高剪切式单螺杆挤压机设计摘要状如图.所示。本设计中，各段螺纹统取倾角圆角半径.,取,式.螺棱顶宽式.取.压缩比全螺纹螺杆的压缩比，等于加料段个螺距的螺槽容积与挤出段个螺距的螺槽容积之比，不计过渡圆弧的影响，其计算式如下式.式中分别为加料段挤出段的螺距分别为加料段挤出段的螺纹头数分别为加料段挤出段平均直径处的螺纹轴向厚度分别为螺杆外径根径分别为加料段挤出段的啮合面积的半由于是单头螺纹，截面形状致，忽略啮合面积，初步估算压缩比式.由于螺杆等深，截面形状致，据有相关资料，物料在挤压过程中发生复杂的化学反应，本身由固体粉料转化为熔体将有两倍左右的物理压缩比。如果挤压机本身的压缩比过小，将会导致挤压过程中需要较大的进给速度或更大的螺杆转速，才能满足所需要的压力和充满程度。另外，考虑到化学反应对压缩比的影响，我们认为估算值还是有定参考意义的。图.螺杆设计图.机筒结构设计机筒采用整体式机筒，其特点是长度大，加工要求比较高，在加工精度和装配精度上容易得到保证特别是螺杆和机筒的同轴度要求，简化了装配工作，在机筒上设置外加热不容易受到限制，机筒受热均匀，应用比较广泛。在机筒和螺杆的加工方面，螺杆的外围粗糙度定为.，在车床上面进行磨削加工，而机筒外层可在主式磨床上采用平行磨进行深孔磨，其粗糙度取.。螺杆及机筒的外围及内孔的精度要求，较高是为了减少物料对其表面的磨损，我们要求的是物料被进行高剪切，同时减少对设备的磨损，延长机器的使用寿命。螺杆和机筒在挤出机受到高温，高压的作用，同时受到机械刮磨及化学腐蚀作用。从螺杆和套筒的磨损机理中是较为复杂的，其中主要包括有粘连磨损，磨料磨损，分层磨损，化学磨损。机筒螺杆共同组成了挤压机的挤压系统，其结构形式关系到热量传递的稳定性和均匀性，在设计机筒时，要考虑到机筒结构形式的选择，机筒上的加料口形式，机筒和机头的连接方式以及机筒机械加工的难易等问题。机筒元件的结构形式分为带加料口的机筒元件，带侧加料口的机筒元件等等。设计采用的是带加料口的机筒元件。料口的结构设计，加料口的结构必须与物料形状相适应，使被加工的物料能从料斗或加料器中不断流入螺杆不中断，对各种粉料和带状物都能很好的适应，且用的较多。图.机筒设计图.带轮结构设计与计算以下设计计算参考设计功率电机输出功率,工作情况系数取.小带轮转速取初定传动比.计算项目计算内容计算结果定带轮型号和带轮直径工作情况系数.选带型号.选型小带轮直径.大带轮直径设取基准直径取大带轮转速.计算带长求求⊿⊿⊿初取中心距初取中心距带长式.基准长度取求中心距和包角实际中心距.取小轮包角.求带根数带速传动比带根数单根带功率⊿.取根求轴上载荷张紧力由.单根带拉力高剪切式单螺杆挤压机设计摘要化。在定的产量条件下，单螺杆挤压机比双螺杆挤压机便宜倍，因为结构比较简单，但是对个挤压机系统来讲，它要对物料进行干燥等些额外的要求，也会增加产品的成本。进行综合的比较，对能耗进行分析，由于单螺杆挤压机广泛的采用蒸汽或电加热以及用水来调节以提供蒸煮加工所需的热量，所需热能由机械能提供的将减少。在双螺杆挤压过程中，较多的热量是由输入的机械能提供的，其他的些热量则是由夹套传递过来的。相对来说单螺杆索要的热量消耗要经济些。单摞杆挤出物的水分很高，相关的能耗使蒸煮的能耗得到补偿。，所以总的能耗并不是很低。另外干燥机的效率只有，相比之下，双螺杆挤压机的优点就是它有很多的能力来处理低水分的物料。除了低水分挤压会导致配料的过度破坏和产品的负影响外他们两者的能耗差别不是太大。总的而言，单螺杆挤压机有它不足之处，但是它也有不可替代的优点。主要是单螺杆挤压机结构简单，制造成本低，加工的产品为各种膨化食品速溶谷物粉锅巴类小食品，苏释方便米粥。还有就是其操作维修方便。设备在使用段时间后，可以更换易损件。从结构上来看，单螺杆挤压机比双螺杆挤压机简单，操作上的限制也少。双螺杆挤压机的齿轮传动相对复杂，两根轴必须同向旋转，两轴之间狭窄的空间给设计带来很大的困难，特别是推力轴承的放置就有很大的问题。而且，双螺杆的扭力压力和比单螺杆挤压机小的止推力限制，过度的负担将导致过度的损坏而增加维修费用。由于单双螺杆的不同特点，他们在食品加工中各自起着他们的作用。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，即当物料充满螺杆与机筒的空间时，应使后继物料的传输比例降低，物料各粒子得以分散，从而降低物料在螺杆之间的紧密程度。实际上，食品物料般多是不定型，不均匀，高水分，高油分，多成分的物料，因此，还没有成熟的方法解决这些难题。不过如果采用自动化控制，会在定程度上解决问题。单螺杆挤压机和双螺杆挤压机的不同之处见表.。表.单双螺杆挤压机的比较机型项目单螺杆挤压机双螺杆挤压机物料移动方式摩擦滑移具有定的正向输送加工能力受物料成分的限制在定范围内不受限制物料允许水分最大物料的热分布不均匀均匀剪切力强弱逆流产生程度高低续表.加工产品种类少多耐久性大比单螺杆稍差本课题中的单螺杆食品挤压机，能有效而稳定的长期工作，既能保证食品质量，减少对原材料的浪费，又能增加产量，提高劳动生产率，降低食品成本。应用这种食品挤压成型机，减少了人身与食品物料的直接接触和病菌传播机会。这种成型机具有结构简单，操