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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
2、农业经济的 45%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
3、脱离玉米芯，并借助其他的机械机构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
4、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
5、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
6、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，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，minrmmmm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。mm 3.1 电动机的选择根据实践测量得知每个钉齿的
7、均匀受力为 40，当粉碎机设计正常工作时钉齿滚筒N 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，即粉碎机设计正常工作时，受到NZMNF5602740* 的切向力为 560。N 其中：钉齿所受的力N参与工作的钉齿个数M参与工作的钉齿条数Z 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：，smDNV42. 910006020220075014. 3100060）（轴其中：钉齿的转速V粉碎机主轴的转速轴N钉齿距轴心的距离D 3.3 钉齿滚筒的转速粉碎机设计所需功率
8、为，应由粉碎机的工作阻力和运转参数求定，即：WP，计算求得： 1000VFPW。KWpW28. 52752. 5100042. 95603.4 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KWPPaw da动装置的各个部分运动副的效率只积，即 ，其中、 分别为每321a123一个转动副的效率，选取传动副的效率值如下：滚动轴承（每对）0.980.995 即取 =0.991V 带传动 0.940.97 即取 =0.972滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 =13则 96. 0196. 099. 0321a由此可得电动机的功率：KWVFPad5 . 5495. 59
9、6. 0100042. 9560 10003.5 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minr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i转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为：2（nind。15007504）3000minr符合这一范围的同步电动机转速的有 720，1440，2900，根据minrminrminr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 额定 功率电动机转速基本参数方案电动机型 号 P/kW同步
10、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dP=2900rmin，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。如表 2：mn表 2 其主要参数如下表满 载 时型 号额定功率 KW转速rmin 电流（380V）效 率 % 功率因数额 定 电 流额 定 转 矩最
11、大 转 矩Y132S2-45.514401185.50.8472.02.2表 电动机尺寸列表 单 位mm中心 高H外形尺寸HDADACL)2(底脚安装 尺寸 BA地脚螺 栓孔直 径 K轴伸尺寸ED装键部位 尺寸 GDF 电动 机的 输出 轴尺寸 G1323153454751402161280384110334 传动装置的总体设计4.1 电动机的选择104 41 11 1 粉碎机设计的设计参数粉碎机设计的设计参数进料粒径150出料粒径104 41 12 2 功率的确定功率的确定由邦德理论N=k(1/1/) （4-1）dD式中：d出料粒径，um；D进料粒径，um；Q产量，t/h；得 N=185(1
12、/1/)X4010000150000=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104.2.14.2.1 确定计算功率确定计算功率 PcaPca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： PKPAcaKA工作情况系数，1.45577caApK Pkw4.2.24.2.2 选择选择 V V 带型号带型号11根据计算功率 77capkw1980 /minnr由机械设计手册图 12-1-1 确定选用 D
13、型带。4.2.34.2.3确定带轮直径确定带轮直径 d dd1d1，d dd2d2a)参考机械设计手册带传动设计部分，选取小带轮直径=355。1dmmb)验算带的转速（4-3）10006011 ndv=10006011 ndvmax/302 .1810006098035514. 3vsm带的速度合适 (普通 V 带)smv/4530maxc)从动带轮直径2d= （4-4）2d11 1 2980355401.05870n didmmn由机械设计手册表 12-1-10 查得=400mmd4.2.44.2.4 确定中心距确定中心距 a a 和带的基准长度和带的基准长度dL根据 0.7(+), 故 a
14、a 剖面安全。 ，5 . 13 . 1 S Sb. bb 截面右侧抗弯截面系数 383331010001 . 01 . 0mmmmdW抗扭截面系数 3832310210002 . 02 . 0mmmmdWT弯曲应力 MPaMPaWMbb04. 01037609538MPaba04. 00m切应力 MPaMPaWTTT07. 0102144630008MPaMPaT mT035. 0207. 02由附表 10-1 查得过盈配合引起的有效应力集中系数。89. 16 . 2KK、又。则1 . 02 . 00 . 176. 081. 0、2336 02 . 004. 081. 00 . 1 6 . 2 3001 maKS 815 075. 01 . 0075. 076. 00 . 1 89. 11551 maKS 769 815233681523362222 SSSSS显然，故 bb 截面右侧安全。 SS c. bb 截面左侧3833310210002 . 02 . 0mmmmdWTbb 截面左右侧的弯矩、扭矩相同。弯曲应力 MPaMPaWMbb04. 0997467163760953MPaba04. 00m切应力 MPaMPaWTTT07. 0102144630008MPaMPaT ma035. 0207. 02，由附表 10-2 查得
