《毕业设计（论文）-卧式稻壳制粒机设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-卧式稻壳制粒机设计.docx（30页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、稻壳制粒机是饲料机械四大主机之一，很大程度上决定了饲料加工产量，在饲料加工过程中占有非常重要的地位。本文首先介绍了制粒机的几种基本形式及发展过程,综合比较不同制粒机之间的不同，从而得出环模式制粒机的具有成型性好、制粒效率高的特点。在此基础上，详细分析了环模制粒机的喂料系统、调质系统、压粒机构、电动机及传动机构的组成及结构。并重点对压粒系统中的物料在压粒过程中的受力情况及物料在环模中的高度对效率的影响。最后，综合已有的设计产品及文献资料，对相应的轴、环模、压辑、螺旋喂料器和调质器的计算分析，计算齿轮的径向力及轴向力，并对其进行弯扭组合变形的校核，设计出环模式饲料压粒机的整体结构，并运用AutoC
2、AD软件对设计出的环模式压粒机进行装配，并得出各部分的零件图纸及装配图。关键词：环模压辐制粒机喂料器调质器AbstractRicehuskgranulationmachineisoneofthefourmainfeedmachinery,feedprocessinglargelydeterminestheyield,occupiesaveryimportantpositioninthefeedprocessing.Thispaperfirstintroducesseveralbasicformanddevelopmentprocessofthegranulatorgranulatorbetwe
3、endifferentdifferent,sothattheringmodegranulatingmachinehasthecharacteristicsofgoodformability,highefficiency.Onthisbasis,themachinefeedingsystem,pressuremechanism,particlesystem,andmotorandtransmissionmechanismofthecompositionandstructureareanalyzedindetail.Theemphasisisplacedontheinfluenceofthemat
4、erialforceintheprocessofgrainpressingandtheheightofthematerialinthedie.Finally,thedesignofproductsandtheexistingliterature,analysisofthecalculationofthecorrespondingshaft,ringdie,pressureroller,screwfeederandconditioner,radialforceandaxialforcecalculationofgear,andcheckthecombineddeformationofbendin
5、gandtorsionofthewholestructuredesignofringmodepelletmill,andtheuseofthemachineloopmodedesignedpressureassemblyAutoCADsoftware,drawingpartsandassemblydrawingsanddraw.Keywords：ring-typematrix;compressionroller;pelletizer;feeder;Conditioningapparatus摘要IAbstractII目录I第一章绪论11.1 设计目的和意义11.2 环模制粒机的国内外研究现状21
6、.2.1 国外研究现状41.2.2 国内研究现状4第二章喂料系统62.1 螺旋输送机结构及工作原理62.2 螺旋输送机构输送量及功率计算72.3 螺旋轴的结构8第三章调质系统93.1 调质的作用93.2 调质器93.3 调质桶直径103.4 调质器轴转速11第四章制粒系统124.1 环模制粒机生产率与功率计算124.2 环模和压辑134.2.1 环模134.2.2 压根144.2.3 分配器与切刀154.3 环模与压辑的直径计算15第五章电动机及传动系统165.1 喂料系统传动165.1.1 联轴器选择165.1.2 键强度校核165.2 调质系统传动175.2.1 带传动设计175.2.2
7、键强度校核195.3 压粒系统传动195.3.1 联轴器选择195.3.2 传动齿轮设计205.3.3 轴的设计与校核21结论24参考文献25致谢27第一章绪论随着世界饲料机械技术的不断发展和完善，制粒机的制造技术和成形理论研究得到了飞速的发展，使用制粒机生产颗粒饲料已得到普及。目前，常用的颗粒压制机有膨化制粒机、环模压制机和平模压制机等基本类型。且环模制粒机具备生产效率高，耗能低，工作稳定等特点，适用于大中型企业，得到很广泛的应用。我国的饲料工业是一个新兴的产业。它是在现代化进程中应运而生的。饲料工业依赖于农业而服务与养殖业，并随着农业和养殖业的发展而兴旺发达起来。至今，完整的饲料工业体系已
8、经初步形成，成为我国经济中不可缺少的经济产业支柱，在国民经济中有不可替代的地位，发挥着越来越大的作用。现在，我国已能够生产出各种规格型号的饲料制粒机械，像环模、平模、膨化制粒机，牧草饲料制粒机等等。产量从0.12th至40th,配套功率从5.5kw至315kw不等。我国饲料机械技术也不断的在改革创新，逐渐与先进国家技术水相靠近。1.1 设计目的和意义毕业设计是在校学生必须完成的独立性作业.它是各专业教学计划不可缺少的重要的实践性环节，是培养学生综合运用理论知识分析和解决实际问题能力的全面训练,是对学生所学理论只是及其应用能力的全面考核，是对学生加快知识向能力转化过程的有效检验，也是考试虽然都是
9、对学生学习成绩考察的手段.但他们有很大的区别，平时考试是学生被动地接受知识和技能的训练，而毕业设计则是学生运用在校期间学得的知识，主动地去解决一两个实际问题。同时这次的毕业设计也算是对自己四年来得一次总结，对自己学识的一次检验。从中自己可以去发现问题，以及去寻求解决问题的方法，对自己以后的工作也有极大的促进作用，所以要用心的去对待此次的毕业设计。当前我国正在进行经济体制改革，急需机械设计人才，通过毕业设计的创作可以发现人才、选拔人才从而对国家经济改革，提供立竿见影之效，从这个意义上说:毕业设计的创作是与国家经济改革、经济建设直接联系的，是有现实意义的。对毕业设计的意义要想得多些，想到本单位本系
10、统的微观，也想到整个国家整个社会主义建设的宏观。我们国家经济要腾飞，没有一大批既有理论知识又有实际工作能力的全面机械设计人才，是不可想象的。毕业设计的创作又应该面向国家经济建设机械设计改革献计方面，提供一些确有价值、确具实效的成功之作。1.2 环模制粒机的国内外研究现状制粒的历史可以追溯到1990年，起初是用于饲料加工的，饲料工作者在实践中积累了很多经验，致力于改善制粒机性能。图1.5环模制粒机示意图世界上第一台与制粒机相似的机器是一台铸模式设备，如图1.1所示。1910年左右，世界上第一台挤压式制粒机问世，如图1.2所示。该制粒机工作机理基本与现在的挤压式制粒机相同。到1920年，斯凯勒(S
11、ChMeler)提出了压缩法制粒，如图1.3所示，但这种制粒方法磨损严重，在1920期间，在总结了之前的制粒机工作原理的基础上，研制成功了第一台平模制粒机，如图1.4,这种机器装有围绕中心轴回转的滚轮，迫使物料挤压向下，通过水平固定模板的模孔，旋转切刀把物料切割成一定长度的颗粒。而几乎在同一时期，世界上第一台环模制粒机研制成功，如图1.5所示，最初的环模制粒机是一个压辑，以后演变成两个、三个过程，利用压辑的挤压力将粉状物经由环模的环模孔中挤出。环模制粒机是环模靠主轴转动而回转，其内有两个或者三个压辐，工作时压辑将粉状物压入环模孔中，挤出成形后呈圆柱形，并被固定切刀切断成颗粒物料。这种环模制粒机
12、制粒质量好，生产效率高，能耗比其他几种要少。在此基础上，环模制粒机性能不断改善，其后60年支配了整个饲料业。到如今生物质燃料的广泛被研究开发，环模制粒机在这一领域的引用也日渐广泛。从环模制粒机的整个发展来看，制粒机的基本工作原理没变，而环模制粒机的制造水平和技术性能大有改善。平模与环模的区别在于：一、喂料方式：环模制粒机采用机械强迫式进料，高速旋转离心分布进入制粒室,通过刮刀来分布物料，喂料不均匀；平模制粒机是靠物料自身重量垂直进入压制室，能够均匀喂料。二、压力：在同等直径下的模具内，环模压轮直径的大小受环模模具直径的限制J,所以压力大小受限；平模压轮直径的大小不受模具直径的限制，可以加大内装
13、轴承空间，选用大号轴承增强压轮的承受能力，不仅提高了压轮的压制力，而且还延长了使用寿命。三、出料方式：环模属于高转速，物料排出时破损率高；而平模属于低转速，破损率低。四、压轮调节方式：环模制粒机要是用压轮中间的偏心轮上的两个螺丝来调节压力；平模制粒机是采用螺纹丝柱mlOO中心调节机构，顶力百吨，下落平稳、触击柔和、压力均匀。可采用旋转手动和液压自动调节两种方式。从平模与环模的对比中我们可以看出平模的压力比环模大，所以对于像木屑、秸杆等这种物料轻，难以成型的粗纤维用平模较好。1.2.1 国外研究现状CPM公司生产的环模制粒机采用斜齿齿轮减速箱传动结构；BlihIer公司生产的环模制粒机采用双压辑
14、、环模式、单电机三角皮传动结构。单位生产效率高，运行费用低，结构比较简单，操作维修方便；MMCh公司生产的环模制粒机有环模、锥形压辑平模制粒机两种；三辑式制粒机是以英国UMT公司为代表的一种典型环模制粒机。美国在1976年前后利用饲料成型技术，开发了压辑式颗粒燃料成型机；日本在1983年前后从美国引进了该技术。到1987年，已有十几张颗粒燃料工厂投入运行。1.2.2 国内研究现状我国从改革开放初期就开始研究制粒机，湖南研究出了第一台压缩成型机实在1985年，随后连云港也研制出了制粒机，随着时间的推移制粒机的技术也越来越成熟。研究在中国开始生物质压缩成型技术从十九年代起。1985湖南省衡阳市食品
15、机械厂研制的第一台生物质压缩成型机，江苏连云港东海食品机械厂引进杆燃料。1993前后，中国进口了近20的生物质压缩成型生产线，基本上采用螺旋，以木屑为原料。1994,河南农业大学，中国农业机械总动力开发机械活塞冲压成型机，1998,河南农业大学开发液压活塞双向挤压成型机，2002,中南林学院还开发了相应的设备。2006河南农业大学开发驱动的活塞式成型机、合肥天雁绿色能源开发有限公司的秸秆成型机，采用螺旋预热预压，两个活塞压缩技术，解决了普通注塑机的速度要求高的模具问题对原水易磨损。为了减少能源消耗，成型，河南省科学院能源研究所研制的环模颗粒在室温下为生产燃料颗粒成型机。2004,对清华大学和北
16、京汇众科技有限公司生物质成型技术的发展严格，利用生物质辑挤压原理是压缩，其性能优于现有的颗粒成型技术。目前，生物质燃料成型技术已日趋成熟，已成为商业部分的实现。近年来，生物质燃料以其各项优点在我国得到了比较广泛的推广和应用。但在燃料生产中，颗粒的质量问题依然很大。主要原因在于国内厂家对颗粒燃料的制粒机理缺乏深入的研究。国外针对环模制粒机理的研究很多，但是大多数研究肯定是保密的，导致国内对于该方面的研究很少，缺乏对制粒过程全面研究。现有的技术中，有一种环模制粒机，包括机架和圆筒形的中空环模，环模壁上径向开设有若干模孔，环模一端径向设有进料通道，所述环模经传动系统与动力输八机械相连接，环模内设有至
17、少一个压棍，压棍可转动地安装在压辐固定的机构上，工作时，环模转动，物料从进料通道进入环模内，被环模带动，不断从压辐和环模之间空过，在压辐的挤压之下，物料被从模孔中挤出，被切刀装置切断后形成颗料装的物料；其不足之处在于：这种制料机工作效率低下。然而AHHC520制粒机使制粒效率大幅提高。第二章喂料系统在饲料加工，固体材料可能的个体（如箱，袋，瓶，罐）或团体（如粉末，颗粒）的运输方式。在运输过程中应能保持稳定的形状，在一定的压力下会造成破坏，但过大的压力会造成材料损坏。固体颗粒的输送，可以使用各种形式的带式输送机，斗式提升机，螺旋输送机等。在本饲料压粒机的设计过程中，采用螺旋式的输送结构。2.1
18、螺旋输送机结构及工作原理螺旋输送机，俗称“绞龙二是一种连续输送设备无挠性牵引装置，它采用螺旋旋转材料向前完成运输，主要适用于各种输送松散粉末、小颗粒、散装材料，用于传输距离短的水平，如面粉，谷物和其他物料的输送。在运输过程中，还可以混合，搅拌,加热和冷却操作的材料。但不宜输送易变质、易碎、易结块及大块的物料。螺旋输送机主要有料槽、输送螺旋轴和驱动装置组成，机长较长时应加中间吊挂轴承，如图2-1所示。1.驱动装置2.料口3.螺旋轴4.中间吊挂轴承5.壳体6.进料口图2-1螺旋输送机a.外形图b.结构图螺旋输送机是利用旋转的绞龙轴，将物料在固定的机槽内推移而起到输送作用的O物料由于重力和摩擦力作用
19、，在运动中不随螺旋轴一起旋转，而是以滑动形式沿着料槽由加料端向卸料端移动。输送螺旋上焊有螺旋叶片，螺旋叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型和叶片面型等几种形式，如图2-2所示。螺旋按旋向分为左旋和右旋，按头数又可分为单线、双线和三线，一般多为单线右旋。a.实体面型b.带式面型c.桨形叶片面型d.齿形叶片面型图22螺旋叶片面型2.2 螺旋输送机构输送量及功率计算查找相关资料可得输送量G（）可用下式计算:G = 36(K)Fvp = 60(f2-d2)4snpC(2-1)式中,F为料槽内物料的断面积，U为物料速度，加/s；P为物料的堆积密度,加；。为螺旋直径，m；d为转轴外径，m；为螺
20、旋轴的转速，min；S为螺旋叶片的螺距，团；C为与输送机倾角有关的系数（见表21）；。为物料填充系数（见表22）。表2-1与输送机倾角有关的系数C输送机做角/O5101520C1.00.90.80.70.65根据实际经验选取绞龙轴的直径，并圆整为螺旋的标准直径（我国标准推荐的螺旋且径系列为（100zwh120fn%160帆6、200/wn250mm320,Wn和40Sw?）,再反过来进行校核计算。根据实际经验，螺旋喂料器的转速为12120min。图2-5全螺旋叶片螺旋轴2.3 螺旋轴的结构查找相应的资料可知螺旋直径的参数参见表2-4o表24选用螺旋直径参数嵋旋直径D,mm10012016020
21、0250320400以小麦为代表的热状物料生产率Qth,三0.76以面粉为代表的粉状物料生产率Qh,=0.350.57.50.16-0.521.0-2.50.35-0.932.36.20.81-2.154.410.41.56-3.508.7-18.03.06.018.0-35.06.0-12.035.0-60.012.0-21.0注：表中产为物料的堆积密度，加3根据市场需求及查找相关的资料得生产率G=Ll参照表2-4,选取螺旋直径为70机机，根据表2-2,选择使用实体型螺旋表面，根据式2-1G=15(D2-d2)snpCOd=b-GN15snpC将相关数据代入得：d=卜著4SV150.1120
22、0.40.761.01.1 =41.Gtnm圆整为d=150小机，按照相关经验及标准，叶片厚度一般为48m机，螺距s=100mm,螺旋轴长度L=880mm,其图纸参见附录。第三章调质系统调质器的主要功能是与水蒸气的加入混合原料，油或糖蜜充分混合，提高制粒质量。畜禽颗粒加工常用12段调质器；为了提高水颗粒的水稳定性，进行充分调质。一般使用23段调制器；使物料达到或接近制粒的要求供给颗粒剂,以确保制粒的质量和提高制粒的效率。1.2 调质的作用（1）促使物料中的淀粉糊化和蛋白质的改性，提高颗粒的质量和饲料的消化率。（2）提高制粒效率。通过添加蒸汽使物料软化，具有可塑性，有利于挤压成型，并减少对制粒机
23、工作部件环模和压辐的磨损，提高制粒的质量。（3）杀菌消毒。调质过程中的高温与制粒过程的摩擦热和压力的综合作用可杀灭细菌，并进行消毒，有利于畜禽的健康。（4）增加液态原料在饲料中的调价比率。1.3 调质器调质工艺中的主要设备之一就是调制器，其主要功能是对制粒前的物料进行水热调质，是物料充分吸收热量及液体，使其达到或接近制粒工艺所需的要求，同时完成从供料器到制粒机的物料输送。主要的考核指标是调质时间、水分及液体的吸收量、调质温度、淀粉的糊化度及附加动力等。根据相关的资料及文献，典型的结构形式单级桨叶式调制器，如图31、32。图3-1桨叶式调质器轴1.左端盖2.内挡板3.喂料器主轴4.上盖5,15.
24、搅拌刀6.后油封7,18.右轴承座8,19.右端靛9,12,20.轴承10.壳盖11.左轴承座13.端盖14.调质器主轴16.调质器壳体17.大皮带轮21.后盖22.挡油圈图3-2典型单级桨叶式调质器结构1.4 调质桶直径根据相关资料，调质时间:乃相vLvKf=-=-43600(5)(3-1)QQ式中：V为调质桶体积，机3；4为调质桶内径，m；L为调质桶长度，加，一般取L=6d;U为饲料容重，加，取u=O.5563：K为饲料的充满系数，取K=O.3；。为调质轴输送量，力，取压粒设计产量q的1.52.0倍，初定为Q=1.8将上述有关参数代入调质时间，计算式得：Ttd2,6J0.550.3f=4X
25、3600(三)(3-2)1.8(7J=J=0.086标(3-3)ll60.55033600调质轴输送量的计算公式如下：0.75Q=anCrb(d+h)cos(3-4)tan/7式中：。为叶片宽度；P为叶片安装角；一为物料容积；为叶片轴转速；为充满系数；C为调质修正系数；8为叶片宽度；d为叶片轴内径。由实际经验可知，对于一台选定产量4的制粒机来说，调质时间，对d的影响很大,为了便于设计，一般取力=15$。将数据代入式3-3得：d=0.0867=0.086il.l1522mm则根据L=6d=6X221。1330，加。3.4调质器轴转速调质器轴主要由轴头不锈钢管和叶片组成，叶片有多种形式，其作用都是
26、为了增强饲料与蒸汽的搅拌效果。调质轴转速高低对搅拌效果影响很大，速度太高，物料熟化时间短，还没有完全糊化就被送进压粒，饲料品质不理想，反之调质时间过长，损失过多维生素，流动性差，含水率偏高，影响压粒性能和冷却效果。调质轴转速受许多因素影响，暂时无直接的公式进行计算，一般取为I(X)-300rmin范围。第四章制粒系统制粒机构是制粒机的核心部分，主要是由环模、压根、分配器和切刀等组成。环模的周围有许多孔径相同的模孔，在环模内装有23个压根，压根装在一个不动的支架上(如图4-1)。压辑能随环模的转动而自转，压根与环模之间有很小的间隙。1.环模2.压辑3.分配器4.切刀5.环模转向图4-1压粒过程示
27、意图工作时环模有电动机驱动作顺时针转动，进入环模的饲料，被分配器和转动着的环模带入压辑和环模之间，饲料被两个相对旋转的部件逐渐挤，通过环模上的孔向外挤压出来，再由固定不动的切刀切成短圆柱状颗粒。4.1环模制粒机生产率与功率计算根据参考文献1,制粒机的生产率：/12，Q=Zg琮RNP(l-l)2-(sin)2cos?式中：Z为压根数目；石为模孔直径；R为环模内径；N为模孔数目；为环模转速；4为物料的初始密度；4为短径模径比；夕角如图4-3所示。图4-4计算原理图根据制粒产量（按国家配方和5根?小孔为准）与制粒的吨料电耗指标，即可粗算出主电机功率P,一般按国家标准取吨料电耗为IOKW，则主电机功率
28、计算式为：P=产量X吨料电耗=QXK=2.2AW。4.2环模和压辐颗粒压制机的压模、压辐（图4.4、4-5）是重要的工作和磨损部件，其工艺参数的配备合理与否，性能和质量的好坏，将直接影响到颗粒机的生产效率和产品质量。图4-4环模图4-5压辑4.2.1环模环模是由银铝合金钢精加工制成，热处理后表面硬度HRC53590本设计的环模式制粒机主要用于生产猪料用，环模孔径一般为。3.55.5三z,本设计中取环模孔径为4.5fnmo颗粒料是从环模上的小孔挤出，模孔的轴线一般都是指向环模的轴线。环模的孔形和厚度对制粒的质量和效率有着密切的关系。选择环模的孔径太小、厚度太厚，则生产效率低下、成本费用高，反之则
29、颗粒松散、影响质量和制粒效果。物料品种的不同对环模壁厚和孔径大小的要求也不同，查找相关资料得高淀粉、高脂肪类饲料的模孔直径一般为4.5机机，压模壁厚一般取最大55m加，最小45/加，平均直径为50m加。模孔的形式主要有圆柱形、阶梯型、外锥形和内锥形四种（如图4-6）o在本设计中，选择使用阶梯形的模孔。21.圆柱形孔2.阶梯形孔3.外锥形孔4.内锥形孔图46模孔形式为了使物料易于进入模孔，还要将孔在环模腔内的一端倒角，倒角大小根据物料的性质在60120范围内选取。在日常生活中，环模的使用寿命习惯上用所加工的全部物料量来表示，一般可达40008000/。4.2.2压车昆压辑其主要作用是将物料挤压入
30、模孔，在模孔中受压成形。压辑一般有23个，其作用是用来向环模工作表面施加压力从而挤出饲料。压辐采用与环模相同的材料，表面加工成与轴线平行的齿形槽或在其表面钻孔，以增加摩擦力，加工后也要热处理，压根半径的大小对抓粉能力影响很大。压辑轴承的工作条件较差，温度高且粉尘多，多采用迷宫式油封来进行密封，为简化设计，使用毛毡圈密封。4.2.3分配器与切刀分配器是将调质后的饲料均匀的分给各个压辐，数量与压辐的数目相同。切刀是用来将从环模圈内挤出的柱状物料切成长度适宜的颗粒，通常颗粒的长度为颗粒直径的1.52倍，一个压根配一把切刀，它与环模之间的距离也需要调节，以改变柱状颗粒的长度来适应不同的需要。4.3环模
31、与压辑的直径计算参照参考文献山中环模内径d及压带宽匕的计算公式：A，、a=(mm)b式中：A为单位功率面积。根据相关的研究及资料可得匕与d的关系为：b=(.2-03)d=Kd将d=”代入上式得：b根据计算得，环模的内径为d=320吠加，压辑外径。=140加%。第五章电动机及传动系统在本设计中，由于是用于一般的饲料生产行业，对传动精度的要求不是很高，且考虑到皮带传动具有过载保护的功能，因此在输送系统和调质系统中使用普通V带传动，而压粒系统使用齿轮传动。5.1 喂料系统传动5.1.1 联轴器选择装在制粒机顶端的螺旋喂料器是用来根据制粒机产量大小来调节物料输送量的。所以设计该输送机要求可以变速，用变
32、频调速电机实现，电机与螺旋轴之间通过联轴器联接。由前述设计可知，螺旋喂料轴的转速范围为1212(kmin,调速电机功率为0.55KW,查阅相关型号，选择变频调速电机的型号为：YVP80M1-4,其额定转矩为3.5N.mo联轴器的型号为:GY8L3x132J1701325.1.2 键强度校核由于是在轴端安装联轴器，选择使用A型平键，根据安装齿轮处的轴颈d=70机w选择键人%=20l2,由上述带轮的尺寸计算得轴段长度为132mm,从键的标准长度中选取L=I25AWn,标记为：键20x12x125GB/T1096。调质器轴的参数为：P=0.55Kwn=12-120rmin,根据转矩的计算公式：T=9
33、55OX=9550X=1962500Nmmn100取键的许用应力p=135M%,对键的强度校核结果数据如下：计算应力p=l11.253MPa校核计算结果：pp满足5.2 调质系统传动根据上述叙述可知，喂料系统采用普通V带传动。5.2.1 带传动设计由相关经验及文献资料，电动机的初始功率此=2.2KW,由于Y系列电动机是按照国际电工委员会（IEC）标准设计的，具有国际互换性的特点。广泛用于电源电压为380V无特殊要求的机械上，如机床、泵、风机、农业机械等。根据初始功率，选择电动机的型号为：Y132S-8.1、确定计算功率查阅机械设计手册得工作系数K八二1.2,故Pca=KaP=.22.2=2.6
34、4kW2、根据计算功率匕及小带轮的转速,选用A型普通V带，选择小带轮的基准直径ddi=90mm。)x90x7K) =3.35 M60100060 1000带速传动比3、大带轮直径dli2=id(n=2.0390=182.7mm圆整为4/2=180nun4、根据式().7(4+4n)q)2(4+42),初定中心距q=230mz根据式Ldo2(4+4,2)+C24%求得LdO=892.777,选取带的基准长度Ld=890三5、按公式2求得实际中心距=229加，中心距的变化范围为216256机机6、小带轮的包角573,=180-(2-1)-=157.48120a由4n=9011A11fl21=71(
35、)rmin,查阅机械设计手册得兄=().62AW。根据勺=71()rmin,i=2和A型带，查阅机械设计手册得=().09ZW。查表得Ka=().93,得KL=O.99,于是Pr=(R+A/KKl=0.65W带的根数Z=Z四P0.657、计算单根V带的初拉力的最小值查表可知A型带的单位长度质量9=0.1依/相，初拉力为:(F0)min=500(25-Ka)匕+/2=.37NKaZU应使带的实际初拉力与(,)minO8、计算压轴力FP压轴力的最小值为（尸p）mk=2zminsi吟=2x4xl5L37xsinI-=II8765N由上述计算数据及结果，可以得出相应的带轮的结构，其结构图参见附录。5.
36、2.2 键强度校核由于是在轴端安装带轮，选择使用C型平键，根据安装齿轮处的轴颈d=70的,选择键bxz=20xl2,由上述带轮的尺寸计算得轴段长度为90m加，从键的标准长度中选取L=8O7,标记为：键C201280GB/T1096o调质器轴的参数为：尸=2.2K卬，=350rmin,根据转矩的计算公式：p22T=9550X=9550-=60028.6Nmmn350取键的许用应力b=135MP”,对键的强度校核结果数据如下：计算应力p=5.104M校核计算结果：pp满足5.3 压粒系统传动目前制粒机主传动系统一般有两种型式：一种为齿轮传动型式；另一种为皮带传动型式。齿轮传动型制粒机由主电机输出动
37、力。经联轴器，使齿轮轴随电动机同轴运转，再经一对齿轮减速后，带动空轴连同环模一起旋转。皮带传动型制粒机由主电机输出动力，通过皮带轮减速，带动环模旋转。5.3.1 联轴器选择根据相关文献资料及经验，主电机功率%=IlKW,环模转速0=305r/min,选择电动机的型号为：Y180L-8o满载转速=730”min,主传动系统的传动比i=K=g=2.43。根据实际的需要，选择弹性柱销联轴器，型号为：LT7J75x1120%305J42112轴端选择C型平键，标记为：键C12890GB/T1096,经计算得（=84.591MRz,满足bVb=135M尸a。5.3.2 传动齿轮设计根据传动的需要，选择直
38、齿圆柱齿轮传动。对于农用机械，其精度等级一般为8-11,饲料制粒机为一般的农用工作机器，选精度为9级。小齿轮材料选择45钢（表面淬火），硬度为48HRS,大齿轮材料为45钢（表面淬火），硬度为48HRS,由于是采用硬齿面传动，二者硬度取值相等。采用闭式传动，对称布置，热处理级别MQ,齿轮的使用寿命按10年（360天），每天工作10小时计算。选小齿轮齿数4=19,大齿轮齿数Z2=2.43x19=46.17,z2=46o将数据代入齿轮设计计算公式，得齿轮的主要参数如下：查国标，取电=1.0,根据接触强度初算模数z3.716,按照接触强度初算模数n2.939,参照国标中推荐的模数值，将大小齿轮的模数
39、取为m=4,经计算圆整得Od=O.921。由此得齿轮的基本参数为：4=Wz1=419=76tntnd2=tnz2=446=184mma=4+C=30mm2b-4为=760.921=70mm取8=75mm,B1=70mm对齿轮的弯曲疲劳强度与接触疲劳强度校核得：齿轮1接触强度极限应力m=1150.0Mpa齿轮1抗弯疲劳基本值re=640Pa齿轮1接触疲劳强度许用值%=1330.5朋次齿轮1弯曲疲劳强度许用值=820.3M%齿轮2接触强度极限应力外油2=115().()Mpa齿轮2抗弯疲劳基本值CrFE2=64()MR7齿轮2接触疲劳强度许用值%2=1330.5的以齿轮2弯曲疲劳强度许用值p2=8
40、20.3Mpa接触强度用安全系数SHmin=Lo弯曲强度用安全系数SFmm=I4接触强度计算应力n=ll2=976.5Mpa接触疲劳强度校核仆4满足条件齿轮1弯曲疲劳强度计算应力r=252.9MPa齿轮2弯曲疲劳强度计算应力p2=229.IMPa齿轮1弯曲疲劳强度校核满足条件齿轮2弯曲疲劳强度校核22满足条件5.3.3轴的设计与校核5.3.3.1 主传动轴设计主动齿轮1的分度圆直径4=76M，参照国标，将齿轮1做成齿轮轴，参照材料力学及机械设计中的强度计算公式，应用MATLAB软件编程，计算出齿轮的轴向力及径向力，并进行弯扭组合的校核。计算结果为：表5.1计算数据结果图径向力a圆周力6弯矩M扭
41、矩T正应力b许用应力b8.47KN3.79KN352640Ntrun143900N13.3MRZ60MPa由上述计算表格可以看出，,轴的强度满足条件。5.3.3.2 从动轴设计计算传动力学简图如下：Fa24KN其剪力图与弯矩图为:合成弯矩片V = G=I.89 KN4.24KNLS9CVFlT4.24KN.1L89KV296.8N泄UWIUUIl132.3N加143.9rm图5.2力图M = yMv2 + Mfi2 = 296.82+132.32 = 325 N 加按照第三强度理论%=标+4（仍）2 =二正+（）W有上述计算结果可以得出，按结构设计所得出的传动轴满足强度条件。结论本设计先通过实
42、习、调研提出设计方案，而后运用比较的方法对其加以分析论证,证明了所确定方案的合理性。接着分别从喂料机构、制粒系统、过载保护装置、润滑系统五方面进行了具体的设计计算、校核。其思路是由功能目标-具体结构-材料选择-参数确定（尺寸参数、运动参数、动力参数）-计算校核-加工工艺（包括经济性的考虑）-装配工艺-反馈检查，体现了融机械设计、制造、经济性考虑于一体的设计理念。设计中借助于计算机进行了辅助设计，大大提高了设计效率和质量。其设计成果表现为：该机械产品的设计体现了机械设计的一般原则，即满足需要原则、经济合理原则、可靠性原则、安全性原则、符合人机工程学原则和“三化、四新”原则等基本要求，其设计比较合
43、理，技术比较先进。与同类产品相比，该机具有结构紧凑、性能稳定、可靠，操作维修方便、安全，工作噪音低，环境污染小，生产率高、能耗低、经济效益好等显著特点，具有较强的市场竞争力。但是由于时间紧张，本人能力亦有限，对于设计中的某些问题，比如调质机构转速控制控制，制粒机构间隙的自动调整设计，整机的自动化设计等方面，还有待进一步的考虑和设计。在此，仅提出一点思考作为深入设计的建议。对于机器部分的自动化设计，可并联入微机控制系统，以求对整机运行过程进行有序、协调控制，提高整机自动化水平。不过也要注意性价比的考虑。参考文献IU姚维员.畜牧业机械化M.北京：机械工业出版社，1990.2李军国，秦玉昌，吕小文.
44、全价饲料品质保证技术M.上海：饲料工业出版社,2005：1-6.3何雪明，吴晓光，王宗才.机械CAD/CAM基础M.武汉：华中科技大学出版社，201L4邓志刚，李军国，于庆龙.颗粒饲料质量安全保证工艺技术研究M.山东：粮食与饲料工业出版社，2005.5刘贞富，耿效华.新编农产品加工机械使用维修M.北京：中国农业出版社，2001.6张子仪.中国饲料学M.大连：中国标准出版社，2000.7郝波，庞声海.饲料加工设备与技术M.南京：科学技术文献出版社，2001.|8唐伟红.浅谈颗粒饲料质量的影响因素J.饲料工业，2006,19(5B)：1923-1927.9梁培庆.颗粒饲料的制造工艺.粮食与饲料工业
45、M.北京：高等教育出版社，1991.10刘玉山.提高颗粒饲料质量的工艺要求M.河南：粮食与饲料工业出版社，1992.11杨凤.动物饲养学M.北京：中国农业出版社，2001.12张乔.饲料添加剂大全M.北京：工业大学出版社，1996.13过世东.水产配合饲料标准加工指标分析及建议N.无锡轻工业大学学报，2004：106-110.14张子亮.颗粒饲料研究M.北京：中国饲料出版社，1992.115濮良贵.机械设计M.北京：高等教育出版社，2006.116MECHANICALENGINEERINGJ,Vol.115No.1,JAN.1993.17NATIONALDRILLERSJ,Volume19,Number11,November1998.18J.M.Coucson,J.ERichardson,ChemicalEngineeringM,Butterworth-HeinemannLtd.1995.19 JaeWookJeon.EfficientaccelerationanddecelerationtechniqueforshortdistancemovementinCNCmachinetoolslM.ELECTRONICSLETTERS,13thApril2000:16-17.20 JaeWookJeon,Yun-KiKim.FPCAba
