小型飼草揉搓機的設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】

小型飼草揉搓機的設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,小型,飼草,揉搓,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 小型飼草揉搓機的設(shè)計 目錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒 論 1 1.2國內(nèi)外概況和發(fā)展趨勢： 1 1.2.1我國揉搓機的發(fā)展前景 1 1.2.2我國揉搓機械發(fā)展歷程 2 第2章 整體設(shè)計部分分析 3 2.1 方案的比較分析 3 2.1.1 徑向喂入式 3 2.1.2 軸向喂入式 3 2.2 飼草揉搓機的結(jié)構(gòu)及工作原理 3 第3章 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 5 3.1 錘片末端線速度V的確定 5 3.2 轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)直徑D的確定 5 3.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定 5 3.4 揉搓室寬度B 5 3.5 錘片的薄厚及數(shù)量 6 3.6 錘片與固定齒板間隙 6 3.7 電動機的選擇 6 第4章 主要部件的運動和動力參數(shù)的計算 7 4.1 各傳動裝置的總傳動比及各軸轉(zhuǎn)速的計算 7 4.2 各軸輸入功率的計算 7 4.3 各軸轉(zhuǎn)矩的計算 8 第5章 主要零部件的選型與設(shè)計計算 9 5.1 帶傳動的選型及設(shè)計計算 9 5.1.1 帶傳動的選型 9 5.2.3 V帶傳動設(shè)計計算 9 5.2 主軸的設(shè)計 14 5.2.1 最小軸徑的計算 14 5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 5.2.3 軸的受力計算 15 5.3 軸承的校核 18 5.4 鍵的設(shè)計計算與校核 18 5.4.1 主軸聯(lián)接皮帶輪的鍵的校核 19 5.4.2 電動機上聯(lián)接的鍵的校核 19 5.5 潤滑與密封 20 5.5.1 滾動軸承的潤滑 20 5.5.2 滾動軸承的密封 20 設(shè)計總結(jié) 21 結(jié)束語 22 參考文獻 24 致 謝 26 摘 要 摘 要： 我國農(nóng)作物秸桿資源十分豐富, 年產(chǎn)量高達數(shù)億。秸稈中含有可消化干物質(zhì)35%~ 50%。粗蛋白3%~8%,特別適合于喂飼牛、羊等反芻動物。我國農(nóng)村基本以家庭為單位進行農(nóng)耕養(yǎng)植，隨著農(nóng)業(yè)資源開發(fā)進程的加快，秸稈的合理有效利用問題已經(jīng)逐步引起人們的注意，以前多以原始手工為主進行加工，不僅勞動強度大、工作環(huán)境惡劣、危險性大、效率低，而且作業(yè)質(zhì)量差。目前雖有部分粉碎機面市，但真正適合農(nóng)民家庭需求的中小型飼草加工機械仍很少，不少養(yǎng)畜戶仍采用原始的手工操作方式切碎秸稈后即直接飼喂，一方面牲畜的適口性差，另一方面秸稈中的營養(yǎng)物質(zhì)因基葉表面角質(zhì)層和硅細胞的嚴密覆蓋及細胞木質(zhì)素的阻礙而使牲畜難于吸收，本設(shè)計擬針對上述現(xiàn)狀設(shè)計一種適合農(nóng)村家庭使用的飼草揉搓機。 關(guān)鍵詞：飼草；揉搓；飼草揉搓機；臥式；徑向式 III Abstract and Keyword Abstract: Crop straw resources in China is very rich, the annual output of up to hundreds of millions. The straw containing digestible dry matter 35% to 50%. 3% to 8% of crude protein, which is particularly suitable for feeding cattle, sheep and other ruminants. China's basic rural farming on raising the family unit, with the acceleration of the process of development of agricultural resources, the rational and efficient use of the straw problem has gradually attracted people's attention before the original hand-based processing, not only labor-intensive work poor environment, dangerous, low efficiency and poor quality jobs. Although now part of the mill market, but really suitable for the needs of families of farmers small and medium-sized forage processing machinery is still small, many livestock farmers still use the original manual operation directly after feeding chopped straw, on the one hand livestock poor palatability, on the other hand, the nutrients in the straw lignin barriers due to tight coverage of the base of leaf surface cuticle and silicon cells and cell leaving the livestock difficult to absorb, the design intends to design a suitable for use by rural households feeding for the status quo grass kneading machine. Keywords:Of forage; rub; forage rub; horizontal; radial 0 第1章 緒 論 1.1 課題背景 改革開放以來，我國糧食總產(chǎn)量提高很快, 但是我國人口多,人均耕地少,飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國自然資源匱乏，人均占有糧食不足400千克。顯然，中國這樣一個人口眾多的國家，完全依靠糧食發(fā)展畜牧業(yè)這條路是行不通的。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈約5億噸，是發(fā)展草食家禽重要的飼料資源。在發(fā)展草原畜牧業(yè)的同時，大力開發(fā)秸稈資源，發(fā)展以秸稈為主要飼料的農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)，是中國畜牧業(yè)發(fā)展的重要途徑。而揉搓機的設(shè)計研究則對于加快農(nóng)區(qū)秸稈資源的開發(fā)和利用同樣具有十分重要的意義 1.2國內(nèi)外概況和發(fā)展趨勢： 1.2.1我國揉搓機的發(fā)展前景 揉搓機是我國近年來研制的一種新機型它采用介于鍘切和粉碎兩種機械加工方式之間的一種新型加工方式作物秸稈經(jīng)過揉搓機被加工成絲狀完全破壞了莖節(jié)的結(jié)構(gòu)并被切成8 10cm[2]的碎段使牲畜采食的適口性大為改進其全株采食率也從原來的50 提高到95 以上根據(jù)加工過程不同又可分為揉搓機和揉切機兩種，秸稈揉搓機主要由光板錘片轉(zhuǎn)子變高度齒和固定刀片等部件構(gòu)成作業(yè)時高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子帶動錘片不斷撞擊喂入的秸稈同時機器凹板上裝有變高度齒板和定刀斜齒呈螺旋走向從而保證了撞擊后產(chǎn)生軸向運動促使秸稈碎段經(jīng)過隔板空缺部分流向機器的拋送室然后由風扇葉片拋送出機外國內(nèi)揉搓機的代表機型有遼寧鳳城東風機械廠生產(chǎn)的93RC-40 型秸稈揉搓機配套動力為7.5 10kW 生產(chǎn)率為1000kg/h 吉林省農(nóng)機研究所研制的9RF-40 型揉搓粉碎機安徽濉溪縣農(nóng)機推廣站研制的9JX-300 型秸稈揉搓機山西省大同農(nóng)牧機械廠生產(chǎn)的9RS-40 型揉草機北京燕京集團生產(chǎn)的9SC-400 型揉草機等但是現(xiàn)有的揉搓機仍然存在一定的不足主要表現(xiàn)為一是生產(chǎn)率低一般低于1000kg/h 特別對于秋忙季節(jié)進行青貯現(xiàn)有機器很難適應生產(chǎn)需求二是其加工質(zhì)量相對鍘草機要細碎得多且主要靠錘片打擊和齒板揉搓而沒有利用鍘切功能因此在相同生產(chǎn)率條件下能耗高出鍘草機1 2 倍三是加工適應性差對多汁和韌性較大的物料容易阻塞機具增加能耗甚至造成停產(chǎn)。 隨著我國畜牧業(yè)由“耗糧型”向“節(jié)約型”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移以及農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)“秸稈過腹還田”工程的推進，秸稈加工也得到了長足的發(fā)展和廣泛的應用。我國從 1955 年開始研制錘片式飼料粉碎機，1958 年開始推廣。由于各地自己選型、設(shè)計、制造而沒有標準，1977 年農(nóng)機部制訂了有關(guān)錘片式飼料粉碎機的一般技術(shù)條件和錘片標準。經(jīng)過系列化設(shè)計和標準制訂及實施，我國飼草揉搓機的性能、質(zhì)量和三化程度有了很大提高。 1.2.2我國揉搓機械發(fā)展歷程 20世紀80年代后期開始，為適應玉米秸稈養(yǎng)牛發(fā)展的需要，我國北方一些省、市、自治區(qū)開發(fā)研制了秸稈飼草揉搓機。這種機械是在錘片式飼料粉碎機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，用齒板代替篩片，在高速旋轉(zhuǎn)的錘片和齒板作用下，將秸桿揉搓成細絲。1989年，黑龍江省畜牧機械化研究所研制的9RC—40型粗飼料揉碎機通過了省級鑒定。隨后在90年代初期和中期，遼寧省農(nóng)機研究所研制的9RF—40型揉搓粉碎機， 吉林省農(nóng)機研究所研制的9RF—40型揉碎機均已通過鑒定。一些工廠企業(yè)也開發(fā)生產(chǎn)了飼草揉搓機械。如河北南農(nóng)縣大地農(nóng)機制造有限公司，生產(chǎn)了玉皇牌多功能秸稈揉碎機。該機高生產(chǎn)能力，低能耗低價位，使用壽命長，可把各類秸稈物料揉成綿軟的絲條狀飼料，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。北京嘉亮林海農(nóng)牧機械有限責任公司，生產(chǎn)了9RC—40I型飼料揉碎機，該系列產(chǎn)品適用于中小型牧場和飼養(yǎng)專業(yè)戶使用。還有江西省紅星機械廠生產(chǎn)的93FC—50型揉碎機，山西省大同農(nóng)牧機械廠生產(chǎn)的9RS—40型揉碎機等。 1．3 設(shè)計的主要內(nèi)容 近年來，隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，秸稈飼料加工機械無論是性能上還是可靠性均較差除粉碎機已形成系列外其它加工機具都沒有形成系列切碎機粉碎機和揉碎機，越來越多的粉碎機大量涌入市場，粉碎機型號也隨之增多型號繁多結(jié)構(gòu)大同小異，但是還很難滿足飼料加工業(yè)的發(fā)展需求。 第2章 整體設(shè)計部分分析 2.1 方案的比較分析 2.1.1 徑向喂入式 徑向喂入式的工作原理是當秸稈從揉搓機喂入口喂入時，在高速旋轉(zhuǎn)錘片的抓取和揉碎室內(nèi)軸向氣流抽吸的共同作用下，秸稈運動方向立即改變了 90°，由原來垂直主軸方向變成平行主軸，這樣秸稈被具有一定間隔、高速旋轉(zhuǎn)錘片的沖擊作用打成短段狀。 2.1.2 軸向喂入式 軸向喂入式的工作原理是當秸稈從揉搓機軸向喂入口喂入后，被動定刀切碎的同時，在揉碎室內(nèi)軸向氣流抽吸的作用下，由高速旋轉(zhuǎn)錘片的沖擊作用打成絲段狀。 綜上所述，根據(jù)任務書要求，要求本飼草揉搓機的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，操作靈活方便，效率高，造價低。比較上面兩種方案，選擇第一種方案：帶輪傳動徑向喂入式。 2.2 飼草揉搓機的結(jié)構(gòu)及工作原理 飼草揉搓機由電動機、傳動裝置、供料裝置、機體、轉(zhuǎn)子總成、齒板、出料管、機架等零部件組成。 當秸稈從揉搓機喂入口喂入時，在高速旋轉(zhuǎn)錘片的抓取和揉碎室內(nèi)軸向氣流抽吸的共同作用下，秸稈運動方向立即改變了 90°，由原來垂直主軸方向變成平行主軸，這樣秸稈被具有一定間隔、高速旋轉(zhuǎn)錘片的沖擊作用打成短段狀。段狀秸稈在離心慣性作用下，被甩向機體內(nèi)壁，同時又受到螺旋狀氣流的作用，隨氣流產(chǎn)生了螺旋線運動，由此又受到安裝在機體內(nèi)的齒條橫向阻礙而形成的揉搓作用，而被破碎成粗絲狀。特別是當秸稈段運動到齒條頂部時，齒條與旋轉(zhuǎn)的錘片對秸稈段產(chǎn)生了更強的揉搓作用，使粗段被揉搓成細絲段。在錘片以及氣流的共同作用下產(chǎn)生軸向運動，經(jīng)過揉搓段部分流向機器的拋送室，然后由風扇葉片和氣流產(chǎn)生的拋送作用將秸稈拋送出機外。如圖1所示： 圖1飼料揉碎機總裝圖 第3章 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 3.1 錘片末端線速度V的確定 錘片末端線速度是影響揉搓性能的重要參數(shù)，由公式可以看出，錘片速度的大小直接影響錘片動能的大小，也就直接關(guān)系到揉搓的質(zhì)量。一般錘片的末端線速度為30～60m/s，線速度過高，曾大了粉碎能力，功耗也過高，線速度過低，則破碎能力不夠強，秸稈揉碎不夠，同時生產(chǎn)效率也降低，達不到要求。本設(shè)計選定錘片末端線速度V=40m/s。 3.2 轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)直徑D的確定 根據(jù)設(shè)計要求生產(chǎn)率及動力消耗情況，確定轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)直徑為400mm。 3.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)以下公式計算得到： （1） 式中： 主軸轉(zhuǎn)速， 錘片末端線速度， 轉(zhuǎn)子半徑， 故確定主軸轉(zhuǎn)速為1900r/min。 3.4 揉搓室寬度B 揉搓室寬度B可以根據(jù)如下公式求得： （2） 式中： 轉(zhuǎn)子直徑， 錘片末端線速度， 經(jīng)驗系數(shù)， 配套動力， ，取 3.5 錘片的薄厚及數(shù)量 在揉碎機中，錘片對莖稈的作用，主要不是端刃切割，而是沿著纖維方向豁開。因此錘片厚度要適當，過薄強度不夠，過厚要增大粉碎作用，效果不好。故選用3mm。錘片的疏密也影響揉搓效果，數(shù)量少揉搓效果小；過多，消耗功率大，加工物過細，沒有必要。根據(jù)計算公式確定錘片數(shù)量如下： （3） 式中： 錘片密度系數(shù)，取 揉搓室寬度， 錘片厚度， 3.6 錘片與固定齒板間隙 錘片與固定齒板間隙不能過大或過小，過大生產(chǎn)率高，而揉搓質(zhì)量不佳；過小揉的過細，動力消耗增大，故選用10mm。 3.7 電動機的選擇 根據(jù)任務書的要求，選擇4kw的電動機。由機械設(shè)計手冊查得V帶傳動比常用范 圍為，則電動機可選為 可見同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的電動機符合。 由表12-1查得選用電動機型號為： 表1 電動機的技術(shù)參數(shù) 電動機型號 額定功率/kW 滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) 額定轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量/kg Y112M-2 4 2890 2.3 45 電動機安裝調(diào)速裝置，以便控制轉(zhuǎn)速從而達到調(diào)節(jié)揉碎程度的目的。 第4章 主要部件的運動和動力參數(shù)的計算 4.1 各傳動裝置的總傳動比及各軸轉(zhuǎn)速的計算 選擇傳動比時應注意的問題： 1）各級傳動比機構(gòu)的傳動比應在推薦值得范圍內(nèi)，不應超過最大值，以利于發(fā)揮其性能，并使其結(jié)構(gòu)緊湊。 2）應使各級傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。例如：由V帶傳動和齒輪傳動組成的傳動裝置，V帶傳動的傳動比不能過大，否則會使大帶輪半徑超過變速器的中心高，造成尺寸不協(xié)調(diào)，并給基座設(shè)計和安裝帶來困難。 3）應使傳動裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。在相同的總中心距和總傳動比情況下具有較小的外廓尺寸。 4）應避免傳動零件之間發(fā)生干涉碰撞。高速級大齒輪與低速軸發(fā)生干涉，當高速級傳動比過大時就可能產(chǎn)生這種情況。 除考慮上述幾點外還要理論聯(lián)系實際，思考機器的工作環(huán)境、安裝等特殊因素。這樣我們就可以通過實測與理論計算來分配各級的傳動比了。比較兩者的不同，理解其設(shè)計思想。 由電動機的滿載轉(zhuǎn)速和工作機主軸的轉(zhuǎn)速，根據(jù)以下公式則可確定各傳動裝置的總傳動比為： （5） 式中： 電動機軸轉(zhuǎn)速，r/min 主軸轉(zhuǎn)速，r/min 其計算結(jié)果符合帶傳動的傳動比范圍。 4.2 各軸輸入功率的計算 （6） 4.3 各軸轉(zhuǎn)矩的計算 （7） 第5章 主要零部件的選型與設(shè)計計算 5.1 帶傳動的選型及設(shè)計計算 5.1.1 帶傳動的選型 帶傳動是通過中間撓性件傳遞運動和動力，它適應于兩軸中心距較大的場合，與齒輪傳動相比，它們具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點。因此帶傳動得到了廣泛的應用。帶傳功的常用類型按橫截面形狀可分為平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動、圓帶傳動、同步帶傳動等。平帶、V帶、多楔帶、圓帶傳動都是靠帶與帶輪接觸面之劍的摩擦力來傳遞運動和動力；同步帶傳動則是靠帶內(nèi)側(cè)的齒與帶輪齒嚙合來傳遞運動和動力。 平帶的橫截面為扁平矩形，其工作面是與輪面相接處的內(nèi)表面。V帶的橫截面為等腰梯形，其工作面是與輪槽相接觸的兩側(cè)面，但V帶與輪槽槽底不接觸；由于輪槽的楔形效應，張緊力相同時，V帶長東較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，故具有較大的穿的運動和動力的能力。多楔帶以其扁平部分為基體，下面有幾條等距縱向槽，其工作面是楔的側(cè)面，這種帶兼有平帶的彎曲應力小和V帶的摩擦力大等優(yōu)點，常用與傳遞動力大而又要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。圓帶的牽引能力小，常用于儀器和家用器械中。 綜合考慮以上各種帶傳動的特點，選用V帶傳動作為本設(shè)計的傳動機構(gòu)。 5.2.3 V帶傳動設(shè)計計算 已知動力機為Y系列三相異步電動機，其額定功率，轉(zhuǎn)速，傳動比，一天運轉(zhuǎn)時間小于10h。 （1）選擇V帶型號：由表11-6查得工作情況系數(shù)，所以計算功率： （8） 根據(jù)和由表11-12確定選用A型帶。 （2）確定帶輪基準直徑：由表11-7取主動輪基準直徑。得 （9） 由表11-7取。這時將使降低，其誤差在范圍內(nèi)，故允許。 （3）驗算帶的速度：帶的速度為 （10） 帶速在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。 （4）確定V帶的基準長度和傳動的中心距：根據(jù)，初定中心距。計算帶的基準長度 （11） 根據(jù)表11-2選取帶的基準長度為。 計算實際中心距 （12） （5）驗算主動輪上的包角： （13） 主動輪上的包角合適。 （6）確定帶的根數(shù)： （14） 根據(jù)，查表11-5，得；根據(jù)，查表11-2，得 ；由，查表12-1-18，得 ，則 取根。 （7）確定帶的張緊力： （15） 查表11-1，Z型普通V帶單位長度質(zhì)量，所以 （8）確定帶傳動作用在軸上的載荷： （16） （9）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）主軸上帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 采用實心式：材料為HT200 安裝帶輪軸的直徑即為主軸上的最小軸徑 （17） 選軸材料為45#（調(diào)質(zhì)），取，由前面的設(shè)計計算得 選取最小軸徑。 基準寬度 基準線上槽深 基準線下槽深 槽間距 第一槽對稱面至端面的距離 最小輪緣厚 帶輪寬度 （18） 外徑 （19） 輪槽角34 帶輪如圖2所示： 圖2 小帶輪 2）電動機上帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 采用腹板式；材料為HT200；查表12-3得電動機軸直徑 基準寬度 基準線上槽深 基準線下槽深 槽間距 第一槽對稱面至端面的距離 最小輪緣厚 帶輪寬度 外徑 輪槽角38 （20） （21） 帶輪如圖3所示： 圖3 大帶輪 （10）皮帶的張緊裝置 各種材質(zhì)的V帶都不是完全的彈性體，在預緊力的作用下，經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)后，就會由于塑性變形而松弛，使預緊力降低。為保證帶傳動的能力，應對皮帶定期張緊。此處采用定期張緊裝置。 5.2 主軸的設(shè)計 5.2.1 最小軸徑的計算 在帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計中已經(jīng)得出最小軸徑。 5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 擬定軸上個零件的裝配方案如圖4所示： 圖4 主軸 （1）為滿足皮帶輪的軸向定位要求，直徑，長，帶輪右邊采用軸肩定位，左邊采用螺栓和墊片壓緊，，故，徑向采用鍵定位，查表4-1得鍵的尺寸為 。 （2）因軸承幾乎無軸向力，只需要考慮徑向力，故選擇角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)，查表6-6選擇標準精度級的角接觸球軸承7207AC，其尺寸為 考慮到端蓋厚度及裝配尺寸，取。軸承右端采用軸肩進行軸向定位，由表查得7207AC型軸承的定位軸肩安裝尺寸，因此取。風輪的寬度為180mm，風輪葉片左邊與箱體保留一定距離10mm加上箱體厚度3mm，根據(jù)安裝要求，選定。 （3）根據(jù)錘片的安裝分為三組，為雙螺旋結(jié)構(gòu)，螺距為100mm，考慮每組之間的距離為100mm，因此總長為500mm。再考慮錘片的安裝尺寸。最終長度為，為了便于圓盤定位車出軸肩，。 （4）EF段為預留安裝間隙，防止圓盤與箱體的運動干涉，以及考慮到圓盤固定螺母及防塵圈的安裝尺寸，取，右端軸承左邊采用軸肩定位，以上得出軸承7207AC型軸承的定位軸肩安裝尺寸為，取。 最后確定軸的各段直徑和長度 AB段：； BC段：； CD段：； DE段：； EF段：； FG段：。 5.2.3 軸的受力計算 已知傳遞功率 轉(zhuǎn)速 ，軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理后查表14 -1、14 -5得強度極限。 （1）按彎扭合成校核軸的強度： 作出軸的載荷分析圖如圖5（b）所示 （2）求水平面支反力：圖5（c） （22） 求得 （3）繪制水平面彎矩圖：圖5（c） （23） （4）求垂直面支反力：圖5（d） 求得 （5）繪制垂直彎矩圖：圖5（d） （6）繪制合成彎矩圖：圖5（e）根據(jù)得 （24） （7）繪制轉(zhuǎn)矩圖：圖5（f） 圖5 軸的強度校核計算 （8）繪制當量彎矩圖：圖5（g） （25） 由當量彎矩圖和軸的結(jié)構(gòu)圖可知，B處為危險截面，取按第四強度理論校核得 （26） 故軸的強度足夠。 5.3 軸承的校核 由于軸承受純徑向力的作用，切左軸承受力大雨右軸承，所以在這里僅校核左軸 承。查表得所選軸承7207AC的基本額定動載荷，查表得軸承的預期使用壽命。 軸承的當量動載荷 ，查表選定載荷系數(shù) 軸承所受得徑向載荷 （27） 故軸承的當量動載荷 又已知軸承的工作轉(zhuǎn)速，球軸承的壽命系數(shù)，求得基本額定壽命： （28） 已知當量動載荷P和預期使用壽命，求得軸承所應具有的基本額定動載荷： （29） 求得 ，故所選軸承安全適合。 5.4 鍵的設(shè)計計算與校核 可見平鍵聯(lián)接的主要失效形式對靜聯(lián)接為工作面被壓潰，除非有嚴重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷。因此，靜聯(lián)接通常按工作面的擠壓應力進行強度計算。假設(shè)載荷在鍵的工作面上均勻分布，A型普通平鍵聯(lián)接的強度條件為： （30） 式中：為鍵與輪轂的接觸高度；h為鍵的高度，mm；為鍵的工作長度，mm；為許用擠壓應力，MPa。 圖6 平鍵聯(lián)接受力 5.4.1 主軸聯(lián)接皮帶輪的鍵的校核： 已知鍵的尺寸為 由于軸、鍵、皮帶輪的材料都是鋼，查表得鍵聯(lián)接的許用擠壓應力 ，取平均值110MPa，軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為，軸的直徑為，鍵的工作長度為。故求得鍵的擠壓應力為： 故鍵的強度足夠。 5.4.2 電動機上聯(lián)接的鍵的校核 已知電機軸徑電動機軸的轉(zhuǎn)矩 ，載荷有輕微沖擊，查表得鍵的尺寸為 鍵與主軸聯(lián)接皮帶輪的鍵相同，由5.4.1的校核計算可知該鍵的強度足夠。 5.5 潤滑與密封 5.5.1 滾動軸承的潤滑 滾動軸潤滑的主要目的是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，同事還可起到冷卻、吸振、防銹、 減少噪聲以及提高效率和延長使用壽命的作用。 已知安裝滾動軸承處軸頸直徑，軸承工作轉(zhuǎn)速，由此可知速度因 素，查表可知應采用脂潤滑。通過查表選用鈣基潤滑脂 ，代號，因其有較好的耐水性能，使用與工作溫度低于的各種工農(nóng)業(yè)、交通運輸機械設(shè)備的軸承潤滑，特別是有水或潮濕處。 5.5.2 滾動軸承的密封 密封是為了防止?jié)櫥瑒┑牧魇?，也是為了防止外界灰塵、水分及其它物質(zhì)浸入軸承。由于本設(shè) 計中軸承的密封效果要求不高且工作溫度不超過，軸徑周圍速度 （31） 故采用氈圈密封。 5.6 設(shè)計總結(jié) 主要特點：為適應錘片的距離要求，采用了多個不同距離的軸套。整機體積比較 小，搬運方便，機座采用30X30X3的角鋼焊接而成，電機座采用50X50X5角鋼與機座 焊接而成，在電機座兩角鋼上相應位置開了條形孔，使得電機可以有一定的位置滑動，以便皮帶的定期預緊。根據(jù)需要可在機座底部焊接帶鎖的全方位轉(zhuǎn)向輪，方便機器的經(jīng)常性移動。轉(zhuǎn)子總成部分設(shè)計安裝了纏草刀組以及對一般錘片做了一些改進，在傳統(tǒng)錘片的工作端增加弧形板，曾大揉搓面積和力度，同時在錘片的工作邊做了開刃處理，能快速將秸稈飼草破碎，通過對轉(zhuǎn)速及錘片的數(shù)量的設(shè)計能控制好飼草的破碎程度，能有效解決機器主軸纏草和被短秸稈纏繞影響工作性能、揉搓后部分飼料長度不達標、工作效率降低等問題。拋送葉片應用了風扇的原理，葉片根部設(shè)計與軸向有一定偏角（10°），由根部的窄到末端漸寬并與軸線平行，使葉片能增加揉搓室內(nèi)的軸向氣流將揉搓室內(nèi)揉搓后的物料運送到出料口以及增大葉片的拋送能力，能有效改善機器的出料能力從而加大工作效率。 5 結(jié)束語 經(jīng)過幾個月的學習和努力，飼草揉搓機的設(shè)計終于順利完成了。畢業(yè)設(shè)計是每一位大學生的必修課，它要求學生獨立思考問題，并將大學期間所學的知識進行歸類和深化；能夠多方面的提高學生的能力，為進入社做好準備。 通過本次畢業(yè)設(shè)計是我充分認識到，這次設(shè)計其實是綜合運用機械設(shè)計課程和其它選修課程的知識，分析和解決機械設(shè)計問題，進一步鞏固、加深和拓寬所學知識的過程。通過設(shè)計實踐，使我懂得了正確的設(shè)計思想和步驟，增強了創(chuàng)新意識，熟悉掌握了機械設(shè)計的一般規(guī)律，鍛煉了我分析和解決問題的能力。通過設(shè)計計算、繪圖以及查表運用技術(shù)標準、設(shè)計手冊等有關(guān)資料，鍛煉了我查閱資料、獨立思考解決問題以及全面的機械設(shè)計基本技能。 通過這次全面的設(shè)計，使我懂得了的設(shè)計過程方法，首先是設(shè)計前的資料準備，認真讀懂任務書，準備好相關(guān)資料，以便需要時能夠及時查閱，然后通過查閱有關(guān)資料確定好設(shè)計的總體方案，全面構(gòu)思整個設(shè)計，其次開始傳動裝置的總體設(shè)計、主要運動部件的設(shè)計，緊接著將設(shè)計好的零件工作圖設(shè)計出來，再次開始其它零部件的設(shè)計，同時將零件圖繪制好，將所有的零件圖都繪制好了之后便開始裝配圖的設(shè)計組繪。 最重要的設(shè)計說明書，我認識到，設(shè)計說明書與設(shè)計過程同步完成，這樣可以大大減少設(shè)計說明書的撰寫難度和時間。在設(shè)計過程中我們在獨立完成的同時，要時刻跟指導老師溝通聯(lián)系請教，掌握好設(shè)計進度。在每個設(shè)計階段完成后都要從頭開始認真檢查，畢業(yè)設(shè)計的每個部分都是相互緊密聯(lián)系的，要避免前后設(shè)計出現(xiàn)沖突、不合理的現(xiàn)象，有錯誤要及時修改。在設(shè)計時我發(fā)現(xiàn)，有些零部件的尺寸設(shè)計并不是由計算決定的，而是要考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟性以及裝配要求決定的，所以在設(shè)計時只能做初步的估計，隨著設(shè)計的進展，需要對前期設(shè)計中的不合理結(jié)構(gòu)尺寸進行及時的修改。這里也體現(xiàn)出了設(shè)計計算、撰寫說明書和繪圖同時進行的特點，能夠有效降低設(shè)計難度，減短設(shè)計周期，降低設(shè)計中出現(xiàn)漏洞的概率。 通過本次的設(shè)計使我運用各種機械繪圖軟件的技能得到了很大的提高。但這次的畢業(yè)設(shè)計也使我發(fā)現(xiàn)了自己很多不足的地方，還有很多以前學習沒有掌握的知識和很多我從來都沒有接觸過的機械方面的東西。在以后的工作學習生活中，我也會不斷積極學習新知識，不斷提升自己各方面的綜合能力。在本次設(shè)計中還有一些考慮欠妥的地方，懇請老師批評指導。 參考文獻 [1]于海燕，劉向陽.秸稈飼料加工機械現(xiàn)狀及進展[J].糧油加工與機械，2003，(6）: 53. [2]郭庭雙. 秸稈畜牧業(yè)[M]. 上海: 上?？茖W技術(shù)出版社1996. [3]吳宗澤，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006.05 [4]張祖立，程玉來，陶棟材.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2004.06 [5]成大先.機械設(shè)計手冊[M].化學工業(yè)出版社，2004.9 [6]劉剛，趙滿全，王文明，劉偉峰，李林.揉碎機軸向喂入性實驗研究[D].2009. [7]李林，楊明韶，王春光等.9R-40型揉碎機的研制與試驗[J].內(nèi)蒙古農(nóng)牧學院學報， 1997，18(3):73 [8]李林，趙滿全，劉偉峰，張三強，催紅梅.揉碎機工作機理的分析與研究[D].2008 [9]哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室．理論力學第七版[M]. 北京：高等教育出版社，2009.7 [10]孫學強.機械制造基礎(chǔ)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.2 [11]胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)第二版[M].北京：高等教育出版社，2010.5 [12]劉鴻文.材料力學第四版[M]. 北京：高等教育出版社，2004.1 [13]中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)出版社， 2007.10.1 [14]張淑娟，全臘珍.畫法幾何與機械制圖[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2007.8 [15]王森華，李行.我國粗飼料加工機械的發(fā)展概述[J].糧油加工與機械，2000.9 [16]劉剛.秸稈揉碎機喂入裝置設(shè)計及性能試驗研究[D].2009.5 [17]韓魯佳，閻巧娟，劉向陽等.中國農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀[J] .農(nóng)業(yè)工程學報，2002， 18（3）：87-91 [18]高國章，西慶祥，何占松等.國內(nèi)外粗飼料加工技術(shù)及其機具的發(fā)展水平與趨勢[J].農(nóng)機化研 究，1996，2（1）：48-51 [18]李國清．揉碎物料拋送裝置理論分析與試驗研究[D]. 2009.6 [19]王亞波，王金平，胡景媛. 9RS-60 型秸稈揉絲機的研制[J]. 農(nóng)機化研究，2006，6 （6）:125-126 [20]李繼光.錘片式飼料揉搓機的應用竅門[J].南方農(nóng)機，2004（3）:35 [21]李向蘭. 9RC-400 型飼草揉搓機的設(shè)計研究[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學學報 2004（3）:267-269 [22]徐志瑩，陳波. 9RC-430 型揉碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)選擇[J].農(nóng)業(yè)機械化與電氣化，2006 [23]M.J.ODogherty．A Review of Research on Forage Chopping．Journal of Agriculture Engineering Research．1982，27：267～289 [24]Berentsen O J．Energy requirement for grass chopping．Norway Institute Agriculture Engineering Research，1973，22～65 致 謝 本設(shè)計是在老師的悉心指導和熱情關(guān)懷下完成的，設(shè)計過程中遇到了許多問題，在指導老師的不倦指導下，在同窗的熱情幫助下，種種問題都一一得到了解決。在設(shè)計完成之際，首先要向我尊敬的指導老師王興柱老師致以我最誠摯的感謝，在此設(shè)計過程中，王老師為我提出了許多寶貴的意見，給了我很多的幫助和關(guān)懷。同時，我還要感謝曾經(jīng)為我授課的各位老師，是你們的細心教育，傳道授業(yè)解惑，讓我學到了很多知識，培養(yǎng)了我的能力。在此設(shè)計中我也深刻感受到自己知識的匱乏，在以后的學習工作生活中，我也將更努力的提高自己的能力。再次衷心的感謝所有幫助過我的老師與同學，謝謝你們！ 25 畢業(yè)設(shè)計任務書 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 小型飼草揉搓機設(shè)計 學生姓名 專業(yè)班級 學 號 指導教師 教 研 室 機械設(shè)計教研室 業(yè)設(shè)計任務、目的、要求： 1、畢業(yè)設(shè)計任務 復習、鞏固機械制造工藝學、機械制造裝備設(shè)計等系列課程的基本理論；完成竹筷拋光機的研究及設(shè)計（中批量生產(chǎn)），畫出裝配圖和全部零件圖。 2、目的 本次設(shè)計主要任務是設(shè)計出一種小型飼草揉搓機，它要實現(xiàn)各類秸稈和飼草揉搓成適合家畜喂養(yǎng)大小。在設(shè)計中要充分考慮實際操作性，以及電動機的轉(zhuǎn)速，提高生產(chǎn)率。 通過完成畢業(yè)設(shè)計，全面復習、鞏固機械制造工藝學、機械制造裝備設(shè)計以及相關(guān)課程的基本知識，并運用所學知識解決機械加工中的工藝、工藝裝備等實際設(shè)計問題，提高分析問題、解決問題的能力。掌握各種手冊、文獻資料在工藝工裝設(shè)計的運用方法。通過文獻檢索、英文翻譯，提高運用計算機和英語的能力，提高學生的綜合實質(zhì)。 3、具體要求 （1）、完成開題的前期準備工作，撰寫開題報告1份； （2）、完成規(guī)定的英文文獻[1]翻譯工作，譯文質(zhì)量達到要求。 （3）、完成小型飼草揉搓機的設(shè)計； （4）、畫出小型飼草揉搓機的裝配圖和全部零件圖； （5）、總結(jié)課題成果，撰寫畢業(yè)設(shè)計計算說明書，文本質(zhì)量符合規(guī)范。 （6）、圖紙工作量應不少于3張A0幅面，設(shè)計說明書不少于1.5萬字。 （7）、翻譯英文資料一份，數(shù)量不少于12000字符： 指定資料為： [1] Application, Design, and Manufacturing of Conical Involute Gears for Power Transmissions 主要參考文獻與資料： [1] Altinttas,Y.,and Weck,M.,2004,“Chatter Stability in Metal Cutting and Grinding.”CIRP Ann.,53(2) [2] 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院編.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊[M].北京：中國工業(yè)出版社，1971 [3] 孟憲源，姜琪. 機構(gòu)構(gòu)型與應用[M] 北京: 機械工業(yè)出版社，2004.1 [4] 馮炳饒.模具設(shè)計與制造簡明手冊[M] . 上海：上?？萍汲霭嫔纾?998 [5] 李洪. 機械加工工藝手冊[M] . 北京: 北京出版社，1994 [6] 成大仙 《機械設(shè)計手冊》（第1、2、3卷）[M].北京：化學工業(yè)出版社,2002 [7] 周鳳云主編 《工程材料及運用》（第二版）武漢：華中科技大學出版社，2002.11 [8] 謝家瀛主編 《機械制造技術(shù)概論》 北京: 機械工業(yè)出版社，2001.7 [9] 孫靖民，梁迎春主編 《機械優(yōu)化設(shè)計》（第四版） 北京：機械工業(yè)出版社，2006.12 [10] 東北重型機械學院等 . 機床夾具設(shè)計手冊，第二版[M] . 上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1998 [11] 艾新，肖詩綱 . 切削用量手冊[M] . 北京：機械工業(yè)出版社，1985 [12] 濮良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2005 [13] 一機部農(nóng)機研究院編.收獲機械通用件圖冊.北京:技術(shù)標準出版社，1979 [14] 史美堂.金屬材料及熱處理知識.北京：機械工業(yè)出版社, 2005.3 [15] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室.理論力學(第6版). 北京：高等教育出版社，2002.8 [16] 校園網(wǎng)維普中文期刊數(shù)據(jù)庫：查閱中文期刊中與本課題有關(guān)的機械制造工藝、機構(gòu)及工裝設(shè)計文獻10篇以上。重點查閱期刊為：機械工藝師，機械制造，機械工程師。 [17] Lubrication Engineering 1997-05,“Friction, Wear and Lubrication of Hybrid Bearing” Wang Zongying Wu Yuhou Shi Weijia 畢業(yè)設(shè)計進度安排： 1、畢業(yè)設(shè)計開題：2012年12月25日前 2、畢業(yè)分散實習、調(diào)研。(2013年1月8日至2013年2月12日)寒假期間要求學生進行畢業(yè)實習與調(diào)研，并結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題寫出調(diào)研報告?！? 3、中期檢查：2013年5月5日前　 4、畢業(yè)設(shè)計結(jié)題、資格審查：2013年上學期第13周5月7日至11日。 5、預定答辯時間：2013年上學期第14周，5月12日至5月20日 課 題 申 報 與 審 查 指導教師（簽名）： 年 月 日 教研室主任（簽名）： 年 月 日 系主任（簽名）： 年 月 日