农产品加工课程设计任务书.docx

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1、机电工程学院课程设计说明书题 目： 锤片式粉碎机锤片类型及数目的结构设计 专 业： 农业机械化及其自动化 年 级： 2012级 学 号： 2012311312 姓 名： 杨晓俊 指导教师： 蔡宗寿 日 期： 2016年3月15日 云南农业大学机电工程学院目录目录一、 任务书 11、 课程设计的目的12、 课程设计任务的内容3、 课程设计的步骤4、 课程设计中应注意的问题5、 课程设计参数要求二、 电动机的选择 2三、 主轴转速设计 3四、 带与带轮的设计 3六、 转子的末端速度 4七、 转子直径 13八、 粉碎室宽度 18九、 校核生产率 19十、 19十一、参考资料 20十二、设计心得 20

2、第 14 页一、任务书1、课程设计的目的 课程设计是农产品加工机械课程重要的综合性与实践性教学环节。其基本目的是： （1）、综合运用农产品加工机械课程与其它先修课程的知识，分析与解决加工机械中的问题，进一步巩固、加深与拓宽所学的知识。 （2）、通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识与竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题与解决问题的能力。 （3）、通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。二、 课程设计任务的内容（1）装配工作图1张（A0或A1图纸）（2）零件工作图13张（如传动零件、轴、箱体等）（3）设计计算说

3、明书1份三、课程设计的步骤1、设计准备：阅读设计任务书，明确设计任务； 现场参观，拆装减速器，阅读课程设计指导书； 准备设计资料及绘图用具2、传动装置总体设计：拟订传动方案； 选择电动机； 计算传动装置运动与动力参数3、传动零件设计计算：各级传动件的设计计算4、装配图设计： 5、零件工作图设计：6、编写设计说明书：整理与编写课程设计计算说明书7、实践总结及答辩：进行课程设计总结，完成答辩准备工作四、课程设计中应注意的问题 （1）农产品加工机械课程设计是在教师指导下由学生独立完成的，也是对学生进行的一次较全面的设计训练。学生应明确设计任务，掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后认真检查，提倡独立

4、思考，有错误要认真修改，精益求精。 （2）课程设计进程的各阶段是相互联系的。设计时，零、部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、经济性以及标准化、系列化等要求。由于影响零、部件结构尺寸的因素很多，随着设计的进展，考虑的问题会更全面、合理，故后阶段设计要对前阶段设计中不合理结构尺寸进行必要的修改。所以，课程设计要边计算、边绘图，反复修改，设计计算与绘图交替进行。 （3）学习与善于利用长期以来所积累的宝贵设计经验与资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务均可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，即要合理地吸取，

5、又不可盲目地照搬、照抄。 （4）在设计中贯彻标准化、系列化与通用化可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是机械设计应遵循的原则之一，也是设计质量的一项评价指标。在课程设计中应熟悉与正确采用各种有关技术标准与规范，尽量采用标准件，兵注意一些尺寸需圆整为标准尺寸。同时，设计中应减少材料的品种与标准件的规格。五、设计任务具体内容：典型农产品加工机具 锤片式粉碎机转子结构设计设计参数要求： 1）生产率：100kg/h2）喂入方式：切向喂入3）锤片：国家标准锤片型4）壳体：铸件5）传动方式：带传动二、电机的选择 配用动力机械的功率(N)的大小，要根据粉碎机的生产能力(Q)来决定，不宜过大或过小。一般应

6、按下式计算：N=(6.4-10.5)Q。N的单位是千瓦，Q的单位是吨/小时。如要求粉碎得较细，系数的值可取大一点，如要求粉碎得较粗，系数的值可取小一点。本粉碎机加工的是谷物类饲料，对加工的饲料粉碎程度有多种选择，故选择参数较大一些。加工能力为0.1吨/小时，所以配用的电机功率为N=0.64kW-1.05kW。 根据N=1.05kW选择电动机型号。 异步电动机YL系列为单相双值异步电动机，具有高转矩，高效率，高功率因数的优点，适用于要求启动力矩较大的空气压缩机，木工机械，粉碎机及其他小型机械。 根据N=1.05kW，查表得，选取Y802-2电动机,具体参数如下：额定功率为1.1kW，同步转速为3

7、000r/min，效率为76%，额定电压为220V。主轴转速设计 主轴直接连接电机，此时主轴转速由电机的转速确定，所以n=1440r/min、2880r/min 主轴与电动机的传动为带传动时，主轴转速不超过4000r/min，主轴的转速又不能太小，主轴转速过小会使转子的直径变大，粉碎机的机体随之变大，使粉碎机的结构变得不紧凑，增加生产成本。 设计带传动的传动比为1，则主轴转速n=3000r/min带与带轮的设计 采用传动的型式为开式传动，其传动特点可双向传动，胶带只受单向弯曲，对其的使用寿命有利。在胶带方面的选择使用选用普通三角胶带，有帘布结构与线绳结构两种。帘布结构的传动在一般动力传递中应用

8、较为广泛，农业机械上应用很多。线绳结构的曲挠性能好。适用于较小带轮直径，曲挠次数多的传动中。但其扯断强力底。帘布结构的曲挠性能差，扯断强力高。 已知电机的转速为n1=3000r/min，功率为1.1kw。设打滑系数=0.01（三角胶带，A型）设大带轮直径D1=100mm 工作速度小带轮直径中心距小带轮包角三角胶带长度三角胶带根数（查表得出：N0=1.51kw；C1=0.99；C2=0.8；C3=0.94）从而得出：Z1曲挠次数20-40次/秒转子的末端速度（1）粉碎脆性饲料（玉米、高梁籽粒等）时，转子的末端速度v=6580m/s（2）粉碎秸秆时，转子的末端速度v=80105m/s（3）一般常选

9、用转子的末端速度v=8090m/s此课题选择转子末端速度v=80m/s。转子直径由D = 60v/n公式得，D=382mm式中D转子的直径n主轴转速，前面已知为4000r/minv转子末端速度，前面已知为80m/s圆整为标称直径：D=400mm粉碎室宽度由经验公式得， (D与B的比值约为1.32.8) N 配套功率 V 锤片线速度计算得到粉碎室的宽度范围为：143m308mm，选择粉碎室宽度B=200mm校核生产率（T/h） K系数（与筛孔大小有关）k=0.420.76 容重（t/m3）粉料0.50.65D转子直径B粉碎室宽度n主轴转速这里选取：系数k=0.76（筛孔为中孔筛，直径为3-4mm

10、，取大值）容重=0.5（t/m3）从而计算得：Q=2.9t/h设计任务要求生产率为0.08t/h，而校核生产率为2.9t/h，所以设计满足任务要求。锤筛间隙 对粉碎机的工作性能影响很大。过大，物料层厚，摩擦粉碎作用减弱，易形成环流层，堵塞筛孔，不易过筛；过小，筛片磨损加剧。谷物饲料锤筛间隙S=48mm秸秆饲料锤筛间隙S=1018mm国内大部分锤片式粉碎机为兼用型一般为S=12mm所以取锤筛间隙S=12mm锤片数目与排列方式锤片类型选择 标准NJ138-77有两种型式：I 型用于小型粉粹机；型用于大中型粉粹机 皆为矩形。一般材料65Mn。锤片热处理淬火区硬度为HRC 50-57，非淬火区硬度不超

11、过28HRC。本课题选用的 其形状与尺寸如下图;具体参数为：a=120mm,b=950.5mm,c=40mm,d=16.50mm,e=5mm锤片数目 由公式确定： （取整数） 式中k1锤片配置密度系数 k1 = 0.280.42 （取小值时粉碎颗粒较粗） B粉碎室宽度（200mm） e锤片厚度（5mm）从而得出Z的范围为11.216.8，取Z=12排列方法1）螺旋线排列（见图3）螺旋线排列方式分单螺旋与双螺旋两种。该锤片排列方式最简单，锤片轨迹均匀而不重复，但工作时会将饲料顺螺旋线向一侧推移，引起物料分布不均，使锤片与筛片也磨损不均匀。并在高速回转时，出现不平衡力矩，使机器产生振动。2）对称排

12、列（见图4）该排列对称两销轴上的锤片安装对称，锤片运动轨迹重复，在同样轨迹密度下，需加大锤片数目，耗用钢材较多，但对称销轴的离心力合力可相互平衡，转子工作平稳。饲料在粉碎室内分布均匀，锤片磨损也较均匀。3）交错排列（见图5）该排列分单片与双片两种形式，图示为双片交错排列。其锤片运动轨迹均匀不重复，对称销轴的离心力合力可相互平衡，转子工作平稳；缺点是工作时物料略有推移，销轴间隔套种类较多。4）对称交错排列（见图6）此种方式不仅轨迹均匀且不重复，而且锤片排列左右对称，4根销轴上的离心力合力作用在同一平面上，对称轴相互平衡，因此平衡性好。我国主要采用交错与对称交错排列。筛片锤片式粉碎机上所用多为圆孔

13、筛，筛孔分为四个等级： 细孔直径 12mm 中孔直径34mm 粗孔直径 56mm 大孔直径 8mm以上 孔径从2mm起每增加1mm，生产率能提高2030%，颗粒细碎度相应加大2535% 本课题选用中孔筛。具体参数如下：筛孔直径为4mm；筛片对转子的包角为180度。筛片数目及型式：一片，半筛；筛片厚度为3mm。轴的设计轴的材料选用45钢，为保证力学性能，一般进行调质或正火处理。轴的最小直径计算如下：式中A0126-103 P轴传递的功率 N轴的转速本设计中取A0=126通过公式计算得由于轴上有键槽还要有轴承定位，所以应该增加轴的直径，取轴的最小直径为 15 mm。具体尺寸如下图所示：锤片式粉碎机

14、安装，技术参数分析及其检修安装1、粉碎机长期固定使用时，应将粉碎机架安装在水泥基础上，也可将粉碎机单独固定在车架上使用。2、所有电器设备及线路必须安装正确可靠。3、安装后各转动部件要运转灵活，进行空运转半小时，检查有无卡碰及不正常响声，连接是否牢靠。4、三角带转动部分必须安装防护罩。安装固定点为机器轴承座固定螺栓与电机座固定螺栓。技术参数分析锤片式粉碎机是饲料加工机械中主要耗能设备,它的性能好坏直接影响生产率与单位能耗。影响粉碎机工作性能的因素很多,其中最主要是粉碎机本身的结构参数。因此,研究与合理选择锤片式粉碎机结构参数,对提高性能指标与降低成本具有重要的经济意义。影响锤片式粉料机性能的技术

15、参数较多。其中最主要的是锤片末端线速度。锤片末端线速度是影响粉碎机工作性能的重要因素。锤片式粉碎机的工作原理,靠高速旋转的锤片对物料打击、剪切与挫擦等综合作用,把锤片的功能变为物料的粉碎能。锤片的功能与线速度平方成正比，大量试验证明,在一定范围内提高线速度可以提高生产率与度电产量,并减少粉料的粗细度。近年来,国内外锤片式粉碎机的线速度都在提高。饲料粉碎机的检修 一、筛网的修理与更换。筛网是由薄钢板或铁皮冲孔制成。当筛网出现磨损或被异物击穿时，若损坏面积不大，可用铆补或锡焊的方法修复；若大面积损坏，应更换新筛。安装筛网时，应使筛孔带毛刺的一面朝里，光面朝外，筛片与筛架要贴合严密。环筛筛片在安装时

16、，其搭接里层茬口应顺着旋转方向，以防物料在搭接处卡住。二、轴承的润滑与更换。粉碎机每工作300小时后，应清洗轴承。若轴承为机油润滑，加新机油时以充满轴承座空隙1/3为宜，最多不超过1/2，作业前只需将常盖式油杯盖旋紧少许即可。当粉碎机轴承严重磨损或损坏，应及时更换，并注意加强润滑；使用圆锥滚子轴承的，应注意检查轴承轴向间隔，使其保持为0.2-0.4毫米。如有不适，可通过增减轴承盖处纸垫来调整。三、锤片的更换。粉碎部件中，锤片是饲料粉碎机中的易损件，也是影响粉碎质量及生产率的主要部件，锤片磨损后应及时更换。锤片式粉碎机的锤片有的是对称式，当锤片尖角磨钝后，可反面调角使用；若一端两角都已磨损，则应

17、调头使用。在调角或调头时，全部锤片应同时进行，锤片四角磨损后，应全部更换，并注意每组锤片重量差不得大5克；主轴、圆盘、定位套、销轴、锤片装好后，应做静平衡试验，以保持转子平衡，防止机组振动。此外，固定锤片的销轴及安装销轴的圆孔由于磨损，销轴会逐渐磨细、圆孔会逐渐磨大，当销轴直径比原尺寸缩小1毫米，圆孔直径较原尺寸磨大1毫米时，应及时焊修或更换。设计心得通过本次课程设计，也让我们以前所学的知识变得更加巩固，对我们设计方面能力有很大程度的提高，对农产品加工机械方面的设计有了更多的认识，为我们以后的工作与学习打下了坚实的基础。也是这次设计，才让我们了解到自己所学的知识不是很牢固，没有充分掌握。所以，在以后的学习中，我会更加努力学习，融汇贯通，学得更好。参考文献1农业机械研究所.农业机械设计手册(下册).机械工业出版社.1973.2机械工程手册（11卷）.机械工业出版社3配合饲料机械.农业出版社4濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计（第九版）.高等教育出版社.2013.5 林光春 主编. 机械设计课程设计.四川大学出版社，2008