2、153.2.3 电机功率163.3 传动方案的选择174 X1500型双轴撕碎机主要零件的设计计算194.1 主轴的相关设计、计算与校核194.1.1 主轴的设计194.1.2 主轴的强度校核214.1.3 键的强度校核234.1.4 主轴的临界转速244.2 刀具的平衡计算274.3 篦条的计算与设计304.4 轴承计算与选择31结 论34参考文献35致 谢37本科论文摘 要在当今社会，随着我国经济的高速发展，我国的房地产和基础设施建设都得到了突飞猛进的发展，因此产生了大量的建筑垃圾，已经有越来越多的城市被建筑垃圾所包围，土地和环境的问题变得越来越严重，本课题在充分调研双轴撕碎机的发展现状及

　　3、趋势，结合专业实习企业背景，针对现阶段撕碎机存在的缺点，设计了X1500型双轴撕碎机。本文主要分析了双轴撕碎机的工作原理，并进行了整体设计。对X1500型双轴撕碎机的主要部件，包括机架、电机、撕碎机主体等，完成了结构设计、工艺分析和选材，并完成了传动部分设计。运用计算机辅助设计软件AutoCAD、Solidworks等，对X1500型双轴撕碎机进行了数字化设计。本产品解决了传统撕碎机撕碎效率低，噪音大，粉尘多，型号不足，性能不稳等缺点。本产品采用双轴结构，可以有效提高撕碎效率，延长使用寿命，降低维修费用，抵抗较高的扭矩。动力来源主要由三相异步电机，产生大功率电动力通过减速箱带动轴和刀具相对转动

　　10、社会的发展，工程上和生活中的废弃物不断增多，为了减少废弃物的污染，提高废物利用的水平，执行党领导的绿色化生产，本文设计了一种X1500型双轴撕碎机。X系列双轴撕碎机适用于各行业的废料回收要求，例如：电子垃圾、塑料、金属、木材、废旧橡胶、包装桶、托板等。回收材料种类繁多，经撕碎后的物料可直接回收使用或根据要求进一步细化处理1。该系列双轴撕碎机拥有低转速、大扭矩、低噪音等特点。本次设计的机器采用电脑PLC编程控制系统，可以自动控制设备的启停，反转以及超载后自动反转控制。双轴撕碎机正如其名，双轴就是指采用双轴低速转动，利用主轴的旋转带动刀具进行切、割、撕来撕碎物料。双轴撕碎机的撕碎效率很高，并且应用

　　11、范围也别较广，因此双轴撕碎机受到了大量的欢迎，越来越多的人开始研究双轴撕碎机。双轴撕碎机的重要作用就是将废旧物料撕碎，从而减少物料的占地面积，节约空间，使得运输更加方便，更便于废旧物料的回收处理和二次利用2。现阶段，对于双轴撕碎机来说，它还有一种叫法是剪切式撕碎机。机如其名，它在工作时，主要是依靠剪切的作用来撕碎物料。除了剪切外，为了保证撕碎机撕碎的物料符合要求，还需对物料进行压缩的处理，这样不仅可以减小物料的尺寸，节省空间，还能提高机器的使用寿命。对于大型的废弃物料，例如废弃塑料、废弃管路、废弃橡胶、以及使用过的木材等，常常使用双轴撕碎机对其进行撕碎，已达到二次利用的作用。我国的撕碎机行业之

　　12、所以可以发展起来，主要还是因为从外国的撕碎机行业中吸取了经验。正是因为我国将吸取的经验与实际制造水平相结合，才推动了我国撕碎机行业的发展，也正是在这基础上，我国的撕碎机行业得以突破瓶颈迅猛发展。撕碎机行业的飞速发展，极大地提高了我国二次利用的水平，减少了我国环境的污染3并且提高了我国的GDP。除此之外，双轴撕碎机与传统撕碎机相比，它的特点是它的动刀比较沉重，因此撕碎效率高，它的定刀采用合金制成，使用寿命长；撕碎机的框架也都采用厚铁制成，不仅坚固而且稳定性好；它的造价成本也比较低，经济性好。在X1500型双轴撕碎机工作时，它主要采用双轴低速转动，并通过刀盘对物料进行搅碎。一般会在它的框架上直连一

　　13、个蜗轮蜗杆减速电动机，并直接通过它带动主轴旋转然后在通过齿轮的转动带动从动轴的旋转，因此安装在主轴上的刀具会在主轴的带动下与壳体上的刀盘形成相对运动。故可达到撕碎物料的作用。据最新统计，我国的双轴撕碎机研发正在走绿色高效节能的新道路。随着科技的飞速发展，越来越多的人开始意识到绿色发展的重要性。因此，越来越多的人尝试将绿色发展的理念应用到双轴撕碎机中，这不仅会加速它的发展，还能为环境保护作出突出贡献。所以，现阶段研发节能环保，低碳，低噪音的双轴撕碎机是非常符合人类发展要求的。1 X1500型双轴撕碎机1.1 研究的目的及意义随着社会的发展，在工业和生活中产生的废旧物品越来越多，这些废旧物品不仅占

　　14、据我们的生存空间而且还对环境造成一定的影响，为了解决这些废旧物品，并且使得这些物品能够进行再次回收利用，本文设计了一种X1500型双轴撕碎机。常见的双轴撕碎机如图1.1所示。图1.1 双轴撕碎机双轴撕碎机应用较为广泛，主要应用在塑料回收再生行业，经常用于大口径塑料管材的撕碎、成捆塑料薄膜的撕碎。事实上，撕碎机在多个方面都有广泛的应用，例如橡胶、铁桶、废弃家电、工业边角料等都可以用撕碎机来撕碎。双轴撕碎机有许多优点，与传统的单轴撕碎机相比，双轴的撕碎机产生的噪音较小、能量消耗比较小、刀轴的转速低。粗碎一般选择双轴撕碎机，对于那些未经加工的边角料，可以用双轴撕碎机去处理，这样会使撕碎的物料变得更加

　　15、细小。对于塑料这种材质来说，它在撕碎后可以作为熔融的原材料，这是我们最常见的例子之一，制作的原材料可以用做制造灯管、轮胎等可回收的原料1。双轴撕碎机正如其名，双轴就是指采用双轴低速转动，利用主轴的旋转带动刀具进行切、割、撕来撕碎物料。双轴撕碎机的撕碎效率很高，并且应用范围也别较广，因此双轴撕碎机受到了大量的欢迎，越来越多的人开始研究双轴撕碎机。双轴撕碎机的重要作用就是将废旧物料撕碎，从而减少物料的占地面积，节约空间，使得运输更加方便，更便于废旧物料的回收处理和二次利用。1.2 国内外研究现状及未来发展方向目前，国内双轴撕碎机的填料方式多为机械填料和人工填料，未完全实现一体化，严重影响了撕碎效率

　　16、和撕碎质量。英美等多个国家的撕碎机以基本实现一体化，具有较高的撕碎效率2。双轴撕碎机未来行业的发展趋势：通过高新技术的不断应用和推动，双轴撕碎机行业的整体水平得到了提高。不断通过技术的提升和优化，提高我国国产撕碎机设备的生产质量。并进一步加快大型企业的设备更新，提高创新和自主研发能力，大力发展实体工业，提高现阶段国产撕碎机的水平，让传统工业突破约束“展翅高飞”，提高我国的经济发展活力，实现经济持续稳定增大，具有重要意义。双轴撕碎机和传统通撕碎机相差不大，X1500型双轴撕碎机主要是由主刀、副刀、主轴转子、篦条、进料系统、支架组成。双轴撕碎机一般转速较低、扭矩大，适用于撕碎较为坚硬或体积比较大的

　　17、物料。如金属、木材、轮胎橡胶、电路板、废旧家电等。双轴撕碎机未来发展方向如表1.1所示：表1.1 双轴撕碎机未来发展方向发展方向具体内容有色金属分选一方面来说，此设备主要依靠进口；然而另一方面，如何与单轴撕碎机的运行相互配合，有待细化开发。风力分选国外最常用的是“Z”箱，效果非常好，然而国内目前欠缺。大型化市场需求将扩大。标准化减少噪声污染。1.3 双轴撕碎机的特点刀具硬度和强度高，撕碎效率高，刀具材料一般为合金钢，硬度高使用寿命长。支架板一般较厚，稳定性好，可以抵抗高扭矩。现阶段的创新为一般使用微电脑（PC）自动控制。该本次设计的设备具有大转矩、噪音低、转速低的特点，并且粉尘颗粒可以达到国家

　　18、的环保标准3。对于双轴撕碎机来说，调整方便、经济耐用、维修费用低是非常重要的特点。并且针对不同的物料，一般选择不同的刀具，这不仅能提高撕碎效率还可以起到保护刀具的作用。1.4 研究内容（1）设计合理的主轴结构，进行强度校核；（2）设计合理的机械结构，完成预期的动作；（3）合理选择刀具，使其具有足够的强度和硬度；（4）优化设计，更大幅度的降低成本。2 X1500型双轴撕碎机总体设计此处设计的是X1500型双轴撕碎机，回转直径800，转速5.510rpm，刀片数量30/20，出料高度1400mm的双轴撕碎机。产品主要特点是速度低，扭矩大，噪音低，几乎看不到粉尘，主要用于剪切各种强度比较高的物料，这

　　19、种装置主要是由主刀、副刀、转子、传动装置等几部分组成。X1500型双轴撕碎机总体结构如图2.1所示。图2.1 X1500型双轴撕碎机总体结构2.1 机架双轴撕碎机的外壳由以下几部分组成：后上盖、左右侧板、下机体，各部分用焊接或螺栓联接而成。双轴撕碎机上部设置一个加料口，在机壳的内部应添加一层衬板，衬板材料为高锰钢，一般衬板出现磨损后需要更换。对于下机体来说，一般是由20-40mm的普通碳素钢焊接，为了使转子正常工作，需要在转子两端安放一对轴承，并且在轴承下端焊接支座。如果轴和机壳之间没有有效的防护措施，经常会使机器出现漏灰现象。如果想要很好的防止漏灰，可以设计一个轴封装置，该装置通常安装在机壳

　　20、上。机壳一般放在水泥地上，下部一般用地脚螺栓进行固定4。一般我们会在下机体的前后面开一个检修孔，以便于检修调整。机壳的侧壁和上盖，一般是用钢板焊接而成的。在两个侧壁设置轴封装置，可以有效的阻止灰尘的进入，就像下机体的一样。机架的结构如图2.2所示。 图2.2 机架结构图2.2 转子 转子对X1500型双轴撕碎机来说，是双轴撕碎机必不可少的部件，它主要是由刀具（主刀和副刀）、主轴组成。主轴采用光轴，光轴中心部位为正方形，为了方便安装和更换刀具，一般在光轴的两端处添加压紧盘和锁紧螺母进行固定。除了使用螺栓外，固定轴承得的中心距可以用两个相同的定位销来固定。转子的结构如图2.3所示。下面对转子主要部

　　21、件的材质、构造和用途进行介绍：图2.3 转子的结构图2.2.1 主轴主轴是双轴撕碎机的主要部位。主轴的材料一般要求具有较高的强度和韧性，因为主轴不仅需要承受转子和刀具本身的重量，还需要承受刀具带来的冲击力。因此，根据设计要求，此次设计主轴的材料选用45号钢，并且把主轴的端面设计成圆形，最大的直径为800毫米。其前主轴的形状如图2.4所示，后主轴的形状如图2.5所示。图2.4 前主轴形状图图2.5 后主轴形状图2.2.2 刀具双轴撕碎机的刀具主要包括主刀和副刀，二者都是双轴撕碎机的主要部件。刀具的转速、形状和材质对撕碎机的生产能力有很大的影响。刀具动能的大小与光轴转速的平方成正比，即转速越大、刀

　　22、具的动能越大、撕碎率越高。但转速过大，会加剧双轴撕碎机转子的零件磨损。因此，光轴转速应控制在一定范围内。刀具的材料对于撕碎效率来说有很大的影响，选择适当的刀具材料是非常重要的，当用碳素钢制作的刀具来撕碎大理石等材料时，一星期之内刀具就会产生大量的磨损，而用高锰钢制造的刀具，在经过热处理后，刀具表面的硬度可以得到明显的提高，则将很大程度的延长刀具寿命。因此本次设计选择的刀具材料为ZGMn13的高锰钢，高锰钢具有很强大的抗冲击能力，以及一定的耐磨性和耐腐蚀性。该种材料非常适合用作刀具，它的化学成分如下：碳（%） 0.9-1.3锰（%） 11.0-14.0硅（%） 0.3-0.8磷（%） 0.1

　　23、0硫（%） 0.05机械性能： 抗拉强度（kg/mm） 56 屈服强度（kg/mm） 30 延伸率（%） 15 伸缩率（%） 15 布氏硬度 179-229 HBS 冲击值（kg.m/mm） 3刀具包括主刀和副刀两部分，主刀刀具的轴孔如图2.6所示。因为高锰钢的特殊性，机械加工性能较差，所以在制造的时候，一般用5根直径为30mm的无缝钢管铸造，如果一切顺利的话，不需要加工就可以安置在机架上。若偏差较大，可以经过加工在使用，一般不需要再加工5-7。图2.6 刀具示意图本次设计的刀具数量较多，所以当部分刀具磨损之后，仍可继续使用。虽然可以继续使用，但是当磨损到一定程度时，机器也不能正常运转。