青饲料切割机的设计.doc

0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，联系青饲料切割机的设计摘 要: 一种青饲料切割机,由装在同一传动轴上的破碎,切碎两种功能的机构构成.破碎机构主要由刀齿板、切刀、刮刀及辊筒构成.加工块茎类物料时,经刀齿的划割,切刀的切割,刮刀的进一步破碎,完成加工过程;同时,可利用切碎机构加工藤蔓、杆叶类青饲料;并采用辊压轮对藤蔓进行自动进给.拆下破碎部件,换上磨碎齿板,又可作为薯类淀粉初加工机具.因此,既能满足青饲料加工要求,又能加工薯类淀粉,适应农村养殖业的需要.关键词: 破碎、切碎、切刀、辊筒、辊压轮Green fodder cutting machine designAbstract：A green fodder cutting machine ,by the same equipment on the drive shaft broken, shredding function of the two bodies constituted . Broken bodies is main made up of plate cutters, machetes, blade and roller. Tuber processing materials, with the cutter tooth is removed, the cutter cutting, scraping further broken completed processing . Meanwhile, it will use the sap processing shredding bodies, leveraged leaf green fodder,and using roller round to get the sap Automatic Feed . Broken parts removed and replaced teeth grinding plate, and could serve as the beginning of potato starch processing machines , Therefore, it can satisfy green fodder processing requirements, while potato starch processing, aquaculture 1industry suitable to rural needs .Key Words：Breakers;Shredding;Cutter;Roller ;Rolling wheel1 前言目前的饲料加工机具，一般采用一片或多片刀片，在旋转过程中将饲料切碎；对于块茎类饲料的加工，则用磨齿片将饲料磨碎。

前者满足了藤蔓，杆叶状饲料的加工；后者可对块茎块根类饲料的加工作为一般青饲料的加工，已是可行的了，但加工后的物料中，浆状体比较多，粒度细小，对块茎类物料的加工，这种情况尤为突出，不利现在推行的青储饲料技术的应用青储饲料工艺对原料的要求，往往要使切碎或破碎后的饲料保持较好的粒状，特别对含淀粉高的薯类青饲料，要求在加工中尽量减少浆状体，更有利于发挥青储饲料的效益本设计的目的是提供一种可将块茎，块根类青饲料，一次加工成块粒状的青饲料切碎机；同时具有藤蔓，杆叶类青饲料的切碎机构；还可较方便地更换上磨碎齿板，作为薯类淀粉加工的多功能机具本设计是利用破碎辊筒上的齿、刀部件，配合作用，减少对物料的挤压、碰撞的机会，降低了块茎类饲料加工的浆状体；同时在加工藤蔓、杆叶类饲料时采用辊压轮进给，大大提高了送料时的人身安全；加之同破碎机构安装在同一传动轴上的切碎机构即可完成块茎、块根类青饲料的加工，又可同时加工藤蔓、杆叶类饲料不但简化了设备，又避免了采用不同的传动轴，共用同一动力，操作使用时的麻烦破碎辊筒上的刀齿板、切刀、刮刀可拆下，换上磨碎齿板，又具有薯类淀粉加工能力因而它有结构简单，适应性强的特点，能充分满足农村，特别是山区农村推广 [1]。

2 总体设计2.1 方案的筛选通过查阅资料，最后选定了四种参考方案，具体有卧式切割机，立式切割机，卧式辊筒切碎机，卧式多功能切割机四种方案 方案一是最常见的卧室切割机，砍刀片装在电动机的主轴上，通过电动机提供给刀片的旋转运动来切割青饲料，但是缺点是不能切割块茎类饲料，同时刀片为直刃砍刀，消耗功率大，振动也大方案二是立式切割机，优点是结构紧凑，占用空间小，缺点与方案一一样，对能切割饲料的种类有限方案三是卧式辊筒破碎机，有点是能很好切割块茎，辊筒上的刀片拆卸也很方便，缺点是不能切割藤蔓类青饲料，所以他的使用也受到了很大的限制2方案四是卧式多功能切割机，优点是即能切割藤蔓类，又能切割块茎类，缺点是，该设计在为了完成切割块茎的目的是，过多装入转动刀片，在拆卸刀片时，非常不便，并且过多的刀片也增加产品的成本通过分析以上四种方案，吸收各自优点，得到一个即能切割藤蔓类青饲料，又能切割块茎类青饲料的多功能青饲料切割机并在设计中，增加了藤蔓类物料的自动进给机构，以提高工作安全性方案示意图如下1．电动机 2. 皮带轮防护罩 3. 防护罩 4. 进料斗 5.进料槽 6.机架 7. 出料槽图 1 青饲料切割机方案示意图Figure 1 Green fodder cutting machine solution schemes青饲料从 5 进料，进加工处理以后从 7 出来，在加工过程中通过 2 个辊压轮的相互挤压使青饲料前进，并且通过控制轴的转动速度控制青饲料的切割长度。

2.2 实现原理介绍该机主要由传动轴Ⅰ和装在其一端的 V 带轮，装在其中部的破碎辊筒和切碎刀盘，装在其一端的变速锥齿轮和传动轴Ⅱ上的变速锥齿轮和直齿轮及进给轴Ⅲ、Ⅳ，装在支撑固定它们的机架下部的电动机，主动轮及传动皮带，加之安装在机架上的喂料台，进料斗，机壳等构成，要点是破碎辊筒的滚动面上安装了由刀齿板，切刀，刮刀组成的共同完成对块茎块根类青饲料破碎的破碎机构，切碎机构由安装在传动轴一端的切碎刀盘及其上的动刀片，加之固定在机架相应位置上，能在刀盘转动过程中，与动片3构成剪切动作的定刀片构成为使破碎和切碎能同时进行，把破碎辊筒，切碎刀盘装在同一传动轴上传动轴安装在机架上，动力由机架下部的电动机及其主动轮，通过皮带传给安装在传动轴一端的从动轮，驱动传动轴运转使安装在中部的破碎辊筒及其切刀盘工作机架上靠切碎刀盘一侧，制作了切碎机构喂料台、自动进给辊压轮及刀盘罩；位于传动轴中部的破碎辊筒上，装有机壳和进料斗，二者用小螺杆连为一体；主动轮与从动轮间套有皮带防护罩；机架下部制作了切碎，破碎物料的出料斗其中，喂料台，刀盘罩、机壳、进料斗、皮带防护罩，出料斗均连接固定在机架上破碎辊筒上的刀齿板、切刀、刮刀等用螺钉固定在滚筒的滚动面上，且使刀齿板和切刀有 5-10 度的螺旋角。

这样，就够成一个青饲料切碎机若要作为暑类淀粉加工设备，则可将磨碎齿板替换下破碎辊筒上的刀齿板，切刀和刮刀磨碎齿板能在辊筒的旋转力带动下，将薯类打磨成浆体，达到加工淀粉的目的 [2]使用时，将藤蔓、杆叶类青饲料放在喂料台上，由辊压轮自动将料送入刀盘罩内，动刀片随刀盘的旋转和固定在机架上的定刀片配合，将物料切碎块茎、块根类青饲料则丛破碎辊筒机壳顶部的进料斗送入；在辊筒的旋转力作用下，物料先被刀齿板上的刀齿划割成条，随即由切刀切削下来，再经刮刀进一步破碎，切碎或破碎后的物料从出料斗送出即可满足青饲料加工要求传动原理如图 1 所示1.电动机 2.小 v 带轮 3.v 带 4.大 v 带轮 5.轴承座 6.破碎辊筒 7.主轴Ⅰ 8.切碎刀盘 9.动刀片 10.小锥齿轮 11.大锥齿轮 12.小圆柱齿轮 13.大圆柱齿轮 14.换向圆柱齿轮Ⅰ 15.换向圆柱齿轮Ⅱ 16.传动轴Ⅱ 17.传动轴Ⅳ 18.传动轴Ⅲ 注：图中箭头表示各轴的转动方向图 2 传动原理简图Figure 2 Transmission principle diagram42.3 整体传动比的分析计算在本设计中，考虑到实际情况，主轴转速在 400r/min 为宜。

以下为具体计算分析过程因为设计任务提供的电动机是 1500r/min、功率是 0.55kw根据带轮传动比的要求（一般传动比在 2～4 为宜）现选传动比为 3.9则主轴转速为=1500r/min/3.9=384.6r/min ( 1 )1n现初步选择辊压轮的直径为 40mm，对切削的物料长度定为 10mm现在来分析主轴Ⅰ到传动轴Ⅲ、Ⅳ之间的传动比此处已删除常不是对称循环变应力 [13]为了考虑两者循环特性不同的影响，引入折合系数 ，则计算应力为M ————轴所受的扭矩，单位为 N·mm;T ————轴所受的扭矩，单位为 N·mm;W —————轴的抗弯截面系数，单位为 ，m3此处 W 0.1 ；d3[ ] —————对称循环变应力时的轴的许用弯曲应力，由文献[1]1表 15-1 查得 45 调质[ ]=60Mpa;1由以上计算可知轴的设计是安全的 [12]4.2.2 调心球轴承的寿命计算5图 17 调心球轴承受力分析Figure 17 Self-aligning ball bearing stress analysis1. 由轴的校核已计算出两轴承在水平面与垂直面上的两个力轴承径向力 N48.175.4.3722211 NVHrFN608622. 求两轴承上的计算轴向力 和1a2N9432.1.473.01rdeN6682F因为 Ne48.73651raF所以 =750.86N342.1659.48.765.001arYF因为 =e3.4.682ra所以 N9384.16.29.1022 arYP因轴承运转中有轻度冲击载荷,按文献[14]表 13-6 查得 [14],取2.1~0pf1.2pf则 N03.91.867501N422P4. 验算轴承寿因为 ,所以按轴承 2 所爱力大小进行验算 21由参考文献[1]式（13-5）有( 43 )hPCnLh 10536326 428.)9.10(.840)( 6显然远远大于切割机的使用寿命 ,所以选用的轴承是合理安全的。

5 切刀的设计5.1 切刀的设计5.1.1 切刀材料一般采用经过热处理的 T9 碳素工具钢或锰钢在此选 T9 工具钢 [15]5.1.2 对切刀的要求良好的切刀（或称切碎器）应满足下列要求：切割质量高，耗用动力小，结构紧凑，工作平稳，安全可靠，便于刃磨，使用维修方便 [16]5.1.3 选用或设计刀片时应满足的要求刀片在设计和选用时应满足下列三个方面的要求，即① 钳住物料，保证切割；② 切割功率要小；③ 切割阻力矩均匀 [17]5.1.4 刀片刃口几何形状及常用刀片形状切刀的刀刃有直线型与曲线型几何形状，如图 17 所示图 18 各几何形状刀刃Figure 18 The geometric shape the blade在本次设计中选用（c ）外曲线刃口刀 进行滑切5.1.5 刀的滑切与正切分析切割机械工作时，功耗的大小与切刀的工作方式以及刀片的特性参数有关，切刀的工作方式有滑切与正切之分当按滑切工作时，切割阻力小，容易切割，切割时省力，功率消耗也小当切刀按正切方式工作时，切割阻力大，切割困难，功率消耗也大下面仅讨论本刀具用到的滑切原理 [18]图 18 为切刀滑切示意图。

7图 19 切刀滑切示意图Figure 19 Cutting knife slide cu。