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1、黑龙江八一农垦大学毕业论文目 录摘 要错误!未定义书签。Abstract错误!未定义书签。1.前言- 3 -1.1水滴式饲料粉碎机的发展前景- 3 -1.2三维实体设计在我国农业机械设计的作用- 8 -2.水滴式饲料粉碎机的总体设计- 10 -2.1 电动机的确定- 10 -2.2 基本结构组成- 10 -2.3 工作原理及力学分析- 11 -3.关键部件的设计- 13 -3.1 锤片的设计- 13 -3.1.1锤片的种类- 13 -3.1.2锤片的材质与热处理- 14 -3.1.3锤片数量的确定- 14 -3.1.4锤片的排列和厚度- 15 -3.1.5锤片末端线速度的确定- 17 -3.1
2、.6锤筛间隙的确定- 18 -3.2粉碎室的形状和结构- 19 -3.2.1粉碎室的形状- 19 -3.2.2粉碎室的结构- 20 -3.3转子结构并尺寸与粉碎室宽度及改进- 20 -3.3.1转子结构并尺寸与粉碎室宽度- 20 -3.3.2转子上的改进- 20 -3.4筛片的设计- 21 -3.5电机与转子的连接- 22 -3.6旋转主轴的设计及理论校核- 23 -3.6.1主轴的设计- 23 -3.6.2旋转主轴的力学分析及理论校核- 24 -3.7滑动轴承的热平衡计算- 26 -4.整机的虚拟装配- 29 -5.水滴型饲料粉碎机的主要参数- 31 -6.结论- 32 -7.结束语- 32
3、 -8.致谢- 32 -摘 要锤片式粉碎机是转子在高速旋转工况下工作的机械，如其他高速旋转机械一样，存在静态不平衡问题，也存在旋转工况下的动态不平衡问题，这不可避免地要在运转产生振动和噪声，从而对粉碎机的安装基础、自身结构、使用性能(能耗、效率)及工环境带来不利影响。根据动静平衡原理，采用了改变锤片的在轴上的布置方式，将原来的非对称式改为较易建立动静平衡的对称交错排列，并运用了传统的平衡校验方法对改进后的转子进行了验算，从而建立了基本上的动静平衡。考虑了不平衡量大小和不平衡位置对转子系统振动的影响;校核了结构的强度，得到了机座结构的静刚度值和动刚度值。分析结果表明不平衡度对整机的震动和强度有较
4、大影响。应用机械优化设计理论，探讨了利用动静平衡原理进行结构动态优化设计，优化效果比较显著;最后针对影响锤片式机动态特性的其它因素，提出了减振措施。所得结论为粉碎机产品的减振降噪设计以及转子的动静平衡校验提供理论依据时，通过对锤片式粉碎机结构动态优化设计方法的研究，为今后相似类型旋转机械的优化设计提供一个工程参考。关键词:锤片式粉碎机；动态特性；动态优化设计；动静平衡。 AbstractHammer mill is a high-speed rotation of rotor operating conditions in the work of machinery, like other h
5、igh-speed rotating machinery, the existence of static imbalance, but also the dynamics of rotating unbalanced conditions, which inevitably arise in the operation vibration and noise, so the installed base of the mill, its own structure, the use of performance (energy efficiency) and a negative impac
6、t on work environment. According to the principle of static and dynamic balance, using a hammer to change the axis of the layout in the original non-symmetric static and dynamic balance changed to be easier to establish symmetry with staggered, and the use of the traditional method of checking the b
7、alance of the improved rotor were checked,Basically, in order to set up the static and dynamic balance. Taking into account the size and imbalance unbalance location of the vibration of rotor system; check the structural strength, by the base structure of the value of static stiffness and dynamic st
8、iffness values. Analysis of results showed that the imbalance of the whole intensity of the shock and have a greater impact. Application of mechanical optimal design theory, to explore the use of static and dynamic balance between the principle of dynamic optimization of structural design and optimi
9、zation of a significant effect; final hammer against the impact of the dynamic characteristics of machines and other factors, the measures proposed by the vibration.The conclusions for the mill products, as well as noise and vibration reduction design of static and dynamic balance of rotor check and
10、 provide a theoretical basis, through the hammer mill on the structural dynamic optimization design study for future similar to the type of optimum design of rotating machinery to provide a reference works.Keywords: hammer mill； dynamic characteristics；dynamic optimization of the design； static and
11、dynamic balance.1. 前言1.1水滴式饲料粉碎机的发展前景改革开放以来，我国畜牧业得到了长足发展，畜牧业生产水平不断提高，主要畜产品产量持续二十多年快速增长，畜牧业已成为我国农村经济的支柱产业，也是农民增收的亮点。随着畜禽业迅速发展，我国饲料产量已达到4500万t，总产量居世界第二位。根据全国饲料发展钢要规定的目标，2000年饲料加工能力要达到11.2亿t。我国主要生产年单班产量在5万t以下的饲料加工设备，不能满足市场发展的需要。因此，应重点发展年单班产量54O万t的饲料机械，随着畜牧业的不断发展，农民对饲料机械的要求也越来越高。要重点发展的成套设备主要包括粉碎机、混合机、制粒
12、机、冷却机、破碎机、分级筛。我国饲料工业已经发展成为国民经济中不可缺少的重要基础产业，它对人民生活水平的提高及社会的发展发挥着越来越重要的作用。国内外饲料工业的核心设备之一是饲料粉碎机，其中锤片式粉碎机扮演主角，虽然其工作性能受众多因素影响，但冲孔筛筛分效率不高导致众多问题:(l)能耗增高；(2)能量利用系数较低(约为2)40%)；(3)饲料过度粉碎影响畜禽采食及消化利用；(4)饲料环流层加剧整机工作性能下降；(5)生产能力受限，经济效益不佳，每年因此减少国民经济收入保守估计约有数百亿元，全球经济损失更是巨大。如何提高其筛分效率，国内外学者进行过很多研究，研究内容及研究进展可归纳为:(l)增大
13、筛分面积 (2)改进吸风系统 (3)加振动装置 (4)采用破坏环流层措施 (5)采用二次粉碎工艺。在筛分过程方面，有代表性的研究是THYN和PECHLUK曾利用同位素跟踪技术研究粉碎机内物料统计运动规律，沈在春、刘承俊等学者利用高速摄影研究过两相环流的运动趋势，但筛分效率与筛型及各参数的定量关系，筛分效率与有关参数的数学模型等基础性研究未见文献报道。很多宏观而定性分析评述或试验研究文献在有关刊物到处可见。它反映出提高筛分效率是生产实践渴求解决的重大问题之一，由于前人研究对象几乎均为冲孔筛，创新程度有待加强，因而难以取得实质性突破，筛分效率问题，至今悬而未决。通过试验和研究，在对国内外大量机型分
14、析比较后发现:冲孔筛存在一些致命弱点，如高速运动(30-90m/s)的饲料颗粒在跨跃孔径时间极短的条件下，小于或等于孔径的颗粒穿过筛孔的统计概率很小。要从根本上解决问题，应当采用新型筛才能取得突破，因此本课题直接以全新的前所未有的筛型为研究对象进行研究，争取在筛分理论方面有所创新，起码在新型筛的筛分原理及筛分效率方面提供一些新知识或新见解。高效筛的发明能从根本上解决上述问题，并给饲料工业及畜禽养殖业带来巨大的经济效益。另外，筛分作业也在其它行业得到广泛应用，如水泥、化工、医药、矿业、陶瓷、轻工、生物工程、航空航天等。所以，本课题对推动科技进步和社会发展以及国民经济和个人生活水平的提高将产生积极
15、而深远的影响。饲料产业中最终产品是饲料，饲料在激烈的市场竞争中能否取胜，决定因素之一是饲料价格，而饲料价格与饲料加工成本密切相关。好的加工设备不仅可以提高其质量，而且还可以降低其加工成本。所以本课题的研究意义还在于:通过对新型粉碎机粉碎、筛分机理的研究、探索其内在规律、找到提高粉碎机生产率、降低饲料的生产成本、提高饲料质量的有效途径，以促进饲料粉碎的科技进步。我国每年有8000万亿吨饲料粮和1-2亿吨农作物秸杆等被粉碎加工成饲料。饲料粉碎机保有量为150万台以上，每年消耗动力为20-30亿千瓦小时。现有粉碎机能耗很大，在能源紧张的情况下，对粉碎机的高效节能研究更具有重大意义和迫切性。最近十余年来, 世界上对肉、蛋、乳的需求有很大的增长, 而每生产吨肉或蛋需要混合饲料3.54.0吨, 每吨乳需要0.3吨精料。根据估计, 全世界每年大约要用粉碎机粉碎六千万吨谷物和其他饲料。随着饲料消耗量的增加, 饲料加工机械近些年来有了很快的发展。此外, 随着科学技术的不断进展, 也为粉碎机械的改进提供了不少方便之处。例如, 采用了先进的电测仪器和高速摄影技术, 为粉碎机的性能侧定提供了方便, 弹性力学的发展为粉碎理论的建立奠定了基础, 相似理论的发展为粉碎机械的系列化设计提供了依据, 金属材料的进步为高强度耐磨部件的出现提供了可能性。饲料工业使用的粉碎设备有很多种形式。其中，锤粉碎过程
