毕业设计锤片式粉碎机设计

毕业设计（论文）论文题目锤片式粉碎机设计学生姓名学号所在院系专业班级机械设计制造及其自动化导师姓名职称完成日期摘要锤片式粉碎机是一种结构简单、通用性好、粉碎质量高的粉碎机械，目前广泛应用于国内外的各个行业，如制药业、食品加工业、饲料加工业等。粉碎机的粉碎性能好坏与其结构设计是否合理、参数选择是否正确有着直接的关系。在国家提出的节能减排的战略思想下，继续深入研究锤片式粉碎机的结构设计具有极大的现实意义。此次设计在综合了解目前市面上几种型号的粉碎机并分析其结构特点后，对锤片式粉碎机进行了较详细的设计，如粉碎室主要参数的设计、电动机的选择与V带的设计计算、主轴的分析设计、锤片的形状尺寸与安装设计以及筛片的选择等。并对主要零件，如轴、平键以及轴承进行了强度校核和寿命计算以保证设计的合理性。最后使用UG对各零件进行三维建模、虚拟装配等，使得能够更直观的观察锤片式粉碎机各零件结构与其整体间的关系。关键词：锤片式粉碎机；结构设计；三维建模HammerdiscmilldesignABSTRACTHammermillisasimplestructure,goodversatility,crushinghighqualitycrushingmachinery,iscurrentlywidelyusedinvariousindustriesathomeandabroad,suchasthepharmaceuticalindustry,foodprocessingindustry,feedprocessingindustry.Thecrushingperformanceofthegrinderisdirectlyrelatedtowhetheritsstructuraldesignisreasonableandwhethertheparameterselectioniscorrectornot.Underthestrategicthinkingofenergysavingandemissionreductionputforwardbythestate,itisofgreatpracticalsignificancetostudythestructuraldesignofhammermill.Thedesignofacomprehensiveunderstandingofthecurrentmarketonseveralmodelsofthemillandanalyzeitsstructuralcharacteristics,thehammermillwasamoredetaileddesign,suchasthemainparametersofthedesignofthecrushingchamber,thechoiceofmotorandVDesignandcalculation,theanalysisofthespindledesign,hammershapeandsizeoftheinstallationdesignandselectionofsieveandsoon.Andthemainparts,suchasshaft,flatkeyandbearingstrengthcheckingandlifecalculationtoensuretherationalityofthedesign.Finally,theuseofUGonthethree-dimensionalmodelingofcomponents,suchasvirtualassembly,sothatmoreintuitiveobservationofthehammermillpartsanditsoverallrelationshipbetweenthestructure.Keywords:Hammermill;structuraldesign;three-dimensionalmodeling目录１绪论..................................................11.1课题研究目的及意义......................................11.2国内外锤片式粉碎机发展概况..............................11.2.1国外锤片式粉碎机发展概况..............................11.2.2我国粉碎机械发展概况..................................31.3课题的主要研究内容......................................42锤片式粉碎机的设计.....................................52.1锤片式粉碎机的结构设计及其工作原理......................52.2电动机、传动方案的选择确定及设计........................52.2.1粉碎室参数选择........................................52.2.2锤片速度与转子转速....................................52.2.3理论生产率的确定......................................62.2.4配套功率及电动机的选择................................62.2.5带传动的设计..........................................72.3转子设计................................................82.3.1主轴的设计............................................82.3.2锤片的设计...........................................102.3.3锤架板的设计.........................................122.3.4筛片的设计...........................................133零件强度校核..........................................143.1轴的强度校核...........................................143.2滚动轴承寿命计算.......................................173.3键的校核...............................................184基于UG的转子三维建模................................194.1主轴...................................................194.2锤片...................................................194.3转盘与螺栓..............................错误!未定义书签。4.4套筒...................................................194.5虚拟装配...............................................195总结..................................................21参考文献...................................................22致谢...................................................23附录....................................错误!未定义书签。１绪论1.1课题研究目的及意义目前，锤片式粉碎机广泛应用于国内外的大小型饲料厂中，其主要利用转子上的锤片随转子在高速旋转中产生的冲击力对饲料进行锤击及搓擦从而破坏饲料的内聚力达到粉碎饲料的目的。锤片式粉碎机因其结构简单、适应性较强、便于维护等主要特点受到了广大用户的认可。粉碎在工业生产中是一道重要的工序。粉碎主要指应用外力对固体物料进行锤击磨压，使固体物料逐步细粒化、粉末化的过程。物料经粉碎后，比表面积增加，可提高化学反应速度和物理作用效果;物料经粉碎后，有利于几种不同固体物料的混合，在细粉状态下易达到均匀的效果[1]。对饲料进行适当的粉碎可以使之在进入家畜体内后更容易被动物消化，从而提高饲料的转化率，减少动物的排泄量，达到提高生产量的目的。在许多将固体物料转化为最终成品的工艺中，粉碎都是一道必不可少的生产工艺。据资料显示，人类每年的生产生活中都有数以千亿记的固体物料经过各种粉碎加工成各种不同的成品。并且伴随着人们生活需求的提升，粉碎加工的技术水平也亟待提升。这就要求我们必须对粉碎过程有更加深入的研究，并且对实施粉碎的设备有更加深入的探讨。粉碎机械是指实施粉碎作业的机械，是破碎机械和粉磨机械的总称。目前进行粉碎工艺的主要设备便是粉碎机，其广泛应用于制药业、饲料加工业、食品生产业、矿业、建筑业以及造纸业等诸多行业，甚至在一些科研或者教育机构都有应用。因为粉碎机的应用遍及众多行业，所以其在国际市场上有着非常广阔的发展空间，从而国际上对粉碎机的研发进程极为重视。但是由于粉碎机的工作特性，使其不仅能源消耗量大，且效率较低。使得粉碎作业成为了不仅耗能高，且获利少的低效作业。因此，近年来技术人员一直致力于从粉碎作业的理论研究、设备改进、完善生产工艺等方面来解决粉碎作业高功耗低效益的缺点。但直至现在，真正高效率低功耗的粉碎设备还没有被研制出来[1]。广大科研人员以及各大制造商仍要致力于生产出符合实际生产要求的粉碎设备。1.2国内外锤片式粉碎机发展概况1.2.1国外锤片式粉碎机发展概况近年来，随着国外在新型材料、新型陶瓷、电子设备等顶尖领域科学技术的迅猛发展，国外对超细粉碎、粉碎设备、微粒检测等当面的研究更加深入。在一些工业发达的国家，粉碎设备的研发已经进入了成熟阶段。国外对粉碎技术的研究主要集中在产品的微细化、微粉的功能化、设备的自动化、节能的新工艺和新设备及低污染高强度的材料的应用方面[2]。以下几种粉碎机是国外常用的一些机型：（1）英国Massey-Ferguson公司的935型万能粉碎机这种粉碎机被称为万能型粉碎机，在饲料厂、养殖厂以及一些农场都有应用，可用其粉碎的物料包括小麦、玉米等谷物以及秸秆、青草等纤维物料。935型粉碎机的外型如图1-1所示该粉碎机显著的特点是有一个连接机壳与聚料斗的吹送管，粉碎后的达到要求物料经吹送管进入到聚料斗，颗粒较大或质量较大的物料则继续留在粉碎室中。图1-2所示为转盘的结构转盘是使用厚钢板制作成的圆盘，在转盘的周围分布着28枚可以自由旋转的锤片。在各排锤片的前端都装着一块由厚钢板制成的风扇叶片。由于这种粉碎机将锤片与风扇装在了一起，所以极大的简化其结构。该粉碎机转速可达2200-2500rad/min，功率能达到18kW。（2）美国Pulverizing机械公司的Micro-Bud牌立轴型锤式粉碎机近些年来立轴式粉碎机在美国有了极大的进展。这种类型的粉碎机有三个显著的特点：其一采用气流分选法代替筛选法，取消了粉碎机上的筛板，提高了筛分的效率；其二喂料口直接对准锤片，饲料被喂入后立即受到锤片的打击作用是粉碎效率得到了很好的提高。其三粉碎室的底口直接与外界相通，当混在饲料中的金属或者石块等杂物进入粉碎室后，由于它的比重较大，因此自动从底口排出，从而保护转盘和锤片不致损坏。图1-3所示是Pvlverizing机械公司所生产的一种立轴反射型锤片式粉碎机。该粉碎机喂料部分装在粉