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1、家用食品粉碎机设计摘要为了降低农民在粉碎机设计时劳动强度、提高工作效率,设计粉碎机设计。该机主要有入料口、栅格式凹板和钉齿脱粒滚筒及传动部件等组成。以电动机为动力源，动力由电动机输出轴输出，再通过传动带传递到钉齿脱粒滚筒上，钉齿脱粒滚筒配合栅格式凹板将粉碎机设计，玉米粒从栅格式凹板分离并排出机体外，而玉米芯从入料的另一端排出机体之外。关键词：粉碎机；结构；设计 1引言 随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机器的参与。农业是我国的基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。据不完全统计，我国北方地区种植小麦、玉米等农作物约占我国农业经济的4
2、5%以上，同年出口量北方地区占全国达20%左右。因此我国北方地区更需要实现农业机械化生产，从而提高农业的劳动生产率。如今我国北方大部分地区基本上从种到收到入仓，实现了机械化作业，更值得庆幸的是每种机械的开发和利用都有相当可观的市场，科技的创新更很好的开阔了市场。这里仅对一种粉碎机设计是课题讨论研究，粉碎机设计是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用粉碎机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是粉碎机设计。它的工作原理是：粉碎机设计在进行粉碎机设计时，利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与栅格式凹板之间的间隙相配合，使玉米粒拖下（钉齿滚筒和栅格式凹板之间的揉搓作用，将玉米粒脱离玉米芯，并借助其他的机械机构
3、将玉米粒和玉米芯分别从两个不同的出口排出机体之外，循环脱粒，不断的进行填入-脱粒-排出机体。2粉碎机设计总体结构粉碎机设计主要组成部分：入料口、钉齿脱粒滚筒轴、栅格式凹板、机架等部分组成。整体组成如图1所示：2.1入料部分入料口与粉碎机设计的上盖部分相连，它是利用一厘米厚的铁板制成，入料部位与钉齿滚筒的钉齿部位相切，将已拨皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。2.2脱粒部分 脱粒部分主要是由钉齿滚筒、栅格式凹板、半圆型上盖组成。玉米穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，将已脱下的玉米粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，玉米芯借助于滚筒
4、上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出机体之外。2.3筛选部分 筛选部分主要是由栅格式凹板完成，它是由一定数量的铁条及两条主要梁和两条副梁组成，每两根铁条之间的缝隙可以将玉米卡住，然后快速旋转的钉齿滚筒将被卡死的玉米强行脱粒，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。粉碎机设计之后，再将玉米粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将玉米和玉米芯分开。2.4机架部分 机架是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成，机架是粉碎机设计的主要支撑，他承担着粉碎机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不弱
5、的部分。机架的两部分要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此家用食品粉碎机设计采用三毫米厚的角铁制成。2.5粉碎机设计的总体设计 为了更优化玉米脱离机的机型和结构设计，此粉碎机设计采用电力拖动，而且电动机也同样采取节能式，电动机安装在粉碎机设计的下部，与粉碎机的机架的下机梁固定连接，这样可以节省电动机所占用的空间。粉碎机设计的从入料到脱粒到分离玉米粒和玉米芯，最后将玉米粒和玉米芯排出机体之外，是粉碎机设计一体完成的，它最大的优点是在短时间内可以完成几个人的劳动强度，从而提高了工作效率，节省了劳动时间。此粉碎机设计有这些优点之外，
6、还有安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。图1总体结构3 家用食品粉碎机设计根据粉碎机一书的介绍，有关粉碎机设计TY4.5型的相关设计的参考数据：粉碎机主轴为750850，栅格式凹板的直径为320，其凹板的长度为710，在主轴上设有四条钉齿条，每条钉齿条上均匀分布着七个钉齿，总共28个钉齿呈螺旋均匀安装，以便玉米芯随螺旋钉齿的螺旋作用排出机体之外，钉齿滚筒的直径为，滚筒上的钉齿长度为33.5。3.1 电动机的选择根据实践测量得知每个钉齿的均匀受力为40，当粉碎机设计正常工作时钉齿滚筒上的钉齿条快速旋转，其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力，而另外两个钉齿条是空行程，因此，即粉碎
7、机设计正常工作时，受到的切向力为560。其中：钉齿所受的力 参与工作的钉齿个数 参与工作的钉齿条数3.2 钉齿条上的钉齿转速当粉碎机设计的钉齿滚筒快速转动时，其上钉齿条的钉齿同样有一定的转速，这个转速原于主轴的转速和钉齿的半径，即：， 其中：钉齿的转速 粉碎机主轴的转速 钉齿距轴心的距离3.3 钉齿滚筒的转速粉碎机设计所需功率为，应由粉碎机的工作阻力和运转参数求定，即：，计算求得： 。3.4 电动机的功率电动机功率由公式来计算，粉碎机传动装置的总效率，应由组成传动装置的各个部分运动副的效率只积，即 ，其中、 分别为每一个转动副的效率，选取传动副的效率值如下： 滚动轴承（每对）0.980.995
8、 即取 =0.99 V带传动 0.940.97 即取 =0.97 滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 =1则 由此可得电动机的功率：3.5 电动机的转速 根据资料粉碎机一书可查得主轴的转速在 750850，按机械设计指导书中表一所推荐的传动比合理取值范围，取V带的传动比24，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为：。 符合这一范围的同步电动机转速的有720，1440，2900，根据容量和相关转速，由机械设计通用手册查出三种适宜的电动机型号，因此有三种不同的传动比方案，如表1：表1 电动机的型号和技术参数及传动比 方案电动机型号额定功率电动机转速基本参数P/kW同
9、步转速满载转速效率（%）电动机重量（KG）功率因数1Y160M2-85.5750720851190.742Y132S2-45.51500144085.5680.843Y132S1-25.53000290085.5640.88综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，可知方案3比较适合。因此选定电动机型号为Y132S1-2。所选电动机的额定功率5.5kw，满载转速=2900rmin，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。如表2：表2 其主要参数如下表型 号 额定功率 KW 满 载 时 额 定 电 流额 定 转 矩最 大 转 矩转速rmin 电流（380V）效 率 % 功率因数Y132S
10、2-45.514401185.50.8472.02.2表 电动机尺寸列表单位中心高 H 外形尺寸底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 装键部位尺寸 电动机的输出轴尺寸 1324 传动装置的总体设计4.1 电动机的选择10411粉碎机设计的设计参数 进料粒径150出料粒径10412 功率的确定由邦德理论 N=k(1/1/) （4-1）式中：d出料粒径，um；D进料粒径，um；Q产量，t/h；得 N=185(1/1/)X40=57kw由电机功率,查手册:选电机型号为Y280M-6 功率为55kw 转速为980r/min 外形尺寸为1198555640(长宽高)。42 传动部分的设计104.2.1
11、 确定计算功率Pca考虑到载荷的性质、原动机的不同和每天工作时间的长短等，计算功率Pca比要求传递的功率P略大，即 （4-2）式中： KA工作情况系数， 4.2.2 选择V带型号1根据计算功率 由机械设计手册图12-1-1确定选用D型带。4.2.3 确定带轮直径dd1，dd2a) 参考机械设计手册带传动设计部分，选取小带轮直径=355。b) 验算带的转速 （4-3）= 带的速度合适 (普通V带)c) 从动带轮直径= （4-4） 由机械设计手册表12-1-10查得=400mm4.2.4 确定中心距a和带的基准长度根据 0.7(+)2(+) （4-5） 取 =1200根据 （4-6） 由机械设计手
12、册表12-1-4 选带的基准长度 （4-7）4.2.5 验算主动轮上的包角 （4-8）主动轮包角合适4.2.6 确定V带根数za)由线性插值法求得额定计算功率P0 （4-9）额定功率值的增量P0=3.92,包角系数K=0.98,长度系数KL=0.90b)计算V带根数z （2-10） 由机械设计手册表12-1-18 由机械设计手册表12-1-21 由机械设计手册表12-1-22 根取z=5根4.2.7 计算单根V带初拉力F (2-11)由表12-1-23 m=0.624.2.8 计算对轴的压力FQ (4-12)5 粉碎机设计主要参数的确定5.1基本结构参数5.1.1 转子的直径与长度7转子直径一般根据给料块的尺寸来决定，提出转子直径与给料块尺寸之比为1.25,大型粉碎机取低值。D=1000mm。转子轴直径与长度之比值一般为0.72，物料冲击力较强时,应取较大的比值. （5-1） （5-2）5.1.2 基本结构尺寸11a给料口宽度、长度、高度、倾角给料口宽度大于2倍最大给料尺寸取B=300mm、L=310mm,为了要求给料有一定的垂直下落速度取h=560mm,要求入料块经导板给入，因此，导板的倾角不应小于60，否则引起给料块的堆积。b卸料口尺寸粉碎机的卸料口尺寸由产品粒度的大小来决定。c给料方式粉碎机要求给料块
