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1、由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计）诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日目 录 摘要1关键词11前言22总体方案的确定32.1方案的比较分析32.1.1径向喂入式32.1.2
2、轴向喂入式32.2饲料揉碎机的结构及工作原理43主要结构参数的确定53.1锤片末端线速度V的确定53.2转子回转直径D的确定53.3主轴转速的确定53.4揉碎室宽度B53.5锤片的薄厚及数量53.6锤片与固定齿板间隙63.7电动机的选择64主要部件的运动和动力参数的计算64.1各传动装置的总传动比及各轴转速的计算64.2各轴输入功率的计算74.3各轴转矩的计算75主要零部件的选型与设计计算75.1带传动的选型及设计计算75.1.1带传动的选型75.2.3V带传动设计计算85.2 主轴的设计125.2.1最小轴径的计算125.2.2轴的结构设计125.2.3轴的受力计算135.3轴承的校核155
3、.4键的设计计算与校核155.4.1主轴联接皮带轮的键的校核：165.4.2电动机上联接的键的校核165.5润滑与密封165.5.1滚动轴承的润滑165.5.2滚动轴承的密封175.6设计总结175结束语17参考文献18致谢19附录20饲料揉碎机设计学 生： 指导老师：摘 要：我国农作物秸杆资源十分丰富, 年产量高达5.7亿t。秸秆中含有可消化干物质35% 50%。粗蛋白3%8%,特别适合于喂饲牛、羊等反刍动物。随着农业资源开发进程的加快，秸秆的合理有效利用问题已经逐步引起人们的注意，其潜在的巨大价值也受到社会的普遍关注。本设计主要是根据我国畜牧业发展和秸秆饲料利用现状，研究设计了一种小型便捷
4、秸秆饲料加工机械，该机采用整机卧式直抛滚筒揉碎装置，增设了对作物秸秆和散干牧草的揉搓作用的切碎和揉碎部件，吸取了普通揉碎机及切碎机的特点，解决了普通揉碎机的生产效率低，适应性差，不适于多湿、韧性大的物料，只适合加工含水率较低的秸秆，耗能高，没有利用铡切的功能等不足。关键词：饲料；揉碎；饲料揉碎机；卧式；径向式The Design of Kneading Machine for FeedStudent：Wang HuiminTutor：Tang Chuzhou(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 4101
5、28, China) Abstract: The resources of crop straw are very rich in our country, of which the annual output is high up to 570000000 t. The crop straw contains 35% 50% of digestible dry matter, 3% 8% of Crude protein, which is particularly suitable for feeding cattle, sheep and other ruminant animal. W
6、ith speeding up of the exploitation of agricultural resourcess, the rational and efficient use of crop traw has aroused peoples attention gradually. It has also been widely concerned in society on its potential value. This design is mainly based on the development of animal husbandry in our country
7、and the current situation of straw feeding. It also designed a small convenient straw fodder processing machine. This machine adopts the straight horizontal parabolic cylinder rubbing device, added cutting and rubbing parts to knead crop straw and bulk forage. It absoarbs the characteristic of the o
8、rdinary kneading machine and shredding machine, to solve some shortcomings of ordinary kneading machine like: the low efficiency of production, poor adaptability, not fiting for wet ductile materials, only for processing with low moisture weight percentage of straw, high energy consumption, without
9、cutting function and others.Keywords:Feed;rubber;Kneading machine for feed; horizontal type; radial1 前言改革开放以来，我国粮食总产量提高很快, 但是我国人口多,人均耕地少,每年人均占有粮食一直低于400g，不可能提供大量粮食用作饲料。近年来，我国的畜牧业有了很大的发展。但是，饲草料不足则成为制约和阻碍畜牧业进一步发展的主要问题。而我国农业生产区每年都有大批的农业秸秆闲置或废弃。因此，加快农区秸秆资源的开发与利用，对于促进我国畜牧业的发展，具有非常重要的作用和意义。而揉碎机的设计研究则对于加快农
10、区秸秆资源的开发和利用同样具有十分重要意义。由于国外许多国家和地区非常重视秸秆资源的开发和利用，因此，在秸秆加工设备和工艺等的研究和应用方面起步较早，研究深入，应用面广，成效很高。并且绝大多数国家和地区一直注重于研制、发展和推广与应用自动化程度高、通用性好的大型秸秆加工机具，大幅度提高了生产效率和秸秆的加工质量与利用程度。英国在二十世纪80年代初，就开始利用收获机械对秸秆进行粉碎等加工。近年来,丹麦多农TAARUP) 机械厂生产的多农805型饲草加工机械采用55kW以上的拖拉机动力输出轴驱动。丹麦皮里士登( PRESIDENT) 有限公司生产的皮里士登100型锤式粉碎机配套动力为5 110kW
11、, 生产率达45t/ h。国外于20世纪80年代初研制出一种带有圆锥或圆柱形桷式料斗的桷式粉碎机。其核心部件是锤片式粉碎装置。目前, 美、英、加拿大和澳大利亚等国10余家公司生产的此类产品已达数十种型号, 如“机械手( Farmhand) ”公司的 F890、F900、XG40、F903等,“W1H1O”公司的P12-42型粉碎机。西欧一些公司还相当重视生产小型粗饲料粉碎机型。其特点是体积小、质量轻、动力消耗少。意大利塞科(Seko) 公司生产的小型桷式粗饲料粉碎机的粉碎刀片沿螺旋线分布, 机具振动小、粉碎均匀。英国艾里温(Alvan Blanch) 公司生产的38MK型草捆粉碎机, 粉碎转子
12、只有6 个铰链锤片, 结构简单, 生产率达2t/ h。美国万国公司于上世纪60年代初首次在联合收割机上采用切碎机对秸秆进行切碎，其后研制了与 90KW 拖拉机配套的60型秸秆切碎揉碎机。美国JONHAN DEER公司研制生产出立轴式饲草揉碎机配套功率50kw,生产率可达4t/h 以上。随着我国畜牧业由“耗粮型”向“节约型”的战略转移以及农区畜牧业“秸秆过腹还田”工程的推进，秸秆加工也得到了长足的发展和广泛的应用。我国从 1955 年开始研制锤片式饲料粉碎机，1958 年开始推广。由于各地自己选型、设计、制造而没有标准，1977 年农机部制订了有关锤片式饲料粉碎机的一般技术条件和锤片标准。经过系
13、列化设计和标准制订及实施，我国饲料粉碎机的性能、质量和三化程度有了很大提高。针对农作物秸秆利用率和破碎率低等特点，20世纪80年代后期开始，为适应玉米秸秆养牛发展的需要，我国北方一些省、市、自治区开发研制了秸秆饲草揉碎机。这种机械是在锤片式饲料粉碎机基础上发展起来的，用齿板代替筛片，在高速旋转的锤片和齿板作用下，将秸杆揉搓成细丝。1989年，黑龙江省畜牧机械化研究所研制的9RC40型粗饲料揉碎机通过了省级鉴定。随后在90年代初期和中期，辽宁省农机研究所研制的9RF40型揉搓粉碎机， 吉林省农机研究所研制的9RF40型揉碎机均已通过鉴定。一些工厂企业也开发生产了饲料揉碎机械。如河北南农县大地农机
14、制造有限公司，生产了玉皇牌多功能秸秆揉碎机。该机高生产能力，低能耗低价位，使用寿命长，可把各类秸秆物料揉成绵软的丝条状饲料，在国内处于领先地位。北京嘉亮林海农牧机械有限责任公司，生产了9RC40I型饲料揉碎机，该系列产品适用于中小型牧场和饲养专业户使用。还有江西省红星机械厂生产的93FC50型揉碎机，山西省大同农牧机械厂生产的9RS40型揉碎机等。近年来，随着畜牧业的发展，越来越多的揉碎机大量涌入市场，揉碎机型号也随之增多，但是还很难满足饲料加工业的发展需求。2 总体方案的确定2.1 方案的比较分析2.1.1 径向喂入式径向喂入式的工作原理是当秸秆从揉碎机喂入口喂入时，在高速旋转锤片的抓取和揉
15、碎室内轴向气流抽吸的共同作用下，秸秆运动方向立即改变了 90，由原来垂直主轴方向变成平行主轴，这样秸秆被具有一定间隔、高速旋转锤片的冲击作用打成短段状。2.1.2 轴向喂入式 轴向喂入式的工作原理是当秸秆从揉碎机轴向喂入口喂入后，被动定刀切碎的同时，在揉碎室内轴向气流抽吸的作用下，由高速旋转锤片的冲击作用打成丝段状。综上所述，根据任务书要求，要求本饲料揉碎机的特点是结构紧凑，体积小，重量轻，操作灵活方便，效率高，造价低。比较上面两种方案，选择第一种方案：带轮传动径向喂入式。2.2 饲料揉碎机的结构及工作原理饲料揉碎机由电动机、传动装置、供料装置、机体、转子总成、齿板、出料管、机架等零部件组成。
16、当秸秆从揉碎机喂入口喂入时，在高速旋转锤片的抓取和揉碎室内轴向气流抽吸的共同作用下，秸秆运动方向立即改变了 90，由原来垂直主轴方向变成平行主轴，这样秸秆被具有一定间隔、高速旋转锤片的冲击作用打成短段状。段状秸秆在离心惯性作用下，被甩向机体内壁，同时又受到螺旋状气流的作用，随气流产生了螺旋线运动，由此又受到安装在机体内的齿条横向阻碍而形成的揉搓作用，而被破碎成粗丝状。特别是当秸秆段运动到齿条顶部时，齿条与旋转的锤片对秸秆段产生了更强的揉搓作用，使粗段被揉搓成细丝段。在锤片以及气流的共同作用下产生轴向运动，经过揉碎段部分流向机器的抛送室，然后由风扇叶片和气流产生的抛送作用将秸秆抛送出机外。如图1
17、所示：图1饲料揉碎机总装图Fig1 The general assembly drawing of the design of kneading machine for feed3 主要结构参数的确定3.1 锤片末端线速度V的确定锤片末端线速度是影响揉碎性能的重要参数，由公式可以看出，锤片速度的大小直接影响锤片动能的大小，也就直接关系到揉碎的质量。一般锤片的末端线速度为3060m/s，线速度过高，曾大了粉碎能力，功耗也过高，线速度过低，则破碎能力不够强，秸秆揉碎不够，同时生产效率也降低，达不到要求。本设计选定锤片末端线速度V=40m/s。3.2 转子回转直径D的确定此处已删除，故所选轴承安全适
18、合。5.4 键的设计计算与校核可见平键联接的主要失效形式对静联接为工作面被压溃，除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。因此，静联接通常按工作面的挤压应力进行强度计算。假设载荷在键的工作面上均匀分布，A型普通平键联接的强度条件为： （30）式中：为键与轮毂的接触高度；h为键的高度，mm；为键的工作长度，mm；为许用挤压应力，MPa。图6 平键联接受力Fig6 The stress of flat key binding 5.4.1 主轴联接皮带轮的键的校核：已知键的尺寸为由于轴、键、皮带轮的材料都是钢，查表得键联接的许用挤压应力，取平均值110MPa，轴传递的转矩为，轴的直径为，键的工作长度为。
19、故求得键的挤压应力为：故键的强度足够。5.4.2 电动机上联接的键的校核已知电机轴径电动机轴的转矩，载荷有轻微冲击，查表得键的尺寸为键与主轴联接皮带轮的键相同，由5.4.1的校核计算可知该键的强度足够。5.5 润滑与密封5.5.1 滚动轴承的润滑滚动轴润滑的主要目的是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，同事还可起到冷却、吸振、防锈、减少噪声以及提高效率和延长使用寿命的作用。已知安装滚动轴承处轴颈直径，轴承工作转速，由此可知速度因素，查表可知应采用脂润滑。通过查表选用钙基润滑脂 ，代号，因其有较好的耐水性能，使用与工作温度低于的各种工农业、交通运输机械设备的轴承润滑，特别是有水或潮湿处。5.5.2 滚动
20、轴承的密封密封是为了防止润滑剂的流失，也是为了防止外界灰尘、水分及其它物质浸入轴承。由于本设计中轴承的密封效果要求不高且工作温度不超过，轴径周围速度 （31） 故采用毡圈密封。5.6 设计总结主要特点：为适应锤片的距离要求，采用了多个不同距离的轴套。整机体积比较小，搬运方便，机座采用30X30X3的角钢焊接而成，电机座采用50X50X5角钢与机座焊接而成，在电机座两角钢上相应位置开了条形孔，使得电机可以有一定的位置滑动，以便皮带的定期预紧。根据需要可在机座底部焊接带锁的全方位转向轮，方便机器的经常性移动。转子总成部分设计安装了缠草刀组以及对一般锤片做了一些改进，在传统锤片的工作端增加弧形板，曾
21、大揉搓面积和力度，同时在锤片的工作边做了开刃处理，能快速将秸秆饲料破碎，通过对转速及锤片的数量的设计能控制好饲料的破碎程度，能有效解决机器主轴缠草和被短秸秆缠绕影响工作性能、揉碎后部分饲料长度不达标、工作效率降低等问题。抛送叶片应用了风扇的原理，叶片根部设计与轴向有一定偏角（10），由根部的窄到末端渐宽并与轴线平行，使叶片能增加揉碎室内的轴向气流将揉碎室内揉碎后的物料运送到出料口以及增大叶片的抛送能力，能有效改善机器的出料能力从而加大工作效率。5 结束语经过几个月的学习和努力，饲料揉碎机的设计终于顺利完成了。毕业设计是每一位大学生的必修课，它要求学生独立思考问题，并将大学期间所学的知识进行归类
22、和深化；能够多方面的提高学生的能力，为进入社会做好准备。通过本次毕业设计是我充分认识到，这次设计其实是综合运用机械设计课程和其它选修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学知识的过程。通过设计实践，使我懂得了正确的设计思想和步骤，增强了创新意识，熟悉掌握了机械设计的一般规律，锻炼了我分析和解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及查表运用技术标准、设计手册等有关资料，锻炼了我查阅资料、独立思考解决问题以及全面的机械设计基本技能。通过这次全面的设计，使我懂得了的设计过程方法，首先是设计前的资料准备，认真读懂任务书，准备好相关资料，以便需要时能够及时查阅，然后通过查阅有关资料确定
23、好设计的总体方案，全面构思整个设计，其次开始传动装置的总体设计、主要运动部件的设计，紧接着将设计好的零件工作图设计出来，再次开始其它零部件的设计，同时将零件图绘制好，将所有的零件图都绘制好了之后便开始装配图的设计组绘。最重要的设计说明书，我认识到，设计说明书与设计过程同步完成，这样可以大大减少设计说明书的撰写难度和时间。在设计过程中我们在独立完成的同时，要时刻跟指导老师沟通联系请教，掌握好设计进度。在每个设计阶段完成后都要从头开始认真检查，毕业设计的每个部分都是相互紧密联系的，要避免前后设计出现冲突、不合理的现象，有错误要及时修改。在设计时我发现，有些零部件的尺寸设计并不是由计算决定的，而是要
24、考虑结构、工艺性、经济性以及装配要求决定的，所以在设计时只能做初步的估计，随着设计的进展，需要对前期设计中的不合理结构尺寸进行及时的修改。这里也体现出了设计计算、撰写说明书和绘图同时进行的特点，能够有效降低设计难度，减短设计周期，降低设计中出现漏洞的概率。 通过本次的设计使我运用各种机械绘图软件的技能得到了很大的提高。但这次的毕业设计也使我发现了自己很多不足的地方，还有很多以前学习没有掌握的知识和很多我从来都没有接触过的机械方面的东西。在以后的工作学习生活中，我也会不断积极学习新知识，不断提升自己各方面的综合能力。在本次设计中还有一些考虑欠妥的地方，恳请老师批评指导。参考文献1于海燕，刘向阳.
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29、论文是在汤楚宙教授的悉心指导和热情关怀下完成的，设计过程中遇到了许多问题，在指导老师的不倦指导下，在同窗的热情帮助下，种种问题都一一得到了解决。在设计完成之际，首先要向我尊敬的指导老师汤楚宙教授致以我最诚挚的感谢，在此设计过程中，汤老师为我提出了许多宝贵的意见，给了我很多的帮助和关怀。同时，我还要感谢曾经为我授课的各位老师，是你们的细心教育，传道授业解惑，让我学到了很多知识，培养了我的能力。在此设计中我也深刻感受到自己知识的匮乏，在以后的学习工作生活中，我也将更努力的提高自己的能力。再次衷心的感谢所有帮助过我的老师与同学，谢谢你们！附录附录1：总装配图A0一张；附录2：焊接图A1一张；附录3：零件图A2两张；附录4：零件图A3六张；附录5：零件图A4五张。
