買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 班 級： 姓 名 ： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： 單螺桿食品擠出機設(shè)計 指導(dǎo)教師： 職稱 : 職稱 : 20*年 *月 *日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 針對設(shè)計要求，對單螺桿食品擠出機進行了設(shè)計。主要包括傳動系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計。此單螺桿擠出機是通過電機將動力傳給帶輪，經(jīng)減速傳給螺桿，為了滿足變速范圍的要求，采用普通電機加變頻器進行無級調(diào)速。為了便于安裝和拆卸，機筒采用的是左右剖分式結(jié)構(gòu)，分三段進行加熱和冷卻。通過電磁閥和傳感器進行溫度的控制和冷卻水的進出，保證溫度在所允許的范圍內(nèi)。 關(guān)鍵詞： 單螺桿；擠出機；剖分式 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 to is a is to a to a in to of In to is a is an a in 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 第 1 章 緒 論 . 錯誤 !未定義書簽。 研究的意義 . 錯誤 !未定義書簽。 擠壓技術(shù)的發(fā)展 . 錯誤 !未定義書簽。 國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 . 錯誤 !未定義書簽。 擠壓加工的原理 . 錯誤 !未定義書簽。 第 2 章 方案設(shè)計 . 錯誤 !未定義書簽。 設(shè)計的要求 . 錯誤 !未定義書簽。 方案設(shè)計部分 . 錯誤 !未定義書簽。 方案的整體確定 . 錯誤 !未定義書簽。 機筒與螺桿材料的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 第 3 章 設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 傳動系統(tǒng)設(shè)計 . 錯誤 !未定義書簽。 電機的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 傳動比的分配 . 錯誤 !未定義書簽。 螺桿的設(shè)計 . 錯誤 !未定義書簽。 齒輪的設(shè)計 . 14 輸入軸上齒輪的設(shè)計 . . 錯誤 !未定義書簽。 軸軸上一對齒輪的設(shè)計 . 18 計算輸出軸上的小齒輪 . 錯誤 !未定義書簽。 軸的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 帶輪計算 . 28 確定計算功率. 28 選窄 V 帶帶型 . 29 確定帶輪的基準直徑 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 確定窄 V 帶的基準長度和中心距 . 29 包角 . 30 計算根數(shù) . 30 軸的校核 . 30 第 4 章 冷卻裝置 . 35 水冷 . 35 風(fēng)冷 . 錯誤 !未定義書簽。 35 結(jié) 論 . 錯誤 !未定義書簽。 37 致 謝 . 38 參考文獻 . 39 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 要 . I . I . I . 錄 . . V 第 1 章 緒 論 . 1 研究的意義 . 1 擠壓技術(shù)的發(fā)展 . 1 內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 . 2 擠壓加工的原理 . 3 第 2 章 方案設(shè)計 . 5 設(shè)計的要求 . 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 方案設(shè)計部分 . 5 方案的整體確定 . 5 筒與螺桿材料的選擇 . 6 第 3 章 設(shè)計計算 . 8 傳動系統(tǒng)設(shè)計 . 8 電機的選擇 . 8 傳動比的分配 . 8 螺桿的設(shè)計 . 10 齒輪的設(shè)計 . 13 輸入軸上齒輪的設(shè)計 . 13 軸上一對齒輪的設(shè)計 . 18 軸的計算 . 27 帶輪計算 . 28 確定計算功率. 28 選窄 V 帶帶型 . 29 確定帶輪的基準直徑 . 29 確定窄 V 帶的基準長度和中心距 . 29 包角 . 30 計算根數(shù) . 30 軸的校核 . 30 第 4 章 冷卻裝置 . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 水冷 . 35 風(fēng)冷 . 35 結(jié)論 . 37 致謝 . 38 參考文獻 . 39 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 研究的意義 單螺桿擠出機由于結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜，因此廣泛的應(yīng)用于食品、塑料、飼料等各個領(lǐng)域。在塑料加工行業(yè)，擠出成型作為聚合物加工工業(yè)中的一項重要技術(shù)，在聚合物樹脂應(yīng)用工程技術(shù)、擠出生產(chǎn)設(shè)備研制技術(shù)兩方面互相促進。各種結(jié)構(gòu)與功能的擠出機如混煉型螺桿擠出機，排氣式擠出機，雙螺桿、多螺桿擠出機，反應(yīng)式擠出機，組合式擠出機，適應(yīng)高分子材料物理與化學(xué)特性而建造的成型裝置，具有各種制品所需要的專門功能，能夠?qū)嵤┏尚筒襟E的擠出生產(chǎn)線輔機，以追求操作簡便、控制精確、節(jié)能高效，清潔生產(chǎn)的目標而 不斷改進的新興設(shè)備。在食品加工行業(yè)不僅用于谷物食品加工，而且也越來越多地用于糖果糕點類產(chǎn)品乃至香料等產(chǎn)品的加工，涉及主餐類，早餐類，兒童營養(yǎng)食品、中老年食品、健康功能性和休閑小食品等領(lǐng)域。逐漸應(yīng)用在水產(chǎn)品、仿生制品、調(diào)味品、方便面、速溶飲料、變性淀粉和加濕寵物食糧等方面。通過擠壓技術(shù)生產(chǎn)的食品具有松脆可口，有助于消化的特點。在飼料加工方面我國現(xiàn)有的飼料加工仍以單螺桿膨化擠出機為主。當(dāng)今擠壓技術(shù)已經(jīng)滲透到人們生活的各個方面，因此有必要不斷改進擠壓設(shè)備，降低產(chǎn)品的成本 1 在我國擠出設(shè)備的總體技術(shù)水平相 當(dāng)于先進國家的八十年代水平。當(dāng)然也不乏一批具備九十年代乃至當(dāng)今國際領(lǐng)先水平的產(chǎn)品，但一些專用性強的高新技術(shù)產(chǎn)品還需依賴進口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，近年來我國擠出機的進口量呈現(xiàn)出逐年遞減之勢， 2000 年比 1999 年進口臺數(shù)減少了 外匯支出減少 而出口臺數(shù)減少了 73%，創(chuàng)匯卻增加了 這說明國產(chǎn)擠出機技術(shù)含量有一定的提高，出口的價格也相對的上漲。而國外的擠壓技術(shù)已經(jīng)有上百年歷史，設(shè)備更新的較快，功能越來越完備，因此有必要加強我國擠壓機技術(shù)的發(fā)展，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在國際市場上占有一席之地 2。 擠壓技術(shù)的發(fā)展 擠出技術(shù)作為一種經(jīng)濟實用的新型加工方法廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)中，并得到迅速的發(fā)展。谷物食品的傳統(tǒng)加工工藝一般需經(jīng)過粉碎、混合、成型、烘烤買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 或油炸、殺菌、干燥等生產(chǎn)工序，每道工序都需配備相應(yīng)的設(shè)備，生產(chǎn)流水線長、占地面積大、勞動強度高、設(shè)備種類多 3。采用擠壓技術(shù)來加工谷物食品，在原料經(jīng)過初步粉碎和混合后既可用一臺擠壓機一步完成混煉、熟化、破碎、殺菌、預(yù)干燥、成型等工藝，制成膨化，組織化產(chǎn)品或制成不膨化的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在經(jīng)油炸、烘干、調(diào)味后即可上市銷售，只要簡單的更換擠壓模具，便可以很方 便的改變產(chǎn)品的造型。與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，擠壓加工極大的改善了谷物食品的加工工藝，縮短了工藝過程，豐富了谷物食品的花色品種，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)費用，減少了占地面積，大大的降低了勞動強度，同時也改善了產(chǎn)品的組織狀態(tài)和口感，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量 4。 早期的食品擠壓機采用的是活塞式或注塞式灌腸機?，F(xiàn)在使用的擠壓機是集混合、混煉、熟化、擠出成型于一體的加工設(shè)備，它的許多優(yōu)點在擠壓灌腸機中是得不到體現(xiàn)的。 20 世紀 30 年代末期，首次將擠壓機應(yīng)用于方便食品谷物的生產(chǎn)中， 1936 年第一臺應(yīng)用于谷物加工的單螺桿擠壓蒸煮機問世，并 在該行業(yè)取得成功。目前，美國生產(chǎn)的大型擠壓機生產(chǎn)能力已達到每小時幾噸至十幾噸。近年來，國外擠壓食品已經(jīng)成為單獨一大類方便食品，有主食類、早點類、兒童食品、各種小食品等方便食品。膨化大米可做主食面包、點心面包、蒸制品、炸制品等，將玉米擠壓膨化后粉碎，加入面包中，使面包具有特殊的口感和香味。 1980 年，美國學(xué)者研究了擠壓快餐食品的風(fēng)味與色澤。在擠壓食品中使用部分色素及風(fēng)味劑，使擠壓食品更具有吸引力。擠壓技術(shù)不僅在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛，而且在其他工業(yè)中具有廣闊的前景。如發(fā)酵工業(yè)，尤其是塑料工業(yè)中 3 內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 中國雙螺桿擠出機產(chǎn)品系列不全，規(guī)格較少。中國很多塑料支配企業(yè)仍采用進口的雙螺桿擠出機。 20 世紀 90 年代初。華南理工大學(xué)發(fā)明了電磁動態(tài)塑化擠出機，新的理論與概念引人注目。 近幾年中國塑料機械成套性已有很大進展。如塑料造粒機組從主機、供料計量、機頭、造粒和回收系統(tǒng)，到加熱、冷卻、電控、溫控系統(tǒng)都達到了相當(dāng)完善的程度。薄壁管、厚壁管、纏繞管、波紋管（單、雙壁）、復(fù)合管等各種管材機組的規(guī)格日趨齊全，產(chǎn)品水平、質(zhì)量不斷提高。為適應(yīng)多層復(fù)合膜的需要，符合共擠技術(shù)及其成型機組（吹膜機組）也發(fā)展迅速。如青 島德意利集團最近研制的中空壁纏繞管生產(chǎn)線，生產(chǎn)的直管管徑可達 300如廣東金明塑膠買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 設(shè)備有限公司吸收、引進德國萊芬豪塞公司關(guān)鍵技術(shù)制造的大型多層共擠復(fù)合膜機組，吹制膜的單幅寬可達 20m。該機組可吹制棚膜、農(nóng)膜和土工膜，是一機兩用設(shè)備，使用于線性低密度聚乙烯、茂金屬線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、（乙烯 /乙酸 /乙烯酯）共聚物等多種原料。機組中除采用了內(nèi)冷技術(shù)及超聲波監(jiān)控技術(shù)外，還同時采用了機、電、氣動和液壓等多種技術(shù)，并有多項技術(shù)申請了技術(shù)專利 6。 20 世紀 50 年代，石油化工的發(fā)展使高分 子工業(yè)迅速成熟； 60 年代，塑料、橡膠、化纖三大合成材料的生產(chǎn)向規(guī)?；D(zhuǎn)變； 70 年代，世界合成高分子材料在總體積上已經(jīng)超過了金屬材料。聚合物只有通過成型加工才能成為有使用價值的制品。成型加工是高分子材料不可缺少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 擠出成型作為聚合物加工工業(yè)中的一項重要技術(shù)，是在聚合物樹脂應(yīng)用工程技術(shù)、擠出生產(chǎn)設(shè)備研制技術(shù)兩方面互相促進，又互相依存而發(fā)展起來的。形形色色的擠出產(chǎn)品；早期的硬 材，交聯(lián) 塑復(fù)合、 材，雙向拉伸聚丙烯薄膜，多層共擠復(fù)合膜，具有高阻隔性、透氣性、自黏性，熱收縮性、自消性等 特殊性能的薄膜，功能母粒與色母粒，發(fā)泡制品。運用擠出加工手段制備改性聚合材料，共混增強、增契技術(shù)，輻射核性技術(shù)，納米復(fù)合技術(shù)，以及其他的一些新型改性技術(shù)。各種結(jié)構(gòu)與功能的擠出機如混煉型螺桿擠出機，排氣式擠出機，雙螺桿、多螺桿式擠出機，反應(yīng)式擠出機、組合式擠出機，適應(yīng)高分子材料物理與化學(xué)特性而建立的成型裝置，具有各種制品所需要的專門功能，能夠?qū)嵤┏尚筒襟E的擠出生產(chǎn)線輔機，以追求操作簡便、控制精確、節(jié)能高效、清潔生產(chǎn)的目標而不斷改進的新型設(shè)備 7。 擠壓加工的原理 食品的擠壓概括的說就是將食品物料置 于擠壓機的高溫高壓狀態(tài)下，然后突然釋放至常溫常壓，使物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化的過程。這些物料通常是以谷物原料如大米、糯米、小麥、豆類、玉米、高粱、等為主體，添加水、脂肪、蛋白質(zhì)、微量元素等配料混合而成。擠壓加工方法是借助擠壓機螺桿的推動力，將物料向前擠壓，物料受到混合、攪拌和摩擦以及高剪切力作用，使得淀粉粒解體，同時機腔內(nèi)溫度壓力升高（可達到 150C，壓力可達 1然后從一定形狀的模孔瞬間擠出，由高溫高壓突然降至常溫常壓，其中游離水分在此壓差下急驟汽化，水的體積可膨脹大約 2000 倍。膨 化的瞬間，谷物的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，他使生淀粉轉(zhuǎn)化成熟淀粉，同時變成層狀疏松的海綿體，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 谷物體積膨大到幾倍到幾十倍。如圖所示，當(dāng)疏松的食品原料從加料斗進入機筒內(nèi)時，隨著螺桿的轉(zhuǎn)動，沿著螺槽方向向前輸送，稱為加料段，與此同時，由于受到機頭的阻力作用，固體物料逐漸壓實，又由于物料受到來自于機筒的外部加熱以及物料在螺桿與機筒的強烈攪拌、混合、剪切等作用，溫度升高、開始熔融，直至全部熔融，稱為壓縮熔融段。由于螺槽逐漸變淺，繼續(xù)升溫升壓，食品物料得到蒸煮，出現(xiàn)淀粉糊化，脂肪、蛋白質(zhì)變性等一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，組織進一步均化 ，最后定量、定壓地由機頭模口均勻擠出，稱為計量均化段 8。上述即為食品擠壓加工的三段過程。 1 2 345678 9 1011121314圖 1壓加工過程示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 方案設(shè)計 設(shè)計的要求 單螺桿擠出機的直徑為 35徑比為 16，采用變頻無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速范圍為 15r/比 。 方 案設(shè)計部分 方案的整體確定 螺桿擠出機的設(shè)計應(yīng)是一個整體的設(shè)計，包括傳動系統(tǒng)，加料系統(tǒng)，加熱冷卻系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的設(shè)計。 傳動系統(tǒng)包括電機的選擇，為了滿足轉(zhuǎn)速范圍在 15r/頻無級調(diào)速的要求，可直接使用變頻電機還是采用普通電機加變頻器兩種方案。為了達到減少成本的目的，采用普通電機加變頻器的方式，在普通電機中還有型號選擇的問題，因為轉(zhuǎn)速越低，成本越高，采用何種電機，也影響到以后的總傳動比，電機轉(zhuǎn)速越高，總傳動比就越大，從而使變速箱過于龐大，綜合以上因素，采用的是同步轉(zhuǎn)速 1500r/1125樣只需要采用二級減速器就可以達到要求的轉(zhuǎn)速范圍。由于輸出軸的最終轉(zhuǎn)速是在一定范圍內(nèi)的，因此必須采用多聯(lián)滑塊，是采用二聯(lián)還是三聯(lián)，另外采用了多聯(lián)滑塊，變速比多大也是一個必須討論的問題，過大則導(dǎo)致最小轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)速的比值過小，而使用的只是 15r/轉(zhuǎn)速范圍，造成了浪費。升速比與降速比的選擇也影響到重合的速度范圍，重合過多也造成了極大的浪費。因此在確定升降比的時候采用由后往前的推力方式，采用的是雙聯(lián)滑塊。此時 有兩種方案，方案一升 2，方案二升 2 降 們的轉(zhuǎn)速重合范圍都是 35用不同的方案對減速部分的減速比有很大的影響。方案一中的減速比為 24，方案二中的減速比為 中減速比過大，使得減速部分較大，因此采用的是方案二。在單螺桿擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計中，另一個重要的問題是輸出軸上止推軸承的位置問題，選擇不同的位置會影響到齒輪的位置，拆裝的方便等 8。 機筒的設(shè)計采用剖分式還是整體式是整個設(shè)計中的一個關(guān)鍵，整體式中的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 輸出軸必須設(shè)計成空心軸，以便于螺桿的拆卸。并且要想了解擠出過程中物 料沿螺桿的輸送、混合、反應(yīng)情況，只有停轉(zhuǎn)將機筒通水冷卻，然后把螺桿抽出才能看清。這樣很不方便，有時還會破壞過程的原貌。為了克服上述缺點及操作方便，機筒做成剖分式。剖分式包括上下開合和左右開合，由于加料口在機筒的上部，因此采用的是左右開合式。設(shè)計成剖分式必須考慮合頁的設(shè)計，考慮合頁的開合角度是否能夠使螺桿充分露出，保證拆卸的方便。由于機筒體積較大，因此在剖分式機筒的兩邊各設(shè)計一個支撐軸用以分擔(dān)合頁所承受的壓力，支撐軸下帶有滾輪，以便于機筒的開合 9。 冷卻系統(tǒng)中采用的是水冷方式，因為水冷的速度較快，時間較短 ，并且采用水冷與風(fēng)冷相比，所占的空間較小。水冷采用的是水套，水套屬于鑄鋁加熱器的一部分，在加熱絲的外圈，這樣可以使冷卻的速度加快。水冷采用的是軟管接頭。加熱系統(tǒng)采用的是鑄鋁加熱器，因為此種加熱器具有外形尺寸小、質(zhì)量輕、拆裝方便等優(yōu)點。機筒徑向溫度均勻，預(yù)熱時間短；調(diào)節(jié)溫度時反應(yīng)靈敏，溫度穩(wěn)定性好；熱損失少，節(jié)能。其缺點：徑向尺寸大、拆裝不便、成本較高。一般不用于大型擠出機或形狀復(fù)雜的機頭上 9。 普通螺桿的設(shè)計都分為三段，加料段、壓縮段和計量段，螺桿的主要參數(shù)包括直徑 D，長徑比 L/D，螺桿三段的長度，加料 段和計量段槽深度 紋升角 ，以及其他一些次要的參數(shù)。因為螺桿是向前輸送物料，因此由加料段到計量段的槽深是越來越淺的。此外螺紋斷面，螺紋頭數(shù)，螺距的設(shè)計是很重要的。 筒與螺桿材料的選擇 由于機筒和料筒是在高溫、一定腐蝕、強烈磨損、大扭矩下工作的，因此，機筒和料筒必須由耐高溫、耐磨損、高強度的優(yōu)質(zhì)材料作成，故選用 38成螺桿后經(jīng)氮化處理，或選用氮化鋼，氮化層厚度一般為 表面處理后硬度不得小于 950作表面粗糙度 m，并要求機筒內(nèi)表面的硬 度應(yīng)比螺桿元件高 30 由于機筒和螺桿在相同的條件下工作，故其選材原則與螺桿相通。 用于共混、填充改性的機筒元件可用氮化鋼 38成。這種材料具有一定的耐磨性，但耐腐蝕性較差。 用于磨損大的填充、增強改性物料生產(chǎn)線的機筒，可采用金屬機筒。即機筒元件不是由整塊相通材料構(gòu)成，而是有兩種材料構(gòu)成，與物料接觸部分采用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 耐磨（蝕）的材料，而不與物料接觸部分則用廉價的一般碳素鋼。這樣可以節(jié)省材料，把耐磨材料用到刀刃上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第 3 章 設(shè)計計算 傳動系統(tǒng)設(shè)計 電機的選擇 根據(jù)要求的螺桿轉(zhuǎn)速范圍 15r/用普通電機加變頻器調(diào)速方式，選用的電機型號為 步轉(zhuǎn)速為 1500r/定功率為 4速 1440r/流 率 變頻器范圍 2560 ( 2 )得變頻器的轉(zhuǎn)速范圍 m a 5 0 1 5 0 0 r / m i m i 2 5 7 5 0 r / m i m a x 1 4 4 0 r / m i 實m i 5 0 7 2 0 r / m i 傳動比的分配 欲使螺桿達到 15轉(zhuǎn)速，由后往前推 設(shè)升 a 降 b 250 5 得 a=5b 取 a=b= x=30（方案一） 或 a=2， b= x=案二） 兩方案的轉(zhuǎn)速重合范圍都為 30 采用二級減速器，設(shè)帶輪減速比為1i，依次為2i，3i。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 方案一中1i2i3i= 720 2430方案二中1i2i3i= 720 方案一中減速比過大，取方案二 減速比分配為1i=i=3i=： 當(dāng) n=720r/ 當(dāng) n=1440r/ 4 0 . 9 6 3 . 8 4 k 1440 4 6 8 . 8 r / m i 0 7 2n 帶2 3 4 . 4 9 3 . 7 5 r / m i 5n 2 4 6 8 . 81 8 7 . 5 r / m i 5n 2 9 3 . 7 5 3 7 . 5 r / m i 5n 3 1 8 7 . 5 7 5 r / m i 5n 3 3 7 . 5 1 5 r / m i 5n 4 75 3 0 r / m i 5n 4 擬定的轉(zhuǎn)速圖如圖 3示。 圖 3速圖 傳動系統(tǒng)圖如圖 3示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 3動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 螺桿的設(shè)計 已知螺桿的參數(shù)有直徑為 D=35徑比為 16。升角取 17 度，采用等矩變深螺桿，單頭螺紋。 在螺桿直徑、螺槽深度和螺紋升程相同的條件下，多頭；螺紋與單頭螺紋相比，多頭螺紋對物料的正推力較大、攫取物料的能力較強并可降低熔料的倒流現(xiàn)象。但是整條螺桿都是多頭螺紋時，物料分別從螺桿漏斗區(qū)幾條螺槽通道進入達到螺桿頭部。在漏斗區(qū)，往往由于幾條螺槽的進料不均勻和各條螺槽的熔融和均化或?qū)θ哿陷斔湍芰Σ灰恢?，容易引起生產(chǎn)能力的波動、壓力波動。其結(jié)果是制品質(zhì)量下降。綜合以上因素，本設(shè)計采用單頭螺紋螺桿 9。 螺距 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 m i nt a n 1 7 3 . 1 4 3 5 t a n 1 7 3 3 . 6 2 m 4 11440 7 5 0 7 2 0 r / m i 實得 法向?qū)挾?e=向?qū)挾?3 . 6 6 m mc o s 1 7 取 3 0 . 0 6 0 . 0 6 3 5 2 . 1 m 1 2 0 % 1 1 2 m 2 6 0 % 3 3 6 m 3 2 0 % 1 1 2 m 21 3 30 . 5 4 ( ) H D D i H D H （ 3 初選1 7 . 5 53 , 7 . 5 5 , 3 . 62 . 1i H i 得得螺桿軸向力的確定： 螺桿軸向推力， N 物料作用在螺桿端面上的總壓力， N 擠壓時由于動載荷產(chǎn)生的附加壓力的軸向分量， N 21 4 P （ 3 式中 螺桿外徑， m P 螺桿端部的物料壓力， 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 2612 1 10 . 0 3 5 2 0 1 0 1 9 2 4 2 . 2 5 5 1 9 . 3 k 0 . 1 2 5 0 . 2 5 1 9 . 3 0 . 1 2 5 0 . 2 5 2 . 4 1 2 5 4 . 8 2 5 k P 故 12 1 9 . 3 4 . 8 2 5 2 4 . 1 2 5 k P 22m a xm a x 2222 001 . 1 5 1 . 2 5 41 . 1 5 1 . 2 54 （ 3 5卻水孔徑 27 7 7220 . 0 3 51 . 1 5 1 . 2 5 2 1 0 6 . 4 9 2 1 0 7 . 0 5 6 1 0 P 0 2 3 0 . 0 0 9c 53 m a m a . 5 1 0 1 0 . 4 6 1 0 1 . 4 2 2 1 0 P . 2 d 0 . 2 2 3 產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力b取 337 . 8 5 1 0 k g / m 223 22 336 8 7 5 0 . 0 3 5 0 . 0 2 3 7 . 8 5 1 00 . 0 2 31 0 6 6 2 1 0 P 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 故 7 6 7 . 0 5 6 1 0 1 . 6 6 2 1 0 7 . 2 2 2 1 0 P a 據(jù)材料力學(xué)可知，塑性材料合成應(yīng)力用第三強度理論計算，其強度條件為： 2 4r （ 3 式中 267 . 2 2 2 4 1 4 2 . 2 1 0 2 9 3 M P a 8 0 0 M P 故滿足要求。 螺紋形狀采用矩形端面。 常見的螺紋斷面形狀有矩形面螺紋、鋸齒形端面螺紋、梯形端面螺紋和 半圓形端面螺紋。在本設(shè)計中采用矩形端面螺紋。螺紋根徑表面與螺棱推進面成90 度夾角，用小圓弧過度。圓弧半徑 r=1紋后角 a=10 度。 根據(jù)經(jīng)驗，螺棱頂面寬度一般取 e=（ D。在保證螺棱強度的條件下， e 的取值小一些。因為比較大的 e 值不但占據(jù)一部分螺槽容積，而且增加螺桿的功率損耗，又容易引起物料的局部過。 E 值也不能過小，否則會削弱螺棱強度，增大漏流物量，從而降低生產(chǎn)能力。因此本設(shè)計中取 e= 熔料在螺槽中的螺旋運動至進入口時的直線運動中，有一個急劇的改變過程。料流在螺桿頭部前面的機筒中，料流速度在機筒中心點最快，而在機筒壁處為最慢。因而應(yīng)選擇合理的螺桿頭部形狀才能使料流平穩(wěn)地進入口模，并可避免生產(chǎn)滯流和防止物料的局部過熱分解。 常見的模頭形式有球形、大圓錐形、扇形、帶螺紋的錐體等，從工藝方面考慮， 本設(shè)計中采用大圓錐形模頭。 齒輪的設(shè)計 輸入軸上齒輪的設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 已知輸入功率為1 4 0 . 9 6 3 . 8 4 k ，小齒輪轉(zhuǎn)速為 數(shù)比為 電機驅(qū)動，工作壽命為 15 年（設(shè)每年工作 300 天），兩班制，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 度等級，材料及齒數(shù) （ 1）為直齒圓柱齒輪 （ 2）選七級精度 （ 3）選小齒輪的材料為 40質(zhì)）硬度為 280齒輪為 45#鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240者的硬度差為 40 （ 4）選小齒輪 的齒數(shù)為1 20Z ，大齒輪齒數(shù)為21 2 . 5 2 0 5 0Z U Z 233 12 . 3 2 t （ 3 (1)確定各值 t=1.3 5 5 41 4 59 5 . 5 1 0 / = 9 5 . 5 1 0 3 . 8 4 / 4 6 8 . 8 N m m = 7 . 8 1 0 N m mT p n c. 由機械設(shè)計 10表 10取齒寬系數(shù) 1d 械設(shè)計 10表 10得材料的彈性影響系數(shù) 121 8 9 P 械設(shè)計 10圖 10齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限 li m 1 6 0 0 M P ，大齒輪li m 2 5 5 0 M P 械設(shè)計 10 式 10算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9119826 0 6 0 4 6 8 . 8 1 2 8 3 0 0 1 5 2 . 0 2 1 02 . 0 2 1 0 / 1 . 4 1 8 . 1 1 0hN n j 械設(shè)計 10圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 120 . 9 4 ; 0 . 9 3 H 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由機械設(shè)計 10式（ 10 11220 . 9 4 6 0 0 M P a = 5 6 4 M P 9 5 5 5 0 M P a = 5 2 2 . 5 M P （ 2）計算小齒輪分度圓直徑1入 H中較小的值 a. 分度圓直徑12 243 331 . 3 7 . 8 1 0 2 . 5 1 1 8 9 . 82 . 2 3 2 . 2 31 2 . 5 5 2 2 . 55 6 . 4 5 m 11 5 6 . 4 5 4 6 8 . 8= = = 1 . 3 9 m / 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 b 11 1 5 6 . 4 5 5 6 . 4 5 m b/h 模數(shù) 11/ 5 6 . 4 5 / 2 0 2 . 8 2 m d z 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 8 2 6 . 3 5 m / 5 6 . 4 5 / 6 . 3 5 8 . 8 9 根據(jù) ， 7 級精度，由機械設(shè)計 10圖 10 ； 直齒輪，假設(shè) 1 0 0 N 。由機械設(shè)計 10書中表 10得 1 ； 由機械設(shè)計 10表 10得使用系數(shù) 1； 由機械設(shè)計 10表 10得 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時， 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 0 . 2 3 1 0H d ； (3將數(shù)據(jù)代入后得： 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 1 1 0 . 2 3 1 0 5 6 . 4 5 1 . 5 4 ； 由 / ， 查機械設(shè)計 10圖 10 ； 故載荷系數(shù) 1 1 . 1 5 1 . 2 1 . 5 4 2 . 1 2 5A V H K K K （ 6）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由機械設(shè)計 10式（ 10 331 / 5 6 . 4 5 2 . 1 2 5 / 1 . 3 6 6