社会经济的发展推动了各行各业的飞速发展,社会资源日趋枯竭,寻求新材料、新技术已成为社会的共同目标。近年来,由于先进制造技术在社会生产中的运用,使得“以塑代钢,以塑代木”成为现实,随之带来了巨大的塑料垃圾,造成环境污染,同时也造成了社会资源的严重浪费。塑料的破碎是塑料回收、再利用中的重要环节之一,而塑料粉碎机是塑料破碎的必要设备。目前,塑料粉碎机粉碎效率低、刀架轴易断成为制约塑料粉碎回收利用的主要障碍。本文针对上述问题,并在已有产品SG-4360型塑料粉碎机的基础上,设计了一款新型片刀式塑料粉碎机。本文的主要研究工作如下:(1)结合粉碎机的现有结构及粉碎机的设计要求,对塑料粉碎机进行了整体布局设计,并对粉碎机的主要部件进行结构设计及校核计算;针对粉碎机的工作状态,提出一种变频结构设计方案,实现降低粉碎机无用功输出及社会能源浪费的目的;(2)通过对设计的六刀架轴进行ANSYS静力学及模态分析,结果显示,其在工作范围内不会出现共振现象,但存在局部应力集中及布局应变较大现象,研究了六刀架式刀架轴断裂的原因及存在的主要问题;(3)对六刀架式刀架轴进行结构改进,并对改进后的刀架轴进行有限元静力学分析、模态分析、动态特性实验及动平衡测试,分析得出,改进后刀架轴消除了局部应力集中及局部应变较大的问题,且改进后刀架轴ANSYS分析与实验得到的刀架轴振型及固有频率间误差在4.5%以内,改进后刀架轴动平衡度达到95%以上,动态性能良好;分析V型刀具的受力情况,对刀具进行了静力学分析,分析结果显示刀具设计结构满足使用要求;(4)试制样机,采用隔音棉降噪,并对样机噪声评估,进行了噪声测试实验,结果显示,样机噪声大小符合国家机器设备噪声指标要求;(5)为避免塑料粉尘对环境的污染及对工作人员身体的伤害,对现有除尘装置进行改进,设计了一款二级旋风除尘系统,可进行二次除尘,除尘率达到97%以上,除尘更彻底,除尘效率更高。