買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘要 塑料擠出機(jī)簡稱擠出機(jī)（又名壓出機(jī)），塑料擠出機(jī)也屬于塑料機(jī)械的種類之一，塑料擠出機(jī)通常稱之為主機(jī)，而與其配套的后續(xù)設(shè)備塑料擠出成型機(jī)則稱為輔機(jī)。一般擠出機(jī)有五大部分組成：擠出部分、傳動(dòng)部分、機(jī)頭、加熱冷卻系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。擠出機(jī)用于生產(chǎn) 材。生產(chǎn)的管材具有耐熱、耐老化、機(jī)械強(qiáng)度高、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、抗蠕變性能好等優(yōu)點(diǎn)，是城際間輸送燃?xì)夂统鞘泄┧艿朗走x產(chǎn)品。 擠出機(jī)是塑料行業(yè)最基本的加工機(jī)械，擠出機(jī)依據(jù)機(jī)頭料流方向以及螺桿中心線的夾角，可以將機(jī)頭分成直角機(jī)頭和斜角機(jī)頭等。螺桿式擠出機(jī)的工作機(jī)理是 依靠螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的壓力及剪切力，能使得物料可以充分進(jìn)行塑化以及均勻混合。帶狀塑料加入加料口后，在旋轉(zhuǎn)螺桿的作用下，塑料被搓成團(tuán)狀沿螺桿槽滾動(dòng)前進(jìn)，因螺桿的剪切、壓縮和攪拌作用塑料受到進(jìn)一步的混煉和塑化，溫度和壓力逐步提高，呈現(xiàn)出粘流狀態(tài)，以一定的壓力和溫度通過機(jī)頭，最后得到所需的一定形狀的半成品。 塑料擠出機(jī)可以基本分類為雙螺桿擠出機(jī)，單螺桿擠出機(jī)以及不多見的多螺桿擠出機(jī)以及無螺桿擠出機(jī)。本設(shè)計(jì)首先介紹了螺桿擠出機(jī)的分類與發(fā)展前景等，其次為整體方案的確定部分，詳細(xì)的介紹了本設(shè)計(jì)的選擇依據(jù)，最后為整體設(shè)計(jì)部 分，涉及到各參數(shù)的確定過程。運(yùn)用制螺桿、中間軸和機(jī)架零件圖；擠出機(jī)總體結(jié)構(gòu)裝配圖。 關(guān) 鍵詞 : 擠出機(jī)； 螺桿； 機(jī)頭；中間軸； 機(jī)架 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 to of of is to as of is as E of it is of is s to of of of be a of is to on by of so be of by a to a of be as of of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 as of to in of 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章 引言 . 1 料擠出機(jī)概述 . 1 料擠出機(jī)的組成 . 1 出機(jī)工藝參數(shù)的確定 . 2 第二章 塑料擠出機(jī)的總體布置及軸向的傳遞 . 3 體布置 . 3 向力的傳遞方式 . 3 速器主軸軸承的布置形式 . 3 第三章 螺桿 . 4 料與技術(shù)要求 . 4 構(gòu)設(shè)計(jì)及主要工藝參數(shù)設(shè)計(jì) . 4 桿消耗的功率的計(jì)算與電機(jī)選擇 . 5 率的計(jì)算 . 5 擇 電機(jī) . 6 桿強(qiáng)度校核 . 7 應(yīng)力計(jì)算 . 7 應(yīng)力的計(jì)算 . 7 應(yīng)力的計(jì)算 . 8 桿的主要參數(shù) . 8 第四章 機(jī)筒 . 10 筒的整體聯(lián)接布置 . 10 料與技術(shù)要求 . 10 筒的初步設(shè)計(jì) . 10 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 熱冷卻通道的設(shè)計(jì)及校核 . 10 筒的強(qiáng)度校核 . 12 作應(yīng)力 . 12 配應(yīng)力 . 13 成應(yīng)力 . 14 筒上各處連接螺栓的校核 . 15 第五章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 動(dòng)部分的設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算 . 17 算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比，并分配傳動(dòng)比 . 17 動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 . 18 軸轉(zhuǎn)速 . 18 軸輸入功率 . 18 軸輸出功率 . 18 軸輸出扭矩 . 18 第六章 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 20 速級齒輪傳動(dòng)的檢驗(yàn)計(jì)算 . 20 度等級的選取 . 20 選齒數(shù) . 20 旋角的選取 . 20 速級齒輪傳動(dòng)的檢驗(yàn)計(jì)算 . 24 度等級的 選取 . 24 選齒數(shù) . 24 旋角的選取 . 24 第七章 軸的設(shè)計(jì) . 29 軸軸徑的初步計(jì)算 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 各軸軸徑的初步計(jì)算 . 29 的軸向長度的確定及減速箱的初步設(shè)計(jì) . 30 的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 30 速軸 . 30 間軸 . 31 速軸 . 31 軸的強(qiáng)度校核 . 32 速軸 . 32 間軸 . 33 速軸 . 36 上個(gè)平鍵校核 . 37 鍵的強(qiáng)度條件 . 37 速軸與大齒輪軸 . 38 訴軸中與聯(lián)軸器聯(lián)接鍵的選擇校核 . 38 第八章 軸承的計(jì)算與校核 . 39 速軸軸承 . 39 間軸軸承 . 40 速軸軸承 . 41 第九章 螺桿與低速軸聯(lián)接部分的計(jì)算與校核 . 43 軸器的選擇 . 43 鍵的選擇校核 . 43 速軸帶花鍵部分的強(qiáng)度校核 . 43 力軸承的選擇與校核 . 44 結(jié)論 . 45 參考文獻(xiàn) . 46 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 致謝 . 47 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 引言 料擠出機(jī)概 述 螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)由五大部分組成：擠壓系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)頭，加熱冷卻系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)。 擠壓系統(tǒng)是擠出機(jī)的主體部分，主要作用是剪切、塑化和捏煉膠料，以一定的壓力，均勻連續(xù)地向機(jī)頭輸送膠料。擠壓系統(tǒng)由加料裝置、螺桿、機(jī)筒、襯套等組成。 傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)和根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)速。由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)等組成。 機(jī)頭是擠出機(jī)的成型部件。它的作用是使膠料由螺旋運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)；在一定的壓力下，將膠料擠壓成各種所需形狀的半成品。根據(jù)擠出半成品的形狀和不同的擠出工藝，機(jī)頭可以 更換。 加熱冷卻系統(tǒng)的作用是控制擠出過程中膠料的溫度。常用蒸汽、水、油、乙二醇等加熱也可用電加熱。 電氣控制系統(tǒng)的作用是滿足擠出工藝條件的需要實(shí)現(xiàn)對擠出機(jī)機(jī)筒各段溫度，機(jī)頭溫度，螺桿轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)扭矩或功率，軸向力等的控制和調(diào)節(jié)。它一般由溫控，調(diào)速和檢測裝置組成。 螺桿擠出機(jī)的基本工作過程：帶狀膠料加入加料口后，在旋轉(zhuǎn)螺桿的作用下，膠料被搓成團(tuán)狀沿螺槽滾動(dòng)前進(jìn)，因螺桿的剪切、壓縮和攪拌作用膠料受到進(jìn)一步的混煉和塑化，溫度和壓力逐步升高，呈現(xiàn)出粘流狀態(tài)，以一定的壓力和溫度通過機(jī)頭，最后得到所需的一 定形狀的半成品。 料擠出機(jī)的組成 主要有機(jī)身部分，傳動(dòng)系統(tǒng)，加熱與冷卻裝置等組成。 （ 1）機(jī)筒部分是外筒和襯套構(gòu)成，兩者之間為調(diào)溫通道。 （ 2）機(jī)器與螺桿采用花鍵聯(lián)接，傳動(dòng)部分采用三相異步電動(dòng)機(jī)，減速器為二級斜齒圓柱齒輪減速器。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 整機(jī)共有四個(gè)加熱區(qū)段：螺桿，機(jī)頭，機(jī)筒上兩處 出機(jī)工藝參數(shù)的確定 螺桿直徑 D=80 徑比 L/D=25 螺桿轉(zhuǎn)速 N=55 r/電機(jī)型號 直流 機(jī)轉(zhuǎn)速 (同步 ) 1500r/機(jī)額定電壓 440V 50機(jī)額定功率 N=110產(chǎn)能力 Q=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第二章 塑料擠出機(jī)的總體布置及軸向的傳遞 體布置 電機(jī)放在減速器右側(cè) 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不夠緊湊 優(yōu)點(diǎn)：安裝檢修非常方便而且還可以改善電機(jī)的散熱條件 向力的傳遞方式 膠料對螺桿的軸向力 螺桿 止推軸承 中間板 連接螺栓 后段機(jī)筒 連接螺栓 機(jī)筒法蘭 機(jī)筒法蘭 前段機(jī)筒 連接螺栓 機(jī)頭 膠料 軸向力的傳遞是封閉的，符合要求。 速器主軸軸承的布置形式 由于膠料對螺桿的軸向力由止推軸承承擔(dān)，減速器主軸所受力主要來源于圓柱斜齒輪嚙合所產(chǎn)生的軸向力和徑向力。由于以上原因，主軸軸承采用“面對面”裝 用，這樣有利于主軸軸承部分的剛度要求。用角接觸球軸承。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第三章 螺桿 料與技術(shù)要求 螺桿是擠出機(jī)的主要部件。在擠出過程中，螺桿既要傳遞大的扭矩，又要承受的擠壓，因此，要求螺桿的材料應(yīng)具足夠的強(qiáng)度和抗磨能力，較好的耐化學(xué)腐蝕性能，良好的機(jī)械加工性能和熱處理性能以及在高溫下不變的性能。螺桿基本上分為三段：加料段，塑化段和擠出段。螺桿采用 38進(jìn)行摻氮化處理。表面硬度 螺桿頂部堆焊一層耐磨硬質(zhì)合金。 構(gòu)設(shè)計(jì)及主要工藝參數(shù) 設(shè)計(jì) 螺桿直徑 D=80 螺桿長徑比 L/D 長度及各段長度分配。 根據(jù)工藝要求及質(zhì)料顯示取 ， L/D=25， 即 L=2250時(shí)將此長度分配： 加料段： 100間段： 50 擠出段： 00紋頭數(shù) i ： 加料段為單頭螺紋。 螺桿幾何壓縮比： 冷喂料擠出機(jī)壓縮比一般為 本次取 螺紋導(dǎo)程和螺紋升角 導(dǎo)程 t =1001742 螺槽深度： 加料段 h=15擠出段 h=10螺棱的軸向?qū)挾?b： 一般取 b=（ D=6次取 8 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 螺紋的斷面形狀 : 圖 3紋斷面 矩形斷面。 ,H=8 螺桿頭部形狀： 取球體螺桿頭 圖 3桿頭部 d=80 R=40 螺桿與減速器低速軸的連接方式： 采用花鍵聯(lián)接，設(shè)計(jì)與校對見后。 桿消耗的功率的計(jì)算與電機(jī)選擇 率的計(jì)算 33 10 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 式中 D=80 L/D=25 m 4104 2 4 臨n (螺桿轉(zhuǎn)速 n=() 最佳轉(zhuǎn)速為 ）（ m 81 則 0 ( )。 因此： 5311 10 ( 93 25 55 10 則 N=(2.6) N=90 擇電機(jī) 通過冷喂料擠出機(jī)的主要性能參數(shù)的類比。 電機(jī)功率 (）（ ()()( 2332231 確定電機(jī)轉(zhuǎn)速： 根據(jù)有關(guān)材料推薦的傳動(dòng)比合理范圍即二級圓柱減速器傳動(dòng)比 i=8 40 故電機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： 按工作要求和條件選用直流電機(jī) 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速選： 250 21 主要性能參數(shù)如下： 額定功率： 55定電壓： 440V 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 額定電流： 459A 額定轉(zhuǎn)速 /最高轉(zhuǎn)速： 1500/2200 效率： 重量： 760桿強(qiáng)度校核 應(yīng)力計(jì)算 (m a xm a 0 )(1558 40 其中： 取 43 )225120 30(1)225100(16=)/( 應(yīng)力的計(jì)算 ( 2 60 8412200200 2 )()(4 22222 s 則 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 )/( 應(yīng)力的計(jì)算 伸出段重量 322 10)(8 33 /104 322 104240) = )( )1(32 43 343 430( )/( 0 9 2w 按第三強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為： )4( 22總 (而 ( 22 總 )/( 2 t 取 835 2/算得 2/n 取 3， 2/ 4 0 則 總 強(qiáng)度符合要求。 桿的主要參數(shù) 螺桿直徑： D=80桿長徑比： L/D=25 螺桿長度： L=2250文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 螺桿壓縮比 ： 導(dǎo)程 : 1201 t 。23 100,t 32 t 4217 螺桿深度： h=棱軸向?qū)挾龋?b=10卻水孔： 20桿轉(zhuǎn)速： 55r/機(jī)功率： 22 電機(jī)型號： 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 第四章 機(jī)筒 筒的整體聯(lián)接布置 本次設(shè)計(jì)將機(jī)筒設(shè)計(jì)成分段式機(jī)筒。也分成三段，喂料段中間段和擠出段。內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成組合式：加料段由襯套和外套組成，中間段和擠出段由襯套水套和外套組成。 料與技術(shù)要求 機(jī)筒采用鑄鋼制作，襯套采用 38作，內(nèi)部調(diào)值 孔表面氮化層深度 度 套壁厚取 (。 筒的初步設(shè)計(jì) 機(jī)筒兩端之間用法蘭聯(lián)接，每段結(jié)構(gòu)均有共差配合，采用石棉橡膠墊密封。 三段襯套厚度均取 20內(nèi)徑 100 經(jīng)為 140 喂料段的外套尺寸：內(nèi)徑 140 徑 200 中間段和擠出段水套尺寸：內(nèi)徑 140 徑 180 中間段和擠出段外套尺寸：內(nèi)徑 180 徑 200 其中襯套材料為 38化處理，水套，材料為 #45 ，外套材料為 熱冷卻通道的設(shè)計(jì)及校核 流量： )t( 12 機(jī)冷機(jī) (式中： C=1 g 1t 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 2t 3 取 t =2 又 機(jī)頭螺散膠口機(jī) 式中 口Q 可忽略不計(jì) 860N(6585)% 860 )/(100 9 51 1 0 4 hk c a l 膠Q =G 膠Q ( 進(jìn)出 ) 式中 )/(3 120t ）（膠 hk ca l / 1 9 3Q )介機(jī)散 式中 ）（外 8050機(jī)t 取 70機(jī)t 介機(jī) tt =706 取 = 因此， 散Q = ）（ ）（ 冷進(jìn)冷出冷冷螺螺 式中 冷螺G （ kg/h） 其中： )(422 為 m/s，取 V=1m/s kg/ 33 /100.1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 則 ）（冷螺 4 1冷 )/( 9 4 5 hk c a 螺 0機(jī)頭Q （不考慮機(jī)頭） 綜上所述 1 9 4 2 機(jī)Q =h） 因此 ）（冷機(jī) 4 則冷卻水在機(jī)筒內(nèi)的冷卻水道中體積流量為 冷機(jī)冷機(jī) 根據(jù) 1合格。 筒的強(qiáng)度校核 襯套材料為 38套材料為 襯套外內(nèi)徑比： 外套外內(nèi)徑比： 按厚壁圓筒的強(qiáng)度公式計(jì)算 注：帶襯套的機(jī)筒，由于襯套與機(jī)筒外套是過盈配合，因此，除了工作應(yīng)力外，還在結(jié)合面上產(chǎn)生裝配應(yīng)力，其強(qiáng)度校核是先計(jì)算工作應(yīng)力，因?yàn)橐r套與外套采用過盈配合，可視為整體。 作應(yīng)力 工作應(yīng)力，如圖所示 A：工作應(yīng)力 B： 裝配應(yīng)力 C：合成應(yīng)力 襯套內(nèi) 壁處 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 圖 4 襯套應(yīng)力 P 其中 P=10 2222221222122 / 襯套與外套結(jié)合面處 : )1( 222212221 =10 )/(7)601 0 01(501 0 0 50 222222 )/( 2222212221 外套外壁處 0 )/(222212221 外套軸向應(yīng)力 )/(222212221 配應(yīng)力 裝配應(yīng)力： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 )(2)(2 1212212122222222 1 (式中： 231 020 6 取 W = 232 /10135 則 2/8 （ 1）襯套內(nèi)壁處 0 )/(2222122 k （ 2）襯套外壁處 2/8 )/(2222222212 （ 3）外套內(nèi)壁處 )/(8 2 )/(2222222222 （ 4）外套外壁處 0 )/(2222222 成應(yīng)力 在裝配壓力作用下，襯套及外套的危險(xiǎn)點(diǎn)都在各自的內(nèi)壁，在工作壓力作用下其危險(xiǎn)點(diǎn)也在襯套內(nèi)壁，因此，只要進(jìn)行襯套及外套內(nèi)壁強(qiáng)度校核即可。 可按第四強(qiáng)度理論進(jìn)行校核。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 （ 1）襯套內(nèi)壁 1222)()()(211 (式中 2/10 2/ 0z 1 = 2/s 則： 12/ 故襯套滿足強(qiáng)度要求。 （ 2）外套內(nèi)壁 2222)()()(211 (式中： 2/ 2/ 33.3z 2/ 1 = 2b /8021 6 0 22/ 故外套也滿足強(qiáng)度要求 筒上各處連接螺栓的校核 機(jī)筒上的連接螺栓包括機(jī)筒與箱體及各機(jī)筒間和機(jī)頭的聯(lián)接，每處都為均布的 6個(gè)螺栓，它們所受的力主要是軸向力 P )(00140(22 z (買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 40133982