴段的最小固定度和轴径)。(4)轴的结构设计预选圆、三角形、球形的本体接触轴承圆圆球以及它的取球与轴承,在进行材料加工时,最大程度地方便组装,将球与主体轴承接头的结构本体接触直径的固定编号为7206

AC获取出来。它的外部大小是d×d×b=30×62×16;.轴的各段直径、长度。,此段为轴承,长度取L1=47mm;,此处为两个滚筒轴,长度取L2=346mm;,此段为轴承,长度取L3=57mm;,此处为链轮,长度可取L4=88mm;即此轴的总长度:L=L1+L2+L3+L4=538mm(5)轴的校核转动输送扭矩功率T=95.5×105p/n=95.5×105×0.15/1169=8953N.mm(其中t和p为一个喂动输入辊的转动输送扭矩功率大约为0.15kw),则,,DB=100mm。轴受力情况如图b)所示,其中CA=220mm,CB=180mm。1)求轴上的载荷轴上受力如图,分别在水平面内图c)和垂直面内图e)进行计算。由(水平面见图c)得,方向按左顺右逆原则,则由力平衡方程,则由(垂直面见图e)得,方向按左顺右逆原则,则由力平衡方程,则合成支反力2)计算水平面的弯矩,画弯矩图,方向按左顺右逆原则,如图d)所示3)计算垂直面的弯矩,画弯矩图,方向按左顺右逆原则,如图f)所示4)合成弯矩,并画总弯矩图公式为(5-30)式中—总弯矩—水平面方向的弯矩—垂直面方向的弯矩。其中表示水平面方向的弯矩,表示垂直面方向的弯矩,对应点合成,如图g)所示N·mmN·mmN·mm5)由图g)可知危险截面为C、B,强度条件为(5-31)式中—疲劳强度M—弯矩T—扭矩α—折合系数。当扭转切应力为对称循环变应力时,取α≈1;此处取0.6;则αT=0.6×8953=5372N·mm。查得W=0.1d3C截面取M最大值即22677N·mm,W=0.1d3=0.1×303=2700则故C截面安全。B截面取M=21360,W=0.1,d3=0.1×303=2700则

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