摘  要

玉米秸秆环模压块机是玉米秸秆机械四大主机之一，很大程度上决定了玉米秸秆加工产量，在玉米秸秆加工过程中占有非常重要的地位。目前，国内在玉米秸秆玉米秸秆环模压块机压块机理方面的研究几乎是空白，而且压块机与国外同类型设备相比仍然存在结构不合理，生产效率偏低、能耗偏高等缺陷，这极大地制约了产品的国际竞争力。

在对环模玉米秸秆压块机的模辊受力情况分析基础之上，利用简化力学模型计算了环模玉米秸秆压块机设计的主要技术参数，通过对其动力的设计确定电动机的选择，对碾压装置的设计计算确定电动机的功率，成型模孔的设计及其传动系统的设计，心轴的校核，键的选择及强度校核等。在此基础之上，设计了用于生产秸秆成型压块的环模玉米秸秆压块机。研究玉米秸秆玉米秸秆环模压块机理与结构优化技术，对提升玉米秸秆机械整体设计、制造水平，促进玉米秸秆工业的发展具有重要的理论意义与实用价值。

关键词：环模，压辊，压块机，压块机理，优化

Abstract

Corn straw ring molding machine is one of the four main machines of corn straw machinery，which determines the yield of corn straw processing to a great extent，and occupies a very important position in the process of corn straw processing. At present，the research on the mechanism of corn straw ring molding block is almost blank in our country，and there are still some defects such as unreasonable structure，low production efficiency，high energy consumption and so on，compared with the same type of equipment in foreign countries. This has greatly restricted the international competitiveness of the product.

Based on the analysis of the force on the mould roller of the ring mould corn straw briquetting machine，the main technical parameters of the ring mould corn straw briquetting machine are calculated by using the simplified mechanical model，and the selection of the motor is determined by the design of its dynamic force. The power of the motor，the design of the forming die hole and its transmission system，the check of the spindle，the selection of the key and the strength check，etc.，are determined by the design calculation of the roller compacting device. On this basis，a ring mold corn straw briquetting machine was designed for the production of straw briquetting block. The mechanism and structure optimization technology of corn straw ring molding block are studied in order to improve the whole design and manufacture level of corn straw machinery and promote jade. The development of rice straw industry has important theoretical significance and practical value.

Key words: ring mould，roller，press block mechanism，optimization

目  录

摘  要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.2 国内外研究综述 1

1.2.1生物质压缩成型技术的发展历史及研究现状 1

1.2.2生物质压缩成型原理 6

1.3生物质压缩成型设备 9

1.3.1螺旋挤压式成型机 9

1.3.2活塞冲压式成型机 9

1.3.3压辊式颗粒成型机 10

1.3研究内容 12

1.3.1玉米秸秆玉米秸秆环模压块机高效压块机理的研究 12

1.3.2玉米秸秆玉米秸秆环模压块机环模和压辊结构参数的优化 13

1.3.3玉米秸秆玉米秸秆环模压块机能耗分析研究 13

第2章 玉米秸秆玉米秸秆环模压块机高效压块机理研究 14

2.1玉米秸秆玉米秸秆环模压块机主要结构 14

2.2压块过程分析 16

2.2.1压块机工作原理 16

2.2.2压块室供料区物料层分布情况对压块过程的影响 18

2.3环模和压辊之间物料受力分析 21

2.4环模孔中的挤压力和摩擦力变化分析 22

2.5环模失效分析 23

2.5.1磨粒磨损失效 24

2.6本章小结 24

第3章 环模孔的受力浅析 26

3.1环模孔的变形及影响 26

3.1.1环模孔产生塑性变形的原因分析 26

3.1.2环模孔塑性变形对玉米秸秆玉米秸秆环模压块机性能的影响 27

3.1.3对压块机生产效率的影响 27

3.1.4对压块质量的影响 27

3.1.5对环模使用寿命的影响 28

3.2影响环模孔轴向挤压压强因素的分析 28

3.2.1物料泊松比和摩擦系数对环模孔轴向挤压压强的影响分析 28

3.2.2环模孔长径比对环模孔轴向挤压压强的影响分析 29

3.3本章小结 30

第4章 玉米秸秆环模压块机设计 32

4.1玉米秸秆环模压块机主要技术参数计算 32

4.1.1挤压力计算 32

4.1.2主轴扭矩和功率计算 32

4.1.3生产能力确定 32

4.2传动装置设计 33

4.2.1电动机的选择和传动比分配 33

4.2.2第一级减速传动 33

4.3碾压装置的设计 35

4.3.1环模的设计 35

4.3.2压辊的设计 35

4.3.3轴承端盖设计 36

4.4 主轴的设计计算及校核 37

4.4.1传动轴的临界转速 37

4.4.2传动轴计算转矩 37

4.4.3传动轴长度选择 37

4.4.4传动轴管内外径确定 37

4.4.5传动轴扭转强度校核 38

4.4.6花键内外径确定 38

4.4.7花键挤压强度校核 39

4.4.8传动轴形位公差确定 39

第5章 轴承的选择 41

5.1轴承分类 41

5.1.1圆锥滚子轴承 41

5.1.2深沟球轴承 41

5.1.3角接触轴承 41

5.2轴承选择的方法 42

5.2.1 类型选择 43

5.2.2 游隙选择 45

5.2.3圆锥齿轮传动 46

总  结 49

致  谢 50

参考文献 51