購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 木塑復(fù)合材料快速成型機 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 1109511133 學(xué) 生 鄭美微 指 導(dǎo) 教 師 畢經(jīng)毅 答 辯 日 期 哈工大華德學(xué)院 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 要 首先介紹 木塑復(fù)合材料 擠出成型生產(chǎn)工藝，單螺桿擠出機的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及各系統(tǒng)在工作中的作用，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求確定擠出機的基本參數(shù)并對擠出機主要零件螺桿和機筒進行了設(shè)計最后對螺桿和機筒的制造要求、修復(fù)方法提出了自己的一些看法。 擠出成型是橡膠工業(yè)的基本加工工藝之一。它是指利用擠出機及其輔機，使膠料在螺桿的推動下連續(xù)不斷地向前運動，再借助于口型擠出各種所需形狀的半成品，然后由特定的輔機配合，來完成擠出成型或其他作業(yè)的工藝過程。擠出成型工藝的優(yōu) 點主要是操作簡單、經(jīng)濟，半成品質(zhì)地均勻、致密，容易變換規(guī)格和斷面形狀，設(shè)備占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，靈活機動性大，生產(chǎn)能力大且能連續(xù)操作。 擠出機與成型模具，它是制件成型的主要部件，熔融塑料通過它獲得一定的幾何截面和尺寸。本設(shè)計將主要針對擠出機的工作原理進行分析研究。單螺桿擠出機主要由傳動系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、擠壓系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機架等幾部分組成。 關(guān)鍵詞 擠出成型，擠出機，螺桿，機筒，設(shè)計 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 of in to of of of of is of of to of by of to or is of is to an of an is it is a of of is is of 買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 目錄 摘要 . . 1 章 緒論 . 塑復(fù)合材料擠出概述 . 塑縫合材料擠出成型設(shè)備的組成 . 出機的分類 . 分類方法 . 單螺桿擠出機用途及特點 . 計類型的確定 . 2 章 單螺桿擠出機 . 螺桿擠出機原理 . 螺桿擠出機主要技術(shù)參數(shù)和規(guī)格 . 螺桿直徑 . 螺桿中心距公稱尺寸 . 螺桿長徑比 . 螺桿轉(zhuǎn)速要求及范圍 . 擠出機功率的確定 . 擠出機加熱功率的確定 . 3 章 單螺桿擠出機主要零部件的設(shè)計 . 桿的設(shè)計 . 螺桿的基本尺寸初步確 . 螺桿材料的選擇 . 螺桿設(shè)計計算 . 螺桿的技術(shù)要求 . 螺桿傳動系統(tǒng)及止推軸承布置設(shè)計 . 筒的設(shè)計 . 機筒的結(jié)構(gòu)類型選擇及特性 . 機筒的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 . 機筒材料的選擇 . 流板 . 買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 出機電機的選擇 . 動系統(tǒng)的設(shè)計 . 傳動方案的確定 . 齒輪參數(shù) . 齒輪軸的確定 . 螺桿齒輪軸段計算 . 軸承壽命校核 . 鍵的校核 . 箱體的設(shè)計 . 4 章 單螺桿擠出機輔助系統(tǒng)的設(shè)計 . 量給料系統(tǒng) . 溫系統(tǒng) . 空排氣系統(tǒng) . 氣控制系統(tǒng) . 直流調(diào)速系統(tǒng) . 加熱控制系統(tǒng) . 論 . 謝 . 考文獻 . 錄 1 . 錄 2.買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 姓名： 學(xué)號： 專業(yè)： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 工作起止日期： _ 年 _ 月 _ 日起 _ 年 _ 月 _ 日止 指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）進行情況，完成質(zhì)量及評分意見： _ 指導(dǎo)教師簽字： 指導(dǎo)教師職稱： 評閱人評閱意見： _ _ _ 評閱教師簽字： _ 評閱教師職稱： _購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 答辯委員會評語： _ 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）的材料和學(xué)生的答辯情況，答辯委員會作出如下評定： 學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯成 績評定為： 對畢業(yè)設(shè)計（論文）的特殊評語： _ 答辯委員會主任（簽字）： 職稱： _ 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員（簽字）： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 年 月 日 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 鄭美微 系部 機電工程系 專業(yè)、班級 1095111 指導(dǎo)教師姓名 畢經(jīng)毅 職稱 講師 從事 專業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化工程 外聘 否 題目名稱 木塑復(fù)合材料快速成型機設(shè)計 一、設(shè)計（論文）目的、意義 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀： 木纖維塑料配混料研究已有 80 多年歷史，但一直未能工業(yè)化， 15 年前左右，才很小量用于低值的吸聲制 品。由于環(huán)境觀念的加強，美國建筑工業(yè)尋找象木一樣的替代材料（不腐蝕、不翹曲、維修方便，外觀與木材相似），而韓國和日本的紙、木材加工廠為尋找鋸木粉、廢木屑等的應(yīng)用，都推動和加速了 研究和應(yīng)用開發(fā)。把木粉填充配混料加工成建筑和結(jié)構(gòu)用型材是目前擠出行業(yè)最活躍的部門之一，新應(yīng)用開發(fā)也層出不窮，所以盡管已有幾十年的研究歷史，但由于 大的潛在應(yīng)用市場，使其象一種新產(chǎn)品受到人們普遍關(guān)注。不少國家投入力量加快開發(fā)和應(yīng)用步伐，尤其是型材的生產(chǎn)，被稱為是一個“熱門”市場。 選題的目的和意義： 木塑復(fù)合材料與快速成形技 術(shù)有機的結(jié)合，是新材料與新技術(shù)的實際應(yīng)用，有著巨大的發(fā)展前景。木塑復(fù)合材料快速成形機提高了木塑復(fù)合材料從概念到市場的產(chǎn)品開發(fā)周期。為未來木塑復(fù)合材料的大量應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。 本論文介紹的快速成形設(shè)備主要用于木塑復(fù)合材料的快速成形，成本較低，具有較好的推廣價值。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 本設(shè)計內(nèi)容主要包括：總體結(jié)構(gòu)方案的擬定；吐絲噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其能夠正常吐絲而不流涎； 溫度控制部分要保證溫度控制的穩(wěn)定性，并注意溫度慣性對成形的影響；機械結(jié)構(gòu)設(shè)計要充分考慮原料成形設(shè)備的體積和重量；工作臺為三維可動結(jié)構(gòu)；繪制木塑復(fù)合材料快速成形機總體裝配圖；編寫設(shè)計說明書 . 擬解決的主要問題： 1、木塑復(fù)合材料快速成形機的整體設(shè)計 2、零件設(shè)計的基本要求（ 從滿足機器的使用功能和經(jīng)濟性兩方面來考慮 .） 三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果 1. 設(shè)計計算說明書一份 2. 紙 兩 張 ， 3 個零件圖 四、設(shè)計（論文）進度安排 1、 查找相關(guān)文獻資料； 2、 參考前人設(shè)計經(jīng)驗對木塑復(fù)合材料快速成形機的設(shè)計提出創(chuàng)新點，并擬定總體設(shè)計方案； 3、 木塑復(fù)合材料快速成形機整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 4、 應(yīng)用 件對木塑復(fù)合材料快速成形機繪制總成結(jié)構(gòu)圖，零、部件工作圖； 5、 完成設(shè)計說明書的編寫。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 五、主要參考資料 1 丁松聚主編 M械工業(yè)出版社， 2 周大雋等 M械工業(yè)出版社 ,3 彭建聲，秦曉剛 M答 機械工業(yè)出版社，1996,594 肖祥芷 M國防工業(yè)出版社 ,1996,75 羅繼相 策 M6 俞新陸主編 鍛壓車間設(shè)備 M械工業(yè)出版社， 1993 7 現(xiàn)代模具技術(shù)編委會 術(shù) M防工業(yè)出版社， 1995 8 范宏才 M械工業(yè)出版社 ,1994. 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 1 - 第 1章 緒 論 木塑復(fù)合材料擠出概述 當今世界四大材料體系（木材、硅酸鹽、金屬和聚合物） 中，聚合物和金屬是應(yīng)用最廣泛和最重要的兩種材料。據(jù)統(tǒng)計，在塑料制品成型加工中，擠出成型制品的產(chǎn)量大約占整個塑料制品產(chǎn)量的 50%以上。其中不僅包括板、管、膜、絲、和型材等制品的直接成型，還包括熱成型、中空吹塑等坯料的擠出加工。除此之外，在填充、共混、改性等復(fù)合材料和聚合物合金生產(chǎn)過程中，螺桿擠出很大程度上取代了密煉、開煉等常規(guī)工藝。擠出機幾乎成為任何一個塑料有關(guān)公司或研究所最基本的裝備之一。 擠出成型有如此發(fā)展趨勢主要原因為：螺桿擠出機能將一系列化工基本單元過程，如固體輸送、增壓、熔融、排氣、脫濕、熔體輸送和 泵出等物理過程集中在擠出機內(nèi)的螺桿上來進行。近年來，擠出工程的創(chuàng)新表現(xiàn)，更多的過程，如發(fā)泡、膠聯(lián)、接枝、嵌段、調(diào)節(jié)相對分子質(zhì)量甚至聚合反應(yīng)等化學(xué)加工過程都愈來愈多地在螺桿擠出機上進行。螺桿擠出工藝裝備有較高的生產(chǎn)率和較低的能耗，減少生產(chǎn)面積和操作人員數(shù)量，降低生產(chǎn)成本，也易于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，創(chuàng)造好的勞動條件和減少少的環(huán)境污染。螺桿擠出這種工藝不僅廣泛地用于聚合物加工，而且在建材、食品、紡織、軍工、和造紙等工業(yè)部門中都得到了愈來愈多的應(yīng)用。 塑復(fù)合材料擠出成型設(shè)備的組成 一套完整的擠出設(shè)備由主機、輔 機及控制系統(tǒng)組成。 擠出機是塑料擠出成型的主要設(shè)備，即主機。由擠壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)及加熱冷卻系統(tǒng)和主機控制系統(tǒng)組成。 （ 1） 擠壓系統(tǒng) 由機筒、螺桿和料斗組成，是擠出機的核心工作部分。 （ 2） 傳動系統(tǒng) 由電機、調(diào)速裝置和傳動裝置組成。作用是給螺桿提供所需轉(zhuǎn)速和扭矩。 （ 3） 加熱冷卻系統(tǒng) 由溫控設(shè)備組成。作用是通過對機筒進行加熱和冷卻，以保證擠出系統(tǒng)成型在工藝要求的溫度范圍內(nèi)進行。 （ 4） 控制系統(tǒng) 主要由儀表、電器及執(zhí)行機構(gòu)組成。作用是調(diào)節(jié)控制機筒溫度、機頭壓力和螺桿轉(zhuǎn)速。 擠出機需配置相應(yīng) 的輔助機械設(shè)備才能實現(xiàn)擠出成型。根據(jù)制品的種類購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 2 - 確定輔助設(shè)備的組成。通常包括：機頭、冷卻系統(tǒng)、定量給料系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)等。 控制系統(tǒng)由各種電器、儀表及執(zhí)行機構(gòu)組成。根據(jù)自動化水平的高低，可控制擠出機、輔機的拖動電機及其他各種執(zhí)行機構(gòu)按所需的速度、功率和軌跡運行監(jiān)控主輔機的流量、溫度及壓力，最終實現(xiàn)對整個擠出成型設(shè)備的自動控制和對產(chǎn)品質(zhì)量的控制。 出機分類 類方法 隨著擠出機的廣泛應(yīng)用和不斷的發(fā)展，出現(xiàn)了各種類型的擠出機，其分 類方法各異，主要有以下幾種： 按裝置位置分為立 式擠出機和臥式擠出 按可否排氣分為排氣擠出機和非排氣擠出機。 按螺桿轉(zhuǎn)速分為普通擠出機、高速擠出機和超高速擠出機 按螺桿數(shù)目的多少和結(jié)構(gòu)分為無螺桿擠出機、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、多螺桿擠出機。 按用途可分為配混造粒擠出機和生產(chǎn)制品用擠出機 螺桿擠出機用途及特點 料口最后一道螺紋開始叫輸送段 物料在此處要求不能塑化，但要預(yù)熱、受壓擠實，過去老擠出理論認為此處物料是松散體，后來通過證明此處物料實際是固體塞，就是說這里物料受擠壓后是一固體象塞子一樣，因此只要完成輸送任務(wù)就是它的功能了。 單螺桿擠出 機原理：第二段叫壓縮段 時螺槽體積由大逐漸變小，并且溫度要達到物料塑化程度，此處產(chǎn)生壓縮由輸送段三，在這里壓縮到一，這叫螺桿的壓縮比 3： 1，有的機器也有變化，完成塑化的物料進入到第三段。 單螺桿擠出機原理：第三段是計量段 此處物料保持塑化溫度，只是象計量泵那樣準確、定量輸送熔體物料，以供給機頭，此時溫度不能低于塑化溫度，一般略高點。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 3 - 單螺桿擠出機主要供擠出軟、硬聚氯乙烯、聚乙烯等熱塑性塑料之用，它與相應(yīng)的輔機（包括成型機頭）配合，可加工多種塑料制品，如膜、管、 板、絲帶等，亦可用于造粒。 塑料擠出 機設(shè)計先進，質(zhì)量高，塑化好，能耗低，采用漸開線齒輪傳動，具有噪音低，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，承載力大，壽命長等特點。 計類型的確定 現(xiàn)在在工業(yè)生產(chǎn)中復(fù)合材料的應(yīng)用非常廣泛，本次設(shè)計的擠出機要可以對塑料混合、改性，主要用于生產(chǎn)木材和塑料配混料為主料的復(fù)合材料。 由于單螺桿擠出機具有 設(shè)計先進，質(zhì)量高，塑化好，能耗低，采用漸開線齒輪傳動，具有噪音低，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，承載力大，壽命長等特點。 特別適于聚合物的改性，如共混、填料、增強及反應(yīng)擠出。并且本次設(shè)計的擠出機主要用于復(fù)合塑料擠出，因此應(yīng)設(shè)計單螺桿擠出機 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 4 - 第 2章 單螺桿擠出機 螺桿擠出機原理 螺桿擠出機是塑料成型加工最主要的設(shè)備之一，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機自誕生以來，經(jīng)過近百年的發(fā)展，已由普通螺桿擠出機發(fā)展為新型螺桿擠出機。盡管新型螺桿擠出機種類繁多，但就擠出機理而言，基本是相同的。傳統(tǒng)螺桿擠出機擠出過程，是靠機筒外加熱、固體物料與機筒、螺桿摩擦力及熔體剪切力來實現(xiàn)的?！澳Σ料禂?shù)”和“摩擦力”，“粘度”和“剪應(yīng)力”是影響傳統(tǒng)螺桿擠出機工作性能的主要因素，由于影響“摩擦”和“粘度”的因素十分復(fù)雜，因此， 傳統(tǒng)螺桿擠出機擠出過程是一個非穩(wěn)定狀態(tài)，難以控制，對某些熱穩(wěn)定性差、粘度高的熱敏性塑料尤為突出。自 60 年代以來，世界上各國學(xué)者對螺桿擠出機理進行了大量研究，也取得了明顯的成就，但由于他們的研究大多局限于傳統(tǒng)塑料擠出成型機理、機械結(jié)構(gòu)形式和換能方式，因而一直未能取得重大突破。傳統(tǒng)螺桿擠出機所存在的如體積龐大、能耗高、噪音大、產(chǎn)品質(zhì)量提高難等一系列缺點沒有得到根本解決。 螺桿擠出機主要技術(shù)參數(shù)和規(guī)格 桿直徑 螺桿直徑：即螺桿的外徑，它是擠出機的重要參數(shù)，一般用 D 表示，單位為 表征擠出機 擠出量的大小。 在設(shè)計或選用擠出機前，一般擠出機生產(chǎn)能力及轉(zhuǎn)速已經(jīng)確定，螺桿直徑的選取主要是根據(jù)擠出機的產(chǎn)量來確定設(shè)計參數(shù)：生產(chǎn)以聚氯乙烯（ 主料的復(fù)合塑料，最大產(chǎn)量為 200Kg/h，最高轉(zhuǎn)速為 260r/ 根據(jù)我國同向雙螺桿擠出機基本參數(shù)表 ( 5420螺桿直徑系列標準，取螺桿公稱直徑 :D=72 桿中心距公稱尺寸 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 5 - 單螺桿中心距公稱尺寸。 指平行布置兩螺桿中心的距離，用 a 表示，單位為 據(jù)螺桿直徑、螺桿計量段螺紋槽深度和計量段嚙合程度確定。 桿長徑比 螺桿長徑比。（ L/D）來表示，即螺桿有效螺紋部分長度 L 與螺桿外徑 可以表征螺桿的塑化能力和塑化質(zhì)量，用（ L/D）來表示，如下圖2示： 圖 2桿示意圖 現(xiàn)代塑料擠出工業(yè)螺桿長徑比較早期螺桿大，國內(nèi)應(yīng)用較多的長徑比一般范圍是 1540，多采用 15，最長可達 40 乃至更高。螺桿長徑比的增加有如下好處：（ 1）螺桿加壓充分，能提高塑料制品的物理機械性能。（ 2）提高塑化質(zhì)量，制品外觀質(zhì)量好。（ 3）有利于類似于 料擠管的成型。（ 4）螺桿特性曲線斜 率小，擠出量穩(wěn)定，擠出量可以提高 20%40%。但螺桿長徑比與很多因素有關(guān)，因此可以根據(jù)加工條件和實際需要再由試驗確定，還可以由統(tǒng)計類比的方法來確定。國產(chǎn)同向旋轉(zhuǎn)擠出機的主要技術(shù)參數(shù)表 ( 5420顯 示 生 產(chǎn) 能 力 為 300kg/h 的 螺 桿 擠 出 機 螺 桿 長 徑 比 L/D=1540，取 L/D=40。 桿轉(zhuǎn)速要求及范圍 螺桿轉(zhuǎn)速范圍：用 最高轉(zhuǎn)速） 最低轉(zhuǎn)速）表示，其單位購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 6 - 是 r/ 對擠出機速度要求有兩方面，既能實現(xiàn)無級調(diào)速又要有一定的調(diào)速范圍。要求實現(xiàn)無級調(diào)速的目的是容易控制擠出質(zhì)量并與輔機的一致配合；要求有一定的調(diào)速范圍的目的是為了適應(yīng)多種加工物料及滿足多種工藝要求。在實際生產(chǎn)中，因擠出機開始工作時，機頭壓力容易出現(xiàn)超常值，所以螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)緩慢增至工作要求速度；當螺桿運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，由于加工的原料、制品及生產(chǎn)能力不同要求，要保證質(zhì)量提高產(chǎn)量，除控制溫度、壓力等條件外，主要是靠改變螺桿轉(zhuǎn)速進行控制調(diào)節(jié)。因此，要求螺桿轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)可調(diào)。多 數(shù)擠出機的調(diào)速范圍在 1： 6，對通用性大的小規(guī)格擠出機調(diào)速范圍可達到 1： 10，根據(jù)經(jīng)驗，確定螺桿轉(zhuǎn)速范圍為： n=50260r/ 擠出機功率的確定 驅(qū)動電機功率 表示，單位為千瓦（ 它表征擠出機的驅(qū)動能力。擠出機螺桿消耗的功率所涉及的因素是多方面的。雙螺桿擠出機功率的確定通常是根據(jù)經(jīng)驗選取，根據(jù)我國同向雙螺桿擠出機基本參數(shù)表 ( 5420取擠出機主電機功率 :P=55出機加熱功率的確定 擠出機加熱功率是指機筒加熱功率：用 H 表示，單位為千瓦（ 表了擠出機的加熱能力。 通常情況下按機筒的內(nèi)表面積計算加熱功率： H= )/()2(10001 = 0272(1000 1 =中 H 機筒加熱功率，單位為 0D 機筒內(nèi)直徑，單位為 A 單位面積的加熱功率， W/ 2 A 值根據(jù)各種塑料性能靠經(jīng)驗選定，取 A=210 W/ 2 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 7 - 第 3 章 單螺桿擠出機主要零部件的設(shè)計 單螺桿擠出機主要零部件包括螺桿、機筒、分流板、過濾網(wǎng)、料斗及料斗傳輸螺桿、電機、減速器等裝置。 桿的設(shè)計 螺桿是擠出機的核心部分，是輸送、塑化塑料的最重要部件。其結(jié)構(gòu)性能將直接影響擠出機的生產(chǎn)率、塑化混合質(zhì)量和能量消耗。 由于聚氯乙烯（ 非結(jié)晶型高聚物，它從玻璃化溫度到粘流溫度的溫度范圍較大，其熔融過程是在一個比較長的距離后才能全部熔融，出于制造成本和膠料的均勻混煉和塑化考慮，采用漸變型普通螺桿，螺紋斷面形狀為矩形。 螺桿的基本尺寸初步確定 螺桿的螺紋長度為： L=15D=30× 72=1080 (3根據(jù)實踐經(jīng)驗，螺桿三段長度的分配如表 3 表 3長度分配比例表 塑料類型 加料段1 晶 型塑料 10%25% 全長 55%65% 全長 22%25% 全長 結(jié) 晶 型 塑料 60%65% 全長 12 螺距 25%35% 全長 所以：加料段 1L =（ 10%25%） L，取 1L =1080=130縮段 2L =（ 55%65%） L，取 2L =1080=702量段 3L =（ 22%25%） L，取 3L =1080=248桿壓縮比。因壓縮比的確定非常復(fù)雜，目前國內(nèi)根據(jù)經(jīng)驗選取。對塑料而言，螺桿幾何壓縮比大多數(shù)為 25,根據(jù)常用塑料螺桿的幾何壓縮比表，選取螺桿壓縮比： =3 為了加工方便，等距螺桿取 S=D 螺距 S： S=D=72買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 8 - 螺紋頭數(shù)： i=1 螺紋升角 ： =D=37 2 1 03 7 2 1 0= 1741 (3螺棱法向?qū)挾?e：根據(jù)對緊密共軛齒廓的要求和齒輪傳動嚙合基本原理，考慮到螺桿制造和安裝方便，同時為了更好的對物料進行充分混合，把螺桿設(shè)計成接近共軛型，取螺棱法向?qū)挾葹椋?e=30 螺棱軸向?qū)?b： b=e/30/=槽法向?qū)?E： E=S× 30=72× 30=槽軸向?qū)?B： B=桿與機筒間隙 = 螺桿材料的選擇 螺桿工作時不僅所受扭矩較大，而且是在高溫、高壓下工作。因螺桿要與機筒配合工 作，所以還要受到機械摩擦磨損、刮磨及塑料摩擦的作用，某些塑料還會有較強的化學(xué)腐蝕作用。所以螺桿可能產(chǎn)生扭斷、因磨損嚴重而與機筒間隙增大使產(chǎn)量降低等失效形式。 根據(jù)以上螺桿的實際工況，要保證螺桿能正常工作，必須選擇合適的材料。其材料性能要求為：機械性能好，耐磨性能好，耐腐蝕性能好，加工性能好。由于 38合性能好且是擠出機螺桿應(yīng)用最廣泛的材料，因此選擇 38為螺桿的材料。 桿設(shè)計計算 到此已知螺桿參數(shù)為： 最高轉(zhuǎn)速：m a x 2 6 0 / m i n 4 . 3 /n r r s最高產(chǎn)量： G=200Kg/h 螺桿直徑： D=72螺距 S： S=72 徑比： L/D=30 螺槽法向?qū)挾龋?E=槽軸向?qū)挾龋?B=買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 9 - 螺棱法向?qū)挾龋?e=30棱軸向?qū)挾龋?b=紋升角 ： =1741 查表得 :聚氯乙烯（ 堆積密度為 3/500 固相密度 3/1400 液相密度 3/1200 熔池溫度 90由于雙螺桿擠出機的理論很不成熟，加之螺桿嚙合部分容積相對于整個螺桿來說很小，故可以把雙螺桿看成兩根單螺桿進行 計算，然后做一定的因雙螺桿嚙合帶來數(shù)據(jù)校正。 （ 1）計算熔融速率。 為了保證穩(wěn)定的擠出過程，熔體輸出量、固體輸送量和固體熔融量應(yīng)該平衡。即： Q （ 3中 固體輸送量； 單位面積熔融速率； A 固體粒料與機筒的接觸面積； m 熔體密度； Q 熔體輸出量； 取螺桿轉(zhuǎn)速 G=200Kg/h /= 534 1 0 / （ 3 估算面積 A。由于螺桿嚙合部分沒有機筒對物料進行加熱，但螺紋嚙合處沒有機筒部分占整個機筒的比例較小，因此機筒的總面積約為 L ,其中螺槽占 假設(shè)其中固體與熔體塑料各占一半，則固 體總面積 A：L 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 10 - 熔融速率：= (3（ 2）計算計量段螺槽深度。 為了保證螺桿的硬特性，避免壓力波動引起過大的輸出量波動， 應(yīng)取較小的 值，但為了達到較好的混合質(zhì)量，又不能取得過小。綜合上述原因，?。?由 Q得： 535 1 0 / (3（ 3）驗算計量段長度。 螺桿的剪切速率為：3 = (3當溫度為 ，由流變曲線得： 4100Pa s 有上文可知： 531 1 0 / (3令 P =P ，由式：3331 ( ) c o s s i b H L 得： （ 3 333 ( ) c o s s i b H = 497合格 （ 4）確定加料段螺槽深度。 根據(jù)常用塑料的幾何壓縮比表，?。?=3 則加料段螺紋槽深度 1h 為： 1h = 2330 . 5 4 ( ) D D h D h =（ 3 取 1h = 驗算壓縮比1133()D h hD h h = 正確 （ 5）驗算壓縮段長度。 計算螺槽內(nèi)固體粒料厚度減小的速率，即形成熔膜的速率22Z = 44 1 0 / （ 3 即固體粒料在壓縮段中移動時，在每秒鐘移動的距離上螺槽深度的減小購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 11 - 量不能超過 否則固體粒料來不及完全熔融而堵塞螺槽，引起產(chǎn)量波動。此時固體粒料順著螺槽的流動速率 1 ( ) c o D b = （ 3 則壓縮段順著螺槽展開的長度2 1 32 () = 由（ 3 3 則壓縮段的最小長度22L=2 =1032由于 14041034 （ 6）螺桿中心距的確定。 考慮到螺桿的安裝和物料的混合均勻，又不至于螺桿產(chǎn)生干涉，取螺桿的中心距 a:a=3 =（ 6）歸納設(shè)計結(jié)果。 加料段長度： 1L =259料段螺槽深度： 1h =縮段長度： 2L =1404量段長度：3L=497量段螺槽深度：3 槽軸向?qū)挾龋?B=棱軸向?qū)挾龋?b=桿中心距 a： a =桿的技術(shù)要求 材料：采用氮化鋼 38 表面處理：對材料進行氮化處理，處理深度為 螺桿外圓硬度 >65性不大于 2 級。 螺桿外圓極限偏差應(yīng)符合 1184規(guī)定。螺桿的上、下偏購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 - 12 - 差分別為： 上偏差： m 下偏差： 39 m 螺桿全長直線度公差值應(yīng)符合 1184精度等級規(guī)定。所以螺桿的直線度公差值為： 10