（毕业设计全套）高剪切式单螺杆挤压机设计（打包下载）

通过以上分析，对螺杆的强度计算，可归结为压扭弯联合作用下的复合计算，由于般情况下螺杆根径处的承载能力最差，因此可进步地归结为在上述复合应力作用下螺杆根径断面强度计算。

以下参考对螺杆进行强度校核计算由轴向力产生的压缩应力式取螺杆轴向最大压力杆外径，取螺杆内径平均值，代入上式，得由扭矩产生的剪应力式根据式对于的挤出机，取.，另取为螺杆最高转速.则计算所得挤压机驱动功率取传动效率.，则电机输出功率查选用调速电机。

机的基本技术参数如下表.所示表电机的主要技术参数标称功率输出转矩•额定转速下调速范围转速变化率不大于取挤压机主电机最大传动功率则螺杆自重产生的弯曲应力式将代入上式，得螺杆的复合应力根据材料力学可知，对于塑性材料合成应力应用第三强度理论计算，即式式中式螺杆材料许用应力式由表，取则所以复合应力.螺杆强度足够。

.机筒强度校核根据式得式根据式得式根据式得式根据式得式所以，机筒强度足够。

经过上述计算，螺杆机筒部件图见图.。

图.螺杆机筒部件设计图轴承布置与校核计算．径向轴承在设计从动轴时，基于径向力和轴向力分别由径向轴承和推力轴承承担的考虑，同时由于两轴中心距较小，限制了径向轴承的外径，故本设计中选用强度和尺寸要求都很好的双列滚针轴承，以下我们参考对其进行动载荷校核计算。

图.轴承布置计算项目计算内容计算结果冲击载荷系数查表按轻微冲击选取.径向力分别计算两处轴承承受的径向力，故取当量动载荷.预期寿命年，计算额定动载荷.基本额定动载荷查手册表.结论，双列滚针轴承的选取从计算角度上看，应是合格的。

但我们同时也看到轴承承受的轴向力还是相当大的，且因轴承而异，差别较大，因此为提高轴承的使用寿命，方面要加大对轴承的润滑效果，另方面也可尝试两处轴承的定期互换，以利于轴承承载能力的充分发挥。

轴承校核推力轴承在本设计中，我们参考了图中止推轴承的布置方式。

在这种结构中，推力轴承组后设置碟形弹簧垫圈，使螺杆传过来的轴向力，先由推力轴承组承受，当轴向力增大时，碟形弹簧被压缩，使前轴承与支撑座之间的间隙消失，前后轴承共同承受轴向力。

另外，碟性弹簧还能起到缓冲吸收轴向载荷冲击和保护轴承的作用。

推力轴承组由组推力球轴承和种不同形式的套筒共同组成。

从动轴选用推力球轴承和共同承受轴向力，查手册表，得轴承.轴承.。

，故只须对轴承进行动载荷校核计算，具体过程如下。

计算项目计算内容计算结果螺杆推力为模头压力，设.实际作用的轴向力冲击载荷系数同上.当量动载荷预期寿命同上计算额定动载荷结论，合格。

推力轴承校核.键的强度校核这里对螺杆轴端键进行校核，型号为键，下面我们参考手册上册表，进行强度校核。

计算项目计算内容计算结果传递转矩.•键与轮毂接触高度键的工作长度挤压应力许用挤压应力结论，键强度足够，安全.螺杆的生产能力计算参考文献螺杆输送物料的时候，存在正流和漏流，其计算公式如下式中正流，漏流式.螺杆转速形小室的容积式.式.螺槽深度，取平均值螺纹升角取平均值螺纹轴向厚度生产力公式式.最后得式因为的值与机头压力及物料粘度有关，当，值较小时，由于强制输送的特性，的特性曲线的斜率很小，其值约为。

因此，实际计算时可直接用.所以式.查食品技术与设备得膨化食品的密度为则换算成质量加料系统设计.螺旋直径和转速的确定物料填充系数.，综合特性系数.倾角系数.水平，倾角，采用实体式螺旋面螺旋，则节距.。

又已知生产能力.，物料密度取.，则计算螺旋直径，得式.圆整为标准直径，取.计算极限转速式.圆整为标准转速，取校核填充系数式.由于计算所得的值超过推荐值的上限，因此需增加螺旋直径，取螺旋直径.，并取标准转速，重新校核得.，正好在推荐值范围内，故最后确定，。

.螺旋主要结构参数确定图.螺纹几何形状如图.所示，螺旋的主要结构参数有外径根径节距叶片厚螺旋顶部升角和根部升角。

外径，已知节距取叶片厚根据式.得根径式.圆整，取，则螺旋升角式.式电机选用进料量的调节是挤压生产过程的个重要操作参数，基于这种考虑，设计中我们用机械式无级调速电机驱动螺旋，通过调速，来改变进料速率。

参考，所选电机型号为.带级齿轮减速。

其主要技术参数见表。

表.型电机技术参数额定输入功率输入转速齿轮减速传动比变速范围许用输出转距.•电机与轴的连接，见图.联轴器的设计图图.联轴器的设计图.润滑油的选用齿轮传动的润滑齿轮传动的润滑方式主要取决于齿轮的圆周速度。

计算得知，分配箱内齿轮圆周速度在.左右，转速较低，故设计中采用油池润滑，由两小齿轮搅油转动，与大齿轮相互啮合润滑。

当效果不够理想时，也可从箱体上方进油强制润滑。

查表.，润滑油运动粘度ν，据此查表.，选用.工业闭式齿轮油。

滚动轴承的润滑合理的润滑对于提高轴承性能，延长轴承的使用寿命具有重要意义。

滚动轴承的润滑方式可根据速度因数值，参考表.选取。

本设计中，•，故采用脂润滑。

根据较大载荷低速较高温度等工作条件，查手册表，本设计中采用钙钠基润滑脂，代号。

推力球轴承采用上方进油，由布油器喷油强制润滑，润滑油牌号与齿轮传动同。

挤压机操作系统.安装挤压机的安装基础螺杆挤压机的螺杆工作转速不高，运转比较平稳，属于无特殊要求的般机器，因此对安装基础没有特别的要求，螺杆挤压机常是机座直接安放在水泥地基上。

调整挤压机水平以机座的上部或安装平面为基准面调整机器水平，挤压机的水平可使用垫铁来调整。

机筒的安装机筒与机座的安装，用螺栓来连接，为了避免螺杆的难以安装，必须调整好机筒的安装平面。

螺杆的装拆在机座上安装轴向导轨移动装置。

模头的安装安装模头时，模头与机筒之间用螺栓拧紧。

不留间隙，保证模头与螺杆之间有定的间隙，不顶住螺杆。

图.模头设计图.挤压加工系统的操作与维护开车前的准备工作．检查电气配线是否准确及有无松动现象。

．因为机器出厂时已将润滑加入，故对所有润滑点要再次检查是否有破损，并对所有需连接的润滑再次清洁。

．检查整个机组地脚螺栓是否旋紧。

．确认主机螺杆机筒是否适合于将要进行挤出的配方，若明显不适合，则应进行重新组合调整。

开车操作.用手盘动电机连轴器，正常后方可启动主电机，并调整主机转速旋钮，逐渐升高主螺杆转速，在不加料的情况下空转转速不高于，时间不大于，检查主机空载电流是否稳定主机转动若无异常，即可开始加料，以尽量低的转速开始喂料.运转中的检查.主电机的电流是否稳定，若波动较大或急速上升，应暂时减少加料量，待主电流稳定后在逐渐增加检查传动系统和主机机筒内有无异常声音及传动箱温升情况，如传动箱温升偏高并有异常噪音则应立即停机检查原因机器运转中不应有异常震动现象，各紧固部分应无松动.水冷却应通畅，且无泄漏现象.停机.正常停机顺序将喂料机螺杆转速调至零位，按下喂料机停止按钮逐渐降低主螺杆转速，尽量排尽机筒内残存物料机头模面及整个机组表面清扫紧急停车遇有紧急情况需要停主机时，可迅速按下电器控制柜红色紧急停车按钮.维护保养.物料内不允许有杂物，严禁金属和沙石等硬物进入料斗.打开料仓盖时，严防有异物落入.螺杆只允许在低速下启动，空转时间不超过分钟，及时喂料后才能逐渐提高螺杆的转速.经常检查机筒和螺杆的磨损情况，必要时更换.长期停车时，对机器要有防绣防污措施.经过以上设计，则高剪切式单螺杆挤压机设计图见图.。

图.高剪切式单螺杆挤压机设计图总结与展望.总结在单螺杆挤压机中，大部分能量在机筒上传导。

这些能量既有通过机筒外热的传导，也有由于螺杆本身的剪切作用所产生的机械能。

其中机械能的大小是由螺杆转速和螺杆结构所决定的，这是因为剪切率与螺杆转速成正比。

本设计名为自热式单螺杆挤压机，即是用螺杆本身的剪切作用所产生的机械能而产生的热量来加热物料，而不需要在外部通过加热装置进行预热物料处理。

本设计单螺杆挤压机主要以膨化食品为原料，参考大量资料与数据，从挤压机的整体结构到各部分结构的设计与校核以及挤压机的操作系统做了完整设计与说明。

.展望毕业设计为单螺杆挤压机，通过论文的设计，也使我越来越加深对挤压机的了解，同时在写论文时也不停的查阅期刊，使我也大致了解挤压机这行业的发展史。

可以说挤压机是人类在不断最求创新便捷和前进下所创造下来的，挤压技术从最初的作坊式生产到现在的专业化挤压工业生产，从无到有发展迅速。

从我国的近年发展来看，挤压及挤压机加工设备市场需求潜力是巨大的，市场对挤压机的需求量也在不断的变大，特别是近些年来先进的制造技术也越来越广泛的应用于挤压行业。

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程。

所以用蒸煮挤压法生产可以取得更好的混合效果，原料利用率高，营养损失小，生产出的膨化食品口感，香味的持久力都比传统的加工方法好。

总的来说，用挤压法生产膨化食品是现今的发展趋势。

致谢在此，感谢我的导师戴宁老师，在设计过程中戴老师不辞辛苦耐心的讲解给了我很大帮助。

感谢学院所有的老师，给与我无私的帮助。

他们除了教给我们知识，还以言传身教传授了我做人的道理，这将会使我收益