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（图纸+论文）高剪切式单螺杆挤压机设计（全套完整）

物料中水分瞬间蒸发,温度降至左右,从而使物料变成多孔结构形状的膨胀食品。.意义目的研究范围食品挤压技术具有加工范围广生产效率高产品质量好加工过程无污染等特点。单螺杆挤压机的结构简单易加工制造成本低廉，广泛用于加工各种膨化小吃食品。本课题的任务是设计台高转速高剪切率的单螺杆挤压机，其外部无外加热装置，而是利用高剪切率产生的摩擦热来加热熔融原料并使食品原料得到蒸煮熟化，从而生产出松脆可口的膨化谷物食品。.本课题在国内外的发展概况及存在的问题直接膨化休闲食品是类消费非常广泛的食品，它们是由所使用的挤压机类型特点而被称为玉米果，现在这类食品已被称为直接膨化食品，通常，直接膨化的食品在高剪切蒸煮积压机上生产的，此类产品是由于产品从挤压机模板处出来产生直接膨化而得名的，并且除了干燥外不需要进步的加工处理。些直接所以，选用材料为氮化处理。其他另外还有的就是动力提供装置，包括电动机和减速器等等。.挤压机的驱动装置电动机可选用结构简单，价格合理，稳定可靠的工业用机。变速装置挤压机所生产的产品各不相同，螺杆的速度也会不样，变速的方法可以是采用变速电机比如无级变速的，比较先进的是可控硅交流变速。传动装置挤压机螺杆的转速般不会很高，小于，可以选用减速装置将其直接减到定的范围即可。推力轴承在挤压过程中会产生定的压力，通过螺杆传递到传动装置，因此需要增加些轴承以平衡这些力。轴承的寿命为小时。电动机的选用螺杆转速个关键性参数，因此在本设计中，我们将采用无级调速电机与有级减速机的组合。采用无级调速电机，主要是因为其工作特性曲线与挤压机的工作特性曲线很接近，如图所示。采用它来作原动机，能够保证有较高的功率因素与效率，且启动性能好，运行稳定，可得到较合理的使用。为使螺杆获得足够的转矩，电机调速不应太低，控制在左右。采用有级减速机，承担大部分的传动比，可满足这要求。为减小整机外形尺寸，使结构紧凑，电机置于下方，通过带轮传动带动减速机。带轮不仅可以分担定的传动比，而且还可使整个系统传动稳定，并起到过载保护的作用。图.调速电机的特性工作曲线所需电动机功率为式.式中工作机要求的电动机输出功率工作机所需要的输入功率电动机到工作机之间的传动装置总效率根据螺杆的转速和螺杆直径。直径转速挤压机输出功率估算式.选取电机额定功率，转矩，调速范围满足设计要求。传动比分配.总传动比为保证螺杆有较高的转速，满足定的螺杆输入转矩，取电机工作转速,挤压机工作转速，则总传动比为.带轮传动比因为螺杆要高的转速，总传动比较小而减速器要承担大部分传动比，带轮将选用较小的传动比，同时，这样也可减小机器尺寸和重量，便于安装。在设计中，我们初取带轮传动比减速器选用参考，按强度选用减速机。图.螺杆的传动挤压机的供料部件有两种形式，水平型和垂直型，它们都配有个料斗，用来接收和暂存待挤压的原料，并将其运送至螺杆。为了确保原料能有畅流的运动和避免产生“架桥”，料斗内配装搅拌机，或者采用宽大的出料口，这样，将有助于该机构保持不间断的均匀供料工况。喂料基本要求按照设计实际需要及具体条件来决定装置设计重力加料物料在料斗中依靠本身的重力进入挤压系统，在料斗上方设置喂料器，均匀的喂料，且能控制喂料量，满足各种不同物料加工需要，避免进料不均匀的现象，提高产品的质量和产量。螺杆通常可以这样讲，螺杆是挤压机最重要的部件，它不仅决定挤压机的熟化和糊化功能强度，而且还决定最终成品的质量。不同的螺杆，有不同的挤压功能。螺杆的挤压功能，决定于螺杆的设计参数。机筒包围在螺杆外面的螺套，本设计采用整体结构。机筒内表面通常制成凹槽形状，有的是直线型凹槽，有的是螺线型凹槽。螺线型凹槽，产生助推的顺流，而直线型凹槽，则阻碍顺流。因而，直线型凹槽会导致较低的流速，但其机械剪切作用则更大。螺杆与其机筒之间的间隙距离，通常保持在最小程度，藉以减少渗漏流。模头及模板在机筒的终端，通常配装具有各种形状孔眼的模压盘，般被称之谓模头。模头具有双重功能将挤压料模压成所要求的形状。确定模头孔眼的几何形状，对于挤压产品外形及质量有很重要的作用。目前，已开发应用多种孔眼形式的单程模压模头，例如圆筒形孔眼模头，狭槽形孔眼模头，环状形孔眼模头，以及双程模压模头。在双程模压模头内的进料，来自两台挤压机单程模压的出料口，可加工成具有双重颜色或双重味道的挤压制品。模板设计原则为熔融料的流道呈十分光滑的流线型，不得有突变，更不能有死角和滞留区保证模板有足够的压缩比，使料能在模板内形成必要的压力在强足够的条件下，结构紧凑，易于加工制造和装拆维修。同时结构尽量对称，以使传热均匀材料选用合理。对模板材料的要求耐蚀和耐磨损在模板的内压作用下有足够的强度刚度在高温下不变形，模板各组成零件视所处位置和工作要求可选不同的材料。对模板的加工装配要求模板的装配要求高，各零件的加工视作用不同而异。例如，在宠物食品的蒸煮和成型加工中，单螺杆挤压机是经济而有效的方法。在需要良好的控制以及操作灵活的蒸煮反应时，选择双螺杆挤压机会更合适。物料在单螺杆挤压机中向前输送的原理与双螺杆挤压机的有些不同。在双螺杆挤压机中，根据螺杆的旋转方向，啮合程度和螺纹参数的不同，双螺杆可以分为同向旋转和异乡旋转啮合与非啮合等多种类型。目前发展的主流类型是同向旋转完全啮合梯形螺纹的双螺杆挤压机。在双螺杆挤压机中，螺杆和机筒之间扭曲了近于闭合的形空间，由喂料机构进入的物料充满这个空间并被流畅的推送向前，当物料的体积与空隙的体积相等时，继续送入的物料将会产生压力，表面看来这是与单螺杆挤压机样，具备了物料和螺杆共转的条件。但是，对于双螺杆挤压机而言，在形开口出总有另螺杆的螺旋齿齿板旋转着，即根螺杆的螺旋齿板对另根螺杆形空间中的物料起着挡板的作用。因此物料不会和螺杆起共转，机筒内部就可以做成光滑的表面，可避免不必要的摩擦，降低运转所需要的能量，同时还可以把螺杆和机筒的间隙做小，减少物料沿缝隙逆向的漏流，机对高水分高油分的食品原料也不易发生逆流和漏流。提高承载压力的范围，甚至还可以进行更高温度的处理。在单螺杆挤压机中，物料基本上紧密围绕在螺杆周围，形成螺旋状的连续带状物料。因此，根据螺杆螺母相似的关系，在物料与螺杆的摩擦力大于机筒与物料的摩擦力时，物料将和螺杆起旋转，这就不可能实现物料的输送。在模头附近高压或高湿的情况下，返压力易使物料逆流，物料的水分油分越高，这种趋势就越显著。因此，单螺杆挤压机为了解决或避免这些问题会在螺杆采取些措施。比如增加螺杆的头数，就是螺杆旋转周对物料的作用次数。头数越多，螺杆对物料的推动能力越强。多头的螺杆适用于粘性较高的物料。不过随着头数的增多，螺杆和机筒之间的空间就会更少，物料输送的绝对量也就降低了。所以没有必要从进料口到模头的螺旋头数都保持致，可以选择各种螺杆的放置形式以适应各个区段的物料的变化情况。为避免物料跟随螺杆起旋转，可以采用些方法。在物料上就是降低物料的水分和油分，减少物料与机筒的的润滑作用。同时，应将物料的分布控制在个范围之内，即当剪切,螺杆,挤压,设计,毕业设计,全套,图纸摘要目录绪论.挤压技术介绍挤压技术在食品生产中的应用挤压技术在食品生产中的发展状况挤压机生产膨化食品挤压膨化原理.意义目的研究范围.本课题在国内外的发展概况及存在的问题.本课题研究内容单螺杆挤压机整体设计方案.挤压机的主要部件挤压机的供料部件螺杆机筒模头及模板其他.挤压机的驱动装置电动机的选用传动比分配挤压机零部件设计与计算.螺杆的设计螺杆的结构螺杆各部分参数.机筒结构设计.带轮结构设计与计算螺杆和机筒强度计算及配合要求.螺杆强度计算螺杆材料选取螺杆校核计算.机筒强度校核轴承布置与校核计算.径向轴承.推力轴承.键的强度校核.螺杆的生产能力计算加料系统设计.螺旋直径和转速的确定.螺旋主要结构参数确定.电机选用.润滑油的选用齿轮传动的润滑滚动轴承的润滑挤压机操作系统.安装挤压机的安装基础调整挤压机水平机筒的安装螺杆的装拆模头的安装.挤压加工系统的操作与维护开车前的准备工作开车操作运转中的检查停机维护保养总结与展望.总结.展望致谢参考文献绪论.挤压技术介绍挤压技术在食品生产中的应用本世纪年代，挤压技术开始应用于食品加工，它具有集输送，混炼，剪切，加热，加压等多种化工单元操作于体的高温短时加工的特点，因此在食品加工领域的应用范围越来越广泛。除了谷物及植物组织蛋白挤压食品以外，从糖果制造到酪蛋白生产，从固体脂肪到风味成分的开发，及至饲料宠物食品加工制造都用到食品挤压机。螺杆挤压机能将系列的化工基本单元过程集中在挤压机中进行，螺杆挤出已连续生产代替间歇生产，必然有较高的生产率和较低的能耗，也已实现自动化，同时螺杆的搅拌作用业提高了混合质量这些因数加在起，避让降低生产成本。挤压加工技术作为种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中，并得到迅速的发展。加工谷物食品的工艺般须经粉碎混合成型烘烤或油炸杀菌干燥等生产工序，每道工序都要有不同的设备，较长的生产线，较大的占地面积，高强度的劳动力，所需设备较多。通过挤压技术对谷物食品进行加工，初步混合原料后，就可用台挤压机完成混合熟化粉碎杀菌余干燥成型等工艺，制成膨化组织化产品或制成不膨化食品，这些产品在再经油炸或微波烘干调味后即可上世，只要简单根据更换挤压磨具，并可以很方便的改变产品的造型。相对于传统工艺，挤压加工改变了谷物食品的加工工艺，大大减短了加工工艺过程，丰富了谷物样式，减低了产品的生产成本，减少了设备的占地面积，降低了生产劳动强度，同时改变了产品的形态和味道，使得产品质量得到了提高。挤压技术在食品生产中的发展状况上世纪年代，人们首次把挤压机用于方便食品谷物的生产中到四十年代末期挤压机的应用在食品领域进步扩大年代初的蒸煮挤压机已经基本上取代了当时的饼干赔烤年代至今挤压机的技术以及理论得到了飞速发展，对挤压机的结构设计工艺参数挤压过程机理进行研究，通过对挤压机理的探讨，进步研究各种谷物以及蛋白类食物在挤压过程中发生的系列变化，以及挤压食品的营养与吸收问题现阶段随着控制技术的发展新材料的发现与应用挤压技术得到更大的发展，生产能力越来越大，通过对挤压过程的精确控制，生产出的产品愈加符合人们的期望。采用挤压技术加工食品在我国已有悠久的历史，但直到年代还停留在爆米花的手工业状态．从年代中期开始，尤其是近十几年来，我国用挤压方法生产食品得到了很大的发展，随着任命生活水平的提高以及饮食结构的变化，挤压食品的品种和产量日益增多。挤压机生产膨化食品本世纪年代，挤压技术开始应用于高温短时食品加工，它具有集输送，混炼，剪切，加热，加压等多种化工单元操作于体的特点，因此范围越来越广泛地运用于食品加工领域。食品挤压机可以加工谷物和植物组织蛋白挤压食品，可以进行糖果制造到奶酪蛋白生产，可以进行固体脂肪到风味成分的开发，以及宠物饲料食品加工。现在国内外的各大生产膨化食品的公司企业般都是用挤压法生产膨化食品，挤压加工概括的说是将食品物料置于挤压机的高压和适当的温度的状态下，然后突然释放到常压，使物料和各种调味料香料达到充分渗透混合和输出的过