638 OKL-150型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)器
638 OKL-150型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)器,okl,螺旋式,顆粒肥料,成型,機(jī)器
目 錄1.前言 ....................................................................11.1 設(shè)計目的和意義.........................................................11.2 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀.....................................................11.3 主要研究內(nèi)容...........................................................22.技術(shù)任務(wù)書（JR） ........................................................32.1 設(shè)計的依據(jù).............................................................32.2 產(chǎn)品的用途和使用范圍...................................................32.3 主要的工作原理.........................................................32.4 已經(jīng)考慮過的若干方案的比較.............................................33.設(shè)計計算說明書（SS） ....................................................43.1 機(jī)構(gòu)方案分析...........................................................43.2 總體設(shè)計...............................................................53.2.1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理...................................................53.2.2 主要技術(shù)參數(shù).........................................................63.3 螺旋擠壓裝置的設(shè)計計算.................................................73.3.1 生產(chǎn)能力的計算.......................................................73.3.2 功率的計算...........................................................83.3.3 螺旋軸的設(shè)計.........................................................83.3.4 成型?？椎脑O(shè)計.......................................................93.4 傳動系統(tǒng)的設(shè)計........................................................103.4.1 電動機(jī)選型 外形如圖 3...............................................103.4.2 減速器的選型........................................................113.4.3 傳動比的計算........................................................113.4.4 皮帶傳動的設(shè)計......................................................113.5 主軸強(qiáng)度的校核........................................................153.6 主要設(shè)計結(jié)果..........................................................194.使用說明書（GM） .......................................................194.1 產(chǎn)品的用途及使用范圍..................................................194.2 操作及維護(hù)............................................................194.3 使用前的準(zhǔn)備工作......................................................194.4 使用方法..............................................................205.標(biāo)準(zhǔn)化審查報告 .........................................................206.主要研究結(jié)論 ...........................................................216.1 結(jié)論..................................................................216.2 進(jìn)一步改進(jìn)意見........................................................21參考文獻(xiàn) .................................................................23致謝 .....................................................................24山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書1OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)1.前言1.1 設(shè)計目的和意義根據(jù)作物營養(yǎng)學(xué)說，植物吸收養(yǎng)分的主要途徑為擴(kuò)散、質(zhì)流和截獲。其中擴(kuò)散是植物吸收養(yǎng)分的最主要途徑。因此在作物根系附近創(chuàng)造一個高營養(yǎng)環(huán)境特別重要。大顆粒肥料在土壤中可以形成一個大的養(yǎng)分含量較高的區(qū)域，不斷擴(kuò)散供作物吸收利用，而這個區(qū)域周圍的土壤，則不致因養(yǎng)分濃度過高而影響土壤微生物的活動。其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）在土壤中養(yǎng)分分解和移動較好地解決了作物生長期長，而氮肥肥效短的矛盾。普通碳銨習(xí)慣用撒施的方法，在旱地肥料散落在地表，幾吹日曬，很容易變成氨氣而揮發(fā)損失掉；在水田因易被氧化成硝態(tài)氮而隨水下滲，一部分淋失掉，另一部分發(fā)生脫氮損失。大顆粒肥料深施入地后，減少了淋失、氨揮發(fā)和反硝化損失，延長了肥效期，提高了化肥利用率。（2）具有抗破碎性和抗結(jié)塊性 大顆粒肥料堆貯一段時間后，由于顆粒內(nèi)部的重結(jié)晶作用，具有一定的硬度，比較堅實(shí)，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸沖撞也不易破碎。同時由于造粒后的重結(jié)晶作用，肥料中水分含量越來越少，而養(yǎng)分含量卻越來越高，且不會發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象，不僅便于人工施用，而且為機(jī)械化施肥創(chuàng)造了條件。螺旋式顆粒肥料肥料成型機(jī)是把粉末狀的物料通過機(jī)器的加工成型成圓柱狀顆粒。成型的過程電機(jī)啟動通過三角帶帶動減速器轉(zhuǎn)動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉(zhuǎn)動,物料由進(jìn)料斗喂入,在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型,經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外,物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。從而得到大顆粒肥料。來提高土壤的肥力問題。本科題就是為了生產(chǎn)大顆粒肥料而設(shè)計螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計21.2 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀（1）國外技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀 早在 20 世紀(jì) 30 年代，美國就開始研究螺旋式顆粒成型技術(shù)并研制了螺旋式成型機(jī)。在 1976 年，開發(fā)出了螺旋式顆粒肥料成型設(shè)備。日本于 20世紀(jì) 50 年代引進(jìn)固化成型技術(shù)后進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)展成了日本固化成型顆粒肥料的工業(yè)體系，研制出了圓柱狀成型機(jī)及相關(guān)設(shè)備。20 世紀(jì) 70 年代后期，歐洲許多國家如芬蘭、比利時、法國、德國、意大利等也開始研究大顆粒肥料技術(shù)的研究。當(dāng)前，日本、美國及歐洲一些國家螺旋式顆粒肥料成型設(shè)備已經(jīng)定型并形成了產(chǎn)業(yè)，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域普遍推廣應(yīng)用。在亞洲，泰國、印度、菲律賓等國家從 20 世紀(jì) 80 年代開始先后研制成螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。目前，國外生產(chǎn)大顆粒肥料技術(shù)的成型設(shè)備主要有四種，即環(huán)模顆粒成型機(jī)、螺桿擠壓成型機(jī)、機(jī)械驅(qū)動沖壓成型機(jī)和液壓驅(qū)動沖壓成型機(jī)。國外大顆粒肥料的發(fā)展大體分為三個階段。20 世紀(jì) 30 年代至 50 年代為研究、示范、交叉引進(jìn)階段，研究的著眼點(diǎn)以大顆粒肥料代替原始的小顆粒肥料。20 世紀(jì) 70 年代至 90 年代為第二階段，各國普遍對大顆粒肥料的認(rèn)識。對大顆粒肥料產(chǎn)生了興趣，開展大顆粒肥料研究，到 90 年代，歐洲、美洲和亞洲的一些國家在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大量地應(yīng)用大顆粒肥料。20 世紀(jì) 90 年代后期至今為第三階段，大顆粒肥料的肥效讓各國認(rèn)同，都研究和使用螺旋式顆粒肥料成型機(jī)制造大顆粒肥料并使用大顆粒肥料?？傊?，國外螺旋式顆粒肥料的技術(shù)發(fā)展有如下特點(diǎn)：生產(chǎn)技術(shù)大部分已經(jīng)成熟，并達(dá)到規(guī)模化和商品化；設(shè)備制造比較規(guī)范，但能耗高，價格高。（2）國內(nèi)研發(fā)現(xiàn)狀。我國從 20 世紀(jì) 80 年代起開始致力于螺旋式顆粒肥料技術(shù)的研究，主要引進(jìn)韓國、日本、中國臺灣等成套設(shè)備。隨后，荷蘭、比利時等國家的技術(shù)和設(shè)備也相繼引入我國。我國也在研究大顆粒肥料的技術(shù)，也設(shè)計出了螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。標(biāo)志著我國的螺旋式顆粒肥料生產(chǎn)設(shè)備達(dá)到國際水平。在全國范圍內(nèi)，還處于研究示范試點(diǎn)階段，設(shè)備的技術(shù)原理比較先進(jìn)，成本低廉，適合我國國情；規(guī)?；褪袌龌^差；管理不規(guī)范，支持政策缺乏，推廣速度緩慢。1.3 主要研究內(nèi)容本課題的主要研究內(nèi)容有：(1)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的成型原理。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書3(2)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的組成機(jī)構(gòu)。(3)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的傳動系統(tǒng)。(4)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的工作效率。2.技術(shù)任務(wù)書（JR）2.1 設(shè)計的依據(jù)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計依據(jù)是：植物吸收養(yǎng)分的主要途徑為擴(kuò)散、質(zhì)流和截獲。其中擴(kuò)散是植物吸收養(yǎng)分的最主要途徑。因此在作物根系附近創(chuàng)造一個高營養(yǎng)環(huán)境特別重要。大顆粒肥料在土壤中可以形成一個大的養(yǎng)分含量較高的區(qū)域，不斷擴(kuò)散供作物吸收利用，而這個區(qū)域周圍的土壤，則不致因養(yǎng)分濃度過高而影響土壤微生物的活動。螺旋式顆粒肥料肥料成型機(jī)是把粉末狀的物料通過機(jī)器的加工成型成圓柱狀顆粒。成型的過程電機(jī)啟動通過三角帶帶動減速器轉(zhuǎn)動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉(zhuǎn)動,物料由進(jìn)料斗喂入,在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型,經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外,物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。從而得到大顆粒肥料。來提高土壤的肥力問題。本科題就是為了生產(chǎn)大顆粒肥料而設(shè)計螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。2.2 產(chǎn)品的用途和使用范圍本次設(shè)計的螺旋式顆粒肥料成型機(jī)是用于中小型企業(yè)的生產(chǎn)，生產(chǎn)顆粒肥料的直徑 10mm。生產(chǎn)的顆粒可保存也可直接施入農(nóng)田，所以植物都可以使用。是未來肥料的首選。2.3 主要的工作原理電機(jī)啟動通過三角帶帶動減速器轉(zhuǎn)動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉(zhuǎn)動，物料由進(jìn)料斗喂入，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型，經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外，物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計42.4 已經(jīng)考慮過的若干方案的比較考慮過的設(shè)計方案有平模成型、環(huán)模成型、活塞沖壓式成型機(jī)、壓輥式顆粒成型機(jī)、環(huán)模擠壓成型、平模擠壓成型等成型機(jī)。下面將對比分析。（1）活塞沖壓式成型機(jī)。該機(jī)由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院研制。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)率先對沖壓式生物質(zhì)固化成型設(shè)備進(jìn)行了應(yīng)用研究，所設(shè)計的往復(fù)式活塞雙向擠壓成型機(jī)具有創(chuàng)新性。生產(chǎn)試驗(yàn)和分析結(jié)果表明：該成型機(jī)可顯著提高易損件的使用壽命，降低單位產(chǎn)品能耗，工作平穩(wěn)，成型可靠，成本低，投入回收期短， ，推廣前景廣闊。但該類型設(shè)備所生產(chǎn)的顆粒肥料密度比較小。（2）螺旋擠壓式成型機(jī)。中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所率先開始研制螺旋擠壓式成型機(jī)，主要由加熱裝置、螺旋擠壓裝置和控制裝置組成。但這些設(shè)備存在著一些諸如成型筒及螺旋軸磨損嚴(yán)重、壽命較短、電耗大等缺點(diǎn)。2005 年又研制開發(fā)的螺旋式顆粒肥料成型機(jī)，該機(jī)產(chǎn)量可達(dá)到 500 千克／時，是目前國內(nèi)產(chǎn)量最大的顆粒肥料成型設(shè)備。使用該設(shè)備可以大大減少人工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。（3）壓輥式顆粒成型機(jī)。顆粒成型技術(shù)主要從瑞典引進(jìn)。但是在顆粒成型加工過程中能量消耗較大。（4）環(huán)模擠壓成型。主要有兩種，一種采用內(nèi)環(huán)模壓輥擠壓成型，一種采用雙環(huán)模對輥擠壓成型，這兩種都是由飼料成型設(shè)備改進(jìn)而來。前者以北京盛昌綠能科技有限公司改進(jìn)美國技術(shù)為代表，是目前歐美國家的主流技術(shù)，設(shè)備采用常溫成型，產(chǎn)品為顆粒狀及方塊狀，設(shè)備生產(chǎn)能力 1～4 噸，環(huán)模工作壽命約 600 小時，根據(jù)配置其售價 30 萬～60 萬元／套。在北京市大興區(qū)禮賢鎮(zhèn)建有年產(chǎn) 2 萬噸的示范工廠。（5）平模擠壓成型。由飼料成型設(shè)備改進(jìn)而成，以吉林華光研究所為代表。設(shè)備采用常溫成型，產(chǎn)品顆粒狀，設(shè)備生產(chǎn)能力 50～300 千克／時，平模工作壽命約 400小時，售價 5 萬～15 萬元／套。在國內(nèi)有少量應(yīng)用。我國一些科研單位針對成型設(shè)備存在的各種問題做了大量研究試驗(yàn)，對設(shè)備的關(guān)鍵部件進(jìn)行了改進(jìn)，還對各類成型機(jī)進(jìn)行比較分析，綜合其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)備改造。但生產(chǎn)率低的問題需進(jìn)一步研究解決，并加快了顆粒肥料的研發(fā)步伐，總結(jié)出了螺旋式顆粒肥料成型機(jī)對顆粒成型的產(chǎn)量大，運(yùn)行平穩(wěn)。所以本課題設(shè)計螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書53.設(shè)計計算說明書（SS）3.1 機(jī)構(gòu)方案分析本設(shè)計在布局上采用折疊式，即螺桿、減速器在一個水平面上,將電機(jī)置于另一個水平面上這樣布置,一是較大幅度減少了整機(jī)長度,提高了設(shè)備剛度,節(jié)省了原材料,降低了成本；二是電機(jī)與減速器之間采用三角帶傳動,起到了緩沖作用,可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過大時,燒壞電機(jī)或損壞減速器等故障的發(fā)生；三是由于電機(jī)位置較低、極大地降低了機(jī)械振動與噪聲。3.2 總體設(shè)計本設(shè)計在布局上采用折疊式,即螺桿、減速器在一個水平面上,將電機(jī)置于另一個水平面上這樣布置,一是較大幅度減少了整機(jī)長度,提高了設(shè)備剛度,節(jié)省了原材料,降低了成本；二是電機(jī)與減速器之間采用三角帶傳動,起到了緩沖作用, 可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過大時, 燒壞電機(jī)或損壞減速器等故障的發(fā)生；三是由于電機(jī)位置較低極大地降低了機(jī)械振動與噪聲如圖 1123457689賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計61 電動機(jī) 2 皮帶 3 機(jī)架 4 減速器 5 連軸器6 螺旋軸 7 入料口 8 成型模 9 收集裝置圖 1 總體設(shè)計圖3.2.1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理螺旋式顆粒顆粒肥料成型機(jī)由機(jī)架、螺桿、成型模、減速器、電機(jī)等組成。電機(jī)啟動通過三角帶帶動減速器轉(zhuǎn)動減速器通過聯(lián)軸器帶動螺桿轉(zhuǎn)動,物料由進(jìn)料斗喂入,在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過成型模的小孔成型,經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外,物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。組成結(jié)構(gòu)如圖2 1234576891 電動機(jī) 2 皮帶 3 機(jī)架 4 減速器 5 連軸器6 螺旋軸 7 入料口 8 成型模 9 收集裝置圖 2 組成結(jié)構(gòu)及工作原理圖3.2.2 主要技術(shù)參數(shù)序號 項(xiàng)目 單位 參數(shù)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書71 外形尺寸：長 寬 高?m1115 502 1302?結(jié)構(gòu)重量2002 重量使用重量Kg2403 生產(chǎn)率 ht 14 配套動力 kw5.55 螺旋軸轉(zhuǎn)速 minr606 傳動比 207 螺旋輸送量 t/h 2.48 螺旋輸送機(jī)螺旋直徑 mm 1509 螺旋軸轉(zhuǎn)速 r/min 6010 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 7403.3 螺旋擠壓裝置的設(shè)計計算3.3.1 生產(chǎn)能力的計算實(shí)體葉片式螺旋機(jī)的輸送量由下式計算：=2.4（ ）)(472htnKDQd???t式中：Q——螺旋外徑（m）；t——螺距（m）；n——螺旋轉(zhuǎn)速 ；)in(r——傾斜輸送系數(shù)；?K——輸送物料的單位容積質(zhì)量 ；? )(3mt——充滿系數(shù)。d帶式葉片輸送機(jī)的輸送量與帶寬有關(guān)；漿式葉片輸送器的輸送量與葉片的數(shù)量、尺寸、賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計8形狀、位置和轉(zhuǎn)角等有關(guān)；本設(shè)計的螺旋葉片式實(shí)體葉片，然后由實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn)校正確定。主要參數(shù)的計算實(shí)體葉片螺旋的直徑 D，由下式計算：=150mm)((4.0mKQdz??式中 ——物料綜合特性系數(shù)；zK按上式計算的 D 值應(yīng)按資料圓整為標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑。按上式可以得出螺旋的直徑 D=160mm.螺旋的轉(zhuǎn)速 n 不應(yīng)超過極限轉(zhuǎn)速 jn=64.85( )21???DKj minr式中： ——物料特性系數(shù)nKt——螺距（m）；按上式得出螺旋的轉(zhuǎn)速為 n=60（ ）inr圓整后的 D、n 值和相應(yīng)的 t 值，還必須按下式進(jìn)行充滿系數(shù)的驗(yàn)算： ??ntDKQd247?求出的 值若大于所推薦值的上限，則應(yīng)加大 D 值；如小于推薦的下限，則應(yīng)降低 n 值。dK3.3.2 功率的計算螺旋輸送機(jī)驅(qū)動裝置的額定功率：=5.5（kw）)(36700HLWQKNff ???式中： ——螺旋輸送機(jī)軸功率（kw）；0N——功率儲備系數(shù)，在 1.2-1.4 間選用；fK——驅(qū)動裝置總功率， ；?9.0??L——物料水平輸送距離（m）；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書9H——物料提升高度（m）；——物料的運(yùn)動阻力系數(shù)；0WQ——輸送量 )(ht3.3.3 螺旋軸的設(shè)計螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的螺桿按不同的分類方法有多種型式。如按螺桿螺紋直徑分類有等徑與變徑之分; 按螺桿螺距分類有等距與變距之分; 按螺桿螺紋型式分有連續(xù)與斷續(xù)之分等。各種類型螺桿的優(yōu)缺點(diǎn)比較從略。針對本設(shè)計加工對象綜合考慮, 確定采用等徑、斷續(xù)、變螺距螺桿。螺桿上的螺旋共分四段，第一段為喂料螺旋, 主要作用是輸送物料; 第二段是預(yù)壓螺旋主要作用是對物料進(jìn)行初步擠壓；初步使物料壓緊，并有物料擠出，第三段、第四段， 是壓力增加螺旋, 主要作用是不斷增加對物料的進(jìn)一步擠壓, 使物料被強(qiáng)制擠出。特別是第四段具有恒壓作用,使得物料的均勻擠出，基本均勻一致, 以利于加工的穩(wěn)定性。3.3.4 成型?？椎脑O(shè)計成型模上有許多?？? 物料就是在這被擠出的。?？椎脑O(shè)計十分重要, 它的主要參數(shù)包括: ?？状笮『头植济芏?。為了確保被擠出的物料能夠及時擠出, 成型孔的孔隙率越大越好。又由于成型筒要求承受螺旋擠壓產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力,所以孔隙率也不能太大。通?？紫堵蔬x擇原則有：成型筒的剛度好時。 選大些；成型筒剛度差時，選小些。成型孔大時，孔隙率取較大值；成型孔小時，孔隙率取較小值。對于孔隙率的選擇目前還沒有統(tǒng)—的標(biāo)準(zhǔn), 多數(shù)采用試驗(yàn)法確定?？字睆降倪x擇：一般來講, 成型孔直徑越大, 越有利于物料的擠出，相反, 成型孔直徑越小, 越不利于物料的擠出， 過小時，就不能保證物料的擠出。選擇成型孔時,首先要考慮所加工物料的粒徑大小, 加工物料的單個粒徑大時, 成型孔直徑選擇也要相應(yīng)大些, 以利于物料的的擠出。但也不能過大, 否則, 可能會造成較大的料損; 加工物料的粒徑小時, 孔直徑選擇也要相應(yīng)小些, 但也不能太小, 因?yàn)槌尚涂滋r, 容易造成堵塞, 不能保證物料的順利擠出。目前, 成型孔直徑的選擇方法主要有定性選擇法和經(jīng)驗(yàn)選擇法, —般要經(jīng)過兩到三次試驗(yàn)確定。本設(shè)計主要加工農(nóng)業(yè)肥料。初取成型孔10mm最佳。賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計103.4 傳動系統(tǒng)的設(shè)計3.4.1 電動機(jī)選型 外形如圖 3圖 3 電動機(jī)由于運(yùn)輸機(jī)的主要阻力是運(yùn)輸貨物和機(jī)械自身的重力,也知道運(yùn)輸機(jī)與地面的角度,故可以估計運(yùn)動阻力最大約為 9000N.工作機(jī)所需要的電動機(jī)輸出功率為=dPw?工作機(jī)所需要功率為= = =5.2KWw10Fv50.87?為工作機(jī)的效率w?設(shè) 分別為彈性連軸器,齒式聯(lián)軸器,滾動軸承,閉式齒輪傳動的效率,查 可1234 [3]得 =0.99 =0.99 =0.99 =0.97 則傳動裝置的總效率為34?=0.852134w??故電動機(jī)所需的功率= =5.5KWdPw山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書11根據(jù)已知條件可得工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速=60r/minwn3.4.2 減速器的選型根據(jù)工作要求，為了使尺寸和重量減小選擇二級減速器。確定傳動件的布置形式螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的運(yùn)動只是轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)，無特殊要求，故減速機(jī)軸線采用水平布置確定減速機(jī)體的結(jié)構(gòu)在沒有特殊要求時，齒輪減速器機(jī)體采用沿齒輪軸線水平部分的結(jié)構(gòu)，以便于裝配基于以上要求選擇展開式圓柱齒輪減速器。螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的載荷較大，要求驅(qū)動系統(tǒng)能提供很大動力，減速機(jī)內(nèi)各部分所受沖擊也很大，尤其是對齒輪的要求，一定要有足夠的剛度和硬度，故此選用硬齒面齒輪。型號：ZLY規(guī)格：112 額定轉(zhuǎn):740r/min 傳動比：20額定功率：7KW3.4.3 傳動比的計算=(1.3-1.5)`1i?2i取 =1.41i2=3 則 =4.2=740dnmir所以選取 YCT200-4A 轉(zhuǎn)速 740 的電動機(jī)minr傳動比 i= =20mwn3.4.4 皮帶傳動的設(shè)計(1)皮帶輪的設(shè)計。電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑 38mm 減速器低速軸直徑 22mm軸徑 D=38賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計12基準(zhǔn)寬度 =14mm 基準(zhǔn)線上槽深 =3.5mm db minah基準(zhǔn)線下槽深 minfh=10.8mm 槽間距 e=19.0 0.4mm?第一槽對稱面至端面的距離 f= mm 最小輪緣厚度 =7.5mm 215.?? min?帶輪寬度 B=(z-1)e+2f=44mm帶輪基準(zhǔn)直徑 2.5d=95mmd?外徑 = +2 =102mmaminah帶輪設(shè)計如圖 4圖 4 軸徑 D=38 皮帶輪軸徑 22mm基準(zhǔn)寬度 =14mm 基準(zhǔn)線上槽深 =6mm db minah基準(zhǔn)線下槽深 minfh=10.8mm 槽間距 e=19.0 0.4mm?第一槽對稱面至端面的距離 f= mm 最小輪緣厚度 =7.5mm 215.?? min?帶輪寬度 B=(z-1)e+2f=44mm 帶輪基準(zhǔn)直徑 2.5d=55d?外徑 = +2 =75mmaminah帶輪設(shè)計如圖 5山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書13圖 5 軸徑 22mm 皮帶輪(2)皮帶的設(shè)計選擇 V 帶型號由表 6—9 查的工作情況系數(shù) =1.2，所以計算功率：ak= 1.2=1.2 5.5=6.6KWcP?確定帶輪的基準(zhǔn)直徑由表 6—7 和表 6—10，取主動輪基準(zhǔn)直徑 =95mm。1d驗(yàn)算帶的速度V= =3.6790?計算帶的根數(shù) z計算單根 V 帶的額定功率 P 由 d ＝95mm 和 n ＝740r/min ，r11查表 8－4a 得 P ＝1.39KW0根據(jù) n ＝740r/min。i＝2 和 B 型帶，1查表 8－4b 得⊿P ＝0.11KW查表 8－5 得 K =0.925,表 8－2 得 K =0.99，于是?LP =（P+⊿P）?K ?Kr?L=(1.139+0.11)×0.925×0.99=2.86KW計算 V 帶的根數(shù) zZ＝ ＝ ＝1.92rcaP86.25取 2 根.計算單根 V 帶的初拉力的最小值（F ）0min由表 8－3 得 A 型帶的單位長度質(zhì)量 q＝0.1kg/m（F ） ＝500 +qv0inzvKPca?)5.2(?2＝500× +0.1×6.28 ＝180.2N.096.48?2應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 F >（F ） 。0min計算壓軸力 F p壓軸力的最小值為（F ）＝ 2z（F ） sin ＝2×5×180.2×sin Np0min21?15.32o＝1746N取兩根 v 帶合適，并符合設(shè)計要求。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書15B 型 V 帶的截面尺寸。頂寬 b=17.0mm 節(jié)寬 =14.0mm 高度 h=10.5mmpb截面積 s=138.0mm 偰角 =402??3.5 主軸強(qiáng)度的校核按《機(jī)械設(shè)計手冊》軸的設(shè)計公式有 33][2.01596nPCd????式中 P--軸的傳遞功率N--軸的轉(zhuǎn)速C--與軸的材料有關(guān)的系數(shù)經(jīng)計算 mnPCd06.48/3??（本軸選用 45 號鋼 C=80）同步軸的受力主要是徑向的，主要是軸承座對其的支持力，另外還有驅(qū)動系統(tǒng)給它的扭轉(zhuǎn)力。力的分析與計算軸所受的紐矩理論值：Mn=9549P/n=19350N.m實(shí)際值：Mn=T.d/2=13070.4N.M在 XOY 平面內(nèi)由上圖可得方程賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計16??????02510 0BxAxcx SMTF解得 SAx=1242NSBx=4366N在 YOZ 平面內(nèi)由上圖可得方程 ??????03210 0BzAzcASMRFz解得 SAz=1809NSBz=795.3N同步軸的彎矩扭矩計算如圖所示在 XY 平面內(nèi)根據(jù)受力可以畫出彎矩圖山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書17YZ 平面受力圖根據(jù)上圖可畫出 YZ 平面彎矩圖合成彎矩圖扭矩圖軸的疲勞強(qiáng)度是軸的結(jié)構(gòu)和尺寸確定之后進(jìn)行的，目的是檢驗(yàn)軸對疲勞強(qiáng)度破壞的能力，方法是校核危險截面的安全系數(shù)，其計算公式是賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計18][)[(75.0)2(/ 21 SZpTMS ???? ?????式中 б-1--材料的彎曲疲勞極限M、T--軸在危險截面上所受的彎矩和扭矩Z、ZP--軸在截面上的抗彎截面模量[S]--疲勞強(qiáng)度的許用安全系數(shù)Ψб、Ψτ--彎曲和扭轉(zhuǎn)時平均應(yīng)力所折合為應(yīng)力幅的等效系數(shù)λб、λτ--從標(biāo)準(zhǔn)零件的疲勞極限到零件的疲勞的換算系數(shù) ???????11???Rk上式中 --有效應(yīng)力集中系數(shù)??K、--絕對尺寸影響系數(shù)??、KR--表面光潔度系數(shù)β--表面狀態(tài)系數(shù)查表得：бb=70 б-1=35Ψτ=0.15 Ψб=0.25Kб=1.89 Kτ=1.71Kб=1.1 β=0.5[S]=1.8Z=10-3×3.14×1403/32=269Zp=103×3.14×1403/16=538 06.58.01713..9.??????????????K山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書19][21.5]380)1.65[(7.0)2693.145.(8SS ??????由此可知軸的疲勞強(qiáng)度符合要求。3.6 主要設(shè)計結(jié)果（1）OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計要求。（2）結(jié)構(gòu)的簡單化使得整機(jī)重量的減輕。（3）傳動系統(tǒng)使用皮帶傳動使得傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，（4）成型機(jī)構(gòu)能形成柱狀顆粒實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的可靠性，（5）整機(jī)結(jié)構(gòu)安全實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的安全性，4.使用說明書（GM）4.1 產(chǎn)品的用途及使用范圍本次設(shè)計的螺旋式顆粒肥料成型機(jī)是用于中小型企業(yè)的生產(chǎn)，生產(chǎn)顆粒肥料的直徑 10mm。生產(chǎn)的顆粒可保存也可直接施入農(nóng)田，所以植物都可以使用。是未來肥料的首選。4.2 操作及維護(hù)（1）每次起動后，應(yīng)先空載運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間，待設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可加料，應(yīng)保持加料均勻，不得大量突增或過載運(yùn)行。（2）如無特殊情況，不得負(fù)載停機(jī)。一般應(yīng)在停止加料后，待機(jī)糟內(nèi)物料基本卸空時再停機(jī)。如滿載運(yùn)輸時發(fā)生緊急停機(jī)后的起動，必須先適量排除顆粒成型機(jī)入料口內(nèi)的物料，在啟動機(jī)器。（3）操作人員應(yīng)經(jīng)常檢查機(jī)器各部，特別是螺旋軸和機(jī)器孔模應(yīng)保持完好無損狀態(tài)。還有就是機(jī)器的皮帶的完好無損，一旦發(fā)現(xiàn)有殘缺損傷的機(jī)件應(yīng)及時修復(fù)或更換。賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計204.3 使用前的準(zhǔn)備工作（1）檢查所有零件是否完整齊備。（2）檢查各緊固件是否有松動現(xiàn)象。（3）檢查帶輪是否適度，各傳動部件是否靈活。（4）將單組擦洗干凈，以保證產(chǎn)品的清潔衛(wèi)生。（5）將所有潤滑點(diǎn)都注滿潤滑油。4.4 使用方法空載開啟機(jī)器等待機(jī)器旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后把物料倒入入料口中，形成顆粒后接收顆粒。將要停止加工時應(yīng)在停止加料后，待模具中的物料基本被擠出后在停機(jī)，以免下次加工啟動時負(fù)載太大損毀機(jī)器。5.標(biāo)準(zhǔn)化審查報告OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計已基本完成，現(xiàn)具備全套圖紙和一些基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查，結(jié)果如下：（1）設(shè)計圖紙和文件圖紙和文件所用的編號原則符合以下標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定：GB/T17710—1999 數(shù)據(jù)處理校驗(yàn)系統(tǒng)；JB/T 5054.8—1991 產(chǎn)品圖樣既涉及文件通用和借用件管理辦法；JB/T 5054.4—2000 產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件編號原則；JB/T 8823—1998 機(jī)械工業(yè)企業(yè)計算機(jī)輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則。（2）產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件符合以下標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定：GB/T 10609.1—1989 技術(shù)制圖 標(biāo)題欄；GB/T 10609.2—1989 技術(shù)制圖 明細(xì)欄；GB/T 14689—1993 技術(shù)制圖 圖紙幅面和格式；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書21GB/T 17825.2—1999 技術(shù)制圖 比例；GBN/T 17825.10—1999 CAD 文件管理 基本格式；JB/T 5054.6—2000 產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件 更改辦法。（3）螺紋加工應(yīng)符合 GB/T15054.1—81（普通螺紋基本牙距） 、GB1505402 —94（普通螺紋直徑與螺距原則） 。內(nèi)、外螺紋公差應(yīng)分別符合 GB197—81(普通螺紋公差與配合)中 7H、6H 規(guī)定的公差值。（4）對焊接件焊接前對焊接應(yīng)先清除其表面污物，焊縫均應(yīng)平整。（5）密封墊圈應(yīng)齊全完好，結(jié)合嚴(yán)緊，不漏油。（6）各機(jī)件上的緊固件均需緊固、不許有松動、不得有誤裝漏裝現(xiàn)象。6.主要研究結(jié)論6.1 結(jié)論本設(shè)計設(shè)計了螺旋式顆粒成型裝置的各個零部件，并結(jié)合導(dǎo)師提供的很多建設(shè)性指導(dǎo)，對螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的傳動裝置和顆粒成型裝置的各部件進(jìn)行了總體的布局安排。主要結(jié)論有：（1）傳動系統(tǒng)的設(shè)計，主要有螺旋軸的傳動，皮帶輪的傳動。（2）傳動軸，螺旋軸的強(qiáng)度達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的強(qiáng)度，皮帶的傳動效率和強(qiáng)度強(qiáng)度也達(dá)到了傳動需要的強(qiáng)度。（3）完成了螺旋式顆粒成型機(jī)的設(shè)計，我設(shè)計的螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的型號是OKL-150 型，其輸送量為 2.4t/h，螺旋公稱直徑 150mm，滾動軸承直徑 50mm，螺旋軸直徑 50mm，螺旋軸的轉(zhuǎn)速 60r/min。（4）在帶的傳動中需要兩條皮帶的傳動在本設(shè)計中，皮帶的傳動起到了緩沖作用, 可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過大時, 燒壞電機(jī)或損壞減速器等故障的發(fā)生賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計226.2 進(jìn)一步改進(jìn)意見（1）設(shè)計結(jié)果有待生產(chǎn)樣機(jī)后，進(jìn)行實(shí)際考核和驗(yàn)證。（2）整機(jī)結(jié)構(gòu)需利用計算機(jī)輔助工程軟件，進(jìn)行有限元分析，以優(yōu)化設(shè)計機(jī)構(gòu)。（3）主要工作部件和結(jié)構(gòu)，有待于通過計算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究，以驗(yàn)證設(shè)計參數(shù)的合理性。（4）進(jìn)一步的設(shè)計計算使總機(jī)的質(zhì)量減輕。（5）應(yīng)當(dāng)盡快完善圖紙，進(jìn)行樣機(jī)試制。（6）計算和改進(jìn)總計的大小進(jìn)一步的提高生產(chǎn)率。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書23參考文獻(xiàn)[1] 《實(shí)用機(jī)械設(shè)計手冊》編寫組編. 實(shí)用機(jī)械設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[2] 東北大學(xué)《機(jī)械零件設(shè)計手冊》編寫組編.機(jī)械零件設(shè)計手冊.第三版(上).北京：冶金工業(yè)出版社，1994[3] 孫桓，陳作模，葛文杰主編.機(jī)械原理(第六版).北京：高等教育出版社，2005[4] 曾正明主編.實(shí)用工程材料技術(shù)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[5] 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，1998[6] 中國機(jī)械工程學(xué)會，中國機(jī)械設(shè)計大典編委會.中國機(jī)械設(shè)計大典(第四卷).南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002[7] 王煥庭，李茅華，徐善國主編.機(jī)械工程材料[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2000[8] 機(jī)工程手冊編輯委員會編. 機(jī)械工程手冊(第五卷).北京：機(jī)械而工業(yè)出版社，1996[9] 吳宗澤，羅圣國主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：高等教育出版社,2006[10] 張祖力主編.機(jī)械設(shè)計.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社[11] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 濮良貴 紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計（第 七 版） 高等教育出版社[12] 清華大學(xué)、北京科技大學(xué) 吳宗澤 羅圣國主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第三版） 高等教育出版社[13] 龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書（第二版） 高等教育出版社[14] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)龔桂義編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計圖冊（第三版） 高等教育出版社[15] 劉小年 劉大魁主編.機(jī)械制圖.高等教育出版社出版賈明昱：OKL-150 型螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計24[16] 何志剛主編.互換性與測量技術(shù)(第三版)中國農(nóng)業(yè)出版社[17] 單輝祖主編.材料力學(xué)（第二版） 高等教育出版社[19] 東南大學(xué) 戴枝榮主編.工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)(Ⅰ)-工程材料 高等教育出版社致謝在為期兩個多月的畢業(yè)設(shè)計中，我們通過了了解國內(nèi)外的同類產(chǎn)品，查閱了很多資料，設(shè)計了輸送裝置性能指標(biāo)試驗(yàn)臺的設(shè)計，年所學(xué)的基礎(chǔ)知識，將理論聯(lián)系實(shí)際，既鍛煉了我的自我設(shè)計能力和別人合作的能力，又鞏固了大學(xué)四年所學(xué)的知識，為畢業(yè)后去工廠打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計，我了解了設(shè)計的過程和一些原則，本文是在鄭德聰教授的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。在整個論文的寫作過程中，包括選題、開題、研究、撰寫、修改和最終定稿的每一個環(huán)節(jié)都傾注著鄭老師的心血。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，淵博的學(xué)識和孜孜不倦的敬業(yè)精神感染著我，激勵著我，并將使我受益一生。值此論文完成之際，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師精心培養(yǎng)和教育表達(dá)我最誠摯的敬意！
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