PAGE21PAGE摘要我國(guó)發(fā)展初期主要以農(nóng)業(yè)和輕工業(yè)為主，隨著畜牧業(yè)等農(nóng)業(yè)逐漸起步，我國(guó)也逐漸推出苞谷秸稈粉碎機(jī)，通過機(jī)械來合理利用農(nóng)業(yè)產(chǎn)物，并且促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，苞谷秸稈粉碎機(jī)主要完成加工、粉碎、處理農(nóng)作物種的苞谷秸稈，處理完成后可直接作為畜牧業(yè)的肥料使用，使得我國(guó)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等得到發(fā)展，因此苞谷秸稈粉碎機(jī)逐漸成為農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的研究重點(diǎn)?？紤]到我國(guó)現(xiàn)階段苞谷秸稈粉碎機(jī)技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，加工成本以及制造工藝還不滿足要求，為克服這一問題，選擇苞谷秸稈粉碎機(jī)作為研究對(duì)象，以機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外關(guān)于苞谷秸稈粉碎機(jī)的研究現(xiàn)狀以及現(xiàn)階段的研究趨勢(shì)提出當(dāng)前苞谷秸稈粉碎機(jī)的主要研究問題以及注意事項(xiàng)，分別從整體結(jié)構(gòu)布局、零部件結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)、工作受力分析、強(qiáng)度校核等角度，針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行研究，旨在確保苞谷秸稈粉碎機(jī)正常工作的前提下，通過設(shè)計(jì)研制出一種能夠確保苞谷秸稈粉碎機(jī)的工作穩(wěn)定性和可靠性為前提，降低苞谷秸稈粉碎機(jī)零部件的制造成本且性價(jià)比更高的苞谷秸稈粉碎機(jī)，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的工程圖紙零件圖、裝配圖進(jìn)行繪制，得出適合我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的苞谷秸稈粉碎機(jī)，并且穩(wěn)定可靠且售價(jià)便宜。關(guān)鍵詞：苞谷秸稈粉碎機(jī)；錘片式；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；強(qiáng)度校核AbstractIntheearlystageofChina'sdevelopmentmainlyinagricultureandlightindustry,withthegradualstartofagriculturesuchasanimalhusbandry,Chinahasalsograduallyintroducedthecornstrawshredder,throughmachinerytomakereasonableuseofagriculturalproducts,andpromotethedevelopmentofanimalhusbandry,cornstrawshreddermainlycompletestheprocessing,crushing,processingofcropvarietiesofcornstraw,afterthecompletionofprocessingcanbedirectlyusedasfertilizerforanimalhusbandry.MakeChina'sagriculture,animalhusbandryandsoonhavebeendeveloped,sothecornstrawcrusherhasgraduallybecomethefocusofresearchinthefieldofagriculturalmachinery.ConsideringthatthetechnologydevelopmentofcornstrawshredderinChinaisnotmatureenoughatthisstage,theprocessingcostandmanufacturingprocessdonotmeettherequirements,inordertoovercomethisproblem,thecornstrawshredderisselectedastheresearchobject,fromthepointofviewofmechanicalstructuredesign.Accordingtothecurrentresearchstatusandcurrentresearchtrendofthecornstrawshredderathomeandabroad,themainresearchproblemsandmattersforattentionofthecurrentcornstrawshredderareputforward,respectivelyfromtheperspectiveoftheoverallstructurelayout,componentstructuresizeparameters,workingforceanalysis,strengthcheckandotheraspectsofthecornstrawshredder.Aimedatensuringthenormaloperationofthecornstrawshredderunderthepremiseofdesignanddevelopmentofacornstrawshreddercanensurethestabilityandreliabilityoftheworkasthepremise,reducethecornstrawshredderpartsmanufacturingcostsandcost-effectivecornstrawshredder,andonthisbasisforthecornstrawshredderengineeringdrawings,partsdrawings,assemblydrawingsaredrawn.Thecornstrawcrushersuitableforagriculturalfieldinourcountryisobtained,andthepriceisstable,reliableandcheap.Keywords:Bractstrawcrusher;Hammertype;Structuraldesign;Strengthverification；

目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 51.1研究背景及意義 51.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 51.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 51.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀 71.3未來技術(shù)發(fā)展方向 81.4主要研究?jī)?nèi)容 8第2章總體方案選擇與設(shè)計(jì) 102.1總體方案 102.2本章小結(jié) 12第3章傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 133.1電機(jī)的選擇 133.1.1主要性能指標(biāo) 133.1.2配套功率 143.1.3電動(dòng)機(jī)選型 153.2粉碎室參數(shù)確定 163.3帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 163.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193.4.1確定軸的最小直徑 193.4.2各段尺寸的確定 193.5主軸校核 203.6滾動(dòng)軸承壽命 243.7連接鍵的選擇和計(jì)算 253.7.1小帶輪與主軸的鍵連接 253.7.2轉(zhuǎn)子與主軸的鍵連接 263.8本章小結(jié) 26第4章清選粉碎裝置的設(shè)計(jì) 284.1粉碎裝置的設(shè)計(jì) 284.1.1錘片的設(shè)計(jì) 284.1.2錘片架的設(shè)計(jì) 294.2清選裝置的設(shè)計(jì) 314.2.1組合篩結(jié)構(gòu) 314.2.2組合篩效果 324.2.3篩片設(shè)計(jì) 324.3本章小結(jié) 33第5章三維實(shí)體模型設(shè)計(jì) 345.1錘片式苞谷粉碎機(jī)裝配體三維圖 345.2部分零件三維圖 34第6章結(jié)論與展望 386.1結(jié)論 386.2展望 38參考文獻(xiàn) 39致謝 41第1章緒論1.1研究背景及意義我國(guó)發(fā)展初期主要以農(nóng)業(yè)和輕工業(yè)為主，隨著科技的進(jìn)步以及國(guó)家實(shí)力的迅猛發(fā)展，我國(guó)農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)以及重工業(yè)之間相互扶持共同走向時(shí)代的熱點(diǎn)[1]。由于我國(guó)重工業(yè)起步較晚，因此各種大型機(jī)械、汽車等工業(yè)均效仿西方發(fā)達(dá)國(guó)家，而隨著畜牧業(yè)等農(nóng)業(yè)逐漸起步，我國(guó)也逐漸推出苞谷秸稈粉碎機(jī)，通過機(jī)械來合理利用農(nóng)業(yè)產(chǎn)物，并且促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，苞谷秸稈粉碎機(jī)主要完成加工、粉碎、處理農(nóng)作物種的苞谷秸稈[2]，處理完成后可直接作為畜牧業(yè)的肥料使用，既能夠有效促進(jìn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，還能夠有效提高農(nóng)作物再利用，并且有效降低畜牧業(yè)養(yǎng)殖成本，使得我國(guó)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等輕工業(yè)朝著一體化趨勢(shì)發(fā)展，因此苞谷秸稈粉碎機(jī)逐漸成為機(jī)械領(lǐng)域的研究重點(diǎn)[3]。目前常見的苞谷秸稈粉碎機(jī)，其自身產(chǎn)量不同可以分為大型苞谷秸稈粉碎機(jī)、小型苞谷秸稈粉碎機(jī)；通過自身動(dòng)力源不同可以分為燃油苞谷秸稈粉碎機(jī)、電動(dòng)苞谷秸稈粉碎機(jī)；根據(jù)自身功能特性不同可以分為多功能苞谷秸稈粉碎機(jī)、高效苞谷秸稈粉碎機(jī)；根據(jù)安裝特點(diǎn)可以分為固定類型苞谷秸稈粉碎機(jī)、可移動(dòng)苞谷秸稈粉碎機(jī)；根據(jù)粉碎機(jī)自身加工結(jié)構(gòu)不同還可以分為錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)、齒爪式苞谷秸稈粉碎機(jī)[4]?？紤]到目前我國(guó)行情，國(guó)內(nèi)剛開始引進(jìn)苞谷秸稈粉碎機(jī)技術(shù)，高新技術(shù)等發(fā)展受限制，應(yīng)從簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)開始進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)該盡可能開發(fā)中小型苞谷秸稈粉碎機(jī)，并且符合我國(guó)個(gè)體戶農(nóng)田以及種植業(yè)的國(guó)情，固定類型苞谷秸稈粉碎機(jī)能夠有效降低制造生產(chǎn)成本[5]。而錘片式以及齒爪式苞谷秸稈粉碎機(jī)主要區(qū)別在于粉碎機(jī)加工刀具不同，通過查閱相關(guān)資料克制，錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)工作效率較高并且制造成本相對(duì)較低，工作過程中穩(wěn)定性能好且目前應(yīng)用范圍較高[6]。綜上所述，最終選擇錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)作為研究對(duì)象，以機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，分別從整體結(jié)構(gòu)布局、零部件結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)、工作受力分析、強(qiáng)度校核等角度，針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行研究，旨在確保苞谷秸稈粉碎機(jī)正常工作的前提下，設(shè)計(jì)出制造成本更低且性價(jià)比更高的苞谷秸稈粉碎機(jī)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀2011年陳立慶、王麗等學(xué)者[7]考慮到秸稈破碎機(jī)全喂入式聯(lián)合收割機(jī)配套設(shè)備不足。因此設(shè)計(jì)了JHSX-34型全喂入式聯(lián)合收割機(jī)秸稈破碎機(jī)，陳立慶、王麗介紹了其結(jié)構(gòu)和工作原理。詳細(xì)分析了秸稈破碎機(jī)的工作軸轉(zhuǎn)速、葉片參數(shù)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。三種不同倒伏率麥田（90%、50%、0）試驗(yàn)結(jié)果表明，50mm以下秸稈粉碎平均合格率分別為91.3%、92.9%和94.4%。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明，該學(xué)者設(shè)計(jì)的秸稈破碎機(jī)性能良好，具有一定的研究意義。2021年倫學(xué)建、李燦等學(xué)者[8]為了在設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)秸稈粉碎機(jī)震動(dòng)外殼所產(chǎn)生的輻射噪音，首先運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)-離散元耦合方法模擬了秸稈粉碎機(jī)內(nèi)的氣流-秸稈?cǎi)詈狭鲌?chǎng)，將耦合流場(chǎng)所產(chǎn)生的脈動(dòng)壓力作用在粉碎機(jī)外殼表面。隨后，對(duì)殼體的諧波響應(yīng)進(jìn)行了分析，將其結(jié)果用作聲學(xué)邊界條件。最后，采用有限元和聲學(xué)邊界元相結(jié)合的試驗(yàn)方法對(duì)秸稈破碎機(jī)殼體的振動(dòng)噪聲進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，秸稈破碎機(jī)殼體產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)激勵(lì)頻率的變化而變化。在激勵(lì)基頻處獲得最大振動(dòng)噪聲，并且諧波頻率處的輻射噪聲隨著頻率的增加而減小。各測(cè)點(diǎn)在激勵(lì)基頻和諧波頻率下的聲壓級(jí)模擬值與實(shí)驗(yàn)基本相同。此外，還發(fā)現(xiàn)測(cè)量點(diǎn)的模擬值與實(shí)驗(yàn)值之間的最大差值為1.69dB（A）。因此，得出振動(dòng)輻射噪聲的數(shù)值模型是準(zhǔn)確的。進(jìn)口殼體的振動(dòng)噪聲最大，振動(dòng)輻射噪聲的主要噪聲源是旋轉(zhuǎn)錘轉(zhuǎn)子的偶極聲源。該作者相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法為秸稈破碎機(jī)的低噪聲設(shè)計(jì)提供了參考。2022年陳倩、王佳欣等學(xué)者[9]在農(nóng)作物秸稈的綜合開發(fā)利用中，通過一定的工藝或設(shè)備分離得出秸稈中的纖維是關(guān)鍵。為了獲得稻草纖維材料，使用SOLIDWORKS軟件設(shè)計(jì)了稻草纖維破碎機(jī)，并使用EDEM軟件對(duì)其粉碎過程進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了該機(jī)器原理的可行性和結(jié)構(gòu)的合理性。使用砂輪速度、螺桿進(jìn)給軸速度和砂輪間隙作為測(cè)試因素，使用designExpert13設(shè)計(jì)了一個(gè)三因素五級(jí)測(cè)試，獲得了1250r/min的砂輪速度、40r/min的螺桿進(jìn)給軸轉(zhuǎn)速和0.21mm的砂輪間隙，可實(shí)現(xiàn)45.8kg/（kW·h）的理論千瓦時(shí)輸出和112.5N·mg?1的拉伸指數(shù)，得出秸稈粉碎及對(duì)于未來發(fā)展的重要性。2023年李亞、胡繼明學(xué)者[10]考慮到中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年都會(huì)生產(chǎn)大量的秸稈。秸稈的回收利用對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都有很大幫助，秸稈的回收主要是能源、肥料、飼料幾種用途，不同用途需要不同的粉碎細(xì)度，因此調(diào)整粉碎細(xì)度可以提高秸稈的回收率。主要針對(duì)影響秸稈粉碎細(xì)度的因素進(jìn)行理論分析和研究，重點(diǎn)對(duì)影響秸稈粉碎精度的因素進(jìn)行了理論分析和探討，并提供了破碎室的總體設(shè)計(jì)方案。首先，研究了不同錘篩間隙對(duì)秸稈粉碎細(xì)度的影響，并通過改變錘篩間隙來改變秸稈粉碎細(xì)度。研究了錘片材料、結(jié)構(gòu)、排列、分布密度和錘片速度對(duì)秸稈細(xì)度的影響。研究篩網(wǎng)孔徑大小和排列方式對(duì)破碎細(xì)度的影響，通過改變篩網(wǎng)孔徑大小來調(diào)節(jié)破碎細(xì)度。研究了物料在破碎過程中產(chǎn)生的“環(huán)流層”機(jī)理，以及通過改變破碎室結(jié)構(gòu)的形狀來破壞“環(huán)流”對(duì)破碎機(jī)破碎性能的影響。其次，根據(jù)錘磨機(jī)的生產(chǎn)要求，對(duì)粉碎機(jī)錘片和篩板的結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇，并使用SOLIDWORKS軟件建立了破碎室的三維模型。最后，經(jīng)過仿真計(jì)算，轉(zhuǎn)子總部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是合理的。實(shí)現(xiàn)了錘和篩間隙可調(diào)，降低了成本，具有一定的研究意義。1.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀2020年BartoszukM.,WiniarskiP.等人[11]對(duì)NewHollandBizonSp.zo.o生產(chǎn)的聯(lián)合苞谷秸稈粉碎機(jī)的后懸架梁載荷進(jìn)行了靜態(tài)分析。被檢查的帶脫粒器轉(zhuǎn)子的苞谷秸稈粉碎機(jī)模型（Z110型）一直生產(chǎn)到2001年，目前正在對(duì)帶有上述脫粒系統(tǒng)的聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)一步改進(jìn)。該研究使用以下程序進(jìn)行：Inventor2017用于生成數(shù)字模型，NastranInCAD2017用于模擬計(jì)算。本文旨在對(duì)BizonZ110型聯(lián)合苞谷秸稈粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)精度進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)焊接接頭中存在應(yīng)力累積的可能性。為所描述的苞谷秸稈粉碎機(jī)的粉碎問題提供了解決方案。2021年GiA;GnAng等人[12]針對(duì)玉米秸稈資源綜合利用率低的問題，設(shè)計(jì)了一種適用于玉米收獲機(jī)的秸稈揉捏切割輸送機(jī)，以提高玉米秸稈資源的利用率。利用ANSYS的工作臺(tái)模塊對(duì)兩個(gè)葉片進(jìn)行模態(tài)分析，確定振動(dòng)頻率不會(huì)對(duì)葉片掃掠孔造成損傷。通過改變活動(dòng)刀片軸的結(jié)構(gòu)，可以在保證秸稈粉碎和收集效果的同時(shí)降低刀片軸的速度。為了確定最佳工作參數(shù)，以葉片布置、葉片軸速和秸稈長(zhǎng)度為試驗(yàn)因素，以秸稈破碎率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行了三因素三級(jí)正交試驗(yàn)。結(jié)果表明，影響秸稈破碎率的主要因素是葉片軸速、葉片排列方式，次要因素是秸稈進(jìn)料長(zhǎng)度。最后，確定了最佳組合參數(shù)，即葉片布置、葉片軸轉(zhuǎn)速400r/min和秸稈整株飼喂。相應(yīng)的秸稈粉碎率為96.39%。本研究符合秸稈粉碎的要求，可為玉米秸稈的綜合利用提供技術(shù)方案。2019年Masienko,Ivan,DaryaFedulenko等人[13]運(yùn)用發(fā)明的工程技術(shù)意義評(píng)價(jià)方法，對(duì)移動(dòng)式秸稈破碎機(jī)的發(fā)展前景進(jìn)行了分析。該方法包括對(duì)前10-15年的專利基金進(jìn)行回顧性研究，從而對(duì)未來10-15年的技術(shù)發(fā)展可能方式進(jìn)行預(yù)測(cè)?；讷@得的專利數(shù)據(jù)，通過多年的研究，設(shè)計(jì)了聯(lián)合收割機(jī)和移動(dòng)式破碎機(jī)前景水平的變化圖。預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果表明，移動(dòng)式破碎機(jī)的發(fā)展是一個(gè)很有前景的趨勢(shì)。2023年FMMamatov和RRKarimov[14]考慮到機(jī)械式秸稈切碎機(jī)的研制與應(yīng)用受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。研究采用經(jīng)典力學(xué)、數(shù)學(xué)分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理和方法，對(duì)聚碳雙曲面的秸稈切碎機(jī)的參數(shù)進(jìn)行了論證。作者提出并開發(fā)了一種聚陽離子型秸稈切碎機(jī)，并在理論研究的基礎(chǔ)上，確定了聚陽離子秸稈切碎機(jī)前端面積的定義與參數(shù)的解析關(guān)系。進(jìn)行了多因素實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上確定了碎紙機(jī)的最佳參數(shù)和操作模式：工作部件長(zhǎng)度861mm，托盤安裝角度38°，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速727rpm。1.3未來技術(shù)發(fā)展方向由于我國(guó)主要通過引進(jìn)國(guó)外苞谷秸稈粉碎機(jī)技術(shù)，因此主要考慮目前常用的技術(shù)發(fā)展來實(shí)現(xiàn)進(jìn)口技術(shù)引進(jìn)方案，目前常見的苞谷秸稈粉碎機(jī)研究方向如下[15]：（1）采用小型化苞谷秸稈粉碎機(jī)開發(fā)，通過降低制造體積和質(zhì)量進(jìn)而降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的加工成本以及獲取門檻，以實(shí)現(xiàn)種植業(yè)、畜牧業(yè)家家戶戶必備苞谷秸稈粉碎機(jī)為目的，能夠有效降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的制造成本，提高普及性。（2）針對(duì)大型農(nóng)場(chǎng)以及大型畜牧業(yè)，通過增加苞谷秸稈粉碎機(jī)的喂料口以及機(jī)械加工速度，既能夠在一定程度上提高苞谷秸稈粉碎機(jī)的工作速度，還能夠提高農(nóng)作物的粉碎流量，能夠節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。（3）室內(nèi)工廠需要針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行NVH噪音性能改善以及吸風(fēng)、吹風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理性搭配，既需要降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的工作噪音振動(dòng)情況，還需要降低苞谷秸稈粉碎機(jī)污染排放，提高苞谷秸稈粉碎機(jī)綠色、環(huán)保。（4）通過設(shè)置不同智能控制算，對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行智能控制，提高苞谷秸稈粉碎機(jī)智能化、一體化、數(shù)據(jù)化發(fā)展，有效減少人力資源投入。1.4主要研究?jī)?nèi)容選擇錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)作為研究對(duì)象，以機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）根據(jù)目前我國(guó)外部國(guó)家形勢(shì)以及內(nèi)部國(guó)情提出苞谷秸稈粉碎機(jī)的研究重要性，其次根據(jù)國(guó)內(nèi)外關(guān)于苞谷秸稈粉碎機(jī)的研究現(xiàn)狀以及現(xiàn)階段的研究趨勢(shì)提出當(dāng)前苞谷秸稈粉碎機(jī)的主要研究問題以及注意事項(xiàng)。（2）針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案布置進(jìn)行選擇，首先提出常見的苞谷秸稈粉碎機(jī)布置優(yōu)缺點(diǎn)，其次確定苞谷秸稈粉碎機(jī)的粉碎室參數(shù)以及主要性能指標(biāo)，包括錘片以及電機(jī)轉(zhuǎn)速，并基于此對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行配套選型，完成苞谷秸稈粉碎機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)（3）針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的帶傳動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮到帶傳動(dòng)中V帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)以及特性，選擇V帶作為苞谷秸稈粉碎機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并基于此針對(duì)V帶輪型號(hào)、直徑、尺寸、帶速、角度、中心距、軸力、帶數(shù)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)苞谷秸稈粉碎機(jī)V帶結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)的設(shè)計(jì)。（4）針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸、軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次考慮到苞谷秸稈粉碎機(jī)工作過程中軸的危險(xiǎn)截面對(duì)主軸彎矩、扭矩等工作參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核，其次針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)并完成軸承潤(rùn)滑方式的選擇，最后設(shè)計(jì)主軸與小帶輪以及轉(zhuǎn)子之間的鍵連接機(jī)構(gòu)。（5）針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的清選粉碎裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的錘片結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)篩片的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，錘片包括尺寸、數(shù)量、排列方式，其次針對(duì)錘片架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括錘片架的轉(zhuǎn)盤、螺栓、套筒，并且針對(duì)篩片的結(jié)構(gòu)組成以及工作原理進(jìn)行分析，最后基于設(shè)計(jì)要求針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的篩片進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括篩片型號(hào)、尺寸及K值，完成清選粉碎裝置的設(shè)計(jì)。第2章總體方案選擇與設(shè)計(jì)本章主要針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案布置進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過三種方案比較挑選出合適的方案，從而確定總體方案，完成苞谷秸稈粉碎機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案的選型。2.1總體方案首先針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的總體方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮到我國(guó)農(nóng)業(yè)以及畜牧業(yè)目前均為小范圍養(yǎng)殖，小型苞谷秸稈粉碎機(jī)僅需要采用單電機(jī)即可滿足整體機(jī)構(gòu)動(dòng)力需求，因此設(shè)計(jì)開發(fā)小型苞谷秸稈粉碎機(jī)能夠有效降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的制造成本并且能夠提高苞谷秸稈粉碎機(jī)的普及性，因此主要針對(duì)小型苞谷秸稈粉碎機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而小型苞谷秸稈粉碎機(jī)的主要零部件包括粉碎倉(cāng)、帶傳動(dòng)、軸、轉(zhuǎn)子、篩片等機(jī)構(gòu)[16]。通過人才操作或者傳送帶能夠?qū)冉斩挼绒r(nóng)作物輸入到苞谷秸稈粉碎機(jī)的喂入機(jī)構(gòu)并進(jìn)入粉碎倉(cāng)，粉碎倉(cāng)內(nèi)設(shè)置錘片機(jī)構(gòu)，通過錘片機(jī)構(gòu)高速旋轉(zhuǎn)來對(duì)苞谷秸稈進(jìn)行粉碎效果，因此粉碎倉(cāng)為主要工作區(qū)間，粉碎倉(cāng)的體積大小將直接決定一次工作能夠容大最大的苞谷秸稈農(nóng)作物，如果粉碎倉(cāng)的體積過小，則會(huì)導(dǎo)致苞谷秸稈粉碎機(jī)工作過程中出現(xiàn)堵塞情況，進(jìn)而影響生產(chǎn)以及作業(yè)效率，如果粉碎倉(cāng)的體積過大，則會(huì)導(dǎo)致苞谷秸稈粉碎機(jī)體積較大且消耗能量過大，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)性。苞谷秸稈粉碎機(jī)可配備電動(dòng)機(jī)、柴油引擎或拖拉機(jī)運(yùn)作，其主體包含進(jìn)料裝置、切割組件、纖維化破碎組件、打包系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置、移動(dòng)裝置、安全防護(hù)設(shè)備及堅(jiān)固的支架等多元部分。設(shè)計(jì)精巧，便于遷移，并具備自動(dòng)進(jìn)料、操作安全的優(yōu)勢(shì)。特殊之處在于，它能有效防止鐵器、石頭等異物進(jìn)入導(dǎo)致設(shè)備損壞，同時(shí)，其一體化的動(dòng)力裝置適應(yīng)于移動(dòng)式加工。秸稈粉碎機(jī)主要有三種類型，分別是刀盤式秸稈粉碎機(jī)、錘片式秸稈粉碎機(jī)和刀錘式秸稈粉碎機(jī)。方案一：刀盤式秸稈粉碎機(jī)如圖2-1所示：圖2-1刀盤式秸稈粉碎機(jī)實(shí)際產(chǎn)品刀盤式秸稈粉碎機(jī)是將秸稈放置在旋轉(zhuǎn)的刀盤上進(jìn)行粉碎，刀盤上的刀片通常分布在兩個(gè)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)盤面上，既可以粉碎秸稈，也可以粉碎牧草等雜草。該類型的秸稈粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，且適用于各種干濕程度的秸稈和雜草。但因?yàn)槠浞鬯樾Ч^為粗糙，適用范圍略有限。方案二：錘片式秸稈粉碎機(jī)如圖2-2所示：圖2-2錘片式秸稈粉碎機(jī)實(shí)際產(chǎn)品錘片式秸稈粉碎機(jī)是將秸稈投入到旋轉(zhuǎn)的錘片和篩片中進(jìn)行碎石，其中錘片和篩片通常分別安裝在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上。該類型的秸稈粉碎機(jī)粉碎效果較好，能夠適用于各種秸稈和干草，粉碎出來的物料也較為均勻。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，容易出現(xiàn)卡死等故障。其中錘片的主要作用為破碎機(jī)構(gòu)，通過錘片旋轉(zhuǎn)完成苞谷秸稈的破碎，通過篩片實(shí)現(xiàn)苞谷秸稈粉碎后的顆粒篩選工作，并能夠?qū)㈦s質(zhì)篩選出去。方案三：刀錘式秸稈粉碎機(jī)如圖2-3所示：圖2-3刀錘式秸稈粉碎機(jī)實(shí)際產(chǎn)品刀錘式秸稈粉碎機(jī)是將秸稈投入到旋轉(zhuǎn)的刀片和錘片中進(jìn)行粉碎，其中刀片和錘片通常交叉分布在轉(zhuǎn)子上。該類型秸稈粉碎機(jī)綜合了刀盤式和錘片式兩者的優(yōu)點(diǎn)，可以適用于各種秸稈、干草和雜草，且粉碎效果較為理想。但其結(jié)構(gòu)相比前兩者要更為復(fù)雜，需要較高技術(shù)水平的操作和維護(hù)。綜上所述，秸稈粉碎機(jī)的種類主要有以上三種類型，其中錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)粉碎效果較好，能夠適用于各種秸稈和干草，粉碎出來的物料也較為均勻且適應(yīng)性強(qiáng)能夠有效的提高生產(chǎn)效率。選擇適合的類型需要根據(jù)具體的物料特性和使用需求進(jìn)行綜合考慮。本文最終確定錘片式秸稈粉碎機(jī)屬于方案二。2.2本章小結(jié)本章主要完成苞谷秸稈粉碎機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行選型，提出常見的粉碎機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)，并且通過比對(duì)進(jìn)而確定了苞谷秸稈粉碎機(jī)的選型。第3章傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)本章節(jié)主要針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)并完成軸承潤(rùn)滑方式的選擇確定苞谷秸稈粉碎機(jī)的粉碎室參數(shù)以及主要性能指標(biāo)，并考慮到帶傳動(dòng)中V帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)以及特性，選擇V帶作為苞谷秸稈粉碎機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并基于此針對(duì)V帶輪型號(hào)、直徑、尺寸、帶速、角度、中心距、軸力、帶數(shù)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮到苞谷秸稈粉碎機(jī)工作過程中軸的危險(xiǎn)截面對(duì)主軸彎矩、扭矩等工作參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核，包括錘片以及電機(jī)轉(zhuǎn)速，最終實(shí)現(xiàn)苞谷秸稈粉碎機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行配套選型、V帶結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)的設(shè)計(jì)和主軸與小帶輪以及轉(zhuǎn)子之間的鍵連接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3.1電機(jī)的選擇3.1.1主要性能指標(biāo)（一）錘片速度及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的錘片主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，首先需要考慮苞谷秸稈粉碎機(jī)錘片的速度以及轉(zhuǎn)子的速度，由于錘片通過支架固定安裝在轉(zhuǎn)子上，因此錘片角速度與轉(zhuǎn)子角速度相同，而錘片與轉(zhuǎn)子直徑不同，因此錘片與轉(zhuǎn)子線速度也不同，錘片線速度增加能夠有效提高粉碎倉(cāng)工作效率以及磨損效率，錘片線速度降低能夠降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的工作能耗，并且考慮到不同農(nóng)作物需求，需要針對(duì)不同作物苞谷秸稈粉碎時(shí)采用不同的錘片速度，能夠按表3-1進(jìn)行考慮[19]。表3-1不同作物對(duì)應(yīng)錘片線速度作物高粱玉米小麥黑麥大麥燕麥糠線速度4852657588105110由于錘片工作過程中的工作強(qiáng)度直接受到錘片的線速度影像，因此作物硬度越高則需要的錘片線速度越高，而研究對(duì)象為苞谷秸稈粉碎機(jī)，并且研究目標(biāo)為小型苞谷秸稈粉碎機(jī)，因此選擇50m/s線速度即可滿足設(shè)計(jì)需求，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為[20]：（3-1）向上取值轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n具體為3600rpm。式中：D—轉(zhuǎn)子直徑，取值0.3m。（二）理論生產(chǎn)率針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的錘片主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，在完成粉碎機(jī)錘片的速度以及轉(zhuǎn)子的速度確定后，還需要考慮苞谷秸稈粉碎機(jī)的理論生產(chǎn)率，通過理論生產(chǎn)率能夠直觀的看出苞谷秸稈粉碎機(jī)的工作時(shí)間以及配料是否滿足設(shè)計(jì)需求。而粉碎機(jī)的理論生產(chǎn)率公式如下：（3-2）式中，D、B—轉(zhuǎn)子直徑及轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度，m；含義代表物料容量，本處取值0.7t/m3；N—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，本處取值3500rpm；K—粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)系數(shù)，取值范圍[0.16,0.42]。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的苞谷秸稈粉碎機(jī)的理論生產(chǎn)率為0.344t/h，滿足設(shè)計(jì)需求。3.1.2配套功率考慮到我國(guó)農(nóng)業(yè)以及畜牧業(yè)目前均為小范圍養(yǎng)殖[21]，小型苞谷秸稈粉碎機(jī)僅需要采用單電機(jī)即可滿足整體機(jī)構(gòu)動(dòng)力需求，因此設(shè)計(jì)開發(fā)小型苞谷秸稈粉碎機(jī)能夠有效降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的制造成本并且能夠提高苞谷秸稈粉碎機(jī)的普及性，因此主要針對(duì)小型苞谷秸稈粉碎機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而小型苞谷秸稈粉碎機(jī)需求功率計(jì)算公式如下：（3-3）式中，Q—粉碎機(jī)理論生產(chǎn)率；K/—粉碎機(jī)配套動(dòng)力系數(shù)，取值范圍[0.6,1.0]，粗粉碎取0.6，細(xì)粉碎取1.0，所以取值0.7。將上述參數(shù)以及前文計(jì)算結(jié)果進(jìn)行帶入，最終得出苞谷秸稈粉碎機(jī)需求功率為2.4kW。3.1.3電動(dòng)機(jī)選型針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，在完成粉碎機(jī)需求功率確定后，還需要根據(jù)實(shí)際工作情況以及傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行選型，考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)的傳遞效率，電動(dòng)機(jī)需求輸出功率Pd計(jì)算公式如下[22]：（3-4）式中，η含義代表總傳遞效率，求解公式為，依次代表1含義帶傳動(dòng)效率，2含義軸承傳動(dòng)效率，3含義齒輪傳動(dòng)效率，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，針對(duì)上述三種傳遞效率分別取值為96%、93%、97%，則可以得出谷秸稈粉碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)總傳遞效率為86%。（3-5）將上述參數(shù)以及前文計(jì)算結(jié)果進(jìn)行帶入，最終得出苞谷秸稈粉碎機(jī)輸出功率為2.79kW，選擇電動(dòng)機(jī)功率至少為3kW。由于錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中預(yù)選采用帶傳動(dòng)形式，因此在設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)還需要綜合考慮帶傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速，其中V帶傳動(dòng)范圍比i1通常情況下取值為[2,4]，而齒輪傳動(dòng)比i2通常情況下取值為[3,6]，因此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速取值范圍取值為[528,2112]rpm。而常見的電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為500rpm、750rpm、1000rpm、1500rpm、2000rpm等[23]，由于500rpm和2000rpm處于極端，因此僅針對(duì)1000rpm、1500rpm進(jìn)行選取。電動(dòng)機(jī)方案對(duì)比如表3-2所示：表3-2電動(dòng)機(jī)方案對(duì)比項(xiàng)目型號(hào)功率轉(zhuǎn)速質(zhì)量傳動(dòng)比減速比同步滿載總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)單級(jí)減速器1Y100L2-43kw1500rpm1420rpm38kg16.1435.382Y132S-63kw1000rpm960rpm33kg10.912.74.04綜上所述，考慮到上述兩種電機(jī)額定功率均可以滿足設(shè)計(jì)需求，并且轉(zhuǎn)速也可以滿足設(shè)計(jì)需求，考慮到研究對(duì)象為苞谷秸稈粉碎機(jī)，旨在研究設(shè)計(jì)小型粉碎機(jī)，因此考慮到項(xiàng)目2傳動(dòng)比較小，能夠具有較小的結(jié)構(gòu)尺寸以及質(zhì)量，因此最終選型Y132S-6型號(hào)電動(dòng)機(jī)作為苞谷秸稈粉碎機(jī)動(dòng)力源。3.2粉碎室參數(shù)確定預(yù)想設(shè)計(jì)的苞谷秸稈粉碎機(jī)的粉碎倉(cāng)與轉(zhuǎn)子位置布局如圖2-4所示，其中粉碎機(jī)中轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為雙圓盤類型，中間固定安裝有架板機(jī)構(gòu)，通過架板機(jī)構(gòu)固定連接錘片以及轉(zhuǎn)子，并且在粉碎倉(cāng)內(nèi)通過轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)能夠在一定程度上使得腔體內(nèi)部產(chǎn)生真空，通過壓強(qiáng)差的作用完成物料進(jìn)料以及加工完成排料等操作。由此可知，苞谷秸稈粉碎機(jī)的粉碎倉(cāng)轉(zhuǎn)子直徑D和粉碎倉(cāng)寬度B是粉碎機(jī)為重要參數(shù)值，通過查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)可知[18]。（3-6）式中V—錘片線速度；K0—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，通常范圍[0.55,0.75]；N—配套動(dòng)力。通常情況下D/B=[1,2.5]即可滿足基本需求，根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的苞谷秸稈粉碎機(jī)型號(hào)查閱得出，目前常見的粉碎倉(cāng)轉(zhuǎn)子直徑取值300毫米，粉碎倉(cāng)寬度取值150毫米，通過計(jì)算可得出D/B取值為2。為確保轉(zhuǎn)子工作過程中的平順性和穩(wěn)定性，通常在粉碎室內(nèi)部設(shè)置偏心裝置，設(shè)計(jì)偏心距C=5mm，取篩片有效包角為300°。錘篩間隙同樣是影響粉碎機(jī)的重要參數(shù)，錘篩間隙取值過大則會(huì)導(dǎo)致過多物料被過濾流出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)減少飼料產(chǎn)出，而錘篩間隙取值過小則會(huì)導(dǎo)致苞谷秸稈粉碎機(jī)工作較粗糙，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致工作過程中出現(xiàn)堵塞情況，進(jìn)而影響生產(chǎn)以及作業(yè)效率。通常情況下取值與作物相關(guān)，粉碎谷物時(shí)取值為8mm，莖蔓類時(shí)取值為14mm?？紤]到針對(duì)不同農(nóng)作物進(jìn)行粉碎加工時(shí)，需要分別設(shè)置不同參數(shù)來進(jìn)行適應(yīng)，因此在粉碎機(jī)的進(jìn)料口設(shè)計(jì)切向式配置，物料進(jìn)料口方向與錘片圓周方向能夠相交，相交值s=30mm左右，進(jìn)料口下邊緣和轉(zhuǎn)子中心線與轉(zhuǎn)子水平線夾角67°，通過進(jìn)料口設(shè)計(jì)切向式配置，既能夠確保工作過程中農(nóng)作物輸入時(shí)不會(huì)出現(xiàn)反彈情況，還能夠有效提高粉碎室內(nèi)部錘片工作效果。并且粉碎倉(cāng)粉隨加工結(jié)束后的排料口直接采用重落料方式即可。3.3帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1）帶輪工作功率Pc帶輪工作過程中的需求的功率主要與傳遞的功率以及工況系數(shù)相關(guān)，求解過程如下：（3-7）式中，P—傳遞功率，設(shè)置為電機(jī)3kw；KA—工作情況系數(shù)，查表取值為1.3。將上述參數(shù)以及前文計(jì)算結(jié)果進(jìn)行帶入，最終得出苞谷秸稈粉碎機(jī)的帶輪工作功率為3.9kW。2）V帶型號(hào)針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的V帶主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，在完成帶輪的工作功率確定后，還需要根據(jù)實(shí)際工作情況進(jìn)行V帶選型，根據(jù)上述功率、V帶和帶輪轉(zhuǎn)速等選擇普通V帶型號(hào)為Z型[26]。若取截面尺寸小則代表著彎曲應(yīng)力取值較小，則需要增加V帶的數(shù)量，因此可以選擇較大型號(hào)的V帶。而取截面尺寸大則代表著彎曲應(yīng)力取值較大，則可以適當(dāng)減少V帶的數(shù)量。3）帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的V帶主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，還需要根據(jù)實(shí)際工作情況進(jìn)行V帶基準(zhǔn)直徑取值，V帶基準(zhǔn)直徑能夠在一定程度上影響V帶以及粉碎機(jī)的使用壽命，V帶直徑越大，能夠承受的彎曲應(yīng)力許用力越大，生命周期越長(zhǎng)，而相應(yīng)的帶輪尺寸也越大，通常情況下選取dd1≥dmin，比規(guī)定的最小基準(zhǔn)直徑略大些。（1）初選小動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑dd1取值90mm。（2）驗(yàn)算帶速，帶速求出過程如下：（3-8）將上述參數(shù)以及前文計(jì)算結(jié)果進(jìn)行帶入，最終得出苞谷秸稈粉碎機(jī)的帶速取值為16.48m/s，而設(shè)計(jì)要求為[5,30]m/s，對(duì)比可知小動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑90mm符合設(shè)計(jì)要求。（3）大帶輪的基準(zhǔn)直徑（3-9）式中i—傳動(dòng)比，i=3.65。將上述參數(shù)以及前文計(jì)算結(jié)果進(jìn)行帶入，最終得出苞谷秸稈粉碎機(jī)的大帶輪的基準(zhǔn)直徑為dd2=324mm，根據(jù)帶輪標(biāo)準(zhǔn)取值，最終設(shè)計(jì)大帶輪基準(zhǔn)直徑為315mm，小帶輪基準(zhǔn)直徑為90mm。4）V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld（1）初選中心距，求解公式如下：（3-10）根據(jù)公式，中心距a0取值為500mm。（2）V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度求解過程為（3-11）將上述參數(shù)以及前文計(jì)算結(jié)果進(jìn)行帶入，最終得出苞谷秸稈粉碎機(jī)的V帶的基基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1661mm，根據(jù)V帶長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)取值，最終設(shè)計(jì)V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1600mm（3）根據(jù)V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，計(jì)算實(shí)際中心距a（3-12）中心距的變化范圍為443~515mm。5）小帶輪包角（3-13）6）V帶數(shù)量z（1）V帶額定功率Pr根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可知dd1=90mm和n1=3500r/min，P0=1.034kW。單根V帶情況下，n1=3500r/min，i=3.6和Z型帶，△P0取值0.13kW，Ka=0.925，KL=0.99，單根V帶額定功率計(jì)算結(jié)果如下：（3-14）（2）V帶根數(shù)z（3-15）根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果顯示，4根V帶即可滿足動(dòng)力傳遞需求。7）單根V帶的初拉力Z型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q取值為0.06kg/m，V帶初始拉力求解如下：（3-16）根據(jù)上述計(jì)算得出，實(shí)際初拉力大于最小值。8）V帶壓軸力Fp（3-17）9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在當(dāng)前研究情況下，將承載輪的基準(zhǔn)直徑與實(shí)心式、腹板式、孔板式和輪輻式進(jìn)行匹配，其中大帶輪設(shè)計(jì)輪輻式，相應(yīng)的小帶輪設(shè)計(jì)實(shí)心式。3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4.1確定軸的最小直徑首先對(duì)軸的最小直徑進(jìn)行估算。選取軸的材料為45剛，表面處理方式選擇調(diào)質(zhì)。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得出，軸最小直徑求解過程如下：（3-18）式中p、n—軸功率、轉(zhuǎn)速。3.4.2各段尺寸的確定針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)前文計(jì)算結(jié)果表明，苞谷秸稈粉碎機(jī)的主軸上安裝轉(zhuǎn)子以及帶輪，帶輪作為動(dòng)力傳遞將電機(jī)動(dòng)力通過軸傳遞到轉(zhuǎn)子上，而轉(zhuǎn)子上安裝錘片將作物進(jìn)行粉碎處理，軸工作過程中與轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)，而軸通過鍵機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)子、小帶輪固定連接[27]。其中轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度設(shè)計(jì)120mm，粉碎倉(cāng)的寬度設(shè)計(jì)150mm，小帶輪與軸配合工作尺寸設(shè)計(jì)53mm?？嫉贸鲚S結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1主軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖根據(jù)上圖軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可知，軸結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域采用的緊固方式不同，其中ab段軸代表主軸的螺紋區(qū)域，bc段軸代表主軸安裝小帶輪區(qū)域，cd段軸代表主軸的安裝軸承區(qū)域，de段軸代表主軸的安裝轉(zhuǎn)子區(qū)域，ef段軸代表主軸的轉(zhuǎn)盤軸向固定區(qū)域，fg段軸代表主軸的安裝轉(zhuǎn)子區(qū)域，gh段軸代表主軸的軸承紋區(qū)域。并且不同的區(qū)域需要設(shè)計(jì)的軸向長(zhǎng)度不同，根據(jù)上述7個(gè)區(qū)域的功能不同，因此分別設(shè)計(jì)7個(gè)區(qū)域的長(zhǎng)度尺寸為30mm、53mm、42mm、25mm、120mm、25mm、13mm。相應(yīng)的分別設(shè)計(jì)7個(gè)區(qū)域的直徑尺寸為26mm、26mm、30mm、40mm、45mm、40mm、30mm。3.5主軸校核針對(duì)受力情況進(jìn)行分析，詳細(xì)如圖3-2所示[28]：圖3-2軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算圖中各力轉(zhuǎn)矩:（3-19）帶輪軸向受力：（3-20）轉(zhuǎn)子施加壓力：（3-21）軸承對(duì)軸的支撐力：NH1=520×63/183=179NNH2=520－179=341N（3-22）水平平面彎矩，d截面出的彎矩為：（3-23）垂直平面彎矩，d截面出的彎矩為：（3-24）做出各平面受力分析圖、彎矩圖和扭矩圖如圖3-3所示：a.水平面受力分析及彎矩圖b.垂直面受力分析及彎矩圖c.扭矩圖圖3-3各平面受力分析圖、彎矩圖和扭矩圖根據(jù)上圖可以看出，軸區(qū)域內(nèi)d屬于危險(xiǎn)截面，該處彎矩和扭矩綜合為：MH=32760N·mm，T=8186N·mm。2）合成應(yīng)力校核軸的計(jì)算應(yīng)力求解過程如下：（3-25）前文設(shè)計(jì)得出軸的材料為45鋼，表面采用調(diào)質(zhì)方式，因此查閱45鋼手冊(cè)可以看出許用應(yīng)力值。通過對(duì)比可知，錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)軸的應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求。3）疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面根據(jù)前文可知cd段軸代表主軸的安裝軸承區(qū)域，因此截面c和d為危險(xiǎn)截面，因此需要分別判斷截面c左側(cè)和截面d左側(cè)受力情況[29]。（2）截面c左側(cè)抗彎截面系數(shù)求解過程如下：（3-26）抗扭截面系數(shù)求解過程如下（3-27）彎矩求解過程如下：（3-28）扭矩求解過程如下：（3-29）彎曲應(yīng)力求解過程如下：（3-30）扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力求解過程如下：（3-31）前文設(shè)計(jì)得出軸的材料為45鋼，表面采用調(diào)質(zhì)方式，查閱可知，，。因，，得出：，。軸的材料為45鋼，表面采用調(diào)質(zhì)方式，軸敏性系數(shù)為：，有效應(yīng)力集中系數(shù)為：（3-32）（3-33）尺寸系數(shù)取值；扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)取值表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，綜合系數(shù)求解過程如下：（3-34）（3-35）碳鋼的特性系數(shù)求解過程如下：，取值。，取值。軸的安全系數(shù)值，求解過程如下：（3-36）（3-37）（3-38）＞=2，通過對(duì)比可知，設(shè)計(jì)軸的安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，截面c是有效的。（3）截面d左側(cè)抗彎截面系數(shù)求解過程如下：（3-39）抗扭截面系數(shù)求解過程如下：（3-40）彎矩求解過程如下：（3-41）彎曲應(yīng)力求解過程如下：（3-42）扭矩T及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力求解過程如下：（3-43）過盈配合，設(shè)計(jì)，求解過程如下：，（3-44）表面質(zhì)量系數(shù)為，綜合截面系數(shù)求解過程如下：（3-45）（3-46）安全系數(shù)求解過程如下：（3-47）（3-48）(（3-49）＞=2，通過對(duì)比可知，設(shè)計(jì)軸的安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，截面c是有效的。綜上所述，設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度校核滿足需求，并且安全性能符合要求。3.6滾動(dòng)軸承壽命完成上述軸的設(shè)計(jì)后，針對(duì)滾動(dòng)軸承受力情況進(jìn)行分析，選擇6006號(hào)深溝球軸承作為苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸承選型，基本額定動(dòng)載荷取值，基本額定靜載荷取值，軸承受力如圖3-4所示[30]：（a）水平面受力分析圖（b）垂直面受力分析圖圖3-4軸承受力分析圖由上圖的受力分析可知：NH1=341N；NH2=139N；NV1=NV2=150N。（3-50）（3-51）1.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷求解過程如下：；。2.軸承壽命求解過程如下：由于上面計(jì)算得出動(dòng)載荷＞，選擇左邊軸承進(jìn)行計(jì)算：（3-52）3.7連接鍵的選擇和計(jì)算鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來決定[30]。3.7.1小帶輪與主軸的鍵連接小帶輪與主軸之間的鍵連接，主要是傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，故采用圓頭平鍵連接，由小帶輪孔徑為26mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得鍵的截面尺寸為鍵寬b×鍵高h(yuǎn)=8mm×7mm，又考慮到帶輪寬度為56mm，故選用鍵長(zhǎng)L=45mm?，F(xiàn)在對(duì)鍵進(jìn)行校核。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵的強(qiáng)度條件為（3-53）式中，—傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面的計(jì)算可知T=8.186N·m；—鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.5×7mm=3.5mm；—鍵的工作長(zhǎng)度，圓頭平鍵l=L－b=45－8=37mm;—軸的直徑，d=26mm；—鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，查得。計(jì)算（3-54）故鍵的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。3.7.2轉(zhuǎn)子與主軸的鍵連接轉(zhuǎn)子與主輪的連接由于結(jié)構(gòu)和載荷要求，采用平頭鍵連接，根據(jù)連接處軸徑的大小參照鍵的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，選用平鍵的截面尺寸為鍵寬b×鍵高h(yuǎn)=12mm×8mm，又考慮到轉(zhuǎn)盤的厚度為6mm，故選用鍵長(zhǎng)L=6mm。現(xiàn)在對(duì)鍵進(jìn)行校核。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵的強(qiáng)度條件為：（3-55）式中，—傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面的計(jì)算可知T=8.186N·m，每個(gè)鍵只承擔(dān)一半及計(jì)算時(shí)T=4.093N·m；—鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.5×8mm=4mm；—鍵的工作長(zhǎng)度，平頭鍵l=6mm;—軸的直徑，d=40mm；—鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，查得計(jì)算：（3-56）故鍵的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。3.8本章小結(jié)本章節(jié)主要完成苞谷秸稈粉碎機(jī)的傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，并完成苞谷秸稈粉碎機(jī)的粉碎室參數(shù)以及主要性能指標(biāo)設(shè)計(jì)，包括錘片以及電機(jī)轉(zhuǎn)速，基于此對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行配套選型選擇Y132S-6型號(hào)電動(dòng)機(jī)作為苞谷秸稈粉碎機(jī)動(dòng)力源。考慮到帶傳動(dòng)中V帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)以及特性，選擇V帶作為苞谷秸稈粉碎機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并基于此分別設(shè)計(jì)V帶輪型號(hào)、直徑、尺寸、帶速、角度、中心距、軸力、帶數(shù)等工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次考慮到苞谷秸稈粉碎機(jī)工作過程中軸的危險(xiǎn)截面對(duì)主軸彎矩、扭矩等工作參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核，其次針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，最終實(shí)現(xiàn)苞谷秸稈粉碎機(jī)V帶的設(shè)計(jì)并選擇6006號(hào)深溝球軸承，最后完成主軸與小帶輪以及轉(zhuǎn)子之間的鍵連接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

第4章清選粉碎裝置的設(shè)計(jì)本章節(jié)主要針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的清選粉碎裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過錘片旋轉(zhuǎn)完成苞谷秸稈的粉碎并且篩片實(shí)現(xiàn)苞谷秸稈粉碎后的顆粒篩選工作，并能夠?qū)㈦s質(zhì)篩選出去首先針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的錘片結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)篩片的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，錘片包括尺寸、數(shù)量、排列方式，其次針對(duì)錘片架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括錘片架的轉(zhuǎn)盤、螺栓、套筒，并且針對(duì)篩片的結(jié)構(gòu)組成以及工作原理進(jìn)行分析，最后基于設(shè)計(jì)要求針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的篩片進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括篩片型號(hào)、尺寸及K值，完成清選粉碎裝置的設(shè)計(jì)。4.1粉碎裝置的設(shè)計(jì)4.1.1錘片的設(shè)計(jì)錘片式秸稈粉碎機(jī)是將秸稈投入到旋轉(zhuǎn)的錘片和篩片中進(jìn)行碎石，其中錘片和篩片通常分別安裝在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上。該類型的秸稈粉碎機(jī)粉碎效果較好，能夠適用于各種秸稈和干草，粉碎出來的物料也較為均勻。系統(tǒng)主要通過錘片旋轉(zhuǎn)完成苞谷秸稈的破碎，因此錘片結(jié)構(gòu)尺寸以及工作強(qiáng)度直接影響粉碎機(jī)的工作效率以及耐久性能。1）錘片尺寸錘片選擇65Mn鋼作為金屬制造材料，需要進(jìn)行熱處理并淬火，以確保淬火部分硬度在50HRC至57HRC之間,同時(shí)滲碳部分硬度不超過28HRC，因選擇了矩形錘片，其結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)如圖4-2所示。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定各具體參數(shù)，分別如下：（4-1）式中：β—錘片長(zhǎng)度系數(shù)，通常取值[0.23,0.36]，本處取值0.28；D—轉(zhuǎn)子直徑，本處取值300mm。b=0.1D=0.1300=30mm（4-2）c為錘片銷孔至頂端距離，本處取值60mm，d為銷孔直徑，本處取值8mm，e為錘片厚度，本處取值3mm。錘片外形尺寸如圖4-1所示：圖4-1錘片外形尺寸2）錘片數(shù)量苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行錘片數(shù)量設(shè)計(jì)，其中該數(shù)值在一定程度上取決于苞谷秸稈粉碎機(jī)的工作效率以及使用情況，求解過程如下：（4-3）式中：—錘片工作密度系數(shù)，本處取值0.35；—粉碎室有效寬度，本處取值120mm。3）錘片排列方式錘片排列常見的方式有三種：交叉排列、混合排列和對(duì)稱排列、螺旋排列四大類，考慮到體積占用以及空間布置等方面混合排列更具有一定的優(yōu)勢(shì)，因此選擇混合排列錘片，共設(shè)計(jì)14個(gè)，采用四三四三布局進(jìn)行排列，具體分布如圖4-2所示：圖4-2錘片混合式排列4.1.2錘片架的設(shè)計(jì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的粉碎倉(cāng)與轉(zhuǎn)子位置布局，其中粉碎機(jī)中轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為雙圓盤類型，中間固定安裝有架板機(jī)構(gòu)，通過架板機(jī)構(gòu)固定連接錘片以及轉(zhuǎn)子，并且在粉碎倉(cāng)內(nèi)通過轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)能夠在一定程度上使得腔體內(nèi)部產(chǎn)生真空，通過壓強(qiáng)差的作用完成物料進(jìn)料以及加工完成排料等操作。設(shè)計(jì)2個(gè)轉(zhuǎn)盤，4套長(zhǎng)螺栓，19個(gè)不同規(guī)格的套筒。其中14個(gè)錘片分布在四個(gè)長(zhǎng)螺釘上，每個(gè)錘片與套筒軸向固定，四個(gè)螺栓連接兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，錘片架通過鍵與轉(zhuǎn)軸固定。詳細(xì)分布如圖4-3所示：圖4-3錘片架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)如圖4-4所示，轉(zhuǎn)子直徑D=300mm，錘片總長(zhǎng)84mm，銷與錘片之間距離為60mm，因此D1取值為300-2×60=180mm綜合考慮轉(zhuǎn)子直徑為300mm，D1中心直徑為180mm，因此設(shè)計(jì)D2大徑為220mm。單個(gè)小徑d取值為40mm，小徑與轉(zhuǎn)軸直徑均取值40mm。鍵槽為標(biāo)準(zhǔn)件，因此鍵槽設(shè)計(jì)為12mm×8mm。d1為螺釘孔，而螺釘大小有錘片銷孔決定，故螺釘尺寸為M8，直徑設(shè)計(jì)d1=9mm。根據(jù)粉碎室寬度設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)盤厚度δ最終取值6mm。轉(zhuǎn)盤尺寸結(jié)構(gòu)如圖4-4所示：圖4-4轉(zhuǎn)盤尺寸結(jié)構(gòu)2）螺栓設(shè)計(jì)本錘片架上螺栓主要作用有：第一是連接兩轉(zhuǎn)盤，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的固定；第二是14片錘片分別通過套筒固定于四個(gè)螺栓上。因此，螺栓的具體尺寸需要根據(jù)結(jié)構(gòu)需求來確定，由于粉碎室的寬度為B=150mm，實(shí)際有效粉碎寬度為B1=120mm，考慮到轉(zhuǎn)盤厚度為δ=6mm，再加上螺母的長(zhǎng)度6mm,還需要留有2mm的余量，螺釘尺寸結(jié)構(gòu)圖如圖4-5所示，根據(jù)這些尺寸要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算如下： （（4-4）圖4-5螺釘尺寸結(jié)構(gòu)3）套筒設(shè)計(jì)針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的套筒進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到主要通過套筒來固定安裝轉(zhuǎn)子上的錘片，因此選擇混合排列錘片，共設(shè)計(jì)14個(gè)，采用四三四三布局進(jìn)行排列，目前常見的套筒長(zhǎng)度包括9mm、25.5mm、30mm。其中分別設(shè)計(jì)9mm、25.5mm、30mm各自2個(gè)、2個(gè)、10個(gè)，分別位于兩段以及錘片上。設(shè)計(jì)內(nèi)徑和外徑分別取值為8mm和12mm，套筒內(nèi)外徑如圖4-6所示。圖4-6套筒內(nèi)外徑4.2清選裝置的設(shè)計(jì)錘片式秸稈粉碎機(jī)是將秸稈投入到旋轉(zhuǎn)的錘片和篩片中進(jìn)行碎石，其中錘片和篩片通常分別安裝在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上。該類型的秸稈粉碎機(jī)粉碎效果較好，能夠適用于各種秸稈和干草，粉碎出來的物料也較為均勻。通過篩片實(shí)現(xiàn)苞谷秸稈粉碎后的顆粒篩選工作，并能夠?qū)㈦s質(zhì)篩選出去，因此篩片結(jié)構(gòu)直接影響粉碎機(jī)粉碎后的工作效率和后期飼料的利用率，通常選擇組合篩結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)不同篩片的組合，進(jìn)而最達(dá)程度提高破碎機(jī)的篩選效果。4.2.1組合篩結(jié)構(gòu)針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的篩片進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮到組合篩結(jié)構(gòu)能夠有效提高苞谷秸稈粉碎機(jī)加工過程中的篩選效率，既能夠過濾較大顆粒，還能夠有效提高粉碎效率，防止苞谷秸稈作物加工過程中堵塞情況發(fā)生，結(jié)構(gòu)主要包括齒條板、篩片、湍流板，組合篩結(jié)構(gòu)如圖4-7所示。1、錘片2、齒形條3、湍流板4、篩片圖4-7組合篩結(jié)構(gòu)4.2.2組合篩效果通過對(duì)物料在粉碎機(jī)中的破碎過程及篩片功能的深入分析，改變當(dāng)前的篩片設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以提升錘片對(duì)物料的有效捕獲率，顛覆傳統(tǒng)的錘片與篩間隙理論。從優(yōu)化篩體功能的視角，將篩體構(gòu)建為由篩片和湍流板組成的多個(gè)曲面結(jié)構(gòu)，以此來減緩物料的運(yùn)動(dòng)速度，增強(qiáng)其破碎效果。對(duì)于那些水分含量高、具有油脂性質(zhì)和強(qiáng)吸附性的超細(xì)粉末，這樣的改良將會(huì)產(chǎn)生尤為明顯的效果。4.2.3篩片設(shè)計(jì)錘片式粉碎機(jī)常采用圓孔篩，篩孔分為四種規(guī)格，細(xì)孔直徑為1-2毫米，中孔直徑為3-4毫米，粗孔直徑為5-6毫米，大孔直徑為8毫米以上。選用適當(dāng)?shù)暮Y片面積是提高粉碎機(jī)產(chǎn)量的關(guān)鍵之一，通常情況下，較大面積的篩片可使粉碎后物料更快地通過篩網(wǎng)排出，從而實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量。篩片的通過性能受有效篩面積百分比K的影響較大，K為篩片上篩孔總面積占整個(gè)篩面積的百分比。按下式計(jì)算：（4-5）式中：d—篩孔直徑，T—篩孔孔距。K值隨篩孔直徑的增大而增大，隨篩孔孔距的增加而減少。通過降低制造體積和質(zhì)量進(jìn)而降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的加工成本以及獲取門檻，以實(shí)現(xiàn)種植業(yè)、畜牧業(yè)家家戶戶必備苞谷秸稈粉碎機(jī)為目的，能夠有效降低苞谷秸稈粉碎機(jī)的制造成本，提高普及性。因此采用小型化苞谷秸稈粉碎機(jī)開發(fā)，設(shè)計(jì)兩種篩片，其中篩孔分別為設(shè)為1mm和4mm。t值查閱得出2mm、5.5mm。分別取厚度δ為1mm、1.5mm，則其有效百分?jǐn)?shù)K分別為22.675和36.28。根據(jù)前文計(jì)算得出，粉碎室總體寬度為150mm，轉(zhuǎn)子直徑D為300mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)以及目前苞谷秸稈粉碎機(jī)研究現(xiàn)狀可知，篩錘之間的距離可取6、12、20mm三個(gè)等級(jí)，類型為小型粉碎機(jī)，因此設(shè)計(jì)篩錘間距離為12mm即可，設(shè)計(jì)篩片為2塊，篩片的寬度取值150mm，篩片長(zhǎng)度求解過程如下：（4-6）式中：D—轉(zhuǎn)子直徑，本處取值300mm；l—篩錘間距離，本處取值12mm；11—湍流板的長(zhǎng)度，本處取值30mm。根據(jù)上述計(jì)算得出篩片長(zhǎng)度為185mm；則，齒形條長(zhǎng)度為185mm。其具體的篩孔布置及篩板的基本尺寸如圖4-8所示圖4-8篩孔布置及篩片基本外形尺寸4.3本章小結(jié)本章節(jié)主要完成苞谷秸稈粉碎機(jī)的清選粉碎裝置的設(shè)計(jì)，首先設(shè)計(jì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的錘片結(jié)構(gòu)并分析苞谷秸稈粉碎機(jī)的篩片的工作狀態(tài)，錘片包括尺寸、數(shù)量、排列方式，其次設(shè)計(jì)錘片架結(jié)構(gòu)，包括錘片架的轉(zhuǎn)盤、螺栓、套筒，并對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的篩片進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括篩片型號(hào)、尺寸及K值。從而完成清選粉碎裝置的設(shè)計(jì)。

第5章三維實(shí)體模型設(shè)計(jì)5.1錘片式苞谷粉碎機(jī)裝配體三維圖本錘片式苞谷粉碎機(jī)裝配體三維圖采用Solidworks軟件繪制如圖5-1所示通過進(jìn)料口將秸稈放入，啟動(dòng)后通過錘片高速旋轉(zhuǎn)將其粉碎成小塊或者粉末并將粉碎后的秸稈通過篩片進(jìn)行篩分，最后通過出料口將粉碎后的秸稈排出。圖5-1錘片式苞谷粉碎機(jī)裝配三維圖5.2部分零件三維圖為了便于了解與分析錘片式苞谷粉碎機(jī)的零件樣式與結(jié)構(gòu)是否符合設(shè)計(jì)的要求，我們將部分零部件進(jìn)行了三維建模這也可以讓我們更加直觀的了解到各零件的樣式。其三維建模如圖5-2到5-6所示。出料口：通過粉碎室后的物料通過出料口排出如圖5-2所示：圖5-2出料口錘片：粉碎機(jī)的主要切割工具通過錘片旋轉(zhuǎn)完成苞谷秸稈的粉碎如圖5-3所示圖5-3錘片傳動(dòng)軸：連接電機(jī)，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)錘片與篩片的運(yùn)轉(zhuǎn)如圖5-4所示：圖5-4傳動(dòng)軸進(jìn)料口：被粉碎的物料通過進(jìn)料口進(jìn)入粉碎機(jī)的機(jī)身如圖5-5所示：圖5-5進(jìn)料口出料板：通過粉碎室后的物料通過出料口排出從而進(jìn)入出料板如圖5-6所示：圖5-6出料板

第6章結(jié)論與展望6.1結(jié)論選擇錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)作為研究對(duì)象，以機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行研究，主要完成苞谷秸稈粉碎機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案布置進(jìn)行設(shè)計(jì)；苞谷秸稈粉碎機(jī)的帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)；苞谷秸稈粉碎機(jī)的軸、軸承設(shè)計(jì)；苞谷秸稈粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)；苞谷秸稈粉碎機(jī)的篩片進(jìn)行設(shè)計(jì)，并選擇CAD軟件Solidworks軟件分別針對(duì)錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)的大帶輪、小帶輪、錘片、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)盤、零件圖以及裝配圖進(jìn)行繪制。分別從整體結(jié)構(gòu)布局、零部件結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)、工作受力分析、強(qiáng)度校核等角度，針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行研究，旨在確保苞谷秸稈粉碎機(jī)正常工作的前提下，設(shè)計(jì)出制造成本更低且性價(jià)比更高的苞谷秸稈粉碎機(jī)，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)苞谷秸稈粉碎機(jī)的工程圖紙零件圖、裝配圖進(jìn)行繪制。具有一定的研究意義和研究?jī)r(jià)值。由于僅采用受力計(jì)算、尺寸計(jì)算、強(qiáng)度校核、圖紙繪制等方面設(shè)計(jì)錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)，尚且存在些許不足。6.2展望錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)在農(nóng)業(yè)方面有廣泛用途，特別是在苞谷秸稈處理利用方面具有重要作用。以下是錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)未來展望：1.錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)的技術(shù)將不斷更新逐漸提高粉碎機(jī)的效率降低功耗減少?gòu)U料產(chǎn)生。2.錘片式苞谷秸稈粉碎機(jī)配備高科技傳感器與芯片，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能調(diào)節(jié)粉碎機(jī)的效率與功耗并且可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)與監(jiān)控。3.更加注重能耗控制降低電機(jī)的用電量，減少粉碎過程中的排放物并且能夠?qū)U棄物實(shí)現(xiàn)二次利用。

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