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（答辩稿）双螺杆挤出机设计（CAD图纸+DOC论文）

双螺杆挤出机设计摘要普通机筒材料为般钢材如号钢铸钢或球磨铸铁。为了提高机筒的耐磨性，国际上的挤出机机筒有采用氮化钢制造，其强度极限约为。这里我们选择钢作为机筒的制造材料。机筒的强度计算机筒内部受塑料熔料的压力作用，熔料在机筒内产生的力沿机筒轴向的分布是相当复杂的，各处压力不等。由于机头处压力最大，因此般取机头压力为计算压力值。进行机筒设计时，用壁厚圆筒理论来对料筒进行强度计算。根据厚壁圆筒的理论，当筒壁内受到物料压力的作用时，筒壁上各点处于三向应力状态，三向应力分别为径向应力，轴向应力，切向应力。机筒的内壁处，径向应力和切向应力都达到最大值。径向应力切向应力.轴向应力为.由于机筒为塑性材料，可用第四强度理论进行设计计算和强度校核，机筒壁厚的强度条件为查表得的屈服强度极限为,则，有.机筒强度校核合格，该机筒可安全工作。机筒设计的技术要求材料。内孔表面对机筒内表面进行镀铬，镀层深度为，机筒体硬度，镀铬层硬度，脆性不大于级。公差机筒内孔极限偏差上偏差.下偏差.机筒内孔轴线的直线度公差值应符合级的精度规定。则所设计机筒的直线度公差为机筒内孔表面粗糙度不大于.。.螺杆与机筒的配合要求螺杆与机筒的配合间隙螺杆与机筒的配合间隙值影响到挤出机的功率消耗生产能力使用寿命机器加工成本等问题。取值过大，加工装配比较容易容易，但生产能力会降低，塑料原料在机筒内的停留时间难以控制，甚至会造成热分解。如果取值过小，功率消耗大，加工装配困难，且易使螺杆和机筒发生磨损，降低挤出机使用寿命。螺杆与机筒之间的间隙值可按来选取。则设计的双螺杆挤出机的螺杆和机筒之间的间隙取值螺杆与机筒的对中性挤出机螺杆与机筒的对中性在设计上要求螺杆的中心线与机筒的中心线重合。然而由于制造装配过程中所产生的螺杆定位面与螺杆中心线不同心机筒内孔偏差螺杆径向跳动螺杆推力面与螺杆中心线不垂直法兰平面对机筒中心不垂直内孔径向跳动等安装误差和加工误差都会影响对中性。要保证螺杆与机筒的对中性，般需要采取以下措施提高对中性选取有效的定位基准和合理的连接方式提高零件的加工与装配精度，减少零件数目。.送料螺杆的设计为了使塑料与其他材料能够进行定量定比例的加入，因此要在机筒加料口上方添加两根送料螺杆。其中，根螺杆用于输送聚合物塑料颗粒，另根螺杆用于输送其他复合材料。工作时，只需要分别控制两根送料螺杆的转速比及两根送料螺杆与主螺杆之间的转速关系，就能够较精确地将复合原材料通过送料螺杆送入到塑料颗粒中去混合。没根螺杆按照最大输送能力进行设计。所设计螺纹断面形状为矩形。送料螺杆的基本参数设计如下。螺杆直径螺纹升角.螺距螺纹头数单头螺纹螺棱法向宽螺棱轴向宽.螺槽法向宽.螺槽轴向宽.螺杆与机筒之间的间隙摩擦因数.转速敞开式固体输送由于送料螺杆主要是用于颗粒状或粉末状材料的输送，因此送料螺杆可按照普通螺杆送料段的设计方法来进行设计计算。螺杆在的转速下的输出量为。则固体输送量由得分流板及过滤网在挤出机机筒与机头之间设分流板也称多孔板和过滤网，其作用是防止熔料中的杂质和未熔物料进入机头而堵塞机头流道或影响产品质量使由机筒来的熔料的旋转运动变为直线运动，并分成若干束，以保证挤出稳定搅拌混合，增强塑化效果。设置料流障碍，以增加背压来保证制品的密实支撑过滤网。分流板因聚氯乙烯为热敏性物料，分流板的设置离螺杆头部距离要小，以防止积料产生热分解。但也不能因距离设置过小而使物料的螺旋运动来不及转变为直线运动，导致物料纵向流动不稳定。般应使螺杆头部至分流板的容积小于或等于计量段个螺纹槽的容积，其距离为.。目前，国产挤出机多采用制造方便结构简单的平板型分流板。为保证物料流经分流板后速度不变，且由于聚氯乙烯为热敏性物料，把分流板设计孔眼尺寸为中间孔眼直径大而稀疏形式，以降低流道阻力，避免热分解。本双螺杆挤出机分流板的设计尺寸及孔眼尺寸分别为孔眼直径开孔率分流板至螺杆头部的距离取分流板尺寸分流板的孔道结构设计要光滑无死角，以便物料的流动和清理。所以孔道的进料段设倒斜角，分流板的材料用不锈钢。过滤网对于加工医疗用品电缆透明制品薄膜单丝等产品质量要求较高时，挤出成型需要在分流板上设置过滤网。过滤网般为金属网，细度为目，放置层数层。网的细度及层数由塑料的物料性能制品的形状密度要求及挤出机的结构形式等决定。网的放置为细的铜丝网放在靠螺杆侧，粗的铜丝网放在靠分流板侧。.料斗的设计料斗的设计遵循不允许物料结成团架桥和挂料的原则。料斗角度双螺杆挤出机设计摘要双螺杆挤出机,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.塑料挤出概述当今世界四大材料体系木材硅酸盐金属和聚合物中，聚合物和金属是应用最广泛和最重要的两种材料。据统计，在塑料制品成型加工中，挤出成型制品的产量大约占整个塑料制品产量的以上。其中不仅包括板管膜丝和型材等制品的直接成型，还包括热成型中空吹塑等坯料的挤出加工。除此之外，在填充共混改性等复合材料和聚合物合金生产过程中，螺杆挤出很大程度上取代了密炼开炼等常规工艺。挤出机几乎成为任何个塑料有关公司或研究所最基本的装备之。挤出成型有如此发展趋势主要原因为螺杆挤出机能将系列化工基本单元过程，如固体输送增压熔融排气脱湿熔体输送和泵出等物理过程集中在挤出机内的螺杆上来进行。近年来，挤出工程的创新表现，更多的过程，如发泡胶联接枝嵌段调节相对分子质量甚至聚合反应等化学加工过程都愈来愈多地在螺杆挤出机上进行。螺杆挤出工艺装备有较高的生产率和较低的能耗，减少生产面积和操作人员数量，降低生产成本，也易于实现生产自动化，创造好的劳动条件和减少少的环境污染。螺杆挤出这种工艺不仅广泛地用于聚合物加工，而且在建材食品纺织军工和造纸等工业部门中都得到了愈来愈多的应用。双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比，能使熔体得到更加充分的混合，应用更广。.塑料挤出成型设备的组成套完整的挤出设备由主机辅机及控制系统组成。挤出机是塑料挤出成型的主要设备，即主机。由挤压系统传动系统及加热冷却系统和主机控制系统组成。挤压系统由机筒螺杆和料斗组成，是挤出机的核心工作部分。传动系统由电机调速装置和传动装置组成。作用是给螺杆提供所需转速和扭矩。加热冷却系统由温控设备组成。作用是通过对机筒进行加热和冷却，以保证挤出系统成型在工艺要求的温度范围内进行。控制系统主要由仪表电器及执行机构组成。作用是调节控制机筒温度机头压力和螺杆转速。挤出机需配置相应的辅助机械设备才能实现挤出成型。根据制品的种类确定辅助设备的组成。通常包括机头冷却系统定量给料系统电气控制系统真空排气系统等。控制系统由各种电器仪表及执行机构组成。根据自动化水平的高低，可控制挤出机辅机的拖动电机及其他各种执行机构按所需的速度功率和轨迹运行监控主辅机的流量温度及压力，最终实现对整个挤出成型设备的自动控制和对产品质量的控制。.挤出机的分类分类方法随着挤出机的广泛应用和不断的发展，出现了各种类型的挤出机，其分类方法各异，主要有以下几种按装置位置分为立式挤出机和卧式挤出机。按可否排气分为排气挤出机和非排气挤出机。按螺杆转速分为普通挤出机高速挤出机和超高速挤出机按螺杆数目的多少和结构分为无螺杆挤出机单螺杆挤出机双螺杆挤出机多螺杆挤出机。按用途可分为配混造粒挤出机和生产制品用挤出机。各挤出机的结构特点及用途单螺杆挤出机单螺杆挤出机，造价低易操作，但塑料混合分散和均化效果差，滞留时间长且分布广，物料温差较大指同断面处和难以吃粉料。因此，它只适用于般性造粒和塑料制品的加工。同向双螺杆挤出机双螺杆挤出机的特征是两根相互平行的组合式螺杆装在具有字形孔的机筒内。如果两根螺杆旋转方向相同，称为同向型双螺杆挤出机。根据两根螺杆的啮合型式不同，可分为啮合型和非啮合型两种，常用的为啮合型。选用双螺杆挤出机的优越性生产能力大，根据理论计算，在同螺杆直径下，双螺杆挤出机生产量能达到单螺杆挤出机的倍实测为倍。能耗低，双螺杆挤出机的单位能耗仅约为单螺杆挤出机的左右。产品质量好，由于双螺杆挤出机的塑化混炼性能好，在保证产品强度的条件下，原材料的消耗量下降约。双螺杆挤出机在欧美国家中应用的比例管材板材造粒异型材平膜片材发泡材同向双螺杆挤出机的显著特点是高效能和多功能。高效能集中于高混炼高扭矩低能耗，特别适合工程塑料的共混改性填充增韧增强。多功能表现为螺杆的多种功能的组合，组成不同功能的螺杆形式，以适应不同塑料树脂的挤出，特别是高性能对树脂和塑料合金的加工。异向双螺杆挤出机异向双螺杆挤出机的显著特点是物料的输送能力和挤出能力比同向双螺杆挤出机的强，在同螺杆直径下，挤出量比同向挤出机般高倍左右，物料在机筒内的滞留时间比同向机要短，并且剪切发热小，温差小，物料温度分布十分均匀，物料分散充分。锥形双螺杆挤出机双螺杆是异向啮合。多螺杆挤出机我国已开发出四螺杆反应混炼机。它综合了捏合机螺杆挤出机缩聚反应器混炼机研磨机的特点。.设计类型的确定现在在工业生产中复合塑料的应用范围很广，本次设计的挤出机要可以对塑料混合改性，主要用于生产以聚氯乙烯为主料的复合塑料。由于同向双螺杆挤出机具有分布混合及分散混合良好自洁作用较强可实现高速运转产量高等特点，特别适用于聚合物的改性，如共混填料增强及反应挤出。并且本次设计的挤出机主要用于复合塑料挤出，因此应设计同向啮合双螺杆挤出机。第章同向啮合双螺杆挤出机.同向啮合双螺杆挤出机工作原理及其特性同向啮合双螺杆挤出机与单螺杆挤出机样，承担输送塑化混合和混炼聚合物的工作，但在工作上与