秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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I ......................................................................................................................... I 第 1 章 緒論 ..................................................................................................................... 3 秸稈壓塊機(jī)概述 ................................................................................................... 3 秸稈壓塊機(jī)的工作原理 ............................................................................. 3 秸稈壓塊機(jī)的工作性能 ............................................................................. 3 秸稈壓塊機(jī)的工藝流程 ............................................................................. 4 秸稈壓塊機(jī)分類及性能比較 ............................................................................... 4 生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 ................................................... 5 國(guó)外發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 ......................................................................... 5 國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 ......................................................................... 6 秸桿燃料概述 ....................................................................................................... 6 本課題研究 的目的與意義 ................................................................................... 7 第 2 章 秸稈壓塊機(jī)的總體方案及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) .......................................................... 8 秸稈壓塊機(jī)總體方案的確定 ............................................................................... 8 秸稈壓塊機(jī)傳動(dòng)裝置的總 體設(shè)計(jì) ....................................................................... 8 第 3 章 秸稈壓塊機(jī)動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)及傳動(dòng)比分配 ...................................................... 9 電機(jī)的選擇及確定 ............................................................................................... 9 動(dòng)比的計(jì)算及分配 ....................................................................................... 11 傳動(dòng)比的計(jì)算 ........................................................................................... 11 傳動(dòng)比的分配 ........................................................................................... 11 第 4 章 秸稈壓塊機(jī)主要零部件的設(shè)計(jì)及校核 ............................................................ 13 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及校核 ..................................................................................... 13 錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及校核 ................................................................................. 15 主軸的設(shè)計(jì)及校核 ............................................................................................. 17 軸的材料的選擇 ....................................................................................... 17 軸的最小直徑和長(zhǎng)度的估算 ................................................................... 17 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性檢驗(yàn) ........................................................................... 18 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 ....................................................................... 18 軸的受力簡(jiǎn)圖 ........................................................................................... 18 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 ............................................................... 19 平模的設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 20 壓輥的設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 20 第 5 章 結(jié)論 ...................................................................................................................... 22 致謝 .................................................................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 24 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 第 1章 緒論 秸稈壓塊機(jī)概述 把秸稈等植物原料粉碎壓制成效率高、環(huán)保燃料或飼料的設(shè)備叫做秸稈壓塊機(jī)。它生產(chǎn)制造出來的成品是用來做飼料或者燃料的。通過社會(huì)實(shí)踐和在實(shí)踐中不斷的改良，現(xiàn)在這款機(jī)器功能等各方面都很完善了。它的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)的量比較高、價(jià)格低、節(jié)能、使用方便、環(huán)保。因此它可很大范圍的運(yùn)用在各種農(nóng)作物秸稈和 小樹枝等植物原料。秸稈壓塊機(jī)自動(dòng)化程度高、出產(chǎn)高、價(jià)值低、節(jié)能、使用簡(jiǎn)單。比方說，在沒有電力設(shè)備的情況下，可以使用柴油機(jī)來代替。 秸稈壓塊機(jī)的工作原理 秸稈壓塊機(jī)由以下幾個(gè)部分組成，分別是上料輸送機(jī)、壓縮機(jī)及出料機(jī)。壓縮機(jī)由機(jī)架、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)料口、傳動(dòng)系統(tǒng)、壓輥、環(huán)模、電加熱環(huán)、出料口等部分組成。 工作原則：準(zhǔn)備切割或研磨絲稻草或草，切到 50控制的水分含量在 10? 25％的范圍內(nèi)的材料后在傳送帶上的入口，通過該主軸的旋轉(zhuǎn)，通過壓輥輪驅(qū)動(dòng)，壓輥，從模具孔中成塊的擠出，并被迫從出 口，等到?jīng)鏊院?，直接裝袋。 圖 1秸稈壓塊機(jī)的工作原理圖 秸稈壓塊機(jī)的工作性能 秸稈壓塊機(jī)對(duì)被加工的植物的選擇面比較廣 : 對(duì)加工的物質(zhì)原料的壓縮成型適應(yīng)性比較大，它的長(zhǎng)度區(qū)間在于粉狀和 50水量在三成以下，秸稈壓塊機(jī)都能將物料加工出來。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 秸稈壓塊機(jī)壓輪自動(dòng)調(diào)節(jié)功能：利用推力軸承雙向旋轉(zhuǎn)的原理自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力角度，使物料不擠團(tuán)、不悶機(jī)，保證出料成型的穩(wěn)定。 它的使用比較簡(jiǎn)單：自動(dòng)化程度很高，不需要太多的人工，可以人工上料，也可以機(jī)器上料。 秸稈壓塊機(jī)的工藝流程 工藝過 程：粉碎→干燥（水分少壓塊機(jī)內(nèi)容需要在選舉的類型沒有干燥）→輸送→壓制成型→成型入庫。秸稈壓塊機(jī)的入口，該材料被壓入一個(gè)塊從模具返回之后進(jìn)行冷卻，裝袋包裝秸稈壓塊機(jī)，是根據(jù)谷物秸稈，樹枝，草等生物質(zhì)材料擠壓成的專用設(shè)備的塊。莖生物質(zhì)壓塊成型，要先用鍘草機(jī)或揉搓機(jī)將其粉碎成長(zhǎng)度在20~30毫米，原材料必須適度含水率，粉碎的物料，然后將長(zhǎng)度在壓塊機(jī)加工，擠壓成塊， 32× 32米的塊的橫截面，長(zhǎng)度不一樣，便于運(yùn)輸，堆積密度為 立方厘米，方便保存。 秸稈壓塊機(jī)分類及性能比較 秸稈壓塊 機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都來源于顆粒機(jī)。在國(guó)內(nèi)秸稈壓塊機(jī)有三大類：機(jī)械式，液壓式，旋轉(zhuǎn)壓彎式。 機(jī)械式：擠壓噴嘴壓輥壓球機(jī)和沖床沖壓壓塊，壓塊尺寸直徑從 300毫米，尤其是在密度為 南沖床沖壓壓塊機(jī)采用高速高頻率的高沖擊，高轉(zhuǎn)速約為每分鐘 300次。取決于秸稈的密度，每小時(shí)生產(chǎn)約 徑為 700 1? 。秸稈棒形狀多種多樣，有圓形，方形，六邊形，什么都可以，并在該中心還可以穿孔。還以根據(jù)要求定做。 液壓式：很多都是尺寸比較大的，小一點(diǎn)的尺寸也 在 402020度區(qū)間在 壓壓花機(jī)是通過使用液壓缸的驅(qū)動(dòng)，使活塞沖壓模量。活塞沖壓成型機(jī)通常不用電加熱，形成密度較低，容易丟失的產(chǎn)品，用螺桿擠壓出的產(chǎn)品相比，顯著提高成型品一個(gè)嚴(yán)重的問題，就是成型的零件磨損很厲害，但有一個(gè)大的振動(dòng)載荷，使機(jī)器的穩(wěn)定性差，油污染是響亮，更嚴(yán)重 旋轉(zhuǎn)壓彎式：特別是對(duì)于碳棒的制造加工，這些產(chǎn)品中有一部分中間有孔。在壓輥擠壓模具分為三種類型：環(huán)模式、平模式和環(huán)平式。螺桿擠壓機(jī)用螺桿擠出產(chǎn)品，通過外部加熱，以保持從 150模具溫度為 300℃木質(zhì)素和 纖維素，軟擠壓生物質(zhì)成型。為了避免在模制材料模塊水分和破解“輻射”的現(xiàn)象，材料的濕度控制在 8其中成型材料的成型壓力的大小和所要求的典型堆積密度 4900? 12740常為直徑 50～ 60 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 旋轉(zhuǎn)壓彎式又分為：?jiǎn)蝹€(gè)壓輪旋轉(zhuǎn)壓彎式壓塊機(jī)和多個(gè)旋轉(zhuǎn)壓彎式壓塊機(jī)，旋轉(zhuǎn)壓彎式壓塊機(jī)的模具正常情況下是工字型模塊排列成圓形，方形?？状蠖嗫蓳?jù)客戶要求訂做。 平模壓塊機(jī)都是站立的，主要的是在圓盤上開出多個(gè)圓孔，兩個(gè)至四個(gè)的壓輥都存在。旋轉(zhuǎn)壓彎式其實(shí)就是旋轉(zhuǎn)壓彎式壓塊機(jī)的軸垂直于地平線，其他具有相 同環(huán)形砌塊機(jī)。模具生產(chǎn)批量印刷膠輥擠一小橫截面通常約為 3030 表 1設(shè)備性能比較 技術(shù) 類型 原料要求 發(fā)展現(xiàn)狀 主要優(yōu)缺點(diǎn) 發(fā)展趨勢(shì) 環(huán)模壓輥成型 要求原料含水率 15～20%，粒度小于 10 在成型物料行業(yè)已經(jīng)商業(yè)化階段，成型燃料處于半商業(yè)化階段。 生產(chǎn)能力較高，產(chǎn)品質(zhì)量好；模具易損、堵塞，維修成本較高。 降低成本， 實(shí)現(xiàn)商業(yè)化 平模壓輥成型 要求原料含水率 15～20%，粒度小于 10 技術(shù)比較成熟，進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展階段。 設(shè)備簡(jiǎn)單，制造成本較低；生產(chǎn)能力較低。 適宜小規(guī) 模生 產(chǎn) 對(duì)輥擠壓成型 要求原料含水率 10～35%，粒度小于 10 技術(shù)處于研發(fā)階段。 對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，能耗、機(jī)器損耗較低；生產(chǎn)能力較低。 提高生產(chǎn)能力， 適宜中小規(guī)模 生產(chǎn) 機(jī)械活塞成型 要求原料含水率在 20%以內(nèi)，粒度小于 40 技術(shù)處于半商業(yè)化、商業(yè)化階段。 能耗較低，產(chǎn)品耐儲(chǔ)存、密度大；設(shè)備穩(wěn)定性差、振動(dòng)大，有潤(rùn)滑污染問題。 配套鍋爐， 適宜規(guī)模化發(fā)展。 液壓活塞成型 要求原料含水 率在 12%以內(nèi)，度小于40 技術(shù)處于商業(yè)化階 段 成型設(shè)備部件工作方式改變，壽命提高，能耗下降，較之機(jī)械活塞運(yùn)行平穩(wěn)； 生產(chǎn)能力較低，易發(fā)生“ 放炮” 現(xiàn)象，產(chǎn)品易開裂。 提高生產(chǎn)能力， 增強(qiáng)對(duì)原料濕 度的適應(yīng)性，適 宜規(guī)?；l(fā)展。 螺旋熱壓成型 要求原料含水 率在 8%～12%內(nèi)，粒度小于40 技術(shù)進(jìn)入半商業(yè)化、商業(yè)化階段。 產(chǎn)品耐儲(chǔ)存、密度高，可加工成各種形狀；套筒易磨損，維修成本較高， 對(duì)原料適度要求嚴(yán)，易發(fā)生“放炮” 現(xiàn)象。 適宜中小規(guī)模生產(chǎn) 生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 國(guó)外發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 在上世紀(jì)三十年代，螺旋式成型機(jī)在美國(guó)已經(jīng)有科學(xué)家開始研究 壓縮成型燃料 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 技術(shù)，并且將這些研究投入到開發(fā)生產(chǎn)中去。上世紀(jì)七十年代，生物質(zhì)顆粒燃燒裝置被研究出來了。二十世紀(jì)七十年代后期，因?yàn)槟茉吹木o張，導(dǎo)致原油的價(jià)格不斷的上升，歐洲很多國(guó)家在面對(duì)這種現(xiàn)狀，越來越開始重視研究壓縮成型燃料技術(shù)?，F(xiàn)今，亞洲的日本，歐美一些國(guó)家，此項(xiàng)設(shè)備的研究已經(jīng)很成熟，基本定型，在實(shí)際的生產(chǎn)中也形成了很有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化，在一些領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的運(yùn)用，比如在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等。 亞洲國(guó)家除了日本有成熟的技術(shù)以外，別的國(guó)家也陸續(xù)開始了研究，如泰國(guó)，印度，菲律賓等，從上世紀(jì)八十年代開始，通過自 己的研究，生產(chǎn)加工成了加粘結(jié)劑和不加粘結(jié)劑的生物質(zhì)壓縮成型機(jī)。 國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 上世紀(jì)八十年代起，我們國(guó)家從國(guó)外引進(jìn)了生物質(zhì)壓縮成型機(jī)，并且開始研究此項(xiàng)技術(shù)。在 “七五”期間，南京林化所開始了對(duì)生物質(zhì)壓縮成型機(jī)的開發(fā)和研究；我國(guó)第一臺(tái) 985年研發(fā)生產(chǎn)；江蘇省連云港東海糧食機(jī)械廠于 1986年引進(jìn)了一臺(tái) 2002年中南林學(xué)院也研制了相應(yīng)設(shè)備。經(jīng)過這些年的研發(fā)，我們國(guó)家關(guān)于成型機(jī)的研究和在生產(chǎn)中的應(yīng)用，已經(jīng)有了 很大程度的提升，關(guān)鍵體現(xiàn)在螺旋擠壓成型機(jī)上，不過，即使是這樣，仍然有不少的問題存在，比如軸的磨損很嚴(yán)重，使用壽命較短，耗電量大，故而，我們對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的研究還有待提高。 秸桿燃料概述 一、秸稈燃料的概況： 農(nóng)作物的玉米桿、麥草等固體廢棄物稱為秸稈燃料，通過不斷的壓制、加大密度、成型，進(jìn)而成為小棒狀固體顆粒燃料等，通過壓制，成為現(xiàn)代化的清潔燃料，它同時(shí)是而且新興專用生物質(zhì)，可直接使用，而不是傳統(tǒng)的煤上的城市的傳統(tǒng)煤鍋爐。 二、秸稈燃料的特點(diǎn)： 通過壓制后成型的物料，它的揮發(fā)性好，比較容易析出，燃料的 活性好，燃點(diǎn)低，灰又比較少，易著，在燃料上比較節(jié)約，很大的降低了成本。壓制以后出來的燃料體積比較小，所占比重比較大，燃燒的時(shí)間長(zhǎng)，存儲(chǔ)和運(yùn)輸都比較方便，它的體積是原來的三十分之一，相當(dāng)于同樣質(zhì)量的十五倍左右，密度區(qū)間 值區(qū)間在 3500別容易揮發(fā)的燃料。 三、秸稈燃料的應(yīng)用范圍： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 秸稈燃料廣泛的運(yùn)用于城市中的采暖，供熱，也運(yùn)用于賓館，飯店等行業(yè)，它可以被用來替代木柴、原煤、液化氣等。面對(duì)現(xiàn)在越來越高的環(huán)境要求，我們使用燃煤鍋爐不符合現(xiàn)在的趨勢(shì)，在這種情況下，只能采用 燃油鍋爐，但是現(xiàn)在油價(jià)飛漲，采用燃油的方式，成本高出秸稈燃料很多，所以在行業(yè)上面造成了很大的壓力。 本課題研究的目的與意義 在現(xiàn)在的生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)和林業(yè)在每年都會(huì)有大量的剩余物產(chǎn)生。比如，收割以后，農(nóng)田內(nèi)的秸稈，產(chǎn)品加工后剩下的殼等，林業(yè)生產(chǎn)過程中留下的樹枝、樹葉等。以上我們提到的這些東西，分散的分布在較大面積的范圍內(nèi)，堆積又比較分散，如果我們想收集起來運(yùn)輸，或者儲(chǔ)存，就比較麻煩。 為解決這些狀況，提出了生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)，能很好的解決上面提到的問題，能夠集中進(jìn)行運(yùn)輸和存儲(chǔ)，在燃燒的時(shí)候，燃燒時(shí) 間比較長(zhǎng)，提高了燃料的利用率。所謂生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)，就是在特定的溫度和壓力下，運(yùn)用木質(zhì)素充當(dāng)粘合劑，將松散的秸稈、樹枝和木屑等農(nóng)林生物質(zhì)壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀的成型燃料。 中國(guó)的生物質(zhì)資源非常的多，但作為新能源，容重比較低生物質(zhì)能資源，具有能量密度低，體積小和分散不方便儲(chǔ)存等缺陷，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了生物質(zhì)大規(guī)模應(yīng)用。因此，高品質(zhì)的轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究已成為生物量的生物質(zhì)利用的焦點(diǎn)。近年來，創(chuàng)新和改進(jìn)生物質(zhì)壓花技術(shù)，為高效利用農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢棄物，秸稈等植物的開發(fā)重新提供了一種方法。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 第 2 章 秸稈壓塊機(jī)的總體方 案及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 秸稈壓塊機(jī)總體方案的確定 上料輸送機(jī)、壓縮機(jī)及出料機(jī)等部分組成一臺(tái)完整秸稈壓塊機(jī)。而機(jī)架、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)料口、傳動(dòng)系統(tǒng)、壓輥、環(huán)模、電加熱環(huán)、出料口等部分組成了壓縮機(jī)。它的工作原理是：切割或研磨絲稻草或草鍘在 50制的水分含量在10? 25％的范圍內(nèi)，將材料送到傳送帶上的入口，通過該主軸的旋轉(zhuǎn)，通過在壓輥由轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并且此壓力輥的自己的旋轉(zhuǎn)，從模具塊孔中材料被成塊狀的擠出來。 總體方案：電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)帶傳動(dòng)，帶傳動(dòng)拉動(dòng)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，放慢機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主光軸旋轉(zhuǎn)，之后經(jīng)過主光軸來 拉動(dòng)壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)。本方案的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。壓輥與模具間徑向間隙調(diào)節(jié)方便。 秸稈壓塊機(jī)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 由于本文設(shè)計(jì)的秸稈壓塊機(jī)承載能力和速度不是很大，故不需要另外采用減速器做減速傳動(dòng)，按照工作要求和條件。 3種傳動(dòng)方案如下圖所示： 其中： 因?yàn)榇舜螞_壓的軸受力不大，綜合考慮，所以經(jīng)過比較確定方案（ a）為最終方案，但需要改善的是我們?cè)诒疚闹胁捎缅F齒輪傳動(dòng)。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 第 3 章 秸稈壓塊機(jī)動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)及傳動(dòng)比分配 電機(jī)的選 擇及確定 結(jié)合本論文的設(shè)計(jì)要求并查資料，壓塊和起重用調(diào)速變頻三相異步電動(dòng)機(jī)是無極變速電動(dòng)機(jī)的主要類型。具體特點(diǎn)和應(yīng)用如下： 表 3稱 特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合 煉及起重運(yùn)用變速改變速度三相異步電動(dòng)機(jī) 起重、冶煉改變速度變速三相異步機(jī)是以改變速度變速異步電機(jī)為首要條件，根據(jù)其相關(guān)特性而開發(fā)出來的成品。開發(fā)的過程中結(jié)合了直流電機(jī)、交流電梯電機(jī)優(yōu)點(diǎn)并對(duì)調(diào)速交流變速的分析結(jié)果，磁籌劃、構(gòu)成籌劃、絕離電源籌劃既要綜合對(duì)變頻供電和寬范圍調(diào)速的匹配性能，又要展現(xiàn)上述二者異步電機(jī)過載能力大、強(qiáng)度強(qiáng)之優(yōu)點(diǎn)。 與調(diào)速變頻很好的相匹配，主要用于采調(diào)速變頻、周期運(yùn)行、起動(dòng)頻繁和場(chǎng)合的制動(dòng)。電機(jī)相關(guān)要求應(yīng)該和 磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī) 該電機(jī)是機(jī)械工業(yè)相關(guān)部門統(tǒng)籌設(shè)計(jì)的 Y 性三相異步電機(jī)的生成系列之一。改變速度電磁發(fā)電機(jī)由 差離和器、操控器 3塊組成，主要使用在負(fù)載為恒轉(zhuǎn)距的地方，另外尤其在例如風(fēng)機(jī)和離心式水泵的負(fù)載為遞減轉(zhuǎn)矩當(dāng)中采用、有顯著地節(jié)約功效。另外本欄涉及到的電機(jī)可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)速，而且均勻不間斷無級(jí)調(diào)速。而且輸出轉(zhuǎn)矩是額定的。三項(xiàng)異步電機(jī)在運(yùn)行中可通過控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器的勵(lì)磁電流控制速度負(fù)反饋系統(tǒng)，使轉(zhuǎn)速的輸出恒定，前提是擁有變動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。該產(chǎn)品的電機(jī)在設(shè)計(jì)使用的過程中其技術(shù)條件全國(guó)唯一，另外安裝的外形尺寸，電機(jī)的拖動(dòng)及一般可能容易壞的零件在全國(guó)范圍內(nèi)是統(tǒng)一的并且滿足互換性的技術(shù)要求。 1、無失控區(qū) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 2、調(diào)速范圍廣，速度調(diào)節(jié)平 3、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的速度變化率相對(duì)較小，同時(shí)具備負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)速度， 4、起動(dòng)力矩大，起動(dòng)平衡 5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、使用維護(hù)方便 6、操控的電機(jī)功率不大，能夠完 成使用范圍內(nèi)的多方式操控 該調(diào)速電磁三項(xiàng)異步電機(jī)，還可以用在流水線的油漆，傳輸帶在流水線上的裝配，染印機(jī)、注塑模采用機(jī)、泵、印刷廠里面采用的印刷機(jī)、回轉(zhuǎn)爐等等，應(yīng)用較多在此不一一例舉。 頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī) 不能電機(jī)是出現(xiàn)不久的一種高效率、電源為交流、節(jié)約能源的一種調(diào)速三相異步電機(jī)，設(shè)計(jì)和制造是為了滿足變頻調(diào)速，是機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化過程中的可節(jié)能可無極變速的新產(chǎn)品。跟其他改變速度的方法相比較，變速調(diào)速的系統(tǒng)所具備的的特點(diǎn)： 1、 效率高、節(jié)能顯著； 2、 無極調(diào)速能在 5 100且變速相對(duì)平穩(wěn)； 3、 負(fù)載沖擊不大如果起動(dòng)時(shí)是低頻； 4、 容積不大、分量輕便、設(shè)置大小和 5、 起加起動(dòng)設(shè)備； 6、 適合的領(lǐng)域較多，電流不大不用附一定的轉(zhuǎn)矩運(yùn)行（小于 50恒定功率工作（ 50 7、 相比調(diào)速電磁三相電機(jī)操作簡(jiǎn)單，安全靠得住，維修保養(yǎng)不難。 該電機(jī)是當(dāng)今社會(huì)調(diào)速交流方案中相對(duì)最先進(jìn)的系統(tǒng)之一，還可以保證電機(jī)低、高速運(yùn)行并且時(shí)間還比較長(zhǎng)。在主軸傳動(dòng)中的機(jī)床、冶金、塑膠、紡織等制造方面得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然了節(jié)能調(diào)速在恒定功率調(diào)速等地方也適用。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算： 9550T ?式中： 位 為算出擠壓力和主光軸扭矩，最初定下以下規(guī)劃底數(shù)： 輥輪直徑 R=185度 W=31輪公轉(zhuǎn)半徑 L=206? 隙 H=據(jù)研究，取0N=45? =據(jù)公式得到： 0 0 000 0 0012 [1 ( c o s s i n ) ] 1 0 9 4 0 . 5 212 [ (1 c o s s i n ) ] 5 4 7 8 2 . 7 8 R W R W N? ? ? ??? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ??? 32?? 2 1 50T ??? 通過計(jì)算得知，主軸旋轉(zhuǎn)所需的能量主要由電機(jī)輸出的能量供給，還有一部分的能量用于輥輪對(duì)物料的擠壓以及與物料之間的摩擦。主光軸的效率為 21而我們采用三相籠型異步電機(jī)，型號(hào)為 4， 38030功率， 980r/ 動(dòng)比的計(jì)算及分配 傳動(dòng)比的計(jì)算 初步設(shè)計(jì)的主軸轉(zhuǎn)速為 89 r ，又因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)速 為 980r/總傳動(dòng)比 980= = 1 189ni n? 電 機(jī) 主 傳動(dòng)比的分配 就如何分配傳動(dòng)比的問題應(yīng)滿足一下 5 點(diǎn)： 1、在一定合理范圍內(nèi)不應(yīng)該超出允許的峰值，同時(shí)還要根據(jù)傳動(dòng)的工作特性，最終達(dá)到緊湊的結(jié)構(gòu)。 2、客觀靠譜的構(gòu)造設(shè)計(jì)，同時(shí)還要滿足拉動(dòng)件擁有合理的大小。 3、最大限度的保證傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸合理、重量較輕。 4、最大限度的使各個(gè)大牙輪擁有客觀的浸油深淺。在設(shè)計(jì)減速器的過程中，以防止為了保證牙輪都能占到油而使某級(jí)大齒輪浸油過度而行成損失。應(yīng)當(dāng)最大限度 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 的使得 牙輪分度圓直徑相當(dāng)或接近。 5、我們?cè)O(shè)計(jì)的終極目標(biāo)是傳動(dòng)件間不會(huì)干涉碰撞。 在本文中，兩級(jí)減速傳動(dòng)。因?yàn)槟０遢伆搴蛙堓侀g隙是很小的，如果硬物，如螺釘，鐵等在模板中下降，這將是一個(gè)大的擠出壓力和轉(zhuǎn)矩，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，使原來的軋輥表面的損害。為了緩解這樣的第一階段選擇 V 型皮帶減速傳動(dòng)，三角帶打滑超大負(fù)荷的影響。傳動(dòng)比 i 。 因?yàn)殡姍C(jī)為水平格局，而主光軸為垂直方位，所以第二級(jí)采用圓錐齒輪減速傳動(dòng)，傳動(dòng)比 i 。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 第 4 章 秸稈 壓塊機(jī)主要零部件的設(shè)計(jì)及校核 1、確定計(jì)算功率 式中： P―轉(zhuǎn)送的測(cè)定效率（即電機(jī)的測(cè)定效率），單位 K －工作情況系數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況，選定 K 所以， 3 6 k 2 k w*30 ??擇帶型 依據(jù)算計(jì)效率定普 通 型 3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑 1D 和 2D 依據(jù) 選定 1D =120算 V=s， 30m /a x ?? 足要求 從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 2 1 0 m m=250*1 =D * i= 112D 依據(jù) 實(shí)標(biāo)準(zhǔn)直徑如下： 120D ， 210D 4、肯定正中距 (*2)(*???，確定 4001 3 8 0 m ()(2/2 0221210, ?????? d ? 從而選取 400mm? 5 52/)( ,0 ????5、驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包 角 1? ???? 1 2 01 6 560*)/)((1 8 0 121 ????? ，滿足要求 6、確定帶的根數(shù) z 6)**)/ ( ( 00 ???? ?K―包角底數(shù) ―長(zhǎng)短底數(shù)、0P－單根 V 帶的根本測(cè)定效率、0P?－單根 V 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 帶測(cè)定效率的容量 7、確定帶的預(yù)緊力01/00 20 ???? 計(jì)功率、?K―長(zhǎng)短底數(shù)、 z－帶的根數(shù)、 v— 帶的速度 8、盤算帶傳動(dòng)運(yùn)用在軸上的力 Q 2 9)2/s ***2 10 ?? ? 式中： z－機(jī)器上帶根數(shù)、0F－每一根帶的抓緊力、 1? －主軸上的包角。 具體結(jié)構(gòu)詳見下圖 4 4 其余H T 2 0 0圖 4大皮帶輪 其余小皮帶輪 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及校核 錐齒輪在傳遞運(yùn)動(dòng)的過程中，以下 2點(diǎn)很重要： 1）要有平穩(wěn)的傳動(dòng) —— 無論何時(shí)的傳動(dòng)比都是不變，小沖擊 、沒有 噪聲，振動(dòng)； 2）要有很大的承載能力 —— 在滿足重量不足、尺寸不大的前提下，傳動(dòng)件的承載能力超群，在預(yù)想的使用時(shí)間里面不能夠發(fā)生齒斷等失效。 我們?cè)谠O(shè)計(jì)和制造齒輪的過程中，相關(guān)傳動(dòng)件曲線的齒廓 、 剛度 、 生產(chǎn)能力 、生產(chǎn)制造方法等，一般都要按照上述 2點(diǎn)來 進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。 1、選擇材料及精度等級(jí) 選用硬齒面齒輪傳動(dòng)，小齒輪用 碳淬火， 50 ? 。大的牙輪用面蘸火， 54 ? ，精度上使用八級(jí)的，需要表面的粗糙度 mR a ?? Z /][ ?2/上面的計(jì)算中 為調(diào)試牙輪的碰觸勞累極限應(yīng)力（ 2/， N Z 為碰觸勞累力度使用時(shí)間系數(shù)， 碰觸勞累強(qiáng)度 最小安全系數(shù)。通 過計(jì)算得1534][ ?H? 2/2、依據(jù)牙面碰觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 211 /]])[???? 式中 K 為負(fù)荷底數(shù)， 1T 為小一點(diǎn)的牙輪的轉(zhuǎn)矩（ ）， u 為齒數(shù)比， 材料的彈性底數(shù)， R? 為齒寬底數(shù)， ?? ， ][ H? 為許用接觸應(yīng)力。計(jì)算得 3、大齒輪齒數(shù) 6 25 22 式中： 2d 為大牙輪的分度圓直徑，當(dāng)兩牙輪的牙面弧度 50 時(shí)， c=18； 12 ??? ，所以， 591052 ?z 取 1062 ?z ，則 00/21 ??? 取 161 ?z 牙數(shù)比 12 ?? 與籌劃需要的百分比差距為 可以使用。 4、大端模數(shù) 11 ??? 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ? 5、大端分度圓直徑 6* 11 ?? 36* 22 ?? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 6、節(jié)錐頂距 (1 2121 ???7、節(jié)圓錐角 ''25'59)/1a rc t a n (1 ??? u? ''35'548090 12 ?? ??? ?? 8、大端齒頂圓直徑 小齒輪 4 7c o 11 ??? ?大齒輪 9 7c o 22 ??? ?9、齒寬 ?? ? 10、按照齒根曲折疲勞強(qiáng)度校核 Y /][ ?2/式中 為試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力（ 2/，彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)。通過計(jì)算得 726][ ?F? 2/依據(jù)齒根曲折疲勞強(qiáng)度校閱格式 ][)1)(4 232121 ??? ???? 2/計(jì)算得 ][F ?? ?? ，因此安全可用。 具體結(jié)構(gòu)詳見下圖 4 4 1 . 調(diào) 質(zhì) 處 理 后 表 面 硬 度 2 2 0 - 2 5 0 H B S 。2 . 未 標(biāo) 注 尺 寸 公 差 為 C B / T 1 8 2 0 4 - m 。3 . 未 注 長(zhǎng) 度 尺 寸 允 許 偏 差 ± 0 . 5 m m 。4 . 未 注 倒 角 半 徑 2 X 2 。5 . 加 工 后 的 零 件 不 允 許 有 毛 刺 。技術(shù)要求大圓錐齒輪45設(shè)計(jì)校核審核班級(jí) 學(xué)號(hào)比例共 張 第 張1:1圖 4大圓錐齒輪 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 1 . 調(diào) 質(zhì) 處 理 后 表 面 硬 度 2 2 0 - 2 5 0 H B S 。2 . 未 標(biāo) 注 尺 寸 公 差 為 C B / T 1 8 2 0 4 - m 。3 . 未 注 長(zhǎng) 度 尺 寸 允 許 偏 差 ± 0 . 5 m m 。4 . 未 注 倒 角 半 徑 2 X 2 。5 . 加 工 后 的 零 件 不 允 許 有 毛 刺 。技術(shù)要求小圓錐齒輪45設(shè)計(jì)校核審核班級(jí) 學(xué)號(hào)比例共 張 第 張1 : 1圖 4小圓錐齒輪 主軸的設(shè)計(jì)及校核 1、主軸轉(zhuǎn)速 980= = 8 911nn i? 電 機(jī)主 軸 總 （ r/2、主軸功率 =21K 3、主軸扭矩 32??軸的材料的選擇 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。采用碳鋼制造軸尤為廣泛。最常用的是 45號(hào)鋼。本次也采用 45 鋼 軸的最小直徑和長(zhǎng)度的估算 軸上面各個(gè)部位的長(zhǎng)度的長(zhǎng)短和直徑確定，是通過確定軸上面零件確定制造，裝置，和拆卸的，這樣他們的尺寸就出來了。同時(shí)對(duì)于主軸來講，我們一般的安裝步驟是：第一步、最中間的轉(zhuǎn)動(dòng)的地方，第二步、將軸安放在箱體上 面；第三步、進(jìn)行端蓋的安裝（軸承），第四步，安裝軸承以及軸承座安裝。 一般情況下我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中不能按軸上所承受載荷來決定軸上各段的直徑數(shù)值。軸上各直徑要的軸段直徑以及軸上承受力的大小是密不可分的。我們?cè)诔醵ǜ鞫沃睆降臅r(shí)候一般不曉得支反力點(diǎn)作用在哪里，因此我們也就很難認(rèn)定彎曲距的數(shù)值和具體位置。我們?cè)趶氖略O(shè)計(jì)工作之前，在設(shè)計(jì)各軸段結(jié)構(gòu)的時(shí)候，一般還是能夠計(jì)算的出來軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)距的。故，初定軸徑 3m 中 功 率 p（單位為 動(dòng)速度 n（單位為 r/ 由表查得 A=200： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 33m i 0 1 2 389 m ? ?還考慮到其它的因素取 m 25d 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性檢驗(yàn) 對(duì)于軸的結(jié)構(gòu)必須滿足： 1、各軸段在進(jìn)行安裝各種零部件的時(shí)候其位置要具有唯一性； 2、在軸上面安裝零部件，對(duì)它的要求是要容易生產(chǎn)，容易裝配，修理方便。 3、加工的軸要具很好的加工工藝性能。 軸上零件的安放順序如下： 錐齒輪、軸承、圓盤、軸套、軸承、套筒、端蓋 本次設(shè) 計(jì)的軸從其結(jié)構(gòu)上看是階梯軸，由其特性同時(shí)各軸段上安裝的零部件精度不高，一次上面所講的第二點(diǎn)是不難做到的。 現(xiàn)在我們來分析第 3 點(diǎn)：本軸在加工和生產(chǎn)的過程中，應(yīng)該要保證其加工的簡(jiǎn)單、裝配的簡(jiǎn)易、拆卸的快捷。同時(shí)還要在短時(shí)間里面生產(chǎn)出來又不要花費(fèi)很多的費(fèi)用。總而言之，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，良好的制造性。因此要最大限度的簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)。最后從其安全和安裝的角度來看，只要是軸段的尖角都應(yīng)該將其進(jìn)行倒角處理。 綜上所述：本次設(shè)計(jì)的軸有鍵槽的是 2 個(gè)軸段，為提高身材效率減低裝夾時(shí)間，我們應(yīng)該講鍵槽開設(shè)在同一條直線上面。此外，為了減少換刀 的時(shí)間，各軸段上面相似直徑的地方，其圓倒角、鍵槽尺寸應(yīng)該基本一致。 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1、軸段的最下邊裝錐齒輪，選取m 25d 下邊用端蓋，上邊套筒定位。 2、根據(jù)工作狀況分析選用滾動(dòng)軸承。因其受徑向和軸向兩個(gè)力，因?yàn)楸据S不短，容易產(chǎn)生彎曲距，所以采用滾刀軸承就會(huì)出現(xiàn)卡死的狀況，所以我們應(yīng)該選用調(diào)心軸承。 79?,軸承型號(hào) 22215C/22215C/軸承高度為 h=3取150m m? ? 。選取 134m m? ? ， 136? 。 3、選取軸段直徑 140m m? ?； 4、考慮到軸承座在安裝時(shí)應(yīng)該保持一定的空間，選取 36?。 軸的受力簡(jiǎn)圖 軸上零件各部分會(huì)產(chǎn)生各個(gè)力，各個(gè)力的組合就組成了下面的受力圖： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 根據(jù)上面的圖形我們可以看到 c 點(diǎn)受的力是最大的，所以這個(gè)地方也是比較 危險(xiǎn)的： 22d k M?? 式中 彎矩 單位為 18； 總質(zhì)量， N； 作用在主軸上的扭矩； 由質(zhì)量屬性計(jì)算得質(zhì)量 610 N； 所以 18 61 08 ??=610 由公式 5 5 0 得： n 9 0 1 0 0 0M 9 5 5 0 900?? ? ?955× 310 作用在主軸上的相當(dāng)彎矩： 6 2 6 2 1 . 3 6 1 0 ) ( 0 . 9 5 5 1 0 )? ? ? ?=610 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 我們?cè)谶M(jìn)行強(qiáng)度校核的時(shí)候最主要的就是校核最大彎矩、扭矩。 631 0 150 . 1 1 0 0 p ???? ? ?? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 20 ? ?1 55 p a??? ? ＞。故安全。 具體結(jié)構(gòu)詳見下圖 4 1 . 調(diào) 質(zhì) 處 理 后 表 面 硬 度 2 2 0 - 2 5 0 H B S 。2 . 未 標(biāo) 注 尺 寸 公 差 為 C B / T 1 8 2 0 4 - m 。3 . 未 注 長(zhǎng) 度 尺 寸 允 許 偏 差 ± 0 . 5 m m 。4 . 未 注 倒 角 半 徑 2 X 2 。5 . 加 工 后 的 零 件 不 允 許 有 毛 刺 。技術(shù)要求主軸40設(shè)計(jì)校核審核班級(jí) 學(xué)號(hào)比例共 張 第 張1 : 1圖 4主軸 平模的設(shè)計(jì) 為了防止我們生產(chǎn)加工出來的秸稈壓塊的開裂，所以我們需要在模孔上開孔，具體尺寸為平模直徑為 502度為 70平模上開有 32個(gè)?？?，模孔的孔徑為 32具體結(jié)構(gòu)詳見下圖 4 其余45技 術(shù) 要 求1 . 調(diào) 質(zhì) 處 理 后 表 面 硬 度 2 2 0 - 2 5 0 H B S 。2 . 未 標(biāo) 注 尺 寸 公 差 為 C B / T 1 8 2 0 4 - m 。3 . 未 注 長(zhǎng) 度 尺 寸 允 許 偏 差 ± 0 . 5 m m 。4 . 未 注 倒 角 半 徑 2 X 2 。5 . 加 工 后 的 零 件 不 允 許 有 毛 刺 。圖 4平模 壓輥的設(shè)計(jì) 壓輥的直徑為 185為平模上