農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含SW三維6張CAD圖紙及仿真+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+外文翻譯】-jxsj50

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農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘  要

通常利用農(nóng)作物秸稈顆粒成型技術(shù)，把那些松散細(xì)碎或者無定型的秸稈擠壓成為形狀規(guī)則且又質(zhì)地緊密的成型燃料，這統(tǒng)稱為秸稈壓縮。當(dāng)秸稈擠壓成為顆粒后，它的能量密度大幅提升，燃燒特性會(huì)較成型之前有大幅改善。秸稈批量生產(chǎn)的重點(diǎn)是有性能優(yōu)越的秸稈壓縮機(jī)。首先，秸稈壓縮的產(chǎn)量主要由秸稈成型機(jī)的顆粒效率決定。再者，壓縮成本的增高是由成型機(jī)能耗過多造成的。因此，秸稈顆粒成型行業(yè)的首要課題是新型秸稈成型技術(shù)和設(shè)備的研究和發(fā)展。本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容為研究秸稈顆粒成型機(jī)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀。根據(jù)研究結(jié)果，仔細(xì)分析比較現(xiàn)有的顆粒成型機(jī)，采納不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，再設(shè)計(jì)成型機(jī)的最佳方案。確定最佳設(shè)計(jì)方案后，對(duì)重要部件如：軸承、電動(dòng)機(jī)、減速器、連接軸等進(jìn)行計(jì)算并選型，再對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力校核。運(yùn)用Solidworks對(duì)秸稈顆粒成型機(jī)進(jìn)行三維建模是本次工作的最后一步。本次設(shè)計(jì)的農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)體積小，能使廢棄的資源得到合理利用并能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)利益，而且操作非常簡(jiǎn)單，能夠更多的運(yùn)用到日常生活中，最后他的維護(hù)成本也是極低的。

關(guān)鍵詞 秸稈；螺旋式；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；復(fù)雜性

Structure Design of Grain Forming Machine Straw

Abstract

. Usually the use of crop straw particle molding technology, those loose or broken straw or extruded into a regular shape and compact texture of the molding of fuel, which collectively referred to as straw compression. When the straw is extruded into particles, its energy density is greatly improved, and the combustion characteristics are significantly improved before molding.. First, the yield of straw compression is determined primarily by the particle efficiency of the straw molding machine.Therefore, the straw pellet molding industry's top priority is the new straw molding technology and equipment research and development. The design of this paper is to study the application status of straw granulator at home and abroad. According to the results of the study, careful analysis of the existing particle molding machine, the advantages of different structures, and then design the best molding machine. Determine the best design, the important parts such as: bearings, motors, reducer, connecting shaft, etc. to calculate and select, and then its stress check. The use of Solidworks on the straw particle molding machine for three-dimensional modeling is the last step in this work. The design of the crop straw particle molding machine small size, can make the waste of resources to be rational use and can create economic benefits, and the operation is very simple, can be more applied to daily life, and finally his maintenance costs are very low.

Keywords Straw,screw type,the structuredesign,complexity

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1

1.2 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 2

1.3 研究意義 3

1.4 研究?jī)?nèi)容 4

第2章 秸稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)及成型原理 5

2.1 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的特點(diǎn) 5

2.2 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)設(shè)計(jì)思路 5

2.3 秸稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 6

2.4 顆粒成型機(jī)的成型原理 7

2.5 本章小結(jié) 7

第3章 秸稈顆粒成型機(jī)主要零件的設(shè)計(jì) 8

3.1 螺桿的設(shè)計(jì) 8

3.1.1 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8

3.1.2 確定螺桿的基本參數(shù) 8

3.1.3 螺桿強(qiáng)度校核 9

3.2 電機(jī)減速機(jī)的選型計(jì)算 9

3.2.1 電機(jī)選擇原則 10

3.2.2 電機(jī)輸出扭矩 11

3.2.3 電機(jī)功率 11

3.3 軸的設(shè)計(jì) 11

3.3.1 軸徑確定 12

3.3.2 軸的受力分析 13

3.3.3 彎扭合成強(qiáng)度校核 15

3.4 皮帶選型計(jì)算 15

3.4.1 折疊平型帶傳動(dòng) 15

3.4.2 折疊三角帶傳動(dòng) 15

3.4.3 折疊同步齒形 16

3.4.4 帶傳動(dòng)的功率 17

3.4.5 強(qiáng)度校核 18

3.5 出料模具設(shè)計(jì) 19

3.6 軸承選型計(jì)算 20

3.7 本章小結(jié) 22

第4章 秸稈顆粒致密成型機(jī)三維建模 23

4.1 Solidworks三維建模技術(shù) 23

4.2 秸稈顆粒致密成型機(jī)三維建模 23

4.3 秸稈顆粒致密成型機(jī) 27

4.4 運(yùn)動(dòng)仿真 29

4.5 本章小結(jié) 30

結(jié)   論 31

致   謝 32

參考文獻(xiàn) 33

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SW三維建模及其他

農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書.doc

農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書正文.doc

減速器裝配圖a0.dwg

出料模具a2.dwg

封皮B5.doc

文件清單.txt

蝸輪軸a2.dwg

螺桿軸a3.dwg

裝配圖1A0.dwg

軸承蓋a3.dwg

哈爾濱理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名： 張澤宇 學(xué)號(hào)： 1330120232 學(xué) 院： 榮成學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)械電子工程 任務(wù) 起止 時(shí)間： 2017 年 2 月 28 日 至 2017 年 6 月 23 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 ： 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 1、 查閱資料，練習(xí)所需要的軟件，撰寫開題報(bào)告 （第 1 ） 2、 制定并且比較解決方案 （第 4 周 ） 3、設(shè)計(jì)成型機(jī)結(jié)構(gòu) （第 5 ） 4、進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并且繪制三維圖 （第 7 周 ） 5、 繪制圖紙 ， 撰寫中期報(bào)告 （第 8 ） 6,、進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真 （第 10 ） 7、整理并撰寫畢業(yè)論文 （第 13 ） 8、準(zhǔn)備答辯 （第 16 周 ） 資料： [1] 劉瑞偉．我國(guó)農(nóng)作物秸稈利用現(xiàn)狀及對(duì)策 [J]．農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2009 年，第 29卷，第 1 期： 72] 張巖松，劉琳，馬飛良．國(guó)內(nèi)外秸稈燃料及燃燒設(shè)備研究與開發(fā)現(xiàn)狀 [J]．可再生能源， 2002 年，第 4 期： 143] 張素．努力開發(fā)工業(yè)鍋爐生物質(zhì)燃燒技術(shù)前景分析 [J]．工業(yè)鍋爐， 1999 年，第 3 期： 2導(dǎo)教師 意見 ： 簽名： 2017 年 3 月 10 日 系主任 意見 ： 簽名： 2017 年 3 月 10 日 教務(wù)處制表 哈爾濱理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 開 題 報(bào) 告 學(xué)生姓名 張澤宇 學(xué) 號(hào) 1330120232 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 班 級(jí) 機(jī)電 13 指導(dǎo)教師 趙金濤 2017 年 3 月 10 日 課題題目及來源： 題目： 雙離合器式自 動(dòng)變速器的六擋齒輪變速器設(shè)計(jì) 題目來源： 自擬 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究意義 ： 內(nèi)研究現(xiàn)狀 把一些零散細(xì)碎的不成型的材料放在一起經(jīng)過專業(yè)的秸稈顆粒成型技術(shù)擠壓成細(xì)致緊密、形狀規(guī)范的燃料，這種過程稱之為秸稈顆粒壓縮。原材料在被外力擠壓過后，其密度會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，能量大幅度提高，這個(gè)密度的能量可以等量于煤炭，原材料在經(jīng)過秸稈顆粒的技術(shù)擠壓成型后，大大改善了其燃燒的性能，擁有熱耐力強(qiáng)的特性，有效控制了黑煙，在工業(yè)和生活的范圍內(nèi)，漸漸可代替礦產(chǎn)能源 [1]。 秸稈顆粒的壓縮要想大批量的投入生產(chǎn)離不開農(nóng)作 物秸稈顆粒成型機(jī)。第一，影響秸稈顆粒產(chǎn)量的主要因素是農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的效率。第二，農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的技術(shù)進(jìn)步主要依賴于其廣泛的應(yīng)用。第三，農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的成本主要在于能量消耗和物料消耗上面。所以，現(xiàn)如今秸稈顆粒壓縮行業(yè)發(fā)展的頭等大事是研究和開發(fā)新種類的秸稈顆粒壓縮成型技術(shù)及其設(shè)備。 形成的粘接技術(shù)不添加粘結(jié)劑可分為秸稈顆粒壓縮成型技術(shù)的形式通過加熱和成型溫度的材料，加熱擠出成型和炭化熱解碳化后擠出成型作為品種名稱的主要形式。 現(xiàn)在以環(huán)模成型、液壓成型、平模成型、沖壓成型、螺旋成型為主要形式的農(nóng) 作物秸稈顆粒 .. 不同的成型機(jī)會(huì)有以下優(yōu)缺點(diǎn)： 1. 環(huán)模成型機(jī)結(jié)構(gòu)形式可有兩種垂直形式和水平形式。由于立式圓環(huán)形，易于更換，便于維護(hù)，且易在系列模具設(shè)計(jì)中以現(xiàn)有顆粒為主，機(jī)內(nèi)主流型，可達(dá) 1T／ h）。機(jī)的水平環(huán)和壓輥的軸垂直高達(dá) 500 到 800 公斤 /小時(shí)的生產(chǎn)率。它的主要缺點(diǎn)是：接觸部件極易磨損，而且維修成本高。 2. 平模成型滑動(dòng)模板機(jī)根據(jù)滾筒的運(yùn)動(dòng)和平板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物料通過輥和原材料按模板孔擠壓模板之間，打破了塑料在路上不會(huì)被切割。該機(jī)缺點(diǎn)是 :能耗異常的大，原材料的成本過高，體積過大不易 搬運(yùn)，給應(yīng)用造成了很大困難。 3. 螺旋成型雖然切割機(jī)的施工成本低，成型的時(shí)間較快。但生產(chǎn)效率過低，破碎程度高是它必不可少的缺點(diǎn)。再一個(gè)問題是它的螺旋槳極易磨損，而且不是很耐熱，更換的成本正常人幾乎負(fù)擔(dān)不起。 4. 沖壓成型優(yōu)勢(shì)在于可長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)工作，生產(chǎn)效率好。缺點(diǎn) :制造成本高 ;無法承受過大的壓力，容易有爆炸現(xiàn)象，很危險(xiǎn) ;含水的需求量高，需低于 16%。 5. 產(chǎn)量較大是輥壓成型優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是產(chǎn)品密度低，易破碎。 6. 液壓成型 液壓活塞雙向切割機(jī)、液壓切割機(jī)，在活塞氣缸的主要部件的工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中泵 將通過換向閥的油泵與氣缸內(nèi)的氣體相通時(shí)，此時(shí)電能轉(zhuǎn)換為液體壓力，這便是液壓型的工作原理。在秸稈顆粒壓縮壓力設(shè)定在中間生錐度切割機(jī)物質(zhì)現(xiàn)在壓力和溫度時(shí)，通過塑性變形的作 用，秸稈顆粒的擠壓成型?，F(xiàn)在，控制換向閥，油泵的另一個(gè)泵，活塞桿和氣缸的另一邊， 另一邊是運(yùn)動(dòng) 的 ，切割完成。 國(guó)內(nèi)外壓塊機(jī)的研究現(xiàn)狀，四種國(guó)外秸稈顆粒擠出主要方法，切割機(jī)、連續(xù)擠壓成型機(jī)、切割機(jī)、切割機(jī)、液壓活塞驅(qū)動(dòng)。螺旋切割機(jī)，秸稈顆粒熱壓，第一次生產(chǎn)。兩兄弟以系列形式生產(chǎn)、外觀、生產(chǎn)、易燃性 (由于結(jié)構(gòu)和煤的特點(diǎn) )，在中國(guó)以及東南亞一些發(fā)展中國(guó) 家，這類農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)擁有廣泛的發(fā)展，這是這類機(jī)械的主要銷售市場(chǎng)。但螺紋切削機(jī)的主要技術(shù)和螺旋切削部件的使用，特別是嚴(yán)重磨損、短壽命，另一個(gè)問題是單位產(chǎn)品的能耗 [6]。 究意義 自新中國(guó)成立以來，能體現(xiàn)我國(guó)的矛盾的是落后生產(chǎn)力和我國(guó)新世紀(jì)以來突飛猛進(jìn)的需求之間的，因此解放生產(chǎn)力和發(fā)展科學(xué)技術(shù)，對(duì)于現(xiàn)在已迫在眉睫?，F(xiàn)在的中國(guó)已經(jīng)不是以前以勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的國(guó)家，新技術(shù)，新領(lǐng)域的突破隊(duì)伍國(guó)家的發(fā)展和進(jìn)步已經(jīng)如此之重要，中國(guó)如果不想再次落后與世界，就應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)從現(xiàn)在出發(fā)，努力好發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械制 造業(yè)，因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)是任何工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，只有把握好這一點(diǎn)，才能擺脫制造業(yè)落后的帽子。同時(shí)此次研究還能為我國(guó)的農(nóng)業(yè)設(shè)備帶來深刻性反思，努力推廣農(nóng)業(yè)機(jī)械化，大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。產(chǎn)品或系統(tǒng)優(yōu)化的出發(fā)點(diǎn)。多少年來西方發(fā)達(dá)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)得到了廣泛發(fā)展，我國(guó)雖然是四大文明古國(guó)，但是還是長(zhǎng)期處在科學(xué)落后的地位，要想抹平差距，不得不埋頭苦干，從望塵莫及到望其項(xiàng)背之間不斷努力，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)，完成民族的偉大復(fù)興，屹立于世界民族之林，這正是一代又一代人們所偉大奮斗的結(jié)果 [7]。 課題研究的主要內(nèi)容和方法 ： 究?jī)?nèi)容 當(dāng)比較各種國(guó)內(nèi)外農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的時(shí)候，總結(jié)各種方案的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)它們進(jìn)行整合和優(yōu)化。設(shè)計(jì)總體方案，對(duì)各個(gè)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思，對(duì)設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行咨詢了解。對(duì)螺旋擠壓料結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論計(jì)算（帶傳動(dòng)、軸承、軸、電機(jī)等）。設(shè)計(jì)完成后，對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并利用 件。根據(jù)三維模型的設(shè)計(jì)，對(duì)部分的零部件繪制二維工程圖 。 究方法 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要確認(rèn)設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)思路貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程。只有確保好設(shè)計(jì)思路才能在設(shè)計(jì)成型機(jī)的過程 中不斷加以完善，并不斷按照設(shè)計(jì)思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，這其中首先要調(diào)研國(guó)內(nèi)外的資料，然后再進(jìn)行設(shè)計(jì)總體方案，確定上料機(jī)構(gòu)，將結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)后，最后進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，這其中每一步設(shè)計(jì)都至關(guān)重要，沒有每一步細(xì)致的操作就不會(huì)有完整的結(jié)果。因此本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于確定好設(shè)計(jì)思路，農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的設(shè)計(jì)思路如圖 1 所示 [8]。 圖 1 設(shè)計(jì)思路 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的簡(jiǎn)易圖如圖 2 所示。 圖 2 設(shè)計(jì)方案 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)主要包括四個(gè)部分，動(dòng)力裝置、傳送部分、防護(hù)裝置、錐形 掘進(jìn)機(jī)構(gòu)，電機(jī)將動(dòng)力傳給減速機(jī)，經(jīng)帶傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，秸稈顆粒壓縮在模具和掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的共同作用下，從而使秸稈成為顆粒形狀 [9]。 課題研究所需的參考文獻(xiàn)： 參考文獻(xiàn) [1] 劉瑞偉．我國(guó)農(nóng)作物秸稈利用現(xiàn)狀及對(duì)策 [J]．農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2009 年，第 29 卷，第 1 期：72] 張巖松，劉琳，馬飛良．國(guó)內(nèi)外秸稈燃料及燃燒設(shè)備研究與開發(fā)現(xiàn)狀 [J]．可再生能源，2002 年，第 4 期： 143] 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松散細(xì)碎或者無定型的秸稈擠壓成為形狀規(guī)則且又質(zhì)地緊密的成型燃料，這統(tǒng)稱為秸稈壓縮。當(dāng)秸稈擠壓成為顆粒后， 它的能量密度大幅提升，燃燒特性會(huì)較成型之前有大幅改善。秸稈批量生產(chǎn)的重點(diǎn) 是有性能優(yōu)越的秸稈壓縮機(jī) 。首先， 秸稈壓縮的產(chǎn)量主要由秸稈成型機(jī)的顆粒效率決定 。再者 ， 壓縮成本的增高是由成型機(jī)能耗過多造成的 。因此，秸稈顆粒成型行業(yè)的首要課題是新型秸稈成型技術(shù)和設(shè)備的研究和發(fā)展 。本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容為 研究秸稈顆粒成型機(jī)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀。根據(jù)研究 結(jié)果， 仔細(xì)分析比較現(xiàn)有的顆粒成型機(jī)，采納不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) ， 再設(shè)計(jì)成型機(jī)的最佳方案 。 確定最佳設(shè)計(jì)方案后，對(duì)重要部件如：軸承、電動(dòng)機(jī)、減速器 、連接軸等進(jìn)行計(jì)算并選型，再對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力校核。運(yùn)用 秸稈顆粒成型機(jī)進(jìn)行三維建模是本次工作的最后一步 。 本次設(shè)計(jì)的農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)體積小，能使廢棄的資源得到合理利用并能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)利益，而且操作非常簡(jiǎn)單，能夠更多的運(yùn)用到日常生活中，最后他的維護(hù)成本也是極低的。 關(guān)鍵詞 秸稈；螺旋式；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；復(fù)雜性 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 of or or a of of to as is is of is by of s is of is to of at to of of of to on is in of of to be is be to 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 錄 摘要 ...................................................................................................................... I .............................................................................................................. 1章 緒論 ........................................................................................................ 1 作物秸稈顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................... 1 作物秸稈顆粒成型機(jī)發(fā)展趨勢(shì) ........................................................... 2 究意義 ................................................................................................... 3 究?jī)?nèi)容 ................................................................................................... 4 第 2章 秸稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)及成型原理 .................................................... 5 作物秸稈顆粒成型機(jī)的特點(diǎn) ............................................................... 5 作物秸稈顆粒成型機(jī)設(shè)計(jì)思路 ........................................................... 5 稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 ................................................................... 6 粒成型機(jī)的成型原理 ........................................................................... 7 章小結(jié) ................................................................................................... 7 第 3章 秸稈顆粒成型機(jī)主要零件的設(shè)計(jì) ........................................................ 8 桿的設(shè)計(jì) ............................................................................................... 8 桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................... 8 定螺桿 的基本參數(shù) ........................................................................ 8 桿強(qiáng)度校核 .................................................................................... 9 機(jī)減速機(jī)的選型計(jì)算 ........................................................................... 9 機(jī)選擇原則 .................................................................................. 10 機(jī)輸出扭矩 .................................................................................. 11 機(jī)功率 .......................................................................................... 11 的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 11 徑確定 .......................................................................................... 12 的受力分析 .................................................................................. 13 扭合成強(qiáng)度校核 .......................................................................... 15 帶選型計(jì)算 ......................................................................................... 15 疊平型帶傳動(dòng) .............................................................................. 15 疊三角帶傳動(dòng) .............................................................................. 15 疊同步齒形 .................................................................................. 16 傳動(dòng)的功率 .................................................................................. 17 度校核 .......................................................................................... 18 料模具設(shè)計(jì) ......................................................................................... 19 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 承選型計(jì)算 ......................................................................................... 20 章小結(jié) ................................................................................................. 22 第 4章 秸稈顆粒致密成型機(jī)三維建模 .......................................................... 23 維建模技術(shù) ....................................................................... 23 稈顆粒致密成型機(jī)三維建模 ............................................................. 23 稈顆粒致密成型機(jī) ............................................................................. 27 動(dòng)仿真 ................................................................................................. 29 章小結(jié) ................................................................................................. 30 結(jié) 論 .............................................................................................................. 31 致 謝 .............................................................................................................. 32 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 33 附錄 A ................................................................................................................ 34 附錄 B ................................................................................................................ 41 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1章 緒論 作物秸稈顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 把一些零散細(xì)碎的不成型的材料放在一起經(jīng)過專業(yè)的秸稈顆粒成型技術(shù)擠壓成細(xì)致緊密、形狀規(guī)范的燃料，這種過程稱之為秸稈顆粒壓縮。原材料在被外力擠壓過后，其密度會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，能量大幅度提高，這個(gè)密度的能量可以等量于煤炭，原材料在經(jīng)過秸稈顆粒的技術(shù)擠壓成型后，大大改善了其燃燒的性能，擁有熱耐力強(qiáng)的特性，有效控制了黑煙，在工業(yè)和生活的范圍內(nèi)，漸漸可代替礦產(chǎn)能源 [1]。 秸稈顆粒的壓縮要想大批量的投入生產(chǎn)離不開農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)。第一，影響秸稈顆 粒產(chǎn)量的主要因素是農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的效率。第二，農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的技術(shù)進(jìn)步主要依賴于其廣泛的應(yīng)用。第三，農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的成本主要在于能量消耗和物料消耗上面。所以，現(xiàn)如今秸稈顆粒壓縮行業(yè)發(fā)展的頭等大事是研究和開發(fā)新種類的秸稈顆粒壓縮成型技術(shù)及其設(shè)備 。 形成的粘接技術(shù)不添加粘結(jié)劑可分為秸稈顆粒壓縮成型技術(shù)的形式通過加熱和成型溫度的材料，加熱擠出成型和炭化熱解碳化后擠出成型作為品種名稱的主要形式。 現(xiàn)在以環(huán)模成型、液壓成型、平模成型、沖壓成型、螺旋成型為主要形式的農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)比較普遍。 不同 的成型機(jī)會(huì)有以下優(yōu)缺點(diǎn)： 1. 環(huán)模成型機(jī)結(jié)構(gòu)形式可有兩種垂直形式和水平形式。由于立式圓環(huán)形，易于更換，便于維護(hù)，且易在系列模具設(shè)計(jì)中以現(xiàn)有顆粒為主，機(jī)內(nèi)主流型，可達(dá) 1T／ h。機(jī)的水平環(huán)和壓輥的軸垂直高達(dá) 500 到 800 公斤 /小時(shí)的生產(chǎn)率。它的主要缺點(diǎn)是：接觸部件極易磨損，而且維修成本高。 2. 平模成型滑動(dòng) 模板機(jī)根據(jù)滾筒的運(yùn)動(dòng)和平板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物料通過輥和原材料按模板 孔擠壓模板之間，打破了塑料在路上不會(huì)被切割。該機(jī)缺點(diǎn)是 :能耗異常的大，原材料的成本過高，體積過大不易搬運(yùn)，給應(yīng)用造成了很大困難。 3. 螺旋成型雖然切割機(jī)的施工 成本低，成型的時(shí)間較快。但生產(chǎn)效率過低，破碎程度高是它必不可少的缺點(diǎn)。再一個(gè)問題是它的螺旋槳極易磨損，而且不是很耐熱，更換的成本正常人幾乎負(fù)擔(dān)不起。 4. 沖壓成型優(yōu)勢(shì)在于可長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)工作，生產(chǎn)效率好。缺點(diǎn) :制造成本高 ;無法承受過大的壓力，容易有爆炸現(xiàn)象， 含水量 需低于 16%。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 . 產(chǎn)量較大是輥壓成型優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是產(chǎn)品密度低，易破碎。 6. 液壓成型 型液壓活塞雙向切割機(jī)、液壓切割機(jī)，在活塞氣缸的主要部件的工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中泵將通過換向閥的油泵與氣缸內(nèi)的氣體相通時(shí)，此時(shí)電能轉(zhuǎn)換為液體壓力，這便是液壓型的工作原理。在秸稈顆 粒壓縮壓力設(shè)定在中間生錐度切割機(jī)物質(zhì)現(xiàn)在壓力和溫度時(shí)，通過塑性變形的作用，秸稈顆粒的擠壓成型?，F(xiàn)在，控制換向閥，油泵的另一個(gè)泵，活塞，活塞桿和氣缸的另一邊。另一邊是運(yùn)動(dòng)，切割完成。 作物秸稈顆粒成型機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 任何添加劑不會(huì)再加工過程中添加。秸稈顆粒擠壓成型后其中它會(huì)含有木質(zhì)素和纖維素，而木質(zhì)素樹脂中會(huì)含有類似于丙烷的高分子化合物，這樣擠壓成型后的顆粒會(huì)含有大量能量。 木質(zhì)素的一個(gè)屬，任何溶劑在室溫下，不溶解在主體部分，軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)。 木質(zhì)素的軟化粘結(jié)力值會(huì)在溫度升高時(shí)增強(qiáng)， 在某一組纖維素、位移、變形、總線 的作用下，秸稈 顆粒壓縮彼此相鄰，形成一個(gè)組合控制了。 壓縮（或秸稈顆粒固化）是各種秸稈顆粒廢棄物， 當(dāng)一些特定形狀的原料在成型后具有一定形狀和密度壓縮時(shí)，通常采用如秸稈顆粒，加熱或者不加熱的方法 ，秸稈顆粒塊狀燃料技術(shù)的開發(fā)基于一般作物生物量密度、低密度 的寬松，熱值，用作燃料，很舒服。這是秸稈顆粒燃料，秸稈顆粒是最重要的原因之一，生物量或技術(shù)，不僅有效地解決問題，但秸稈顆粒燃燒特性壓縮技術(shù)是各種秸 稈顆粒資源，包括木屑、生物量、水稻或林業(yè)的壓力和熱的松散的團(tuán)塊 技術(shù)一定形狀和密度壓縮垃圾。 在經(jīng)過一系列的變化后它的密 度會(huì)大幅度提升，它其中所含的能量自然也成倍的增高 ， 能量密度似乎和平時(shí) 日用煤相似，但是它更是一種清潔能源，而且是可持續(xù)發(fā)展的，這會(huì) 令 它擁有廣泛的發(fā)展前景 。 自然而然的關(guān)于秸稈得到顆粒的轉(zhuǎn)化是當(dāng)前的熱門話題，競(jìng)爭(zhēng)自然也是非常激烈，生產(chǎn)和銷售的富通新能源，秸稈顆粒，秸稈顆粒，新型 和秸稈顆粒燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)，我國(guó) 有很多出售木材秸稈顆粒燃料來自波普勒 [2]。 國(guó)內(nèi)機(jī)型的發(fā)展起源于 20 年前 ， 南京化工學(xué)院 ， 在 “75”秸稈顆粒壓縮、機(jī)械和秸稈顆粒或理論研究。衡陽市在湖南省 有 大量的食品剩余稻殼 ， 食品機(jī)械廠是首款采用 63 秸稈顆 粒壓縮機(jī)樣機(jī)。在江蘇和連云港兩省 ， 1986 年引進(jìn)了東海食品機(jī)械廠作為秸稈 88 燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。 1998 年初 ， 江蘇東南部。大學(xué)和學(xué)院支持發(fā)展 15 個(gè)科學(xué)和技術(shù)信息和 9305 植物固體燃料、機(jī)器。 1990 年以后發(fā)展生物和機(jī)器單位和生產(chǎn)。在上世紀(jì) 90 年代 ， 以中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為最開始 。 發(fā)展 器的機(jī)械壓力機(jī) ， 機(jī)器壓活塞 和 機(jī)械壓力機(jī) [3]。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 過多年的研究和測(cè)試 ， 設(shè)備和配套產(chǎn)品 ， 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)從 發(fā)展 到成熟經(jīng)過了風(fēng)風(fēng)雨雨 。 1998 年 ， 另一種切割裝置 ， 生產(chǎn)率低 ， 零部件易磨損等關(guān)鍵技術(shù)研究 ， 作 為 粒切 割器液壓傳動(dòng)裝置 ， 特別是在我國(guó)每年出現(xiàn)的秸稈顆粒。有一個(gè)良好的消化能力 ， 2002 年的切割設(shè)備 ， 在企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓后 ， 克服了秸稈顆粒輕困難的問題 ， 正式進(jìn)入工廠、生產(chǎn)和備和配件從燃燒的內(nèi)部和外部供應(yīng) [4]。 然而 ， 介紹了國(guó)內(nèi)塑料加工設(shè)備、設(shè)計(jì)和制造工藝 ， 因此沒有其他技術(shù)和技術(shù)問題 ， 研究將探討開發(fā)。秸稈成型燃料燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)與研究生的研究。由于物料擠壓成型燃料直接燃燒具有足夠的穩(wěn)定性 ， 秸稈顆粒燃料燃燒理論的擠壓成型 ， 擠 壓成型燃料在秸稈顆粒燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究中是非常重要的在 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)的秸稈顆粒擠壓研究。特 種燃燒爐 ， 秸稈顆粒具有更好的發(fā)展 ， 加速壓縮塊切割生產(chǎn)線 ， 根據(jù)步驟。 總之 ， 在秸稈顆粒擠壓成型燃料中 ， 未來能源消耗的份額越來越大。這種技術(shù)會(huì)應(yīng)有廣泛的前景，現(xiàn) 在一些地區(qū)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用，并且節(jié)約了大量能量，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì) ， 秸稈顆粒壓縮塊切割生產(chǎn)線產(chǎn)品，越來越多 [5]。 國(guó)內(nèi)外壓塊機(jī)的研究現(xiàn)狀 ， 四種國(guó)外秸稈顆粒擠出主要方法 ， 切割機(jī)、連續(xù)擠壓成型機(jī)、切割機(jī)、切割機(jī)、液壓活塞驅(qū)動(dòng)。螺旋切割機(jī) ， 秸稈顆粒熱壓 ， 第一次生產(chǎn)。兩兄弟以系列形式生產(chǎn)、外觀、生產(chǎn)、易燃性(由于結(jié)構(gòu)和煤的特點(diǎn) )， 在中國(guó)以及東南亞一些發(fā)展 中國(guó)家 ，這類農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)擁有廣泛的發(fā)展，這是這類機(jī)械的主要銷售市場(chǎng) 。但螺紋切削機(jī)的主要技術(shù)和螺旋切削部件的使用 ，特別是嚴(yán)重磨損、短 壽命 ， 另一個(gè)問題是單位產(chǎn)品的能耗 [6]。 究意義 自新中國(guó)成立以來，能體現(xiàn)我國(guó)的矛盾的是落后生產(chǎn)力和我國(guó)新世紀(jì)以來突飛猛進(jìn)的需求之間的，因此解放生產(chǎn)力和發(fā)展科學(xué)技術(shù)，對(duì)于現(xiàn)在已迫在眉睫?，F(xiàn)在的中國(guó)已經(jīng)不是以前以勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的國(guó)家，新技術(shù)，新領(lǐng)域的突破隊(duì)伍國(guó)家的發(fā)展和進(jìn)步已經(jīng)如此之重要，中國(guó)如果不想再次落后與世界，就應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)從現(xiàn)在出發(fā)，努力好發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械制造 業(yè)，因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)是任何工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，只有把握好這一點(diǎn)，才能擺脫制造業(yè)落后的帽子。同時(shí)此次研究還能為我國(guó)的農(nóng)業(yè)設(shè)備帶來深刻性反思，努力推廣農(nóng)業(yè)機(jī)械化，大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。我國(guó)雖然是四大文明古國(guó)，但是還是長(zhǎng)期處在科學(xué)落后的地位，要想抹平差距，不得不埋頭苦干，從望塵莫及到望其項(xiàng)背之間不斷努力，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)，完成民族的偉大復(fù)興，屹立于世界民族之林，這正是一代又一代人們所偉大奮斗的結(jié)果 [7]。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 究 內(nèi)容 當(dāng)比較各種國(guó)內(nèi)外農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的時(shí)候，總結(jié)各種方案的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)它們進(jìn)行整合和優(yōu)化。設(shè)計(jì)總體方 案，對(duì)各個(gè)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思，對(duì)設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行咨詢了解。對(duì)螺旋擠壓料結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論計(jì)算（帶傳動(dòng)、軸承、 軸、電機(jī) 等）。設(shè)計(jì)完成后，對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并利用 件。根據(jù)三維模型的設(shè)計(jì)，對(duì)部分的零部件繪制二維工程圖 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2章 秸稈顆粒成型機(jī) 的結(jié)構(gòu)及成型原理 作物秸稈顆粒成型機(jī)的特點(diǎn) 1. 高效率。秸稈顆粒壓縮由于產(chǎn)量比較大，原料比較多，生產(chǎn)比較集中，因此決定所設(shè)計(jì)的機(jī)械具有高效率性。 2. 復(fù)雜工作條件的適應(yīng)性。秸稈壓縮加工廠一般路況較復(fù)雜 ， 地形崎嶇 ， 確定機(jī)器四輪轉(zhuǎn)向 ， 靈活的性能靈活。 3. 螺旋槳式切割機(jī)，對(duì)第一低優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用是明確的，市場(chǎng)占有率很高，提高質(zhì)量和螺旋槳效率的套可以增加以降低制造成本，以及更好的現(xiàn)有秸稈顆粒包裝廠供應(yīng)計(jì)劃 [8]。 4. 顆粒型的農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)不僅能耗較小，還便于控制成本，這對(duì)于家庭的應(yīng)用非常的方便，能夠更加廣泛的應(yīng)用到平時(shí)的生產(chǎn)生活中。 作物秸稈顆粒成型機(jī)設(shè)計(jì)思路 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要確認(rèn)設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)思路貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程。只有確保好設(shè)計(jì)思路才能在設(shè)計(jì)成型機(jī)的過程中不斷加以完善，并不斷按照設(shè)計(jì)思路進(jìn)行 設(shè) 計(jì)，這其中首先要調(diào)研國(guó)內(nèi)外的資料，然后再進(jìn)行設(shè)計(jì)總體方案， 確定上料機(jī)構(gòu)，將結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)后，最后進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，這其 中每一步設(shè)計(jì)都至關(guān)重要，沒有每一步細(xì)致的操作就不會(huì)有完整的結(jié)果。因此本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于確定好設(shè)計(jì)思路， 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的設(shè)計(jì)思路如圖 2示 。 圖 2計(jì)思路 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)主要包括四個(gè)部分，動(dòng)力裝置、傳送部分、防護(hù)裝置、錐形掘進(jìn)機(jī)構(gòu)，電機(jī)將動(dòng)力傳給減速機(jī)，經(jīng)帶傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，秸稈顆粒壓縮在模具和掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的共同作用下，從而使秸稈成為顆粒形狀 [9]。 農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)的簡(jiǎn)易圖如圖 2示。 圖 2稈成型機(jī)簡(jiǎn)易圖 1. 螺桿 螺桿是物料在擠壓過程中用來產(chǎn)生必需壓力的零部件，它是秸稈顆粒燃料擠壓成型機(jī)最重要的組成部分。螺桿通常設(shè)計(jì)成單頭或者多頭的阿基米德螺線，它的形狀主要有：矩形，梯形和三角形?？梢詫⒙菁y做成若干個(gè)缺口來提升產(chǎn)品的混煉成效。 2. 成型裝置 秸稈顆粒燃料成型機(jī)的成型裝置的主要零部件是成型機(jī)前側(cè)的模頭，模頭模孔的形狀決定產(chǎn)品的形狀。模頭的位置是在套筒出料端，用螺栓固定在套筒的法蘭上。在套筒中擠壓的物料是通過模頭來成型。模頭的要求非常 高，它要有足夠的強(qiáng)度才能承載成型機(jī)套筒里的高壓。?？卓梢杂勉t鋼或者青銅合金這樣有耐磨性的材料。有時(shí)在?？變?nèi)側(cè)嵌入聚四氟乙烯材料，這樣更易于滿足產(chǎn)品需求。 3. 切割裝置 切割裝置選用端面切割器，它是成型加工系統(tǒng)中最普遍使用的。切割器的回轉(zhuǎn)平面要與模板端面平齊。要想得到需求的產(chǎn)品長(zhǎng)度，需要對(duì)切割器回轉(zhuǎn)速度和擠壓物料的線速度進(jìn)行調(diào)試。切割器有兩款，一款是飛速切割器，另一款是中心切割器，它們的切割刀長(zhǎng)短不一樣。飛速切割器旋轉(zhuǎn)哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 度較高，刀臂很長(zhǎng)，它的電機(jī)安置在模板中心線的外側(cè)。中心切割器的刀片相對(duì)短些，它是圍繞模板的中心 軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，它主要安置在成型裝置內(nèi)部。 顆粒成型機(jī)的成型原理 不僅農(nóng)作物秸稈中含有木質(zhì)素，在闊葉木與針葉木中也含有木質(zhì)素，且含量占 30%左右。禾草類中的木質(zhì)素，含量?jī)H次于闊葉木與針葉木中。木質(zhì)素能把農(nóng)作物秸稈中的纖維進(jìn)行粘結(jié)，動(dòng)物吃掉后是不能被消化的，只能在田地中被微生物分解成有機(jī)物質(zhì)。從農(nóng)作物秸稈中分離的木質(zhì)素也可以制造木質(zhì)生物塑料。木質(zhì)素的溫度在 70 至 100 之間時(shí)，它的粘結(jié)程度就會(huì)慢慢提升，當(dāng)溫度升到 200 至 300 之間時(shí)，木質(zhì)素就被軟化了，然后通過外界的壓力把木質(zhì)素和纖維素融合在一起，同時(shí)周圍的 農(nóng)作物也做相同的工作，進(jìn)而所有的物料被融合一體，溫度降低后形成固體。所以，不需要添加任何輔助物質(zhì)，只要適當(dāng)提高農(nóng)作物秸稈溫度使木質(zhì)素軟化與纖維素結(jié)合進(jìn)而形成顆粒燃料，這樣不僅可以大幅度的減少了加工費(fèi)用，也大大減少擠壓動(dòng)力 [9]。 因此，秸稈擠壓加工就是：將粉碎的小物料由進(jìn)料斗放入成型機(jī)中，隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)物料受到擠壓使物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化，然后憑借成型機(jī)螺桿旋轉(zhuǎn)讓物料受到混合、攪動(dòng)，并且把物料向模頭方向擠壓，使木素粒解體，同時(shí)成型裝置內(nèi)溫度壓力升高，接著物料從一定形狀的?？姿查g排出，從而得到秸稈顆粒燃料 。 章小結(jié) 首先 詳細(xì) 介紹了農(nóng)作物秸稈顆粒成型機(jī)總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行比較，組合對(duì)所設(shè)計(jì)的方案關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。 然后詳細(xì)介紹了秸稈顆粒成型機(jī)的結(jié)構(gòu) ， 最后再對(duì)秸稈顆粒成型機(jī)的原理進(jìn)行闡述 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3章 秸稈顆粒成型機(jī) 主要零件的設(shè)計(jì) 桿的設(shè)計(jì) 桿 結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)螺紋升程和螺槽深度的改變可將螺桿劃分成三種類型：等螺距變深螺桿，等深變距螺桿，變深變距螺桿。本次設(shè)計(jì)選擇的螺桿是等螺距變深螺桿。等螺距變深螺桿是把螺桿每一部分設(shè)計(jì)不同的直徑，這樣才能獲取一定的壓縮比，促使農(nóng)作物秸稈在套筒內(nèi)正常的向模頭方向推壓 傳送。 螺桿的部分結(jié)構(gòu)如圖 3示 [10]。 圖 3桿的部分結(jié)構(gòu) 定螺桿的基本參數(shù) 理想 的擠出機(jī)直徑標(biāo)準(zhǔn)直徑，根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)。通常在擠出機(jī)，產(chǎn)量，以確定螺桿的直徑。飛人雙擠出機(jī)，特別是對(duì)型材的制造，通過一系列的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸出 Q 得出小端直徑 D，由 以上數(shù)據(jù) ，初設(shè)小端直徑為 55毫米，大端直徑為 80 毫米 因此平均直徑為： ( 5 5 8 0 ) / 2 6 7 . 5 m m?? 根據(jù)空間布局，螺桿 長(zhǎng)度初選 230 毫米 m a x m i n 25a r c t a n a r c t a n 6 . 2230??? ? ? 在不同的材料 形狀，與單螺桿的螺紋部分的角度，要求是不一樣的。粉末為 30%，約 17 度到 15 度左右的圓柱材料時(shí)，材料是鉆石。單角或雙螺紋）螺紋角太大，通常 15 度， 這是放電螺旋螺桿設(shè)計(jì)， 17 度角的圓，哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 確定的。 2( c o s s i n c o s )tn ? ?? ? ?(3工作斜角 ? 一般取 15°，由已知條件擠出壓強(qiáng)為 26料口為直徑為 10 毫米，可以計(jì)算出法向力為： 2243 . 1 4 6 7 . 52649 2 9 9 3 ????由公式 3知 ( c o s s i n c o s )29 2 9 9 3 ( c o s 1 5 s i n 1 7 0 . 1 5 c o s 1 7 ) 0 . 0 6 7 521 3 1 8 N mn c pF f ? ???? ? ????桿強(qiáng)度校核 螺桿在運(yùn)動(dòng)過程中受到扭力較大，本文僅考慮在扭矩狀態(tài)下的強(qiáng)度校核。轉(zhuǎn)軸沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)按某個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)確定 循環(huán)應(yīng)力， ，計(jì)算螺桿的應(yīng)力是： 30 3 1 80 08 P ?????式中 T 為 軸所受的扭矩 ， W 為 抗彎截面系數(shù) ， 按照這個(gè)橫截面的形狀 選擇W= 根據(jù)扭力校核可知，滿足設(shè)計(jì)要求 。 機(jī)減速機(jī)的選型計(jì)算 在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)之 下 通常以負(fù)載的參數(shù)，以及電機(jī)和減速器參數(shù)作為現(xiàn)在秸稈壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件的選擇的三個(gè)主要參數(shù)。并且通常先確定它的結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，再確定它的結(jié)構(gòu)負(fù)載力矩作為參數(shù)計(jì)算的兩步。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 定的時(shí)間將 檢查油位， 這是為了防止泄露以及溫度過高，以及溫度變化引起的后果 。 減速器是整個(gè)系統(tǒng)中極其重要的一部分，它能在起到變速功能，保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行 。 它主要有減速比率，平均轉(zhuǎn)速，以及平均負(fù)載力矩等參數(shù)，電機(jī)的選擇也分為多種多樣 需要耐心選擇。 如不適當(dāng)選擇會(huì)造成不可彌補(bǔ)的后果 。 按照新螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)速度的要求 30r/動(dòng)機(jī)的固定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為 1500r/ 總傳動(dòng)比為： 1215003050? 根據(jù)空間的布局，設(shè)置帶輪的傳動(dòng)比為： 因此減速機(jī)的速比 ： 2 150= 1 6 i ?? 圓整后減速機(jī)的速比為 17。 機(jī)選擇原則 1. 電機(jī)的選擇一方面是獨(dú)有電機(jī)的生產(chǎn)特性，啟動(dòng)性能，過載能力的性能要求； 另一方面是初始投資，運(yùn)營(yíng)成本，以及經(jīng)濟(jì)綜合分析能力 。 選擇電機(jī)時(shí) 要綜合考慮，綜合評(píng)價(jià)，選擇最優(yōu)電機(jī)。 2. 電機(jī)功率的選擇通常是一個(gè)電機(jī)選擇的關(guān)鍵，電機(jī)功率是 否合適，通常對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的工作起 到?jīng)Q定性作用，選擇電機(jī)是通常 會(huì)采用實(shí)驗(yàn)法，以及類比法等方式。 3. 電壓交流電機(jī)額定電壓高達(dá)與電壓相同。綜合電力應(yīng)考慮。直流發(fā)電機(jī)與電壓和電源電壓匹配， 110 V 或 220 V 使用。 4. 依據(jù)速度和驅(qū)動(dòng)機(jī)器的生產(chǎn)選擇理想轉(zhuǎn)速 。通過發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 。隨著大機(jī)構(gòu)越來越復(fù)雜。驅(qū)動(dòng)器，更多的損失。因此必須考慮， 電機(jī)根據(jù)運(yùn)行速度 [11]。 5. 電動(dòng)機(jī)的外觀、結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)不是打開、保護(hù)、封閉和防爆的 用通風(fēng)孔起動(dòng)電機(jī)理論。這是一個(gè)好、廉價(jià)和容易得到的東西。中國(guó)的水和鐵和其他碎片。它可以用于清潔干 燥環(huán)境。電動(dòng)機(jī)保護(hù)類型座在露天。它可以防止一個(gè)良好的沙子、水、鐵和其他碎片 ， 或在人們。在馬達(dá)里面 ， 但不是為了防止水分和小人。適用于相對(duì)干燥、無腐蝕哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 和爆炸性氣體條件 ;閉合底座和蓋 ;電動(dòng)機(jī)關(guān)閉和完整。它也是自冷卻 ，風(fēng)扇冷卻 ， 風(fēng)扇冷卻 ， 通風(fēng)和街道照明。 6. 根據(jù)安裝形式選擇相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)：在生產(chǎn)機(jī)械時(shí)應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝的基礎(chǔ)上選 擇電機(jī)安裝。一般來說，價(jià)格越高的水平，垂直 只為簡(jiǎn)化傳輸裝置 垂直深井泵。 7. 工作時(shí)間電機(jī)的選擇根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求和實(shí)際工作的工作。抽樣方法是更為經(jīng)濟(jì)的發(fā)動(dòng) 機(jī)。 8. 所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 機(jī) 輸出扭矩 電機(jī)的輸出扭矩 ： 13181318502 6 N i????機(jī)功率 電機(jī)的功率 p 為： 955095502 6 1 5 0 095504 k ???為了安全起見，電機(jī)的功率為 合考慮 應(yīng)該選擇功率是 5 的設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)是決定軸為軸的結(jié)構(gòu)、尺寸合適的方式，重要的設(shè)計(jì)取決于部分類型的波，大小和固定部件的位置， 考慮到性質(zhì)、方向和負(fù)載分布的大小都是 實(shí)際所要面對(duì)的，而在安裝和運(yùn)輸，以及生產(chǎn)軸坯的時(shí)候?qū)τ诔叽缫矔?huì)有不同的 要求 ，如有必要，一些程序比較優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，根據(jù)軸的一般結(jié)構(gòu)原理： 1. 加工精密度 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1) 精密軸類零件尺寸，軸徑尺寸精密度為尺寸精密度，使用尺寸精密度超。根據(jù)主軸頸直徑尺寸精密度，為了它吧 本雜志在 于相應(yīng)的公差，樓梯的每一步的公稱尺寸都可用于相應(yīng)的公差。 (2) 支撐兩個(gè)軸頸軸承和支撐軸頸通常是精密軸類零件的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該遵守 。此外 ，精密度尚不支持雜志的幾何精密度（元，列）的要求，所以為雜志。直徑的工差范圍應(yīng)該限制在幾何形狀誤差內(nèi) ，必須在公差值有部分。 (3) 軸類零件 (軸、頸、相對(duì)、軸頸、同心、定位 )精度的 一般要求。在徑向支承精密軸系的軸頸上 ， 一般程度為 米 ， 超精密軸 米 。 2. 表面粗糙度 機(jī)械精度后 ， 表面粗糙度和軸的速度也不同。在正常條件下 ， 軸表面粗糙度小點(diǎn) ;軸頸的表面粗糙度更大。折疊磨損是由于磨損過程中使用的常見設(shè)備問題。磨損原因 ， 但主要原因是使用金屬晶體金屬的特點(diǎn) ， 盡管性別差異在拒絕 (變形、視線不能修復(fù)、磨損、耐沖擊鋼球壓力 )中 ， 由于粘著磨損、磨粒磨損、磨損、 ， 不 僅可以看到人們的高溫、高躍遷、產(chǎn)生等有利條件。然而 ， 大多數(shù)時(shí)間他們已經(jīng)磨損 ， 導(dǎo)致機(jī)器停止。 當(dāng)軸扭變形量計(jì)算時(shí)，檢查軸的扭轉(zhuǎn)剛度，每米軸扭轉(zhuǎn)角測(cè)量。機(jī)械工作的績(jī)效和影響對(duì)內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的扭轉(zhuǎn)角度的扭轉(zhuǎn)變形精密度太大，右邊的關(guān)閥時(shí)間效應(yīng)對(duì)起重機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)角 的影響，在軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)軸起來和風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)，大軸的扭轉(zhuǎn)剛 [11]。 選取軸的材料和熱處理方法：軸承的材料選擇是 45 鋼，通過相應(yīng)的調(diào)整材質(zhì)的處理，其硬度 40。 徑 確定 初步估算軸的直徑： 30m in （ 3 軸承選擇的材質(zhì)是 45 鋼， 范圍為 103擇 為 120，高速軸承的功率 P=5300 / m 。 代入數(shù)據(jù) ： 3m i n 0 . 51 2 0 1 4 . 2 m ? ?考慮到安全以便找到 30 毫米標(biāo)準(zhǔn)直徑的緣故外軸伸開鍵槽。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 系部件包括一對(duì)左側(cè)進(jìn)入山谷考慮軸承的最小直徑 ，為了使用 30毫米的結(jié)構(gòu)。 的受力分析 然后再畫出桿的受力分析圖 ， 桿的受力分析是指桿受到各種力的作用所產(chǎn)生的分析圖 ， 這對(duì)于我們的桿設(shè)計(jì)起到了很重要對(duì)的作用 ， 桿對(duì)的受力分析 ， 如圖 3示。 圖 3的受力圖解 計(jì)算支座反力： 1. 作用于帶輪上的圓周力 ： 22 2 1 0 . 2 9 8 2 3 . 2 0 2 5d ?? ? ? 2. 作用于帶輪上的徑向力： t a n 2 0 8 2 3 . 2 t a n 2 0 2 9 9 . 6 ? ? ? 3. 計(jì)算在水平面上的反力： 122 9 9 . 6 1 4 9 . 8 N ? ? ? ? 4. 計(jì)算在垂直面上的反 力 ： 128 2 3 . 2 4 1 1 . 6 N H ? ? ? 計(jì)算彎矩： 1. 計(jì)算水平面上的彎矩： 11 1 1 4 9 . 8 0 . 0 8 5 1 2 . 7 3 N L? ? ? ? ? ?22 2 1 4 9 . 8 0 . 1 2 5 1 8 . 7 2 N L? ? ? ? ? ?21 3 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 . 計(jì)算垂直面上的彎矩： 11 1 4 1 1 . 6 0 . 0 8 5 3 5 N L? ? ? ? ? ?22 24 1 1 . 6 0 . 1 2 55 1 . 4 5 N L??????2. 計(jì)算合成彎矩： 22225 1 . 5 4 1 8 . 7 25 4 . 7 4 N M??????4. 計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 95509 5 5 0 0 1 8 N ???計(jì)算截面當(dāng)量彎矩 ： 2 2 2 2( ) 5 4 . 7 4 ( 0 . 6 3 . 1 8 ) 5 4 . 7 N T?? ? ? ? ? ? ? 取應(yīng)力校正系數(shù) 。 繪制輸入軸的負(fù)載分析圖 ， 如圖 3 示 。 圖 3的負(fù)載分析圖 判斷危險(xiǎn)截面和校核判斷危險(xiǎn)截面如上計(jì)算所得安裝在皮帶輪座上的危險(xiǎn)斷面。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 彎扭合成強(qiáng)度校核 軸在負(fù)載時(shí)受到很多力的作用 ， 各種各樣的力會(huì)產(chǎn)生不同的影響 ， 在不同方向 ， 軸所受的力也不同 ， 因此軸大概可以分為以下幾種力 ， 軸在應(yīng)力作用下旋轉(zhuǎn)、剪切和脈沖， 因此以下要分析軸承所受的應(yīng)力 ，查閱資料選擇公式 ， 選擇 ，軸承的應(yīng)力公式為： 223()5 4 . 70 . 1 0 . 0 2 53 M P ?????式 中 M 為 軸所受的彎矩 ， T 為 軸所受的扭矩 ， W 為 抗擊彎曲的橫截面系數(shù) ，按照橫截面的形狀特點(diǎn)，選擇 W=? ?1 ??為 對(duì)稱循環(huán)過敏 。 前 面 選 擇 的 軸 承 的 材 質(zhì) 為 45 鋼， 經(jīng) 過 調(diào) 整 處 理 后 ， 已知? ?1 6 0 M P a?? ? 。 由于 ? ?1 ??? ， 所以符合條件 。 帶選型計(jì)算 皮帶傳動(dòng)，一個(gè)驅(qū)動(dòng)到緩沖洗可以顯示大軸距離和低成本，傳遞功率，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)床傳動(dòng)。摩擦帶驅(qū)動(dòng)能量過載滑動(dòng)，比噪聲大，但不允許在同一時(shí)期傳送；皮帶傳動(dòng)，負(fù)載變化幾個(gè)高速驅(qū)動(dòng)的發(fā)射功率和噪聲。 疊 平型帶傳動(dòng) 在工作上與一些表面光滑，與傳輸開放之間輪表面的摩擦輪扁帶， 會(huì)在驅(qū)動(dòng)軸上發(fā)生交叉運(yùn) 動(dòng)和半交叉運(yùn)動(dòng) 。 在不同位置旋轉(zhuǎn)的是驅(qū)動(dòng)軸，依據(jù)其旋轉(zhuǎn)方向的不同會(huì)極易滑動(dòng)，驅(qū)動(dòng)之間通常會(huì)轉(zhuǎn)換。 平帶、織物、尼龍帶和高速帶是最常用的品種。高強(qiáng)度 ， 功率范圍的轉(zhuǎn)換。編織是柔韌但有點(diǎn)放松。高強(qiáng)度 ， 不易松平尼龍。截面 ， 選擇任何長(zhǎng)度 ， 膠水 ， 縫合或金屬 ， 連接到一個(gè)帶輪。。它主要適用于高速傳輸。這種傳送帶經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 ， 有利于節(jié)省成本 。 疊 三角帶傳動(dòng) 適用于三角皮帶輪的罐壁摩擦傳動(dòng)帶和內(nèi)罐式的實(shí)現(xiàn)。三角 形的個(gè)數(shù)，通常有與之對(duì)應(yīng)的數(shù)的類型。 體積小，運(yùn)行平穩(wěn)，傳動(dòng)相對(duì)平靜是皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 。三角帶短傳動(dòng)中心的應(yīng)用，大傳動(dòng)比在垂直漸變的情況下哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 以做得更好。此外，三角形的數(shù)量，故障不是意外。三角形最常見的一種，三角膠帶層，層 ，它是強(qiáng)大的，它使環(huán)形束帶帶層與層。從壓縮和彎曲的壓縮層 抵抗強(qiáng)烈反彈的時(shí)間，主要是加強(qiáng)強(qiáng)度帶層的影響。標(biāo)準(zhǔn)三角膠帶長(zhǎng)度。此外，另一種靈活，三角形，三角形膠帶相同的截面尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，它不是長(zhǎng)度的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，安裝和嚴(yán)密，損 害當(dāng)?shù)亟粨Q和平穩(wěn)定，如三角膠帶比強(qiáng)度。該模型的建立三角帯常多根 使用旋轉(zhuǎn)區(qū)小和工作結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)，帶輪的大小和根數(shù) [12]。 疊 同步齒形 這是一種特殊的帶傳動(dòng)。它是由牙齒的形狀，表面制成相應(yīng)的牙齒的形狀，和皮帶輪。嚙合過程的傳輸同步齒形通常是伴隨著在包覆氯乙烯或用橡膠加鋼絲強(qiáng)力層，必須為圓柱帶節(jié)線的標(biāo)稱周長(zhǎng)。 與一般皮帶傳動(dòng)同步齒廓傳動(dòng)特性比較： 1. 鋼絲線接地板變形后的電流與齒廓和主節(jié)不隨皮帶輪發(fā)生變化，相對(duì)滑動(dòng)率比恒定，且準(zhǔn)確； 2. 齒形采用 薄層高速位置，用于驅(qū)動(dòng)時(shí)的速度為 40 米 /秒，最大傳動(dòng)比為 10，傳動(dòng)效率 98%； 3. 結(jié)構(gòu)緊湊，耐磨性好； 4. 由于預(yù)拉力小， 承載能力 也較小； 5. 制造和安裝的要求非常高的精密度和嚴(yán)格的中心，所以成本較高。正時(shí)皮帶的要求，特別是用于傳輸?shù)膱?chǎng)合，如計(jì)算機(jī)，外部設(shè)備，電影，視頻和紡織機(jī)械。 帶傳動(dòng)的功率損失有： 1. 摩擦傳動(dòng)的損失，在工作中，由于對(duì)車輪和彈性滑動(dòng)的相應(yīng)位移兩者之間的牽引力，速度和損失和規(guī)則驅(qū)動(dòng)的彈性膜的 1%間。厄 恩斯特的下滑， 通常超載會(huì)導(dǎo)致工作情況的不穩(wěn)定，以及工作效率的減少，更會(huì)嚴(yán)重影響壽命 。滑動(dòng)損失 會(huì) 松散側(cè)牽引增加的彈性極限增加。 2. 在運(yùn)行過程中 ， 摩擦帶多次被拉在皮帶上 ， 造成帶材的摩擦功率損失。傲慢和厚度和牽引輪直徑是內(nèi)耗的損失。這是很容易減少 ， 和內(nèi)部摩擦損失可以減少。 3. 帶和滑輪和粘附 v 楔離開槽摩擦側(cè)。 4. 空氣與高速運(yùn)行的損失，由空氣的功率損耗的操作。 空氣的摩擦阻力也會(huì)給系統(tǒng)帶來功率損失，因此選擇皮帶的時(shí)候應(yīng)該選擇面積小，而且又窄的皮帶，減少抗風(fēng)性。能夠使得系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，又能減少能耗 。 摩擦傳動(dòng)的控制可以有效的減少能 量的損失 ， 這樣能夠有效減少能源的消耗 ，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失 。 5. 其他的功率損失由摩擦軸和牽引架之間的摩擦 。皮帶效率損失約80% - 98%下變速器的設(shè)計(jì) 選型。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 帶傳動(dòng)的功率 1. 皮帶打滑在工作時(shí)，由于有差異，與兩側(cè)張力相應(yīng)的差異，具有彈性變形的車輪打滑、速度、皮帶和傳動(dòng)輪的損失。平穩(wěn)滑行，一般是 1%重型滑軌， 系統(tǒng)的效率會(huì)下降尤其是在一些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)極度不穩(wěn)定的情況下 ， 為了增加穩(wěn)定性以減少不確定性 。 彌補(bǔ)損失和 松散的張力差增加，以減少?gòu)椥阅Ａ吭黾印? 2. 在摩擦的重復(fù)膨脹中 ， 隨著吉德在內(nèi)耗中的內(nèi)耗 ， 內(nèi)耗、磁盤的厚度小于 壓降 ， 減少摩擦。 3. 工作和滑輪的粘附和 v 和楔離開槽，側(cè)的摩擦。 4. 在高速電阻損失，通過風(fēng)的能量損失。損失和速度的平方成比例。所以，高速傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減 少面積，通過盡可能薄 ， 輪輻有光澤的表面，如橢圓表示 或者平滑性以增加 抗風(fēng)性。 5. 皮帶的傳動(dòng)效率大概是九成到八成之間，軸承摩擦損失將是一個(gè)損失功率的重要的原因 。在設(shè)計(jì)范圍內(nèi) ， 電氣選擇和電氣傳動(dòng)的穩(wěn)定性。顯示緩沖清洗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用靈活、過載顯示靈活。皮帶輪電動(dòng)機(jī)的參考類型原理是擠出機(jī)電機(jī)時(shí)間的功率調(diào)節(jié)器 [13]。 確定計(jì)算功率 工作過程中參照機(jī)械設(shè)計(jì)手 冊(cè)，并控制工作情況 1 . 2 1 1 . 2 k W? ? ? ?c a P 選擇皮帶類型 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)， 選擇使用 A 型。小帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證轉(zhuǎn)速的確定初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 算傳送帶速率 。 116 0 1 0 0 03 0 3 06 0 1 0 0 00 .4 m /????????帶速符合條件。 計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑 參考空間的尺寸大小，初步選擇帶輪的直徑是 30 毫米 確定 V 帶中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 初定中心距 0 500m 計(jì)算帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由式計(jì)算可得 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 1 2200()2 ( ) 4 1 2 m d a d ?? ? ? ? ? 實(shí)際中心距和變動(dòng)范圍 按式計(jì)算實(shí)際中心距 00 5 3 0 m ? ? ?即中心距變化范圍 375 毫米 米。 驗(yàn)算小帶輪包角 由式可得 1 2 15 7 . 31 8 0 ( ) 9 0a? ? ? ? ? 支撐軸自鎖性校核 在工作過程中，采用梯形螺母自鎖。 螺紋升角： 6a r c t a n 3 . 7 729mm ???? ? ?????? 當(dāng)量摩擦角： 0 . 1 4a r c t a n 8 . 2 4c o s 1 5v? ??? ? ?????? 因此 ? ＜ v? ，符 合自鎖條件。 工作圈數(shù)校核 螺紋螺距 6