目录
摘要 (1)
前言 (3)
1 设计要求和功能分析 (3)
1.1 设计要求 (3)
1.2 功能分析 (3)
2 塑料瓶的性质及其粉碎机理的研究 (4)
2.1 塑料瓶及其材料性质的研究 (4)
2.2 冲击载荷下塑料断裂机理的实验研究 (5)
2.2.1 冲击速度的影响 (5)
2.2.2 尺寸效应 (6)
2.2.3 颗粒的运动行程 (6)
2.2.4 攻角 (7)
2.3 高速切割设备关键结构参数分析 (7)
2.3.1剪切速率 (7)
2.3.2 尺寸切割数 (8)
2.3 参数及传动方案的设定 (9)
3零部件的设计和校核 (9)
3.1 塑料破碎的力学计算及电动机的选择 (9)
3.1.1 对PET小试样的冲击力学计算与说明 (9)
3.1.2 对HDPE大试样的剪切力学计算与说明 (10)
3.1.3 静荷载下动力参数的确定 (11)
3.1.4 动荷载下动力参数的确定 (11)
3.2 刀具及其相关零部件的设计计算 (11)
3.2.1 刀具的设计 (11)
3.2.2 片刀动定刀片上螺栓的设计 (13)
3.2.2.1螺栓的受力分析 (13)
3.2.2.2 片刀动刀片上的螺栓设计 (13)
3.2.2.3 片刀<爪刀）定刀片上的螺栓设计 (13)
3.3.1 粉碎仓传动轴的设计计算 (14)
3.3.2 粉碎仓轴承的设计 (16)
3.3.2 传动轴与刀架之间键的设计和校核 (16)
3.3.3 传动轴与皮带轮之间键的设计和校核 (16)
3.4 带轮的设计计算 (17)
3.5出料装置的设计计算 (18)
3.5.1 螺旋输送叶片的设计计算 (19)
3.5.2 螺旋输送器的轴承设计 (19)
4结束语 (20)
参考文献 (20)
任务分工和附录 (22)
塑料瓶破碎机的研制
钟云飞
摘要：通过对机械设计制造及其自动化专业课程的学习，总结大学四年所学的知识，对塑料瓶破碎机各部分机械结构和功能的论述和分析，以及实际操作中的应用情况，设计了一种可以更换刀具和调整破碎粒度的实用型塑料瓶破碎机。重点针对塑料瓶破碎机的刀具、传动轴等各部分机械结构以及破碎仓进行了详细的设计。同时对其传动系统和破碎机理进行了理论分析和设计计算。基于对塑料瓶破碎机加工要求的考虑，并通过对其零部件工艺过程和装配要求的分析，设计了可以使用爪刀和片刀的塑料瓶破碎机。设计达到了预期目标。
关键词：塑料瓶破碎机；刀具；破碎粒度；传动系统；破碎机理The development of plastic crusher
ZHONG Yun-fei
Abstract:Through the mechanical design，manufacturing and automation specialized course of study,summarizes the university for four years of knowledge,all parts of plastic bottles crusher mechanical structure and function of the discussion and analysis,and the actual operation of the application,design a kind of can change cutters and adjust the practical plastic crushers crushing grain size.Focusing on the cutting tool,plastic crushers parts propshaft mechanical structure and broken a detailed design storehouse. Also its transmission system and to the
crushing mechanism were analyzed in theory and design calculation. Based on the plastic crusher processing requirements for its consideration,and through parts of the process and assembly requirements analysis,design of can use claw blade knife plastic crushers peace. Design to anticipate goal.
Keywords:plastic bottle crusher。cutlery。crushing grain size。Transmission shaft。 crushing warehouse
前言
在塑料消费量持续增长的情况下，塑料废弃物的科学合理处置对环境保护及资源再生的作用和影响日趋突出，作为一个新兴产业，其行业规模正在不断发展壮大，前景十分看好。塑料与环境的关系及塑料再生利用已经成为全社会关注的热点，在当今构建和谐社会、环保节约型社会、重视环境保护和资源再生的政策环境下应引起高度重视，塑料再生利用对中国国民经济、社会持续健康发展具有重要现实意义。
如今塑料瓶的瓶体材料几乎都是聚对苯二甲酸乙二酯( PET>，这是因为PET 具有阻隔性好、成本低、质量轻、强度高、耐酸碱等优点，适合于瓶装水、碳酸饮料、果汁饮料、茶饮料等饮料的包装。而瓶盖材料大多为高密度聚乙烯目前国内外出现了各式各样的塑料瓶破碎机，这些分别用于对不同性质的塑料瓶的破碎作业中。如爪刀式破碎机、片刀式破碎机和平刀式破碎机。但这些塑料瓶破碎机因加工对象过于单一、刀具形式不可换，而大大增加了社会生产成本。如何设计出可更换刀具和加工对象范围广的塑料瓶破碎机已经迫在眉睫。
1 设计要求和功能分析
1.1 设计要求
该塑料瓶破碎机主要用于塑料瓶回收流程上对塑料瓶的破碎。整个塑料瓶破碎机一共有三种刀具，可以根据塑料瓶的力学性质来更换刀具。其主要加工对象是瓶体半径30-45mm，长度150-300mm的PET饮料瓶，包括碳酸饮料瓶、矿泉水瓶、清凉饮料瓶。要求破碎形式是干切削，塑料瓶破碎后的粒度在6-8mm，生产效率300kg/h，机器的使用寿命5-10年，外观简约大方，机体便于移动和安装。
1.2 功能分析
该设备的零部件主要分为破碎刀具及相关零部件、传动系零部件、机架总成零部件以及其它零部件。具体有破碎刀具零部件<片刀动定刀，爪刀动定刀，爪刀片刀刀架）；传动零部件<传动轴及其相关零部件、V带轮、电动机）；机架总成零部件<机架及其相关零部件、出料装置、粉碎仓、进料斗、箱体）；其它零部件<隔音板、挡料胶条等）。
破碎刀具能够适应高速切削产生的局部应力，并能够承受干切削产生的磨损。对尺寸较大的塑料瓶选用爪刀式的破碎方式，对尺寸适中的塑料瓶采用片刀式的破碎方式。对爪刀和片刀通过调整动刀与定刀之间的间隙，可将破碎后的粒度控制在6-8mm的范围内[2]。出仓口安装孔径为10mm的网筛，塑料瓶破碎之后，粒度小于10mm的碎片通过筛孔进入储料斗，粒度大于10mm的碎片
