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（图纸+论文）小型塑料挤出机设计（全套完整）

导情况剪切热产生的情况和塑料的热性能，而且还直接决定于塑料的压缩状态，即决定于压缩点达到位置和压力升高的状况。为此，如果压缩点在螺杆上变化，势必会导致熔融起始点也在螺杆上变化。由此压力温度和产量都会产生波动，当转速提高后这个现象更为严重。采取些措施后虽然会对上述不足有所改进，例如，通过强制计量加料可以改善加料的稳定性，采用混合元件和加长计量段，会减少熔料的各种波动。但另外个问题仍未很好地解决。例如塑料在螺杆上压实不足，压力形成缓慢，塑料在螺杆上除了有轴向移动外，还存在相当大的径向滑动，因此输送率很低，般只有，挤出量受机头压力影响较大。从世纪年代开始，德国亚琛工业大学塑料加工研究所和巴登苯胺苏打厂的些研究工作者对如何机筒的材料。机筒的表面处理氮化深度，硬度，脆性级。机筒的结构形式整体式分段式衬套式双金属式图常见的机筒结构形式由于本设计在加料段设置了加料套，因此机筒采用分段组合式。关于机筒的具体结构设计在下章进行介绍。机筒与机头的连接形式铰状连接螺钉连接剖分连接冕状螺母连接图几种常见的机筒与机头的形式铰状螺钉连接拆装机头快速，方便，故本设计采用这种连接方式。.加热冷却方案的对比和选择加热与冷却是塑料挤出成型过程能够进行的必要条件。随着螺杆的转速挤出压力外加热功率以及挤出机周围介质的温度变化，机筒中物料的温度也会相应地发生变化。因此，为了使塑料始终能在其加工工艺所要求的温度范围内挤出，般是通过加热或冷却的方式不断地调节机筒内塑料的温度来实现的。加热功率的确定按机筒内表面积计算式中机筒的直径螺杆的长径比单位面积的加热功率,般取在这里，取，则根据挤出机机筒的长度和所计算得到的加热功率，可以将机筒分为段加热，每段的加热功率为，也即加热段数。挤出机的加热方法目前挤出机的加热方法有载体加热电阻加热和电感应加热等。热载体加热利用热载体作为加热介质的加热方法称为热载体加热。这种方法加热均匀，但需要配置套专门设备，故较少应用。电阻加热电阻加热是用得最广泛的加热方式，其装置具有尺寸小重量轻安装方便等优点。由于电阻加热器是采用电阻丝加热机简后再把热传到塑料上，而机筒又是个具有定厚宽的筒体，因此在机筒的径向方向上便形成较大的温度梯度。另外，用它来加热也而要较长的时间。在空心输出轴前端配置有超规格的推力轴承，承受螺杆的工作轴向力。轴承和油封等主要标准件皆采用国内优质产品。整机具有体积小承载能力高传动平稳噪声低效率高等特点。产品性能已达到国际先进水平，可替代同类型进口产品使用。本设计选用的减速箱为。减速箱的装配形式有以下几种图减速箱的装配形式根据挤出机的安装要求，在这里选择第种装配形式。螺杆的轴向推力为，能承受此轴向推力。润滑方式采用飞溅润滑，冷却方式采用自然冷却。表Ⅰ减速器的主要技术参数产品型号公称传动比公称转速许用输入功率输出扭矩输入输出Ⅰ螺杆的结构及材料螺杆的材料的选择对螺杆材料的性能有以下要求加工性良好，也即切削性能良好和抛光性能良好，前者是为了减少螺杆加工工时，后者是为了增加螺杆表面光洁度热处理性能良好，主要是指热处理时变形要小，这是保证螺杆正常工作的必要条件耐磨性和耐腐蚀性良好，这是保证螺杆寿命的基本要求有足够的芯部强度附着性好良好，例如，在镀铬，喷涂，堆焊等工序中必须保证螺杆基本金属和附加物的附着性成本尽可能低廉。基于以上要求的考虑，选择螺杆的常用材料。螺杆结构形式由于挤出机主要用于加工聚烯烃，尤其是，其结晶度较低，属于无定形物料，因此螺杆结构形式采用渐变式，加料段等距等深，熔融段等距变深，计量段等距等深。螺杆加工制造容易，成本低，由于螺纹升程相等，物料与机筒的接触面积大，从外加热的机筒上吸收的热量多，有利于固体塑料的熔融和均匀压缩,塑化物料加料段的第个螺槽深度大，有利于进料。关于螺杆的具体结构设计在下章进行介绍。螺杆的表面处理氮化深度，硬度，脆性，调质.机筒的结构及材料机筒材料的选择与螺杆的相似，的综合性能较好，故选用它作将这些数据传送给加工控制器，然后控制器调节执行机构独立控制沟槽的槽深，同时也就能够控制工艺参数。综上所述，为了提高加料段的固体输送效率，通常的做法是在加料机筒内设置开槽衬套，槽的形式主要是直槽式，但是正如前面所述，这种形式的挤出机的输送效率还是不够高，且存在诸如剪切热过大的问题。因此，这课题的目的是通过研究单螺杆挤出机的固体输送理论，设计种可以实现类似于双螺杆挤出机的正位移输送的单螺杆挤出机，这种挤出机的加料段的衬套是螺旋型的，而不是直槽型的，可以通过设计螺旋沟槽式衬套，使其与挤出机螺杆有定的几何参数的相匹配关系，从而提高固体输送效率，提高挤出机的产量。.研究目标及内容研究高产量的单螺杆挤出机是当前挤出机发展的主要方向，它能很大程度地提高企业的生产效率，进而有助于提高企业效益。本文的目标就是在总结借鉴前人研究的基础上，通过研究高产量挤出机的机理，试图设计单螺杆挤出机的传动系统，加料系统和挤压系统的设计，使其能够完成较高的产量挤出机的工作。.主要机构及零部件的方案对比选择.单螺杆挤出机的结构单螺杆挤出机组成传动系统由驱动电机减速器止推轴承等构成，作用是驱动螺杆旋转，提供螺杆转动所需的扭矩和转速，并承受螺杆的轴向力加料系统由料斗料斗座等组成，料斗座的作用是储料，料斗由料斗座支撑，机筒和减速器通过加料座连接挤压系统由螺杆机筒等组成，它是挤出机的“心脏”，对塑料进行连续输送塑化均化定压定量地挤出加热冷却系统由加热器冷却器冷却通道等组成，保证挤出机工艺温度要求控制系统有电控柜检测元件仪表电气元件等组成，作用是对挤出机的运转及工艺条件进行控制。.传动方案的设计和选择传动系统是挤出机的主要组成部分之，它的作用是驱动螺杆，并使螺杆能在选定的工艺条件下如压力温度和转速获得所必须的扭矩且能均匀地旋转，以完成对物料的输送和塑化。挤出机驱动功率的确定影响挤出机驱动功率的因素是很多的，虽然没有精确有效地方法来确定挤出机的驱动功率，但是可以利用经验公式来估算，然后再进行确定。式中挤出机的驱动功率，螺杆的直径，螺杆的转速，系数，它根据实验和统计分析进行确定。根据我国生产的挤出机进行统计，对挤出机，般对于的挤出机，挤出机的转速要求及调速范围对挤小型,塑料,挤出机,设计,毕业设计,全套,图纸小型塑料挤出机设计摘要单螺杆挤出机是种啮合型挤出设备，以其优异的加工性能得到了越来越广泛的应用，并成为市场发展的主要趋势。通过参阅了许多文献，分析了现有常规单螺杆挤出机和加料段机筒开直槽单螺杆挤出机单螺杆挤出机的固体输送段存在的物料输送问题，设计了种加料段机筒配置螺旋沟槽衬套的单螺杆挤出机。通过合理的沟槽设计，克服了现有加料衬套采用直槽产生的衬套剪切力大温升高，导致挤出机强制输送能力下降的缺陷，提高了挤出机的产量。本文的工作对于单螺杆挤出机的研究设计和应用具有很好的参考价值。关键词单螺杆挤出机机筒目录.绪论.课题背景普通单螺杆挤出机加料段机筒开轴向沟槽的单螺杆挤出机.研究目标及内容.主要机构及零部件的方案对比选择.单螺杆挤出机的结构单螺杆挤出机组成.传动方案的设计和选择挤出机驱动功率的确定挤出机的转速要求及调速范围挤出机的传动系统的组成.螺杆的结构及材料螺杆的材料的选择螺杆结构形式螺杆的表面处理.机筒的结构及材料机筒材料的选择机筒的表面处理机筒的结构形式机筒与机头的连接形式.加热冷却方案的对比和选择加热功率的确定挤出机的加热方法挤出机的冷却装置.机筒与支架间的连接.挤出机加料系统的设计.重要结构的设计及校核.传动系统的设计及校核皮带传动设计带轮的结构尺寸.加料套的设计.螺杆的设计及校核螺杆的设计螺杆的强度计算及校核.机筒的设计及强度校核机筒壁厚的选择机筒的强度校核.螺杆尾部平键的强度计算结论参考文献致谢.绪论.课题背景挤出成型具有生产率高适应性强用途广泛等优点，几乎适合于所有高分子材料的加工。螺杆挤出机是聚合物加工最基本的装备之。迄今为止,对单螺杆挤出机的研究已有近年的历史。过去人们对单螺杆挤出机的研究仅仅是停留在普通挤出机的理论研究和结构完善上，这只能适当提高产量改善制品性能。普通单螺杆挤出机普通单螺杆挤出机的机筒的内表面都是光滑的圆柱面，机筒中的物料向前输送的动力来源于物料与加料段机筒之间的摩擦力。由固体输送理论可知，通过提高，可以增大输送角，进而获得较高的生产率。但是对于普通单螺杆挤出机来说，般较小，挤压系统的固体输送率很低，进而影响到挤出机的产量。此外，加料段的冷却般只限于机筒的加料口附近，再加上该段与前面的热机筒没有隔热措施，热机筒的热量就会传导至该段，因此冷却不充分，不但未能增大物料与机筒之间的摩擦系数，反而有可能在定的条件下，虽然机筒表面温度未达到物料的熔点，但物料在摩擦热作用下便已经融化了，固体输送率会更低。加料段机筒开轴向沟槽的单螺杆挤出机在年代以前，设计螺杆时，螺杆的挤出量是按计量段的熔体输送理论公式来考虑的。这时，挤出量受机头压力影响较大，而与粘度有关。螺杆的几个功能段输送压缩熔融和均化在螺杆的三段上是相互重叠的。由于种种原因它们相互影响。例如，如果料斗中存在架桥现象或加料口几何形状设计不合理，这些因素往往导致加料段充满状态的不稳定，塑料的压缩状态也不稳定，达到定压力的压缩点的位置会儿超前，会儿延后。此外，由于塑料在螺杆上熔融起始点的位置不仅决定于机筒的热传导情况剪切热产生的情况和塑料的热性能，而且还直接决定于塑料的压缩状态，即决定于压缩点达到位置和压力升高的状况。为此，如果压缩点在螺杆上变化，势必会导致熔融起始点也在螺杆上变化。由此压力温度和产量都会产生波动，当转速提高后这个现象更为严重。采取些措施后虽然会对上述不足有所改进，例如，通过强制计量加料可以改善加料的稳定性，采用混合元件和加长计量段，会减少熔料的各种波动。但另外个问题仍未很好地解决。例如塑料在螺杆上压实不足，压力形成缓慢，塑料在螺杆上除了有轴向移动外，还存在相当大的径向滑动，因此输送率很低，般只有，挤出量受机头压力影响较大。从世纪年代开始，德国亚琛工业大学塑料加工研究所和巴登苯胺苏打厂的些研究工作者对如何提高固体输送生产率进行了系列研究，设计并生产了性能优越的挤出机。这种机器的主要特征是，在螺杆加料段依靠强制加料来提高螺杆的输送效率，依靠设置于熔融段和计量段上的混炼元件来保证输送能力提高后的挤出质量。螺杆的三个主要功能，输送塑化和均化，分别在螺杆上独立地完成，它克服了普通螺杆几个功能段相互重叠并由此带来的不稳定和波动现象。机筒加料座料斗沟槽加料套冷却水通道隔热垫图系统的基本结构螺杆的强制