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1、l湘潭大学湘潭大学 毕业设计说明书毕业设计说明书题题 目：目：稻草粉碎成型机动力传动装置设稻草粉碎成型机动力传动装置设计计 学学 院：院： 机械工程学院机械工程学院 专专 业：业：机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 号：号： 20085007352008500735 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 教授教授 完成日期：完成日期： 2012-5-152012-5-15 I目目 录录摘要IAbstract.II第一章 绪论- 1 -1.1 本设计的研究背景.- 1 - 1.1.1国外稻草粉碎机研究现状.- 2 - 1.1.2 国内稻草粉碎成型机研究现状.- 3 - 1.2课题
2、研究目的与意义- 4 - 1.3本设计的研究内容- 6 -第二章 传动装置的总体设置- 7 -2.1 传动方案的分析- 7 - 2.1.1带轮传动.- 7 - 2.1.2 链传动.- 8 - 2.1.3 齿轮传动.- 9 - 2.1.4 蜗杆传动.- 10 - 2.2 电动机和传动比的选择- 11 -第三章 传动件和轴的设计计算- 12 -3.1 V 带的设计和计算- 12 - 3.2 大、小带轮的设计和计算.- 20 - 3.3 主轴和连接轴的设计.- 25 -第四章 轴和相关零件的校核- 28 -4.1 键的选择与校核- 28 - 4.2 联轴器的选择和校核.- 31 - 4.3 轴的强度
3、校核计算.- 33 - 4.4 轴承寿命的计算- 44 -第五章 粉碎刀具的设计计算- 45 -5.1 动刀的设计.- 45 - 5.2 底刀与侧刀的设计.- 46 - 5.3 齿条的设计.- 46 - 5.4 锤片架的设计- 47 - 5.4.1 转盘的设计- 47 - 5.4.2 螺栓的设计- 47 - 5.4.3 套筒的设计- 48 - 5.5 刀盘的设计.- 48 - 5.6 扇叶片的设计- 49 -第六章 总 结.- 50 -II参考文献- 51 -致谢.- 52 -附录 I 译文.- 53 -附录 II 英文原文- 58 -I稻草粉碎成型机动力传动装置设计稻草粉碎成型机动力传动装置
4、设计摘要：摘要：我国每年产生农作物稻草 7 亿吨左右。农业生产的连年丰收产生了大量的作物 稻草，除部分用作牲畜饲料外，很大部分在农田被直接焚烧。稻草是农作物光合作用的产 物，是可再生的生物质能源，其贮存有丰富的营养物质，是宝贵的粗饲料资源，这样直接 燃烧不仅造成资源的浪费，而且易引起火灾同时还造成对环境的污染，稻草粉碎成型机的出现不仅有效避免了焚烧秸秆造成的资源浪费以及对环境的污染，同时可有效改善土壤结构、提高土地费力，同时还可以把产出的稻草块作为燃料，有效缓解了能源压力。另一方面，产出的稻草块还可用来喂养牲畜，不仅占地小，还可以延长有效保存时间。本次设计计划设计一种能通过刀盘和转子将稻草粉碎
5、至一定直径之下，主轴动力由电动机通过带式传动传递，然后稻草颗粒将被鼓风机从筛板上的筛孔吹出至成型机构，由成型机构将稻草颗粒加工成具有一定形状的稻草块。关键词关键词：稻草；粉碎；带式传动；主轴IIStraw crushed molding machine powertrain designAbstract: Chinas annual produce crops straw around 700 million tons. Agricultural production in successive years harvest produced a considerable amount of c
6、rops straw, except some used for cattle feed outside, large portions of the fieldswere burned in directly. The rice straw is crops photosynthesis product, is the renewable biomass energy, and its storage is rich in nutrients, is precious roughage resources, so direct combustion not only wastes the r
7、esources, but easy cause fire also cause pollution to the environment,The appearance of the straw crushing machine not only effectively avoid the waste of resources of burned by the straw and pollution to the environment, and at the same time effectively improving soil structure, improve the land ar
8、duous, also can put the output of the straw as fuel, effectively relieve the energy pressure. On the other hand, the output of the straw piece can also be used to feed cattle, occupies a small area not only, still can extend effective save time.The design plan design a knife dish and rotor through w
9、ill smash to certain straw under the diameter, main shaft is driven by motor through the belt transmission transfer, then the straw particles will be blower from the sieve screen hole blown out to forming authority, the forming organizations will straw into a certain particle processing the shape of
10、 the straw pieces.Keywords: straw; Shattered; Belt transmission; spindle- 1 -第一章第一章 绪论绪论1.1本设计的研究背景本设计的研究背景 农作物稻草资源的利用是一个世界性问题，也是近年来畜牧，能源，肥料等领域的热点研究课题，更是构建资源节约型和环境友好型社会的重要命题。我国每年产生农作物稻草7亿吨左右。农业生产的连年丰收产生了大量的作物稻草，除部分用作牲畜饲料外，很大部分在农田被直接焚烧。在过去20年间稻草作为可再生能源的应用引起了广泛的兴趣。稻草作为农业生产废弃物，可以替代化石能源减少温室气体排放和当地焚烧，稻草是
11、可再生能源被认为碳中和，但是没有商业应用，原因是激励不足，农民的收益不够。煤炭仍然是电力和热能生产的主要固体燃料，而稻草显然是性能次之。稻草低热值，低容积密度，并含有大量的碱和碱性化合物。而且稻草较低的能量密度和发热量，是容积过大燃料（不好处理和运输的特性） ，它的纤维属性和碱性物质含量较高潜在地能造成结焦，结垢熔结炉栅。稻草含有二氧化硅，造成石英灰能够造成锅炉和除灰系统的腐蚀。这些性能在能源转换中都是负面影响，带来诸如燃烧效率低，磨损严重，设备维修量大，并且能带来影响锅炉可用性和运行费用的问题，这造成有效地处理、运输和储存困难，阻碍了其商业应用，这些都限制了稻草在很多国家作为能源的应用。稻草
12、粉碎成型机的出现不仅有效避免了焚烧稻草造成的资源浪费以及对环境的污染，同时可有效改善土壤结构、提高土地费力，同时还可以把产出的稻草块作为燃料，有效缓解了能源压力。另一方面，产出的稻草块还可用来喂养牲畜，不仅占地小，还可以延长有效保存时间。稻草压制均质化燃料的生物质球可以提高稻草的容积密度，降低了运输和储存成本。稻草可以替代化石燃料用于取暖和发电，减少温室气体排放发，避免稻草露天燃烧的污染。减少稻草的尺寸是必须和有益的。稻草切割的尺寸越小（52mm） ；储存或打捆的密度越高；因此降低了储存和处理的成本，提高了转换效率和燃烧水平。然而，大的生物质尺寸（105mm）并不一定影响燃烧的水平。但由于农作
13、物稻草分布广、质量轻、体积大、密度低、收储季节性强，大量收集、储存和运输的成本高，制约着其规模化工业利用。因此，迫切需要研究出一种适合农村现有农业生产规模且适宜在农村分散设点就地加工使用的稻草粉碎成型机，将稻草粉碎加工成稻草成型块，以缩小其体积便于储存和运输。稻草粉碎成型加工设备按成型的工作原理分类有：活塞冲压式成型机、螺旋挤压式成型机和辊模挤压式成型机三大类；按成型的工艺分类有：热压成型机和冷压成型机两大类；按稻草成型后的形状分类有：实心棒状、空心棒状、- 2 -颗粒状和块状四大类。根据稻草原料的含水率、长度拥有量等情况和稻草成型形状的不同，其相应加工设备和成型工艺也不相同。环模旋转成型机属
14、于辊模挤压成型设备，成型工艺为冷压成型，生产产品的形状为块状适宜在农村分散设点就地加工生产稻草成型块 是解决稻草运输、 储存问题，使稻草成为规模化工业燃料的有效途径之一。稻草成型加工设备生产的稻草成型燃料，是具有一定粒度的稻草在一定温度、压力的作用下，被压缩加工成形为块状、棒状或颗粒状，其体积缩小 6 至 10 倍，燃烧特性明显改善，是一种新型燃料。稻草粉碎成型机的使用范围：用于加工玉米秸秆、小麦秸秆、棉花杆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、树枝、树叶、锯末等农作物、固体废弃物为原料，经过粉碎后加压、增密成型 ，稻草的粉碎成型，粉碎成型后的稻草和秸秆可以充当燃料或饲料。1.1.1 国外稻草粉碎机研
15、究现状国外稻草粉碎机研究现状国际上以美国为代表，已将稻草作为一种重要资源进行加工、出口。而且实现了全程机械化加工，有的已实现了工厂化生产。但美国稻草利用的方向不是燃料，而是饲料或其他工业原料，其中收集的方式是从田间开始的，主要是“稻草打捆”技术。欧洲一些国家把稻草加工技术用在燃料和发电上，目标是油和煤的替代燃料，稻草加工设备、锅炉、热风炉、发电设备等都已产业化。但是，由于经济条件、管理体制、技术水平、生活习惯的差异，我国不能照搬这些国家的做法，我们前几年的一些教训也说明中国必须走符合中国实际的道路，使稻草粉碎成型燃料成为我国农村能源利用的首选技术。国外生物质成型的主要方式有 4 种，即颗粒成型机、螺旋连续挤压成型机、机械驱动活塞式成型机和液压驱动活塞式成型机。螺旋挤压式成型机是最早研制生产的生物质热压成型机。这类成型机以其运行平稳、生产连续、所产成型棒易燃(由于其空心结构以及表面的炭化层) 等特性在成型机市场中尤其是在印度、泰国、马来西亚等东南亚国家和我国一直占据着主导地位。日本从 20 世纪 30 年代就开始研究应用机械活塞式成型技术处理木材废弃物，并于 1954 年研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧设备，1983 年又从美国引进颗粒成型燃料生产技术。美国在1976 年开发了生物质颗粒及成型燃烧设备；亚洲一些国家(泰国、印度、
