xx型xx機
北京xx
200x年x月
第一章設計任務
1.1 目的及意義
1.2 應用範圍
1.3 基本引數及效能指標要求
1、 基本引數
- 產量：120 kg/h～240kg/h（顆粒產品最大直徑23mm）
- 整機質量：≤600kg
- 適合於電動機及柴油機兩種動力輸入，且便於移動轉移。
2、 效能指標
- 能耗指標：
- 雜訊：≤93db（a）
1.4 設計計畫及進度安排
2023年6月～2023年12月：收集資料，智財權諮詢及專利申報；
2023年1月～2023年6月：裝置方案論證、控制方案及樣機設計；
2023年7月～2023年8月：配套技術研究及關鍵部件試製；
2023年9月～ 2023年11月：樣機試製、樣機試驗、除錯；
2023年12月：樣機試驗、總結。
第二章總體設計
2.1 技術要求及設計思想
其特點是：
2.2 確定技術引數及工作原理
2.2.1 裝置結構組成
2.2.2 技術引數確定
第三章結構設計
3.1 如：壓縮成型系統設計
3.1.1系統受力分析
壓縮成型系統主要有主軸、環模和壓輥組成。顆粒在壓模與壓輥之間的擠壓下完成，其擠壓過程見下圖；
圖3-1 壓模與壓輥受力分析
1.壓模 2.壓孔 3.壓輥
根據物料在擠壓過程中所處的狀態不同，可將其分為三個區段:供料區、壓緊區和擠壓區。
供料區：在此區,物料除受離心力外，基本上不受外力作用，處於自然狀態。
壓緊區：隨著模、輥的旋轉，物料受模、輥的擠壓作用，物料之間產生相對移動，空隙逐漸減小。在模、輥鍥形夾持下，物料向前移動速度加快，即壓力逐漸加大，物料之間也產生一定的連線和變形，密度增大到接近1.
0g/cm3.
擠壓區: 在此區,擠壓力急劇增大，物料間進一步靠緊和鑲嵌，物料間的接觸面積增大和聯結增強。當擠壓力增加到能夠克服模孔對料粒的摩擦力時，具有一定密度和聯結力的物料被擠進模孔，經過模孔一段長度的飽壓形成顆粒。
這一區段物料將產生彈性、塑性組合變形。壓出之後的物料密度可達0.8 g/cm3～1.
4g/cm3。
為使物料在模、輥轉動作用下壓製成顆粒，必須具備兩個條件：一是模、輥要把物料攫入變形區，二是壓輥對物料的擠壓力大於模孔內物料對料柱的摩擦阻力。
在物料壓粒過程中，物料被模、輥攫入主要靠模、輥表面與物料的摩擦。為了便於研究，將變形區內靠近攫入弧的一小段粉料做為脫離體來分析受力狀態。如下圖：
圖3-2變形區一小段脫離體的受力分析
引壓輥表面a點的切線和壓模內表面a1點的切線交於c點，∠aca1=α-β，稱為攫取角。
從圖3-1可知，對物料作用有兩個力，壓輥壓力p和環模內表面的反力r，阻礙物體進入變形區的力為 psin(α-β)
攫取物料的力為 fcos(α-β)+t=fpcos(α-β)+f1r
欲使物料被攫入變形區而不被滑出，則必須滿足
f1r+ fpcos(α-β)≥psin3-1）
式中，f1=tgφ1 壓模與物料間的摩擦係數
f=tgφ 帶槽溝壓輥與物料間的摩擦係數
α 物料對壓輥的包角
β 與壓輥壓模有關的角
而r=p cos(α-β)+f psin(α-β)
若f1 =f
整理後得到攫入條件3-2）
從（3-1）式可以看出，攫取角α-β與摩擦係數f成正比。物料的成分不同，摩摖係數也不同，因此其攫取角也不同。
模孔中的物料在軸向壓應力為，則根據沿孔向無變形和廣義胡克定律可求的物料徑向壓應力3-3）
式中，——模孔內物料徑向應力
——物料的泊松比
從上式可知，作用於物料在軸向壓應力為作用於物料徑向壓應力的倍。對任何物料＜0.5， 故＞。
壓模模孔除承受徑向壓力外，同時還承受由徑向壓力而產生的切向摩擦力f（f=fp，f摩擦係數，p為徑向壓力）。
沿模孔取出一段物料進行分析，如下圖
圖3—3 模孔受力分析
綜上所述，可得：
1、增大摩擦係數f，減小模孔半徑r0，衰減速度加快，意味著物料在模孔內的飽壓過程縮短，物料成型性變差。反之，減少摩擦係數f，增大模孔半徑r0，衰減速度減慢，表明物料在模孔內的飽壓過程延長。由此得出：
設計壓模時模孔r0不應過小，同時將模孔加工光滑，以減小摩擦係數f，提高成型效能。
2、影響物料壓制過程的不只是摩摖係數f，反映物料縱橫向變形的物料泊松比也是乙個重要的特性引數。
3、壓模厚度h不是隨便選定的尺寸，其大小直接受模孔半徑r0所要求的顆粒密度以及物料特性的制約。
試驗表明，隨著模孔深度（即壓模厚度h）增大，顆粒產量明顯降低，耗能增加，顆粒硬度提高，因為隨著模孔深度加大而摩擦面成正比增加。為了獲取較好製粒效能，使產量和質量處於最佳狀態，對每種物料都有比較適宜的長徑比（模孔深度h與孔徑d的比值）。因此，根據玉公尺秸稈的特性和需要的加工產品的要求密度。
經過大量的實驗，確定模孔直徑d=23mm，模孔深度h=83mm。
3.1.2環模的設計
環模是成型系統的主要部件，其質量對產量和顆粒質量有很大影響。環模的設計圖如下：
圖3—4溝槽式環模設計圖
1、環模直徑和環模有效壓制寬度以及壓輥直徑的確定
a、環模直徑和有效寬度是環模的主要引數
首先根據國內外壓縮成型製粒機引數及優先數列確定環模直徑為510mm;參考飼料加工機械顆粒成型機以及目前市場上使用的秸稈壓塊機的功耗，確定成型工段相對功率為12kw；根據等有效壓制面積等功率之比值(一般14 cm2/kw ～22cm2/kw),確定環模有效寬度23mm(有效寬度是指環模中間與壓輥接觸部分)。
b、壓輥直徑的確定
它是通過環模和壓輥之間相互的擠壓力，克服物料通過模孔的阻力，從而達到製粒的目的。相同環模下，壓輥直徑越大，環模和壓輥之間型成的三角擠壓範圍越大，越利於擠壓作用。根據經驗確定壓輥外徑與壓模內徑比為0.
475, 再經過多次試驗圓整後確定壓輥直徑為110mm。
2、與環模孔相關的各引數的確定與作用
a、環模壓縮比i=l/d，它是反映顆粒擠壓強度的乙個指標。壓縮比越大，擠出的顆粒越結實。所以環模模孔d確定，即在環模壓縮比i一定的條件下，環模的有效厚度l=i*d就確定了。
b、環模工作面積 s=π*d*h3-4）
環模製粒機的設計功率和環模工作面積成正比，因此功率一定的製粒機，一般環模直徑d和環模有效寬度h成反比，由於本機器的產量要求，為保證環模出料均勻，選擇環模有效寬度為23mm，環模內徑為344mm。
c、環模開孔率s1/s3-5）
式中s1 為所有孔的總面積，s1=,n為模孔的個數，r0為模孔的半徑。
s 為環模工作面積
本設計採用的單排溝槽式模孔的直徑為23mm，均部圓周41個。溝槽的寬度為23mm。由上面的公式可得到環模開孔率約為71%。
d、粗糙度
粗糙度也是衡量環模質量的重要指標。在同樣的壓縮比下，粗糙度越大，顆粒擠出阻力越大，出料越困難，過大的粗糙度也影響顆粒表面的質量。但過低的粗糙度又會增加成本，在多次試驗後最終確定粗糙度值為3.
2μm。
3.1.3主軸的設計
根據軸的載荷情況可分為轉軸、心軸、傳動軸三類。轉軸承受彎矩和轉矩；心軸只承受彎矩，不傳遞轉矩；傳動軸主要承受轉矩，不承受或只承受較小彎矩。由設計知主軸主要傳遞轉矩，為典型的傳動軸。
1、選擇軸的材料
軸的材料主要採用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感性較小，所以應用較為廣泛。45號鋼等優質中碳鋼是直軸最常用的材料。
由於該軸主要承受轉矩，查手冊知選用45號鋼。
2、計算軸徑
該軸用圓鋼車製。因為傳遞轉矩主要靠軸的近表面材料，所以空心軸比實心軸在材料的利用上較為經濟，但加工費用較高。所以本軸仍採用實心軸。
按扭轉強度計算只需知道轉矩大小，方法簡單。已知該軸主要是傳遞轉矩，可以只按軸所受的轉矩進行計算。
扭轉強度條件為：
3-6）
式中：t――――軸傳遞的轉矩，nmm，；
wt――――軸的抗扭介面係數，mm3；
p――――軸傳遞的功率，kw；12 kw
n――――軸的轉速，r/min；63.5 r/min
――― 軸材料的許用切應力，mpa。
對實心軸，，則主軸軸徑選擇的計算公式為：
3-7）
上式中：
d――――軸的直徑，mm；
t――――軸傳遞的轉矩，nmm，；
p――――軸傳遞的功率，kw；
n――――軸的轉速，r/min ；
a――――係數,；
由各部分所承受的載荷確定各部分的尺寸。其中軸的輸出功率一端驅動壓輥轉動，另一端驅動環模轉動，其中驅動壓輥轉動消耗的功率較大為pm
pm = p ⅹ 1/3 = 4kw3-8）
電動機轉速n1=960 r/min。減速器減速比i=15.1則傳動軸的轉速為，
3-9）
則主軸徑為：
3-10）
3、主軸的總體結構設計
由設計條件得知，該軸主要是傳遞轉矩。其詳細的設計結構如圖3-10所示。最小軸徑為安裝聯軸器處的直徑，結合聯軸器的軸徑選此軸為40mm，結合軸各段的作用選擇各段的尺寸。
安裝齒輪段的軸徑為50mm，長度為25mm。參考軸承的規格確定軸承段的軸徑為45mm，長度為68mm。軸承右端有軸肩故其軸徑為50mm，長度為50mm。
齒輪左端有軸肩定位故其軸徑為50mm，長度為50mm。中間軸徑為47.5mm，長度為70mm。
圖3-10 主軸設計圖
3.1.4壓縮成型系統的校核
壓縮成型系統的校核主要為模孔強度的校核和主軸的校核。
1、模孔強度的校核
由圖3—3 模孔受力分析知作用於物料在軸向壓應力模孔徑向壓應力模孔切向摩擦力均按指數規律沿模孔長度變化。在壓模內表面處達到最大值，以後逐漸衰減，到模孔末端達到最小值。所以只要滿足物料作用於內表面的軸向壓應力和徑向壓應力小於材料的許用應力即可。
經過試驗所選模孔壁厚t滿足要求。
設計計算說明書
目錄第一章總說明書 3 1.1設計題目 3 1.2 設計目的和任務 3 1.3 路線起訖點 3 1.4 技術標準 3 1.5 設計要點 5 1.6 道路選線的一般原則 5 1.7 選線定線依據 6 第二章平面線形設計 6 2.1 說明 7 2.2 路線平面要素設計 7 第三章縱斷面設計 10 3.1...
設計計算說明書
一課程設計書2 二設計要求2 三設計步驟2 1.傳動裝置總體設計方案3 2.電動機的選擇4 3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比5 4.計算傳動裝置的運動和動力引數5 5.設計v帶和帶輪6 6.齒輪的設計8 7.滾動軸承和傳動軸的設計19 8.鍵聯接設計26 9.箱體結構的設計27 10.潤滑密封...
設計說明書格式
課程設計說明書撰寫格式暫行規範 為了保證課程設計質量，特制定本規範。計算說明書 或 要求封面統一格式列印，其餘部分可以手寫，也可列印。若為列印稿，其版面要求 a4紙，頁邊距 上2cm，下2cm，左2.5cm 右2cm 字型 正文宋體 小四號 行距 固定值20 頁碼 底部居中。手寫時要求採用學校統一規...